CS200488B2 - Adhesive for manufacturing plywoods or particle boards or insulation boards - Google Patents

Adhesive for manufacturing plywoods or particle boards or insulation boards Download PDF

Info

Publication number
CS200488B2
CS200488B2 CS76446A CS44676A CS200488B2 CS 200488 B2 CS200488 B2 CS 200488B2 CS 76446 A CS76446 A CS 76446A CS 44676 A CS44676 A CS 44676A CS 200488 B2 CS200488 B2 CS 200488B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
adhesive
lignin
weight
mpa
boards
Prior art date
Application number
CS76446A
Other languages
English (en)
Inventor
Kaj G Forss
Agneta G M Fuhrmann
Original Assignee
Keskuslaboratorio
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Keskuslaboratorio filed Critical Keskuslaboratorio
Publication of CS200488B2 publication Critical patent/CS200488B2/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J161/00Adhesives based on condensation polymers of aldehydes or ketones; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J161/04Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C09J161/06Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24Acids; Salts thereof
    • C08K3/26Carbonates; Bicarbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L3/00Compositions of starch, amylose or amylopectin or of their derivatives or degradation products
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L91/00Compositions of oils, fats or waxes; Compositions of derivatives thereof
    • C08L91/06Waxes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L97/00Compositions of lignin-containing materials
    • C08L97/005Lignin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L97/00Compositions of lignin-containing materials
    • C08L97/02Lignocellulosic material, e.g. wood, straw or bagasse
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J161/00Adhesives based on condensation polymers of aldehydes or ketones; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J197/00Adhesives based on lignin-containing materials
    • C09J197/005Lignin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/02Organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/02Organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials
    • C08L2666/26Natural polymers, natural resins or derivatives thereof according to C08L1/00 - C08L5/00, C08L89/00, C08L93/00, C08L97/00 or C08L99/00

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Veneer Processing And Manufacture Of Plywood (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

Vynález se týká lepidla pro výrobu překližek, dřevotřískových desek, dřevovláknitých desek a podobných výrobků.
V čs. patentu δ. 188903 je popsáno pojivo pro přípravu překližky, dřevotřískových desek, dřevovláknitých desek a podobných materiálů, přičemž toto pojivo obsahuje lignosulfonáty a fenolformaldehydové pryskyřice a podstata vynálezu spočívá v té skutečnosti, že většina použitých lignosulfonátů má vysokou molekulovou hmotnost. Vynález je tedy založen na předpokladu, že adhezívní vlastnosti ligninových derivátů o vysoké molekulové hmotnosti jsou lepší než adhezívní vlastnosti nízkomolekulárních derivátů.
Pojivo podle čs. patentu č. 188903 je tedy založeno na lignosulfonátech získaných ze sulfitového způsobu přípravy buničiny. Bylo však zjištěno, že ligninové deriváty získané z alkalických způsobů přípravy buničiny mohou být výhodně použity jako pojivo na hlavní aplikaci.
V alkalických výrobních postupech buničiny se dřevěné třísky zahřívají pod tlakem s vodným roztokem hydroxidu sodného. Nejrozšířenější alkalický výrobní postup je sulfátový postup, ve kterém varný louh navíc obsahuje sulfidové a hydrosulfidové ionty. Výluh ze sulÍfátového postupu, často nazývaný černý louh, obsahuje dřevný lignin ve formě derivátů rozpustných v alkalických roztocích. Tyto ligninové deriváty se dále označují jako sulfátový || lignin.
i: Bylo zjištěno, jak poukázali J. B. Doughty a C. F. Schulerud ve svém Článku Reaktivní produkty odvozené od ligninu ve fenolických vysokotlakých laminátech”, Tappi 44 (1961), 823 až 830, že sulfátový lignin špatně reaguje s fenolformaldehydovými pryskyřicemi. Byla tedy vyvinuta .snaha pro výrobu ligninového výrobku s lepší reaktivitou např. chemickou úpravou černého louhu nebo sulfátového ligninu z nej získaného.
Patent Spojených států amerických 3 185 645 uvádí způsob, při němž se sulfátový lignin sráží z černého louhu kyselinou a takto ·získaný lignin,v·kyselé formě se rozpustí ve fenolfoiraaldehydové pryskyyici. Jako rozpouštědlo se použije těkavá kapalina jako methanů, ethanol nebo propanol a pH lepivého roztoku se udržuje mezi 3 až 7· Patent , pohazuje, že sulfátový lignin se·může rozdělit na podíly pii srážení kyselinou. Bylo zjištěno, že tyto podíly mají poněkud rozdílné vlastnoosi. VyyOáezci uvád^í, že všechny tyto podíly jsou·použítelné tak dlouho, ják je lignin ve volné kyselé formě.
Vynález se týká lepidla, použitelného ve · výrobě překližek, dřevovláknitých desek, dřevotřískových desek a podobných výrobků ze dřeva. Lepidlo obsahuje směs fenolforaaldelyrdové pryskyřice a sulfátového ligninu.
Poddtata vynálezu spočívá v tom, že deriváty ligninu jsou alkalické soli aiyaailigoinů,4 piišemž lepidlo obsahuje jako alkalilígniny vysokoolo0lkkSálmí alkalliiniinovou frakci oosahuuící minimálně 35 hmoonnotních % ЛУаИНЕг!!^ o molekulové hmootoosi větší než 5 000, přičemž hmoonootní poměr aiyalilggnioů a fenolfomaldehydové pryskyřice je 'mezi 90:10 ' až 20:80 vztaženo na sušinu.
Neočekávaně bylo totiž zjištěno, že moo-ekulová hmoonoot sulfátového ligninu má kritický význam,pokud se týká lepivých vlastností produktu a alespoň 35 % Uoo0nootnícU, výhodně například 40 % UmoOtooSnΠch·sulfétovéUo ligninu by mělo mít· molekulovou hmoonost přes ,5 000, přičemž použité deriváty ligninu by měly být ve formě alkalické soli a pH lepidla by mělo být mezi 8 a 14.
Když se použije , vynalezených,lepidel, může se použít stejrých výrobních podmínek, jako jsou lisovací časy a teploty, jako když se pouužje obchodní fenolfomaldehydové pryskyřice pii výrobě překližky. Protože překližka takto vyrobená splňuje požadavky dané pro venkovní po.užžtí a litinové deriváty použité na lepidlo jsou značně levnější než fenolformaldehydové pryskyřice, pouužtí vynalezeného lepidla je ekonomicky výhodné. Vzhledem k mírné alkalitě lepidla, nevyvolává lepidlo korozi ' nebo hydrolytické závady v dýhách, jako když se používá kyselých lepidel.
Může se vyrobit dřevotřísková deska odolná vůči pověětmooti, kdy se použije vynalezeného lepidla. To ·je značnou ' výhodou, poněvadž deska klížená fenolfomlaldu]y/deí není odolná vůči povětrnoosi. Výhoda výrobního způsobu v porovnání s jirými postupy využžvajícími siuLfiový výluh nebo lignosulfonáty zahrnuje· jednofázový vytvrzovací postup desek a krátké lisovací časy na něj potřebné. Korozní a hydrolytický vliv kyselých lepidel jsou také ·vyloučeny. Výše uvedené·výhody vynálezu mej zvláší prospěšný účinek z ekonomického hlediska ‘ výrobního postupu v provozním měřítku.
Vzhledem k vynálezu je pouze nutné · vytvooit frakci tak, že alespoň 35 ^ο^η^ηί^ %, ' výhodně 40 hmoonostních %, například mezi 35 až 50 hmoonootními % derivátů ligninu má molekulovou hIno0nost · vyšší než 5 000. Výroba lepidla podle vynálezu je pak značně výhodnOěší a lacinější ve srovnání například s lepidly o·vyšších ío0ekulovýcU hooSnostecU.
Ligoinovým derivátem může být sulfátový lignin z alkalických výrobních postupů bun.činy, například z natronového postupu, při němž varný louh obsahuje hydroxid sodný nebo sulfátového postupu, při němž varný , louh obsahuje jak hydroxid sodný, tak simík sodný a , hydrogenstu-fid sodný nebo alkalického postupu za přítomnooti kyslíku, kde se vaření provádí hydroxidem sodným ·v přítomnooti kyslíku.
Vynález je založen na neočekávané skutečnooti zjištěné v nedávno minulLíπl. výzkumu, že je možné z frjkcSonovaných · derivátů, u nichž alespoň 35 · Um0nostních %, výhodně například 40 UmoSnostních %, má míTekulsvsu UmoSnost vyšší než 5 000, připravit lepidlo odolávající · působnooti povvětmoo 1ti s 'výtečnou pevnootí pro pouužtí při výrobě překližek, dřevo tiskových desek a dřevovláknitých desek a ekvivalentních výrobků. Při přípravě feno^o™ aldehydové pryskyřice použité v lepidle použijí se fenol a formaldehyd výhodně v molámím poměru mezi 1:1,8 až 1:3.
Deriváty ligninu se nejvýhodněji použijí ve formě alkalických solí nebo solí kovů alkalických zemin, které popřípadě obsahují přebytečné množství odpovídající alkálie. Alkalita lepidla je výhodná, poněvadž alkalické lepidlo způsobuje menší korozi než kyselé lepidlo. Dále, když se například přidá hydroxid sodný do lepidla, pak tento hydroxid sodný sníží viskozitu lepidla, a to usnadní přípravu a další manipulaci s hmotou.
Při výhodném provedení vynálezu lepidlo obsahuje 1 až 15, výhodně mezi 5 až 10 hmotnostními % močoviny, vztaženo na množství sušiny fenolformaldehydové pryskyřice. Po přif dání močoviny к fenolformaldehydové pryskyřici močovina reaguje s přebytkem formaldehydu, čímž váže uvedený přebytek formaldehydu přítomný ve směsi. Tak použití močoviny v lepidle zvyšuje bezpečnost práce a umožňuje, aby přebytek formaldehydu zvyšující pevnostní vlastnosti lepidla mohl být použit ve spojení s výrobou fenolformaldehydové pryskyřice. Společo ně s formaldehydem močovina tvoří stálý polymerát, čímž se zvyšuje pevnost lepidla také tímto způsobem.
Močovina může být také úspěšně použita u těch lepidel na fenolformaldehydové bázi ze složek derivátů ligninu, alkaliligninů nebo lignosulfonátů, u kterých je více než 50 % o molekulové hmotnosti vyšší než 5 000.
Rozdělení molekulových hmotností lignosulfonátů a alkaliligninů může být určeno způsobem gelové chromatografie, jak bylo například uvedeno Whitakerem, J. R., Anal. Chem. 35 (1963):12, 1970 až 1953, Forssem, K. G. a Stenlundem, B. G., Paperi ja Puu 48 (1966):9, 565-574 a 11, 673 až 676, a Forssem, K. G., Stenlundem, B. G. a Sagforsem, P. E., Applied Polymer symposium No. 28 (1976), 1185 až 1194, John Wiley a Sons, lne.
V těchto postupech se vzorky eluují gelem způsobem sloupcové chromatografie. Rozdělení molekulové hmotnosti se určuje na bázi korelace mezi molekulovými hmotnostmi a odpovídajícími retenčními objemy. Tato korelace může být stanovena určením molekulových hmotností různých frakcí způsobem rozptylu světla nebo pomocí osmometrie z ultracentrifugální techniky. Tyto způsoby jsou značně namáhavé a je tudíž výhodnější z praktického hlediska kalibrovat sloupec chromatografického gelu pomocí snadno získatelných látek, které mají známé molekulové hmotnosti.
Takovou látkou je například glukagon, který má molekulovou hmotnost 3 483« Takto je také možné srovnat molekulové hmotnosti derivátů ligninu použitých v lepidle tohoto vynálezu s glukagonem. Za těchto podmínek více ně ě hmotnostních % a výhodně více než 45 hmotnostních % derivátů ligninu použitých v lepidle tohoto vynálezu má molekulovou hmotnost vyšší, než je molekulová hmotnost glukagonu.
Aby se získalo požadované rozdělení molekulové hmotnosti sulfátového ligninu z alkalických postupů, může se použít ultrafiltrace analogickým způsobem oddělování lignosulfonátů.
t Vynalezené lepidlo se získá přípravou vodného roztoku obsahujícího ligninový derivát a fenolformaldehydovou pryskyřici. Dva základní druhy fenolformaldehydových pryskyřic jsou rezoly a novolaky a oba tyto typy se mohou ve vynálezu použít. Rezoly se připraví za použití alkalického katalyzátoru při hmotnostním poměru fenolu к formaldehydu obvykle v roz< mezí 1:1 až 1:5« Novolaky se mohou připravit použitím buň kyselého, nebo alkalického katalyzátoru, ačkoliv kyselině, jako je kyselina šlavelová, se dává přednost. Poměr fenolu к formaldehydu je obvykle v rozmezí 1:0,8 až 1:1. Novolaky vyžadují přídavek vytvržovacího prostředku, jako je paraformaldehyd, hexamethylentetramin nebo furfuraldehyd.
Hotnostní poměr derivátu ligninu k fenolforaaldelydové ' pryskyřici, když se používají pro výrobu překližek je 70:30 aí 20:80 a pro dřevotřískové · desky a odppoVddjící výrobky 90:10 až 20:80. Obsah vody v použitém lepidlu může být 30 aí 70 % a viskosita se může měnit řízením' obsahu vody nebo zahříváním lepidla. Vhodné rozmezí viskosity je -obvykle 100 až 2 000 mPas. Do lepidla se mohou přidávat tradiční plniva, jako je křída, dřevitá moučka a pšeničná .
Když se vyrábí dřevotřísková deska za použití vynalezeného lepidla, může se přidat k lepidlu nebo k třískám odděleně parafin, aby se zlepšily botnací vlastnosti desky.
Roodělení ooOek1LuLsvé lmoSnosti alkalili^ninů a lignosulfonátů bylo určeno následujícím postupem.
Vzorky byly analyzovány gelovou chrsmojtsгaaií za pouužtí sloupců Sephadex (150 cm délky, 1 cm v prům-íím). Srovnávací lignosulfonátové vzorky byly eluovány sloupcem obSljlUžícím Sephadex G-75 a za pouužtí Tris/HCl ústojného roztoku (pH 8,0, 0,1 M/ obsahujícího
NaCl (0,5 M) jako elučního ‘činidla, zatímco alkaliliniiny, rozpuštěné v roztoku hydroxidu sodného ve vodě, byly eluovány sloupcem Sephadex G-50 za pouužtí NaOH /0,5 M/ jako elučního činidla. RyClost eluce· byla 20 mi/h.
Koincnnrace ligninu v eluční frakci byla určována absorpčními měřeními (280 nm). Retenční objem byl určován vážením elučních frakcí.
Aby se · získaly výsledky nezávislé na hustotě plnění gelu, byla zavedena relativní stupnice retenčního objemu za pouužtí dvou kalibračních látek jako vnitřních standardů. Retenční. špička vytvořená modrým dextriniem (M = 2.10^) byla přijata jako první referenční bod udávající nulovou hodnotu. Druhý referenční bod, ekvvvalentni hodnotě 1, byl získán určením retenční špičky získané kyselinou sulfosalicylovou (M = 218) (obr. 1, Sephadex C-75 a obr. 2, Sephadex G-50).
Kaaibrace sloupců byla provedena ·simdLtánním určením poměru logaritmu molekulové hmotnosti a relativního retenčního objemu pro látky o známé molekulové lmoSnosti, které byly snadno získatelné. Sloupec Sephadexu G-75.byl kalibrován· za pouužtí reference vaječného albuminu (M = 45 000), chymoorypsinogenu A (M = 25 000), cytochromu C (M = 12 500) a glukagonu (M = 3 483) a jako elučního činidla tri//HCl ústojného roztoku (pH 8,0, 0,1 M) obsahujícího NaCl (0,5 M). (obr. 1 a 3). ...
Sloupec Sephadexu G-50 byl kalibrován pomocí referenčního cytochromu C, glukagonu a bacitracinu (Μ = 1 423) a jako elučního činidla hydroxidu sodného (0,5 M) (obr. 2 a 4).
Takto ty deriváty ligninu, které se eluují sloupcem gelu rychheji než glukagon (které mmaí nižší relativní retenční objem) sestávají z mooektú., které me^í molekulovou hmoonost vyšší než 3 483 · (glukagon).
Vynález je dále popsán v provedeních odkaaujících na připojené výkresy, ve kterých obr. 1 a 2 znázorňují eluci kalibračních látek a vnitřních standardů sloupci gelové clrsmojog-gafie ze Sephadexu· G-75 a Sephadexu G-50 určenou absorbancí při 280 nm, obr. 3 a 4 znázorňují porovnání logaritmů molekulových lInoSností oproti relatvnnímu retenčnímu objemu pro kalibrační látky určené způsobem rozptylu světla při elučním způsobu;
obr. 5 a/ a b/ ukazuje gelové chromatogramy · á rozdělení mmoekiulových lmoSností nefrakcionovaných (Az) a frakctónovaných (B') · srovnávacích lignosulfonátovýd vzorků z odpadního зЛ^Юоуё^ louhu z Weeiern Hemlock (jedlovce západního), obr. 6 uvádí gelové chromatognmy nefrakctónovaných (A) a frakcSonovjnýcl (B, C, D, E a F) ligninů ze sulfátového vaření borovice lesní a ob]?. 7 znázorňuje kunmllaivní rozdělení molekulových lmoSností korespondují s chromatognmy v obr. · 6.
Následující příklad znázorňuje vhodnost dvou černých louhů pro přípravu lepidla. Jedním prostředkem byl černý louh odpařený na obsah sušiny 37,5 %, druhým byl sulfátový lignin získaný z černého louhu srážením kyselinou. Sulfátový lignin byl rozpuštěn v roztoku hydroxidu sodného po filtraci a promytí. (Viz tabulka I).
Příklad 1 (srovnávací příklad)
Tabulka I černý louh kyselinou sražený sulfátový lignin rozpuštěný v roztoku NaOH
sušina 37,5 % 37,5 %
pH 12,7 12,2
viskozita měřená Brookfieldovým
RVT-viskozimetrem, 23 °C 43 mPaS 3 336 mPaS
hmotnostní rozdělení molekulové
hmotnosti
M.h. > 5 000 25 % 32 %
M.h. > 10 000 14 % 18 %
M.h. > 15 000 9 % 11 %
Lepidla byla připravena následovně: 450 g NaOH roztoku kyselinou sraženého sulfátového ligninu bylo smícháno s 500 g obchodní fenolformaldehydové pryskyřice rezolového typu o obsahu sušiny 46 %.
g směsi obsahující 30 hmotnostních dílů dřevité moučky, hmotnostních dílů křídy a 20 hmotnostních dílů pšeničné mouky bylo přidáno к roztoku.
Lepidlo bylo natřeno na březové dýhy 1,5 mm tlusté s obsahem vlhkosti asi 3 %. Množství naneseného lepidla na každou stranu dýhy bylo 150 gAr-. By? у připraveny trojvrstvé desky. Předlisovací tlak byl 0,7 MPa a doba 7 minut. Teplota horkého lisování byla 135 °C, tlak 1,6 MPa a doba 4 minuty a 2 minuty.
Vlastnosti vyrobených desek byly určeny podle finské normy 0.IV.1 a jsou uvedeny v tabulce II.
Tabulka II ukazuje, že při použití obou lepivých směsí bylo možné připravit překližku, jejíž hodnoty smykového napětí vyhovují požadavkům uvedeným ve finské normě 0.IV.1. Praskání dřeva, které má největší důležitost, pokud se týká odolnosti vůči povětrnosti výrobku, nevyhovuje všem požadavkům. Jak je uvedeno v tabulce, tyto hodnoty nemohly být zlepšeny ani dvojnásobnou lisovací dobou.
Tabulka II
* Lisovací doba min Za sucha smykové napětí MPa za vlhka
popraskání dřeva % smykové napětí MPa popraskání dřeva %
černý louh 2 2,Ó4 57 1 ,60 8
4 2,85 73 1 ,68 12
kyselinou srážený 2 2,64 68 1,60 23
sulfátový lignin 4 2,81 76 1 ,80 27
finská norma 2,09 50 1,41 50
б
Příklad 2
Příprava překližky za použití sulfátového ligninu v lepidlu o rozdělení molekulové hmotnosti, jak požaduje vynález.
Sulfátový ligninový derivát, který byl oddělen od černého louhu a měl následující vlastnosti, byl použit pro přípravú lepidla:
Tabulka III
Ligninový derivát oddělený z černého louhu rozpuštěný v roztoku NaOH
Sušina 37,5 %
Viskozita měřená
Brookfieldovým RVT-viskozimetrem
23 °C 45 41
pH 4,5
Hmotnostní rozdělení
molekulové hmotnosti
M.h. > 5 000 58 %
M.h. >10 000 38 %
M.h. >15 000 24 %
450 g NaOH roztoku výše uvedeného ligninového derivátu bylo přimíšeno do 550 g fenolformaldehydového rezolu s obsahem sušiny 46 %. Viskozita směsi byla 388 mPaS při 23 °C. 84 g směsi obsahující 30 hmotnostních dílů dřevité moučky, 50 hmotnostních dílů křídy a 20 hmotnostních dílů pšeničné mouky bylo přidáno do tohoto roztoku. Po tomto přídavku byla viskozita 1 000 mPaS při 23 °C.
Výrobní podmínky překližky byly tytéž jako v příkladu 2. Vlastnosti překližkových desek jsou uvedeny v následující tabulce:
Tabulka IV
lisovací doba min za sucha smyková MPa za vlhka
smykové napětí MPa praskání dřeva i napětí praskání dřeva %
2 3,01 89 1 »73 80
4 3,20 9i 2,00 96
finská norma 2,09 & 50 ь 1,41 50
Desky zcela vyhověly požadavkům finské normy O.IV.1 pro venkovní překližku.
Příklad -3
Výroba dřevotřískových desek,
Lepidlo bylo připraveno za použití sulfátového ligninu jako v příkladu 8. 540 g 46% vodného roztoku obsahujícího 210 g sulfátového ligninu a 40 g hydroxidu sodného bylo přimícháno do 460 g obchodní fenolformaldehydové pryskyřice rezolového typu s obsahem sušiny 46 %.
Viskozita lepidla byla 1 040 mPaS při 23 °C a pH bylo 12,0.
Do lepidla bylo přimícháno 184 g parafinové emulze (sušina 50 %, přičemž viskozita pak byla 850 mPaS/23 °C, měřeno Brookfieldovým RVT viskozimetrem). Byla připravena trojvrstvá dřevotřísková deska obsahující vnější třískovou vrstvu a 70% vnitřní třískovou vrstvu. Sušina u nastříkaného lepidla byla 12 % ze suché hmoty povrchových třísek a 10 % třísek vnitřní vrstvy. Před lepením byl obsah vlhkosti třísek přibližně 1 % a po slepení asi 11 %. Tloušťka desky byla 15 mm a objemové hmotnost 750 kg/m^. Lisovací teplota byla 210 °.C, tlak 2,7 MPa a doba 60 s/mm. Vlastnosti desky uvedené v následující tabulce V byly určeny v souhlase s německou normou DIN 52 360-65 a 68 761.
Tabulka V
Pevnost v ohybu MPa pevnost, v tahu MPa tloušlka 2 h % botnání 24 h % V 100 MPa
vynalezené t
lepidlo 20,8 0,62 1,9 12,9 0,25
požadavky
podle DIN 18,0 0,35 6,0 15,0 0,15
Jak vyplývá z tabulky V, vynalezené lepidlo se může použít při výrobě dřevotřískových desek, které vyhovují západoněmeckým normám (DIN) pro dřevotřískové desky odolné vůči povětrnosti.
Příklad 4
Odpadový sulfátový louh ze sulfátového vaření borovice (Pinus silvestris) byl zahuštěn na obsah 33 % sušiny. pH roztoku bylo 12,7. Bylo určeno rozdělení molekulové hmotnosti za použití sloupce Sephadex'G-50 podle výše popsaného postupu. Získaný chromatogram je zřejmý z obr. 6 (A). Rozdělení molekulové hmotnosti, obr. 7, (A) bylo vypočteno pomocí kalibračního grafu znázorněného v obr. 4. Podle toho 25,3 hmotnostních % alkaliligninů v sulfátovém odpadním louhu mělo molekulovou hmotnost vyšší než 5 000 a 32,9 hmotnostních % mělo molekulovou hmotnost vyšší než 3 483 (glukágon).
Při přípravě fenolformaldehydové pryskyřice byl použit molární poměr 1:2,5 fenolu a formaldehydu. Pryskyřice měla obsah sušiny 46 % a pH 11,1. Lepidlo bylo připraveno smísením fenolové pryskyřice (450 g) s odpařeným sulfátovým odpadním louhem (418 g). Směs byla míchána po dobu 10 minut a pak bylo přidáno’ 132 g plnivové směsi Obsahující pšeničnou mouku (13 g), kebračo (32 g), křídu (61 g) a dřevitou moučku (26 g). Lepidlo mělo viskozitu 240 mPas a pH 12,1.
Lepidlo bylo použito к výrobě trojvrstvých březových dýhových desek. Nános byl 150 150 g/cm^j předlisovací tlak 0,7 MPa a předlisovací doba 6 minut. Desky byly lisovány za horka při 135 °C za tlaku 1,7 MPa, použité tlakové doby byly 2,3 a 4 minuty.
Vlastnosti desek byly určovány v suchém stavu a po vaření podle finské normy pro překližky SFS^ 2 416. Vlastnosti desek jsou uvedeny v tabulce VI, kde každá číslice jo střední hodnotou 5 měření.
Příklad 5
Odpadní sulfátový louh z příkladu 4 byl podroben ultrafiltraci, čímž byl získán alkaliligninový produkt, jehož rozdělení molekulové hmotnosti je znázorněno v obr. 7, graf В (gelový chromatogram), v obr. 6,B. Podle toho 30,9 hmotnostních % ligninových derivátů mělo molekulovou hmotnost vyšší než 5 000 a 40 hmotnostních % mělo molekulovou hmotnost vyšší než 3 483 (glukagtn). Lepidlo bylo ' připraveno jako v příkladu 4 za použití stejné fentlické pryskyřice.
Viskosita po přídavku plniva byla . 320 mPa.s.
Za pouuití tohoto lepidla byly vyrobeny třívrstvé dýhové desky za stejrých podmínek jako v·přikladu 4. Vlastnosti těchto desek jsou uvedeny v tabulce VI.
P a íklad-6
Alkalilignnnotý produkt byl izolován u^trafilt^i^ací odpadního sulfátového · louhu. Rozdělení jeho molekulové hmotnotti bylo stanoveno gelovou chrsmoaooraflí, přiěemž chromatogram je znázorněn v obr. 6,C · a rozdělení mooekulové · hmotnosti v obr. · 7, C. Podle toho 36 hmoOnostních % sulfátových ligninů mělo mooekulovou hmoonost vyšší než 5 000 a 46,5 hmotnostních % mělo mooekulovou hmoonost vyšší než 3 483 (glukagon). Lepidlo bylo připraveno jako v příkladu 4. .. Lepidlo mělo visko žitu 420 mPaas a pH 12,0.
Za pouužtí tohoto lepidla byly vyrobeny třívrstvé . březové dýhové desky jako v příkladu 4 a vlastnosti těchto desek jsou uvedeny v tabulce·VI.
Příklad 7
Ullraffltrací byla připravena alkaliligoι0nsvá frakce, jejíž gelový chromatogrim je znázorněn v obr. 6, D,-a rozdělení m^o^<^^i^;ltvé ЬооОпои^ v obr. 7, D. Podle toho 43,2 hmotnostních % alkaliligninů mělo motekulsvou hmotnost vyšší než 5 000 a 54,1 hmotnostního % mělo motekulsvou hmotnost vyšší než 3 483 (glukagon).
Lepidlo bylt připraveno· jako v příkladu 4 a mělo viskszitu 470 O^a.s a pH 12,0. Za·použití tshsts lepidla byly vyrobeny trsjjvrstvé březové dýhové desky jako v příkladu 4. Vlastnosti těchts desek jssu zjistitelné z tabulky VI.
PPíklade. ;
Odpadový sulfátový ltuh použitý v příkladu 4 byl ultrafiltsován, čímž byla · získána alkalilígnónsvá frakce, jejíž geltvý chromatogrím je uveden v tbr. 6, E. Rotddlení motekultvé hmotnosti je znázorněno v tbr. 7, E. Podle toho 46,9 hmotnostních % Hronových derivátů má molekulovou hmotnost vyšší než 5 000 a 57,7 hmotnostních % má molekulovou hmotnost vyšší než 3 483 (glukagon).
Alkaailigninsvá frckce byla pouužta k ·přípravě lepidla jako v příkladu 4. Viskosita pi přídavku plniva byla 560 mPa.s a pH bylo 11,9. Za použití lepidla byly vyrobeny třívrstvé dýhové desky, jako v příkladu 4. Vlastnosti desek jssu znázorněny v tabulce VI.
Příklad 9
Ullrafiltrace · byla použita k izolaci vysokomotekužární alkaliMoinnsvé frakce z odpadního sulfátového · ltuhu použitého v příkladu 4, přičemž geltvý chrom attgram tét^s frakce je znázorněn v sbr. 6, F a rozdělení ode^lové hmotnosti v tbr. 7, F, podle čehož 53,4 hmotnostního % alkaliligninů mělo mo0ekžllvou hmotnost vyšší než 5 000 a 64,7 hmotnostních % mělo molekulovou hmotnost vyšší než 3 483 glukagon).
Lepidlo bylo připraveno jaks v příkladu 4. Jeho viskoz-ita byla 680 mPa.s při 25 · °C a jeht pH 11,8. Lepidlo bylo použito při výrobě třívrstvých březových dýhových desek za stejných podmínek jako v · příkladu 4· · Vlastnosti, desek jsou znázorněny V tabulce VI.
Příklad 10
Alkalilignin byl vysrážen z Černého louhu použitého v příkladu 4 kyselinou chlorovodíkovou. Sražený lignin byl odfiltrován, promyt|'a rozpuštěn v roztoku hydroxidu sodného. pH roztoku bylo 12,2 a obsah sušiny 33 %· Rozdělení molekulové hmotnosti bylo určeno výše popsaným způsobem,podle něhož 38 hmotnostních % alkaliligninů mělo molekulovou hmotnost vyšší než 3 483, vztaženo na glukagon a 29 hmotnostních % mělo molekulovou hmotnost vyšší než 5 000.
Lepidlo bylo připraveno stejným způsobem za použití stejné komerční fenolformaldehydové pryskyřice jako v příkladu 4. Viskozita lepidlové směsi byla 284 mPa.s, měřeno při 25 °C Brookfieldovým RVT-viskozimětrém. pH bylo 12,2 a poměr alkaliligninů к resolu vztaženo na sušinu byl 40:60.
Za použití tohoto lepidla byly vyrobeny třívrstvé březové dýhové desky jako v příkladu a vlastnosti těchto desek jsou uvedeny v tabulce VI.
Přikladli
Alkalilignin byl vysrážen z černého louhu z příkladu 4 za použití oxidu uhličitého. Sražený alkalilignin byl odfiltrován, promyt a rozpuštěn v roztoku hydroxidu sodného. Hodnota pH alkaliligninového roztoku byla 12,0 a obsah sušiny 33 %. Rozdělení molekulové hmotnosti bylo určeno podle výše popsaného postupu. Z alkaliligninů mělo 44,2 hmotnostních % molekulovou hmotnost vyšší než 3 483, vztaženo na glukagon a 34 hmotnostních % větší než
000.
Za použití stejné fenolformaldehydové pryskyřice a stejného složení jako v příkladu 4 bylo připraveno lepidlo o pH 12,2. V lepidlové směsi byl poměr ligninu к resolu, vztaženo na sušinu, 40:60. Viskozita lepidlové směsi byla 528 mPa.s při 25 °C měřeno Brookfieldovým . RVT viskozimetrem.
Za použití tohoto lepidla byly připraveny trojvrstvé březové dýhové desky jako v příkladu 4. Vlastnosti těchto desek mohou být přečteny z tabulky VI.
Příklad 12
Alkaliligninová frakce byla oddělena z Černého louhu z finské celulózky pomocí ultrafiltrace. Rozdělení molekulové hmotnosti bylo určeno výše popsaným způsobem a 42,0 hmotnostních % alkaliligninů mělo molekulové hmotnosti přesahující 3 483, vztaženo na glukagon a 31 hmotnostních % vyšší než 5 000. Hodnota pH roztoku byla 11,0 a louh byl odpařen na obsah sušiny 33 %. ’
Bylo připraveno lepidlo za použití stejné formaldehydové pryskyřice a složení jako v příkladu 4. Viskozita lepidlové směsi byla 420 mPa.s při 25 °C měřeno Brookfieldovým viskozimetrem.
Za použití tohoto lepidla byly připraveny třívrstvé březové dýhové desky jako v příkladu 4. Vlastnosti těchto desek jsou zjistitelné z tabulky VI.
P г í к 1 a d 13
Černý louh z příkladu 12 byl podroben ultrafiltraci a byla oddělena alkaliligninová frakce. Bylo stanoveno rozdělení molekulové hmotnosti. 50 hmotnostních % alkaliligninů mělo molekulovou hmotnost vyšší než 3 483, vztaženo na glukagon, a 41 hmotnostních % mělo molekulovou hmotnost vyšší než 5 000.
Bylo připraveno lepidlo za použití stejného složení jako v příkladu 4. Hodnota pH alkalili^iinů byla 10,8 a hodnota pH lepidlové směsi byla 11,3. Viskooita' lepidlové směsi měřená při 25 °C Brookfieldovým viskozimetrem byla 1 520 mPa.s. ’
Za použití tohoto lepidla byly vyrobeny třívrstvé březové dýhy jako , v příkladu 4. těchto desek jsou uvedeny v tabulce VI. , . 4
Jak je stanoveno ve finské normě pro překližky SFS 2 415, pevnost ve smyku v suchém stavu nemá být menší než 2,10 MPa, po,vaření nemá být menší než 1,40 MPa a jestliže jsou tyto hodnoty nižší, porušen:! ve dřevě by nemělo být menší než 50 %. V praxi se ovšem vyžaduje značně vyšší porušení ve dřevě, to je vyšší než 80 % po vaření.
Podrobný průzkum vlastností desek uvedených v tabulce VI prozrazuje, že požadavky byly dosaženy v pokusech 6 až 8 p v pokusech 12 a 13 již s lioovacími dobami 2 a 3 minuty. Lepidlo z příkladu5 vyžadovalo delší lisovací dobu pro dosažení požadavků. V příkladech 4, 10 a 11 nebyla prodloužená lisovací doba užitečná: lepený spoj nem^ohL vytyrdnout, aby se stal vodovzdorným.
TabiíLka VI ;
Srovnání lepivých vlastností odpadového sulfátového louhu rozdílných alkali^'li0iio(^5^ý^ch frakcí
Příklad lisovací v suchém stavu po vařwtf doba
min pevnost v tahu MPa porušení ve dřevě % pevnost v tahu MPa ' porušení ve dřevě %
4 2 1,80 57 0,55 8
3 1 ,84 70 0,63 14
4 1,98 73 0,71 12
5 , 2 2,00 63 '37 38
3 2,10 80 1,38 39 '
4 2,08 90 1,50 82
6 2 2,20 88 1,43 71
3 2,42 93 1,55 89.
4 2,39 98 1,71 94
7 2 2,35 90 1,49 88
3 2,40 92 1,68 97
4 2,42 92 1,65 98
8 2 2,46 98 1,58 90
3 2,55 .96 1,63 93
4 2,43 99 1,70 96
9 2 2,57 100 1 ,65 99
3 2,60 100 1,76 100
4 2,58 98 1,72 92
10 2 2,61 68 1,56 23
4 2,74 76 1,75 27
1 1 2 2,33 40 1 ,85 39
4 2,61 .42 1,56 38
12 2 2,74 69 1,56 71
4 2,85 93 1,85 94
13 2 2,91 87 1,78 72
4 2,81 95 1,69 95
1 • 200488
Příkladl4
Pro přípravu lepidla byl použit alkalilignin, ve kterém byla vysokomolekulární Část (molekulová hmotnost větší než 5 000) 48 hmotnostních % všech ligninových derivátů a 59 hmotnostních % mělo molekulovou hmotnost vyšší, než je molekulová hmotnost glukagonu.,
Fenolformaldehydová pryskyřice byla připravena o molárním podílu 1:2,2 a obsahovala
1,7 % volného formaldehydu. К pryskyřici bylo přidáno 5 % močoviny, vztaženo na sušinu. Směs byla míchána při teplotě místnosti po dobu 5 hodin. Množství volného formaldehydu tak kleslo na 0,08 %. Pryskyrično-močovinová směs byla přidána к alkaliligninovému roztoku, který měl 42% obsah sušiny (432 g 51% pryskyřice к 524 g roztoku ligninu). Bylo přidáno j, 44 g 50% roztoku hydroxidu sodného. Směs byla míchána po dobu 30 minut, a pH bylo 1,8. Viskota byla 320 mPa.s při 25 °C.
Byly vyrobeny třískové desky za použití tohoto lepidla. Do toho pak bylo přidáno 10 % a parafinové emulze (hmotnost sušiny vztažena к sušině lepidla).
Za použití tohoto lepidla byly vyrobeny třískové desky o tlouštce 15, 20 a 30 mm, které měly jmenovitou hmotnost 750 g/m3. Množství nastříkaného lepidla na třísky bylo 10 hmotnostních %, vztaženo na sušinu. Při lisování za horka bylo použito kontaktní a vysokofrekvenční zahřívání. Teploty lisovacích desek byly 180 °C a tlak 2,65 MPa. Lisovací desky a vlastnosti desek jsou zjistitelné z tabulky č. 7.
Požadavky vyžadované německou normou DIN 68 761 pro fenolicky lepené třískové desky byly plně dosaženy u těchto desek. Desky byly zcela prosty formaldehydu po horkém lisování.
Příklad 15
Pro lepidlo byla připravena fenolformaldehydová pryskyřice, která měla molární podíl fenolu к formaldehydu 1:3. Po přípravě obsahovala.4,8 % volného formaldehydu. К pryskyřici bylo přidáno 10 % močoviny a směs byla míchána při 25 °C po dobu asi 4 hodin. Směs pak byla ponechána stát dalších 24 hodin a pak byl stanoven volný formaldehyd. Jeho množství kleslo na 0,1 %.
Alkaliligninová frakce, jejíž vlastnosti byly uvedeny v příkladu 14, byla použita pro přípravu lepidla. К 640 g alkaliligninového roztoku, o obsahu sušiny 42 % bylo přidáno 360 g fenolformaldehydmočovinové pryskyřice, o obsahu sušiny 50 %. Podíl ligninu к fenolformaldehydové pryskyřici byl 60:40. Lepidlo mělo hodnotu pH 11,0.
Lepidlo bylo použito к výrobě třískových desek prostých formaldehydu. Množství lepidla bylo 8 %, vztaženo na sušinu, počítáno na hmotnoát suchých středových třísek a 10 % hmotnosti povrchových třísek. Třísky byly pak postříkány emulzí parafinu v množství 1 % sušiny na hmotnost suchých třísek.
Za použití tohoto lepidla byly vyrobeny 15mm třívrstvé třískové desky o objemové hmotnosti 750 kg/тЗ. Teplota lisovacích desek byla 215 °C, lisovací tlak 2,96 MPa a lisovací doba 20 s/mm. Po lisování za horka byly desky dotvrzeny při 180 °C. Vlastnosti desek jsou uvedeny v tabulce VIII.
200488 12
Tabulka VII .
Vlastnosti třískových desek při použití kombinovaného kontaktního a vysokofrekvenčního zahřívání ·
tloušťka desek mm použitý lisovací čas pevnost v ohybu MPa pevnost v tahu MPa. tloušika 2 h % V 100 . 24 h % botnání MPa
min s/mm
15 4 1/2 18 19,8 0,47 2,3 11,5 0,21
20 5 ' 15 - 19,2 0,52 1,8 10,8 0,19
30 5 1/2 1 1 19,2 0,49 2,2 11,1 0,23
požadavky
DIN 68 761 * 17,7 * 0,34 4 6,0 •i 12,0 * 0,15
Tabulka VIII
Vlastnosti třískooých desek při pouužtí dotvrzení
deska tloušťka objemová pevnost pevnost tloušlka V 100 botnání
č. mm hmoOnost v ohybu v tahu % %
kg/m3 MPa MPa 2 h 24 h MN/mm2
1 15,08 760 20,6 0,47 2,4 9,8 0,18
2 15,10 758 20,3 0,46 2,5 10,2 0,19
3 15,08 756 20,5 0,55 ',9 10,5 0,21
4 15,09 762 20,9 0,54 2,8 1 1 ,0 0,20
5 16,10 755 19,4 0,46 2,5 10,8 0,15
Desky dosáhly požadavků DIN 68 761. Nebyl zjistitelný žádný pach formaldehydu během výroby a ani potom se žádný formaldehyd z desek neuvolnoval.
Příklad 16
Ligninová frakce z příkladu 7 byla použita v lepidlové určené pro lepení dýh z douglasky. Fenolformaldehydová pryskyřice použitá v lepidlu měla obsah sušiny 40 hodnotu pH 11,5 % a viskozitu 480 mPa.s, při 25 °C.
Lepidlová směs byla připravena následujícímzpůsobem: ke 170 g 33% alkaliiininnového roztoku bylo přidáno 46 g vody (25 °C), 206 g f enolforaaldehydová pryskyřice (40 % sušiny.), 88 g co-cobu a 22 g pšeničné moníky. Směs byla míchána po dobu 5 minut a 30 g 50% hydroxidu sodného bylo přidáno za míchání. Potom bylo přidáno 15 g bezvodého Uhličitanu sodného a míchání pokračovalo po dobu 30 minut. 170 g alkaliiignnnového roztoku, 46 g vody a 206 g fenolf o.maldeiydové pryskyřice bylo dodatečně přidáno- a lepidlová směs byla míchána až do homoninnty.
Viskoozta lepidlová směsi měřená při 25 °C Brookfieldovýfa RVT viskozimetrem byla
500 mma.s. Poměr v fenolfomaldehydooé pryskyřřci; vztaženo na sušinu, byl 40:60 a pH bylo 11,9. ’
Za pouužtí lepidla byly vyrobeny 5vrstvé 2,54 mm douglaskové překližkové panely za použití 2,54 mm dýh. Nátěr lepidla byl 58 Ibs/Mdgl, předlisovací doba 3 min a tlak 1,37 MPa. Otevřená doba dýhoviání byla 20 minut a uzavřená doba 30 minut. Teplota lisování za horka byla 149 °C a tlak 1,37 MPa. Lisovací doby, které byly použity, jsou uvedeny v tabulce IX. Vlastnosti panelů byly určeny podle US Product Standard 1-74 a jsou uvedeny v tabulce IX.
Tabulka IX
Počet vrstev tloušlka dýhy nanášené množ. 1 bs/Mdgl lis. za horka vakuový test varný test
tepl. °C doba min. namáhaní ve smyku MPa porušení dřeva % namáhání ve - smyku MPa porušení dřeva %
5 2,54 .mm 58 149 3,5 2,76 100 2,26 100
1,98 86 2,02 95
1 ,84 90 1,71 83
2,06 96 1- ,85 90
H II II ·· 4,5 1 ,82 94 1,56 99
2,19 82 2,08 88
5 2,54 mm 58 149 3,5 2,20 90 2,13 95
2,09 95 2,06 90
* Příklad 17 '
Byla použita příprava alkaliligninů popsaná v příkladu 8 a použitá ve složení lepidla vyvinutého pro výrobu tříkkovýoh desek. Pro tento účel byl roztok alkaliligninů odpařen na obsah sušiny 45 %. - Použitá fenolforaaldehydová pryskyřice byla komerční foraaldehydová pryskyřice resolového typu. .
556 g roztoku alkaliligninu bylo smícháno s - 363 g fenolforaaldehydová pryskyřice (46 % sušiny) a 81 g 50% roztoku hydroxidu sodného. Viskozita lepidla - byla 1 100 -mPp.s při 25 °C, měřeno Brookfieddovým viskozimetrem a pH bylo 12. Poměr - alkaliligninu k fenolforaaldehydové pryskyřici, vztaženo na sušinu, byl 60:40. Před strkkáním lepidla na třísky bylo 100 g parafinové emulze o obsahu sušiny 50 % přimícháno do lepidla. Potom byla viskozita při 25 °ď 840 mPaS.
Lepidlo bylo použito při výrobě třívrstvých tříkkových desek obsahuuících 30 % - třísek pro vnější vrstvu a - 70 % třísek pro vnitřní vrstvu. Mnnžžtví lepidla nastřkkaného na třísky bylo 12 % (počítáno na sušinu) u povrchových třísek a 10 % u vnitřních třísek. Před lepením byl obsah vlhkosti u třísek přibližně 1 % a po -slepení asi 11 %. Tloušlka desek byla 15 mm a objemová hmotnost 750 kg/m\ Desky jbyly lisovány za horka při 204 °C, tlaku 2,56 MPa a po dobu 60 s/mm.
Vlastnooti desek určené podle němeclých norem 52 365 a 68 761 - jsou uvedeny v tabulce. X, přičemž každá hodnota je průměrem z 5 desek nebo 25 zkušebních vzorků.
Tabulka X ‘
pevnost v ohybu pevnost v tahu botnání v tloušlce pevnost v tahu
MPa MPa 2 h 24 h po vaření
% % (V 100), MPa
19,0 0,604 1,9 12,9 0,25 ,
i 17,55 -0,343 z 6,0 - 12,0 - 0,14
1 požad. DIN
Příklad 18
Ligninová frakce z příkladu 9 ve vodném roztoku o obsahu sušiny 45 % byla použita
ve složení lepidla pro výrobu třsskových desek za pouUití jak kontaktního, tak vysokofrekvenčního zahřívání během lisování za horka.
405 g alkaliligninového roztoku (45 % sušiny) bylo smícháno se 474 g komerční fenolformaldehydové pryskyřice z příkladu 6 (46 % sušiny)· Viskozita lepidla při 25 °C byla 400 mPa.s, měřeno Brookfieldovým viskozimetrem. Poměr ligninu к fenolformaldehydová.pryskyřici, vztaženo na sušinu, byl 40:60. Před nastříkáním lepidla na třísky bylo přidáno 90 g parafinové emulze (50 % sušiny). Viskozita při 25 °C byla nyní 350 mPa.s.
Lepidlová směs byla použita pro výrobu třískových desek za použití kombinace kontaktního a vysokofrekvenčního zahřívání během lisování za horka. Teplota lisovacích desek byla 180 až 200 °C. Byl použit 4 kW vysokofrekvenční generátor pracující při frekvenci 13,6 MHz. Byly vyrobeny třívrstvé třískové desky obsahující 70 % vnitřních třísek a 30 % vnějších třísek. Lepidlo bylo nastříkáno na třísky v množství 10 % u třísek pro vnitřní vrstvu a 12 % u třísek pro vnější vrstvu. Vlhkost třísek byla před lepením 1 až 2 % a po lepení 11 až 12 %.
Desky o tloušlce 20 mm a 30 mm a o objemové hmotnosti 650 kg/m3 byly připraveny za použití lisovacích časů 10, 15 a 20 s/mm. Botnací vlastnosti po namáčení ve vodě po dobu 2 a 24 hodin a pevnosti v tahu po vaření (V 100) byly určeny podle německých norem, viz tab. XI.
Tabulka XI
lisovací doba s/mm tloušlka desky mm nabotnalá tloušlka pevnost v tahu po vaření (V 100), MPa
2 h % 24 h %
10 20 10,2 . 20,1 0,12
15 H 6,3 12,0 0,16
20 4,1 10,3 0,22
10 30 8,0 16,6 0,14
15 1* '4,2 11,0 0,19
20 II 1,5 S,3 0,25
požadavky DIN é6,0 — 12,0 > 0,14
Příklad 19
Alkaliligninová frakce z příkladu 9 byla rozstřikováním vysušena na prášek o obsahu vlhkosti 4 %. Fenolformaldehydová pryskyřice vyvinutá pro výrobu třískových desek, která měla obsah sušiny 53 %, viskozitu 272 mPa.s při 25 °C a hodnotu pH 11,5, byla použita pro výrobu desek.
К 1 000 g roztoku této pryskyřice bylo přidáno 212 g parafinové emulze s obsahem sušiny 50 % před lepením. Alkaliligninový prášek byl smíchán s třískami v množství 5 % suchého prášku na suché třísky. Potom byl fenolformaldehydoparafinový roztok nastříkán na třísky v množství 6 % sušiny na suché třísky. Obsah vlhkosti třísek byl před lepením 2 % a po lepení 8
Lisováním za horka při teplotě 215 °C a tlaku 2,91 MPa byly vyrobeny 12mm desky za použití lisovací doby 40 s/mm. Vlastnosti desek jsou uvedeny v tabulce XII.
Tabulka XII
objemová hutnost kg/m3 pevnost v ohybu MPa pevnost v tahu MPa tloušťka 2 h % botnání 24 h % ' pevnost v tahu po vaření (V 100), · MPa
700 19,2 0,48 4,0 13,5 0,16
H 17,8 0,45 3,8 14,2 0,165
II - 20,0 0,55 4,1 14,3 0,145
H 21,3 0,52 3,8 14,0 0,17
Příklad 20
Pro výrobu vláknitých desek bylo připraveno lepidlo za použití přípravy alkaliligninu z příkladu 7 a'komerční fenolforaaldelydové pryskyřice.
400 g 25% alkaliiinnioového roztoku bylo smícháno s 375 g 40% fenolformaldehydové pryskyřice a 8 225 g vody, čími se vytvošil 5% roztok o hodnotě pH 12,0. Poměr ligninu a fenolfomaldehydu, vztaženo na sušinu, byl 70:30. Lepidlo bylo použito pro výrobu vláknitých desek. Lepidlo bylo přidáno k·suspenzi vláken, načež byl přidán roztok síranu hlinitého o obsahu sušiny 2 % ke sražení tuhých látek pryskyřice na vláknech. Tuhé látky lepidla, stejně jako síran hlinitý, byly přidány v množství do 1 %, vztaženo na suchá vlákna. Vláknité desky ·byly vyrobeny při teplotě 200 °C, tisku 0,68 Pa.s a lisovací době 5 minut.. Desky pak byly dodatečně vytvrzovány při 160 °C po dobu 4 minut. Jejich vlastnosti jsou uvedeny v tabulce XIII.
Tabulka XIII .
Příklad pevnost v ohybu MPa pevnost v tahu MPa absorbovaná voda 24·h, % tloušťka botnání 24 · h, %
15 53,3 24,5 23,6 19,2
16 51,7 24,2 25,5 18,0
17 48,9 23,8. . 27,0 17,0
18 46,6 24,0 25,8 17,5
PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Claims (4)

  1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU
    1. Lepidlo pro výrobu překližek, dřevotřískových desek nebo dřevovláknitých desek, obsahující · deriváty ligninu a fenolfomialdehydovou pryskkřřci, vyznačené tím, ie deriváty * ligninu jsou alkalické soli alkalilígiinů, přičimi lepidlo obsahuje jako alkaliligniry vysokomooekku.árrií alkalilinninovou frakci · obsíanhulcí minimálně 35 hmoonnstních % alkaliligninů o mooekulové h]oosnisti větší než 5 000, přičemž hmo0ni)stní poměr alkalilígninů a fenolfomaldehydové pryskyřice je mezi 90:10 až 20:80 vztaženo na sušinu.
  2. 2. Lepidlo podle bodu 1 , vyznačené tím, že 35 až 50 hInoOnistních % alkalilígLinů má molekulovou hmoonost větší než 5 000.
  3. 3· Lepidlo podle bodu 1, vyznačené tím, že minimálně 50 hmoonnotních % alkalilígiinů má molekulovou hmoonost větší než 5 000.
  4. 4 Listy· výkresů
    SinvvofrofM. n. p livod 7. Moit
CS76446A 1975-01-28 1976-01-23 Adhesive for manufacturing plywoods or particle boards or insulation boards CS200488B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI752289 1975-01-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS200488B2 true CS200488B2 (en) 1980-09-15

Family

ID=8509370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS76446A CS200488B2 (en) 1975-01-28 1976-01-23 Adhesive for manufacturing plywoods or particle boards or insulation boards

Country Status (12)

Country Link
JP (1) JPS5856391B2 (cs)
AT (1) AT352234B (cs)
CA (1) CA1068426A (cs)
CH (1) CH589135A5 (cs)
CS (1) CS200488B2 (cs)
DD (1) DD122259A6 (cs)
DE (1) DE2601600A1 (cs)
FR (1) FR2299389A2 (cs)
HU (1) HU173766B (cs)
NO (1) NO760226L (cs)
PL (1) PL109356B1 (cs)
SE (1) SE428700B (cs)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE425093B (sv) * 1978-04-24 1982-08-30 Edler & Co Faergind Ab Forfarande for framstellning av ett lim av ureaformaldehydharts, sulfitlut och vatten
CA1138589A (en) * 1979-04-20 1982-12-28 Krishan K. Sudan Lignosulphonate phenolic resin binder
JPS6151073A (ja) * 1984-07-31 1986-03-13 Aisin Chem Co Ltd フエルト用接着剤
DE3526370A1 (de) * 1985-07-24 1987-02-05 Thomson Brandt Gmbh Haltevorrichtung fuer cd-platte an senkrechtspielern
FI83348C (fi) * 1987-03-09 1996-01-09 Metsae Serla Oy Foerfarande foer framstaellning av produkter ur lignocellulosamaterial
JP2010248309A (ja) * 2009-04-13 2010-11-04 Toyota Auto Body Co Ltd レゾール型フェノール樹脂を含有する成形体からのホルムアルデヒド放出量低減方法
FI126736B (en) 2013-11-26 2017-04-28 Upm Kymmene Corp A process for treating lignin and preparing a binder composition

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3185654A (en) * 1958-12-08 1965-05-25 West Virginia Pulp & Paper Co Composition containing resole and lignin in free acid form and process for preparing same
FI51105C (fi) * 1972-09-14 1976-10-11 Keskuslaboratorio Sideaine vaneri-, lastu-, kuitulevyjen ja vastaavien tuotteiden valmis tamista varten

Also Published As

Publication number Publication date
DD122259A6 (cs) 1976-09-20
ATA57376A (de) 1979-02-15
FR2299389B2 (cs) 1980-01-11
SE428700B (sv) 1983-07-18
JPS5856391B2 (ja) 1983-12-14
CA1068426A (en) 1979-12-18
NO760226L (cs) 1976-07-29
AT352234B (de) 1979-09-10
FR2299389A2 (fr) 1976-08-27
PL109356B1 (en) 1980-05-31
HU173766B (hu) 1979-08-28
SE7600804L (sv) 1976-07-29
DE2601600A1 (de) 1976-07-29
CH589135A5 (cs) 1977-06-30
JPS51100135A (cs) 1976-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4105606A (en) Adhesive for the manufacture of plywood, particle boards, fiber boards and similar products
US5202403A (en) Lignin modified phenol-formaldehyde resins
KR101226062B1 (ko) 포름알데히드-불포함 리그노셀룰로오스성 접착제 및 그접착제로부터 제조된 복합체
JP7511485B2 (ja) 結合用樹脂を調製するためのプロセス
US6747076B2 (en) Furfuryl alcohol and lignin adhesive composition
FI124342B (fi) Liima-aine, menetelmä sen valmistamiseksi sekä sen käyttö
Shiraishi et al. Wood–phenol adhesives prepared from carboxymethylated wood. I
JPS6256193B2 (cs)
FI57775B (fi) Foerfarande foer framstaellning av ett vaederbestaendigt traelim
SU665813A3 (ru) Клей
Stefani et al. Processing conditions analysis of Eucalyptus globulus plywood bonded with resol-tannin adhesives
CS200488B2 (en) Adhesive for manufacturing plywoods or particle boards or insulation boards
JP6748736B2 (ja) ホウ素錯体の樹脂への混和
US4234658A (en) Wood composites with foliage adhesive
Danielson et al. Kraft lignin in phenol formaldehyde resin. Part 2. Evaluation of an industrial trial
US3213045A (en) Phenolic adhesives and method
US4587285A (en) Aqueous heat-curable compositions, and their use
Pizzi et al. Laminating wood adhesives by generation of resorcinol from tannin extracts
KR20220025743A (ko) 결합 수지 제조 공정
USH603H (en) Methods of making and using adhesive resins and glue mixes
Jenkin Adhesives from Pinus radiata bark extractives
CA1122508A (en) Wood composites with foliage adhesive
JPS59182873A (ja) 接着剤組成物
Yazaki et al. Uses of wattle extract: tannin based adhesives
CA1084829A (en) Lignin-based synthetic resin