Development of selectively densified surface laminated wood based composites

Abstract

An attempt was made to develop selectively densified surface laminated wood based composites. Two types of wood composites were produced (veneer laminated Medium Density Fiberboard, MDF and wafer overlaid particleboard, PB) in this study. Veneer or wafer plasticized by NaClO₂ treatment and PF resin impregnated were laminated on both sides of the MDF or PB and compressed at ordinary pressure. The main observation was that overlaying plasticized veneer on MDF before hot pressing is a promising method for improving mechanical properties and dimensional stability of commercial MDF. The MOR and MOE of surface laminated MDF attained 177 MPa and 18 GPa, respectively. The water absorption percentage of laminated MDF decreased from 160.7 to 7.2%. Furthermore, it is interesting to note that NaClO₂ treated and resin impregnated wafer or powder laminated particleboards showed excellent performance especially in stiffness. The MOR and MOE reached 40 MPa and 7 GPa which is more than two times higher compared to untreated wafer laminated board and three times higher than particleboard. This value is comparable to commercial lauan plywood having a density of 0.78 g/cm³. The processing technique of the composite is simple and can be easily applied by the industry.

Zusammenfassung

Es wurde ein Versuch unternommen, beschichtete und dadurch an der Oberfläche verdichtete Holzverbundwerkstoffe zu entwickeln. Hergestellt wurden zwei verschiedene Arten von Holzverbundwerkstoffen (furnierbeschichtete mitteldichte Faserplatten, MDF, und wafer-beschichtete Spanplatten, PB). MDF und PB wurden mit Furnieren bzw. mit Wafern beidseitig beschichtet und mit normalem Druck aufgebracht. Die Beschichtungsmaterialien waren mit NaClO₂ plastifiziert und mit PF-Harz imprägniert worden Dabei erwies sich die Beschichtung von MDF mit vor dem Heißpressen plastifizierten Furnieren als ein vielversprechendes Verfahren zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und der Dimensionsstabilität von handelsüblichem MDF. Die Biegefestigkeit von oberflächenbeschichtetem MDF lag bei 177 MPa und der E-Modul bei 18 GPa. Die prozentuale Wasseraufnahme von beschichtetem MDF ging von 160.7 auf 7.2% zurück. Des Weiteren zeigten Spanplatten, die mit NaClO₂ behandelten und Harz imprägnierten Wafern beschichtet wurden bzw. pulverbeschichtete Spanplatten ausgezeichnete Eigenschaften, v. a. hinsichtlich Steifigkeit. Mit Werten von bis zu 40 MPa bzw. 7 GPa war die Biegefestigkeit und der E-Modul mehr als doppelt so hoch wie der von Spanplatten, die mit Wafern beschichtet worden waren, und dreimal höher als der von Spanplatten. Dieser Wert ist mit demjenigen von handelsüblichem Lauansperrholz mit einer Rohdichte von 0.78 g/cm³ vergleichbar. Das Herstellungsverfahren für den Verbundwerkstoff ist einfach und kann in der Industrie leicht eingesetzt werden.