178763. lajstromszámú szabadalom • Reakcióképes katalizátor melamin- formaldehid- vagy karbamid- formaldehidgyanták polikondenzációjának gyorsításához
3 178763 4 szöbölhetők. A találmány szerinti katalizátorok a polikondenzáció során kialakuló gyantával kötést képeznek, és beépülnek a gyanta szerkezetébe. A találmány szerinti katalizátorok szerves és szervetlen komponensei szinergetikusan fokozzák egymás katalitikus aktivitását. Az egyedi komponensek külön-külön a gyantához keverve növelik ugyan a kikeményedés fokát és sebességét, együttesen alkalmazva azonban az egyedileg mért eredmények összegénél nagyobb sebességfokozó hatást fejtenek ki. A találmány szerinti katalizátorok alkálifém-halogenidként tetszés szerinti oldható halogenidet tartalmazhatnak. Miként már említettük, a katalizátor a szerves komponenst monomerekként vagy nem gyanta-jellegű kar bamid-formai dehid kondenzátumként tartalmazhatja. A gyanta diszperzitásának javítása érdekében a katalizátorhoz előnyösen kis mennyiségű (például 0,1-2%) felületaktív anyagot is adhatunk. A találmány szerinti katalizátorokat (100%-os száraz anyagként számításba véve) a mindenkori igényeknek megfelelő, előnyösen 1% és 30% közötti mennyiségben keverhetjük a száraz gyanta-anyaghoz. A találmány egyik legfontosabb gyakorlati szempontját az a felismerés képezi, hogy a találmány szerinti katalizátor a felhasznált gyanta egy részét helyettesítheti anélkül, hogy ezáltal romlanának a végtermék jellemzői. Rendkívül meglepő, hogy a katalizátor nemcsak az eltávolított gyantamennyiséggel azonos, hanem az eltávolított gyantamennyiség 50-70 súly%-ának megfelelő mennyiségben beadagolva is tökéletesen pótolja az eltávolított gyantamennyiséget. (A számadatok a megfelelő száraz anyagok súlyára vonatkoznak.) A találmány szerinti katalizátorok - szinergetikus aktivitásuk következtében — önsúlyuk kétszereséig terjedő mennyiségű gyantát képesek pótolni. A katalizátorok e sajátsága elsősorban akkor jelentkezik, ha a rendszerhez a gyanta súlyának 20%-áig terjedő mennyiségű katalizátort adunk, ekkor a katalizátor a gyanta súlyának 40%-áig terjedő részét pótolhatja. Ha a katalizátort a fentinél kisebb - például 3-10%-os - mennyiségben adjuk a rendszerhez, jelentős mértékben javulnak a végtermék tulajdonságai. Ha a katalizátort az előbbinél nagyobb - például 30%-ig terjedő - mennyiségben alkalmazzuk, a végtermék tulajdonságai már nem változnak, a gyanta kikeményedésének foka és sebessége azonban ekkor is jelentős mértékben nő, és nagy mennyiségű gyanta takarítható meg. A rostlemezek előállítása során az egyedi rostok között a gyanta magas hőmérsékleten, nyomás alatt végzett kikeményítésével kötést hozunk létre. A gyanta kikeményítését önmagában ismert módon végezzük. A találmány szerinti katalizátort minden olyan eljárásban felhasználhatjuk, amelynek során lignincellulóz-rostok között alakítunk ki kötést karbamid-formaldehid és melamin-formaldehid gyanták segítségével, függetlenül attól, hogy az adott eljárásban milyen technológiával milyen terméket alakítunk ki. A találmány szerinti katalizátorokat jó eredménnyel alkalmazhatjuk például a farészecskékből síkpréseléssel vagy kalanderezéssel történő rostlemez-gyártásban és a fafurnir-termékek (például rétegelt falemezek) előállítása során. A találmány szerinti katalizátorok felhasználásával előállított lapokat és lemezeket 6 hónapon át hetenként vizsgáltuk, és megállapítottuk, hogy ebben az időszakban a lemezek tulajdonságai semmiféle tekintetében nem romlottak. Ez arra utal, hogy depolimerizáció nem lép fel, és az újtípusú katalizátorok felhasználásával előállított lapok, illetve lemezek öregedési jellemzői lényegében azonosak az ismert módon előállított termékekéivel. A gyanta egy részének pótlására már korábban is alkalmaztak megfelelő anyagokat. Az ismert pótanyagok felhasználásával azonban nem sikerült fokozni a gyártási sebességet, és nagyobb mennyiségű pótanyag alkalmazásakor a gyártástechnológiát is módosítani kellett. Az ismert pótanyagok közül elsősorban a halogenid-sókat említjük meg, amelyeket mindeddig karbamid- és formaldehid-adalék nélkül használtak fel. Ha a halogenid-sókat önmagukban használjuk fel a gyanta egy részének pótlására, a következőket tapasztaljuk: 1) A gyártási sebesség nem fokozódik, sőt nagyobb mennyiségű pótanyag beadagolásakor csökken, mert a pótanyag a jelenlevő nagy mennyiségű víz hatására katalitikus aktivitás helyett reakdólassító hatást fejt ki. Ezzel szemben a találmány szerinti katalizátorok a gyártási sebesség jelentős mértékű fokozását teszik lehetővé. 2. Az ismert pótanyag csak a súlyával azonos mennyiségű gyantát képes pótolni, ezzel szemben a találmány szerinti katalizátor önsúlyának kétszereséig terjedő mennyiségű gyanta pótlására alkalmas. 3. Nagyobb gyantamennyiség csak akkor helyettesíthető az ismert pótanyagokkal, ha a faárut előzetesen a halogenidsó oldatával permetezik be, majd megszárítják, és ezután viszik fel a ragasztószert. A találmány szerinti reakcióképes katalizátorok esetén ilyen előkezelésre még nagyobb katalizátormennyiség alkalmazásakor sincs szükség. A reakcióképes katalizátort egyszerűen a gyantaoldatba keverjük, majd a kapott kompozídót egyetlen lépésben, önmagában ismert módon felvisszük a faanyagra. A találmány szerinti reakcióképes katalizátorok felhasználásának további előnye, hogy a szükséges gyantamennyiség csökkenése és a termelőkapacitás fokozódása következtében jelentősen csökken a lapok és lemezek előállítása során felszabaduló formaldehid mennyisége, és a kapott lapok és lemezek csaknem teljesen szagtalanok. A találmányt az oltalmi kör korlátozása nélkül az alábbi példában részletesen ismertetjük. 1. példa Ismert mennyiségű karbamid-formaldehid gyantaoldatot (BASF 285) szabályozott hőmérsékleten es nyomáson a találmány szerinti katalizátorral reagáltatunk. A katalizátor mennyiségét és összetételét az 1. táblázatban feltüntetett módon változtatjuk. A találmány szerinti katalizátort egy ismert, szo-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1 60 65 2
