КЛЕЙ Российский патент 2012 года по МПК C09J161/24 

Изобретение относится к изготовлению клеевых составов, предназначенных для клееных древесных материалов, и может быть использовано в производстве нетоксичной водостойкой фанеры, влагостойких древесно-стружечных плит и других клееных древесных материалов.

Известна клеевая композиция, включающая карбамидомеламиноформальдегидную смолу и хлористый аммоний (Романов Н.М., Иванов Б.К. Карбамидоформальдегидный концентрат и смолы на его основе. М.: «Ключ», 2008, - 148 с).

Известен также клей, включающий клеевую композицию, содержащую карбамидомеламиноформальдегидную смолу (ЦНИИФ) СКМФ, пшеничную муку и активный наполнитель, в качестве которого он содержит аэросил (Кондратьев В.П. Справочник фанерщика. Глава IV. Клеевые материалы. Санкт-Петербург, Издательство Политехнического университета. 2010, с.217-218 - прототип).

Недостатками известных клеев является высокая токсичность клеевых композиций и изготовленных с их применением фанеры и плитных материалов, низкая прочность клеевого соединения, высокое водопоглощение и водоразбухание.

Техническая задача изобретения состоит в повышении качества клея за счет снижения токсичности клеевой композиции, фанеры и древесных плитных материалов на ее основе, повышения прочности клеевого соединения, а также снижения показателей водопоглощения и водоразбухания.

Поставленная задача достигается тем, что клей для производства клееных древесных материалов, включающий клеевую композицию, содержащую карбамидомеламиноформальдегидную смолу (ЦНИИФ) СКМФ, аэросил, пшеничную муку и хлористый аммоний, содержит карбамидомеламиноформальдегидную смолу (ЦНИИФ) СКМФ, модифицированную полиацетальгликолем и фурфуриловым спиртом с соотношением карбамид:полиацетальгликоль:фурфуриловый спирт (1:0,1-0,5:0,1-0,5) при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Карбамидомеламиноформальдегидная   смола (ЦНИИФ) СКМФ, модифицированная   полиацетальгликолем и фурфуриловым   спиртом с соотношением   карбамид, полиацетальгликоль и   фурфуриловый спирт 1:0,1-0,5:0,1-0,5 100 Аэросил 6-10 Пшеничная мука 1-6 Аммоний хлористый 1-2

Изобретение имеет следующие отличия от прототипа:

- клей содержит карбамидомеламиноформальдегидную смолу (ЦНИИФ) СКМФ, модифицированную полиацетальгликолем и фурфуриловым спиртом с соотношением карбамид:полиацетальгликоль:фурфуриловый спирт (1:0,1-0,5:0,1-0,5) при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Карбамидомеламиноформальдегидная   смола (ЦНИИФ) СКМФ, модифицированная   полиацетальгликолем и фурфуриловым   спиртом с соотношением   карбамид, полиацетальгликоль и   фурфуриловый спирт 1:0,1-0,5:0,1-0,5 100 Аэросил 6-10 Пшеничная мука 1-6 Аммоний хлористый 1-2

Это позволяет повысить качество клея за счет снижения токсичности клеевой композиции, фанеры и древесных плитных материалов на ее основе, повышения прочности клеевого соединения, а также снижения показателей водопоглощения и водоразбухания.

В просмотренном нами патентно-информационном фонде не обнаружено аналогичных технических решений, а также технических решений, содержащих указанные признаки.

Изобретение применимо и будет использоваться в отрасли в 2011-2012 гг.

Для изготовления клея использовали следующие ингридиенты:

- Карбамидомеламиноформальдегидная смола (ЦНИИФ) СКМФ - ТУ 2221-001-74767616-2009.

- Полиацетальгликоль ГОСТ 10437-80.

- Спирт фурфуриловый ГОСТ 28960-91 Технические условия.

- Карбамид ГОСТ 2081-92 Технические условия.

- Пшеничная мука ГОСТ Р 52189-2003 Технические условия.

- Аэросил ГОСТ 14922-77 Технические условия.

- Аммоний хлористый ГОСТ 2210-73 Технические условия.

Карбамидомеламиноформальдегидная смола (ЦНИИФ) СКМФ - ТУ 2221-001-74767616-2009, разработанная ЦНИИФ в 2009 г. успешно внедрена на ОАО «Мостовдрев», при этом на основе ее имеются следующие нормативно-технические документы:

- Технологическая инструкция ТИ1 - 2009 по производству карбамидомеламиноформальдегидной смолы марки (ЦНИИФ) СКМФ.

- Технологическая инструкция ТИ2-2009 по производству фанеры повышенной водостойкости на основе карбамидомеламиноформальдегидной смолы (ЦНИИФ) СКМФ.

- Технические условия ТУ 5512-001-74667616-2009. Фанера облицованная.

Производство смолы карбамидомеламиноформальдегидной (ЦНИИФ) СКМФ освоено в промышленных условиях ОАО «Мостовдрев», получают ее путем конденсации карбамида с формальдегидом и меламином периодическим способом в реакторе объемом 5 м³.

Используемую в заявленном клее карбамидомеламиноформальдегидную смолу получали модифицированием карбамидомеламиноформальдегидной смолы (ЦНИИФ) СКФМ полиацетальгликолем и фурфуриловым спиртом с соотношением карбамид:полиацетальгликоль:фурфуриловый спирт (1:0,1-0,5:0,1-0,5).

На производство карбамидомеламиноформальдегидной смолы (ЦНИИФ) СКМФ, модифицированной полиацетальгликолем и фурфуриловым спиртом, разработана следующая нормативно-техническая документация:

- Производство модифицированной карбамидомеламиноформальдегидной смолы марки (ЦНИИФ) СКМФ. ТИ1-2010.

- ТУ 2221-001-74767616-2010. Смола модифицированная карбамидомеламиноформальдегидная (ЦНИИФ) СКМФ.

Клей изготавливали следующим образом.

ПРИМЕР.

Карбамидомеламиноформальдегидную смолу (ЦНИИФ) СКМФ (изготовленую на ОАО «Мстовдрев»), соответствующую ТУ 2221-001-74767616-2009, модифицировали полиацетальгликолем и фурфуриловым спиртом с соотношением карбамид: полиацетальгликоль:фурфуриловый спирт (1:0,1-0,5:0,1-0,5), при этом получали модифицированную карбамидомеламиноформальдегидную смолу марки (ЦНИИФ) СКМФ в соответствии с ТУ 2221-001-7476616-2010.

Приготовление клея проводили в смесителе объемом 150 л, оборудованном лопастной мешалкой с числом оборотов 100 об/мин. Время перемешивания клея перед нанесением на шпон составило 10-15 мин.

Склеивание фанеры проводили из березового шпона толщиной 1,5 мм; влажностью 6±2%.

В таблице 1 представлен состав клеевой композиции клея (по примерам).

В таблице 2 представлены основные физико-механические показатели модифицированной карбамидомеламиноформальдегидной смолы (по примерам).

В таблице 3 представлены основные физико-механические показатели клеевой композиции с модифицированной карбамидомеламиноформальдегидной смолой.

В таблице 4 представлены физико-механические и экологические показатели фанеры, полученной с применением заявленного клея.

В таблице 5 представлены физико-механические показатели древесно-стружечных плит полученных с применением заявленного клея.

Таблица 1 Состав клевой композиции Компоненты композиции Содержание компонентов в примерах, мас.ч 1 2 3 4 5 6 7 Прототип Карбамидомеламиноформальдегидная смола СКМФ - - - - - - - 100,0 Карбамидомеламиноформальдегидная смола СКМФ, модифицированная полиацетальгликолем и фурфуриловым спиртом в соотношении по карбамиду:               -                                                                                 1:0,08:0,08 100               1:0,1:0,1   100             1:0,2:0,2     100           1:0,3:0,3       100         1:0,4:0,4         100       1:0,5:0,5           100     1:0,55:0,55             100   Аэросил 5,5 6 7 8 9 10 10,5 10 Пшеничная мука 0,8 1 2 3,5 5 6 7 2 Аммоний хлористый 0,8 1 1,3 1,5 1,8 2 2,1 1

Таблица 2 Основные физико-механические показатели модифицированной карбамидомеламиноформальдегидной смолы. Наименование показателей Величина показателей ПРИМЕРЫ Прототип 1 2 3 4 5 6 7 Внешний вид, цвет соотв. соотв. соотв. соотв. соотв. соотв. соотв. От белого до св. желтого Массовая доля сухого остатка, % 66,1 68.5 67,8 68,1 66,9 67,5 67,0 66-70 Массовая доля свободного формальдегида, % 0,28 0,13 0,12 0,15 0,13 0,14 0,35 0,3 Условная вязкость по ВЗ-246 117 80 85 75 90 72 125 40-200 Водородный показатель, pH 9,4 9,1 9,3 9,2 9,5 9,3 9,6 9,0-9,5 Время желатинизации с 1 мас.ч. хлор. аммония, при t=100°С 127 82 81 83 81 84 135 80-120 Пред. смешиваемость смолы с водой 1,0:1,0 1,0:1,0 1,0:1,0 1,0:1,0 1,0:1,0 1,0:1,0 1,0:1.0 1,0:1,0-1,0:2,0 Предел прочности при скалывании по клеевому слою фанеры после кипячения образцов в воде в течение 1 ч, МПа не менее 1,42 1,82 2,01 1,97 2,03 1,89 1,43 1,5

Таблица 3 Основные физико-механические показатели клеевой композиции с модифицированной карбамидомеламиноформальдегидной смолой. Наименование показателей Величина показателей ПРИМЕРЫ Прототип 1 2 3 4 5 6 7 Вязкость по ВЗ-4 после выдержки через 16 ч, с 161 141 144 136 150 131 170 180-200 Концентрация (сухой остаток), % 66,9 68,8 68,3 69,0 68,8 68.7 68,8 66-70 Содержание свободного формальдегида:                 после выдержки в течение 8 ч, % 0,19 0,10 0,11 0,12 0,10 0,10 0,26 0,3 после выдержки в течение 12 ч, % 0,15 0,09 0,08 0,07 0,08 0,07 0,15 0,2 Продолжительность отверждения клея, с 123 79 78 81 78 79 129 80-120 Предел прочности при скалывании по клеевому слою фанеры после кипячения образцов в воде в течение 1,0 ч, мПа 1,45 1,97 1,98 2,04 2,01 2,07 1,41 1,5

Таблица 4 Физико-механические и экологические показатели фанеры с применением заявленного клея Толщина фанеры, мм Предел прочности при скалывании по клеевому слою фанеры, МПа, после кипячения в воде в течении Содержание формальдегида мг/100 г сух.в. (перфораторный метод) Выделение формальдегида, мг/м³ (метод газового анализа) 1 ч 6 ч Береза, 9 мм 2,30 1,68 2,0 0,38 Береза, 12 мм 2,40 1,60 2,5 0,25 Береза, 18 мм 2,20 1,50 3,0 0,51

Таблица 5 Физико-механические показатели древесно-стружечных плит с применением заявленного клея. Наименование показателя Номинальная толщина плиты, мм 6-13 13-20 20-25 Предел прочности при изгибе, МПа, EN-310 18 16 14 Модуль упругости при изгибе, МПа 2550 2400 2150 Прочность на отрыв поперек пласти, МПа 0,45 0,45 0,40 Разбухание по толщине за 24 часа, %, EN-317 11 10 10 Прочность поперек пласти после циклических испытаний, МПа 0,25 0,22 0,20 Разбухание по толщине после циклических испытаний, % 11 11 10 Прочность поперек пласти после кипячения, МПа 0,15 0,14 0,12

Таким образом, изобретение позволяет повысить качество клея за счет снижения токсичности клеевой композиции, фанеры и древесных плитных материалов на ее основе, повышения прочности клеевого соединения, снижения показателей водопоглощения и водоразбухания, а также снижения времени отверждения клея, что обеспечит повышение производительности прессового оборудования.

Изобретение относится к изготовлению клея, предназначенного для клееных древесных материалов в производстве нетоксичной водостойкой фанеры, влагостойких древесно-стружечных плит и других клееных древесных материалов. Клей включает клеевую композицию, содержащую карбамидомеламиноформальдегидную смолу, аэросил, пшеничную муку и хлористый аммоний. В качестве карбамидомеламиноформальдегидной смолы клей содержит карбамидомеламиноформальдегидную смолу, модифицированную полиацетальгликолем и фурфуриловым спиртом, в соотношении карбамид: полиацетальгликоль: фурфуриловый спирт 1:0,1-0,5:0,1-0,5. Изобретение позволяет повысить качество клеевой композиции за счет снижения токсичности, повышения прочности клеевого соединения, снижения показателей водопоглощения и водоразбухания, а также снижения времени отверждения клея, что обеспечит повышение производительности прессового оборудования. 5 табл.

Клей для производства клееных древесных материалов, включающий клеевую композицию, содержащую карбамидомеламиноформальдегидную смолу, аэросил, пшеничную муку и хлористый аммоний, отличающийся тем, что он содержит в качестве карбамидомеламиноформальдегидной смолы карбамидомеламиноформальдегидную смолу СКМФ, модифицированную полиацетальгликолем и фурфуриловым спиртом, с соотношением карбамид:полиацетальгликоль:фурфуриловый спирт 1:0,1-0,5:0,1-0,5 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Карбамидомеламиноформальдегидная   Смола СКМФ, модифицированная   полиацетальгликолем   и фурфуриловым спиртом   с соотношением карбамид, полиацетальгликоль   и фурфуриловый спирт 1:0,1-0,5:0,1-0,5 100 Аэросил 6-10 Пшеничная мука 1-6 Аммоний хлористый 1-2