NO162802B - PROCEDURE FOR MANUFACTURING A CARTRIDGES. - Google Patents

Description

Translated fromNorwegian

Foreliggende oppfinnelse vedrører fremstilling av sponplater fremstilt med lange spon for å gi en bygningsplate med styrke og stivhets egneskaper tilsvarende finér. Hvis sponplatene kan anvendes istedenfor finér oppnås vesentlige fordeler.The present invention relates to the production of chipboards made with long chips to provide a building board with strength and stiffness properties similar to veneer. If chipboard can be used instead of veneer, significant advantages are achieved.

Finer fremstilles av finérark som skjæres eller trekkes fra stokker og dette krever en relativ høy kvalitet for tømmer-stokken. Spon skjæres på en anordning fra tømmerstokken med lavere kvalitet og gir et høyere treutbytte ved fremstilling av finére. Kapitalomkostningene er mindre for sponplatean-legg enn for tilsvarende finéranlegg og fremomkostningene for sponplater er mindre enn ved fremstilling av finére. Imidlertid utviser sponplater en vesentlig ulempe i forhold til finér, nemlig de har en lavt styrke til densitetforhold. Sammeligning av styrkeforholdene, både bruddmodulen til densitetforholdet og elastisitetmodulen til densitetsforholdet er vesentlig lavere for sponplater enn for finére.Veneer is produced from veneer sheets that are cut or pulled from logs and this requires a relatively high quality for the log. Chips are cut on a device from the log of lower quality and give a higher yield of wood in the production of veneers. The capital costs are less for chipboard plants than for similar veneer plants and the upfront costs for chipboard are less than for the production of veneers. However, chipboard exhibits a significant disadvantage compared to veneer, namely that they have a low strength to density ratio. Comparing the strength ratios, both the modulus of rupture to the density ratio and the modulus of elasticity to the density ratio are significantly lower for chipboard than for veneers.

"Southern" furufinér av bygningskvalitet har en midlere bøyfasthet (forkortet til BF) på ca. 41370 KPa og en bøy-elastisitetsmodul (BE) på ca. 13790 KPa ved en densitet påBuilding quality "Southern" pine veneer has an average bending strength (abbreviated to BF) of approx. 41370 KPa and a bending modulus of elasticity (BE) of approx. 13790 KPa at a density of

592 Kg/cm<3> hvilket gir et BF/densitetsforhold på 70 og et BE densitetsforhold på 23. Douglas gran 5-lags CD plater har et BF/densitetsforhold på 54 og et BE / densitetsforhold på 19.592 Kg/cm<3> which gives a BF/density ratio of 70 and a BE density ratio of 23. Douglas fir 5-ply CD boards have a BF/density ratio of 54 and a BE/density ratio of 19.

Ikke-orienterte sponplater fremstilt fra 38 mm lange sponNon-oriented chipboards made from 38 mm long chips

og med et harpiksinnhold på 2.3% har en BF verdi på ca. 18615 KPa og en BE-verdi på 3450 (M) KPa ved en densitet på 664 Kg/m<3> hvilket gir et BF/densitetsforhold på 28 og et BE/densitetsforhold på 5. Som det vil sees så vil BF/ densitetsforholdet for en sponplater være mindre enn halv-parten av den for finér.and with a resin content of 2.3% has a BF value of approx. 18615 KPa and a BE value of 3450 (M) KPa at a density of 664 Kg/m<3> which gives a BF/density ratio of 28 and a BE/density ratio of 5. As will be seen, the BF/density ratio for a chipboard be less than half of that for veneer.

En maskinorientert sponboard fremstilt med 75 mm lange spon. og et høyere harpiksinnhold kan øke styrke/densitets forholdene, men disse forhold vil fremdeles være ca. halv parten enn for finér.A machine-oriented chipboard made with 75 mm long chips. and a higher resin content can increase the strength/density ratios, but these ratios will still be approx. half the lot than for veneer.

Styrke egenskapene for sponplater kan forøkes ved å øke densiteten eller ved å øke hafpiksinnholdet, imidlertid vil en øket densitet heve tre omkostningene og transport omkostningene, gjøre produktet vanskeligere å håndtere og forårsake større tykkelses svelling i våt tilstand og nedsette produktiviteten når fabrikken har begrenset tilgang på tre. Hvis harpiksinnholdet heves fra eksempelvis 3% til 6% vil fremstillingsomkostningene øke med ca. 15%.The strengthening properties of chipboard can be increased by increasing the density or by increasing the hafpik content, however, an increased density will raise the wood costs and transport costs, make the product more difficult to handle and cause greater thickness swelling in the wet state and reduce productivity when the factory has limited access to three. If the resin content is raised from, for example, 3% to 6%, the production costs will increase by approx. 15%.

Tidligere har panelplater, så som sponplater, fiberplater og lignende generelt blitt fremstilt med spon med lengder som ikke overstiger 100 mm. H. Dale Turner beskrev i en artikkel med tittelen "EFFECT OF PARTICLE SIZE AND SHAPE ON STRENGTHIn the past, panel boards, such as chipboard, fiberboard and the like, have generally been produced with chips with lengths that do not exceed 100 mm. H. Dale Turner described in an article entitled “EFFECT OF PARTICLE SIZE AND SHAPE ON STRENGTH

AND DIMENSIONAL STABILITY OF RESIN BONDED WOOD PARTICLEAND DIMENSIONAL STABILITY OF RESIN BONDED WOOD PARTICLE

PANELS", publisert i oktober 1954 i Journal of F.R.P.S., forsøk utført med spon med lengder opp til 7.5 cm og konkluderte med at 4 cm var den mest økonomiske lengde for trespon for fremstilling av sponplater eller strandplater.PANELS", published in October 1954 in the Journal of F.R.P.S., experiments were carried out with chips of lengths up to 7.5 cm and concluded that 4 cm was the most economical length of wood chips for the manufacture of chipboard or strand boards.

I en artikkel med tittelen "THE EFFECT OF FLAKE GEOMETRY ONIn a paper entitled “THE EFFECT OF FLAKE GEOMETRY ON

MECHANICAL PROPERTIES OF EASTERN SPRUCE FLAKE-TYPE PARTICLEMECHANICAL PROPERTIES OF EASTERN SPRUCE FLAKE-TYPE PARTICLES

BOARD", av Craig A. Schuler og Robert A. Kelly, publisert i Forest Products Journal i juni 1976 beskriver forsøk utført med sponlengde på 2.5 og 7.5 cm og i artikkelen er dét konkludert med at sponlengder er en signifikant faktor for elastisitetsmodulen (BE), bøyfastheten (BF) og interne binding (IB). I artikkelen er det ikke antydet sponlengder større enn 7.5 cm.BOARD", by Craig A. Schuler and Robert A. Kelly, published in the Forest Products Journal in June 1976 describes experiments carried out with chip lengths of 2.5 and 7.5 cm and in the article it is concluded that chip lengths are a significant factor for the modulus of elasticity (BE) , the flexural strength (BF) and internal bond (IB). In the article, chip lengths greater than 7.5 cm are not indicated.

T.M. Maloney konkluderer i "MODERN PARTICLE BOARD AND DRY PROCESS FIBERBOARD MANUFACTURING", publisert i 1977 av Miller Freeman Publications, at 10 cm er den maksimal sponlengde som bør anvendes ved fremstilling av sponplater (side 194).T.M. Maloney concludes in "MODERN PARTICLE BOARD AND DRY PROCESS FIBERBOARD MANUFACTURING", published in 1977 by Miller Freeman Publications, that 10 cm is the maximum chip length that should be used when manufacturing chipboard (page 194).

Lange trespon med lengde på opp til 60 cm eller mere er velegnet for anvendelse i bygnings tømmerprodukter. Et eksempel på et bygningstømmerprodukt er vist i U.S. patent nr. 4.061.819, publisert 6 desember, 1977 og igjenutstedet som Re 30.636 2 juni 1981. Av patentet fremgår det klart at lange trespon med en lengde på minst 30 cm kan anvendes for å fremstille et dimensjonalt bygningstømmerprodukt. Sponplater fremstilles imidlertid hovedsaklig med spon i forskjellige orienteringer og besitter ikke styrkekravene for et bygnings tømmerprodukt. Ytterlig er sponene eller flakene generelt fremstilt av et tynnere materiale enn spon som anvendes i bygnings tømmerprodukter.Long wood shavings with a length of up to 60 cm or more are suitable for use in building timber products. An example of a structural timber product is shown in U.S. Pat. patent no. 4,061,819, published December 6, 1977 and reissued as Re 30,636 June 2, 1981. From the patent it is clear that long wood chips with a length of at least 30 cm can be used to produce a dimensional building timber product. However, chipboard is mainly produced with chips in different orientations and does not have the strength requirements for a building's timber product. Furthermore, the chips or flakes are generally produced from a thinner material than chips used in building timber products.

Det er tidligere ikke vært antatt mulig å anvende bygnings-tømmerteknologi for fremstilling av sponplater. Eksempelvis selv om anvendelse av spon over 30 cm lange har vært kjent i det minste så tidlig som i 1977 med hensyn til fremstilling av bygnings tømmerprodukter er det i en artikkel publisert av K. Walter, J. Kieser og T. White med tittelen "EFFECT OFPreviously, it was not thought possible to use building timber technology for the production of chipboard. For example, although the use of shavings over 30 cm long has been known at least as early as 1977 with regard to the manufacture of building timber products, in an article published by K. Walter, J. Kieser and T. White entitled "EFFECT OF

CHIP SIZE ON SOME STRENGTH PROPERTIES OF ORIENTED STRANDCHIP SIZE ON SOME STRENGTH PROPERTIES OF ORIENTED STRANDS

BOARD (OSB)", (sidene 183-188) publisert i 1979 i Holz Als Roh-Und Werkstoff, viser at sponlengder i vesentlig grad påvirker styrkeegenskaper, imidlertid, er de viste lengder 30, 50 og 80 mm , men det finnes ingen antydning om større lengder enn disse.BOARD (OSB)", (pages 183-188) published in 1979 in Holz Als Roh-Und Werkstoff, shows that chip lengths significantly affect strength properties, however, the lengths shown are 30, 50 and 80 mm, but there is no indication of greater lengths than these.

I en artikkel av Tomohisa Ikeda og Tomio Takemura med tittelen "EFFECT OF CHIP LENGTH ON CREEP PROPERTIES OF PARTICLEBOARD", (sidene 332 - 337) publisert 25 mai, 1979 i Mokuzai Gakkaishi er vist forsøk utført med sponlengder opptil 80 mm, men det ble konkludert med at det ikke ble oppnådd noen fordel med sponlengder større enn 40 mm.In an article by Tomohisa Ikeda and Tomio Takemura entitled "EFFECT OF CHIP LENGTH ON CREEP PROPERTIES OF PARTICLEBOARD", (pages 332 - 337) published May 25, 1979 in Mokuzai Gakkaishi, experiments are shown with chip lengths up to 80 mm, but it was concluded that no advantage was gained with chip lengths greater than 40 mm.

I meddelelsen fra "14th Washington State University International Symposium on Particleboard" som ble publisert i april 1980 var den vanlige oppfatning i de publiserte artikler at det ikke var noen fordel ved å forøke sponlengden. P. Vajda angir i sin artikkel med tittelen "WAFERBOARD vs ORIENTED STRUCTURAL BOARD", (april 1980), på side 25 at en forøkning i sponstørrelsen til 7.5 cm eller muligens 10 cm, som foreslått av noen, og som vil forbedre BF og BE, men bare i en begrenset grad. Ytterligere vil en forøkning av lengden og bredden føre til vanskeligheter under flakformasjonen, transport, lagring, blande og formeoperasjonene, samt også utgjør et betydelig avvik fra hva som kan antas å være veletablert teknologi.In the communication of the "14th Washington State University International Symposium on Particleboard" published in April 1980, the general opinion in the published papers was that there was no benefit to increasing the chip length. P. Vajda in his article entitled "WAFERBOARD vs ORIENTED STRUCTURAL BOARD", (April 1980), on page 25 states that an increase in chip size to 7.5 cm or possibly 10 cm, as suggested by some, and that would improve BF and BE , but only to a limited extent. Furthermore, an increase in length and width will lead to difficulties during the flake formation, transport, storage, mixing and shaping operations, as well as constituting a significant deviation from what can be assumed to be well-established technology.

J.A. Fyie, D.J. Henckel og T.E. Peters i sin artikkel med tittelen "ELECTRO-STATIC ORIENTATION FOR EFFICIENCY AND ENGINEERING COMPOSITION PANEL:PROPERTIES", (april 1980) omtaler kortere sponlengder på side 277. "Vi har laget enkelt lag sponplater fra både 40 mm og 70 mm spon og funnet kun en 13% nedsenkelse i BE for den kortere spongeo-metri. Dennne nedsettelse er tolererbar og kortere spon kan føre til færre håndterings-, blande og transportproblem-• • •YES. Fyie, D.J. Henckel and T.E. Peters in his article entitled "ELECTRO-STATIC ORIENTATION FOR EFFICIENCY AND ENGINEERING COMPOSITION PANEL: PROPERTIES", (April 1980) mentions shorter chip lengths on page 277. "We have made single layer chipboards from both 40 mm and 70 mm chips and found only a 13% reduction in BE for the shorter sponge geometry This reduction is tolerable and shorter chips can lead to fewer handling, mixing and transport problems-• • •

R.T Leitner angir i sin artikkel med tittelen "STRUCTURALR.T Leitner states in his article entitled "STRUCTURAL

BOARD: A 3-LAYER ALTERNATIVE TO WAFERBOARD AND OSB", (aprilBOARD: A 3-LAYER ALTERNATIVE TO WAFERBOARD AND OSB", (April

1980) på side 34 at "Lange spon er kostbare og vaskelige å fremstille". På den etterfølgende side konkluderer han med at "liten forbedring kunne forventes ved å øke sponlengden meget over 2.5 cm".1980) on page 34 that "Long shavings are expensive and washable to produce". On the following page, he concludes that "little improvement could be expected by increasing the chip length well above 2.5 cm".

Fra disse raporter er det klart at den fagmann som frem-stiller sponplater aldri har anvendt teknologien med lange spon slik som i bygnings tømmerprodukter, ved fremstilling av sponplater..From these reports, it is clear that the specialist who produces chipboard has never used the technology with long chips, such as in building timber products, when producing chipboard.

Som det fremgår av de ovenfor beskrevne artikler med hensyn til sponplater har det alltid vært antatt at man ikke kunne oppnå noen fordeler ved å forøke sponlengdene over ca. 100 mm. Ingen har tidligere antatt at et sponplateprodukt kunne fremstilles med lange spone eller at et slikt produkt vil oppnå de fulle styrkeegenskaper for tre ved eller tilnærmet nær normal ved densitet.As can be seen from the articles described above with regard to chipboard, it has always been assumed that no advantages could be achieved by increasing the chip lengths above approx. 100 mm. No one has previously assumed that a chipboard product could be manufactured with long chips or that such a product would achieve the full strength properties of wood at or approximately close to normal density.

Ytterligere var det antatt av fagfolk at ved problemene som oppstår ved håndtering, lagring, blanding og harpiksbelegg-ning på lange spon ville være for vanskelig eller dyrt til å løses. Dette er funnet å være feil. Det er nå funnet at ved å forøke spon forlengelse til over 15 cm og fortrinnsvist til over 30 cm hvor sponene har en spesifik vekt 0;12 på mindre enn 0.6 g/cm<3>, hvor vekten er bestemt for ovnstørket materiale og volumet er bestemt for materialet med et fuktighetsinnhold på 12% (i det etterfølgende betegnet med "spesifik vekt 0;12"), og ved å anvende slike spon i ytterlagene i et flerlags sponplater sammen med kjernespon av tilstrekkelig tykkelse og/eller tilstrekkelig harpiksinnhold til å forhindre horisontalt skjærbrudd i kjernelaget, kan det fremstilles en sponplate med i det vesentlige de samme styrker/densitetsforhold som tilsvarende finére.Furthermore, it was believed by those skilled in the art that the problems encountered in handling, storage, mixing and resin coating long chips would be too difficult or expensive to solve. This has been found to be incorrect. It has now been found that by increasing the chip elongation to over 15 cm and preferably to over 30 cm where the chips have a specific weight 0.12 of less than 0.6 g/cm<3>, where the weight is determined for oven-dried material and the volume is determined for the material with a moisture content of 12% (hereinafter referred to as "specific gravity 0.12"), and by using such chips in the outer layers of a multi-layer chipboard together with core chips of sufficient thickness and/or sufficient resin content to prevent horizontal shear failure in the core layer, a chipboard can be produced with essentially the same strength/density ratio as the corresponding veneer.

Lange spon kan passende belegges med harpiks enten i pulver eller væskeform. Et eksempel på et apparat for å blande trespon med en flytende harpiks er vist i U.S. patent nr. 4.478.896. Det er også funnet at lange spon kan legges i en matte med i det vesentlig jevn tykkelse. En slik anordning for fremstilling av en matte er vist i U.S patent nr. 4.494.919. Apparatet utspreder tresponene på en jevn måte til å gi en matte som har en i det vesentlige jevn tykkelse. Sponene kan legges i et orientert mønster eller i et tilfeldig mønster.Long chips can be suitably coated with resin either in powder or liquid form. An example of an apparatus for mixing wood shavings with a liquid resin is shown in U.S. Pat. Patent No. 4,478,896. It has also been found that long chips can be laid in a mat of substantially uniform thickness. Such a device for making a mat is shown in U.S. Patent No. 4,494,919. The apparatus spreads the wood shavings in a uniform manner to provide a mat having a substantially uniform thickness. The chips can be laid in an oriented pattern or in a random pattern.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer sponplater med forøkede styrkeegenskape, omfattende minst tre lag trespon med en spesifik vekt 0;12 på 0.6 g/cm<3> hvor platen har overflatelag på de ytre overflater og minst et kjernelag idet sponene i overflatelagene har en midlere orientering i området 2 til 10° i forhold til kjernelaget og hvor sponene i ytterlagene har lengder på minst ca. 15 cm, fortrinnvist minst 30 cm, en midlere bredde i området 0.75 5.0 cm og en midlere tykkelse i området 0.025 - 0.125 cm, med et foretrukket området på 0.05 - 0.075 cm for spon i ytterlagene og 0.075 - 0.125 cm for sponene i kjernelagene, og hvor platen har en ovnstørr ved densitet i området 430 720 kg/m<3> med et BF densitetsforhold på minst ca. 50 og et BE densitetsforhold på minst ca. 17. I andre utførelsesformer ligger fenol-formaldehyd harpiksinnholdet i området 1.5 8%, fortrinnsvis 2 - 3%, regnet på den ovnstørre vekt av tresponene for ytterlagene<!>og kjernelagene.The present invention provides chipboards with increased strength properties, comprising at least three layers of wood chips with a specific weight of 0.12 of 0.6 g/cm<3> where the board has surface layers on the outer surfaces and at least one core layer, the chips in the surface layers having an average orientation in the area 2 to 10° in relation to the core layer and where the shavings in the outer layers have lengths of at least approx. 15 cm, preferably at least 30 cm, an average width in the range 0.75 5.0 cm and an average thickness in the range 0.025 - 0.125 cm, with a preferred range of 0.05 - 0.075 cm for shavings in the outer layers and 0.075 - 0.125 cm for the shavings in the core layers, and where the plate has an oven dry density in the range of 430 720 kg/m<3> with a BF density ratio of at least approx. 50 and a BE density ratio of at least approx. 17. In other embodiments, the phenol-formaldehyde resin content is in the range of 1.5 8%, preferably 2 - 3%, calculated on the kiln-dried weight of the wood chips for the outer layers<!>and core layers.

I en annen utførelsesform ligger BF parallell med orienteringen for sponene i flatelagehe for en tredensitet i området 430 - 720 kg/m3, bestemt for ovnstørrt materiale, innen grensene av A, B, C og D i fig. 1, og en BE, bestemt for ovnstørrt mtaeriale, parallell med orienteringen for sponene i ytterlagene innen grensene for E, F, G og H i fig. 2.In another embodiment, BF lies parallel to the orientation of the chips in the flat layer for a wood density in the range 430 - 720 kg/m3, determined for oven-dried material, within the limits of A, B, C and D in fig. 1, and a BE, determined for oven-dried material, parallel to the orientation of the chips in the outer layers within the limits of E, F, G and H in fig. 2.

I en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen representerer ytterlagene 3 0 - 60% av den totale tykkelse av platen. Tørr BF og tørr BE for platen i retningen perpendikulært på orienteringen av sponene er ikke mindre enn 20% av verdiene tørr BF og tørr BE i platen parallell med orienteringen for sponene. I ytterligere utførelsesformer har kjernelaget en tilfeldig orientering av sponlagene eller en kryssorientering av disse.In a further embodiment of the invention, the outer layers 3 represent 0-60% of the total thickness of the plate. Dry BF and dry BE for the plate in the direction perpendicular to the orientation of the chips is not less than 20% of the values dry BF and dry BE in the plate parallel to the orientation of the chips. In further embodiments, the core layer has a random orientation of the chip layers or a cross orientation thereof.

I en foretrukket utførelsesform har vært lag av woodspon en tykkelse større enn trespon.In a preferred embodiment, the layer of wood shavings has a thickness greater than wood shavings.

I tegningene er vist utførelsesformer av oppfinnelsen:The drawings show embodiments of the invention:

Fig. 1 viser grafisk en sammenligning mellom BF mot densitet for sponplater fremstilt fra lange spon i området 15 cm til 60 cm. Fig. 2 viser grafisk sammenligning BE mot densitet for sponplater fremstilt ved lange spone i lengdeområdet 15-60 cm. Fig. 3 viser grafisk sammenligning av BF mot sponlengde for langsponede plater i henhold til oppfinnelsen ved en densitet på 561 kg/m3. Fig. 4 viser grafisk sammenligning av BE mot sponlengde for langsponede plater i henhold til oppfinnelsen ved en densitet på 561 kg/cm<3>. Fig. 5 viser grafisk sammenligning av midlere sponlengder mot BF/densitetsforholdet for langsponede plater i foreliggende oppfinnelse.Fig. 1 graphically shows a comparison between BF against density for chipboards produced from long chips in the range 15 cm to 60 cm. Fig. 2 shows a graphical comparison of BE versus density for chipboards produced with long chips in the length range 15-60 cm. Fig. 3 shows a graphical comparison of BF against chip length for long-chip boards according to the invention at a density of 561 kg/m3. Fig. 4 shows a graphical comparison of BE against chip length for long chipped boards according to the invention at a density of 561 kg/cm<3>. Fig. 5 shows a graphical comparison of average chip lengths against the BF/density ratio for long-chip boards in the present invention.

Spon kan fremstilles på en konvensjonell anordning som skjærer spon til den ønskede form eller spon kan kuttes eller slisses fra finére.Chips can be produced on a conventional device that cuts chips to the desired shape or chips can be cut or slotted from veneers.

I henhold til oppfinnelsen anvendes spon med lengde større enn 15 cm, fortrinnsvist lenger enn 30 cm og opp til 60 cm eller mere. Større lengde kan anvendes uten noen til-synelatende forbedring i styrkeegenskapene. Tykkelsen av sponene kan variere i området 0.025 - 0.125 cm og bredden bør være i området 0.75 - 5 cm. Det er foretrukket at den midlere spontykkelse i ytterlagene er i området 0.05 0.075 cm og i kjernelagene i området 0.075 - 0.125 cm.According to the invention, chips with a length greater than 15 cm are used, preferably longer than 30 cm and up to 60 cm or more. Greater length can be used without any apparent improvement in strength properties. The thickness of the chips can vary in the range 0.025 - 0.125 cm and the width should be in the range 0.75 - 5 cm. It is preferred that the average chip thickness in the outer layers is in the range 0.05 0.075 cm and in the core layers in the range 0.075 - 0.125 cm.

Typen av tre som anvendes i Nord-Amerika, spesielt på vest-kysten er spesielt en blanding av forskjellige typer nåltre og bartre med en spesifik vekt 0?12 på mindre enn ca. 0.6 g/cm<3>. Det er mange typer tre som kan anvendes for spon både løvtre og bartre. Eksempelvis er asp løvtre med den spesifik vekt i området 0.35 - 0.39. Et eksempel på nåltre er balsamgran.The type of wood used in North America, especially on the west coast, is mainly a mixture of different types of softwood and softwood with a specific gravity of 0?12 of less than approx. 0.6 g/cm<3>. There are many types of wood that can be used for shavings, both hardwood and softwood. For example, aspen is a hardwood with a specific weight in the range 0.35 - 0.39. An example of a conifer is balsam fir.

Straks sponene er fremstilt blir det generelt tørket for å nedsette fuktighetsinnholdet og deretter blandet med voks og harpiks før de dannes til en matte av spon. Tørrvoks er et fremstilt voks som generelt blandes med sponene for å forbedre vanntetthetsegenskapene for sluttproduktet. Fortrinnsvis anvendes pulverformig fenol-formalidhydharpiks generelt både i ytterlagene og kjernelagene. Selv om det henvises til pulverformig harpiks er det også mulig å sprøyte en flytende harpiks på sponene. Eksempel på et slikt blandesystem er vist i U.S. patent nr. 4.478.896 som beskriver flertrinnsblanding av trespon med en flytende harpiks. Fenol-formaldehyd harpiksinnholdet ligger fortrinnsvist i området 1.5 - 8% regnet på ovntørrvekt av tresponene i både ytterlagene og kjernelagene.As soon as the shavings are produced, they are generally dried to reduce the moisture content and then mixed with wax and resin before they are formed into a mat of shavings. Dry wax is a manufactured wax that is generally mixed with the shavings to improve the waterproofing properties of the final product. Preferably, powdered phenol-formaldehyde resin is generally used in both the outer layers and the core layers. Although reference is made to powdered resin, it is also possible to spray a liquid resin onto the chips. An example of such a mixing system is shown in U.S. Pat. patent no. 4,478,896 which describes multi-step mixing of wood shavings with a liquid resin. The phenol-formaldehyde resin content is preferably in the range of 1.5 - 8% calculated on the oven-dry weight of the wood shavings in both the outer layers and the core layers.

Ved fremstilling av sponplater blir sponene generelt lagt i minst tre separate matter på toppen av det andre før pressing påbegynnes hvorved lagene av spon komprimeres og samtidig oppvarmes for å herde harpiksen. I en foretrukket utførelsesform utgjør ytterlagene av sponplaterplaten generelt 30 - 60% av den totale tykkelse av platen. Kjernelaget eller kjernelagene representerer den gjenværende platetykk-else. Når sponene legges i første lag blir de lagt på en orientert måte slik at en midlere orientering for sponene lagt i matten er i en vinkel,større enn 0° men ikke mere enn ca. 10° fra orienteringsretningen. Hvis orienteringsvinklene øker meget utover 10° så vil styrken av platen i orienteringsretningen nedsettes. På.den annen side hvis den midlere orientering av sponene resulterer i en for liten vinkel, det vil si under 2° så vil styrken av platen i retningen , perpendikulært til orienteringsretningen nedsettes. Det er funnet at en orienteringsvinkel på ca. io° er tilfredstil-lende og det er foretrukket at produktet har en styrke og stivhet perpendikulært på orienteringsretningen og ca. 20% av retningen parallell med orienteringen.In the manufacture of chipboard, the chips are generally laid in at least three separate mats on top of each other before pressing begins whereby the layers of chips are compressed and simultaneously heated to harden the resin. In a preferred embodiment, the outer layers of the chipboard board generally make up 30 - 60% of the total thickness of the board. The core layer or layers represent the remaining plate thickness. When the chips are laid in the first layer, they are laid in an oriented way so that an average orientation for the chips laid in the mat is at an angle greater than 0° but no more than approx. 10° from the orientation direction. If the orientation angles increase much beyond 10°, the strength of the plate in the direction of orientation will be reduced. On the other hand, if the average orientation of the chips results in an angle that is too small, i.e. below 2°, then the strength of the plate in the direction perpendicular to the direction of orientation will be reduced. It has been found that an orientation angle of approx. io° is satisfactory and it is preferred that the product has a strength and stiffness perpendicular to the direction of orientation and approx. 20% of the direction parallel to the orientation.

Kjernelaget eller kjernelagene kan være tilfeldig orientert eller kryssorientert. Betegnelsen av "kryssorientert" betyr at sponene i kjernelagene er lagt i en retning som er til-egnet 90° iforhold til orienteringsretningen for sponene i ytterlagene. I visse utførelsesformer kan en blanding av både tilfeldig og kryssorienterte kjernelag tilveiebringes avhengig av kravene til sponplaten. For tilfellet av kjernelagene er det ikke nødvendig at sponne har den samme tykkelse eller lengde som de i ytterlagene.The core layer or layers can be randomly oriented or cross-oriented. The term "cross-oriented" means that the shavings in the core layers are laid in a direction which is suitable for 90° in relation to the direction of orientation of the shavings in the outer layers. In certain embodiments, a mixture of both random and cross-oriented core layers can be provided depending on the requirements of the chipboard. For the case of the core layers, it is not necessary that the chips have the same thickness or length as those in the outer layers.

Etter at lagene er lagt i matter, en på toppen av den andre blir dens flerlagede matte fremført til en presse hvor, i henhold.til en foretrukket utførelsesform, vær plate komprimeres ved en temperatur noe over 200° C i minst 4 min. Pressen er en standard enhet som er velkjent for fremstilling av sponplater.After the layers are laid in mats, one on top of the other, its multi-layered mat is conveyed to a press where, according to a preferred embodiment, the sheet is compressed at a temperature somewhat above 200°C for at least 4 min. The press is a standard unit well known for the production of chipboard.

Det er generelt funnet at harpiksinnholdet er minst 1.5% regnet på ovntørrvekt av tresponene. I en foretrukket ut-førelsesform er harpiksinnholdet både i ytterlagene og i kjernelagene i området 2 - 3%, regnes på den ovnstørrevekt av tresponene. I en utførelsesform ble det anvendt 4% fenol-formaldehyd harpiks i ytterlagene med 3% kun i kjernelagene. Voksinnholdet var 2% regnet på den ovnstørrevekt av tresponene. Sammenligning av styrke til densitetforholdene er vist i tabell l. Som det kan sees er BF til densitetsforholdet og BE til densitetsforholdet langt lavere for normal sponplate i forhold til finér.It is generally found that the resin content is at least 1.5% calculated on the oven-dry weight of the wood shavings. In a preferred embodiment, the resin content in both the outer layers and in the core layers is in the range of 2 - 3%, calculated on the oven-dry weight of the wood shavings. In one embodiment, 4% phenol-formaldehyde resin was used in the outer layers with 3% only in the core layers. The wax content was 2% calculated on the oven-dry weight of the wood shavings. Comparison of strength to density ratios is shown in table l. As can be seen, BF to density ratio and BE to density ratio are far lower for normal chipboard compared to veneer.

Orienterte sponplater har forbedrede egenskaper men kan fremdeles ikke sammenlignes med finér.Oriented chipboard has improved properties but still cannot be compared to veneer.

Figurene 1 og 2 viser styrkeegenskapene for plater for lange spon, sponplater med varierende densiteter fremstilt i henhold til oppfinnelsen for forskjelling lengder av sponene. Tre densiteter, bestemt for ovnstørket materiale, i området 430 - 720 kg/m<3> dekker densitetsområdet for det langsponede sponplater fremstilt fra spon med en spesifik vekt 0;12 på under 0,6 g/cm3. Forholdene BF til densitet innen grenselinjene A, B, C og D i fig. 1 er minst 75 og forholdene BE til densitet innen grenselinjene E, F, G og H i fig. 2 er minst 17.Figures 1 and 2 show the strength characteristics of boards for long chips, chipboards with varying densities produced according to the invention for different lengths of the chips. Three densities, determined for oven-dried material, in the range 430 - 720 kg/m<3> cover the density range for the long-sawn chipboard produced from chips with a specific weight 0.12 of less than 0.6 g/cm3. The ratios BF to density within the boundary lines A, B, C and D in fig. 1 is at least 75 and the ratios BE to density within the boundary lines E, F, G and H in fig. 2 is at least 17.

EKSEMPEL 1:EXAMPLE 1:

Sponplateprøver ble fremstilt ved å splitte spon fra finérstrimler kuttet fra ask med en spesifik vekt 0;12 på ca. 0.38 g/cm<3>. Sponene i ytterlaget var 0.05 cm tykke og var skåret til lengde på henholdsvis 7.5 cm, 15 cm, 30 cm og 60 cm. Kjernesponene var!0.10 cm tykke. Ytterlagene ble orientert med en midlere orientering som ikke var større enn 10 grader og kjernelaget var kryssorientert. 5% fenol-formaldehyd harpiks ble anvendt i platene hvis totale tykkelse var 1.25 cm. Disse platene omfattet 3 lag. Fig. 3 og 4 viser effekten av sponlengden på henholdsvis BF og BE. Som det fremgår av figurene vil kurvene begynne å flate ut for sponlengder over 30 cm. Det er antatt at ingen vesentlig forbedring i styrkeegenskapene vil oppnås for sponlengder over 60 cm.Particleboard samples were prepared by splitting chips from veneer strips cut from ash with a specific gravity of 0.12 of approx. 0.38 g/cm<3>. The chips in the outer layer were 0.05 cm thick and were cut to lengths of 7.5 cm, 15 cm, 30 cm and 60 cm respectively. The core chips were!0.10 cm thick. The outer layers were oriented with an average orientation that was not greater than 10 degrees and the core layer was cross-oriented. 5% phenol-formaldehyde resin was used in the plates whose total thickness was 1.25 cm. These plates comprised 3 layers. Figs 3 and 4 show the effect of chip length on BF and BE respectively. As can be seen from the figures, the curves will start to flatten out for chip lengths over 30 cm. It is assumed that no significant improvement in the strength properties will be achieved for chip lengths over 60 cm.

EKSEMPEL II:EXAMPLE II:

Sponplateprøver ble fremstilt fra spon kuttet ut ved hjelp av en kommersiell anordning for nominelle sponlengder på 3 cm, 7.5 cm, 11.4 cm, 15 cm og 30 cm. Aktuelle sponlengder varierte vesentlig under den nominelle lengde, men hadde en midlere verdi på opptil 20% under den nominelle. Vedtypen var asp, tilsvarende den typen som ble anvendt i eksempel I. Tykkelsen av kjernesponene var 0.05 cm som var den samme tykkelse som sponene i ytterlaget.Particleboard samples were prepared from chips cut out using a commercial device for nominal chip lengths of 3 cm, 7.5 cm, 11.4 cm, 15 cm and 30 cm. Current chip lengths varied significantly below the nominal length, but had an average value of up to 20% below the nominal. The type of wood was aspen, corresponding to the type used in example I. The thickness of the core shavings was 0.05 cm, which was the same thickness as the shavings in the outer layer.

Som det fremgår av tabell II har sponplaten fremstilt fra nominelt 11.4 cm lange spon et BF/densitetsforhold over 50 og et BE/densitetsforhold på ca. 12. Sponplater fremstilt fra nominelt 3 0 cm lange spon hadde et BF/densitetsforhold på 108 og et BE/densitetsforhold på 19.As can be seen from table II, the chipboard produced from nominally 11.4 cm long chips has a BF/density ratio of over 50 and a BE/density ratio of approx. 12. Particleboard made from nominally 30 cm long chips had a BF/density ratio of 108 and a BE/density ratio of 19.

Fig. 5 viser en sammenligning mellom midlere sponlengder mot BF/densitetsforholdet for en sponplate med en spontykkelse på ca. 0.05 cm i både kjernelaget og i de ytre lag. Som det fremgår var det nødvending med en midlere sponlengde på 16.5 cm for å oppnå et forhold på 17 ved denne prøve.Fig. 5 shows a comparison between average chip lengths against the BF/density ratio for a chipboard with a chip thickness of approx. 0.05 cm in both the core layer and the outer layers. As can be seen, it was necessary to use an average chip length of 16.5 cm to achieve a ratio of 17 in this test.

Claims (1)

Translated fromNorwegian

Fremgangsmåte ved fremstilling av en sponplate med gode styrkeegenskaper ved å utlegge spon, eventuelt tilsatt et hydrofoberingsmiddel såsom voks, i minst 3 lag, hvor sponene i midtlaget eller kjernelaget legges tilfeldig orientert eller kryssorientert, og hvor sponene har en midlere bredde på 0,75 - 5,0 cm og en midlere tykkelse i området 0,025 - 0,125 cm, og hvor sponene tilsettes et bindemiddel, såsom en fenolformaldehydharpiks i en mengde på 1,5 -8 %, fortrinnsvis 2 - 3 %, regnet på den ovnstørre vekt av tresponene, hvoretter sponene presses til en plate ved forhøyet temperatur,Method for producing a chipboard with good strength properties by laying out chips, possibly with a hydrophobic agent such as wax added, in at least 3 layers, where the chips in the middle layer or core layer are laid randomly oriented or cross-oriented, and where the chips have an average width of 0.75 - 5.0 cm and an average thickness in the range 0.025 - 0.125 cm, and where the chips are added with a binder, such as a phenol formaldehyde resin in an amount of 1.5 - 8%, preferably 2 - 3%, calculated on the weight of the wood chips greater than the oven, after which the shavings are pressed into a plate at an elevated temperature,karakterisert ved at sponene i ytterlagene legges med en orientering i området 2-10° i forhold til hovedretningen, og at det anvendes spon med en lengde på minst 15 cm, fortrinnsvis anvendes spon med en lengde på minst 3 0 cm.characterized in that the shavings in the outer layers are laid with an orientation in the range of 2-10° in relation to the main direction, and that shavings with a length of at least 15 cm are used, preferably shavings with a length of at least 30 cm are used.