СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДРЕВЕСНОСТРУЖЕЧНЫХ ПЛИТ Российский патент 1994 года по МПК B27N3/02 

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано при изготовлении клееных древесных материалов, в частности древесностружечных плит, клееной древесины.

Известен способ изготовления древесностружечных плит на основе измельченной древесины, карбамидоформальдегид- ной смолы и катализатора с последующим формированием ковра и его пресссованием. Недостатком этого способа является то, что получаемые плиты имеют невысокие прочностные свойства, высокую токсичность и низкие показатели по водопоглощению и разбуханию по толщине.

Известен способ изготовления древесностружечных плит на основе измельченной древесины, карбамидной смолы и катализатора. Плиты, полученные по этому способу, имеют низкие физико-механические показатели, высокую токсичность, малую водостойкость и разбухание по толщине.

Известен способ получения древесностружечных плит на основе измельченной древесины, карбамидоформальдегидной смолы и катализатора отверждения [1]. Плиты, полученные по этому способу, не отвечают требованиям по токсичности, а дефицитность катализатора отверждения сдерживает внедрение способа. Кроме того, при изготовлении плит требуется высокая температура прессования.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу является способ получения древесных плит путем перемешивания измельченной древесины, карбамидоформальдегидной смолы и комплексного катализатора отверждения и горячего прессования [2]. Плиты, полученные по этому способу, имеют тенденцию к снижению их токсичности, однако данная проблема не решена в полном объеме. Кроме того, при их изготовлении необходима высокая температура и резкое увеличение продолжительности горячего прессования. Плиты отличаются сравнительно низкой водостойкостью.

Целью изобретения является снижение температуры прессования плит, снижение их токсичности, водопоглощения и разбухания по толщине, а также повышение механической прочности.

Достигается это тем, что на древесные частицы наносят пенополиуретановое связующее, включающее смесь простых полиэфиров, стабилизатор пены, вспенивающий агент, а в качестве катализатора отверждения - щавелевокислый марганец в количестве 0,05-1,0 мас.ч. и изоцианат в количестве 170-180 мас. ч. при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.:
Измельченная древесина 100
Пенополиурета- новое связующее 10-40
Причем в качестве полиэфирной смеси используют оксипропилированный триол и N -тетраоксипропилендиамин, а в качестве стабилизатора пены-сополимер полиорганосилоксана и полиоксисилоксана и вспенивающего агента-фреон при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Оксипропилиро- ванный триол 70-80
N' -тетраоксипро- пилендиамин 20-30
Сополимер поли-
органосилоксана и полиоксисилоксана 1,3-1,7 Фреон 25-35 а в качестве изоцианатного компонента-дифенилметандиизоцианат.

Достоинством отличительных признаков предлагаемого способа является использование нового связующего для изготовления древесностружечных плит, обеспечивающего снижение температуры прессования и получение нетоксичных плит, улучшение их физико-механических свойств, а также сохранение постоянной продолжительности прессования (8±2 мин) независимо от толщины плит.

Процесс изготовления древесностружечных плит по предлагаемому способу включает следующие операции: приготовление пенополиуретанового связующего путем тщательного и последовательного перемешивания его компонентного состава, нанесение связующего на древесные частицы, формирование ковра и его прессование.

П р и м е р 1. В емкость для смешивания помещают полиэфирную смесь, включающую оксипропилированный триол 70 мас.ч., N' -тетраоксипропилендиамин 20 мас. ч. , сополимер полиорганосилоксана и полиоксисилоксана 1,3 мас.ч., фреон - 25 мас.ч. и катализатор отверждения щавелевокислый марганец - 0,05 мас. ч. , тщательно перемешивают, затем добавляют дифенилметандиизоцианат в количестве 170 мас. ч. и после повторного перемешивания смесь в заданном количестве наносят на древесные частицы. Сформированный ковер прессуют в горячем прессе при температуре 100^оС и продолжительности выдержки 8 мин.

П р и м е р 2. Выполняется в последовательности аналогично первому примеру при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: оксипропилированный триол 75, N -тетраоксипропилендимин 25, сополимер полиорганосилоксана и полиоксисилоксана 1,3, фреон 25, дифенилметандиизоцианат 175, катализатор 0,6.

П р и м е р 3. Выполняется в последовательности аналогично первому примеру при следующем содержании компонентов, мас.ч.: оксипропилированный триол 80, N' -тетраоксипропилендиамин 30, сополимер полиорганосилоксана и полиоксисилоксана 1,7, фреон 35, дифенилметандиизоцианат 180, катализатор 1,0.

Физико-механические свойства древесностружечных плит толщиной 16 мм в зависимости от компонентного состава и расхода связующего приведены в таблице.

Результаты исследований показывают, что предел прочности при статическом изгибе плит в зависимости от содержания пенополиуретанового связующего изменяется от 11,3 до 27,7 МПа, предел прочности при растяжении перпендикулярно пласти - от 0,60 до 1,69 МПа, водопоглощение - от 8,3 до 80,9%, а разбухание по толщине - от 0,7 до 22,1%. Выделение свободного изоцианата из плит не обнаружено.

Исследованиями установлена возможность варьирования вида и компонентного состава полиэфирной смеси в диапазоне: оксипропилированный триол 70-80 мас. ч., N' -тетраоксипропилендиамин 20 - 30, сополимер полиорганосилоксана и полиоксисилоксана 1,3 - 1,7, фреон 25-35, щавеле- вокислый марганец 0,05-1,0 и дифенилметандиизоцианат 170-180 мас.ч. с получением указанного положительного эффекта.

Эффективность предлагаемого способа достигается за счет снижения энергозатрат на изготовление плит, снижения токсичности и улучшения их физико-механических свойств.

Использование: в деревообрабатывающей промышленности для изготовления клееных древесных материалов, в частности древесностружечных плит, фанеры и др. Сущность изобретения: использование при изготовлении древесностружечных плит пенополиуретанового связующего, включающего смесь простых полиэфиров, стабилизатор пены, вспенивающий агент, а в качестве катализатора отверждения щавелевокислый марганец в количестве 0,05 - 1,0 мас.ч. и дифенилметандиазоцианит в количестве 170 - 180 мас.ч. при следующем соотношении ингредиентов, мас. ч.: измельченная древесина 100, пенополиуретановое связующее 10 - 40.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДРЕВЕСНОСТРУЖЕЧНЫХ ПЛИТ путем перемешивания измельченной древесины и связующего и последующего горячего прессования, отличающийся тем, что, с целью снижения температуры прессования плит, их токсичности, водопоглощения и разбухания по толщине, повышения механической прочности, на древесные частицы наносят пенополиуретановое связующее, включающее смесь простых полиэфиров - оксипропилированного триола и тетраоксипропилендиамина, стабилизатор пены - сополимер полиорганосилоксана и полиоксисилоксана, вспенивающий агент - фреон, в качестве катализатора отверждения - щавелевокислый марганец, дифенилметандиизоцианат при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.:
Измельченная древесина 100
Пенополиуретановое связующее 10 - 40
При следующем соотношении компонентов связующего, мас.ч.:
Оксипропилированный триол 70 - 80
Тетраоксипропилендиамин 20 - 30
Сополимер полиорганосилоксана и полиоксисилоксана 1,3 - 1,7
Фреон 25 - 35
Щавелевокислый марганец 0,05 - 1,0
Дифенилметандиизоцианат 170 - 180