Изобретение относится к способам получения композиционных материалов на основе синтетических связующих, предназначенных для строительной и мебельной промышленности.
Известен способ получения малотоксичных композиционных материалов путем варьирования отношения фенол - формальдегид в используемых при их производстве фенолоформальдегидных смолах резольного типа. Однако способ не позволяет значительно снизить количество свободного формальдегида в готовых клеевых материалах, т. к. возможность варьирования отношения фенол - формальдегид ограничена /1/.
Известен способ получения малотоксичных клееных материалов, в частности изготовленных на основе карбамидоформальдегидных смол /1/ путем внесения на этапе приготовления связующего модифицирующей добавки, например мочевины.
Недостатком данного способа является то, что применяемая в данном способе добавка (мочевина) имеет с формальдегидом обратимое взаимодействие и при высоких температурах формальдегид снова выделяется из изделия. Данный метод может быть использован при получении клееных материалов на основе фенолоформальдегидных смол /2/.
Предлагаемый способ позволяет получить технический результат, заключающийся в том, что снижение токсичности клееных материалов, изготовленных на основе фенолоформальдегидных смол резольного типа, осуществляется за счет снижения эмиссии формальдегида в процессе их изготовления и непосредственно после него.
Сущность изобретения заключается в следующем. В способе получения малотоксичных клееных материалов путем введения в связующее на основе резольной фенолоформальдегидной смолы добавки, нанесения связующего на древесину с последующим горячим прессованием, в качестве добавки используют нитрозированную резольную фенолоформальдегидную смолу в количестве 1-7% от массы абсолютно сухой смолы /3/.
Добавку вносят в смолу перед стадией горячего прессования. Внесенную добавку размешивают со связующим до полного равномерного распределения.
Присутствие нитрозогрупп в фенолоформальдегидной смоле резольного типа позволяет улавливать формальдегид, выделяющийся в процессе прессования за счет окислительно-восстановительной реакции нитрозогрупп и формальдегида.
От наиболее близкого аналога заявляемый способ отличается тем, что снижение эмиссии формальдегида в процессе изготовления малотоксичных клееных материалов осуществляется за счет введения в связующее добавки на основе нитрозированной резольной фенолоформальдегидной смолы, в количестве 1 -7%.
Изобретательский уровень данного способа определяется тем, что известно применение нитрозированной фенолоформальдегидной смолы для получения устойчивых комплексов с металлами /4/, а также добавкой к резине для улучшения их адгезии к металлам /5, 6/, однако использование нитрозофенолформальдегидных смол резольного типа в качестве добавки, снижающей количество свободного формальдегида в готовых клееных материалах, авторами установлено впервые. Также использование добавки в количестве 1-7% от массы смолы в расчете на сухое вещество, позволяет решить поставленную техническую задачу.
Сущность изобретения поясняется чертежом, представлена схема приготовления связующего из фенолоформальдегидной смолы, где 1 - емкость для хранения исходной фенолоформальдегидной резольной смолы, 2 - насосы, 3 - фильтры, 4 - дозаторы, 5 - резервуар для приготовления клея.
Изготовление нитрозированной фенолоформальдегидной смолы осуществляется по стандартной методике нитрозирования фенольных производных нитритом натрия в среде серной кислоты /7/.
Исходную фенолоформальдегидную смолу резольного типа растворяют в дистиллированной воде до концентрации 22%. В полученный раствор добавляют нитрит натрия и перемешивают до полного растворения. Затем раствор помещают в охлаждаемую баню. При достижении температуры раствора 0oC по каплям добавляют необходимое количество 16% раствора серной кислоты при постоянном медленном перемешивании. Затем полученную смесь выдерживают в течение 1 часа при постоянном перемешивании и 12 часов в спокойном состоянии при температуре 20oC, фильтруют. Оставшийся осадок промывают дистиллированной водой и сушат или при температуре 20oC, или при температуре 100oC в термошкафу до абсолютно сухого состояния.
Рецепт изготовления добавки приведен ниже:
Материалы и реактивы: - Количество:
ФФ смола резольного типа, кг - 0.285
Нитрит натрия, кг - 0.090
Кислота серная, л - 0.080
Дистиллированная вода, л - 1.400
Содержание азота в добавке составляет 7-8%.
Способ получения малотоксичных клееных материалов на основе фенолоформальдегидных смол резольного типа осуществляется следующим образом.
Исходная фенолоформальдегидная резольная смола поступает в емкость для хранения 1, а затем посредством насоса 2, через фильтры 3 в дозатор 4 и резервуар приготовления клея 5.
Добавка - нитрозированная фенолоформальдегидная смола резольного типа из емкости 6 также подается шнековым транспортером 7 в резервуар приготовления клея 5.
Добавка вносится в клей перед горячим прессованием. Внесенную добавку размешивают со связующим до полного равномерного распределения.
Готовый клей насосом 8 подается в резервуар 9 и с помощью насоса 10 наносится на древесину.
При прессовании получаемой композиции "клей - древесина" происходит реакция взаимодействия свободного формальдегида, выделяющегося в процессе нагрева фенолоформальдегидной смолы, с нитрозированной фенолоформальдегидной смолой. В результате этой реакции наблюдается снижение эмиссии свободного формальдегида из готовых клееных материалов.
Пример 1. Прессование производилось при температуре 110oC и 130oC на смоле СФЖ - 3013 без внесения нитрозированной фенолоформальдегидной смолы. Были получены следующие результаты: для температуры прессования T = 110oC - 19.6 мг/100 г фанеры; для T = 130oC - 21.5 мг/100 г фанеры (табл. 1).
Пример 2. Прессование производилось при тех же температурах, но в исходную смолу вводили 1% от массы абсолютно сухой смолы нитрозированной фенолоформальдегидной смолы. Были получены следующие результаты: для температуры прессования T = 110oC - 14,1 мг/100 г фанеры; для T = 130oC - 7.5 мг/100 г фанеры (табл. 1).
Результаты лабораторных исследований влияния количества нитрозированной фенолоформальдегидной смолы резольного типа на эмиссию формальдегида из готовых клееных материалов приведены в таблицах 1-4. Как видно из полученных результатов, во всех случаях заметна тенденция значительного снижения эмиссии формальдегида и ограничение количества вводимой добавки 5-ю % от массы абсолютно сухой смолы. Данные результаты наглядно доказывают, что с помощью данной добавки можно в краткий срок достичь класс эмиссии Е-1, который установлен в пределах 10 мг/100 г абсолютной сухой плиты (1, с. 9).
Предлагаемый способ позволяет снизить эмиссию формальдегида уже в процессе изготовления клеевых материалов и улучшить экологическую обстановку в цехах. Используемое технологическое решение позволяет при минимальной модернизации технологии достичь повышения качества выпускаемой продукции.
Источники информации
1. Выделение формальдегида из древесно-стружечных плит: Пер. с нем. /Э. Роффаэль. Предисл. А.А.Эльберта. Под ред. докт. техн. наук проф. А.А.Эльберта. - М.: Экология, 1991, - 160 с./
2. Кноп А. , Швейб В. Фенольные смолы и материалы на их основе. Пер. с англ. - М.: Химия, 1983.
3. Burke W.J., Higginbottom H.P//J. Polymer Sci.: Pt A 1963 VI (12) p. 3617-3625.
4. GB патент N 919098.
5. GB патент N 961097.
6. Rahn J. , Stamberg J. //Chem. Prumyse. 1961, t. II (36), N 4, s. 212-214.
7. Вейганд К., Хильгетаг Г. Методы эксперимента в органической химии. М. : Химия, 1968, - с.397.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕЗАЩИЩЕННОЙ ФАНЕРЫ И ФАНЕРНЫХ ПЛИТ | 1997 |
|
RU2113982C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКИХ РЕЗОЛЬНЫХ ФЕНОЛФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ СМОЛ | 2011 |
|
RU2448123C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКИХ РЕЗОЛЬНЫХ ФЕНОЛОФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ СМОЛ | 1996 |
|
RU2123503C1 |
Водно-дисперсионная клеевая система | 2020 |
|
RU2764438C1 |
Синтетический клей для производства фанеры, фанера и способ ее производства | 2020 |
|
RU2757429C1 |
КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ФАНЕРЫ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДЛЯ НЕЕ НАПОЛНИТЕЛЯ | 2013 |
|
RU2552560C2 |
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ДРЕВЕСНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ | 1994 |
|
RU2057638C1 |
МОДИФИКАТОР СВЯЗУЮЩЕГО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДРЕВЕСНЫХ ПЛИТ, СОСТАВ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ | 2019 |
|
RU2720306C1 |
АДГЕЗИВНАЯ СИСТЕМА С НИЗКИМ ВЫДЕЛЕНИЕМ ФОРМАЛЬДЕГИДА | 2009 |
|
RU2520443C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕНОЛФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ СМОЛ | 2003 |
|
RU2251555C1 |
Изобретение относится к получению композиционных материалов на основе синтетических связующих, предназначенных для строительной и мебельной промышленности. В способе получения малотоксичных клееных материалов в качестве добавки к связующему используют нитрозированную резольную фенолоформальдегидную смолу. Способ позволяет снизить эмиссию формальдегида в процессе изготовления клееных материалов и улучшать экологическую обстановку. Улучшается качество выпускаемой продукции. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 табл.
Способ изготовления фанеры конструкционного назначения | 1987 |
|
SU1521593A1 |
Burke W.J., Higginbottom H.P//J.Polymer Sci.: PtA 1963 VI(12) p.3617-3625 | |||
Rahn J., Stamberg J.//Chem.Prumyse.1961, t II(36), N4, s.212-214. |
Авторы
Даты
2000-06-20—Публикация
1998-12-04—Подача