专利名称：生产基于木材的材料的方法
生产基于木材的材料的方法
技术领域：
本发明涉及一种生产基于木材的材料的方法、p塞虫啉用于保护 基于木材的材料免受虫害的用途、以及相应的基于木材的材料本身 的用途。
还适合于保护固体木材的所有防腐剂原则上适合于保护基于 木材的材料。这些防腐剂的应用可通过一种制造前处理、过程中处 理、或者制造后处理来实施。
在通过制造前处理和过程中处理的处理中，在石咸性物质(例如，
在酚醛胶的情况下pH 11至13 )的存在下能出现高达200。C的温 度。这些工艺条件影响了防腐剂并且可以引起防腐剂的降解。在一 种碱介质中，多种杀虫剂容易降解，特别是在提升的温度下。
在寻找具有高效率又结合有一种可接受的毒性特征(toxic profile)的替代性杀虫剂时，可以4是及虔虫啉。然而，p塞虫啉的性 质特征在碱性条件下阻止了过程中或者制造前处理。
这些特性的测试表明，例如，p塞虫啉在pH为13.7的 一种NaOH 溶液中在75°C时仅15分钟后就完全降解(参照实例1 )。
对于一种相似种类的内吸式杀虫剂，即吡虫啉来说，用于制造 前或过程中应用的用途描述于W098/18328中，^f旦仅^f又是从压才几接 触面的适度温度高达125°C方面(参照实例)。然而，特别是对于所谓的定向刨花板(OSB)(—类基于木材 的材料)的生产来说，这些条件仍不充分。寻找了保护基于木材的 材料免受昆虫攻击和/或降解的替代途径，这些途径也适合于此类剧 烈条件。
因此，例如，在压制木片垫层以产生(OSB)的过程中，在压 制工具的接触面上出现了高达200。C的温度，该温度(例如)不被 胶合板的外侧板吸收，但是直接作用于活性物质。W098/18328的 其他实例描述了吡虫啉的用途，例如，用pH中性的尿素胶(参照 实例5),然而该尿素力交不是用于活性物质的主要应力的来源。
出人意料地，发现如果将根据本发明的木材防腐剂掺入到基于 木材的材料中，这些材料在生产过程中在碱性胶存在时暴露于非常 高的温度下，可实现免受白蚁侵害的高效保护。特别地，白蚁抗性 在与加热到190。C至200°C的压制工具进行了直接接触的基于木 材的材料表面是可检出的。
因此，本发明涉及生产包含木材部分的基于木材的材料的 一种 方法，包4舌以下步艰畏
a) 使木材部分接触
al) 石威性粘合剂以及 a2)蓬虫啉，并且
b) 在压4几4妄触面的温度为126°C到240。C时在压力下压制 木材部分的一个床层，该床层包含4要照步骤a)处理的木材部分。
根据本发明的方法特别适合于生产定向刨花板(OSB,含有细 长的定向木片的基于木材的材料)、层压木板(含具有被胶接合剂间断的表面的薄板层或薄板段的基于木材的材料)、纤维板(含有 纤维性木材颗粒的基于木材的材料)或刨花板(含有短木片的基于 木材的材料)。
优选的基于木材的材料是OSB、刨花板以及纤维板。
在该方法的步骤a)中优选4吏用的木材部分是
-多个木材薄4反层和/或萃殳，优选具有0.5 mm到5mm的厚度 以及50 cm到400 cm的长度；
-木片，特别是OSB的木片，优选具有10到15 mm的宽度以 及0.6到0.8 mm的厚度以及5至)J 20 cm的长度；
画木片，具有0.4到15 mm的长度；
-纤维，具有0.4到6mm的长度。
适合的碱性粘合剂al )是固体或液体粘合剂，优选是作为水溶 液或乳液，特别是以水性形式，该水性形式具有4要重量计10%到 60% 、优选是按重量计35%到50%的粘合剂含量。特别地，具有 10至13.5的pH、所处的形式为按重量计35%到50%浓度的水溶液 的那些是优选^f吏用的。
碱性苯酚粘合剂(PF )和/或苯酚-尿素-甲醛粘合剂(PUF )是 优选的。
该石咸性粘合剂优选是作为一种水溶液应用到木材部分。在溶液 中存在的这些酚醛粘合剂优选含有低聚至多聚的链。此外，所使用的粘合剂(优选作为一种溶液)特别地含有4安重量计1%至13°/。的 碱性化合物，特別是氢氧化钠。
多种非碱性粘合剂的伴随性使用也是可能的。例如，以下各项 本身就是适合的聚亚曱基二异氰酸酯(polymethylene diisocyanate ) (PMDI)、尿素胶(UF)、三聚氰胺强化的尿素胶(mUF)、三聚氰 胺胶(MF)、三聚氰胺-尿素-甲醛胶(MUF)、三聚氰胺-尿素-苯酚 -曱醛胶(MUPF )、间苯二酚-曱醛胶(RF )、聚乙酸乙烯酯胶(PVAc )。
特别是在OSB的情况下，用于压制的木材部分的床层(bed ) 或垫层(mat)通常包4舌含有更相4造的、同等处理的木材部分的一 个顶层和一个底层(外层)，并且封入至少一个中间层，该中间层 任选包含更精细的木材部分。这些中间层还可以优选包含一种非石咸 性粘合剂或者非酚醛粘合剂，例如一种PMDI粘合剂。
优选使用大体积的圓筒来对这些木材部分(对于OSB,还称 作刨花(strand))力口月交。
所使用的胶与化学品的量根据板的质量、板的厚度以及胶应用 的方法而变化。在OSB生产的情况下，不同的月交类型可用于外层 和中间层。优选的是苯酚粘合剂(PF)，苯酚-尿素-甲醛粘合剂 (PUF)， MUPF (三聚氰胺-尿素-苯酚-曱醛)或MUF (三聚氰胺-尿素-甲醛)粘合剂在外层中使用，而PMDI (聚亚甲基二异氰酸酯) 粘合剂在中间层中使用。
将木材部分单独地或者同碱性粘合剂一起与噻虫啉(具有以下 化学式的一种杀虫剂)4妄触<image>image see original document page 8</image>加入的顺序并不重要。优选地，将噻虫啉作为一种水溶液应用
到木材部分，该水溶液具有4安重量计0.2%到10%、特别是4安重量 计0.2%到2%的一个活性物质含量。蓬虫啉还可以与该粘合剂混合。
还有可能使用增充剂和填充剂来影响粘合剂粘合性以及下列 物质的加工性能基于木材的材料、防水剂、耐焰剂、阻燃剂以及 染料，此外还有生物杀虫剂，如杀虫剂和/或杀真菌剂。其应用能够 以与碱性粘合剂或杀虫剂的应用相同的方式实现。增充剂和填充剂 的实例是有才几膳食的谷类和木质纤维素材一牛或无才几膳食。油和/或蜡 类，例如，像以固体形式或作为一种分散体的石蜡是防水剂通常的 例子。耐焰剂和阻燃剂的例子是，例如，硼酸、氢氧^b铝、多^粦酸 铵以及磷酸氢一铵和磷酸氢二铵。
除了碱性粘合剂之外的粘合剂还能够用于使任选伴随使用中 间层的木材部分接触。然而，优选的是使用同一种防腐剂(杀虫剂)。
优选4吏用下列成分
按重量计85%至97%的木材部分；
按重量计2%至10%的-咸性粘合剂；
按重量计0%至10%的非;威性粘合剂；
:換重量计0.0002%至0.02。/。的p塞虫啉；按重量计0至2%的防水剂，每种情况下均是基于最终处理后 的基于木材的材料。
在用添加剂对木材部分进4于处理之后，通常是将该床层散开以 给出含有木材部分的一个垫层。在OSB的情况下，这对于最佳的 刨花定向是特别优选的。按照步骤a)处理的这些刨花经过了分散 机器料斗，优选经由施料辊和分配辊，到配备有定向装置的分散头。 在生产方向中外层的定向优选是在圆盘定向物的辅助下进行，而中 间层的定向优选是通过多个有分区作用的辊在横向上进行。经分散 的垫层的重量以及外层相对于中间层的比例均可由称重器来控制。 通过4吏用连续压才几，该垫层优选^皮分散到一个旋转的织物带上。然 后该垫层可以乂人这个带转移至一个压才几的钢带。通过4吏用多层压 机，该垫层可以被分散到旋筒筛的区段上，这些区段适配于压机加 热板的长度。通过在转变区域横锯该垫层，有可能将这些垫层单个 地？ 1入该压才几的装载装置中。通过连续可移动的手^殳对塾层侧面的 修剪使得能够产生不同的板宽度。
在才艮据本发明的方法的步骤b)中，该粘合剂在压机中在压力 和温度的作用下被固化，并且该垫层被压至预设的厚度。
在OSB生产中主要4吏用两种压4几类型多层压才几和连续压才几。
在压制过程中优选的压力通常是100N/cn^到500N/cm2。优选 的温度是优选126。C到210°C,特别是150。C到200。C。
在压机中的停留时间通常是每毫米基于木材的材料的厚度(板 厚度)4到15秒。
本发明此外涉及噻虫啉用于保护含有木材部分的基于木材的 材料免受昆虫(特别是白蚁)的攻击和/或降解的用途，其特征在于这些基于木材的材料包含碱性粘合剂。此外，上述优选的范围是 可应用的。
本发明此外涉及包含木材部分的一种基于木材的材料，这些材 料包括含有至少 一种石咸性粘合剂以及噻虫啉的木材部分。
出人意料地，结果是发现这些基于木材的材料对白蚁具有高度 的稳定性。
实例 实例1 :
p塞虫啉的热不稳定性的研究
将5gNaOH溶解在250ml蒸馏水(pH 13.7)中并加入100 mg 活性物质。然后在不同的温度下搅拌15分钟。将混合物用二氯甲 烷萃取两次，中和并且蒸发。将残余物称重并通过NMR、 GC、 GC-MS或HPLC进行分析。
漆虫啉在温度为35。C时是稳定的，而在温度为75°C时100% 实例2 :
将松木片(用于生产OSB的刨花，小于6mm的精细部分已通 过筛选去除)的外层用苯酚-曱醛树脂胶(PF，制造商Georgia Pacific; 类型GP155C42; pH大约11-13):憂湿，并且中间层 用聚亚甲基二异氰酸酯胶(PMDI;制造商Bayer; 类型 Desmodur 1520A20)浸湿。然后将在每种情况下处理的外层和中 间层木片用含有0.5%的噻虫啉的水溶液浸湿，并且最后在每种情况下用一种蜡制乳液(Sasolwax Hydrowax 730 )浸湿。该应用在每种 情况下用一种喷洒器(涡流盘系统)在一个木片混合器中完成。磁< 性粘合剂的量是在最终处理后的OSB板中PF固体树脂4.5%的质量 分数(或PMDI的2.5% )。基于所使用的木片，这相当于PF胶的 大约10%的质量分数。该含有噻虫啉的水溶液的使用量是2000 ml/ms最终处理的OSB板。密度为650kg/m3,基于最终处理后的 OSB板，这相当于0.00153%的嚷虫啉。基于OSB板，蜡的比例 为4要质量计0.8% 。
所生产的OSB木材复合材料是在500 N/cn^的压力下并且压才几 板温度为190。C至200°C时产自于60%的PF胶涂覆的木片(作为 外层)以及40%的涂有PMDI胶的木片(作为中间层)。
这些最终处理后的板具有在650kg/m3和680kg/n^之间的一 个密度以及11 mm至12 mm的一个厚度。力口热时间因数是12 s/mm (即，在施加该压力后，板表面与加热的压机板直接接触大约 12 s/mm x 12 mm = 244秒)。
对OSB板的样品进行类似于EN117(用白蚁种桑特散白蚁进 行的强制性测试中的白蚁抗性)的测试。通过八周后检测表面进行 评估。在测试标本上没有发现可测量的摄食痕迹，而没有添加蓬虫 啉的复合OSB材料已明显有攻击的痕迹。
权利要求
1.生产包含木材部分的基于木材的材料的方法，包括以下步骤a)使木材部分接触a1)碱性粘合剂以及a2)噻虫啉，并且b)在压机接触面的温度为126℃到240℃时在压力下压制木材部分的一个床层，该床层包含按照步骤a)处理的木材部分。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于这些基于木材的材料 是定向刨花板(OSB)、层压木板、刨花板、或者纤维板。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤a)中所z使用 的所述木材部分是-多个木材薄板层，优选具有0.5到5mm的厚度以及 50到400 cm的长度；-木片J尤选具有10到15mm的宽度以及0.6到0.8 mm 的厚度以及5到20 cm的长度；-木片，具有0.4到15 mm的长度；-纤维，具有0.4到6mm的长度。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于该碱性粘合剂是一种 苯酚-甲醛和/或一种苯酚-尿素-曱醛粘合剂。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于使用了下列成分:換重量计85%至97%的木才才部分；按重量计2%至10%的^咸性粘合剂；4姿重量计0.0002%至0.02%的噻虫啉；按重量计0.4%至2%的防水剂，每种情况下均是基于最终 处理后的基于木材的材料。
6. 才艮据沐又利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b)是在lOO N/cm2到500 N/cm2的压力下进4亍。
7. 含有木材部分的基于木材的材料，包含至少一种碱性粘合剂以 及含有噻虫啉的木材部分。
8. 噻虫啉用于保护含有木材部分的基于木材的材料免受昆虫攻 击和/或降解的用途，其特征在于这些基于木材的材料含有-咸 性粘合剂。
全文摘要
本发明涉及生产基于木材的材料的方法。本发明的方法包括以下步骤a)使木材部分接触a1)碱性粘合剂以及a2)噻虫啉，并且b)在压机接触面的温度为126℃到240℃时在压力下压制木材部分的一个床层，该床层包含按照步骤a)处理的木材部分。用本发明的方法处理过的这些基于木材的材料对白蚁具有高度的稳定性，可实现免受白蚁侵害的高效保护。
文档编号B27M1/08GK101579873SQ20091013643
公开日2009年11月18日 申请日期2009年5月8日 优先权日2008年5月9日
发明者伊拉斯谟·福格尔, 安德烈亚斯·伯切尔, 彼得·施佩特曼, 托比亚斯·察尔曼, 托马斯·耶切, 斯特芬·多纳特 申请人:朗盛德国有限责任公司