СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПРЕССОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ ЦАПУКА Российский патент 1995 года по МПК B27N3/02 

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к производству древесных плит.

Известны способы производства древесных плит, позволяющие уменьшить их токсичность путем использования карбамидоформальдегидных смол, синтезированных при низком молярном соотношении карбамид:формальдегид.

Недостатком известных способов является то, что древесные плиты отличаются невысокими физико-механическими показателями.

Известен способ производства древесных плит путем введения добавок-производных формальдегида.

Недостатком способа является относительно высокая токсичность плит.

Известен способ производства прессованных изделий, включающий смешивание частиц наполнителя с водным раствором карбамидоформальдегидных олигомеров с метилольными группами, отвердителем и добавками, формированием заготовок изделий с последующим горячим прессованием.

Недостатком известного способа является повышенная токсичность прессованных изделий (плит) и увеличение расхода карбамидоформальдегидных олигомеров.

Цель изобретения повышение качества прессованных изделий за счет снижения их токсичности.

Это достигается тем, что перед смешиванием осуществляют активацию (увеличение реакционной способности) карбамидоформальдегидных олигомеров), при этом активацию (увеличение реакционной способности) производят раскрытием метилольных групп карбамидоформальдегидных олигомеров, а раскрытие метилольных групп проводят изменением формы (конфигурации) карбамидоформальдегидных олигомеров.

Изобретение имеет следующие отличия от прототипа. Активацию (увеличение реакционной способности) карбамидоформальдегидных олигомеров путем раскрытия метилольных групп из-за изменения формы олигомеров проводят введением веществ с гидрофильными группами.

Введение в водный раствор карбамидоформальдегидных олигомеров с метилольными группами веществ с гидрофильными группами из-за более сильного взаимодействия этих веществ с водой приводит к "обезвоживанию" карбамидоформальдегидных олигомеров. Вследствие этого уменьшается взаимодействие карбамидоформальдегидных олигомеров с водой и увеличивается взаимодействие различных групп олигомеров между собой. Это приводит из-за отталкивания электронных оболочек атомов олигомеров к изменению формы (конфигурации) последних от рыхлой шарообразной к менее рыхлой вытянутой и метилольные группы олигомеров больше раскрываются и, следовательно, увеличивается количество образующихся между карбамидоформальдегидными олигомерами связей. Это в свою очередь ведет как к уменьшению количества непрореагировавших метилольных групп, так и к увеличению степени сшивки и более равномерному распределению сшивок, делая химическую и физическую структуру отвержденного связующего более совершенной, что повышает устойчивость последнего к процессам деструкции, и таким образом значительно снижает токсичность прессованных изделий.

Способ осуществляется следующим образом.

П р и м е р 1 (прототип). 87,6 мас. древесных частиц (стружка из осины, полученная на станке ДС-3) влажностью 3% смешивают с 12,2 мас. карбамидоформальдегидных олигомеров в виде 60% водного раствора (карбамидоформальдегидная смола марки КФ-МТ-15) путем разбрызгивания на стружку в лабораторном лопастном смесителе. К водному раствору карбамидоформальдегидных олигомеров добавляют 0,1 мас. отвердителя (хлористого аммония) и 0,1 мас. карбамида.

Готовую древесную массу формируют в ковер и подпрессовывают при давлении 0,5-1 МПа в течение 30-50 с. Горячее прессование проводят при 175^оС, давлении 2,0 МПа и продолжительности прессования 0,3 мин/мм толщины плиты. Физико-механические показатели плит определяют по ГОСТ 10632-89, содержание формальдегида по ГОСТ 27678-88.

П р и м е р 2. Осуществляют по примеру 1, но при этом берут 90,1 мас. древесных частиц, 8,9 мас. карбамидоформальдегидных олигомеров, а вместо карбамида вводят 0,9 мас. этилового спирта.

П р и м е р 3. Осуществляют по примеру 1, но при этом берут 91,5 мас. древесных частиц, 8,39 мас. карбамидоформальдегидных олигомеров, а вместо карбамида вводят 0,01 мас. 2,4,5-трихлорнитробензола.

П р и м е р 4. 84,45 мас. древесных частиц (стружка из осины для наружных слоев) влажностью 3% смешивают с 15,5 мас. карбамидоформальдегидных олигомеров в виде 52%-ного водного раствора карбамидоформальдегидной смолы марки КФ-МТ-15 путем разбрызгивания на стружку в лабораторном лопастном смесителе.

К водному раствору карбамидоформальдегидных олигомеров добавляют 0,02 мас. отвердителя (хлористого аммония) и 0,03 мас. карбамида.

88,5 мас. древесных частиц (стружка из осины для срединного слоя) влажностью 3% смешивают с 11,2 мас. карбамидоформальдегидных олигомеров в виде 60% -ного водного раствора карбамидоформальдегидной смолы марки КФ-МТ-15 путем разбрызгивания на стружку в лабораторном смесителе. К водному раствору карбамидоформальдегидных олигомеров добавляют 0,12 мас. отвердителя (хлористого аммония) и 0,18 мас. карбамида.

Формируют ковер (соотношение масс срединного и наружных слоев 1:1), подпрессовывают при давлении 0,5-1 МПа в течение 30-50 с. Горячее прессование проводят при 75^оС, давлении 2,0 МПа и продолжительности прессования 3 мин/мм толщины плиты.

П р и м е р 5. Осуществляют по примеру 4, но при этом берут для срединного слоя 91,3 мас. древесных частиц, 7,8 мас. карбамидоформальдегидных олигомеров, 0,1 мас. отвердителя, а вместо карбамида вводят 0,8 мас. этилового спирта.

П р и м е р 6. Осуществляют по примеру 4, но при этом берут для наружных слоев 86,2 мас. древесных частиц, 13,2 мас. карбамидоформальдегидных олигомеров 0,01 мас. отвердителя, а вместо карбамида вводят 0,59 мас. этилового эфира ортоугольной кислоты.

П р и м е р 7. Осуществляют по примеру 1, но при этом берут для срединного слоя 91,7 мас. древесных частиц, 8,2 мас. карбамидоформальдегидных олигомеров, 0,08 мас. отвердителя, а вместо карбамида вводят 0,02 мас. тетраэтоксисилана.

П р и м е р 8. Осуществляют по примеру 4, но при этом берут для наружных слоев 85,6 мас. древесных частиц, 13,3 мас. карбамидоформальдегидных олигомеров, 0,02 мас. карбамида, 0,03 мас. отходов производства полиэтиленполиамина (отходы хлористого аммония) вместо хлористого аммония, а также 1,0 мас. лигносульфоната на кальциевом основании и 0,05 мас. аммиачной воды, а для срединного слоя 91,5 мас. древесных частиц, 9,1 мас. карбамидоформальдегидных олигомеров и вместо хлористого аммония 0,4 мас. отходов производства полиэтиленполиаминов (отходы хлористого аммония).

Физико-механические показатели плит и содержание формальдегида представлены в таблице.

Таким образом, изобретение позволяет улучшить качество прессованных изделий, снизив содержание в них формальдегида.

Использование: в деревообрабатывающей промышленности. Сущность изобретения: частицы наполнителя смешивают с водным раствором карбамидоформальдегидных олигомеров с метилольными группами, отвердителем и добавками, формируют заготовки изделия, осуществляют горячее прессование, а перед смешиванием осуществляют активацию олигомеров раскрытием метилольных групп посредством изменения формы олигомеров. 48 з.п ф-лы, 1 табл.

1. Способ производства прессованных изделий, включающий смешивание частиц наполнителя с водным раствором карбамидоформальдегидных олигомеров с метилольными группами, отвердителем и добавками, формирование заготовок изделий с последующим горячим прессованием, отличающийся тем, что перед смешиванием осуществляют активацию карбамидоформальдегидных олигомеров раскрытием их метилольных групп посредством изменения формы олигомеров. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что степень активации определяют по изменению формы карбамидоформальдегидных олигомеров. 3. Способ по пп. 1 2, отличающийся тем, что форму карбамидоформальдегидных олигомеров изменяют от шарообразной до вытянутой. 4. Способ по пп.1-3, отличающийся тем, что активацию карбамидоформальдегидных олигомеров осуществляют обезвоживанием. 5. Способ по пп.1-4, отличающийся тем, что обезвоживание карбамидоформальдегидных олигомеров осуществляют введением веществ с гидрофильными группами. 6. Способ по пп.1-5, отличающийся тем, что вещества с гидрофильными группами вводят непосредственно в водный раствор карбамидоформальдегидных олигомеров. 7. Способ по пп.1-5, отличающийся тем, что вещества с гидрофильными группами наносят на наполнитель. 8. Способ по пп.1-7, отличающийся тем, что в качестве веществ с гидрофильными группами используют спирты. 9. Способ по пп.1-8, отличающийся тем, что в качестве вещества с гидрофильными группами используют этиловый спирт. 10. Способ по пп.1-9, отличающийся тем, что этиловый спирт вводят в срединный слой заготовки изделия. 11. Способ по пп.1-9, отличающийся тем, что этиловый спирт вводят в наружные и срединный слои. 12. Способ по пп.1-7, отличающийся тем, что в качестве веществ с гидрофильными группами используют нитрохлорбензолы. 13. Способ по пп.1-7, отличающийся тем, что нитрохлорбензолы вводят в наружные слои заготовки изделия. 14. Способ по пп.1-7, 12, отличающийся тем, что нитрохлорбензолы вводят в срединный слой заготовки изделия. 15. Способ по пп.1-7 и 12, отличающийся тем, что нитрохлорбензолы вводят в наружные и срединный слои заготовки изделия. 16. Способ по пп.1-7, 12-15, отличающийся тем, что в качестве нитрохлорбензола используют 2,4,5-трихлорнитробензол. 17. Способ по пп.1-7, отличающийся тем, что в качестве активизирующих карбамидоформальдегидных олигомеров используют вещества, выделяющие соединения с гидрофильными группами. 18. Способ по пп.1-7 и 17, отличающийся тем, что в качестве активизирующих карбамидоформальдегидные олигомеры веществ, выделяющих соединение с гидрофильными группами, используют ортоэфиры карбоновых кислот. 19. Способ по пп.1-7, 17 и 18, отличающийся тем, что ортоэфиры карбоновых кислот вводят в наружные слои заготовки изделия. 20. Способ по пп.1-7, 17 и 18, отличающийся тем, что ортоэфиры карбоновых кислот вводят в срединный слой. 21. Способ по пп.1-7, 17 и 18, отличающийся тем, что ортоэфиры карбоновых кислот вводят в наружные и срединный слои. 22. Способ по пп.1-7, 17-21, отличающийся тем, что в качестве ортоэфира используют ортоэфир муравьиной кислоты. 23. Способ по пп.1-7 и 17, отличающийся тем, что в качестве активизирующих карбамидоформальдегидные олигомеры веществ, выделяющих соединения с гидрофильными группами, используют ортоугольные эфиры. 24. Способ по пп. 1-17 и 23, отличающийся тем, что ортоугольные эфиры вводят в наружные слои заготовок изделий. 25. Способ по пп.1-7, 17 и 23, отличающийся тем, что ортоугольные эфиры вводят в срединный слой. 26. Способ по пп.1-7, 17 и 23, отличающийся тем, что ортоугольные эфиры вводят в наружные и срединный слои. 27. Способ по пп.1-7, 17, 23-26, отличающийся тем, что в качестве ортоугольного эфира используют этиловый эфир. 28. Способ по пп.1-7 и 17, отличающийся тем, что в качестве активизирующих карбамидоформальдегидные олигомеры веществ, выделяющих соединения с гидроксильными группами, используют эфиры хлоругольной кислоты. 29. Способ по пп.1-7, 17 и 28, отличающийся тем, что эфиры хлоругольной кислоты вводят в наружные слои заготовки изделия. 30. Способ по пп.1-7, 17 и 28, отличающийся тем, что эфиры хлоругольной кислоты вводят в срединный слой заготовки изделия. 31. Способ по пп.1-7, 17 и 28, отличающийся тем, что эфиры хлоругольной кислоты вводят в наружные и срединный слои заготовки изделий. 32. Способ по пп.1-7, 17, 28-31, отличающийся тем, что в качестве эфира хлоругольной кислоты используют этиловый эфир хлоругольной кислоты. 33. Способ по пп.1-7 и 17, отличающийся тем, что в качестве активизирующих карбамидоформальдегидные олигомеры веществ, выделяющих соединения с гидроксильными группами, используют тетраэтоксисилан. 34. Способ по пп.1-7, 17 и 33, отличающийся тем, что тетраэтоксисилан вводят в срединный слой заготовки изделия. 35. Способ по пп.1-7, 17 и 33, отличающийся тем, что тетраэтоксисилан вводят в наружные слои заготовки изделия. 36. Способ по пп.1-7, 17 и 33, отличающийся тем, что тетраэтоксисилан вводят в наружные и срединный слои заготовки изделия. 37. Способ по пп.1-7, отличающийся тем, что в качестве веществ, активизирующих карбамидоформальдегидные олигомеры, используют лигносульфонаты, обработанные карбамидом и аммиачной водой. 38. Способ по пп.1-7 и 37, отличающийся тем, что обработанные карбамидом и аммиачной водой лигносульфонаты вводят в наружные слои заготовки изделия. 39. Способ по пп.1-7 и 37, отличающийся тем, что обработанные карбамидом и аммиачной водой лигносульфонаты вводят в срединный слой заготовки изделия. 40. Способ по пп.1-7 и 37, отличающийся тем, что обработанные карбамидом и аммиачной водой лигносульфонаты вводят в наружные и срединный слои заготовки изделия. 41. Способ по пп.1-7, 37-40, отличающийся тем, что в качестве лигносульфонатов используют лигносульфонат на аммониевом основании. 42. Способ по пп.1-7, 37-40, отличающийся тем, что в качестве лигносульфонатов используют лигносульфонат на натриевом основании. 43. Способ по пп.1-7, 37-40, отличающийся тем, что в качестве лигносульфонатов используют лигносульфонат на кальциевом основании. 44. Способ по пп.1-43, отличающийся тем, что в качестве отвердителя используют отходы производства полиэтиленполиамина. 45. Способ по пп.1-44, отличающийся тем, что отходы производства полиэтиленполиамина вводят в наружные слои заготовки изделия. 46. Способ по пп.1-44, отличающийся тем, что отходы производства полиэтиленполиамина вводят в срединный слой заготовки изделия. 47. Способ по пп.1-44, отличающийся тем, что отходы производства полиэтиленполиамина вводят в срединный и наружные слои. 48. Способ по пп.1-47, отличающийся тем, что в качестве отходов производства полиэтиленполиамина используют отходы хлористого аммония. 49. Способ по пп.1-47, отличающийся тем, что в качестве отходов производства полиэтиленполиамина используют отходы хлористого натрия.