Способ изготовления плит из растительных волокон

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Q% 011

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1, (21) 4202832/23-15 (86) РСТ/FI 86/00119 (20.10.86) (22) 1 0.07.87 (31) 854469 (32) 13.11.85 (ЗЗ) FI (4о) 1 5. 1 О. 90. Бюл. У 38 (71) Ой Касвиелью-Вякостолье АБ (FI) (72) Вейкко Нииниваара, Сеппо Халонен и Кари Нурми (ГТ) (53) 674.815-41(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 353847, кл. В 27 N 3/02, 1971. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛИТ ИЗ

РАСТИТЕЛЬНЫХ ВОЛОКОН (57) Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано при изготовлении плит иэ растительных волокон. Цель изобретения — снижение выделения из плит формальдегида. Для свяэьвания свободного формальдегида к древесным частицам добавляют, кроме клея,на

Изобретение относится к деревообрабатьвающей промышленности и может быть использовано при изготовлении плит иэ растительных волокон.

Цель изобретения — снижение выделения из плит формальдегида.

Для связьвания 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, кото(51)5 B 27 N 3/02, 3/04.

2 основе формальдегида, крахмал, модифицированный до карбамата, сложного или простого эфира. Модификация может быть любой из указанных или может быть комбинированной из двух иэ 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 О, 02 — 0,85 DS.

Размер частиц модифицированного крахмала 2 — 50 мкм, а значение рН 4 - 5, В качеств е породного сос тав а стружек используют смесь из 50% березы и 50% мягкой древесины. В качестве гидрофобного агента используют парафиновый продукт, B 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. рые снижают прочность клея, Однако реакционная способность добавки должна быть достаточной для того, чтобы иммобилизовать избыточный формальдегид, оставшийся после реакции от, верждения клея.

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

1600622

25 быть комбинированной из двух из них или всех вместе. При этом н клее молярное соотношение клеевых компонентов можно выбирать исходя иэ условия достижения прочности клея, а также доза KJIeeBQH составляющей должна быть достаточна с точки зрения проч" ности плиты. !

<арбамат 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 составляющей.

Простой эфир крахмала получают, используя этиленоксид, пропиленоксид или алкилглициднлтриметиламмонийхлорид н качестве реагентов.

П р и и е р 1. 1500 г воды и

1000 r пшеничного крахмала загружают в реактор. В него добавляют гидроокись Йатрия до рН раствора

11,0-12,0. В реактор загружают этиленоксид н количестве 150 г. Для ускорения реакции н реактор также загружают 5 г сульфата натрия или карбоната натрия, после чего продукт трижды промывают дистиллированной водой так, чтобы содержание твердой чаСти в продукте было таким же, что и н начале реакции. Число DS продукта составляет 0,02, и его используют н п роизв одс тв е древ ес нос тружечных плит н том виде, н котором получают.

Сложный эфир к рахмала можно и олучить, используя уксусную кислоту, уксусный ангидрид, хлоруксусную кислоту, малеиноную кислоту, малеиновый ангидрид,. фумаровую кислоту, винило вый эфир уксусной кислоты.

Прим ер 2. 1500rводыи

1000 г пшеничного крахмала загружают в реактор. В реактор добавляют гидроокись натрия до достижения рН раствора 11,0-12,0„Осторожно капая в реактор загружают 260 г винилового сложного эфира уксусной кислоты. Для ускорения реакции в реактор д<-бавляют по каплям 5 г сульфата натрия или кн рбоната натрия. Реакционную смесь перемешивают н течение 8 ч при 2530оС, после чего продукт трижды промывают дистиллиронанной водой, так что содержание сухого твердого продукта >стается на том же уровне, что и н начале реакции. Число DS продукга равно 0,04, и его используют при

50 изготовлении древесностружечных плит в том виде, в котором получают.

Карбамат крахмала можно получить, используя замешенные карбамиды в качестве реагентов: ацетилкарбамид, тиокарбамид, карбонилдиамид„

Пример 3. 4000 г жидкого аммиака закачивают н реактор. Добавляют 1000 г пшеничного крахмала и

400 г карбонилдиамида, Реакционную смесь перемешивают в течение 8 ч при

-40 С, после чего продукт трижды о промывают дистиллиронанной водой и приготавливают в виде раствора, в котором содержание сухой твердой части составляет около 40 вес.X. Число

DS продукта равно 0,06, и его используют для производства дренесностружечных плит в том виде, в котором получают.

Пример 4. 1500 г воды и

1000 г пшеничного крахмала загружают в реактор. Добавляют 350 г тиокарбамида и 10 ацетата калия для ускоре" ния реакции. Реакционную смесь перемешивают в течение 8 ч при 25-30 С, после чего полученный продукт трижды промывают дистиллированной водой.

Степень замещения (число DS) продукта составляет 0,085, и его используют в том виде, н котором получают.

Пример 5. 1500 г воды и

1000 r пшеничного крахмала загружают в реактор, Добавляют 400 г карбониламида и 1 5 г ацетата калия для ускорения реакции. Реакционную смесь перемешивают в течение 9 ч при 25-30 С, после чего полученный продукт промывают дистиллированной водой трижды.

Степень замещения (число DS) продукта составляет 0,080, и его используют в полученном виде.

Пример 6. 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 2мкм.

Этот продукт используют в коллоидной форме.

П р и и е р 7. Процесс осуществляют так же, как и и примере 1, однако реакцию продолжают после промывки аналогично примеру 4, в результате чего получают продукт со степенью замещения (число DS) 0,02 по отношению к эфиру и 0,069 по отношению к карбамату. Этот продукт промывают и используют н полученном виде.

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

В табл. 3 приведены результаты испытаний, проведенных для определения вязкости различных модификаций в различных интервалах значений размера частиц при определенном содержании сухого вещества.

Производные крахмала можно добавлять при традиционном изготовлении древесностружечных плит, либо в смеси с клеевой составляющей, либо отдельно в процессе обработки стружек клеем. Если добавление происходит отдельно, температуру крахмала повышают, причем предпочтительным является интервал 50 — 100ОС. Хорошие

2О результаты достигают даже если произl водные крахмала добавляют и при более низкой температуре.

Таким образом, изобретение поэвод5 ляет изготавливать плиты с низким, содержанием формальдегида.

Формула изобретения

Способ изготовления плит из растительных волокон, включающий обработку древесных стружек мочевиноформальдегидной смолой, формирование из них ковра с последующим его горячим прессованием, отличающийся тем, что, с целью снижения выделения иэ плит формальдегида, при обработк е древ ес ных с тружек смолой доп олнительно осуществляют их обработку вод40 ньм коллоидным раствором крахмала, модифицированного до карбамата, простого или сложного эфира, при 50100 С, содержащим 68Х сухого вещества, в количестве 0,5-6Х от массы

45 стружки, степень модификации которогоо составляет О, 02-0, 085 DS, при этом исполь зуют модифицированный крахмал с размером частиц 2-50 мкм, значение рН которого составляет 4-5 °

5 1600622

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. Аналогичен примеру 5, но берут продукт после термообработки и обработки в лабораторной коллоидной мельнице до размера частиц менее 1 мкм; в этом виде он дает раствор.

Производные крахмала, изготовление которых описано в примерах 1-9, добавляют в количестве 13Х от количества клея (абс. сухой/абс. сухой).

Породный состав стружки представляет - смесь из 50 березы и 50 мягкой древесины. В качестве гидрофобного агента используют парафиновый продукт "Mobulcer", содержащий 50Х сухого вещества. В качестве клея используют "Динорит-143" (мочевиноформальдегидная смола) . Режим прессования 10 с/мм плиты; температура

190 С; давление 3 МПа; наполнитель не используют.

При использовании простого и/или сложного эфира крахмала оптимальным является интервал 1 0-50Х. Концентра-. ция водного раствора добавки составляет 68 вес. . Температура стружек и клея может изменяться в пределах

10-100 0. Значение рН смолы в преде- . лах 4-12 предполагает использование различных клеев (МФ, ММФ, ФФ).

Характеристики изготовления плит следующие: объемный вес 670 кг/м ; 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 11Х (a6. сухой/абс. сухой); плиты испытывали по стандартным методикам

SPS 3516 и DIN 52360-52365.

Результаты испытаний плит приведены в табл, 1.

1600622 (Ч л О ю в ь с0 ю л С» е (Ъ (Ч Ch

C)

»М

О1

V) л ь

° в О СО ь О л ь с0 л в в (Л О СО

Ch л (1 л л ь ь а л л в в О а со м1 tf) э» в л л

О л со сл

1/ л ь м л л л О (» СЬ 3

Ю л ь о м в в л

Ю л с0

CV О л ь

С0 в м

Ь О О л . л л

1О л СО н в м

Щ и ь л л в в

UD (О с0 ь О л

C) О1 л м (Ч л О л л л О Ch СЛ

5 к,4

1» (ОЕ0

"й

Е О

Ж 4 Е л {4 (»

Ж Х

E W e

О О (" .О (О о Р3

cd О

П Р 1." Ф (U о

1

1 юс н v о ж

ccj

Ц (О

Il I сс е

О 1

1 Х

О е д

О) с5 ((1

Ж Д ж

С4 (» ж о(.

Ж оО,ж

I И л

QJ

О v)

1 (,1 е о

О Ж

С4

М

О» (С1

Ql и м о ъ

Ж (» р О о е

О

С3

1 ж е О4

С( (Л ((1 Ра

Е

С 4

Я ь аь

Ж

Е 4

Е

У (О -(1

1

1 (4

1 л (»

Х (И

1600622

Таблица 2

6,3

Доза производного крахмала по примеру 8, Е от клея (абс. сухой/абс. сухой) 13

1О 9

Таблица 3

Пример

Содержание сухой части 307, средний оэ. ер частиц

50 мкм

430 200 350 280 260

400

Содержание сухой части 50Х размер частиц ниже 2 мкм 122000 92000 5000 8000 95000 11 000

Составитель Е. Сав ос тик ова

Техред Л.Сердюкова Корректор О.Ципле

Редактор А. Orap

Заказ 3152 Тираж 4!9 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 1О1

Содержание формальдегида, мг/1 00 г (FESYP) Вязкость дисперсий, сП (по Брукфильду) 69 72, 75 91 105 13

4 5)7