FI73621B - Foerfarande foer haordgoering och stabilisering av faner. - Google Patents

Description

73621 1 Menetelmä vanerin kovettamlseksi ja stabiloimiseksi Förfarande för hardgöring och stabilisering av faner 5

Keksinnön kohteena on menetelmä menetelmä vanerin kovettamlseksi ja stabiloimiseksi, joka vaneri on kuivatettu alle 10 Z:in kosteussuh-teeseen, joka on kuidun kyllästyspisteen alapuolella.

10 Kyseessä on menetelmä puun, mieluummin vanerin kovettamlseksi ja stabiloimiseksi puumateriaalin mekaanisten ominaisuuksien parantamiseksi ja tällöin etenkin sen puristuslujuuden ja pintakovuuden parantamiseksi.

Aikaisemmin on tunnettua kovettaa ja stabiloida puuta siten, että täy-15 tetään määrätyssä laajuudessa huokoset monomeerisilla kemiallisilla yhdisteillä, jotka sitten saatetaan polymeroitumaan "in situ". Siten voidaan siis lujittaa solukudosta muovituotteilla, jotka määrätyissä rajoissa voidaan valita aina niiden tarpeiden mukaan, jotka asetetaan valmiin puumateriaalin halutuille ominaisuuksille. Tällaiset kyllästysme-20 netelmät ovat usein melko kalliita ja tämän lisäksi muutetaan puun luonnollista ulkonäköä toisinaan ei-toivotulla tavalla.

Esimerkiksi ruotsalaisesta patentista n:o 216 911 on myös tunnettua stabiloida ja samanaikaisesti kuivata puuta kosteussuhteella, joka ylittää 25 puukuidun kyllästyspisteen siten, että 110°-200°C:ssa kohdistetaan suorassa kulmassa puun kuitusuuntaan nähden puristuspaine, joka on korkein- 2 taan 100 kg/cm . Kuivatusta ilmoitetaan määrätyissä erikoistapauksissa voitavan suorittaa 1/2 - 5 tunnin ajan.

30 Ruotsalaisen patenttihakemuksen n:o 7804583-0 mukaisesti on tunnettua parantaa vanerin kovuutta ja multa mekaanisia ominaisuuksia siten, että kohdistetaan tähän puristuspaine, joka on suuruudeltaan 150-350 MPa. Tällaisen käsittelyn esitetään aikaansaavan lähes tarkoin maksimaalisen vanerin kokoonpuristuksen ja se aiheuttaa siten vanerin huomattavan 35 paksuuden vähentymisen.

Jos puuta tarkastellaan kemialliselta ja mekaaniselta näkökannalta, 2 73621 1 voidaan todeta, että puukudos koostuu kemiallisesti selluloosasta, hemlselluloosasta, ligniinistä ja mahdollisesti hartseista, terpeeneis-tä ja parkitusaineista, kun taas mekaanisesti puu on rakenne, joka koostuu materiaaista, jolla on paljon erilaisia ominaisuuksia. Selluloosa-5 runko voi itse ottaa vastaan vain vetovoimia. Jotta se voisi kestää puristusvoimia, on heikompien selluloosasyiden murtuminen estettävä, ja tämä voi tapahtua sen ansiosta, että ne ovat ligniiniin upotettuina. Puun ligniinipitoisuus on tästä syystä mitä merkittävin sen puristus-lujuudelle. Tästä tosiasiasta on jo Trendelenburg aikaisemmin puhunut 10 julkaisussa "Das Holz als Rohstoff", Leipzig-Berlin, 1939, jossa on todettu kaavioilla ja numeromateriaalilla, että puun kasvava ligniini-pitoisuus saa aikaan lujuusominaisuuksien merkittävän kasvun.

Keksinnön tehtävänä on puun oman ligniinin avulla lujittaa edelleen 15 soluseinämiä ja keksintö perustuu siihen tosiasiaan, että ligniini alkaa pehmetä n. +75°C-100°C:ssa, kun taas selluloosa pysyy pääasiassa koskemattomana +100°C-+250°C:ssa. Alle +75°C:n lämpötiloissa ligniini on sitä vastoin hyvin kovaa ja suhteellisen haurasta, kun taas selluloosa on taipuvaa.

20

Menetelmä on tunnettu siitä, että puu lämmitetään 75-160°C:n, mieluummin 120-150°C:n lämpötilaan siinä olevan ligniinikomponentln pehmentämiseksi ja puristetaan kokoon lämmityksen yhteydessä lämpötilan pysyessä 75-160°C:ssa mekaanisesti puristamalla 5-100 MPa:n, mieluummin 25 5-30 MPa:n puristuspaineessa, 0,1-60 sekunnin ajan.

Keksintö käyttää käytännössä siten hyväksi puun yllä mainittuja ominaisuuksia, mikä yllättävästi tuottaa tuloksena, että jos puuta puristetaan +75°C-+160°C:n lämpötilassa 5 MPa:n - 20 MPa:n paineella, voi-30 daan puristettava tilavuus vähentää n. puoleen alkuperäisestä tilavuudesta samanaikaisesti, kun ligniinin prosentuaalinen kasvu puristetuissa osissa saa aikaan huomattavan lujuuden kasvun. Tämän lisäksi puuhun kuuluvat terpeenit ja hartsit edistävät puurakenteen yhteensitomista ja entistä hydrofobisemman tuotteen aikaansaamista, minkä ansiosta puumate-35 riaalista tulee vähemmän herkkä kosteusvaihteluille.

Keksintö ei ole rajoitettu mihinkään erityiseen puulajiin, vaan sitä voidaan käyttää erilaatuisissa sekä lehti- että havupuissa.

3 73621 1 Keksintöä selitetään seuraavassa suoritusesimerkin avulla.

Suoritusesimerkki

Vanerikuivatuksen yhteydessä otettiin n. 3 mm paksuja honkavanereja 5 keskeytymättömäsi toimivasta vanerin kuivatuslaitteesta, jonka käyttölämpötila oli +150°C. Säilyttämällä lämpötila puristettiin vaneri telapuristimessa, samoin +150°C:n käyttölämpötilassa. Puristusajaksi laskettiin 1 sek. ja puristuspaine oli 18 MPa. Tässä esitetyn käsittelyn jälkeen saatiin muotostabiileja vanereja, joissa oli huomattava lisään-10 tynyt lujuus.

Vanerissa, joka kuivattiin 9X:n kosteussuhteeseen ja tämän jälkeen puristettiin välittömästi keksinnön mukaisesti, oli huoneenlämpötilaan 2 tapahtuvan jäähdytyksen jälkeen kovuutena 7 kg/mm , kun taas vaneris- 15 sa, joka oli yksinomaan kuivatettu 9%:n kosteussuhteeseen, oli huoneen- 2 lämpötilaan tapahtuvan jäähdytyksen jälkeen kovuutena 1,5 kg/mm .

20 25 30 35

Claims (4)

1. Menetelmä vanerin kovettamiseksi ja stabiloimiseksi, joka vaneri on kuivatettu alle 10 %:in kosteussuhteeseen, joka on kuidun kyllästys- 5 pisteen alapuolella, tunnettu siitä, että vaneria lämmitetään 75-160°C:n, mieluummin 120-150°C:n lämpötilaan siinä olevan ligniini-komponentin pehmentämiseksi ja puristetaan lämmityksen yhteydessä kokoon lämpötilan pysyessä 75-I60°C:ssa mekaanisesti puristamalla 5-100 MPa:n, mieluummin 5-30 MPa:n puristuspaineessa, 0,1-60 sekunnin ajan. 10

1 Patenttivaatimukset 4 73621

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaneria lämmitetään tavanomaisilla sahatun puutavaran tai vanerin kuivatuslaitteilla.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että koko lämmityksestä ja puristuksesta muodostuva käsittelyprosessi suoritetaan keskeytymättömänä valmistusprosessina.

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaneria lämmitetään 120-150°C:n lämpötilaan ja puristetaan tämän jälkeen kokoon keskeytymättömässä valmistusmenetelmässä tela-laitteella 120-150°C:n lämpötilassa ja 7-30KPa:n puristuspaineessa 0,5-60 sek. sekä jäähdytetään tämän jälkeen huoneenlämpötilaan. 25 30 35