Композиция для изготовления прессованного волокнистого материала

 

Изобретение относится к технологии производства прессованных волокнистых материалов из древесных частиц и позволяет повысить физико-механические свойства материала и уменьшить загрязненность окружающей среды. Готовят композицию для изготовления прессованного волокнистого материала, содержащую, мае„ч„: древесные частицы (хвойные или лиственные опилки или измельченная еловая кора) 100 тех- , нический лигносульфонат 20-60; серная кислота 4-12; оксид кальция 2-5. Из композиции прессуют волокнистый материал при повышенных температурах, предпочтительно 180°С, и давлении, предпочтительно 6 МПа, в течение 10 мин. 1 табл.

СО(ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

1, 97 (12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 48446 69/1 2 (22) 28.06.90 (46) 07.01.92. Бюл, М 1 (76) З.П.Просвирякова, Н,П.Лысогорская, Е,M.Èòåéh и А.Б,Байбаков (53) 674.812 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1664939, кл.. 1) 21 J 3/00, 1989.

Chemical Abstracts, т.81, 1974, 2684h. (54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ПРЕССОВАННОГО ВОЛОКНИСТОГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к технологии производства прессованных волокнистых материалов из древесных частиц

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промьпчленности и может быть использовано при производстве прессованных волокнистых материалов.

Известна композиция для изготовления прессованного волокнистого материала (1), содержащая, мас.ч,:

Древесные частицы 100

Технический лигноульфонат 17

Серная кислота 8

Однако изготовленные из этой композиции прессованные волокнистые материалы не обладают высокими прочностными свойствами, а процесс изготовления материалов является длительным и трудоемкии.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой являе-ся композиция для изготовления прессо2 и позволяет повысить физико-механические свойства материала н уиеньр(ить загрязненность окружающей среди.

Готовят коипозицию для изготовления прессованного волокнистого иатериала, содержащую, иас. ч.: древесные частицы (хвойные или лиственные опилки или измельченная еловая кора) 1(Н); технический лигносульфонат 20-60; серная кислота 4-12," оксид кальция 2-5. Из композиции прессуют волокнистый материал при повышенных температурах, предпочтительно 18000, и давлении, предпочтительно 6 МПа, в течение

10 мин. 1 табл.

I ванного волокнистого материала (2, содержащая, иас. ч.:

Древесные частицы 1(10

Лигносульфонат 3,4

Серная кислота 1 3

Фор мал ьд е гид 9,0

Однако изготовленные иэ такой композиции волокнистые прессованные материалы имеют низкие физико-механические свойства, а использование в композиции добавки — формальдегида способствует загрязнению сточных вод и воздущного бассейна.

Цель изобретения — повышение физико-механических свойств материала и уменьшение загрязненности окружаю щей среди.

Поставленная цель достигается тем, что композиция для изгoTAB: eöèÿ прессованного волокнистого мат риала, содержащая древесные частицы, техни1704635

>< j" >;>111 .»>1 >1< су:1>,>>>он<>т, с<:р>>у>> кислоry и,>> (а>>Ку, I каЧ»Ст>1» ДОб;1>>ЬИ Соц»ржнт

O> Ã>Ш h 1;11>Ц><Я ПРИ Г. l >>>(»М С<>ОТНО1!<

>1ИИ > О>-1110 Н»HTOR > М 1Г ° Ч ° .

Др»11»< ные частицы 1(>0

T» J! >1H i! < . o >< > > É Jl 11 J н ос упьфонат 20-6О

Серная кислота 4-1 2

Оксид кальция ?-5

Эффект повышения физико-механических свойств волокнистого материала достигается, главным образом, за счет взаимодействия оксида кальция с лигносульфонатом, при этом окснд кальция отнимает от пигносулы >оната связанную воду и подготавливает пнгносупьфонат к реакции полимеризации с фурфуролом, ускоряя эту реакцию и образуя крупные реэинатные агрегаты коагупяцнонного типа.

При добавлении оксида кальция в композицию может протекать несколько

>параллельных реакций, сопрово щающих

>ся вь>делением тепла: CaO+H

+2H О - СаЫО 2Н O + 68 - - ° к1 <ж моль) Ca0+X Π— 1 Са(ОН) + 65 --, моль

При этом происходит небольшой разогрев всей массы, вязкость подкисленного лнгносульфоната снижается, он легко обволакивает древесные частицы, заполняя поры древесины и придавая материалу водостойкость.

Образующийся гипс в условиях горячего прессования превращается в алебастр и придает материалу большую механическую прочность . 40

2 (CaS04,x2 НгО) 2CaS()+xH

6Ь С

Оксид кальция выполняет в композиции также роль регулятора кислотности массы перед прессованием и, соответственно регулятора темп< ратуры 45

1>рессования. Он нейтрализует летучие кислоты — продукты гидропиза древесины, устраняет запахи.

Таким образом, благодаря реализации дополнительных механических и 50 физических связей между древесными частицами и другими компонентами волокнистого материала обеспечивается повышение фнзико-механических показателей. 55

Выбор нр»д»пьных значений содержания окгнда кальция в-композиции, ограниченных интервалом 2-5 мас.ч,, оиреД < ..1>1» т С Я Э Н,> Ч» >1>1» >«>1 фн З И КО-МЕХ;1 ил Ч Е Ских 1>окаэател»й пр< гсо>>анного волок11>>стого материала н условиях эксплуатации. При сод»ржании JI композиции

o>,cèJ(à кальция менее 2 мас.ч. физикомеха>и>ческие показатели материала с>>ижаются. При содержании в композиции оксида кальция свыше 5 мас.ч, начинают снижаться показатели водопоглощения.

Пример 1. В качестве древесных частиц используют хвойные опилки, просеянные через сито ф 5 мм, берут серную кислоту согласно ГОСТ 4204-77,, технический лигносульфонат по ОСТ 13183-83, оксид кальция по ГОСТ 8677-66 или негашеную известь по ГОСТ 917)-70.

Готовят смеси из хвойных опилок, серной кислоты, технического лигносульфоната и оксида кальция, содержащие соответственно, мас.ч,: хвойные опилки 100; технический лигносульфонат 10,20,30,40,50,60 и 70, серная кислота ?,4,6,8,10,12 и 14 ° оксид кальция 1,2,3,4,5 и 6. Затем иэ композиций прессуют образцы волокнистого материала толщиной 20 мм при давлении 6 ИПа и температуре 180 С в течение 10 мин.

По стандартньпч методикам определяют физико-механические свойства образцов.

Пример 2. Готовят смесь, содержащую, мас.ч.: лиственные опилки

100, технический лнгносульфонат 40, серная кислота 8, оксид кальция 3.

Пример 3. Готовят смесь, содержащую, мас.ч.: хвойные опилки 50; лиственные опилки 50 " технический лигносульфонат 40; серная кислота 8; оксид кальция 3.

Пример 4 ° Готовят смесь, содержащую, мас.ч.: хвойцые опилки

30," лиственные опилки 30; измельченная еловая кора, просеянная через сито ф 5 мм, 40; технический лигносульфонат 40(серная кислота 8; окснд кальция 3.

П р и и е р 5. Готовят смесь, содержащую, мас.ч.: измельченная еловая кора, просеянная через сито

Ф 5 мм, 100; технический лигносульфонат 40) серная кислота 8; оксид кальция 3.

Пример 6. Готовят смесь, содержащую, мас.ч.: хвойные опилки

100, технический лигносульЛонат 3,<>; серная кислота 1,3;.формальдегид 91 7!) f) 3 l

Ф О р и у л а и з (; б р е т г и и я

Резул ьт;) ты ){ сил)т ) ){и){ ОбразцОВ ){ОЛОКИИСТОГО Мат(fl){aJ)a к !IО )5)(){II(l) О

В Ус))ОВ){Я х 1) Рим(i)a 1 к IIP)I){ t л еHhl в таблице.

Лнализ дан){ых, приведенных В таблице, показывает, что предлагаемая композиция Обеспечивает пов) ппение физико-механических свойств материалов по сравнению с композицией-прототипом.

Использование предлагаемой композиции позволяет получать высокопрочный, водостойкий, нетоксичный волокнистый материал из отходов целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышпенности и дешевых реагентов при значительном снижении загрязненности сточных вод и воздушного бассейна.

Композиция для ){зг()то){.)ения прес(ОБ ) НИО) О ВО)) ОК){){Г ТОГО Mar(p)l;IJIа, содержащая древеc. f{flå частицы, технический лигносулгфо){ат, серную кислоту и добавку, О т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью лОВьп({ения физикомеханических свойств материала и умень)пения загрязненности Окружающей среды, она содержит в качестве добавки оксид кальция при следующем соотношении компонентов, мас,ч.:

Древесные частицы 100

Технический лигносульфонат 20-60

Серная кислота 4-12

Оксид кальция 2-5

1О

1 Хвойные опилки

Пмственные опилки

Хвойные (50 мас.ч.) н лиственные (50 мас.ч.) опилки

Хвойяые (30 мас.u.) и лиственные (30 мас.ч.) опилки я еловая кора (40 мас.,ч.)

Еловая кора

Хвойные опилки

4,9

35,9

I 00 40 8

6,8

7,7

8,3 I (ill

1 (1()

10(1 э(,!

26,3

23,8 () з

8 з

l,3 9

4(1

3 4

6 ((opo тотнп) Составитель 3.! !рос вирякова

Редактор О,!()рковецкая Техред Л.Кравчук Корректор Т.Палий

Заказ 72 Тираж "о писное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при i )(ÍT СССР

113035, . !Оскв(), Ж-3 5, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательскии комбинат "Пате){т", r.ÓìãoðîJI, Ул. Гaf ap)II{;I, 101

1n(l

10О

10(i

l0O

100 !

00 !

100 ! оо !

0О

)ОО !

0О

1оп

1О0 (l0 !

l(ln

1! Ч) !

О 8

2п 8

З0 8

4О 8

5п 8

6() 8

7О 8

40 2

40 4

40 6

4О 8

4п 10

40 !г

40 4 14

40 8

4О 8

40 8

4(i 8

4О 8

40 8

4(1 8!

3,8 з),!

33,8

37,З

32 5

29,0

I5,2

28,3

35,2

37,3

37,3

36,6

34,$

22,8

20,О

ЗЭ,8

З7,3

40,!

39,9

39,9 зз,э

14

5,9

5,1

5,1

5 6

6,1

7,4

l4>6

6,5

S,2

5,1

4,9

$,6 ь,з

5,4

4,9

S,l

5,6

6,1

9,7

4 ° 7