PROCEDIMIENTO PARA FABRICAR PANELES DE FIBRAS DE DENSIDAD MEDIA Y PIEZAS MOLDEADAS DE FIBRAS CON EMISIÓN REDUCIDA Y BAJO HINCHAMIENTO.

Procedimiento para fabricar paneles de fibras, en particular paneles de fibras de densidad media,

a partir de lignocelulosas, en el que las lignocelulosas se disgregan químico-termohidrolíticamente y a continuación se separan las fibras en un refinador, se dotan de un aglutinante, se esparcen para formar esterillas de fibras y se prensan para formar paneles de fibras, caracterizado porque la separación de las fibras de las lignocelulosas se realiza en presencia de taninos condensados añadidos en el refinador y la aportación de aglutinantes a las fibras se realiza según el procedimiento blow-line (línea de soplado) en un blender (mezclador)

Procedimiento para fabricar paneles de fibras de densidad media y piezas moldeadas de fibras con emisión reducida y bajo hinchamiento.

La invención se refiere a un procedimiento para fabricar paneles de fibras de densidad media (MDF) según el preámbulo de la reivindicación 1, con emisión reducida de compuestos orgánicos volátiles (VOC) y a la vez bajo hinchamiento. Como compuestos orgánicos volátiles se consideran compuestos orgánicos cuyo punto de ebullición se encuentra entre 50ºC y 260ºC. Los compuestos orgánicos volátiles proceden en gran parte de la madera, pero en parte también del aglutinante. También la interacción entre aglutinante y madera influye sobre la composición de los componentes volátiles, siendo otros factores influyentes las condiciones de fabricación de los paneles de fibras de densidad media. Los compuestos de madera emiten también formaldehído. No obstante, el formaldehído no se encuentra entre los compuestos orgánicos volátiles según la definición de los mismos.

Para fabricar paneles de fibras de densidad media, se encolan fibras de lignocelulosas con un aglutinante, se esparcen para formar esterillas de fibras y a continuación se prensan en caliente, dado el caso tras un proceso de prensado previo. Las lignocelulosas pueden ser maderas y plantas anuales.

La obtención de fibras a partir de las lignocelulosas se realiza por lo general según un procedimiento termomecánico (procedimiento TMP), conociéndose también la fabricación de fibras según el procedimiento químico-termomecánico (procedimiento CTMP) por el documento EP 0 639 434. Para la fabricación de fibras de madera según el procedimiento TMP se lavan primeramente productos de la trituración de la madera, como recortes de madera, para eliminar eventuales partículas de arena. Tras el lavado se preevaporan los recortes de madera por lo general a temperaturas entre 60ºC y 80ºC y llegan a continuación, mediante un transporte de tornillo sin fin, al llamado digestor, donde los mismos usualmente se disgregan termohidrolíticamente a temperaturas de 170ºC a 180ºC. Tras la disgregación se conducen los recortes de manera disgregados a un refinador a presión, donde los mismos se someten a una separación de fibras bajo presión a temperaturas de igualmente 170ºC a 180ºC. A la separación de fibras en el refinador a presión puede seguir una etapa de refino sin presión. Las condiciones de disgregación pueden variar en función del material primario, pudiendo así utilizarse en plantas anuales temperaturas más bajas de 140ºC a 160ºC para la disgregación. Tras la etapa de refino se transportan las fibras, mediante la presión que reina en el refinador, a una tubería de soplado, donde las mismas se dotan de un aglutinante. En la fabricación de fibras según el proceso CTMP se añaden a los productos de la trituración de la madera, antes o durante la disgregación, productos químicos como sulfito sódico e hidróxido sódico o combinaciones de sulfito sódico e hidróxido sódico. También es posible añadir otros productos químicos.

Como aglutinantes para la fabricación de paneles de fibras de densidad media, se utilizan principalmente resinas aminoplásticas como resinas de formaldehído a base de urea (resinas UF), siendo poco significativos al respecto comparativamente otros aglutinantes sintéticos como resinas de fenolformaldehído (resinas PF) y adhesivos a base de diisocionatos polímeros (PMDI). Para aglutinar las fibras pueden utilizarse también aglutinantes termoplásticos como resinas de reacción de metacrilato. El aglutinante utilizado para fabricar MDF se inyecta a menudo en la tubería de soplado, pero puede también aplicarse tras el secado de las fibras en un mezclador. Son posibles también combinaciones de ambos procedimientos, pudiendo inyectarse en la tubería de soplado sólo una parte del aglutinante y aplicándose el resto sólo después del secado en el mezclador. Puede introducirse también en la tubería de soplado un aglutinante de determinada composición y utilizarse tras el secado otro aglutinante con una composición distinta.

Además de los aglutinantes sintéticos, pueden utilizarse aglutinantes a base de sustancias naturales como resinas de formaldehído con tanino (resinas TF) para la fabricación de MDF. Las resinas TF se obtienen mediante reacción entre taninos y formaldehído. Los taninos, en particular los taninos condensados, se obtienen mediante extracción de determinadas cortezas y maderas. Especialmente adecuadas para ello son la madera de quebracho (quebracho colorado), así como cortezas tales como la corteza de acacia (acacia mearnsii), corteza de abeto (picea abies), etcétera. La extracción de taninos a partir de maderas y cortezas se realiza por lo general a temperaturas entre 70ºC y 130ºC en agua en el procedimiento de cascada según el principio de la contracorriente. Durante la extracción pueden añadirse también productos químicos como sulfito sódico y/o hidróxido sódico, predominantemente para aumentar la solubilidad del tanino en agua. La sulfitación del tanino puede realizarse también tras la extracción. Para la fabricación de resinas TF se transforman los taninos extraídos con formaldehído. Como otro aglutinante natural puede utilizarse almidón en diversas formas (almidón nativo, almidón oxidado, almidón modificado). También se conocen combinaciones de tanino y almidón como aglutinantes.

En el curso del tratamiento termohidrolítico en el digestor y en el refinador se produce por un lado la descomposición química parcial de la madera. Resultan compuestos muy volátiles como formaldehído, furfural, furfural hidroximetílico, ácido fórmico y ácido acético. Las hemicelulosas de la madera se descomponen también parcialmente para formar hidratos de carbono solubles. El ácido fórmico y el ácido acético que se liberan de la madera tienen un cierto efecto disgregador sobre la madera. Además de la descomposición en los hidratos de carbono, puede también verse atacada la lignina en medida reducida, con lo que pueden resultar productos de la descomposición de la lignina como metanol y formaldehído. La composición química de los compuestos orgánicos volátiles a partir del material de la madera o bien a partir de las fibras fabricadas con el mismo, depende de los tipos de madera. En el caso de la madera de pino pueden resultar aldehídos como pentanal, hexanal y octanal en grandes cantidades. También influyen sobre la composición de los componentes volátiles el tipo de disgregación y las condiciones de disgregación.

Los componentes volátiles de la descomposición de la madera pueden, partiendo de refinador, emitirse al entorno, parcialmente durante el secado de las fibras ya que son volátiles en el vapor de agua. Además, los ácidos fácilmente volátiles pueden funcionar como agentes endurecedores y provocar un precondensado del aglutinante inyectado en la tubería de soplado y dado el caso durante el secado. Esto da lugar a una reducción de la efectividad adhesiva del aglutinante durante el prensado. Los hidratos de carbono descompuestos y no volátiles que se producen durante la disgregación permanecen en los paneles de fibras fabricados y reducen en cierto modo su resistencia biológica.

El documento DE 101 24 638 A1 describe un procedimiento para fabricar paneles de lignocelulosa unidos por tanino a partir de placas de aglomerado y de fibras usadas, en el que los productos de trituración procedentes de las placas usadas se disgregan con soluciones de tanino con una concentración de entre 1% y 30% en la gama de temperaturas entre 70ºC y 200ºC, se secan, se esparcen para formar esterillas y se prensan en caliente. La meta del procedimiento es fabricar paneles de fibras de densidad media con el aglutinante de resina de formaldehído con tanino, sin que el tanino llegue a reaccionar previamente con el formaldehído, para generar resinas de formaldehído con tanino. Mediante la disgregación de placas de aglomerado de madera y de fibra de madera usadas, se libera formaldehído y el mismo reacciona con la solución de tanino diluida en agua para formar resina de formaldehído con tanino.

Es tarea de la invención por un lado reducir la cantidad de componentes fácilmente volátiles procedentes de paneles de fibras de media densidad y evitar en amplia medida su formación y por otro lado mejorar las características físico-tecnológicas de los paneles fabricados. En particular debe reducirse el hinchamiento de las placas.

La solución a la tarea que sirve de base a la presente invención se define según la parte...

1. Procedimiento para fabricar paneles de fibras, en particular paneles de fibras de densidad media, a partir de lignocelulosas, en el que las lignocelulosas se disgregan químico-termohidrolíticamente y a continuación se separan las fibras en un refinador, se dotan de un aglutinante, se esparcen para formar esterillas de fibras y se prensan para formar paneles de fibras,

caracterizado porque la separación de las fibras de las lignocelulosas se realiza en presencia de taninos condensados añadidos en el refinador y la aportación de aglutinantes a las fibras se realiza según el procedimiento blow-line (línea de soplado) en un blender (mezclador).

2. Procedimiento según la reivindicación 1,

caracterizado porque como aglutinante se utiliza una resina aminoplástica, resina de fenolformaldehído, resina de formaldehído con tanino y/o un adhesivo a base de diisocianatos.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,

caracterizado porque al aglutinante se le añade almidón como diluyente.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes,

caracterizado porque como aglutinante se utiliza una combinación de tanino, formaldehído y almidón.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3,

caracterizado porque como aglutinante se utilizan resinas de reacción de metacrilato.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes,

caracterizado porque los paneles de fibras fabricados se reelaboran para formar piezas moldeadas.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes,

caracterizado porque a las lignocelulosas se les añade antes de la disgregación sulfito sódico, bisulfito sódico y/o hidróxido sódico.

8. Procedimiento según la reivindicación 7,

caracterizado porque las cantidades de sulfito sódico, bisulfito sódico y/o hidróxido sódico añadido se encuentran entre 0,1% y 2% de sustancia sólida referida a lignocelulosas atro.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes,

caracterizado porque el tanino añadido es un tanino sulfitado o no sulfitado.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes,

caracterizado porque los paneles fabricados se almacenan o se almacenan en caliente.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes,

caracterizado porque los paneles fabricados presentan una densidad aparente de al menos 1000 kg/m³.