СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ДРЕВЕСНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 1996 года по МПК B27D1/04 

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано при изготовлении древесных композиционных материалов, например фанеры, слоистых древесных пластиков, ДСтП, ДВП и др.

Известен способ изготовления древесных композиционных материалов, например, фанеры, заключающийся в подготовке древесной основы путем гидротермической обработки древесины с последующим получением из нее лущеного шпона, его сушке, формировании пакета из листов шпона с нанесением на него связующего, подпрессовке пакета и его горячем прессовании.

Недостатком известного способа является значительная токсичность изготовляемого материала, что не позволяет отнести готовый материал к классу Е1 по формальдегиду. Данный недостаток относится и к способам изготовления других древесных композиционных материалов, таких как ДСтП, ДВП и т.п.

Это обусловлено тем, что древесина, являясь основой древесных композиционных материалов, обладает адсорбционными свойствами, сорбируя формальдегид и другие вредные химические вещества, содержащиеся в сушильном агенте, где присутствуют топочные газы, в воздушной среде при повышенной температуре за счет термодеструкции древесины и выделения из нее токсичных продуктов разложения, а также в воздушной среде производственного помещения на участке нанесения связующего, прессования и сортировки готовой продукции, кроме того в воздушной среде производственного помещения, загрязненного выхлопными газами от погрузчиков, работающих с использованием двигателей внутреннего сгорания.

Задача, решаемая изобретением, заключается в изготовлении экологически чистых древесных композиционных материалов, содержащих пониженное количество формальдегида и других вредных веществ, например, производные фенола, метанол и т.д. не превышающего их фоновой концентрации.

Поставленная задача решается тем, что в способе производства древесных композиционных материалов, включающем изготовление древесной основы, ее сушку, формирование пакета и прессование, сушку древесной основы осуществляют в среде, не содержащей продуктов горения топлива, в том числе формальдегида, а также тем, что последующие после сушки технологические операции выполняют в среде, содержание формальдегида и других вредных веществ в которой не превышает их фоновой концентрации.

П р и м е р. Древесный композиционный материал, например, фанеру, изготавливают путем гидротермической обработки древесины березы при температуре воды 40-45^оС (мягкий режим) в течение нескольких часов в зависимости от времени года и диаметра древесного сырья. После гидротермической обработки древесное сырье подвергают лущению на лущильных станках с получением древесного шпона заданной толщины, например 1,5 мм.

Согласно изобретению полученный шпон сушат в среде, не содержащей продуктов горения топлива, в том числе формальдегида. Данную операцию целесообразно осуществлять контактным (например за счет нагретых поверхностей) или конвективным (например за счет обработки шпона нагретым воздухом) способом, полностью исключающим содержание в сушильном агенте продуктов горения топлива. Шпон сушат до влажности 8±2%
Далее из высушенного шпона формируют трехслойные пакеты путем нанесения связующего (например смолы СФЖ-3014) на четные листы шпона с обеих сторон его и последующей укладки листов шпона с взаимно перпендикулярным расположением волокон.

После подпрессовки сформированных пакетов осуществляют их горячее прессование по режиму:
Температура прессования, ^оС 125-130
Давление прессования, МПа 1,8
Время прессования при
расположении
в промежутке пресса трех
пакетов, мин 8
Время снятия давления, с 90
После прессования фанеру подвергают технологической выдержке в стопах в течение 24 ч. Формирование пакета, подпрессовку, прессование и выдержку осуществляют с использованием эффективной вытяжной вентиляции.

После технологической выдержки и обрезки по формату фанеру отправляют на сортировку.

На всех технологических этапах изготовления древесных композиционных материалов древесина, являясь основой этих материалов, сорбирует (поглощает) из окружающей среды вредные газообразные вещества. Поэтому все последующие после сушки древесной основы технологические операции выполняют в среде, содержание формальдегида и других вредных веществ в которой не превышает их фоновой концентрации. За фоновую концентрацию, например формальдегида, принята концентрация формальдегида, выделяющегося из чистой древесины. Выделение формальдегида (его фоновая концентрация) из древесины березы через одни сутки экспонирования ее образцов при 40^оС и кратности воздухообмена 1 об/ч, насыщенности 1,2 м²/м³ составляет 0,239 мг/м³.

Сравнительные результаты исследований заявляемого решения и наиболее близкого к нему показывают, что выделение вредных веществ, например формальдегида, из шпона, высушенного в среде, содержащей продукты горения топлива (газовая сушилка СРГ-25 м), более чем в два раза превышает его фоновую концентрацию. При этом выделение формальдегида из фанеры, изготовленной по заявляемому способу, не превышает фоновую концентрацию, в то время как выделение формальдегида из фанеры, изготовленной по известному способу более чем в 3 раза превышает его фоновую концентрацию. Санитарно-химическая оценка шпона, фанеры и древесины проводилась в моделированных условиях в соответствии с "Методическими указаниями по санитарно-гигиеническому контролю полимерных строительных материалов, предназначенных для применения в строительстве жилых и общественных зданий" (Издание 3-е, дополненное, Минздрав СССР, М. 1980, с. 51) с применением СТП 01-94 (Стандарт предприятия НИОКТ "Биоэкономониторинг") "Унифицированная методика санитарно-химической оценки полимерных и композиционных материалов на основе карбамидо-, меламино- и фенолоформальдегидных смол".

Выявленные закономерности в заявленном техническом решении распространяются не только на производство фанеры, но и других древесных композиционных материалов, таких как ДСтП. ДВП сухого способа производства и другие материалы, получаемые путем горячего прессования.

Таким образом, изобретение позволяет изготавливать древесные композиционные материалы с пониженным содержанием вредных веществ в них.

Использование: деревообработка, изготовление древесных композиционных материалов. Сущность изобретения: древесный композиционный материал, например фанеру, изготавливают путем гидротермической обработки древесины, а затем подвергают лущению с получением древесного шпона. Полученный шпон сушат в среде, не содержащей продуктов горения топлива, в том числе формальдегида, способом, полностью исключающим содержание в сушильном агенте продуктов горения топлива. Из шпона формируют пакеты путем нанесения связующего на четные листы шпона с обеих сторон с последующей укладкой листов шпона с взаимно перпендикулярным расположением волокон. После подпрессовки сформированных пакетов осуществляют их горячее прессование. Все последующие после сушки древесной основы технологические операции выполняют в среде, содержание формальдегида и других вредных веществ в которой не превышает их фоновой концентрации. При этом за фоновую концентрацию, например формальдегида, принята концентрация формальдегида, выделяющегося из чистой древесины. Выделение формальдегида (его фоновая концентрация) из древесины березы через одни сутки экспонирования ее образцов при 40^oС кратности воздухообмена 1 об/ч и насыщенности 1,2 м²/м³ составляет 0,239 мг/м³. 1 з. п. ф-лы.

1. СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ДРЕВЕСНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающий изготовление древесной основы, ее сушку, формирование пакета и прессование, отличающийся тем, что сушку древесной основы осуществляют в среде, не содержащей продуктов горения топлива, в том числе формальдегида. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что последующие после сушки древесной основы технологические операции выполняют в среде, содержание формальдегида и других вредных веществ в которой не превышает их фоновой концентрации.