Способ изготовления бумажно-смоляной пленки



Способ изготовления бумажно-смоляной пленки
Способ изготовления бумажно-смоляной пленки

 


Владельцы патента RU 2434087:

Закрытое акционерное общество "ТЮМЕНСКИЙ ЗАВОД ПЛАСТМАСС" (RU)

Способ изготовления бумажно-смоляной пленки включает приготовление пропиточного раствора путем разбавления пропиточной фенолоформальдегидной смолы водой до требуемой концентрации и вязкости, добавления смачивающей добавки, разделяющей - антиадгезивной добавки, антиблочной добавки для предотвращения слипания пленок. Пропиточный состав содержит карбонат или бикарбонат аммония, или их смеси - углеаммонийные соли, в количестве 0,5-4% к массе фенольной смолы. Технический результат - повышение физико-механических характеристик покрытия на основе бумажно-смоляной пленки, сокращение времени сушки пропитанной бумажной основы и продолжительности облицовывания фанеры и других плитных материалов. 4 табл.

 

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, к области производства облицованных древесных материалов и может быть использовано для изготовления декоративно-защитной пленки на основе бумаги, пропитанной низкотоксичной водорастворимой фенолоформальдегидной смолой.

Известен способ получения слоистого ламината [1] с использованием пропиточной фенолоформальдегидной смолы с повышенной скоростью отверждения, что позволяет снизить продолжительность прессования ламината. Повышенная скорость термического отверждения обеспечивается применением карбоната натрия в качестве катализатора, создающего щелочную среду реакционной смеси для протекания фенол-формальдегидной конденсации. Указывается, что получаемый ламинат имеет не только меньшее время прессования, но и повышенную стойкость к кипящей воде. Однако при равном весовом содержании щелочи и щелочного карбоната в реакционной смеси использование карбонатов в качестве катализатора обуславливает повышенное содержание свободного фенола в продуктах конденсации - вплоть до 8%. Увеличение содержания щелочного карбоната для снижения содержания свободного фенола закономерно приводит к снижению водостойкости ламината.

Известен способ получения пропиточной фенолоформальдегидной смолы (ФФС) [2] для изготовления препрегов. Способ заключается в конденсации фенола с формальдегидом в присутствии катализатора, представляющего собой водный раствор смеси едкого натра, карбоната натрия, натриевых солей карбоновых кислот, с небольшой примесью боратов натрия и солей кобальта или хрома, и имеющий значение рН не менее 8.5. Указанная смесь является опыленным щелоком, образующимся при окислении циклоалканов. Указывается, что применение этой смеси в качестве катализатора конденсации вместо щелочи позволяет повысить пост-формовочные свойства ламинатов за счет повышения пластичности связующего.

Известен способ получения пропиточной быстро отверждающейся фенолоформальдегидной смолы, модифицированной меламином [3], пригодной для изготовления препрегов для слоистых пластиков непрерывного прессования. Смола изготавливается путем совместной конденсации фенола, меламина и формальдегида в присутствии карбоната калия, с последующей нейтрализацией продукта реакций органической кислотой, отгонкой воды под вакуумом и растворением в спиртовом растворителе.

Известен способ получения пропиточной фенолоформальдегидной смолы для изготовления ламинатов [4], имеющих сокращенное время прессования. Фенольная смола получается путем конденсации фенола с формальдегидом в присутствии оксида или гидроксида магния либо добавлением водорастворимых солей магния в традиционные фенольные смолы на основе щелочных катализаторов. После проведения конденсации фенолоформальдегидная смола нейтрализуется до нейтральной среды добавлением неорганических кислот. Указывается, что особенностью Mg-катализированных смол, в сравнении с традиционными щелоче-катализированными смолами, является повышение скорости отверждения при снижении значения рН от щелочного до нейтрального, что имеет положительное значение для совместного отверждения фенольной и меламиновой смол. Однако недостатком использования щелочноземельного основания также является повышенное содержание непрореагировавшего фенола в продукте реакции.

Известен способ изготовления импрегнированной бумаги [5], выбранный в качестве прототипа, путем пропитки бумаги водным пропиточным раствором фенолформальдегидного предконденсата, содержащего щелочной карбонат, с последующей сушкой и частичным отверждением указанного предконденсата в условиях, приводящих к выделению пузырьков диоксида углерода (углекислого газа). Импрегнированная бумага может быть использована для облицовывания фанеры горячим прессованием. Сообщается, что диоксид углерода обеспечивает длительную жизнеспособность импрегнированной бумаги и быстрое отверждение смолы при горячем прессовании, а также высокую степень технологичности переработки пленки. Указывается, что пузырьки могут образовываться в процессе пропитки и/или в процессе сушки благодаря образованию или разложению карбоната, который добавляется предпочтительно в пропиточный раствор до пропитки бумаги. Карбонат также может образовываться непосредственно в пропиточном растворе при введении в него углекислого газа. В качестве пригодных карбонатов указываются карбонаты и бикарбонаты щелочных металлов, карбонаты магния и цинка, добавляемые в количестве 0,5-5% (мас.) к весу фенолоформальдегидного предконденсата. Особенно предпочтителен бикарбонат натрия.

Однако следует отметить, что использование щелочных карбонатов не способно привести к выделению углекислого газа в условиях сушки пропитанной бумаги, поскольку температура сушки лежит в пределах 130-200°С, тогда как температура разложения, например, карбоната натрия превышает 900°С. Температура разложения бикарбоната натрия лежит в пределах 100-150°С. Однако при введении щелочного бикарбоната, указываемого в изобретении как предпочтительный вариант, в резольную смолу, содержащую щелочь в качестве катализатора в количестве 1-2%, будет происходить нейтрализация бикарбоната с образованием карбоната. Следовательно, для обеспечения образования пузырьков углекислого газа за счет термического разложения бикарбоната необходимо введение в пропиточный раствор существенного количества бикарбоната - не менее 4% к массе смолы. Вытекающее из этого высокое содержание в препреге водорастворимых соединений натрия будет обуславливать пониженную водостойкость облицованной пленки, в особенности стойкость к кипящей воде.

Задачами изобретения являются снижение продолжительности прессования ламинатов на основе фенольной смолы, в особенности при облицовывании водостойкой фанеры, повышение физико-механических характеристик напрессованной (облицованной) пленки без ухудшения условий изготовления и переработки получаемой бумажно-смоляной пленки.

Облицованная водостойкая фанера имеет высокую прочность и износостойкость, незаменима при изготовлении износостойких поверхностей, в том числе многоразовой опалубки для монолитных бетонных работ, рекламных щитов, полов и обшивки автофургонов и транспортных контейнеров.

Технический результат изобретения заключается в модификации пропиточного раствора на основе водорастворимой фенольной смолы, позволяющей улучшить физико-механические характеристики покрытия на основе бумажно-смоляной пленки, сократить время сушки пропитанной бумажной основы и продолжительность напрессовывания (облицовывания), повысить экономичность процесса производства облицованных древесно-плитных материалов без существенного усложнения традиционной технологии изготовления фенольных бумажно-смоляных пленок.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе изготовления бумажно-смоляной пленки (препрега), включающем приготовление пропиточного раствора путем разбавления пропиточной фенолоформальдегидной смолы водой до требуемой концентрации и вязкости, добавления смачивающей добавки, разделяющей (антиадгезивной) добавки, антиблочной добавки (для предотвращения слипания пленок), сушки пропитанной бумажной основы до требуемой степени, пропиточный состав содержит карбонат или бикарбонат аммония, или их смеси (углеаммонийные соли) в количестве 0,5-4% к массе фенольной смолы.

Карбонаты аммония представляют собой доступные, недорогостоящие, нетоксичные кристаллические вещества, применяемые в том числе в пищевой промышленности.

Состав пропиточного раствора согласно настоящего изобретения включает 100 мас. частей фенолоформальдегидной пропиточной смолы, 5-15 мас. частей умягченной воды, 0,2-0,4 мас. частей смачивающей добавки, 0,5-1,5 мас. частей антиадгезивной добавки, 0,3-2 мас. части антиблочной добавки, и 1-4 мас. части карбонатов аммония. В качестве модифицирующих добавок использовались продукты компании «Deurowood Production GmbH», однако могут использоваться продукты аналогичного назначения других производителей. В качестве антиблочной добавки также могут использоваться парафиновые эмульсии.

Приготовленным пропиточным составом пропитывают бумагу-основу массой 40-100 г/м2 при температуре пропиточного раствора от плюс 20°С до плюс 40°С. Затем пропитанный материал сушат при температуре от 110°С до 160°С до определенного содержания летучих компонентов в пропитанной бумаге. Скорость пропитки и сушки может регулироваться в широких пределах в зависимости от количества вводимого карбоната аммония, влияющего на продолжительность отверждения пропиточной смолы. Пропитка и сушка препрега проводится на промышленной пропиточной линии «Раума-Репола». Полученную пленку охлаждают до комнатной температуры и наматывают в рулоны, или нарезают на листы определенного формата.

Пленку укладывают на лист готовой водостойкой фанеры толщиной от 10 до 19 мм с обеих сторон. Прессование проводят при температуре 135-180°С в течение 3-7 минут при начальном давлении 1,7-2 МПа.

Пример 1. Используется следующее соотношение компонентов пропиточного раствора: фенольная пропиточная смола «Импрезин-01» - 100 мас.ч., смачивающая добавка «Deurowood» - 0,2 мас.ч., антиадгезивная добавка «Deurowood» - 0.8 мас.ч., антиблочная добавка «Deurowood» - 1,5 мас.ч., карбонат аммония технический - 3 мас.ч.

Пример 2. Используется следующее соотношение компонентов пропиточного раствора: фенольная пропиточная смола «Импрезин-01» - 100 мас.ч., смачивающая добавка «Deurowood» - 0,3 мас.ч., антиадгезивная добавка «Deurowood» - 1.2 мас.ч., антиблочная добавка «Deurowood» - 1,0 мас.ч., бикарбонат аммония пищевой - 2,5 мас.ч.

Характеристики пропиточных растворов, полученных по примерам 1 и 2, приведены в таблице 1. Контрольный пропиточный раствор не содержит карбонатов аммония.

Таблица 1
Сравнительные характеристики пропиточных растворов
№п/п Наименование показателей Рецептура пропиточного состава
Пример 1 Пример 2 Контрольный раствор
1 Время желатинизации пропиточного раствора при 120°С, с 80-115 80-120 215-315
2 Температура в сушильной камере, °С 135-165 135-165 135-165
3 Время сушки пленки до требуемых параметров, минут 2,0 2,0 3,5
4 Жизнеспособность пропиточного раствора при 20°С, час 15-48 15-48 15-48

Полученные данные показывают, что использование в составе пропиточного раствора карбонатов аммония позволяет увеличить скорость отверждения фенольной смолы почти в 2 раза, за счет чего повышается производительность пропиточной линии. При этом жизнеспособность пропиточного раствора остается в прежних пределах 15-48 часов.

Характеристики бумажно-смоляных пленок, изготовленных с добавлением карбонатов аммония в пропиточный раствор и без добавления карбонатов, а также фенольной пленки «Coveright® TPS» (производства компании «Coveright Surfaces Holding»), приведены в таблице 2. Контрольная пленка не содержит в пропиточном растворе карбонатов аммония.

Сравнительные физико-механические характеристики напрессованной пленки, изготовленной с добавлением карбонатов аммония в пропиточный раствор и без добавления карбонатов, а также пленки «Coveright® TPS» производства компании «Coveright Surfaces Holding», приведены в таблице 3.

Прессование проводилось при температуре 130-135°С и удельном давлении 1,3-1,7 МПа, продолжительность прессования 6-7 минут.

Таблица 2
Характеристики фенольных пленок
№п/п Наименование показателей Значение показателей
Пример 1 Пример 2 Контроль Coveright® TPS
1 Вес бумаги-основы, г/м2 43 43 43 43
2 Массовая доля смолы, % 64-67 64-67 64-67 64-67
3 Массовая доля летучих веществ, % 6,5-6,8 6,5 - 6,8 6,5-6,8 6,5-6,8
4 Растекаемость смолы в пленке, % 2-4 2-4 2-4 2-4

В таблице 4 приведены данные, иллюстрирующие влияние добавления карбонатов аммония на снижение продолжительности прессования.

Таким образом, настоящее изобретение позволяет сократить продолжительность процесса изготовления облицовочной бумажно-смоляной пленки и продолжительность процесса облицовывания водостойкой фанеры и, соответственно, повысить производительность оборудования и технико-экономические показатели производства пленки и облицованной (ламинированной) водостойкой фанеры. Также настоящее изобретение позволяет повысить качество покрытий с увеличением стойкости к истиранию, к воздействию химических веществ, в том числе цементному раствору и бетону. Соответственно, оборачиваемость опалубочной фанеры с использованием фенольной пленки по настоящему изобретению увеличивается в несколько раз по сравнению с широко используемой в настоящее время пленкой компании «Coveright Surfaces Holding».

Способ изготовления бумажно-смоляной пленки, включающий приготовление пропиточного раствора путем разбавления пропиточной фенолоформальдегидной смолы водой до требуемой концентрации и вязкости, добавления смачивающей добавки, разделяющей - антиадгезивной добавки, антиблочной добавки для предотвращения слипания пленок, сушки пропитанной бумажной основы до требуемой степени, отличающийся тем, что пропиточный состав содержит карбонат аммония или бикарбонат аммония, или их смеси - углеаммонийные соли в количестве 0,5-4% к массе фенольной смолы.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к термореактивным самосшивающимся бесформальдегидным смолам. .

Изобретение относится к волокнистому изолирующему материалу, а также к способу его получения. .
Изобретение относится к текстильной промышленности, конкретно - к способам получения нетканых материалов. .
Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к получению нетканых материалов, обладающих сорбционной способностью, и может быть использовано при производстве фильтров различной модификации для очистки жидких сред.
Изобретение относится к способу создания связующего для минеральных волокон. .

Изобретение относится к способу получения водорастворимой смолы, пригодной в качестве связующего для минеральной ваты, путем взаимодействия циклического ангидрида и алканоламина при молярном соотношении ангидрида и алканоиламина ниже около 2:1, при температуре от 20 до 100oС, в присутствии воды с образованием ряда продуктов реакции, которые образуют компоненты связующей смолы.
Изобретение относится к диспергируемому в воде материалу, который может быть использован в качестве увлажненной салфетки. .

Изобретение относится к композиции водного связующего для изделий из минеральных волокон с улучшенным сопротивлением старению

Изобретение относится к композиции водного связующего для изделий из минеральных волокон с улучшенным сопротивлением старению
Изобретение относится к водорастворимой композиции смолы, способу получения такой композиции смолы, к применению композиции смолы в качестве связующего материала для нетканого волокнистого материала, в частности изоляционных материалов, и к способу получения такого изоляционного материала
Изобретение относится к термореактивным полимерам
Изобретение относится к огнестойкому термо- и/или звукоизоляционному продукту. Технический результат изобретения заключается в равномерном распределении огнезащитного средства в продукте. Огнестойкий термо- и/или звукоизоляционный продукт выполнен на основе минеральной ваты, в частности асбестового волокна или стекловаты, и органического связующего. Продукт содержит соль металла и поликарбоновой кислоты в качестве огнезащитного вещества. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 8 пр., 1 табл.

Изобретение относится к связующим композициям для изоляционных изделий на основе минеральной ваты. Предложена связующая композиция на основе минерального войлока или стекловолокна, которая включает по меньшей мере один сахарид, по меньшей мере одну органическую поликарбоновую кислоту, включающую от 2 до 4 функциональных карбоксильных групп и имеющую молекулярную массу менее или равную 1000, и по меньшей мере один полиорганосилоксан, содержащий по меньшей мере одну функциональную группу, способную реагировать с по меньшей мере одним из составляющих связующей композиции. Предложены также звуко- и/или теплоизоляционное изделие и покрытие из минеральных волокон, проклеенные с использованием предложенной композиции и способ получения указанного звуко- и/или теплоизоляционного изделия. Технический результат - заявленная связующая композиция не содержит формальдегида и придает изоляционным изделиям пониженную способность абсорбировать воду. 4 н. и 21 з.п. ф-лы, 2 табл., 8 пр.

Изобретение относится к бесформальдегидным композициям для покрытий. Покрытия используют для придания волокнистым панелям и акустическим панелям, таким как потолочные плитки, устойчивости к провисанию. Композиция включает сополимер поликислоты, содержащий по меньшей мере две карбоксильные группы, ангидридные группы или их соли, соединение, содержащее гидроксильную группу, фосфорсодержащий катализатор и порошок алюмосиликата кальция. Технический результат - устойчивость к провисанию, жесткость и прочность покрытия, не выделяющего формальдегид. 7 з.п. ф-лы, 1 ил., 5 табл., 4 пр.

Изобретение относится к мату с произвольной ориентацией волокон для использования в качестве промежуточного материала для формованных продуктов из армированного волокном композитного материала. Формованный продукт из армированного волокном композитного материала, который является изотропным и имеет превосходную механическую прочность, и мат с произвольной ориентацией волокон, используемый в качестве промежуточного материала для формованного композитного материала. Мат содержит армирующие волокна, в котором армирующие волокна удовлетворяют следующим положениям i) армирующие волокна имеют среднемассовую ширину волокна (Ww), которая удовлетворяет следующему уравнению: 0 мм<Ww<2,8 мм (1); ii) армирующие волокна имеют отношение дисперсии по средней ширине волокна (Ww/Wn), определенное как отношение среднемассовой ширины волокна (Ww) к среднечисленной ширине волокна (Wn), которое составляет 1,00 или более и 2,00 или менее; iii) армирующие волокна имеют среднемассовую толщину волокна, которая меньше, чем среднемассовая ширина волокна (Ww). Целью изобретения является создание формованного продукта, полученного из мата с произвольной ориентацией волокон, в котором мат имеет небольшую неравномерность толщины, является равномерным по механической прочности и имеет превосходный предел прочности при растяжении и высокую степень проявления прочности. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил., 8 пр.

Настоящее изобретение относится к мату с произвольной ориентацией волокон, используемому в качестве промежуточного материала для формованного продукта, и к формованному продукту из армированного волокном композитного материала. Мат содержит армирующие волокна, имеющие среднюю длину волокна 3-100 мм, и термопластичную смолу, в котором армирующие волокна имеют следующие характеристики: среднемассовая ширина волокна (Ww) армирующих волокон удовлетворяет следующему уравнению 0,03 мм<Ww<5,0 мм (1); коэффициент дисперсии по средней ширине волокна (Ww/Wn), определенный как отношение среднемассовой ширины волокна (Ww) к среднечисленной ширине волокна (Wn) армирующих волокон, составляет 1,8 или более и 20,0 или менее; среднемассовая толщина волокна, меньшая, чем среднемассовая ширина волокна (Ww). Целью настоящего изобретения является создание формованного продукта из армированного волокном композитного материала, имеющего высокое отношение объемного содержания армирующих волокон, и формованного продукта, имеющего превосходный модуль упругости при растяжении. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх