Клей для фанеры

 

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано при производстве водостойкой фанеры. Клей содержит фурановую смолу и в качестве отвердителя раствор n-толуолсульфокислоты в фурфуроле. Технической задачей изобретения является снижение токсичности фанерной продукции на основе предлагаемого клея, содержащего фурфурола не более 5 мг/100 г фанерной плиты и являющегося менее токсичным. 3 табл.

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано при производстве водостойкой фанеры.

Известен клей для фанеры, содержащий фенолорезорциноформальдегидную смолу, отвердитель и пароформальдегид (Волынский В.Н. Технология клееных материалов. Учебное пособие для вузов. Архангельск: из-во Архангельского гос. техн. университета, 1998, 229 с.). Однако применяемая смола обладает высокой токсичностью и стоимостью.

Наиболее близким по технической сущности является клей, включающий менее дорогую фенолоформальдегидную смолу и пароформ (авт.свид. СССР 857206, кл. С 09 J 3/16, 1981). Однако известный клей не позволяет получать водостойкую фанеру с низким содержанием токсичных веществ.

Технической задачей изобретения является снижение токсичности фанерной продукции.

Поставленная задача достигается тем, что клей для фанеры, включающий смолу и отвердитель, в качестве смолы содержит фурановую смолу, в качестве отвердителя - раствор n-толуолсульфокислоты в фурфуроле при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: Фурановая смола - 100 Фурфурол - 6 n-Толуолсульфокислота - 3 Существенным признаком, отличающим заявляемое техническое решение от прототипа и обуславливающим новизну предлагаемого клея для фанеры, является то, что он включает фурановую смолу, получаемую из менее токсичных, по сравнению с применяемыми, веществ (Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей. Изд. 7-е перераб. и доп., т. 1, 2, 3. Л.: Химия, 1976, 340 с.) (табл.1).

В качестве фурановой смолы может использоваться, например, фурфуролацетоновый мономер ФА, который производится согласно МРТУ 6-05-945-64. В качестве исходных веществ при производстве мономера ФА используется свежеперегнанный фурфурол по ГОСТ 10437-80 и ацетон по ГОСТ 2768-84, мольное соотношение которых в процессе синтеза составляет 1:1.

Мономер ФА при нормальной температуре - жидкость желтовато-коричневого цвета, нерастворима в воде, но растворима в кетонах, сложных эфирах и эфирах этиленгликоля. Согласно МРТУ 6-05-945-64 он должен отвечать следующим требованиям: Плотность, г³/см - Не менее 1,082 Температура кипения, ^oС - 160...240 Кислотность (в пересчете на серную кислоту), % - Не более 0,1 Вязкость по Освальду при 20^oС, сП - Не более 30 Растворимость в ацетоне - Полная
Время желатинизации на плитке при 170...180^oС в присутствии 3% сульфокислоты, с - 30...110
В процессе отвердителя фурановой смолы используется n-толуолсульфокислота - кристаллическое вещество. Кристаллы имеют вид бесцветных призм с температурой плавления 104...105^oС.

Для растворения n-толуолсульфокислоты используется свежеперегнанный фурфурол по ГОСТ 10437-80, представляющий собой желтоватую маслянистую жидкость. Он должен удовлетворять следующим требованиям:
Температура выкипания 98,5% основного вещества, ^oС - 149...165
Плотность, г/см³ - 1,159...1,161
Содержание основного вещества, % - Не менее 99,5
Содержание золы, % - Не более 0,005
Содержание уксусной кислоты, % - Не более 0,05
Клей готовят следующим образом. В емкость по мернику заливается необходимое количество свежеперегнанного фурфурола, затем засыпается (в виде порошка) n-толуолсульфокислота. Перемешивание смеси проводится до полного растворения твердых частиц. Соотношение исходных веществ (фурфурол : кислота) должно составлять 2:1. Готовый отвердитель добавляется в другую емкость, где перемешивается со смолой в течение 15...30 мин.

В лабораторных условиях были проведены испытания образцов фанеры из листов березового шпона. Результаты сравнительных испытаний представлены в табл.2. Режимы склеивания шпона следующие:
Расход клея, г/м² - 110...120
Время подпрессовки листов шпона без поднятия давления, мин - 1,5
Температура плит пресса, ^oC - 150...155
Давление прессования, МПа - 1,8...2,0
Время выдержки под давлением, на 1 мм толщины фанеры, мин - 2
Количество свободного фурфурола в фанере определялось по методике обнаружения фурфурола в сточных водах (Лурье Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод. М.: Химия, 1984, 390 с.). Результаты испытаний пяти образцов фанеры представлены в табл.3.

Так содержание фурфурола не превышало 5 мг на 100 г фанерной плиты. Фанера на основе предлагаемого клея обладает меньшей токсичностью. Физико-механические показатели фанеры на предлагаемом клее соответствуют требованиям ГОСТ 3916.1-96 "Фанера общего назначения с наружными слоями из шпона лиственных пород".

Формула изобретения

Клей для фанеры, включающий смолу и отвердитель, отличающийся тем, что в качестве смолы содержит фурановую смолу, в качестве отвердителя - раствор n-толуолсульфокислоты в фурфуроле при следующем соотношении компонентов, мас. ч. :
Фурановая смола - 100
Фурфурол - 6
n-Толуолсульфокислота - 3

РИСУНКИ

Рисунок 1