FI72366B - Foerfarande foer framstaellning av traefiberskivor. - Google Patents

Description

72366

Menetelmä kuitulevyjen valmistamiseksi

Keksintö 1 iittyy puumassa- ja paperiteollisuuteen. Keksinnön kohteena on menetelmä kuitulevyjen valmistamisek-5 si höyryttämällä ja jauhamalla haketta puumassan saamiseksi, suspendoimalla puumassa veteen lietteen saamiseksi, sekoittamalla liete sideaineen, sideaineen kovetuskatalyytin ja vettähylkivän lisäaineen kanssa, minkä jälkeen suoritetaan arkinmuodostus ja vedenpoisto maton saamiseksi, joka puris-10 tetaan kuitulevyn saamiseksi, joka alistetaan lämpökäsittelyyn.

Tätä keksintöä voidaan käyttää parhaiten hyöydyttäitiään kuitulevyjen valmistusta, jotka on tarkoitettu seinä-, katto- ja ovipäällysteeksi huoneiden ja rautatievaunujen sisus-15 tuksessa sekä myös pientalojen rakentamiseen ja huonekalujen valmistukseen.

Kuitulevyn valmistukseen märkämenetelmällä (Thomas M. Maloney, Modern Particleboard and Dryprocess Fiberboard Manufacturing, Pullman, Washington, 1977) tiedetään käyttävän 20 kasviraaka-aineksia, nimittäin jauhettua ja sopivasti käsiteltyä havupuuta tai lehtipuuta tai niiden seoksia.

Tällä tunnetulla kuitulevyn valmistusmenetelmällä on kuitenkin olennainen haitta siinä, että se vaatii kuluttamaan suuria määriä puuta, jota nykyään on saatavissa kal-25 liilla hinnalla.

Kuitulevyn valmistamiseksi tunnetaan toinen menetelmä, jossa kalliin puun kulutusta vähennetään korvaamalla se osittain lisäaineilla, kuten sahajauholla tai kuorella (S.

P. Rebrin, Tekhnologiya drevesnovoloknistykh piit (Fiber-30 board Technology), Lesnaya Promyshlennost Publishers, Moskova, 1982, sivut 5, 18, 19).

Puun käsittelyn tai sahajätteen käyttö kuitulevyn valmistarkoitukseen märkämenetelmällä vähentää kalliin puun kulutusta.

35 Ko. menetelmään liittyy kuitenkin lukuisia vaikeuksia.

Siten, esimerkiksi, sahajauhon käyttö lisäaineena kuitule- 2 72366 vyn valmistuksessa tekee välttämättömäksi käyttää erikoisrakenteista jauhinlaitteistoa, mikä nostaa kuitulevyvalmis-tuksen märkämenetelmäteknologian kustannuksia ja monimut-kistaa sitä. Kun kuorta käytetään lisäaineena, kuitulevyn 5 laatu kärsii, jolloin vahingollinen vaikutus aiheutuu kuoren kosteussisällöstä, joka normaalisti ei ylitä 20 %. Kuoren suhteellisen alhaisella kosteussisällöllä on negatiivinen vaikutus kuidun laatuun, minkä seurauksena kuitulevyn pinnasta tulee epätasainen. Juuri tästä syystä kuoren käy-10 töllä osittain puuta korvaavana kuitulevyn valmistuksessa on ainoastaan rajoitettu käyttöalue.

Muita käyttökelpoisia puuta osittain korvaavia aineksia kuitulevyn valmistuksessa ovat sokeriruo'on varret (SU-patentti nro 211 452, päivätty 25.3.1966), hydrolyysi-lig-15 niini (SU-keksijän todistus nro 331 930, päivätty 25.12.1969) ja aktivoitu liete (SU-keksijän todistus nro 537 843, päivätty 23.5.1975).

Laajimman käytön saanut menetelmä kuitulevyn valmistuksessa on märkämenetelmä, jossa pääraaka-aineena käyte-20 tään haketta (S.P. Rebrin, Teknologiya drevesnovoloknistykh piit (Fiberboard Technology). Lesnaya Promyshlennost Publishers, Moskova, sivut 114-120).

Tämä raaka-aine saatetaan höyrykäsittelyyn höyrytys-yksiköissä sen jälkeen jauehttavaksi jauhimissa. Hakkeen 25 jauhatuksesta tuloksena saatua puumassaa laimennetaan edelleen vedellä sakeuteen, joka ei ylitä 4 %. Sitten massaa jauhetaan edelleen ja laimennetaan edelleen vedellä. Puu-massapitoisuus näin saadussa vesilietteessä ei ylitä 0,9 - 1,8 %. Liimauslaatikossa vesilietteeseen lisätään vettähyl-30 kiviä aineita, kuten parafiinia, öljyhappoa, sulfaatti- saippuaa tai seresiini-yhdistettä. Vettähylkivän lisäaineen pitoisuus ei ylitä 1 %. Lisäaine lisätään hienojakoisen emulsion muodossa. Emulsio ympäröi puukuidut ja täyttää huokoset lopputuotteessa estäen kosteuden sisäänpääsyn vii-35 meistettyyn kuituelvyyn. Suuremman mekaanisen lujuuden varmistamiseksi kuitulevylle valmistusprosessissa lisätään lii- 3 72366 mauslaatikkoon myös sideaineita kuten esimerkiksi fenoli-formaldehydi-hartsia yhdessä sopivan kovettimen kuten rikkihapon, kanssa. Edellä mainittujen aineosien sekoittamisen jälkeen liimauslaatikossa, syntynyt vesiliete levitetään 5 viirakankaalle, minkä seurauksena viirakankaalle muodostuu kuitumatto. Matto saadaan seuraavalla työvaihesarjalla: viiralle kaadetaan vesilietettä - vettä suodatetaan pois painovoiman avulla viirakankaan läpi - vettä poistetaan imulla tyhjöyksikön avulla ja edelleen mekaanisesti puristamalla.

10 Tuloksena saadaan matto, jonka suhteellinen kosteussisältö on n. 80 %. Tämä viedään sitten puristusteloille reunaleik-kausta ja lisävedenpoistoa varten, jolloin suhteellinen kos-teussisältö tässä alenee 60 %:iin. Kun tämä on tehty, kuitu-matto tiivistetään 200-215°C:n lämpötilassa ja 5-5,5 MPa:n 15 paineessa. Tiivistysprosessissa vettä poistuu edelleen, niin että syntyvän kuitulevyn kosteuspitoisuus on 0,5-1,5 %. Sideaineen korkeatasoisen kovettumisen ja siten suurien lujuusominaisuuksien takaamiseksi tiivistettyä kuitulevyä pidetään lämpökäsittelyuuneissa 160-170°C:ssa 4 tunnin ajan. 20 Sitten kuitulevy siirretään erikoiskammioihin käsiteltäväksi niissä ilmalla, jonka suhteellinen kosteus on 98 % 65°C:n lämpötilassa. Kuitulevy saa täten tasaisen kosteuspitoisuuden kauttaltaan eikä sillä esiinny pyrkimystä pin-takäyristymiseen varastoitaessa.

25 Tästä huolimatta edellä kuvatulla menetelmällä on myös joukko olennaisia haittoja. Paitsi suurta määrää kallista puuta, jota on käytettävä kuitulevyn märkämenetelmä-valmistuksessa, syntyy myös jätevesiä, jotka aiheuttavat ympäristön saastumista, koska nämä sisältävät sellaisia 30 erittäin myrkyllisiä aineita kuin fenolia ja formaldehydiä, jotka kulkeutuvat jätevesiin fenoli-formaldehydihartsi-side-aineesta. Toinen haitta on ajan pituus, joka kuuluu kuitu-levyjen pitämiseen lämpökäsittelykammioissa, jossa ne saavat mekaanista lujuutta sideaineen kovettumisen ansiosta 35 korkeassa lämpötilassa. Pitkä ajanjakso, joka vaaditaan sideaineen kovettumiselle johtuu kovetuskatalyyttinä käy- 4 72366 tetyn rikkihapon alhaisesta pitoisuudesta tuotteessa, kun taas pieni katalyyttipitoisuus johtuu häviöistä, jotka aiheutuvat liukenemisesta jätevesiin ja tarttumisesta niihin. Hartsin epätäydellinen kovettuminen tekee lopputuotteen myr-5 kylliseksi. Tämä myrkyllisyys johtuu kovettumattoman fenolin ja formaldehydin läsnäolosta, jotka haihtuvat tuotteesta ympäröivään ilmaan. Näiden aineosien emissio ja niiden läsnäolo ympäröivässä ilmassa aiheuttavat ihmisille erilaisia luonteeltaan allergisia sairauksia.

10 Tämä keksintö perustuu tavoitteeseen modifioida raaka- aineiden, joita käytetään kuitulevyn märkämenetelmävalmis-tuksessa, koostumusta tuomalla mukaan sopivia lisäaineita raaka-aineena käytetyn puuaineksen kulutuksen pienentämiseksi ja jätevesien ja ympäristön saastumisen vähentämiseksi, 15 samalla säilyttäen lopputuotteen hyvät fysikaaliset ominaisuudet .

Keksinnölle on tunnusomaista, että seokseen ennen arkinmuodostusta lisätään 2,5-50 paino-% turvetta, jonka kosteuspitoisuus on 25-70 %, jolloin absoluuttisen kuivan 20 turpeen suhde sideaineeseen on 1,0-7:1,0, kun läsnä on 0,2-2,0 paino-% karbamidia, jolloin suhde karbamidi/side-aine on 0,02-1,0:1,0. Turve on orgaanista jäännettä, joka sisältää yli 50 % kivennäisaineita ("Prevrashcheniye torfa i yego komponentov v protsesse samorazogrevaniya pri 25 khranenii") ("Turpeen ja sen aineosien konverisoita itse-kuumentumisprosessissa varastoinnin aikana"). Toimittanut N.S. Pankratova, Nauka i tekhnika Publishers, Minsk 1972, sivut 22, 23, 81, 300).

Taulukko 1 antaa turpeen, jota voidaan sopivasti käyt-30 tää lisäaineena kuitulevyn valmistuksessa, koostumuksen.

Turpeen sisältämät kasvikuidut ovat hyviä korvikkeita kalliille puulle. Niillä on paperinmuodostusominaisuuk-sia, jotka tekevät mahdolliseksi saada kuitulevyä, jolla on hyvät lujuusominaisuudet.

35 Suuren määrän kivennäisaineita, jotka pystyvät kemial lisesti reagoimaan fenolin ja formaldehydin kanssa, läsnä- 5 72366 olo turpeessa sallii vapaan fenolin ja formaldehydin sitomisen inerteiksi yhdisteiksi. Turve pystyy myös sorboimaan kemiallisia aineita jätevesistä, mikä tekee mahdolliseksi ympäristön saastumisen haitallisilla aineilla, jotka ovat 5 peräisin kuitulevyn valmistuksesta märkämenetelmällä, ratkaisevan alentamisen.

Humus- ja fulvo-happojen läsnäolo turvekoostuksessa tekee mahdolliseksi korkeamman sideaineen kovettumistason valmiissa tuotteessa ja lyhyemmän ajan sideaineen kovetta-10 miselle. Selitys on siinä, että heikot orgaaniset hapot, kuten humus- tai fulvo-hapot, saavuttavat suuren happamuuden korkeissa lämpötiloissa ja voivat siten toimia korvikkeena tässä kovettimeksi hyväksyttävälle rikkihapolle. Korkeammasta sideaineen kovettumistasosta on automaattisesti 15 seurauksena paremmat mekaaniset ominaisuudet kuitulevylle ja pienempi

Taulukko 1

Ominaisuudet Turveaineosien pitoisuus, %, laskettuna orgaanisesta 20 aineesta turpeessa_

Ominaisuudet_pintaturve_pöh ja turve hajoamistaso, % 5-15 20-25 vesiliukoisia 50°C:ssa 0,7-1,5 1,1-1,3 vesiliukoisia 100°C:ssa 1,5-3,6 2,3-3,1 25 helposti hydrolysoituvaa 25,4-46,7 24,8-33,4 ainetta kuten hemiselluloosaa 10,3-24,6 13,8-21,3

Humushappoja 8,5-16,5 28,3-36,4

Fulvo-happoja 9,2-17,3 11,9-12,4

Ligniiniä (ei-hydrolysoituvaa) 4,8-9,2 10,6-15,7 30 bitumeja 4,8-10,1 10,6-15,7 vapaan fenolin ja formaldehydin pitoisuus kovetetussa sideaineessa, ja siten myös näiden aineiden pienempi emissio lopputuotteesta ympäröivään ilmaan. Lähtömassa kuitulevyn 35 valmistusta varten yhdistäen turvetta, jonka tiedetään sisältävän värillisiä luontoperäisiä yhdisteitä, kivennäis- 6 72366 suoloja ja bitumeja, kuitulevyt saadaan hyvällä pinnalla tarvitsematta lisäkäsittelyä vernissoilla, lakoilla tai maaleilla. Helposti hydrolysoituvien aineiden, sekä myös hemi-selluloosien läsnäolo turpeessa edistää parempaa pintalaatua 5 ja parempia mekaanisia ominaisuuksia lopputuotteessa, mikä johtuu näiden yhdisteiden antamasta liimausvaikutuksesta saadulle tuotteelle. Suuri lujuus, vedenkestävyys, sileä ja kiiltävä pinta ominaisina erittäin esteettisinä ominaisuuksina ovat saatujen kuitulevyjen ominaisuuksien joukossa.

10 Kun turvetta lisäksi käsitellään karbamidilla (NH2 - CO - N^), paranevat kuitulevyn lujuusominaisuudet edelleen, mikä johtuu karbamidin kemiallisesta kyvystä reagoida formaldehydin, samoin kuin fenolinkin kanssa. Tässä reaktiossa muodostuu suurmolekyylipainoisia karbamidi-hartseja varmis-15 tamaan parantunut tuotelujuus ja pienempi formaldehydin emissio ilmaan, seurauksena siitä, että formaldehydi tässä tapauksessa muuttuu kemiallisesti sidottuun tilaan suuremmassa määrässä eikä siten pysty haihtumaan ilmaan.

Tämän keksinnön mukaisesti turvetta voidaan sopivasti 20 käyttää kuitulevyn valmistukseen ilman alustavaa kuivausta lämpökäsittelykammioissa, mikä on taloudellisesti edullista. Luonnollisissa varastointiolosuhteissa turpeen, sellaisena kuin se on kaivettu, kosteussisältö voi olla väliltä 25 -30 % - 60 - 70 %. Tällä alueella se kuitenkin säilyttää 25 paperinmuodostusominaisuutensa, kun taas tapahtuu ei-toi-vottuja muutosprosesseja, kun turvetta kuumennetaan lämpö-käsittelykammiossa kuivausta varten, Taulukko 2 sisältää joitakin tietoja turpeen muutoksista useissa lämpötiloissa.

Taulukko 2 30 Orgaanisen aineen häviö turpeesta Kuumennuslämpötila, kuumennettaessa, paino-%__ 0,7 54 7,6 79 _!<V1_81_ 35 Lämpötila-alueella 140-150°C turpeessa tapahtuu hajoamista.

7 72366 Lämpötila-alueella 50-120 °C turpeen kemiallisessa koostumuksessa tapahtuvat pääasiassa hiilihydraatti-kompleksin kustannuksella.

Kokeellisesti on havaittu, että turvetta, jonka kos-5 teuspitoisuus on 25-70 %, ilman mitään lämpökäsittelyä, voidaan käyttää kuitulevyn valmistukseen märkämenetelmällä lähtien 2-3 %:n pitoisuudesta. Kun turvetta käytetään yli 50 paino-%:n määrissä, tulee välttämättömäksi nostaa fenoli-formaldehydihartsin määrää tuotteessa tai muutoin vettähylkivän lisä-10 aineen määrää ei-toivotun lisäyksen välttämiseksi valmiin kuitulevyn vedenimukyvyssä.

Turpeen käyttö kuitulevyjen valmistukseen suurissa pitoisuuksissa, lähelle 50 paino-%, antaa kuitenkin voimakkaan vähennyksen jätevesissä läsnä olevien kemiallisten saasteiden 15 määrään, sen lisäksi että korvataan huomattava osa kasviperäisistä raaka-aineksista. Saasteiden vähentyminen perustuu turpeen hyvin tunnettuun kykyyn adsorboida hyvin kemiallisia aineita, hajuja ja väriaineita. Käsiteltävässä tapauksessa karbamidin läsnäolo lähtömassassa, joka käytetään kuitulevyn 20 valmistukseen, on vähäinen.

Kun turvetta käytetään määrässä 2-20 paino-%, tulisi karbamidi-lisäyksen edullisesti olla 0,2-2,5 paino-%.

Karbamidin käyttö on erityisen edullista, kun kuitulevyn valmistukseen käytetään pieniä turvepitoisuuksia.

25 Karbamidin käyttöön luonnostaan liittyvä etu on siinä, että karbamidi lisää turpeen sitcmistoimintaa fomaldehydin suhteen. Mitä itse turpeeseen tulee, keksijät olivat ensimmäisiä maailman käytännössä havaitsemaan sen paperinmuodostus-ominaisuudet. Juuri nämä ominaisuudet tekevät mahdolliseksi 30 käyttää turvetta osittain puuta korvaavana aineena kuitulevyn märkämenetelmävalmistuksessa. Aikaisemmin, kun turpeen paperin-muodostusominaisuuksia ei tunnettu, sitä käytettiin ainoastaan kuivana inerttinä täytteenä kuitulevyn kuivamenetelmävalmistuk-sessa.

35 Havupuuta yksinään tai seoksena lehtipuun kanssa jauhe- 8 72366 taan alustavan lämpökäsittelyn (höyrytyksen) jälkeen. Prosessissa tapahtuu osittainen hydrolyysi, jolloin kuidun sisäpinnat kehittyvät ja kuiduista tulee hydrofiilimpiä ja plas-tisempia.

5 Jauhatusprosessista saatua vedellä kyllästettyä puu massaa laimennetaan edelleen massa-vesi-lietteen saamiseksi, jonka sakeus on ainakin 4 paino-%.

Toisen jauhatusprosessin (refining) jälkeen puumassa-liete kuljetetaan liimauslaatikkoon. Liimaaminen edistää pie-10 nempää veden imeytymistä ja turpoamista sekä parempaa mekaanista lujuutta valmiille kuitulevylle. Liimauslaatikkoon lisätään vettähylkiviä aineita, kuten esimerkiksi parafiiniemulsiota määrässä, joka ei ylitä 1 % (laskettuna absoluuttisen kuivasta kuitumassasta). Kuitulevyn mekaanisen lujuuden lisäämiseksi 15 käytetään sideaineena fenoli-formaldehydiä pitoisuudessa 10 % ja määrässä, joka ei ylitä 2 % (laskettuna absoluuttisen kuivasta puukuitumassasta), jolloin rikkihappoa käytetään kovetus-katalyyttinä määrässä 0,4 % (laskettuna absoluuttisen kuivasta puukuitumassasta) ja pitoisuudessa, joka ei ylitä 3 paino-%.

20 Liimauslaatikossa puumassaliete sekoitetaan turve-vesi lietteen kanssa. Tämän jälkeen turve, jonka kosteuspitoisuus on 30:n ja 70:n prosentin välillä, laimennetaan vedellä ja viedään viirasuodattimen läpi, josta se syötetään liimauslaatikkoon määrässä 2-50 paino-% (laskettuna absoluuttisen kuivasta 25 puukuitumassasta).

Senjälkeen kun liimauslaatikkoon on lisätty 0,2-2,0 paino-% karbamidia, seosta sekoitetaan ja syötetään muodostus-koneen perälaatikkoon painovoiman avulla. Lähtöyhdisteen ollessa massajohdossa ja ennen tuloa muovauskoneen perälaatik-30 koon se laimennetaan kiertovedellä tai tuoreella vedellä 1,8 prosentin enimmäissakeuteen. PH-arvo perälaatikossa on pidettävä sellaisena, että se ei ylitä 5,0.

Lisäaineilla täydennetty puumassaliete lasketaan viira-kankaalle, jolle saadaan 150 mm:n paksuinen kuitumatto senjäl-35 keen kun liikavesi on poistettu valuttamalla viiran läpi,

II

9 72366 imemällä tyhjöyksikön avulla ja mekaanisesti puristamalla. Viirakankaalle lasketun puumassalietteen nopeuden on oltava 5-10 % pienempi kuin viiran nopeus. Maton kosteuspitoisuus alavirtaan muodostuskoneelta ei saa ylittää 73 %.

5 Alavirtaan esipuristimilta syntynyt kuitulevy lei kataan kokoonsa ja viedään puristettavaksi 190-230 °C:n lämpötilassa ja 5,0-5,5 MPa:n paineessa. Puristusvaiheen jälkeen kuitulevyt saatetaan lämpökäsittelyyn 3,5-4 tunnin ajaksi lämpötilassa, joka ei ylitä 168 °C. Kuitulevyjen jääh-10 dyttämisen jälkeen 40-60 °C:seen, ne kostutetaan 6-10 %:n kosteuspitoisuuteen ja lähetetään valmiin tuotteen varastoon.

Valmiiden tuotteiden laadun tarkkailuun käytetään seuraavia parametrejä: 1. Ääritaivutuslujuus (MPa) määritettynä testauskoneella, 15 jonka mittausvirhe ei ylitä 1 % ja jonka kuormitus nopeus on 30 mm/min.

2. Veden imeytyminen prosenteissa 24 tunnin aikana, määritettynä punnitsemalla.

3. Turpoaminen prosenteissa 24 tunnin aikana, määritettynä 20 koekappaleen paksuusmittauksin.

3 4. Formaldehydi-emissio valmiista tuotteesta mg:oissa/m , määritettynä tavanomaisesti reaktiosta formaldehydin ja fenyylihydratsiinihydrokloridin välillä hapettimen läsnäollessa alkalisessa väliaineessa.

25 5. Fenoli-emissio valmiista tuotteesta mg:oissa/m^, määritettynä tavanomaisesti reaktiosta fenolin ja diatsotoidun n-nitraniliinin välillä.

6. Formaldehydin pitoisuus jätevesissä, mg:oissa/l, määritettynä tavanomaisesti kolorimetrisesti käyttäen 30 fenyylihydratsiinia.

7. Fenoli-pitoisuus jätevesissä, mg:oissa/l, määritettynä tavanomaisesti kolorimetrisesti käyttäen diatso-toitua n-nitraliniilia.

Seuraavat tyypilliset esimerkit valaisevat tämän 35 keksinnön joitakin aspekteja ja selvittävät täydellisemmin 10 72366 sen ominaispiirteitä ja etuja.

Esimerkki 1

Puumassaa, joka oli valmistettu jauhamalla höyrytettyä 5 puuhaketta freenes-arvoon vähintäin 14 kuidutin-sekuntia, pumpattiin jauhimiin. Jauhimissa jauhamisen jälkeen massa syötettiin painovoiman avulla jatkuvatoimiseen liimauslaatikkoon, jossa se laimennettiin 2,8 paino-%:n sakeuteen. Liimauslaati-kossa siihen lisättiin myös parafiiniemulsio, joka oli väke-10 vöity 80 g:ksi/l ja jota käytettiin määrässä 1 % (laskettuna absoluuttisen kuivasta puukuitumassasta), fenoli-formaldehydihartsia määrässä 2 % (laskettuna absoluuttisen kuivasta puukuitumassasta) ja rikkihappoa, jonka ominaispaino oli 1,012 ja jota käytettiin määrässä 0,4 % (laskettuna absoluuttisen 15 kuivasta puukuitumassasta). Näiden aineosien sekoittamisen jälkeen seokseen lisättiin karbamidia määrässä 2,0 % (laskettuna absoluuttisen kuivasta puukuitumassasta). Tämän jälkeen 20-%:nen turve-veteen-liete syötettiin liimauslaatikkoon. Käytetyn turpeen alkukosteuspitoisuus oli 25 % ja sitä käy-20 tettiin määrässä 2,0 % (laskettuna absoluuttisen kuivasta puukuitumassasta). Turveliete pakotettiin alustavana vaiheena viirasuodattimen läpi. Massajohdossa ylävirtaan perälaatikos-ta puumassaliete laimennettiin 1,8 paino-%:n sakeuteen pH-arvon ollessa 5,0. Puumassalietteen levittämisen jälkeen vii-25 rakankaalle tuloksena saatu kuitumatto vietiin kolmen esi-puristimen telijen välistä, joiden rakovälit olivat vastaavasti 14-15 mm, 13-14 mm ja 12-13 mm.

Kuitulevyn puristaminen suoritettiin 5,5 MPa:n paineella rakovälillä 10-13 mm ensimmäisessä puristimessa, 30 10-11 mm toisessa ja 8-9 mm kolmannessa puristimessa. Puris- tuslämpötila oli 190 °C. Kuitulevyjen 2 tunnin lämpökäsittelyn jälkeen 168 °C:n lämpötilassa ja niiden kostuttamisen jälkeen vedellä, jonka lämpötila oli 50°C 10 %:n kosteuspitoisuuden saamiseksi, kuitulevyillä oli taulukossa 3 esitetyt 35 fysikaaliset ominaisuudet.

11 72366

Esimerkki 2 Käyttäen esimerkin 1 olosuhteita valmistettiin kuitu-levyjä, jolloin lisäaineina käytettiin 6 % turvetta (laskettu-5 na absoluuttisen kuivasta puukuitumassasta), fenoli-formaldehydiä käytettiin määrässä 2 % (laskettuna absoluuttisen kuivasta puukuitumassasta) ja karbamidia 2 % (laskettuna absoluuttisen kuivasta puukuitumassasta). Turpeen alkukosteuspitoisuus oli 35 %. Kuitulevyn lämpökäsittelyaika oli 2 tuntia. Kuitu-10 levyjen fysikaaliset ominaisuudet olivat taulukossa 3 esitetyt.

Esimerkki 3 15 Käyttäen esimerkissä 1 selostettuja olosuhteita val mistettiin kuitulevyjä, jolloin lisäaineina käytettiin turvetta, määrässä 15 % (laskettuna absoluuttisen kuivasta puukuitumassasta). Turpeen alkukosteuspitoisuus oli 40 %. Sideaineena käytetyn fenoli-formaldehydi-hartsin määrä oli 2 % (las-20 kettuna absoluuttisen kuivasta puukuitumassasta). Karbamidia käytettiin määrässä 18 % (laskettuna absoluuttisen kuivasta puukuitumassasta). Kuitulevyn lämpökäsittelyaika oli 2 tuntia. Fysikaaliset ominaisuudet olivat kuten taulukossa 3 on esitetty.

25

Esimerkki 4 Käyttäen esimerkissä 1 selostettuja olosuhteita valmistettiin kuitulevyjä käyttäen lisäaineena turvetta määrässä 30 30 % (laskettuna absoluuttisen kuivasta puukuitumassasta).

Turpeen alkukosteuspitoisuus oli 60 %. Käytetyn karbamidin määrä oli 1 % (laskettuna absoluuttisen kuivasta puukuitumassasta) . Sideaineen määrä oli 3 % (laskettuna absoluuttisen kuivasta puukuitumassasta). Kuitulevyn lämpökäsittelyai-35 ka oli 2,5 tuntia. Näin saatujen kuitulevyjen fysikaaliset ominaisuudet olivat kuten taulukossa 3 on esitetty.

72366 12

Esimerkki 5 Käyttäen esimerkissä 1 selostettuja olosuhteita valmistettiin kuitulevyjä käyttäen turvetta lisäaineena määrässä 5 45 %. Käytetyn turpeen alkukosteuspitoisuus oli 50 %. Liet teeseen lisätyn fenoli-formaldehydi-hartsin määrä oli 8 % (laskettuna absoluuttisen kuivasta puukuitumassasta). Karba-midi-määrä oli 0,2 % (laskettuna absoluuttisen kuivasta puukuitumassasta) . Kuitulevyn lämpökäsittelyaika oli 1,2 tun-10 tia. Saatujen kuitulevyjen fysikaaliset ominaisuudet olivat kuten taulukossa 3 on esitetty.

Esimerkki 6 15 Käyttäen esimerkissä 1 selostettuja olosuhteita val mistettiin kuitulevyjä käyttäen lisäaineena turvetta, jonka kosteuspitoisuus oli 70 %. Käytetyn turpeen määrä oli 50 % (laskettuna absoluuttisen kuivasta puukuitumassasta). Sideaineen määrä oli 10 % (laskettuna absoluuttisen kuivasta 20 puukuitumassasta). Kuitulevyn lämpökäsittelyaika oli 1,5 tuntia. Tässä kuitulevyn valmistusesimerkissä ei käytetty karbamidia. Saatujen kuitulevyjen fysikaaliset ominaisuudet olivat taulukossa 3 esitettyjen mukaiset.

25 Esimerkki 7 (vertailua varten) Käyttäen esimerkissä 1 selostettuja olosuhteita valmistettiin kuitulevyjä käyttäen 2 % fenoli-formaldehydihartsia (laskettuna absoluuttisen kuivasta puukuitumassasta). 30 Ei käytetty turvetta eikä karbamidia. Kuitulevyn lämpökäsittelyaika oli 4,0 tuntia. Fysikaaliset ominaisuudet olivat kuten taulukossa 3 on esitetty.

Kuten edellä esitetyistä tiedoista ja taulukossa 3 annetuista lukuarvoista nähdään, ehdotettu menetelmä antaa 35 kuitulevyjä, joille on ominaista hyvät fysikaaliset ominaisuu- 13 72366 det, kuten veden imeytyminen, lujuus ja vedessä paisuminen.

Kalliin puun osittain korvaaminen turpeella ei ainoastaan tee mahdolliseksi alentaa kuitulevyn valmistukseen liittyviä pääomakustannuksia, vaan myös huomattavassa määrässä 5 vähentää ympäristön saastumista, mikä johtuu fenolin ja formaldehydin alentuneesta pitoisuudesta jätevesissä ja ilmassa. Karbamidilla modifioidun turpeen käyttö tekee mahdolliseksi suuremman tuotantotehon ja pienemmät energiakustannukset lyhyemmän ajan ansiosta, joka kulutetaan lämpökä-10 sittelyvaiheessa.

Taulukko 3

Kokeiluun otettu- Turpeen Suhteet jen komponenttien kosteus- Karbamidi/ Turve/Fe- 15 Esim. määrä, palno-% pitoisuus, Fenoli-For- noli-For- no turve fenoli- karbamidi % maldehydi- maldehydi- formal- Hartsi Hartsi dehydi- _hartsi___ 20 J_____2____3____4______5_________6_________7____ 1 2,0 2,0 2,0 25,0 1:1 1:1 2 6,0 2,0 2,0 35,0 1:1 3:1 3 15,0 2,0 1,8 40,0 0,9:1 7:1 4 30,0 3,0 1,0 60,0 1:3 10:1 25 5 45,0 8,0 0,2 50,0 0,02:1 5,6:1 6. 50,0 10,0 - 70,0 - 5:1 7 - 2,0 - 14 72366

Taulukko 3 (jatkuu)

Kuitule- Kuitule- Kuitule- Kuitule- Kuitule- Kuitulevyn pak- vyn ääri- vyn ve- vyn tur- vyn ti- vyn lämpö-

Esim. suus lujuus si-absorp-poaminen heys käsittely- 5 mm MPa tio % %/24 h kg/nr aika, tun- no’ (24 h aika- aikana tia na) 18 9 10 11 12 15 10 1 3,1 41,0 20,4 15,0 892 2,0 2 3,0 42,0 20;6 15,0 872 2,0 3 3,2 42,2 22,8 18,2 662 2,0 4 3,2 42,0 23,6 18,4 860 2,5 15 5 3,1 42,5 24,2 19,1 865 1/2 6 3,0 42,3 25,0 19,3 867 1,3 7 3,1 40,8 21,4 14,9 870 4,0 li 15 72366

Taulukko 3 (jatkuu) 3

Pitoisuus jätevesissä, mg/1 Emissio, mg/m

Esim. _ 5 no. Formaldehydi Fenoli Formaldehydi Fenoli __1________14__________15______________16__________17_____ 10 1 10r0 12,0 0,001 0,004 2 6,8 8,0 0,001 0,004 3 4,5 6,5 ~ 0,002 4 0,7 3,0 0,001 0,005 15 5 0,7 2,0 0,01 0,001 6 0,5 2,0 0,01 0,001 7 25,0 17,0 0,01 0,01