Способ изготовления плит из растительных волокон Советский патент 1990 года по МПК B27N3/02 B27N3/04 

Изобретение относится к дерево- обрабатьгоающей промьштенности и может быть использовано при изготовлении плит из растительных волоконо

Цель изобретения - снижение выделения из плит формальдегида.

Для связьюания свободного формальдегида к материалу плиты добавляют специальную добавку. Добавку выбирают таким образом, чтобы она реагировала с формальдегидом медленнее, чем другие компоненты клеевого состава. При этом не происходит реакций, которые снижают прочность клея. Однако реакционная способность добавки дол- жна быть достаточной для того, что- : бы иммобилизовать избыточный формальдегид, оставшийся после реакции от- верждения клея,

В качестве добавки в процессе изготовления плит к материалу волокон добавляют, кроме клея на основе формальдегида, крахмал, модифицированный до карбамата, сложного или простого зфира, причем модификация может быть любой из указанных или может

О5

ю ю

см

.быть комбиниропанной из двух из них или всех вместе о При этом в клее молярное соотношение клеевых компонентов можно выбирать исходя из условия достижения прочности клея, а такж ё доза кле;евой составляющей должна быть достаточна с точки зрения прочности плиты.

Карбамат реагирует, как требуется на стадии горячего прессования при изготовлении плит. Однако он не реагирует слишком быстро для того, чтобы не конкурировать с реакциями отверждения клеевой составлязощей.

Простой эфир крахмала получают, используя этиленоксид, пропиленок- сид или алкилглициднлтриметиламмо- нийхлорид в качестве реагентов.

Пример 1. 1500 г воды и 1000 г пшеничного крахмала загружают в реактор. В него добавляют гидроокись натрия до рН раствора II,0-12,Оо В реактор загружают эти- лейоксид в количестве 150 Го Для ускорения реакции в реактор также заг- ру)КаЕот 5 г сульфата натрия или кар- бойата натрия, после чего продукт трижды промьшают дистиллированной водой так, чтобы содержание твердой чаСти в продукте было таким же, что и в начале реакции. Число DS продукта составляет 0,02, и его используют в производстве древесностружечных плит в том виде, в котором получают.

Сложный эфир крахмала можно получить, используя уксусную кислоту., уксусный ангидрид, хлоруксуснуто кислоту, малеиновую кислоту, малеиновый ангидрид,- фумаровую кислоту, виниловый эфир уксусной кислоты.

пример 2о 1500 г воды и 1000 г пшеничного крахмала загружают в реактор о В реактор добавляют гидроокись натрия до достижения рН раствора 11,0-12,0о Осторожно капая, в реактор загружают 260 г винилового сложного эфира уксусной кислоты. Для ускорения реакции в реактор добавляют по каплям 5 г сульфата натрия или Ксфбоната натрия. Реакционную смесь п€ ремешивают в течение 8 ч при 25- 30°С, после чего продукт трижды про- мывают дистиллированной водой, так что содержание сухого твердого про- дукта остается на том же уровне, что и в начале реакции« Число DS продукта равно 0,04, и его используют при

изготовлении древесностружечных плит в том виде, в котором получают.

Карбамат крахмала можно получить, используя замещенные карбамиды в качестве реагентов:.ацетилкарбамид, тиокарбамид, карбонилдиамид

Пример Зо 4000 г жидкого аммиака закачивают в реактор. Добавляют 1000 г пшеничного крахмала и 400 г карбонилдиамида. Реакционную смесь перемешивают в течение 8 ч при -40 с, после чего продукт трижды промьшают дистиллированной водой и приготавливают в виде раствора, в котором Содержание сухой твердой части составляет около 40 вес.%о Число DS продукта равно 0,06, и его используют для производства древесностружечных плит в том виде, в котором получают.

Прим ер 4о 1500 г воды и 1000 г пшеничного крахмала загружают в реакторо Добавляют 350 г тиокарба- МИДа и 10 ацетата калия для ускорения реакции. Реакционную смесь перемешивают в течение 8 ч при 25-30°С, после чего полученный продукт трижды промьгоают дистиллированной водой. Степень замещения (число DS) продукт составляет 0,085, и его используют в том виде, в котором ползл1ают„

Пример 5 о 1500 г воды и 1000 г пшеничного крахмала загружают в реактор, Добавлшот 400 г карбонил- амида и 15 г ацетата калия для ускорения реакции. Реакционную смесь перемешивают в течение 9 ч при 25-30°С iпосле чего полученный продукт промывают дистиллированной водой трижды. Степень замещения (число DS) продукта составляет 0,080, и его использую в полученном виде

Пример 6 о Процесс осуществляют так же, как и в примере 4, но размер частиц продукта снижают с помощью лабораторной коллоидной мельницы с 50 мкм до значений ниже 2мкМо Этот продукт используют в коллоидной форме.

Пример 7. Процесс осуществляют так же, как и в примере 1, однако реакцию продолжают после промывки аналогично примеру А, в результате чего получают продукт со степенью замещения (число DS) 0,02 по отношение к эфиру и 0,069 по отношению к карбаматуд Этот продукт промьшают и используют в полученном виде,,

Пример 8. Процесс ведут аналогично примеру 3, но размер частиц продукта снижают с 50 мкм до значений ниже 2 мкм с помощью лабораторной коллоидной мельницы, и используют в коллоидной форме.

Пример 9 о Аналогичен примеру 5, но берут продукт после термообработки и обработки в лабораторной коллоидной мельнице до размера час- тид менее 1 мкм; в этом виде он дает раствор

Производные крахмала, изгот овлени которых описано в примерах 1-9, добавляют в количестве 13% от количества клея (абСо сухой/абс сухой).

Породный состав стружки представляет смесь из 50% березы и 50% мягкой древесины, В качестве гидрофобного агента используют парафиновый продукт Mobulcer, содержащий 50% сухого вещества. В качестве клея используют Динорит-143 (мочевинофор- мальдегидная смола). Режим прессования 10 с/мм плиты; температура 190 С; давление 3 МПа; наполнитель не используют.

При использовании простого и/или сложного эфира крахмала оптимальньм является интервал 10-50% Концентрат ция водного раствора добавки составляет 68 вес,%о Температура стружек и клея может изменяться в пределах 10-100 с. Значение рН смолы в пределах 4-12 предполагает использование различных клеев (МФ, ММФ, ФФ).

Характеристики изготовления плит следующие: объемный вес 670 толщина 16 мм; молярное отношение формальдегида смолы к мочевине 1,2; содержание смолы - в средних слоях клей составляет 8% (абс сухой/абс . сухой), в поверхностных слоях 11% ( аб. сухой/абс. сухой); плиты ис- пытьшали по стандартным методикам SFS 3516 и DIN 52360-52365.

Результаты испытаний плит приведены в таб.п. 1 .

00622

В табл. 2 представлена зависимость содержания формальдегида от дозы производного крахмала.

В табл. 3 приведены результаты ис пытаний, проведенных для определения вязкости различных модификаций в различных интервалах значений размера частиц при определенном содержа.- НИИ сухого вещества.

Производные крахмала можно добавлять при традиционном изготовлении древесностружечных плит, либо в смеси с клеевой составляющей, либо от,- дельно в процессе обработки стружек клеем. Если добавление происходит отдельно, температуру крахмала повышают, причем предпочтительные является интервал 50 - . Хорощие

201 результаты достигают даже если произ- водные крахмала добавляют и при более низкой температуре

I

Таким образом, изобретение позво- 25 ляет изготавливать плиты с низким, содержанием формальдегида.

Формула изобретения

Способ изготовления плит из растительных волокон, включающий обработку древесных стружек мочевиноформаль- дегидной смолой, формирование из них ковра с последующим его горячим прессованием, отличающийся

тем, что, с целью снижения вьщеления из плит формальдегида, при обработке древесных стружек смолой дополнительно осуществляют их обработку вод- ньм коллоидным раствором крахмала, модифицированного до карбамата, простого или сложного эфира, при 50 - , содержащим 68% сухого вещества, в количестве 0,5-6% от массы стружки, степень модификации которо- го составляет 0,02-0,085 DS, при этом используют модифицированный крахмал с размером частиц 2-50 мкм, значение рН которого составляет А-5.

1600622iO

Таблица 2

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано при изготовлении плит из растительных волокон. Цель изобретения - снижение выделения из плит формальдегида. Для связывания свободного формальдегида к древесным частицам добавляют, кроме клея на основе формальдегида, крахмал, модифицированных до карбамата, сложного или простого эфира. Модификация может быть любой из указанных или может быть комбинированной из двух из них или всех вместе. Производные крахмала добавляют при 50-100°С. Количество сухого вещества в добавке составляет 68%. Количество добавки 0,5 - 6% от массы стружки. Степень модификации продукта 0,02 - 0,85 DS. Размер частиц модифицированного крахмала 2-50 мкм, а значение пН 4-5. В качестве породного состава стружек используют смесь из 50% березы и 50% мягкой древесины. В качестве гидрофобного агента используют парафиновый продукт. В качестве клея берут мочевиноформальдегидную смолу. Содержание смолы в средних слоях 8%, в поверхностных слоях 11%. Режим прессования: время прессования 10 с/мм плиты

давление 3 МПа

температура 190°С. 3 табл.

Содержание формальдегида,

мг/100 г (FESYP)6,36,97,2 7,5 9,110,5 13

Доза производного крахмала

по примеру 8, % от клея

(абс, сухой/абс, сухой)131211Ю987

Вязкость дисперсий, сП (по Брукфильду)

Содержание сухой части 30%, средний р.з ер частиц

° 400 430 200 350 280 260

Содержание сухой части 50%,

размер частиц ниже 2 мкм 122000 92000 5000 8000 95000 1000

Таблица 3

Пример

ETIir F T

7