Способ изготовления древесно-стружечных плит

 

Данное изобретение относится к области деревообработки. Способ изготовления древесно-стружечных плит включает подготовку древесных частиц, их обработку, сушку, осмоление, формирование ковра, горячее прессование. Обработку древесных частиц производят раствором ароматического амина в количестве от 0,01 до 0,1% к массе сухой стружки. Технический результат - снижение эмиссии формальдегида из готовых древесно-стружечных плит. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области деревообработки, а именно к способам производства древесно-стружечных плит (ДСтП).

Известен способ производства древесно-стружечных плит для мебели и настила полов. В качестве связующего для наружных слоев используют фенолоформальдегидную смолу в количестве 7...8,5% и расплавленный парафин. Для наружных слоев используют карбамидоформальдегидную смолу, водный раствор хлористого аммония (отвердитель) и поливиниловый спирт в количестве 0,3...1,5% абсолютно сухого вещества от массы абсолютно сухой смолы. В результате реализации способа снижается токсичность ДСтП (Авторское свидетельство SU, № 1782754 A1, B 27 N 3/02, 23.12.1992, бюл. № 47).

Недостатком известного способа является необходимость использования двух видов смол для производства плит.

Известен способ изготовления плит из растительных волокон. Для связывания свободного формальдегида к частицам добавляют крахмал, модифицированный до карбамата, сложного или простого эфира. Размер частиц модифицированного крахмала 2...50 мкм, значение рН 4...5. Производные крахмала добавляют при температуре 50-100°С (Патент SU, № 1600622, B 27 N 3/02, 3/04, 15.10.1990, бюл. № 38).

Недостатком известного способа является необходимость введения крахмала при достаточно высоких температурах, при которых может происходить частичное отверждение связующего, а также реализация способа требует дополнительного оборудования.

Известен способ изготовления древесно-стружечных плит. Снижение токсичности и улучшение физико-механических свойств ДСтП достигается за счет смешивания древесных частиц с добавкой на основе лигносульфоната, после чего в смесь вводят карбамидоформальдегидную смолу (Авторское свидетельство SU, № 1435435 A1, B 27 N 3/02, 07.11.1988, бюл. № 41).

Недостатком известного способа является сложная рецептура модифицирующей добавки (уксусно-кислый гексаметилендиамин, гидроксиламинхлоргидрат, лигносульфонат). Для предварительной обработки сухой стружки раствором добавки необходимо использовать дополнительные смесители как для наружного, так и для внутреннего слоев.

Наиболее близким способом того же назначения к заявляемому изобретению по совокупности признаков является: способ изготовления древесно-стружечных плит. Эффект малой эмиссии формальдегида достигается за счет введения в стружку перед операцией сушки 50% водного раствора моноаммонийфосфата, нейтрализованного карбамидом до рН 6-7, в количестве 2-4% к абсолютно сухим древесным частицам (Авторское свидетельство SU, № 1728016 A1, B 27 N 3/02, 23.04.1992, бюл. № 15).

Недостатком известного способа является необходимость приготовления раствора непосредственно на производстве из двух компонентов (моноаммонийфосфата и карбамида) с фиксированным уровнем рН 6-7 и достаточно высокий расход состава 2-4% к абсолютно сухим древесным частицам.

Древесно-стружечные плиты являются одним из основных материалов в производстве мебели и строительстве, они достаточно дешевы, позволяют перерабатывать низкосортную древесину и отходы деревообрабатывающих производств. Одним из основных недостатков данного вида продукции является их токсичность, т.е. содержание свободного формальдегида.

Решением проблемы снижения токсичности ДСтП является использование акцепторов формальдегида, образующих с ним устойчивые во времени соединения, и создание физического барьера на поверхности плит (покрытие шпоном, лакокрасочными материалами и др). Последний способ не всегда эффективен, поскольку при нарушении целостности изолирующего слоя при механической обработке формальдегид продолжает выделяться из плит.

Изобретение решает следующую задачу: повышение качества древесно-стружечных плит за счет снижения их токсичности при введении на сырую стружку акцепторов формальдегида.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в снижении эмиссии формальдегида из готовых древесно-стружечных плит.

Для достижения указанного технического результата в способе изготовления древесно-стружечных плит, включающем подготовку древесных частиц, их обработку и сушку, осмоление, формирование ковра и горячее прессование, согласно изобретению обработку древесных частиц производят водным раствором ароматического амина в количестве от 0,01 до 0,1% к массе сухой стружки.

В качестве ароматического амина используют сернокислый анилин, солянокислый анилин, пара-аминофенол, орто-аминофенол, мета-нитроанилин, метол.

Использование обработки стружки раствором ароматических аминов до операции сушки позволяет получить древесно-стружечные плиты с улучшенными гигиеническими свойствами и физико-механическими показателями, соответствующими требованиям действующего стандарта на ДСтП. Снижение эмиссии происходит в результате взаимодействия аминогрупп реагента со свободным формальдегидом.

Способ изготовления древесно-стружечных плит включает следующие операции: получение стружки, ее обработку раствором ароматического амина, сушку, сортировку, смешивание со связующим на основе карбамидоформальдегидных смол, формирование ковра, подпрессовку и горячее прессование. Отличие способа от аналогов заключается в том, что в качестве модификатора используют водный раствор ароматических аминов в количестве от 0,01 до 0,1% сухого вещества по отношению к массе абсолютно сухой стружки.

Примеры 1 и 2. Древесные частицы (стружку) из смеси хвойных и лиственных пород обрабатывают (методом распыления) водным раствором сернокислого анилина или солянокислого анилина в соотношении от 0,01 до 0,05% сухого вещества от массы абсолютно сухой стружки. Затем древесные частицы высушивают до влажности 1-4%, смешивают со связующим на основе карбамидоформальдегидной смолы в количестве 10-12% от массы абсолютно сухих древесных частиц. Из осмоленных частиц формируют ковер. Полученный ковер подпрессовывают и подвергают горячему прессованию при температуре 160-180°С.

Пример 3-5. Способ получения ДСтП аналогичен примеру 1. Древесные частицы перед сушкой обрабатывают водным раствором пара-аминофенола или орто-аминофенола с содержанием от 0,01 до 0,04% к массе абсолютно сухой стружки.

Пример 6-8. Способ получения ДСтП аналогичен примеру 1. Древесные частицы перед сушкой обрабатывают водным раствором метан-итроанилина с содержанием от 0,01 до 0,04% к массе абсолютно сухой стружки.

Примеры 9 и 10. Способ получения ДСтП аналогичен примеру 1. Древесные частицы перед сушкой обрабатывают водным раствором метола с содержанием от 0,01 до 0,1% к массе абсолютно сухой стружки.

Результаты испытаний по определению токсичности ДСтП по предлагаемым и базовому (без обработки стружки) варианту приведены в таблице. 1.

Использование обработки стружки раствором ароматических аминов до операции сушки позволяет получить древесно-стружечные плиты с улучшенными гигиеническими свойствами и физико-механическими показателями, соответствующими требованиям действующего стандарта на ДСтП.

Формула изобретения

1. Способ изготовления древесно-стружечных плит, включающий подготовку древесных частиц, их обработку и сушку, осмоление, формирование ковра и горячее прессование, отличающийся тем, что обработку древесных частиц производят раствором ароматического амина в количестве от 0,01 до 0,1% к массе сухой стружки.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве ароматического амина используют сернокислый анилин, солянокислый анилин, пара-аминофенол, орта-аминофенол, мета-нитроанилин, метол.