FI72338C - Procedure for manufacturing adhesive products. - Google Patents
Procedure for manufacturing adhesive products. Download PDFInfo
- Publication number
- FI72338C FI72338C FI782314A FI782314A FI72338C FI 72338 C FI72338 C FI 72338C FI 782314 A FI782314 A FI 782314A FI 782314 A FI782314 A FI 782314A FI 72338 C FI72338 C FI 72338C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- resin
- weight
- adhesive
- liquor
- sulphite
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J161/00—Adhesives based on condensation polymers of aldehydes or ketones; Adhesives based on derivatives of such polymers
- C09J161/20—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
- C09J161/22—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with acyclic or carbocyclic compounds
- C09J161/24—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with acyclic or carbocyclic compounds with urea or thiourea
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G12/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
- C08G12/02—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes
- C08G12/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with acyclic or carbocyclic compounds
- C08G12/10—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with acyclic or carbocyclic compounds with acyclic compounds having the moiety X=C(—N<)2 in which X is O, S or —N
- C08G12/12—Ureas; Thioureas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G12/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen
- C08G12/02—Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes
- C08G12/40—Chemically modified polycondensates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L97/00—Compositions of lignin-containing materials
- C08L97/02—Lignocellulosic material, e.g. wood, straw or bagasse
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J197/00—Adhesives based on lignin-containing materials
- C09J197/007—Cork
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2666/00—Composition 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
- C08L2666/02—Organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials
- C08L2666/14—Macromolecular compounds according to C08L59/00 - C08L87/00; Derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2666/00—Composition 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
- C08L2666/02—Organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials
- C08L2666/26—Natural 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)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
- Orthopedics, Nursing, And Contraception (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Description
luS*-»· I KUULUTUSJULKAISUluS * - »· I NOTICE OF PUBLICATION
tBJ (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 723 38 C (45) 13 /:\' ‘ v’.’:. ‘'{ (51) Kv.lk.4/lnt.CI.4 C 09 J 3/16 (21) Patenttihakemus — Patentansökning 782314 (22) Hakemispäivä — Ansökningsdag 24.07.78 (F«) (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 24.07*78 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig 25. 10.79tBJ (11) UTLÄGGNINGSSKRIFT 723 38 C (45) 13 /: \ '‘v’. ’:. '' {(51) Kv.lk.4 / lnt.CI.4 C 09 J 3/16 (21) Patent application - Patentansökning 782314 (22) Filing date - Ansökningsdag 24.07.78 (F «) (23) Starting date - Giltighetsdag 24.07 * 78 (41) Has become public - Blivit offentlig 25. 10.79
Patentti- ja rekisterihallitus Nähtäväksipanon ja kuul.julkaisun pvm.- 30.01.87National Board of Patents and Registration Date of display and publication - 30.01.87
Patent- och registerstyrelsen ' ' Ansökan utlagd och utl.skriften publieerad (86) Kv. hakemus — Int. ansökan (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begärd prioritet 24.04.78 USA(US) 899237 (71) AB Edler S Co. FärgIndustri, Brobacken 16, Lerum, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Folke J. Edler, Västra Frölunda, Ruotsi-Sverige(SE) (74) Leitzinger Oy (54) Menetelmä 1iimatuotteiden valmistamiseksi - Förfarande för tillverkning av limprodukter Tämän keksinnön kohteena on menetelmä liimatuotteiden valmistamiseksi. Tarkemmin sanottuna keksintö kohdistuu menetelmään sellaisten liima-tuotteiden valmistamiseksi, jonka komponentteja ovat formaldehydi, sulfiittilipeä ja vesi. Keksintö kohdistuu erityisesti sellaisten liimatuotteiden valmistukseen, joita yleensä käytetään kuivalla menetelmällä valmistettujen lastulevyjen, puukuitulevyjen, vanerilevyjen ja sen tapaisten tuotteiden valmistukseen yhteydessä ja joissa sul-fiittilipeän osuus on suuri sekä tämän laatuisiin 1iimatuotteisiin.Patent and registration authorities '' Ansökan utlagd och utl.skriften publieerad (86) Kv. application - Int. ansökan (32) (33) (31) Privilege claimed — Begärd priority 24.04.78 USA (US) 899237 (71) AB Edler S Co. FärgIndustri, Brobacken 16, Lerum, Sweden-Sweden (SE) (72) Folke J. Edler, Västra Frölunda, Sweden-Sweden (SE) (74) Leitzinger Oy (54) Method for producing adhesive products - Förfarande för tillverkning av limprodukter is a method of making adhesive products. More specifically, the invention relates to a process for preparing adhesive products having the components of formaldehyde, sulfite liquor and water. The invention relates in particular to the manufacture of adhesive products which are generally used in connection with the manufacture of dry-process particle board, fibreboard, plywood board and the like and in which the proportion of sulphite liquor is high and to adhesive products of this quality.
Aikaisemmin on tutkittu mahdollisuutta yhdistää erilaisia tekohartse-ja, joihin kuuluvat virtsa-ainehartsit (karbamidi) tai niiden komponentit sulfiittilipeän kanssa. Näitä on esitetty US-patenteissa 2,405,650 (keernat metallivalua varten), 2,622,979 (märkäluja paperi) ja 3,313,745 (vaahtomuoviyksityiskohtia).The possibility of combining various synthetic resins, including urea resins (urea) or their components with sulphite liquor, has been studied in the past. These are disclosed in U.S. Patents 2,405,650 (cores for metal casting), 2,622,979 (wet strength paper) and 3,313,745 (foam details).
US-patenteissa 3,390,928 on selitetty karbamidihartsin ja natrium-1igniinisulfonaatin käyttöä, jolloin viimeksi mainittua käytetään hyvin pieninä määrinä (1 - 5 %) lastulevyjä valmistettaessa.U.S. Patents 3,390,928 describe the use of urea resin and sodium lignin sulfonate, the latter being used in very small amounts (1-5%) in the manufacture of particle board.
US-patentissa 3,994,850 on selitetty lastulevyjen valmistusta, jolloin 2 72338 käytetään liimaa, joka on valmistettu saattamalla karbamidi, sooda-mustalipeä ja formaldehydi reagoimaan toistensa kanssa.U.S. Patent 3,994,850 discloses the manufacture of particle board using an adhesive prepared by reacting urea, soda-black liquor and formaldehyde with each other.
Kuitenkaan edellä mainituilla menetelmillä ei menestyksellisesti ole pystytty valmistamaan runsaasti sulfiittilipeää sisältävää lastulevy-liimaa. Ammattipiireissä on vältettävä valmistettaessa lastulevyliimo-ja koska liima-aineiden hartsikomponentit eivät reagoi keskenään ja tällaista liimaa käyttäen valmistettujen lastulevyjen ominaisuudet eivät ole tyydyttäviä.However, the above-mentioned methods have not been able to successfully produce a chipboard adhesive rich in sulfite liquor. Professional circles must avoid the manufacture of particle board adhesives and because the resin components of adhesives do not react with each other and the properties of particle boards made using such an adhesive are not satisfactory.
Tämä käsitys perustuu kokemusperäisiin tuloksiin ja se on täysin oikeutettu kahden toistensa kanssa reagoivan aineen, ts. sulfiitti1ipeän ja karbamidihartsin monimutkaisen molekyylisen rakenteen perusteella samoin kuin erilaisten kemiallisten reaktioiden perusteella, jotka potentiaalisesti voivat tapahtua hartsia valmistettaessa, sekoitettaessa hartsi sulfiittilipeän kanssa ja myöhemmin seuraavassa kuuma-puristuksessa.This notion is based on empirical results and is fully justified by the complex molecular structure of the two reactants, i.e. sulphite lye and urea resin, as well as the various chemical reactions that can potentially occur during resin preparation, mixing with resin sulphite lye and subsequent resin.
Niinpä esimerkiksi sulfiittilipeä ei reagoi tiettyjen karbamidihart-sien kanssa ja on näihin liukenematon.Thus, for example, sulfite liquor does not react with and is insoluble in certain urea resins.
Karbamidi ja formaldehydi voidaan kuitenkin yhdistää kondensaatiotuot-teiksi, jotka sisältävät suuren määrän mono-, di- ja polymetylolikarb-amidituotteita, ts. sisältävät runsaasti metylolia. Karbamidi ja formaldehydi voidaan myös yhdistää toistensa kanssa metyleenirikkaiden tuotteiden muodostamiseksi, joilla on suuri metyleenikarbamidipitoi-suus. Metylolirikkaat tuotteet voivat reagoida sulfiittilipeän kanssa, kun taas metyleenirikkaat tuotteet eivät. Jos siis halutaan menestyksellisesti yhdistää karbamidihartsi sulfiittilipeän kanssa, sen täytyy olla metylolirikasta tyyppiä.However, urea and formaldehyde can be combined into condensation products containing a large amount of mono-, di- and polymethylolecarbamide products, i.e. rich in methylol. Urea and formaldehyde can also be combined with each other to form methylene-rich products with a high methylene urea content. Methylol-rich products can react with sulfite liquor, while methylene-rich products cannot. Thus, if it is desired to successfully combine the urea resin with a sulfite liquor, it must be of the methylol-rich type.
Toiseksi, jos karbamidihartsia sekoitetaan huomattavien määrien kanssa käsittelemätöntä ammonoitua sulfiitti1ipeää, joka sisältää ammoniumia ammoniumligniinisulfonaatin muodossa, niin ammonium poistuu nopeasti mahdollisesti vapaasta tai löyhästi sidotusta formaldehydistä, jota voi olla karbamidihartsisissa tai lisätty siihen, jolloin se muodostuu verraten inaktiiviseksi tuotteeksi, heksametyleenitetramiini. Tämä reaktio vapauttaa ligniinisulfonihappojen ylimäärän, mikä alentaaSecond, if the urea resin is mixed with substantial amounts of untreated ammonized sulfite liquor containing ammonium in the form of ammonium lignin sulfonate, ammonium is rapidly removed from any free or loosely bound formaldehyde that may be in or added to the urea resin to form a relatively inactive product, hexamine. This reaction releases excess lignin sulfonic acids, which lowers
IIII
3 72338 liimaseoksen pH-arvoa ja ylikatalysoi liiman, mistä on seurauksena liian nopea kovettuminen ja liian aikainen geelin muodostuminen. Päinvastoin, jos hartsi sekoitetaan kalsium-, magnesium- tai natriumalka-loidun sulffiittilipeän kanssa, eikä ammoniumia ole lainkaan läsnä, ligniinisulfonihappojen edellä mainittua vapautumista ei tapahdu ja liima tulee alikatalysoiduksi.3 72338 pH of the adhesive mixture and overcatalyzed the adhesive, resulting in too fast curing and too early gel formation. Conversely, if the resin is mixed with a calcium, magnesium or sodium-alkalized sulphite liquor and no ammonium is present, the above-mentioned release of lignin sulfonic acids does not occur and the adhesive becomes undercatalyzed.
Sen vuoksi on tärkeää, että valvotaan tarkasti liiman ammoniumpitoi-suutta.It is therefore important that the ammonium content of the adhesive is closely monitored.
Kolmanneksi, pH-arvon ja 1iimatuotteen sekä sen komponentin muutokset voivat vaikuttaa huomattavasti liiman lujuuteen ja ominaisuuksiin. Liian koeka pH-arvo aikaansaa sen, että liima kovettuu liian hitaasti. Liian alhainen pH-arvo aikaansaa sen, että liima kovettuu liian nopeasti. Lisäksi liiman happoylimäärä saattaa kuumapuristettaessa vanhin-goittaa käsiteltävää selluloosaa. Näistä syistä on välttämätöntä valvoa huolellisesti halutun 1iimatuotteen sulfiittilipeän ja karb-amidihartsikomponenttien pH-arvoa.Third, changes in the pH and adhesive product and its component can significantly affect the strength and properties of the adhesive. Too experimental pH causes the adhesive to cure too slowly. Too low a pH will cause the adhesive to cure too quickly. In addition, an excess of acid in the adhesive may age-age the cellulose to be treated. For these reasons, it is necessary to carefully monitor the pH of the sulfite liquor and urea resin components of the desired adhesive product.
Tämän keksinnön päätarkoituksena on aikaansaada menetelmä sellaisen 1iimatuotteen valmistamiseksi, joka soveltuu puutuotteiden valmistukseen, johon kuuluu suuri osuus puumassan sulfiittikeitosta peräisin olevaa sulfiittilipeää ja joka on helposti ja yksinkertaisesti valmistettavissa sekä ilman muuta käytettävissä esimerkiksi lastulevyjen valmistukseen käyttäen tavallisia laitteita ja menetelmiä, antaen tulokseksi liimattuja puutuotteita, joilla on kaupallisesti hyväksyttävät ominaisuudet, jotka käyttävät tällaisten tuotteiden kauppanormit ja ovat täysin kilpailukykyisiä samankaltaisten tuotteiden kanssa, jotka on valmistettu käyttäen tavallisia, kalliimpia 1iimatuotteita.The main object of the present invention is to provide a process for the production of an adhesive product suitable for the production of wood products comprising a large proportion of sulphite lye from wood pulp sulphite soup and easy and simple to produce and for example for the production of particle board using conventional equipment and methods. have commercially acceptable properties that use the marketing standards of such products and are fully competitive with similar products made using ordinary, more expensive adhesive products.
Keksinnön toisena tarkoituksena on aikaansaada liimatuote, joka on valmistettu keksinnön mukaisella menetelmällä ja jolla on mainitut ominaisuudet.Another object of the invention is to provide an adhesive product made by the method according to the invention and having said properties.
Lisäksi keksinnön eräänä tärkeänä tarkoituksena on aikaansaada menetelmä ja liimatuote, jotka mahdollistavat hyvin huokean jätetuotteen, nimittäin sulfiittilipeän suurena ainesosana käytön, jolloin selluloosatehtaiden sulfiittijätelipeän käytön klassinen probleema on ratkais- 4 72338 tu, samalla kun saavutetaan taloudellisia etuja liiman valmistuksessa lastulevyjä ja vastaavia tuotteita varten, mikä esimerkiksi keskisuuressa lastulevytehtaassa voi merkitä suuruusluokkaa 2 milj. kruunua/-vuosi olevia säästöjä.In addition, it is an important object of the invention to provide a method and an adhesive product which allow the use of a very inexpensive waste product, namely sulphite liquor as a major component, solving the classical problem of using sulphite waste liquor in cellulose mills, while achieving economic advantages in the production of adhesives for particle board and the like. for example, in a medium-sized particle board factory, it can be of the order of 2 million. savings in SEK / year.
Keksinnön tarkoitus saavutetaan toteuttamalla menetelmä niiden tunnusmerkkien mukaan, jotka on esitetty patenttivaatimuksessa 1 ja liimalla, jonka tunnusmerkit on esitetty patenttivaatimuksessa 6.The object of the invention is achieved by carrying out the method according to the features set forth in claim 1 and with an adhesive having the features set forth in claim 6.
Keksinnön yhteydessä on huomattu, että probleema, joka liittyy karb-amidihartsien ja sulfiittilipeän välisen yhdisteen aikaansaamiseen käyttökelpoista 1iimatuotetta valmistettaessa, voidaan ratkaista ja mainitut tarkoitukset saavuttaa valmistamalla liimatuote, joka suurin piirtein sisältää 50 - 90 paino-osaa kiinteää karbamidihartsia ja 10 - 50 paino-osaa puumassan sulfiittiketosta peräisin olevaa sulfiit-tijätelipeää laskettuna avainkomponenttina 0,2 - 4,0 paino-% ammonium-ioneja (ilmaistu NH3:na) laskettuna sulfiittilipeän kuiva-ainepainosta. Ammoniumioneja voidaan lisätä käyttämällä ammonoitua sulfiitti1ipeää, jossa on tarkasti säädetty ammoniumionipitoisuus. Siinä tapauksessa, että halutaan käyttää muuta sulfiittilipeää, kuten esimerkiksi kalsium-, magnesium- tai natriumalkaloitua sulfiittilipeää, voidaan ammoniumionit lisätä lisäämällä sopiva määrä vahvan hapon vesiliukoista ammoniumsuolaa.In the context of the invention, it has been found that the problem of providing a compound between urea resins and sulphite liquor in the preparation of a useful adhesive product can be solved and said objects achieved by preparing an adhesive product containing approximately 50 to 90 parts by weight of solid urea resin and 10 to 50 parts by weight. sulphite waste liquor from the sulphite pulp of the wood pulp, calculated as a key component 0.2 to 4.0% by weight of ammonium ions (expressed as NH3) based on the dry weight of the sulphite liquor. Ammonium ions can be added using an ammonized sulfite tube with a precisely controlled ammonium ion content. In case it is desired to use another sulphite lye, such as calcium, magnesium or sodium alkalized sulphite lye, ammonium ions can be added by adding a suitable amount of a water-soluble ammonium salt of a strong acid.
Ammoniumsuolan lisäys lisää ammoniumia, joka liittyy seoksessa olevan vapaan formaldehydin kanssa, jolloin muodostuu neutraalinen tuote, heksametyleenitetramiini ja vahva happo vapautuu ja jättää jäljelle kohonneen, mutta säädetyn happamuuden, mikä edistää 1iimatuotetta käytettäessä sen haluttua kondensoitumista tai polymeroitumista, kuten edellä on mainittu.The addition of the ammonium salt adds ammonium associated with the free formaldehyde in the mixture to form a neutral product, hexamethylenetetramine, and the strong acid is released, leaving an elevated but controlled acidity, which promotes the desired condensation or polymerization of the adhesive product as mentioned above.
Liimatuotteen karbamidikomponenteille on tunnusomaista formaldehydin ja karbamidin välinen mooliosuussuhde 1,0 - 1,8 ja metylolipitoisuus, joka vastaa Witte-lukua 1,0 - 1,8. Hartsin ominaisuudet ovat siis sellaiset, että varmistutaan siitä, että se voi reagoida sulfiitti-lipeiden kanssa ja saavuttaa liukoisuuden halutun asteen sulfiitti-lipeisiin juuri niin suuressa määrässä, joka tarvitaan sopivan liima-tuotteen aikaansaamiseksi.The urea components of the adhesive product are characterized by a molar ratio of formaldehyde to urea of 1.0 to 1.8 and a methylol content corresponding to a Witte number of 1.0 to 1.8. The properties of the resin are thus such as to ensure that it can react with sulphite lyes and achieve the desired degree of solubility in sulphite lyes in just the amount required to provide a suitable adhesive product.
5 723385 72338
Liimatuote valmistetaan yksinkertaisesti sekoittamalla yhteen sulfiit-tilipeää ja karbamidia ammoniumionien läsnäollessa sopivissa määräsuh-teissa lämpötilaolosuhteissa, pH—arvossa ja viskositeetissa, jolloin tuloksena on seos, jossa sulfiittilipeän 1igniinisulfonihappokompo-nentti ja karbamidi kondensoituvat toistensa kanssa huomattavassa määrässä reaktion edistyessä. Menetelmä ja tuote eroaa siten huomattavasti näihin saakka tunnetuista menetelmistä ja niiden mukaan valmistetuista tuotteista, joissa menetelmissä tällainen kondensoituminen tapahtuu nopeasti ja sitä kiihdytetään tarkoituksellisesti. Keksinnön mukainen menetelmä eroaa myöskin huomattavasti tähän saakka käytetyistä valmistusmenetelmistä, joissa sulfiittilipeä sa reagoida karbamidin ja formaldehydin kanssa prosessissa, jossa on ainoastaan nämä kolme komponenttia.The adhesive product is prepared simply by mixing sulfite broth and urea together in the presence of ammonium ions in appropriate proportions at temperature conditions, pH and viscosity, resulting in a mixture in which the lignin sulfonic acid component of the sulfite liquor and urea condense with each other in a substantial amount. The process and the product thus differ considerably from the hitherto known processes and the products prepared according to them, in which such condensation takes place rapidly and is deliberately accelerated. The process according to the invention also differs considerably from the production processes used hitherto, in which the sulphite lye reacts with urea and formaldehyde in a process in which only these three components are present.
Kun keksinnön mukaan valmistettua tuotetta käytetään liimattujen tuotteiden, kuten lastulevyjen valmistuksessa, saatetaan liima aivan yksinkertaisesti puumateriaaliin tavallisissa määrissä ja suhteissa sekä suoritetaan kuumapuristus, jolloin käytetään tavallisia laitteita lopullisen liimatun ja puristetun puutuotteen valmistamiseksi.When the product according to the invention is used in the manufacture of glued products, such as particle board, the glue is simply applied to the wood material in the usual quantities and proportions and hot pressing is carried out, using conventional equipment to produce the final glued and pressed wood product.
Keksinnön mukaisen menetelmän eräässä edullisessa sovellutusmuodossa menetellään siten, että tässä selitetty, keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettu liimatuote sisältää, ilmaistuna painoprosentteina kuiva-aineesta, kondensoitumatonta seosta seuraavasti:In a preferred embodiment of the process according to the invention, the process is such that the adhesive product described herein, prepared by the process according to the invention, contains, expressed as a percentage by weight of dry matter, a non-condensable mixture as follows:
Karbamidia 50 - 90Urea 50 - 90
Sulfiittiselluloosan keitosta peräisin olevaa sulfiittijätelipeää 10 - 50Sulphite waste liquor from sulphite cellulose cooking 10 to 50
Liima sisältää myöskin 0,2 - 4,0 paino-% ammoniumioneja (ilmaistu NH3:na) sulfiittilipeän kuiva-ainepainosta.The adhesive also contains 0.2 to 4.0% by weight of ammonium ions (expressed as NH3) based on the dry weight of the sulfite liquor.
Kuten myöskin edellä on mainittu, karbamidihartsille on tunnusomaista tarkasti valvottavat ominaisuudet, erityisesti formaldehydin ja karbamidin välinen moolisuussuhde 1,0 - 1,8, sen pH-arvo 6 - 8 ja sen metyloiipitoisuus, joka vastaa Witte-lukua 1,0 - 1,8. Lisäksi kuiva-ainepitoisuuden täytyy olla 50 - 72 %, sopivimmin 55 - 65 paino-% sekä viskositeetin 50 - 250 senttipoisea kuiva-ainepitoisuudessa 65 % hartsia ja lämpötilassa 25oc.As also mentioned above, the urea resin is characterized by closely controlled properties, in particular a molar ratio of formaldehyde to urea of 1.0 to 1.8, a pH of 6 to 8 and a methylate content corresponding to a Witte number of 1.0 to 1.8. . In addition, the dry matter content must be 50 to 72%, preferably 55 to 65% by weight and the viscosity 50 to 250 centipoise at a dry matter content of 65% resin and at a temperature of 25 ° C.
7233872338
Mitä tulee mooliosuussuhteeseen, niin on huomattava, että jos se on alle 1, niin karbamidihartsipolymeeri ei ole tarpeeksi tehokas kehittämään lopputuotteen haluttuja tartuntaominaisuuksia.With respect to the molar ratio, it should be noted that if it is less than 1, then the urea resin polymer is not effective enough to develop the desired adhesion properties of the final product.
Moolisuhteen ollessa yli 1,8 liian suuri ylimäärä formaldehydiä on läsnä. Tämä johtaa sellaisen liimatuotteen muodostumiseen, jolla on epämiellyttävä haju ja joka vapauttaa liian paljon myrkyllisiä kaasuja kuumapuristettaessa sekä myöhemmin tuotetta käytettäessä.When the molar ratio is above 1.8, too much excess formaldehyde is present. This results in the formation of an adhesive product which has an unpleasant odor and which releases too much toxic gases during hot pressing and later use of the product.
Mitä tulee viskositeettinajoihin 50 - 250 senttipoisea, niin on huomattava, että tämä vaihtelualue on niiden karbamidihartsien viskositeettialueen alapuolella, joita tavallisesti käytetään lastulevyjä valmistettaessa. Jos karbamidihartsia ei käytettäisi tavallisessa viskositeetissa, tulos tulisi olemaan epätyydyttävä sen huonojen tarttumisominaisuuksien johdosta. Tässä esitetyllä tavalla sulfiittilipeän lisäys vaatii haluttujen tarttumisominaisuuksien aikaansaamista.With respect to viscosity times of 50 to 250 centipoise, it should be noted that this range is below the viscosity range of urea resins commonly used in the manufacture of particle board. If the urea resin were not used at normal viscosity, the result would be unsatisfactory due to its poor adhesion properties. As described herein, the addition of sulfite liquor requires the achievement of desired adhesion properties.
Mitä tulee metylolipitoisuuteen, niin on välttämätöntä, että pitoisuus vastaa Witte-lukua 1,0 - 1,8 karbamidihartsin saamiseksi reagoimaan sulfiittilipeän kanssa ja tyydyttävän tartunnan sekä tuotteen laadun s aavuttamiseksi.As for the methylol content, it is necessary that the concentration corresponds to a Witte number of 1.0 to 1.8 in order to react the urea resin with the sulphite liquor and to achieve satisfactory adhesion and product quality.
Teoreettisesti ottaen karbamidiformaldehydihartsilla, jonka metyloli-pitoisuus on niin alhainen kuin Witte-luku 1,0, ei ole tarpeeksi korkeaa hydrofiliteettia reagoimiseksi sulfiittilipeän kanssa. Kuitenkin voidaan hyvällä syyllä olettaa, että se Witte-luku, joka mitataan ensimmäisessä komponentissa, ennenkuin mikään reaktio toisen komponentin kanssa on alkanut, ei ole oleellinen metylolipitoisuu-delle, kun reaktio on alkanut. Nimittäin voidaan olettaa, että liittyen välittömästi siihen, että kun molempien komponenttien välinen reaktio alkaa, avautuu hiin suurella nopeudella (murto-osa sekuntia) uusia, ennen reaktiota Witte-lukuun vaikuttamattomia hydrofiiliryhmiä, että metylolipitoisuus on riittävä tarkoitetulle reaktiolle. Tällöin hartsin täytyy sisältää eetteriyhdisteitä, jotka voidaan lohkoa OH-ryhmiksi. Tämä voidaan huomata siitä, että eetteririkkaat hartsituotteet antavat tyydyttävän tuloksen myöskin alhaisella Witte-luvun arvolla, kun taas vähemmän eetteririkkaat hartsit voiat vaätia korkeamman Witte-luvun lähtötilassa.Theoretically, a urea formaldehyde resin having a methylol content as low as a Witte number of 1.0 does not have high enough hydrophilicity to react with sulfite liquor. However, it can be reasonably assumed that the Witte number measured in the first component before any reaction with the second component has begun is not essential to the methylol content once the reaction has begun. Namely, it can be assumed that, immediately related to the fact that when the reaction between the two components begins, new hydrophilic groups which do not affect the Witte number are opened at a high rate (in a fraction of a second), the methylol content is sufficient for the intended reaction. In this case, the resin must contain ether compounds which can be cleaved into OH groups. This can be seen from the fact that ether-rich resin products also give a satisfactory result even at a low Witte value, while less ether-rich resins may require a higher Witte number in the initial state.
7 723387 72338
Witte-luku saadaan karbamidihartsien metyloliryhmien määrittämisen tuloksena hartsien reaktiolla 2,6-dimetyylifenoli (2,6-ksylenolin) kanssa. Se ilmaisee hartsin metylolitehon ja määrätään seuraavalla tavalla.The Witte number is obtained by determining the methylol groups of urea resins by the reaction of the resins with 2,6-dimethylphenol (2,6-xylenol). It indicates the methylol potency of the resin and is determined as follows.
2,6-dimetyylifenolin (25,0 g) liuosta 200 ml:ssa vettä, joka liuos sisältää 8,0 g natriumhydroksidia, käsitellään 12,5 g:11a koestetta-vaa karbamidihartsia siten, että saadaan tasainen seos. Saadun reak-tioseoksen annetaan seisoa kolme vuorokautta huoneen lämpötilassa pimeässä. Sitten lisätään väkevää suolahappoa siksi, kunnes reaktio-seoksen pH saavuttaa arvon 575 - 6,0. Reaktioseos pestään 1 litran pullossa ja höyrytislataan siksi, kunnes on saatu 700 - 750 ml tislettä.A solution of 2,6-dimethylphenol (25.0 g) in 200 ml of water containing 8.0 g of sodium hydroxide is treated with 12.5 g of the urea resin to be tested to obtain a uniform mixture. The resulting reaction mixture is allowed to stand for three days at room temperature in the dark. Concentrated hydrochloric acid is then added until the pH of the reaction mixture reaches 575 to 6.0. The reaction mixture is washed in a 1 liter flask and is therefore steam distilled until 700 to 750 ml of distillate are obtained.
Kondensaatiolaite huuhdellaan pienellä määrällä metyleenikloridia ja kondensaatti uutetaan 3 kertaa metyleenikloridilla. Yhdistetty metyleenikloridiuute suodatetaan noin 20 g :11a vedetöntä natrium-sulfaättia ja tämä pestään 2 kertaa 25 ml:11a metyleenikloridia.The condenser is rinsed with a small amount of methylene chloride and the condensate is extracted 3 times with methylene chloride. The combined methylene chloride extract is filtered through about 20 g of anhydrous sodium sulfate and this is washed twice with 25 ml of methylene chloride.
Metyleenikloridia haihdutetaan tyhjiössä siksi, kunnes haihdutuspul-lon paino pysyy muuttumattomana. Jäljellä olevan 2,6-dimetyylifenolin paino mitataan ja vähennetään sen alkuperäinen paino. Näiden kahden painon välinen erotus on se 2,6-dimetyylifenolin määrä, joka on reagoinut karbamidihartsin kanssa ja on hartsin metylolipitoisuuden mitta. Tätä arvoa nimitetään Witte-luvuksi. Tämä arvo lasketaan seuraavasta kaavasta: _Talteenotetun ksylenolin paino___= w.. t 12,5 x karbamidi-formaldehydihartsin kuiva-aineen prosentti luku Tällä arvolla on suora yhteys hartsin metylolipitoisuuden kanssa, kuten käy selville seuraavasta tyypillisten koetulosten taulukosta, jossa Witte-luvut on määrätty ryhmälle karbamidi-formaldehydihart-seja, joilla on vaihteleva mooliosuussuhde (mooleja formaldehydiä karbamidimoolia kohti) ja jotka on käsitelty siten,, että metyloli-vaikutus on maksimaalinen.The methylene chloride is evaporated in vacuo until the weight of the evaporation flask remains unchanged. The weight of the remaining 2,6-dimethylphenol is measured and its initial weight is subtracted. The difference between the two weights is the amount of 2,6-dimethylphenol which has reacted with the urea resin and is a measure of the methylol content of the resin. This value is called the Witte number. This value is calculated from the following formula: _Weight of xylenol recovered ___ = w .. t 12.5 x percentage of dry matter of urea-formaldehyde resin This value is directly related to the methylol content of the resin, as can be seen from the following table of typical test results for Witte numbers urea-formaldehyde resins with varying molar ratios (moles of formaldehyde per mole of urea) and treated to maximize the effect of methylol.
8 723388 72338
Karbamidihartsin moolisuhde Witte-luku 0,9 0,76 1.2 1,17 1.3 1,30 1.4 1,38 1.5 1,47 1.6 1,57 100 % dimetylolikarbamidi 2,64Molar ratio of urea resin Witte number 0.9 0.76 1.2 1.17 1.3 1.30 1.4 1.38 1.5 1.47 1.6 1.57 100% dimethylol urea 2.64
Koskien keksinnön mukaisen liimatuotteen sulfiittikomponenttia ilmoitetaan seuraavaa:Regarding the sulfite component of the adhesive product according to the invention, the following is stated:
Ilmaisulla "sulfiittijätelipeä" tarkoitetaan sitä nestettä, joka saadaan massan tavallisessa käsittelyssä happamalla sulfiitilla, joka sisältää yhteensä noin 5-7 painoprosenttia rikkidioksidia ia 0,9 - 1,2 % rikkidioksidia, joka sisältää yhdistettä.By the term "sulphite waste liquor" is meant the liquid obtained by conventional treatment of the pulp with acid sulphite containing a total of about 5-7% by weight of sulfur dioxide and 0.9-1.2% of sulfur dioxide containing the compound.
Sulfiittilipeää muodostuu missä tahansa tavallisessa menetelmässä käsiteltäessä puumassaa happamalla sulfiitilla. Sen voi siis muodostaa tavallisesti jätelipeät, ts. joko ammonoidut kalsium-, magnesium tai natriumalkaloidut jätelipeät.Sulphite lye is formed in any conventional method by treating wood pulp with acid sulphite. Thus, it can usually be formed from waste liquors, i.e. either ammonified calcium, magnesium or sodium alkalized waste liquors.
Erityisenä poikkeuksena ovat kuitenkin jätelipeät, jotka on saatu käsiteltäessä puumassaa "Magnafite":11a, "Sodafite":11a ja puoli-kemiallisissa menetelmissä ("NSSC") neutraalisella sulfiitilla.However, a specific exception is waste liquors obtained from the treatment of wood pulp with "Magnafite": 11a, "Sodafite": 11a and semi-chemical processes ("NSSC") with neutral sulphite.
Nämä kolme jätelipeää ovat epäedullisia keksinnön tarkoituksia varten eikä niitä selitetä tässä selityksessä, koska ne kaikki konsentraa-teissaan sisältävät huomattavia määriä sulfiitti-ionijäännöksiä.These three waste liquors are disadvantageous for the purposes of the invention and will not be described in this specification because they all contain significant amounts of sulfite ion residues in their concentrates.
Kuten jäljempänä selitetään yksityiskohtaisesti, seurauksena on pH-arvon epäedullinen muutos, jos näitä lipeitä käytetään valmistettaessa tässä esitettyjä liimatuotteita.As will be explained in detail below, an unfavorable change in pH will result if these lyes are used in the manufacture of the adhesive products disclosed herein.
Sulfiittilipeitä voidaan käyttää suurin piirtein siinä muodossa, jossa ne saadaan tehtaan väkevöimisprosessista ilman sokerin poistamista.Sulphite liquors can be used in roughly the form in which they are obtained from the plant concentration process without sugar removal.
Siinä muodossa, jossa sulfiittilipeät saadaan, niiden kuiva-ainepitoisuus on yleensä 40 - 55 painoprosenttia, tavallisesti 50 % +2 %, viskositeetti esimerkiksi 500 - 4000 senttipoisea >< 9 72338 lämpötilassa 2 5°C ja väkevyydessä 50 % sekä pH-arvo 3,5 - 4,5.In the form in which the sulphite lyes are obtained, they generally have a dry matter content of 40 to 55% by weight, usually 50% + 2%, a viscosity of, for example, 500 to 4000 centipoise> <9 72338 at a temperature of 2 5 ° C and a concentration of 50% and a pH of 3, 5 - 4.5.
Jos kuiva-ainepitoisuus on pienempi kuin 40 painoprosenttia, sulfiit-tilipeä sisältää liian paljon vettä ollakseen hyvin sopiva liima-tuotteiden valmistukseen. Jos sulfiittilipeä sisältää enemmän kuin 55 % kuiva-ainetta, se on liian hidasjuoksuista, jotta sitä voitaisiin mukavasti käsitellä tehtaassa.If the dry matter content is less than 40% by weight, the sulfite broth contains too much water to be very suitable for the manufacture of adhesive products. If the sulphite liquor contains more than 55% dry matter, it is too slow-flowing to be comfortably handled in the factory.
Sulfiittilipeän viskositeetin täytyy sopivimman olla käyttökelpoisella alueella, jossa sulfiittilipeää voidaan pumpata huoneen lämpötilassa ja helposti sekoittaa karbamidihartsin kanssa. Korkeampia viskositeetteja voidaan hallita lämmittämällä jätelipeää. Tämä sallii sellaisen sulfiittilipeän käytön, jonka viskositeetti on jopa 15.000 senttipoisea.The viscosity of the sulfite liquor must most suitably be in a useful range where the sulfite liquor can be pumped at room temperature and easily mixed with the urea resin. Higher viscosities can be controlled by heating the waste liquor. This allows the use of a sulphite liquor with a viscosity of up to 15,000 centipoise.
Mainittakoon, että hartsin ja sulfiittilipeän ehdotettu viskositeetti aikaansaa komponenttien ja halutut ominaisuudet omaavan lopputuotteen sopivia käsittelyolosuhteita. Viimeksi mainitut eivät kuitenkaan riipu yksinomaan komponenttien viskositeetista, vaan vesipitoisuudesta. Kuitenkin tätä voidaan, kuten helposti huomataan, ohjata siten, että toisen komponentin viskositeetin poikkeama suositelluista arvoista voidaan kompensoida muuttamalla toisen komponentin viskositeettia tai viskositeetin ollessa liian alhainen lisäämällä vettä seokseen.It should be noted that the proposed viscosity of the resin and sulfite liquor provides suitable processing conditions for the components and the final product having the desired properties. However, the latter do not depend solely on the viscosity of the components, but on the water content. However, as can be readily appreciated, this can be controlled so that the deviation of the viscosity of the second component from the recommended values can be compensated by changing the viscosity of the second component or when the viscosity is too low by adding water to the mixture.
Sulfiittilipeän pH:n täytyy olla alueella 3-9.The pH of the sulfite liquor must be in the range of 3-9.
Jos sulfiittilipeän pH-arvo on alempi kuin 3, liima kovettuu liian nopeasti ja hyytelöityy liian nopeasti huoneen lämpötilassa, jotta sitä voitaisiin käsitellä mukavasti. Jos sulfiittilipeän pH on korkeampi kuin 9, liimatuote kovettuu liian hitaasti ollakseen käyttökelpoinen.If the pH of the sulfite liquor is lower than 3, the adhesive hardens too quickly and gels too quickly at room temperature to be handled comfortably. If the pH of the sulfite liquor is higher than 9, the adhesive product cures too slowly to be useful.
Sulfiittilipeän täytyy olla suurin piirtein vapaa liuenneesta rikkidioksidista (sulfiitti-ioneista), koska tämän aineen läsnäolo antaa lopputulokseksi liiman pH-arvon lisäyksen niin, että se tulee tasolle, jossa kovettuminen kuumapuristuksen aikana tapahtuu liian hitaasti, mikä vaikuttaa epäedullisesti tuotantoon ja tätä liimaa käyttäen valmistettujen puutuotteiden ominaisuuksiin. Sulfiittilipeat tulevat, mikäli niitä ei ole neutraloitu, vapaiksi rikkidioksidista, koska tämä aine poistuu sulfiittilipeän väkevöitymisen yhteydessä.The sulphite liquor must be approximately free of dissolved sulfur dioxide (sulphite ions), as the presence of this substance results in an increase in the pH of the adhesive to a level where curing during hot pressing occurs too slowly, adversely affecting production and wood products using this adhesive. properties. Sulphite liquors, if not neutralized, become free of sulfur dioxide because this substance is removed upon concentration of the sulphite liquor.
72338 1072338 10
Kuten edellä on'mainittu, muodostavat ammoniumionit käytettynä määrässä 0,2 - 4,0 painoprosenttia (ilmaistu NH^:na) sulfiittilipeän kuiva-aineesta keksinnön mukaisen liimatuotteen avainkomponentin ja tämä aikaansaa menestyksellisen yhdisteen, joka sisältää suuren määrän sulfiittilipeää yhdessä karbamidihartsin kanssa. Seoksen tällä komponentilla on edellä selitetty tehtävä reagoida formaldehydin osah kanssa verraten inaktiivisen tuotteen, heksametyleeni-tetramiinin muodostamiseksi. Tästä on seurauksena liimaseoksen pH-ar-von aleneminen niin, että se tulee tasolle, jossa seos kovettuu nopeasti kuumapuristuksen aikana.As mentioned above, ammonium ions, when used in an amount of 0.2 to 4.0% by weight (expressed as NH 4) of the sulphite liquor dry matter, form a key component of the adhesive product of the invention and provide a successful compound containing a large amount of sulphite liquor together with urea resin. This component of the mixture has the function described above to react with a portion of formaldehyde to form a relatively inactive product, hexamethylene tetramine. This results in a decrease in the pH of the adhesive mixture so that it reaches a level where the mixture hardens rapidly during hot pressing.
Jos liian paljon ammoniumioneja on läsnä, liiman tuloksen a oleva suuri ammoniumäärä reagoi nopeasti karbamidihartsin vapaan tai liukoisesta yhtyneen formaldehydin kanssa niin, että muodostuu stabiili heksametyleenitetramiini ja vapautuu suuria määriä vahvaa happoa. Hapon nämä ylimäärät alentavat puolestaan seoksen pH-arvoga ja katalysoivat karbamidihartsin niin, että se kovettuu hyvin nopeasti .If too much ammonium ions are present, the large amount of ammonium in the adhesive result a reacts rapidly with the free or soluble combined formaldehyde of the urea resin to form a stable hexamethylenetetramine and release large amounts of strong acid. These excess acids, in turn, lower the pH of the mixture and catalyze the urea resin so that it cures very rapidly.
Nopeasti kovettuvan sideaineen vaikutus lastulevyjen täi kysymyksessä olevien puutuotteiden laatuun on se, että pinnat tulevat pehmeiksi ja aivan yleisesti lujuusominaisuudet huononevat liian aikaisen kovettumisen johdosta. Veden absorptio ja paisuminen vaikuttavat myöskin epäedullisesti. Sideaineen juoksevan tilan aika rajoittuu vakasti, jolloin syntyy vakava vaara hyytelön muodostumiselle tehtaan putkijohdoissa ja laitteissa.The effect of the fast-curing binder on the quality of the wood products in question is that the surfaces become soft and, in general, the strength properties deteriorate as a result of premature curing. Water absorption and swelling also have an adverse effect. The flow time of the binder is stably limited, creating a serious risk of gel formation in the plant's pipelines and equipment.
Seoksen ammoniumionikomponentti on vahvan epäorgaanisen tai orgaa-nisen hapon (ionisointikerroin (Ka) 10 tai suurempi) vesiliukoisena ammoniumsuolana. Tällaisista suoloista mainittakoon esimerkkeinä:The ammonium ion component of the mixture is a water-soluble ammonium salt of a strong inorganic or organic acid (ionization factor (Ka) 10 or higher). Examples of such salts are:
AmmoniumligniinisulfonaattiAmmoniumligniinisulfonaatti
AmmonoiumkloridiAmmonoiumkloridi
AmmoniumsulfaattiAmmonium sulfate
Monoammoniumfos f aattiMonoammonium phosphate
Ammoniumoksalaattiammonium oxalate
AmmoniumbensoiisulfonaattiAmmoniumbensoiisulfonaatti
Monokloorietikkahapon ammoniumasetaatti li 11 72338Ammonium acetate monochloroacetic acid li 11 72338
On selvää, että kun happamana sulfiitti1ipeänä on ammoniakki-pitoinen sulfiittilipeä, niin ammoniumsuola kuuluu liimatuot-teen sulfiittilipeäkomponenttiin ammoniumligniinisulfonaatin muodossa. Tässä tapauksessa ei ole välttämätöntä lisätä enää mitään muuta ammoniumsuolaa.It is clear that when the acid sulphite lye is ammonia-containing sulphite lye, the ammonium salt belongs to the sulphite lye component of the adhesive product in the form of ammonium lignin sulphonate. In this case, it is not necessary to add any other ammonium salt.
Kun sulfiitti1ipeän ammoniumionipitoisuus loppujen lopuksi tavallisesti ylittää sen, mikä on salittu tässä selitetyissä 1iimatuotteissa, ammoniumionien ylimäärä voidaan poistaa käsittelemällä sulfiitti1ipeää ennalta lasketulla määrällä natronlipeää tai jotakin muuta vahvaa emästä, joka pakottaa pois ammoniakkia ja jättää jäljelle ainoastaan ammoniumionien halutun pitoisuuden jäännöksen muodossa. Ammoniakin ylimäärän poistaminen emäksellä täytyy suorittaa sen jälkeen, kun rikkidioksidi (happamalla puolella) on tullut poistetuksi edellä selitetyllä tavalla.When the ammonium ion content of the sulfite liquor ultimately usually exceeds that contained in the adhesive products described herein, excess ammonium ions can be removed by treating the sulfite liquor with a predetermined amount of sodium hydroxide or some other strong base that forces ammonia away and leaves only the desired ammonium ion residue. Removal of excess ammonia with base must be performed after the sulfur dioxide (on the acid side) has been removed as described above.
Jos käytetään kalsium-, magnesium- tai natriumalkaloituja sulfiittilipeitä, niin lisätään riittävä määrä ammoniumsuolaa niin, että tulokseksi saadaan liimatuote, joka sisältää ammoniumioneja ilmoitetussa määrässä.If calcium, magnesium or sodium alkalized sulphite lyes are used, a sufficient amount of ammonium salt is added to give an adhesive product containing the indicated amount of ammonium ions.
Keksinnön mukaisten liimatuotteiden kokoomusta kokoonpantaessa edellä mainittujen primäärikomponenttien avulla ilmoitetaan, että näitä komponentteja ennalta määrätyissä määrissä aivan yksinkertaisesti sekoitetaan tavallista tyyppiä olevassa sopivassa sekoituskoneessa siksi, kunnes saavutetaan yhtenäinen seos. Sekoittaminen suoritetaan suunnilleen huoneen lämpötilassa (10 - 30°C) sulfiittilipeän komponenttien karbamidi-hartsin kanssa kondensoitumisen estämiseksi. Keksinnön mukainen liimatuote on suurin piirtein kondensoitumaton.When assembling the assembly of the adhesive products according to the invention by means of the above-mentioned primary components, it is stated that these components are simply mixed in predetermined amounts in a suitable mixing machine of the usual type until a uniform mixture is obtained. Stirring is performed at approximately room temperature (10-30 ° C) with the urea resin components of the sulfite liquor to prevent condensation. The adhesive product of the invention is substantially non-condensable.
Liiman kondensoituminen tapahtuu kuumapuristuksen aikana kovettumisen yhteydessä.Condensation of the adhesive occurs during hot pressing during curing.
12 7233812 72338
Tarkastellaan mitä aikaisemmin on selitetty, keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että komponentit valitaan seuraavasti: 1) 50-90 paino-osaa kuivapainona karbamidiformaldehydihartsia, jolla on seuraavat ominaisuudet: moolisuhde formaldehydi/karbamidi 1,0 - 1,8 pH 6 - 8 viskositeetti sopivimmin alueella 50 - 250 senttipoisea (mitattu 65 %:n kuiva-ainepitoisuudesta ja 25°C:ssa) hartsin metyloi isisältö vastaa Witte-lukua 1,0 - 1,8 2) 10 - 50 paino-osaa kuivapainona sulfiittilipeää, jolla on seuraavat ominaisuudet: pH 3-9, sopivimmin 3,5 - 4,5 viskositeetti 500 - 15000 senttipoisea, sopivimmin alueella 500 - 4000 senttipoisea (mitattu 50 %:in kuiva-ainepitoisuudessa ja 25°C:ssa) ammoniumionien pitoisuus on 0,2 - 4,0 paino-% (ilmaistu NH3:na) sulfiittilipeän kuiva-ainepainosta laskettuna, ja 3) vettä sekoitetaan keskenään, joiden komponenttien 1) ja 2) kuiva-ainepitoisuudet ovat: karbamidiformaldehydihartsi 50 - 72 paino-%, edullisesti 55 - 65 paino-% sulfiitti1ipeää 40 - 55 paino-%, edullisesti 48 - 52 paino-%.Considering what has been previously described, the process according to the invention is characterized in that the components are selected as follows: 1) 50 to 90 parts by weight on a dry weight basis of urea formaldehyde resin having the following properties: molar ratio formaldehyde / urea 1.0 to 1.8 pH 6 to 8 viscosity preferably in the range of 50 to 250 centipoise (measured at a dry matter content of 65% and at 25 ° C) the methyl content of the resin corresponds to a Witte number of 1,0 to 1,8 2) 10 to 50 parts by weight on a dry weight basis of sulphite lye having the following characteristics : pH 3-9, preferably 3.5 to 4.5 viscosity 500 to 15,000 centipoise, most preferably in the range 500 to 4000 centipoise (measured at 50% dry matter content and 25 ° C) the ammonium ion content is 0.2 to 4 .0% by weight (expressed as NH3) based on the dry weight of the sulphite liquor, and 3) water is mixed together with the dry contents of components 1) and 2): urea formaldehyde resin 50 to 72% by weight, preferably 55 to 65% by weight. % sulfite solution 40-55 % by weight, preferably 48 to 52% by weight.
Kun komponentit sekoitetaan, saadaan lämmössä kovettuva 1i imatuote.When the components are mixed, a thermosetting absorbent product is obtained.
Il 72338Il 72338
Haluttujen lisäaineiden haluttuja määriä voi kuulua liimatuote-seokseen. Tällaisiin lisäaineisiin voi kuulua esim. sopivissa tai tavallisissa määrissä vahat, öljyt, sieniä tuhoavat aineet, tulensuoja-aineet, pinta-aktiiviset aineet ja värit, jolloin ligniinisulfonaattisuolät toimivat vahojen ja öljyjen dispergoimis-aineina.Desired amounts of the desired additives may be included in the adhesive product mixture. Such additives may include, for example, in suitable or customary amounts, waxes, oils, fungicides, flame retardants, surfactants and dyes, the lignin sulfonate salts acting as dispersants for waxes and oils.
Valmis liimatuote on pysyvä kohtalaisen ajan ja sitä voidaan varastoida ja käyttää tavallisella tavalla.The finished adhesive product is stable for a moderate period of time and can be stored and used in the usual way.
Jos sitä käytetään lastulevyjen valmistuksen yhteydessä, niin sitä ruiskutetaan hakkeen, kutterinlastujen, kuitujen, höylänlastujen ja muunlaisten puuosasten päälle ja saadut liimalla päällystetyt osaset kuivataan halutun kokoiseksi huopautuneeksi matoksi, jolloin käytetään liiman lisäystä suuruusluokkaa 5-10 painoprosenttia uunikuivan puun painosta. Matot voidaan puristaa tavallisissa puristimissa haluttuun tiiviyteen halutuissa paineolosuhteissa, 2If used in the manufacture of particle board, it is sprayed on wood chips, cutter chips, fibers, planed chips and other wood particles and the resulting glue-coated particles are dried to a felt mat of the desired size using an adhesive addition of the order of 5-10% by weight of kiln-dried wood. The mats can be pressed in standard presses to the desired tightness under the desired pressure conditions, 2
esim. paineessa noin 17 - 18 kg/cm ja lämpötilassa 140 -’160°Ce.g. at a pressure of about 17 to 18 kg / cm and a temperature of 140 to 160 ° C
2,5 - 10 minuutin ajan, riippuen levyn paksuudesta.2.5 to 10 minutes, depending on the thickness of the plate.
Kuten seuraavista esimerkeistä käy selville, saaduilla lastulevy-tuotteilla on ominaisuudet, jotka ovat kaupallisesti hyväksyttävät ja kilpailukykyiset niiden lastulevytuotteiden ominaisuuksien kanssa, jotka on valmistettu käyttäen karbamidihartsiliimaa. Kuitenkin keksinnön mukaisilla liimatuotteilla on se huomattava taloudellinen etu, että ne sisältävät suuren osuuden huokeaa sulfiittijäte-lipeää, mikä tuottaa sitä käyttävälle tehtaalle huomattavia kustannusten säästöjä. Vastaavia säästöjä voidaan saada myöskin muiden liimattujen puutuotteiden, kuten vanerin ja puukuitulevyjen kysymyksessä ollessa.As can be seen from the following examples, the resulting particleboard products have properties that are commercially acceptable and competitive with the properties of particleboard products made using urea resin adhesive. However, the adhesive products according to the invention have the considerable economic advantage of containing a large proportion of inexpensive sulphite waste liquor, which results in considerable cost savings for the plant using it. Similar savings can also be made for other glued wood products, such as plywood and fibreboard.
EsimerkiteXAMPLES
Keksinnön mukaista valmistustapaa ja mukaisia liimatuotteita havainnollistetaan seuraavissa esimerkeissä, joissa keksinnön mukaiset hartsiperusteiset liimatuotteet on idenfioitu "Edler":ksi ja joissa käytetään seuraavia lyhennyksiä: 14 72338 SSL sulfiittijätelipeä MOR murtolujuus MOE kimmomoduli IB sisäinen sidosThe preparation method and adhesive products according to the invention are illustrated in the following examples, in which the resin-based adhesive products according to the invention are identified as "Edler" and the following abbreviations are used: 14 72338 SSL sulphite waste liquor MOR tensile strength MOE elastic modulus IB internal bond
Lastulevytuotteita, joissa Edler-liima muodosti aineosan, koestet-tiin ASTM-koestusmenetelmien mukaan, jotka on merkitty numerolla ASTM D 1037-72.Particleboard products in which the Edler adhesive formed an ingredient were tested according to ASTM testing methods, designated ASTM D 1037-72.
Esimerkki 1 Tämä esimerkki havainnollistaa keksinnön mukaisten liimatuotteiden tehdasmaista käyttöä lastulevyjen valmistuksessa, jotka ovat teollista laatua ja joiden paksuus on 10, 13 ja 19 mm.Example 1 This example illustrates the factory use of the adhesive products according to the invention in the production of particle boards of industrial grade with a thickness of 10, 13 and 19 mm.
Tässä ja seuraavissa esimerkeissä käytettiin neljää karbamidihart-sia. Niiden ominaisuudet on esitetty taulukossa I.Four urea resins were used in this and the following examples. Their properties are shown in Table I.
Taulukko ITable I
Hartsi A Hartsi B Hartsi C Hartsi DResin A Resin B Resin C Resin D
(tarkis- (tarkistus) tus)(revision)
Witte-luku (metylolifunktio: 1,58 1,67 1,02 1,02Witte number (methylol function: 1.58 1.67 1.02 1.02
Moolisuussuhde (mooleja formaldehydi/mooleja karb- amidia) 1,60 1,50 1,35 1/15Molarity ratio (moles of formaldehyde / moles of urea) 1.60 1.50 1.35 1/15
Kuiva-aine (paino-%) 57 58 65 65,5Dry matter (% by weight) 57 58 65 65.5
Viskositeetti (cps) 25°C:ssa 70 70 300 140 pH m 7,4 7,4 -— 7,4Viscosity (cps) at 25 ° C 70 70 300 140 pH m 7.4 7.4-7.4
Laimennettavuus rajoittamaton rajoittamaton rajoit- rajoittamaton tamatonDilutability unlimited unlimited unlimited unlimited unlimited
Hartseja A ja B käytettiin tässä esitetyn "Edler n:o 1" vastaavasti Edler n:o 2" liiman koostumusta varten. Hartseja C ja D käytettiin tarkistushartseina.Resins A and B were used for the "Edler No. 1" adhesive composition disclosed herein, respectively. Resins C and D were used as control resins.
Se sulfiittilipeä, jota käytettiin Edler-liiman koostumuksessa tässä esimerkissä, oli peräisin väkevöidystä kaupallisesta happamasta sul-fiittilipeästä (vapaa S02:sta), joka sisälsi ammoniumioneja keksinnön tarkoituksen saavuttamiseksi. Ammoniumionien pitoisuus säädettiin olemaan keksinnön ilmoittamissa rajoissa antamalla mainittujen ionien reagoida natriumhydroksidin (natronlipeän) mitatun määrän is 72338 kanssa. Säädön jälkeen sulfiittilipeä sisälsi 1,0 paino-% ammonium-ioneja (ilmaistu ammoniakkina) kuiva-ainepainosta.The sulfite liquor used in the Edler adhesive composition in this example was derived from a concentrated commercial acid sulfite liquor (free of SO 2) containing ammonium ions to achieve the purpose of the invention. The concentration of ammonium ions was adjusted to within the limits indicated by the invention by reacting said ions with a measured amount of sodium hydroxide (soda liquor) is 72338. After adjustment, the sulfite liquor contained 1.0% by weight of ammonium ions (expressed as ammonia) on a dry weight basis.
Muut luonteenomaiset piirteet olivat seuraavat:Other characteristics were as follows:
Viskositeetti (cps) 25°C:ssa 15 000 pH 7,35Viscosity (cps) at 25 ° C 15,000 pH 7.35
Kuiva-ainepitoisuus (paino-%) 52,0Dry matter content (% by weight) 52.0
Tehdasmaisissa olosuhteissa valmistettiin Edler-tyyppistä lastulevy-liimaa sekoittamalla yhteen ympäristön lämpötilassa karbamidihartsia ja sulfiittilipeää, jota käytettiin riittävän suuri määrä niin, että saatiin liuoksen kuiva-ainepitoisuudeksi valmiissa 1iimatuotteissa 33 paino-%. Näitä liimatuotteita nimitetään tässä "Edler n:o 1" ja "Edler n:o 2".Under factory conditions, an Edler-type particle board adhesive was prepared by mixing together, at ambient temperature, a urea resin and a sulfite liquor in a sufficient amount to give a solution dry matter content of 33% by weight in the finished adhesive products. These adhesive products are referred to herein as "Edler No. 1" and "Edler No. 2".
Sekoitusta jatkettiin aina siksi, kunnes komponentit olivat perusteellisesti sekoittuneet ja saatu ulkonäöltään tasainen massa. Sekoituksen aikana ei havaittu mitään lämpötilan kohoamista eikä mitään viitettä ainesten kondensoitumisesta.Stirring was always continued until the components were thoroughly mixed and a uniform appearance was obtained. No increase in temperature or any indication of condensation was observed during mixing.
Edellä esitetyllä tavalla valmistettuja liimoja ruiskutettiin puuhakkeen päälle seosten muodostamiseksi lastulevyjen sydänmateriaalia ja pintamateriaalia varten. Sen jälkeen nämä huopautettiin kuivassa tilassa metoksi, joka kuumapuristettiin tiivistetyn lastulevytuotteen muodostamiseksi. Olosuhteet muodostuksen ja puristuksen aikana olivat seuraavat:Adhesives prepared as described above were sprayed onto the wood chips to form mixtures for the core material and the surface material of the particle boards. These were then felted in a dry state to methoxy, which was hot pressed to form a compacted particle board product. The conditions during formation and compression were as follows:
Panos: Seokset sydäntä ja pintaa varten, noin 67 % nähtynä ja 33 % kuustaContribution: Mixtures for heart and surface, approximately 67% as seen and 33% as spruce
Kohde: Bahre-Bison ilmakerrostettu levy, paksuus 13 mmTarget: Bahre-Bison air-laminated board, thickness 13 mm
Vahapitoisuus: 1 %Wax content: 1%
Liimapitoisuus: Pinta 8,3 %, sydän 8,3 %Adhesive content: Surface 8.3%, heart 8.3%
Maton kosteuspitoisuus: Pinta 10 5, sydän 8 %Carpet moisture content: Surface 10 5, heart 8%
Esipuristusaika: 30 sekuntiaPre-compression time: 30 seconds
Puristusaika: 2 minuuttia 52 sekuntiaCompression time: 2 minutes 52 seconds
Pysäytysaika: 45 sekuntiaStop time: 45 seconds
Paineen alennusvaihe: 30 sekuntia (puristusajan lisäksi)Pressure reduction step: 30 seconds (in addition to the pressing time)
Puristuslämpötila: 160oc 16 72338Compression temperature: 160oc 16 72338
Valmistettiin useita levyjä, jolloin käytettiin molempia liimatyyp-pejä ja hartsi C toimi tarkistuksena. Levyt saatettiin aikaisemmin mainittuihin ASTM koestuksiin D1037-72 niiden ominaisuuksien määräämiseksi, jotka on esitetty taulukossa II.Several sheets were prepared using both types of adhesives and resin C served as a control. The plates were subjected to the aforementioned ASTM tests D1037-72 to determine the properties shown in Table II.
Taulukko IITable II
Liima j Hartsi- Prosent- Tiheys MOR MOE » Sisäi- % vettä Paksuu- i tyyppi ti SSL g/cm kPa kPa nen adsorpt. den pai- sidos suminen _i________kPa___nm_Adhesive j Resin- Percent- Density MOR MOE »Indoor% water Thickness type ti SSL g / cm kPa kPa adsorpt. denial fading _i________kPa___nm_
Tarkxs- Rartei 0 0,75 L7354 2620xl03 993 23,0 0,84 tuskoes- tus keskiarvoTarkxs- Rartei 0 0.75 L7354 2620x103 993 23.0 0.84 pain test average
Edler n:o 1 koes- Hartsi 33 0,77 L6858 2703x10 972 18,9 0,79Edler No. 1 Test Resin 33 0.77 L6858 2703x10 972 18.9 0.79
tus Atus A
keskiarvo javerage j
Edellä esitetty menetelmä toistettiin valmistettaessa lastulevyjä, joiden paksuudet olivat vastaavasti 10 mm ja 19 mm.The above procedure was repeated for the production of particle boards with thicknesses of 10 mm and 19 mm, respectively.
Karbamidihartsia, joka taulukossa I on merkitty C:llä, käytettiin jälleen tarkistuksena.The urea resin, denoted C in Table I, was again used as a control.
Edler n:o 2 liima valmistettiin sekoittamalla sulfiittilipeää B-hartsin kanssa (taulukko I) riittävässä määrässä, jotta liuoksen kiinteät aineosat vastasivat 33 painoprosenttia liimatuotteen ainesisällöstä. Yhdenmukaisesti sulfiittilipeän kanssa, jota käytettiin valmistettaessa edellä mainittuja 13 mm:n paksuisia lastulevyjä, käytettiin sellaista sulfiittilipeää, valmistettaessa 10 ja 19 mm:n paksuisia lastulevyjä, joka tässä yhteydessä on todellista kaupallista väkevöityä, ammonoitua hapanta sulfiittilipeää, joka on vapaa Soista ja joka alunpitäen sisälsi ylimäärän ammoniumioneja, mutta joka säädettiin reaktiolla natriumhydroksidin kanssa ennalta laskettuun määrään siten, että lopullinen ammoniumarvo tuli 0,4 painoprosentiksi (ilmaistu ammoniakkina) sulfittilipeän koko vastaavasta kuiva-ainesisällöstä.Edler No. 2 adhesive was prepared by mixing sulfite liquor with B-resin (Table I) in an amount sufficient to make the solids of the solution 33% by weight of the constituent content of the adhesive product. Consistent with the sulphite liquor used in the preparation of the above-mentioned 13 mm thick particle boards, a sulphite liquor was used in the preparation of 10 and 19 mm thick particle boards, which in this case is a real commercially concentrated, ammonised acid sulphite lye free of bogs and initially excess ammonium ions, but adjusted by reaction with sodium hydroxide to a predetermined amount so that the final ammonium value became 0.4% by weight (expressed as ammonia) of the total corresponding dry matter content of the sulfite liquor.
Il 17 72338Il 17 72338
Sulfiittilipeän muut luonteenomaiset piirteet olivat seuraavat:Other characteristic features of sulfite liquor were as follows:
Viskositeetti (cps) 25°C:ssa 1200 pH 6,95Viscosity (cps) at 25 ° C 1200 pH 6.95
Kuiva-aine (paino-%) 50,2Dry matter (% by weight) 50.2
Molempia niitä hartsiliimoja, joita käytettiin tarkistuksena ja keksinnön mukaisia hartsiliimoja ruiskutettiin puuosasten päälle, jotka sitten kuivassa tilassa muodostettiin matoksi, joka kuuma-puristettiin seuraavissa muodostuksen ja puristuksen olosuhteissa:Both of the resin adhesives used as a control and the resin adhesives of the invention were sprayed onto the wood particles, which were then formed in a dry state into a mat which was hot-pressed under the following forming and pressing conditions:
Panos: Seokset sydäntä ja pintaa varten noin 67 % mäntyä ja 33 % kuustaContribution: Mixtures for heart and surface about 67% pine and 33% spruce
Kohde: Bahre-Bison ilmakerrostetut levyt, joiden paksuudet on mainittu edelläTarget: Bahre-Bison air-laminated sheets with the thicknesses mentioned above
Vahapitoisuus: 1 %Wax content: 1%
Liimapitoisuus: Pinta 8 %, sydän 8 %Adhesive content: Surface 8%, heart 8%
Maton kosteuspitoisuus: Edler 10 %, tarkistus 9,6 %Carpet moisture content: Edler 10%, check 9.6%
Esipuristusaika: 30 sekuntiaPre-compression time: 30 seconds
Puristusaika: 19 mm, 4,5 mihuuttia, 10 mm 2,5 minuuttiaCompression time: 19 mm, 4.5 mi, 10 mm 2.5 minutes
Pysäytysaika: 19 mm, 65 sekuntia, 10 mm 35 sekuntiaStop time: 19 mm, 65 seconds, 10 mm 35 seconds
Paineen alennusvaihe: 19 mm 40 sekuntia, 10 mm 20 sekuntia (puris- tusajan lisäksi)Pressure reduction step: 19 mm 40 seconds, 10 mm 20 seconds (in addition to the pressing time)
Puristuslämpötila: 19 mm 160°C, 10 mm 154°CCompression temperature: 19 mm 160 ° C, 10 mm 154 ° C
Saatujen lastulevyjen useita koestusesimerkkejä saatettiin tavallisten ASTM koestusten alaiseksi, jolloin saatiin seuraavat keskimääräiset koestustulokset: 18 72338Several test examples of the obtained particle boards were subjected to standard ASTM tests, giving the following average test results: 18 72338
Taulukko IIITable III
Liima . Hartsi- Prosent- Tiheys MOR MCE Sisäi- % vettä Paksuu- tyyppi ti SSL g/αη kPa kPa nen adsorpt. den pai- sidos suminen kPa nmGlue. Resin Percent Density MOR MCE Internal% Water Thickness type ti SSL g / αη kPa kPa nen adsorpt. displacement kuma kPa nm
.. ..........I — ' .... ' ' '»— “' 1 f 1 ' ' I " . I I.. .......... I - '....' '' »-“ '1 f 1' 'I ". I I
Tarkis- tuskoe c 0 0,76 19237 2875x103 986 29,7 10/0,84 keskiarvoVerification test c 0 0.76 19237 2875x103 986 29.7 10 / 0.84 average
Edler n:o 2 , koe B 33 0,79 18548 3034x10 800 24,6 10/0,79 keskiarvoEdler No. 2, Test B 33 0.79 18548 3034x10 800 24.6 10 / 0.79 average
Tarkis- tuskoe c Q o,76 20133 3199xl03 972 22,9 19/0,91 keskiarvoVerification test c Q o, 76 20133 3199x103 972 22.9 19 / 0.91 average
Edler n:o 2 . B 33 0,75 17031 3082xl03 738 18,9 19/0,76 keskiarvoEdler No. 2. B 33 0.75 17031 3082x103 738 18.9 19 / 0.76 average
Edellä olevasta käy selvästi ilmi, että keksinnön mukaisia liima-tuotteita, jotka sisältävät 1/3 painostaan sulfiittilipeää, voidaan käyttää valmistettaessa lastulevyjä, joilla on kaupallisesti hyväksyttävät ominaisuudet, jotka ovat edullisia verrattuna niiden tarkis-tuslevyjen ominaisuuksien kanssa, jotka valmistettiin käyttäen pelkästään karbamidihartsiliimoja. Tämä osoittaa, että keksinnön mukaisten liimojen reologiset ja kovetustekniset ominaisuudet ovat täysin yhdenmukaiset lastulevyn valmistuksen tavallisten valmistusprosessien kanssa ja näitä liimoja voidaan käyttää hyväksi ilman, että tarvitsee suorittaa mitään muutoksia valmistusprosessissa tai ilman, että tehtaan tuotantokapasiteetti pienenee.It is clear from the above that the adhesive products according to the invention, which contain 1/3 of their weight of sulphite liquor, can be used in the production of particle boards with commercially acceptable properties which are advantageous compared to control boards prepared using urea resin adhesives alone. This shows that the rheological and curing properties of the adhesives according to the invention are fully consistent with the usual manufacturing processes for particle board production and these adhesives can be utilized without having to make any changes in the manufacturing process or without reducing the production capacity of the factory.
Keksinnön mukaiset sulfiittilipeäliimatuotteet ovat näissä suhteissa edullisia verrattuna tuloksiin, jotka saavutetaan pelkillä karbamidi-hartsiliimoilla, jotka monien vuosien valmistuskokemuksen perusteella on huolellisesti sopeutettu lastulevytekniikan ja muun puun-liimaustekniikan erityisten vaatimusten mukaan. Loppujen lopuksi 19 72338 näin on osoitettu, että lastulevyillä, jotka on valmistettu käyttäen keksinnön mukaisia liimoja, oli huomattavasti paremmat vedenkestä-vyysominaisuudet kuin lastulevyillä, jotka on valmistettu käyttäen saman luokan kaupallisia liimoja.The sulphite lye adhesive products according to the invention are advantageous in these respects compared with the results obtained with urea resin adhesives alone, which, based on many years of manufacturing experience, have been carefully adapted to the specific requirements of particle board technology and other wood gluing technology. After all, it has thus been shown that particle boards made using the adhesives of the invention had significantly better water resistance properties than particle boards made using the same class of commercial adhesives.
Muilla liiman koostumuksilla, jotka perustuvat sulfiittilipeään, suoritetuissa kokeissa on todettu, ettei niillä päästä samalle tasolle kuin tämän keksinnön mukaisilla liimoilla. Näissä kokeissa ei saatu ainoastaan lastulevyjä, joilla oli huonommat fysikaaliset ominaisuudet, vaan myöskin liiman epäedullisten reologisten ominaisuuksien johdosta aiheutui keskeytyksiä tuotannossa, koska on osoittautunut mahdottomaksi saada matto, joka voidaan muodostaa ja jota voidaan käsitellä tyydyttävillä tavalla.Experiments with other adhesive compositions based on sulfite liquor have shown that they do not reach the same level as the adhesives of this invention. These experiments not only yielded particle boards with poorer physical properties, but also resulted in production interruptions due to the unfavorable rheological properties of the adhesive, as it has proved impossible to obtain a mat that can be formed and treated satisfactorily.
Esimerkki 2 Tämä esimerkki koskee lähemmin sellaisten keksinnön mukaisten liima-tuotteiden valmisusta, jotka sisältävät 10 - 50 % sulfiittilipeää ja tällaisten tuotteiden ominaisuuksia.Example 2 This example relates in more detail to the preparation of adhesive products according to the invention containing 10 to 50% sulphite liquor and the properties of such products.
Laboratoriomittakaavassa suoritetun tutkimuksen yhteydessä valmistettiin sarja karbamidi formaldehydihartsin ja sulfiittilipeän liima-tuotteita käyttäen esimerkissä 1 selitettyä menetelmää. Liimat sisälsivät vastaavasti 10, 30 ja 50 painoprosenttia sulfiittilipeää laskettuna tämän kuivapainona. Liimat levitettiin puuhakkeen päälle, joka sen jälkeen muodostettiin matoksi ja kuumapuristettiin lastulevyiksi, joiden ominaisuudet koestettiin. Kokeellisesti valmistettujen lastulevyjen ominaisuuksia verrattiin sitten samalla tavalla valmistettujen sellaisten tarkistuslastulevyjen ominaisuuksien kanssa, joiden valmistukseen käytetty liima ei sisältänyt sulfiitti-lipeää.In a laboratory-scale study, a series of urea formaldehyde resin and sulfite liquor adhesive products were prepared using the method described in Example 1. The adhesives contained 10, 30 and 50% by weight of sulfite liquor, respectively, calculated on its dry weight. The adhesives were applied to the wood chips, which were then formed into a mat and hot-pressed into chipboard, the properties of which were tested. The properties of the experimentally prepared chipboards were then compared with the properties of similarly prepared control chipboards in which the adhesive used did not contain sulphite lye.
Niillä kaupallisilla karbamidihartsiliimoilla lastulevyjä varten, joita käytettiin tarkistustarkoituksia varten, oli ominaisuudet, jotka on esitetty esimerkin 1 taulukossa I otsikoilla "Hartsi C" ja vastaavasti "Hartsi D".The commercial urea resin adhesives for particle board used for inspection purposes had the properties shown in Table I of Example 1 under the headings "Resin C" and "Resin D", respectively.
Tässä esimerkissä koestusliiman karbamidihartsikomponentilla oli ne 20 72338 ominaisuudet, jotka on esitetty esimerkin 1 taulukon I sarakkeissa, joiden otsikkona on "Hartsi A" ja "Hartsi B". Koestusliiman sulfiittikomponenttina oli suurin piirtein rikkidioksidista vapaa väkevöity natriumalkaloitu sulfiittilipeä, johon oli lisätty riittävästi anmoniumsulfaattia sulfiittilipeätuotteen saamiseksi, joka sisältää 0,425 painoprosenttia ammoniumioneja, ilmaistu ammoniakkina sulfiittilipeän kuiva-aineen painosta.In this example, the urea resin component of the test adhesive had the properties shown in the columns entitled "Resin A" and "Resin B" in Table I of Example 1. The sulphite component of the test adhesive was a substantially sulfur dioxide-free concentrated sodium alkaline sulphite lye to which sufficient ammonium sulphate had been added to obtain a sulphite lye product containing 0.425% by weight of ammonium ions, expressed as ammonia from the sulphite liquor dry matter.
Sulfiittilipeän muut ominaisuudet olivat seuraavat:The other properties of the sulphite liquor were as follows:
Viskositeetti (cps) 25°C:ssa 830Viscosity (cps) at 25 ° C 830
Kuiva-ainepitoisuus (paino-%) 50 pH 6,8Dry matter content (% by weight) 50 pH 6.8
Muodostus- ja puristusolosuhteet lastulevyjä valmistettaessa olivat seuraavat:The forming and pressing conditions in the manufacture of particle board were as follows:
Panos: DouglaskuusihakeStake: Douglas Spruce
Muodostus: Ilmakerrostettu mattoFormation: Air-laid carpet
Liimapitoisuus: 7 % yhteenlasketusta kuiva-aineestaAdhesive content: 7% of the total dry matter
Maton kosteuspitoisuus: 9,5 %Carpet moisture content: 9.5%
Puristusaika: 4, 4,5 ja 5 minuuttia, keskimäärin 4,5 minuuttiaCompression time: 4, 4.5 and 5 minutes, average 4.5 minutes
Puristuslämpötila: 163°CCompression temperature: 163 ° C
Levyn paksuus: 19 mmPlate thickness: 19 mm
Levyn ominaispai- notiheys: 0,75 + 0,15Specific gravity of the plate: 0.75 + 0.15
Koestettaessa lastulevytuotteilla oli seuraavat ominaisuudet:When tested, particleboard products had the following properties:
Tarkistus- liima_ _Edler-liima_Inspection adhesive_ _Edler adhesive_
Sulfiittilipeä, kuiva- aine O % 10 % 30 % 50 %Sulphite liquor, dry matter O% 10% 30% 50%
Hartsikomponentitresin components
Hartsi AResin A
MOR 20837 21237 21719 19996 IB 779 758 690 462MOR 20837 21237 21719 19996 IB 779 758 690 462
Hartsi DResin D
MOR 21650 22202 21099 16755 IB 779 814 772 379 21 72338MOR 21650 22202 21099 16755 IB 779 814 772 379 21 72338
Huomataan, että Edler-liimakoostumuksilla, jotka sisälsivät jopa 50 % sulfiittilipeää kuiva-ainepainosta, oli kaupallisesti hyväksyttävät ominaisuudet monia tarkoituskai varten. Myöskin käy selville, että hartsit, joiden Witte-luku on alueella 1,0 - 1,8 antavat hyvät Edler-liimät.It is noted that Edler adhesive compositions containing up to 50% sulfite lye by dry weight had commercially acceptable properties for many purposes. It also turns out that resins with a Witte number in the range of 1.0 to 1.8 give good Edler adhesives.
Esimerkki 3 Tämä esimerkki ilmaisee sen vaikutuksen, joka osoittaa lastulevyjen ominaisuuksia, kun keksinnön mukaisiin liimatuotteisiin kuuluu enemmän kuin määrätty, määrä ammoniumioneja, ts. enemmän kuin 4 painoprosenttia ammoniumioneja {ilmaistu NH^:na) sulfiittilipeiden kuiva-aineesta.Example 3 This example demonstrates the effect of showing the properties of particle board when the adhesive products of the invention contain more than a specified amount of ammonium ions, i.e., more than 4% by weight of ammonium ions (expressed as NH 4) from the dry matter of sulfite liquors.
Karbamidihartsia, kaupallista laatua olevaa sulfiittilipeää, jolla on suuri ammoniumionipitoisuus ja 1 painoprosentti vahaa sekoitettiin perusteellisesti ympäristön lämpötilassa, jolloin käytettiin riittävästi sulfiittilipeää niin, että saadun liimatuotteen sulfiittilipeän kuiva-ainepitoisuus oli 33 % laskettuna liimatuotteen kuiva-aineen painosta. Ammonoitu sulfiittilipeä sisälsi 5,7 painoprosenttia ammoniumione ja (ilmaistu ammoniakkina) sulfiittilipeän kuiva-ainepainosta. Liuoksen muut ominaisuudet ja koestushartsin, joka on merkitty "Hartsi E", ominaisuudet sekä kaupallisen karbamidihartsin, jota on käytetty tarkistuksessa ja merkitty "Hartsi F", vastaavat arvot on esitetty seuraavassa taulukossa IV.Urea resin, a commercial grade sulfite liquor having a high ammonium ion content and 1% by weight of wax was thoroughly mixed at ambient temperature, using sufficient sulfite liquor so that the sulphite liquor content of the obtained adhesive product was 33% by dry weight of the adhesive product. The ammonified sulfite liquor contained 5.7% by weight of ammonium ion and (expressed as ammonia) the dry matter weight of the sulfite liquor. The other properties of the solution and the properties of the test resin labeled "Resin E" and the corresponding values of the commercial urea resin used in the test and labeled "Resin F" are shown in Table IV below.
Taulukko IVTable IV
Omianisuus Hartsi E Hartsi F Sulfiittijä- _(tarkistus) telipeä__Properties Resin E Resin F Sulphite- _ (check) bogie__
Mooliosuussuhde 1:1,8 1:1,3 ---Molar ratio 1: 1.8 1: 1.3 ---
Kuiva-aine (paino-%) 65 65 52Dry matter (% by weight) 65 65 52
Viskositeetti (cps) 21°C:ssa 400 295 3000 pH 7,4 7,5 7,2Viscosity (cps) at 21 ° C 400 295 3000 pH 7.4 7.5 7.2
Witte-luku 1,72 1,02 ---Average score 1.72 1.02 ---
Vesiliukoisuus rajoittamaton rajoittamaton rajoittamatonWater solubility unlimited unlimited unlimited
Ammoniumpi toisuus (paino-%) --- --- 5,7 % E-hartsia käytettiin valmistettaessa "Edler-liimaa n:o 3". F-hartsia käytettiin tarkistuksena.Ammonium content (% by weight) --- --- 5.7% E-resin was used in the preparation of "Edler Adhesive No. 3". F-resin was used as a control.
22 7233822 72338
Valmistettiin kaksi erää 10 mm:n paksuisia lastulevyjä, käyttäen kahta edellä mainittua liimatuotetta, jolloin muodostus- ja puristus-olosuhteet olivat seuraavat:Two batches of 10 mm thick particle board were prepared using the two adhesive products mentioned above, the formation and compression conditions being as follows:
Panos: Seokset sydäntä ja pintaa varten, noin 67 % mäntyä ja 33 % kuustaInput: Mixtures for heart and surface, about 67% pine and 33% spruce
Kohde: Bahre-Bison ilmakerrostettu levy mainituissa paksuuksissaTarget: Bahre-Bison air-laid plate in the specified thicknesses
Vahapitoisuus: 1 %Wax content: 1%
Liimapitoisuus: Pinta 8,3 %, sydän 8,3 %Adhesive content: Surface 8.3%, heart 8.3%
Liiman pH-arvo: Tarkistus 7,8, Edler 4,4Adhesive pH: Revision 7.8, Edler 4.4
Maton kosteuspitoisuus: Tarkistus 8,5 %, Edler 9,5 %Carpet moisture content: Check 8.5%, Edler 9.5%
Esipuristusaika: 30 sekuntiaPre-compression time: 30 seconds
Puristusaika: 2,75 minuuttiaCompression time: 2.75 minutes
Pysäytysaika: 45 sekuntiaStop time: 45 seconds
Paineen alennus- vaihe: 40 sekuntia (puristusajän lisäksi)Pressure reduction step: 40 seconds (in addition to the pressing time)
Puristuslämpötila: 154°C.Compression temperature: 154 ° C.
Lastulevyt antoivat koestettaessa ne arvot, jotka on esitetty seu-raavassa taulukossa V: 23 72338When tested, the particleboards gave the values shown in the following Table V: 23 72338
Taulukko VTable V
T Tiheys Esipuris-T Density Pre-press
Llima Hartsi- Present- Levyn /cm$ tus mm jatk...Llima Resin- Present- Plate / cm $ tus mm extension ...
tyyppi ti SSL paksuus mmtype ti SSL thickness mm
Tarkistuskoes- tus keskiarvo Hartsi F O 10 0,75 0Verification test average Resin F O 10 0.75 0
Edler n:o 3 koestus keskiarvo Hartsi E 33 10 0,74 0,79 jatk.... Liima MOR MOE Sisäi- % vettä Paksuuden kPa kPa nen si- aBsorpt. paisuminen dos kPa mmEdler No. 3 Testing Average Resin E 33 10 0.74 0.79 cont .... Glue MOR MOE Internal% Water Thickness kPa kPa nen si- aBsorpt. swelling dos kPa e.g.
Tarkistus- koestus keskiarvo 18617 2758x10^ 662 26,8 9,71Verification test average 18617 2758x10 ^ 662 26.8 9.71
Edler n:o 3 koestus keskiarvo 9687 1855x1ο·5 276 33,7 1,04Edler No. 3 test average 9687 1855x1ο · 5,276 33.7 1.04
Taulukko V osoittaa selvästi levyjen yleisten ominaisuuksien ei-halut-tuja vaikutuksia, kun sulfiittilipeän ammoniumpitoisuus on korkeilla tasoilla. Sekä lujuus että vedenkestävyysominaisuudet pienenivät silmiinpistävästi. Suuri ammoniumpitoisuus, joka aiheuttaa nopean kovettumisen, johtaa levyjen pehmeisiin pintoihin ja lujuusominaisuuksien jatkuvaan pienenemiseen, johtuen liin aikaisesta kovettumisesta. Liiman kestoaika lyhenee myöskin huomattavasti, mikä merkitsee hyytelön tehtaan putkijohtoihin ja laitteisiin muodostumisen vakavaa vaaraa.Table V clearly shows the undesired effects of the general properties of the sheets when the ammonium content of the sulfite liquor is at high levels. Both strength and water resistance properties were strikingly reduced. The high ammonium content, which causes rapid curing, results in soft surfaces of the sheets and a continuous decrease in strength properties due to early curing of the sheet. The shelf life of the adhesive is also considerably shortened, which means a serious risk of jelly forming in the pipelines and equipment of the factory.
Esimerkki 4 Tämä esimerkki havainnollistaa rikkidioksidista vapaiden sulfiitti-lipeiden erilaisten laatujen käyttöä valmistettaessa tässä selitettyjä liimatuotteita. Koestettavat sulfiittilipeät olivat seuraavat: Väkevöity natriumalkaloitu hapan sulfiittilipeä, johon oli lisätty riittävästi ammoniumsulfaattia aikaansaamaan ionipitoisuuden 0,4 % (ilmaistu NH^ina) sulfiittilipeän kuiva-ainepainosta.Example 4 This example illustrates the use of different grades of sulfur dioxide-free sulfite lyes in the manufacture of the adhesive products described herein. The sulphite lyes to be tested were as follows: Concentrated sodium alkaline acid sulphite lye to which sufficient ammonium sulphate had been added to give an ionic content of 0.4% (expressed as NH 4) of the dry matter weight of the sulphite lye.
Väkevöity kaupallinen kalsiumalkaloitu sulfiittilipeä, josta oli pois- 24 72338 tettu sokeri ja joka sisälsi ammoniumioneja (ilmaistu NH^:na) määrässä 0,34 painoprosenttia sulfiittilipeän kuiva-aineesta.Concentrated commercial calcium alkalized sulphite liquor from which sugar had been removed and containing ammonium ions (expressed as NH4) in an amount of 0.34% by weight of the dry matter of the sulphite liquor.
Väkevöity ammonoitu kaupallinen sulfiittilipeä, jolla oli suuri ammoniumpitoisuus ja joka osittain on saanut reagoida natronlipeän kanssa niin, että jäljellä oleva ammoniumpitoisuus (ilmaistu NH^:na) oli 0,46 painoprosenttia sulfiittilipeän kuiva-aineesta.Concentrated ammonized commercial sulphite liquor with a high ammonium content, which has been partially reacted with soda liquor so that the residual ammonium content (expressed as NH 4) was 0.46% by weight of the sulphite liquor dry matter.
Näiden sulfiittilipeiden ominaisuudet on esitetty taulukossa VI. pH säädetään arvoon aioin 7,0 ennenkuin niiden annettiin kuulua liiman aineosaksi.The properties of these sulfite lyes are shown in Table VI. The pH was adjusted to 7.0 before being allowed to form part of the adhesive.
Taulukko VITable VI
Sulfiittilipeä Viskositeetti Ammoniak- Kuiva aine Ρ^0Sulphite liquor Viscosity Ammonia- Dry matter Ρ ^ 0
___(cps) 25°C:ssa ki, paino-% Paino ° 25 C___ (cps) at 25 ° C ki,% by weight Weight ° 25 C
Natriumemäs, modifioitu ammoniumsulfaatilla 300 0,4 50,3 4,80Sodium base, modified with ammonium sulphate 300 0.4 50.3 4.80
Kalsiumemäs, sokeri poistettu 1066 0,34 51,9 3,79Calcium base, sugar removed 1066 0.34 51.9 3.79
Ammoniumemäs, käsitelty natronlipeällä 740 0,46 48,7 7,12Ammonium base, treated with sodium hydroxide solution 740 0.46 48.7 7.12
Kaupallista pelkkää karbamidihartsiliimaa lastulevyjä varten käytettiin tarkistuksena ja se merkittiin merkinnällä "Hartsi D" (taulukko I).Commercial urea resin adhesive for particle board was used as a control and was labeled "Resin D" (Table I).
Karbamidihartsina, jota käytettiin koestusliimojen koostumuksessa, oli "Hartsi B", jolla oli esimerkin 1 taulukossa I esitetyt fysikaaliset ominaisuudet.The urea resin used in the composition of the test adhesives was "Resin B" having the physical properties shown in Table I of Example 1.
Liimatuotteilla oli samat kokoomukset kuin edellisissä esimerkeissä. Niitä ruiskutettiin puuosasiin, jotka sitten muodostettiin matoiksi ja nämä kuumapuristettiin seuraavissa muodostus- ja puristusolosuh-teissa:The adhesive products had the same configurations as in the previous examples. They were sprayed onto wooden parts, which were then formed into worms and these were hot pressed under the following forming and pressing conditions:
Panos: Douglaskuusen puuosasetInput: Douglas spruce wood particles
Muodostus: KuivahuopautettuFormation: Dry felted
Vahapitoisuus: 0 %Wax content: 0%
Liimapitoisuus: 7 %Adhesive content: 7%
Maton kosteuspitoisuus: 9 % 25 72338Moisture content of the carpet: 9% 25 72338
Levun paksuus: 19 mmPlate thickness: 19 mm
Puritusaika: 2 levyä, 4,5 minuuttiaSqueezing time: 2 plates, 4.5 minutes
Pysähdysaika: 70 sekuntiaStop time: 70 seconds
Valmistetut lastulevyt koestettiin ASTM koestusmenetelmän D-1037-72 mukaan, ja tulokset on esitetty taulukossa VII, jossa arvot ovat koestusten keskiarvoja, jotka koestukset suoritettiin käyttäen jokaisen lastulevylaadun neljää esimerkkiä.The prepared chipboards were tested according to ASTM Test Method D-1037-72, and the results are shown in Table VII, where the values are the averages of the tests performed using four examples of each chipboard grade.
Taulukko VIITable VII
Liima Liimalle tunnusomaista Hartsi- MOR Sisäinen _______tyyppi__sidos__Adhesive Characteristic of the adhesive Resin-MOR Internal _______type__binding__
Edler n:o 4 Natriumemäs, modifioitu B 19133 655 ammoniumsulfaatillaEdler No. 4 Sodium base, modified B 19133 655 with ammonium sulphate
Edler n:o 5 Kalsiumemäs, sokeri B 18892 627 poistettuEdler No. 5 Calcium base, sugar B 18892 627 removed
Edler n:o 6 Ammoniumemäs, käsitelty B 19616 669 natronlipeälläEdler No. 6 Ammonium base, treated with B 19616 669 sodium hydroxide solution
Tarkistus Ei mitään D 20306 772Amendment None D 20306 772
Koestettujen lastulevyjen lujuusarvot ovat siis suurin piirtein täysin tasa-arvoisia tarkistus levyjen lujuusarvojen kanssa ja ovat hyvin kaupallisesti hyväksyttävissä rajoissa.The strength values of the tested particleboards are thus approximately exactly equal to the strength values of the inspection boards and are within very commercially acceptable limits.
Esimerkki 5 Tämä esimerkki havainnollistaa magnesiumalkaloidun happaman sulfiit-tilipeän, jolla on keksinnön mukaisten liimatuotteiden koostumus, käyttöä.Example 5 This example illustrates the use of a magnesium alkalized acid sulphite broth having the composition of the adhesive products of the invention.
Se karbamidihartsi, jota käytettiin liimatuotteen koostumuksessa, on identifioitu "Hartsi B" edellä olevassa taulukossa I. Sen kuiva-ainepitoisuus oli 58 painoprosenttia, Witte-luku 1,47 ja mooliosuussuhde : 1,50.The urea resin used in the composition of the adhesive product is identified in "Resin B" in Table I above. It had a dry matter content of 58% by weight, a Witte ratio of 1.47 and a molar ratio of 1.50.
Käytettynä sulfittilipeänä oli kaupallinen magnesiumalkaloitu hapan sulfiittilipeä, jonka kuiva-ainepitoisuus oli 47 %.The sulfite liquor used was a commercial magnesium alkalized acid sulfite liquor with a dry matter content of 47%.
Tarkistusaineena oli kaupallista laatua oleva karbamidihartsi, jonka 26 72338 mooliosuussuhde oli 1,25 eikä se sisältänyt yhtään sulfiittilipeää (Hartsi G) .The control was a commercial grade urea resin with a molar ratio of 1.25 to 26,733,38 and no sulphite lye (Resin G).
Liimatuotteet sydäntä ja pintaa varten (Edler n:o 7 ja 7a), joiden suhde (hartsin suhde sulfiittilipeään) oli 67:33, valmistettiin sekoittamalla yhteen karbamidihartsia ja sulfiittilipeää yhdessä ammoniumsulfaatin kanssa ammoniumionien lähteenä, seuraavissa määrissä : 'Adhesive products for the core and the surface (Edler Nos. 7 and 7a) with a ratio (ratio of resin to sulfite liquor) of 67:33 were prepared by mixing urea resin and sulfite liquor together with ammonium sulfate as a source of ammonium ions, in the following amounts:
Levyn sydänkerros: 320,7 g hartsia B, 58,5 %:n kuiva-ainepitoisuus, pH 7,0 198,6 g magnesiumalkaloitua raakaa sulfiitti-lipeää, kuiva-ainepitoisuus 47 %, pH 4,5 8,5 g ammoniumsulfaattiaPlate core layer: 320.7 g of resin B, 58.5% dry matter content, pH 7.0 198.6 g magnesium alkalized crude sulphite lye, 47% dry matter content, pH 4.5 8.5 g ammonium sulphate
Levyn pintakerros: 329,3 g hartsia B, kuiva-ainepitoisuus 58,5 %, pH 7,0 203,9 g magnesiumalkaloitua hapanta sulfiitti-lipeää, kuiva-ainepitoisuus 47 %, pH 4,5 3,0 g ammoniumsulfaattiaPlate surface layer: 329.3 g of resin B, dry matter content 58.5%, pH 7.0 203.9 g magnesium-alkalized acid sulphite lye, dry matter content 47%, pH 4.5 3.0 g ammonium sulphate
Hartsiliimaa ruiskutettiin puuosasten pinnalle, jolloin päälystämiseen käytettiin 11,5 % pintakerrosta varten ja 7 % sydäntä varten kuiva-aineena laskettuna. Sen jälkeen liimalla päällystetyt puuosaset huopautettiin matoiksi ja nämä puristettiin 17,5 mm:n paksuisiksi levyiksi tavallisella tavalla, jolloin käytettiin puristusta, jonka paine oli 3500 kPa ja jolloin aika ennen sulkemista oli 30 - 40 sekuntia, puristusvaihe 3,5 minuuttia ja puristuslämpötila 177°C.The resin adhesive was sprayed on the surface of the wood particles, using 11.5% for the surface layer and 7% for the core, calculated as dry matter, for coating. The adhesive-coated wood particles were then felted into worms and pressed into 17.5 mm thick sheets in the usual manner using a pressure of 3500 kPa and a pre-sealing time of 30-40 seconds, a pressing step of 3.5 minutes and a pressing temperature of 177 °. C.
Saatujen levyjen ominaisuudet koestettiin (ASTM D1037-72) ja tulokset on esitetty seuraavassa taulukossa VIII, jotka ovat viiden levyn keskiarvoja, joille levyille annettiin 48 tunnin elpymisaika ympäristössä vallitsevissa ilmakehäolosuhteissa jännitysten tasaamiseksi, ennenkuin ne koestettiin.The properties of the obtained plates were tested (ASTM D1037-72) and the results are shown in Table VIII below, which are the averages of five plates given a 48-hour recovery time under ambient atmospheric conditions to equalize stresses before being tested.
27 7233827 72338
Taulukko VIIITable VIII
Paksuuden Veden ab-paisuminen sorbtio 2Thickness Water ab-swelling sorption 2
Hartsi- Tiheys MOR IB 2 tunnin tunnin Liima_tyyppi_g/cm^ kPa_kPa aikana, % aikana, %Resin- Density MOR IB during 2 hours Glue_type_g / cm ^ kPa_kPa during,% during,%
Tarkistus Hartsi G 0,68 15397 600 16,1 91,6Amendment Resin G 0.68 15397 600 16.1 91.6
Karbamidiformaldehydi, magne-siumalkaloi tu sulfiittilipeä (Edler n:o 7 ja 7a) Hartsi B 0,73 18299 640 17,6 77,2Urea-formaldehyde, magnesium-alkali sulphite lye (Edler Nos. 7 and 7a) Resin B 0.73 18299 640 17.6 77.2
Esimerkki 6 Tämä esimerkki havainnollistaa magnesiumalkaloitujen sulfiittilipeiden käyttöä keksinnön mukaisissa liimatuotteissa, mutta muutamilla eri ehdoilla, erityisesti koskien sulfiittilipeän, jonka pH on alhaisempi kuin esimerkin 5 mukaisten sulfiittilipeiden pH, käyttöä.Example 6 This example illustrates the use of magnesium alkalized sulphite lyes in the adhesive products of the invention, but under a few different conditions, in particular with regard to the use of sulphite lye having a pH lower than the pH of the sulphite lyes of Example 5.
Valmistettiin lastulevyjä, jolloin tarkistushartsi oli sama (hartsi G) kuin mitä käytettiin esimerkissä 5 ja koeliimat sydäntä ja pintakerrosta varten olivat myöskin samanlaiset (Edler n:o 8 ja 8a), mutta jonka sulfiittilipeän kuiva-ainepitoisuus oli 50 % 47 %:n asemesta, painosuhteessa 67:33, karbamidiformaldehydihartsia ja sulfiittilipeää. Lastulevyjen sydäntä ja pintakerrosta varten käytettyjen liimojen kokoomukset olivat seuraavat:Particleboards were prepared in which the control resin was the same (resin G) as used in Example 5 and the test adhesives for the core and the surface layer were also similar (Edler Nos. 8 and 8a), but with a dry matter content of 50% instead of 47%, in a weight ratio of 67:33, urea formaldehyde resin and sulfite liquor. The compositions of the adhesives used for the core and surface layer of the particle board were as follows:
Sydänkerros: 320,7 g hartsia BCore layer: 320.7 g of resin B
(taulukko I) karbamidiformaldehydihartsia 58 % kuiva-aineena, pH 7,0 186.7 g magnesiumalkyloitua hapanta sulfiitti 1ipeää, 50 % kuiva-ainetta, pH 3,2 2,5 g ammoniumsulfaattia(Table I) urea formaldehyde resin 58% dry matter, pH 7.0 186.7 g magnesium alkylated acid sulphite alkaline, 50% dry matter, pH 3.2 2.5 g ammonium sulphate
Pintakerros: 329,3 g hartsia B, karbamidiformaldehydihartsi, 58 % kuiva-ainetta, pH 7 191.7 g magnesiumalkaloitua hapanta sulfiittilipeää, 50 % kuiva-ainetta, pH 3,2 2,8 g ammoniumsulfaattiaSurface layer: 329.3 g of resin B, urea formaldehyde resin, 58% dry matter, pH 7 191.7 g magnesium-alkalized acid sulphite lye, 50% dry matter, pH 3.2 2.8 g ammonium sulphate
Lastulevyjä valmistettaessa käytettiin samaa määrää liimaa, samaa valmistusmenetelmää, samaa tarkistushartsia ja samaa levyn paksuutta kuin on ilmoitettu esimerkissä 5. Puristusvaihe kesti 3 minuuttia 28 72338 12 sekuntia 177°C:ssa. Koetulokset (viiden levyn keskiarvo olivat seuraavat:Particleboards were prepared using the same amount of glue, the same manufacturing method, the same inspection resin, and the same board thickness as reported in Example 5. The compression step lasted 3 minutes 28 72338 12 seconds at 177 ° C. Experimental results (average of five plates were as follows:
Taulukko IXTable IX
Paksuuden Veden ab-paisuminen sorptio 2Thickness Water ab-swelling sorption 2
Hartsi- Tiheys MOR IB 2 tunnin tunnin jäl-Li ima_tyyppi g/cm^ kPa kPa jälkeen, % keen, %Resin Density MOR IB 2 hours after-Li ima_type g / cm ^ kPa after kPa,% keen,%
Tarkistus Hartsi G 0,68 15396 600 16,1 91,6Amendment Resin G 0.68 15396 600 16.1 91.6
Karbamidi-formaldehydi, raagne-s iumalkaloitu sulf iittilipeä (Edler n:o 8 ja 8a) Hartsi B 0,71 17196 630 16,3 84,5Urea-formaldehyde, crude alkali sulphite lye (Edler Nos. 8 and 8a) Resin B 0.71 17196 630 16.3 84.5
Samalla tavalla kuin edellä on selitetty valmistettiin karbamidihart-si-sulfiittilipeän 1iimatuotteita ja näitä käyttäen valmistettiin lastulevyjä sekä muita liimattuja puutuotteita, jolloin ammoniumionien lähteenä ammoniumsulfaatin sijasta voi olla: Ammoniumkloridi, mono-ammoniumfosfaatti, ammoniumoksalaatti, ammoniumbensolisulfonaatti ja monokloorietikkahapon ammoniumasetaatti.In the same manner as described above, adhesive products of urea resin-sulfite lye were prepared and chipboard and other glued wood products were prepared using these, where the source of ammonium ions instead of ammonium sulfate may be: Ammonium chloride, monoammonium phosphate, ammonium oxalate ethanesulfonate
Esimerkki 7 Tämä esimerkki havainnollistaa karbamidihartsin, jolla on alhainen moolisuhde ja alhainen Witte-luku, käyttöä 1iimatuotteissa.Example 7 This example illustrates the use of a urea resin having a low molar ratio and a low Witte number in adhesive products.
Liimatuote valmistettiin käyttäen esimerkissä 1 selitettyä menettelytapaa, jonka liiman karbamidihartsikomponentilla oli seuraavat ominaisuudet:The adhesive product was prepared using the procedure described in Example 1, in which the urea resin component of the adhesive had the following properties:
Witte-luku 0,76Witte number 0.76
Mooliosuussuhde 0,90 (mooleja formaldehydiä) (mooleja karbamidi)Molar ratio 0.90 (moles of formaldehyde) (moles of urea)
Kuiva-aine (paino-%) 65Dry matter (% by weight) 65
Viskositeetti (cps) 25oC:ssa 70 pH 7,3Viscosity (cps) at 25 ° C 70 pH 7.3
Laimennettavuus rajoittamaton 29 72338Dilutability unlimited 29 72338
Koestetun liimatuotteen sulfiittilipeäkomponentilla oli samat ominaisuudet kuin on esitetty esimerkissä 2.The sulfite liquor component of the tested adhesive product had the same properties as shown in Example 2.
Levytuotteen valmistuksessa käytetyt muodostus- ja puristusolosuh-teet olivat samat kuin on esitetty esimerkissä 2.The forming and compression conditions used in the preparation of the sheet product were the same as shown in Example 2.
Koestuksessa lastulevytuotteilla oli seuraavat ominaisuudet: MOR 9522 IB 152 Tämä esimerkki esittää selvästi haitallisen vaikutuksen, käytettäessä karbamidiformaldehydihartsia, jolla on alhainen mooliosuussuhde ja alhainen Witte-luku. Sekä murtolujuus (MOR) että sisäinen sidos (IB) ovat selvästi National Particle Board Associations lastulevytuotteille asetettujen standardien minimiarvon alapuolella (MOR 11032, IB 414) .In the test, the particleboard products had the following properties: MOR 9522 IB 152 This example clearly shows an adverse effect when using a urea formaldehyde resin with a low molar ratio and a low Witte number. Both the tensile strength (MOR) and the internal bond (IB) are well below the minimum value set by the National Particle Board Associations for particle board products (MOR 11032, IB 414).
Claims (3)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/899,237 US4194997A (en) | 1975-05-05 | 1978-04-24 | Sulfite spent liquor-urea formaldehyde resin adhesive product |
US89923778 | 1978-04-24 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI782314A FI782314A (en) | 1979-10-25 |
FI72338B FI72338B (en) | 1987-01-30 |
FI72338C true FI72338C (en) | 1987-05-11 |
Family
ID=25410650
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI782314A FI72338C (en) | 1978-04-24 | 1978-07-24 | Procedure for manufacturing adhesive products. |
Country Status (15)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS55500316A (en) |
AT (1) | AT365622B (en) |
BE (1) | BE875808A (en) |
CA (1) | CA1117693A (en) |
CH (1) | CH646191A5 (en) |
DE (1) | DE2835752A1 (en) |
DK (1) | DK149637C (en) |
FI (1) | FI72338C (en) |
FR (1) | FR2426720A1 (en) |
GB (1) | GB2043087B (en) |
IT (1) | IT1112592B (en) |
NO (1) | NO151708C (en) |
NZ (1) | NZ190271A (en) |
SE (1) | SE425093B (en) |
WO (1) | WO1979000977A1 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4279788A (en) * | 1980-04-18 | 1981-07-21 | Boise Cascade Corporation | Aqueous polyisocyanate-lignin adhesive |
IT1141715B (en) * | 1980-06-06 | 1986-10-08 | Sadepan Chimica Spa | UREA-FORMALDEHYDE RESIN BASED ADHESIVE WITH CALCIUM AND / OR AMMONIUM LIGNINSULPHONATE, UREA FORMALDEHYDE RESIN MODIFIED WITH CALCIUM LIGNINSULPHONATE AND / OR AMMONIUM AND PRODUCTION METHOD OF THE SAME, FOR THE PREPARATION OF WOOD PANELS |
DE3235555A1 (en) * | 1982-09-25 | 1984-03-29 | Fleißner GmbH & Co, Maschinenfabrik, 6073 Egelsbach | METHOD AND DEVICE FOR FREEING THE SHRINKAGE OF TUBULAR TEXTILE MATERIAL |
FI126736B (en) | 2013-11-26 | 2017-04-28 | Upm Kymmene Corp | Process for treating lignin and preparing a binder composition |
US12122943B2 (en) | 2021-02-03 | 2024-10-22 | Arclin Usa Llc | Blended furnish with improved performance and methods of making and using the same |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE745418C (en) * | 1940-03-08 | 1944-12-20 | Bergin Ag Fuer Holzhydrolyse D | Method of making glue |
US2405650A (en) * | 1944-06-17 | 1946-08-13 | Swan Finch Oil Corp | Core for metallic casting and composition for same |
US2622979A (en) * | 1947-08-14 | 1952-12-23 | Hercules Powder Co Ltd | Modified synthetic resin and paper containing the same |
CH477484A (en) * | 1960-12-12 | 1969-08-31 | Nordchimie S A | Process for the production of condensation products which can be used as binders and their use |
US3313745A (en) * | 1962-02-22 | 1967-04-11 | Klug Oluf Walther Henry | Process for producing foam bodies from sulfite waste liquor and a foam product produced according to the process |
US3296159A (en) * | 1962-10-19 | 1967-01-03 | Diamond Alkali Co | Waste sulfite liquor aliphatic aldehyde reaction products |
US3390920A (en) * | 1966-11-18 | 1968-07-02 | Berg Mfg & Sales Co | Dual appolication valve |
FI51105C (en) * | 1972-09-14 | 1976-10-11 | Keskuslaboratorio | Binders for the production of veneer, chipboard, fibreboard and similar products |
GB1439027A (en) * | 1973-07-18 | 1976-06-09 | Fibreglass Ltd | Manufacture of glass wool |
DE2354928A1 (en) * | 1973-11-02 | 1975-05-15 | Basf Ag | PROCESS FOR IMPROVING THE COLD ADHESIVE POWER OF WOOD GLUE |
SE397834B (en) * | 1973-12-03 | 1977-11-21 | Edler & Co Fergindustri Ab | KIT FOR THE PREPARATION OF AMINO OR PHENOLHARD-BASED ADHESIVES WITH THE ADDITION OF SULPHITE LUT |
IT1035298B (en) * | 1974-04-18 | 1979-10-20 | British Industrial Plastics | RESIN-BASED ADE SIVI MANUFACTURING SYSTEM SI AMINO PLASTI AND APPARATUS AND PROCE APPLICATION DIMENSION |
CA1068426A (en) * | 1975-01-28 | 1979-12-18 | Kaj G. Forss | Adhesive for the manufacture of plywood particle boards, fiber boards and similar products |
JPS5189537A (en) * | 1975-02-04 | 1976-08-05 | HORUMARINJUSHISETSUCHAKUZAISOSEIBUTSU | |
US3994850A (en) * | 1976-01-05 | 1976-11-30 | Champion International Corporation | Modified urea-formaldehyde resin adhesive |
-
1978
- 1978-07-24 FI FI782314A patent/FI72338C/en not_active IP Right Cessation
- 1978-07-24 SE SE7808082A patent/SE425093B/en not_active IP Right Cessation
- 1978-07-25 NO NO782553A patent/NO151708C/en unknown
- 1978-08-16 DE DE19782835752 patent/DE2835752A1/en active Granted
-
1979
- 1979-01-18 CA CA000319909A patent/CA1117693A/en not_active Expired
- 1979-04-23 JP JP50075679A patent/JPS55500316A/ja active Pending
- 1979-04-23 GB GB8016894A patent/GB2043087B/en not_active Expired
- 1979-04-23 CH CH24180A patent/CH646191A5/en not_active IP Right Cessation
- 1979-04-23 WO PCT/SE1979/000098 patent/WO1979000977A1/en unknown
- 1979-04-24 NZ NZ190271A patent/NZ190271A/en unknown
- 1979-04-24 FR FR7910388A patent/FR2426720A1/en active Granted
- 1979-04-24 IT IT22141/79A patent/IT1112592B/en active
- 1979-04-24 BE BE0/194797A patent/BE875808A/en not_active IP Right Cessation
- 1979-12-19 AT AT0903179A patent/AT365622B/en not_active IP Right Cessation
- 1979-12-21 DK DK551379A patent/DK149637C/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NZ190271A (en) | 1980-11-28 |
ATA903179A (en) | 1981-06-15 |
DE2835752A1 (en) | 1979-10-31 |
DK149637B (en) | 1986-08-18 |
FR2426720B1 (en) | 1984-07-13 |
NO151708B (en) | 1985-02-11 |
SE425093B (en) | 1982-08-30 |
JPS55500316A (en) | 1980-05-29 |
GB2043087B (en) | 1983-02-09 |
GB2043087A (en) | 1980-10-01 |
FI782314A (en) | 1979-10-25 |
IT7922141A0 (en) | 1979-04-24 |
FI72338B (en) | 1987-01-30 |
CA1117693A (en) | 1982-02-02 |
IT1112592B (en) | 1986-01-20 |
BE875808A (en) | 1979-10-24 |
DE2835752C2 (en) | 1988-04-14 |
WO1979000977A1 (en) | 1979-11-29 |
FR2426720A1 (en) | 1979-12-21 |
SE7808082L (en) | 1979-10-25 |
AT365622B (en) | 1982-02-10 |
NO782553L (en) | 1979-10-25 |
DK149637C (en) | 1987-01-26 |
CH646191A5 (en) | 1984-11-15 |
NO151708C (en) | 1985-05-22 |
DK551379A (en) | 1979-12-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI70385C (en) | SAETT ATT FRAMSTAELLA CELLULOSABASERADE SKIVMATERIAL OCH KOMPOSITION HAERFOER. AL OCH COMPOSITION HAERFOER | |
US4194997A (en) | Sulfite spent liquor-urea formaldehyde resin adhesive product | |
US4510278A (en) | Manufacture of chipboard and a novel suitable bonding agent | |
JPS61102213A (en) | Manufacture of particle or fiber board | |
US4244846A (en) | Sulfite waste liquor-urea formaldehyde resin plywood glue | |
NO794179L (en) | PROCEDURE FOR MANUFACTURING CARTRIDGES | |
FI83091C (en) | FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV MODIFIERADE FENOLHARTSBINDEMEDEL OCH DERAS ANVAENDNING VID FRAMSTAELLNING AV SPAONPLATTOR. | |
NO160852B (en) | PROCEDURE TE FOR PREPARING A UREA-FORMALDEHKS WITH VERY LOW MOLF RATIO BETWEEN FORMALDEHYDE AND UREA. | |
JP2022031549A (en) | Formaldehyde-free wood binder | |
DE3620855A1 (en) | POWDER-SHAPED AMINOPLASTIC RESIN FOR WOODEN MATERIALS WITH LOW FORMAL DEHYDES, METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF AND MADE-UP, POWDERED AMINOPLASTIC RESIN | |
CA1290085C (en) | Substitute for amino and phenolic resins | |
FI57775B (en) | FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV ETT VAEDERBESTAENDIGT TRAELIM | |
FI72338C (en) | Procedure for manufacturing adhesive products. | |
JPH02500031A (en) | Method for producing urea-formaldehyde resin | |
US11459495B2 (en) | Binder for cellulose-containing materials | |
US3959005A (en) | Method for manufacturing wood material boards | |
EP4015173B1 (en) | Increasing the reactivity of isocyanate adhesives by ammonium compounds | |
US4162178A (en) | Reactive catalyst for amino resins | |
RU2162860C2 (en) | Binder for low-toxic wood plastic materials | |
FI72366C (en) | Process for making wood fiber boards. | |
SU1177319A1 (en) | Compound for manufacturing fibre boards | |
RU2055839C1 (en) | Method for production of impregnating carbamide-formaldehyde resin | |
DE2745951A1 (en) | REACTIVE CATALYST FOR THE POLYCONDENSATION OF UREA-FORMALDEHYDE RESINS AND THEIR USE IN A PROCESS FOR THE MANUFACTURE OF CHIPBOARD | |
CH677364A5 (en) | Sulphur-free anthraquinone cellulose pulp prodn. - for prodn. of binders for wood based prods., e.g. chipboard | |
DE2408441A1 (en) | METHOD OF MANUFACTURING LIGNIN RESIN |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed |
Owner name: AB EDLER & CO. FAERGINDUSTRI |