SK1242019A3

SK1242019A3 - Drevotrieskový materiál a spôsob jeho výroby

Info

Publication number: SK1242019A3
Application number: SK124-2019A
Authority: SK
Inventors: Gabriela Chlandová; Petr Španiel
Original assignee: First Point A S
Priority date: 2019-08-06
Filing date: 2019-10-16
Publication date: 2021-04-28
Also published as: CA3140954A1; CZ308479B6; BR112022002097A2; CZ2019510A3; SK288996B6; WO2021023319A1; KR20220054314A; AU2020325548A1; CL2022000287A1; US20220314486A1; CN114072261A; JP2022543091A; EP4010156A1

Abstract

Drevotrieskový materiál, najmä drevotrieskový nehorľavý vodoodolný materiál, najmä drevotrieskový nehorľavý vodoodolný materiál na výrobu drevotrieskových dosiek, je tvorený zmesou, ktorá obsahuje 30 až 43 % hmotn. drevených triesok, 53 až 61,9 % hmotn. vodného roztoku kremičitanu, 2 až 5 % hmotn. hydroxidu hlinitého, 1 až 3 % hmotn. vody a 0,1 až 1 % hmotn. stabilizátora vodného skla. Opisuje sa spôsob výroby drevotrieskového materiálu, najmä drevotrieskového nehorľavého vodoodolného materiálu, najmä drevotrieskového nehorľavého vodoodolného materiálu na výrobu drevotrieskových dosiek, podľa ktorého je najprv hydroxid hlinitý zmiešaný s vodou, ďalej sú pridané drevené triesky a všetko je premiešané tak, že vznikne drevotriesková zmes, do vodného roztoku kremičitanu je pridaný stabilizátor vodného skla a následne je do roztoku primiešané tvrdidlo vodného skla, pričom je roztok 1 až 10 minút miešaný tak, že vznikne spojivový roztok, drevotriesková zmes je vložená za stáleho miešania do spojivového roztoku, všetko je premiešané a výsledná zmes je naliata do aplikačného miesta.

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka drevotrieskového materiálu, najmä drevotrieskového nehorľavého vodoodolného materiálu, najmä drevotrieskového nehorľavého vodoodolného materiálu na výrobu OSB dosiek, a spôsobu jeho výroby.

Doterajší stav techniky

Zo stavu techniky je známy celý rada konštrukcií drevotrieskových dosiek, medzi ktoré možno zaradiť aj takzvané OSB dosky, u ktoiých sú triesky v povrchových vrstvách orientované rovnobežne s dlhšou hranou dosky, a je tým zároveň určený hlavný smer pevnosti dosky. V prostrednej vrstve sú triesky orientované kolmo na hlavnú os, pričom orientáciou triesok je dosiahnutá vyššia tuhosť a pevnosť v hlavnom smere dosky. Triesky sú impregnované aditívami, napríklad tiosíranmi. Ako spojivo sa používajú napr. polyuretánové spojivá či umelé, napr. Fenolformaldehydové či močovino-formaldehydové živice. Pri výrobe dosiek odolných proti vlhku sa používa aj tekutý parafín vo forme parafínovej emulzie.

Z patentového dokumentu EP 2125311 je známa OSB doska s primiešaným jemne mletým polyuretánom a rôznymi vláknami, kde sú ako spojiva použité organické polyméry. Jej nevýhodou je jej vysoká horľavosť.

Z ďalšieho patentového dokumentu CN108559151 je známa doska, ktorá je tvorená drevenými trieskami a gumovým práškom, ktoré sú spojené polyuretánom. Nevýhodou tejto dosky je to, že má obmedzené izolačné schopnosti a že je horľavá.

Z patentového dokumentu EP 2078599 je známa konštrukcia dosky s mikrotrieskami, kde je spojivom močovino-formldehydová živica. Nevýhodou tejto dosky je vysoká horľavosť.

Výroba OSB dosiek lisovaním z triesok a aerogelu je známa z patentového dokumentu EP 2864087. Ako spojivo je použitá fenolformaldehydová živica. Nevýhodou tejto platne je opäť horľavosť, a ďalej potom vysoká cena aerogelu a veľmi zložitá technológia výroby. Veľkým problémom je v tomto prípade aj nasiakavosť.

Vysoko horľavá je aj OSB doska známa z patentového dokumentu CZ PV 19901594, u ktorej je ako spojivo použitý parafín.

Horľavá je aj OSB doska známa z úžitkového vzom CZ 31399. Jej ďalšou nevýhodou je aj to, že je veľmi tvrdá a nie je v podstate vôbec pružná, čo výrazne obmedzuje možnosti jej použitia.

Z uvedeného stavu techniky je zrejmé, že hlavnou nevýhodou známeho stavu techniky je to, že známe drevotrieskové dosky sú takmer vždy horľavé alebo vysoko horľavé. Ďalším problémom je ich nízka odolnosť voči vode. Problémom je tiež použitie prchavých organických látok, ktoré sa následne začnú z materiálu uvoľňovať. Medzi tieto látky patria aldehydy vrátane formaldehydu. Ďalšie organické látky sa uvoľňujú z používaných spojív, čo sú napr. Fenolformaldehydové, močovino- formaldehydové, melaminoformaldehydové či tanin-formaldehydové živice a ich vzájomné kombinácie.

Cieľom vynálezu je konštrukcia drevotrieskového materiálu, ktoiý bude mať vysokú požiarnu odolnosť a zároveň bude aj vodoodolný.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky do značnej miery odstraňuje a ciele vynálezu napĺňa drevotrieskový materiál, najmä drevotrieskový nehorľavý vodoodolný materiál, najmä drevotrieskový nehorľavý vodoodolný materiál pre výrobu drevotrieskových dosiek, ktorého podstata spočíva v tom, že je tvorený zmesou, ktorá obsahuje 30 až 43 % hmotn. drevených triesok, 53 až 61,9 % hmotn. vodného roztoku kremičitanu, 2 až 5 % hmotn. hydroxidu hlinitého, 1 až 3 % hmotn. vody, a 0,1 až 1 % hmotn. stabilizátora vodného skla. Výhodou drevotrieskového materiálu je vysoká tepelná stabilita, vysoká protipožiarna odolnosť a vysoká je aj jeho vodoodolnosť. Drevotrieskový materiál má zároveň výborné protiplesňové účinky, je ekologický a zdravotne neškodný, a ďalej je schopný odolávať pôsobeniu tepla od horiaceho predmetu za podstatného oneskorenia a obmedzenie uvoľňovania tepla. Použitý hydroxid hlinitý pôsobí výhodne ako retardér horenia. Výhodné je to, že zmes vodného skla a hydroxidu hlinitého je v dreve zakotvená do hĺbky veľmi pevne a stabilne.

Výhodne sú drevenými trieskami smrekové triesky a/alebo borovicové triesky.

Výhodné ďalej je, keď je vodným roztokom kremičitanu vodný roztok kremičitanu sodného.

Tiež je výhodné, keď sú stabilizátorom vodného skla hydrofilné alkoxylové alkylamoniové soli.

Výhodné tiež je, keď má vodný roztok kremičitanu sodného hustotu v rozsahu 1370 až 1400 kg/m³, a keď je molámy pomer SiO- a Na₂O v rozsahu 3,2 až 3,4. Výhodou je to, že takéto vodné sklo je po zatuhnutí čiastočne pružné.

Ďalej je výhodné, keď drevotrieskový materiál ďalej obsahuje tvrdidlo vodného skla.

SK 124-2019 A3

Uvedené nedostatky ďalej do značnej miery odstraňuje a ciele vynálezu napĺňa spôsob výroby drevotrieskového materiálu, najmä spôsob výroby drevotrieskového nehorľavého vodoodolného materiálu, najmä drevotrieskového nehorľavého vodoodolného materiálu na výrobu drevotrieskových dosiek, ktorého podstata spočíva v tom, že najprv je hydroxid hlinitý zmiešaný s vodou, ďalej sú pridané drevené triesky a všetko je premiešané tak, že vznikne drevotriesková zmes, a ďalej je do vodného roztoku kremičitanu pridaný stabilizátor vodného skla a následne je do tohto roztoku primiešané tvrdidlo vodného skla, pričom ďalej je tento roztok 1 až 10 minút miešaný tak, že vznikne spojivový roztok, a ďalej je drevotriesková zmes pridaná za stáleho miešania do spojivového roztoku a všetko je premiešané, a ďalej je výsledná zmes naliata do aplikačného miesta.

Výhodne je nakoniec výsledná zmes ponechaná v pokoji do vytvrdnutia.

Hlavnou výhodou drevotrieskového materiálu a spôsobu jeho výroby podľa vynálezu je to, že je vysoko nehorľavý. Veľmi výhodné tiež je, že ako spojivo je použité sodné vodné sklo, ktoré po zaschnutí pripomína svojím zložením i vlastnosťami klasické sklo. Je veľmi tvrdé, odemodolné, tepelne odolné k teplotám 1 000 °C a vodoodolné. Zároveň je ekologické a zdravotne neškodné. Dobre odráža ÚV žiarenie. Neuvoľňuje žiadne organické jedovaté látky. Toto spojivo má výborné lepiace a tmeliace účinky a dobrú priľnavosť na bežné podkladové materiály. Týmto spojivom možno veľmi dobre a účinne spojiť drevené triesky. Zároveň sú drevené triesky obalené týmto spojivom v celom svojom povrchu a tým sú chránené pred účinkom vody, plameňa i ÚV žiarenia, čím sa spomalí rozklad dreva a zmiernia emisie organických látok v dreve. Drevotrieskové dosky s týmto spojivom sú veľmi tvrdé, pevné, oderu odolné, nehorľavé a žiaruvzdorné, vodoodolné, ekologické a zdravotne neškodné bez emisie organických látok.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Príklad 1

Drevotrieskový nehorľavý vodoodolný materiál je tvorený zmesou, ktorá obsahuje 36 % hmotn. smrekových triesok, 58,5 % hmotn. vodného roztoku kremičitanu sodného, 3 % hmotn. hydroxidu hlinitého, 2 % hmotn. vody, a 0,5 % hmotn. stabilizátora vodného skla.

Stabilizátorom vodného skla sú hydrofilné alkoxylové alkylamoniové soli, vo forme 98 % vodného roztoku N,N,N',N'-Tetrakis(2-hydroxypropyl)etylenediamínu.

Vodný roztok kremičitanu sodného má hustotu 1 380 kg/m³ a jeho molámy pomer SiO₂ a Na₂O je 3,3.

Drevotrieskový materiál ďalej obsahuje tvrdidlo vodného skla, ktorým je zmes čistého diacetátu/triacetátu glycerolu v pomere 7 : 3 objemových dielov, s koncentráciou 0,5 až 5 hmotn. % k čistému vodnému sklu.

Podľa spôsobu výroby drevotrieskového nehorľavého vodoodolného materiálu je najprv hydroxid hlinitý zmiešaný s vodou, ďalej sú pridané smrekové triesky a všetko je premiešané tak, že vznikne drevotriesková zmes, a ďalej do vodného roztoku kremičitanu pridaný stabilizátor vodného skla a následne je do tohto roztoku primiešané tvrdidlo vodného skla, pričom ďalej je tento roztok 5 minút miešaný tak, že vznikne spojivový roztok, a ďalej je drevotriesková zmes vložená za stáleho miešania do spojivového roztoku a všetko je premiešané, a ďalej je výsledná zmes naliata do aplikačného miesta, ktoiým je silikónová forma v tvare dosky.

Nakoniec je výsledná zmes ponechaná v pokoji do vytvrdnutia.

Príklad 2

Drevotrieskový nehorľavý vodoodolný materiál je tvorený zmesou, ktorá obsahuje 30 % hmotn. borovicových triesok, 61,9 % hmotn. vodného roztoku kremičitanu sodného, 5 % hmotn. hydroxidu hlinitého, 3 % hmotn. vody, a 0,1 % hmotn. stabilizátora vodného skla.

Vodný roztok kremičitanu sodného má hustotu 1 370 kg/m³ a jeho molámy pomer SiO₂ a Na₂O je 3,2.

Podľa spôsobu výroby drevotrieskového nehorľavého vodoodolného materiálu je najprv hydroxid hlinitý zmiešaný s vodou, ďalej sú pridané borovicové triesky a všetko je premiešané tak, že vznikne drevotriesková zmes, a ďalej do vodného roztoku kremičitanu pridaný stabilizátor vodného skla a následne je do tohto roztoku primiešané tvrdidlo vodného skla, pričom ďalej je tento roztok 1 minútu miešaný tak, že vznikne spojivový roztok, a ďalej je drevotriesková zmes vložená za stáleho miešania do spojivového roztoku a všetko je premiešané, a ďalej je výsledná zmes naliata do aplikačného miesta, ktorým je silikónová forma v tvare dosky.

Nakoniec je výsledná zmes ponechaná v pokoji do vytvrdnutia.

SK 124-2019 A3

Príklad 3

Drevotrieskový nehorľavý vodoodolný materiál je tvorený zmesou, ktorá obsahuje 43 % hmotn. zmesi smrekových a borovicových triesok, 53 % hmotn. vodného roztoku kremičitanu sodného, 2 % hmotn. hydroxidu hlinitého, 1 % hmotn. vody, a 1 % hmotn. stabilizátora vodného skla.

Vodný roztok kremičitanu sodného má hustotu 1 400 kg/m³ a jeho molámy pomer SiO₂ a Na₂O je 3,4.

Drevotrieskový materiál ďalej obsahuje tvrdidlo vodného skla, ktoiým je zmes čistého diacetátu/triacetátu glycerolu v pomere 7 : 3 objemových dielov, s koncentráciou 0,5 až 5 hmotn. % k čistému vodnému sklu.

Podľa spôsobu výroby drevotrieskového nehorľavého vodoodolného materiálu je najprv hydroxid hlinitý zmiešaný s vodou, ďalej je pridaná zmes smrekových a borovicových triesok a všetko je premiešané tak, že vznikne drevotriesková zmes, a ďalej do vodného roztoku kremičitanu pridaný stabilizátor vodného skla a následne je do tohto roztoku primiešané tvrdidlo vodného skla, pričom ďalej je tento roztok 10 minút miešaný tak, že vznikne spojivový roztok, a ďalej je drevotriesková zmes vložená za stáleho miešania do spojivového roztoku a všetko je premiešané, a ďalej je výsledná zmes naliata do aplikačného miesta, ktoiým je silikónová forma na výrobu priestorovo tvarovaného výrobku.

Nakoniec je výsledná zmes ponechaná v pokoji do vytvrdnutia.

Priemyselná využiteľnosť

Drevotrieskový materiál podľa vynálezu je možné využiť na výrobu tvarových výrobkov alebo plošných dosiek, ktoré sú využiteľné najmä v stavebnom priemysle.

Claims

1. Drevotrieskový materiál, najmä drevotrieskový nehorľavý vodoodolný materiál, najmä drevotrieskový nehorľavý vodoodolný materiál pre výrobu drevotrieskových dosiek, vyznačujúci sa tým, že je tvorený zmesou, ktorá obsahuje 30 až 43 % hmotn. drevených triesok, 53 až 61,9 % hmotn. vodného roztoku kremičitanu, 2 až 5 % hmotn. hydroxidu hlinitého, 1 až 3 % hmotn. vody, a 0,1 až 1 % hmotn. stabilizátora vodného skla.

2. Drevotrieskový materiál, podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že drevenými trieskami sú smrekové triesky a/alebo borovicové triesky.

3. Drevotrieskový materiál, podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že vodným roztokom kremičitanu je vodný roztok kremičitanu sodného.

4. Drevotrieskový materiál, podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že stabilizátorom vodného skla sú hydrofilné alkoxylové alkylamoniové soli.

5. Drevotrieskový materiál, podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že vodný roztok kremičitanu sodného má hustotu v rozsahu 1 370 až 1 400 kg/m³.

6. Drevotrieskový materiál, podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že vodný roztok kremičitanu sodného má molámy pomer SiO₂ a Na₂O v rozsahu 3,2 až 3,4.

7. Drevotrieskový materiál, podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že ďalej obsahuje tvrdidlo vodného skla.

8. Spôsob výroby drevotrieskového materiálu, najmä spôsob výroby drevotrieskového nehorľavého vodoodolného materiálu, najmä drevotrieskového nehorľavého vodoodolného materiálu na výrobu drevotrieskových dosiek, podľa niektorého z nárokov laž 7, vyznačujúci sa tým, že najprv je hydroxid hlinitý zmiešaný s vodou a ďalej sú pridané drevené triesky a všetko je premiešané tak, že vznikne drevotriesková zmes, a ďalej je do vodného roztoku kremičitanu pridaný stabilizátor vodného skla a následne je do tohto roztoku primiešané tvrdidlo vodného skla, pričom ďalej je tento roztok 1 až 10 minút miešaný tak, že vznikne spojivový roztok, a ďalej je drevotriesková zmes vložená za stáleho miešania do spojivového roztoku a všetko je premiešané, a ďalej je výsledná zmes naliata do aplikačného miesta.

9. Spôsob výroby izolačného materiálu, podľa nároku 8, vyznačujúci sa tým, že nakoniec je výsledná zmes ponechaná v pokoji do vytvrdnutia.

Koniec dokumentu