Клеевая композиция на основе карбамидоформальдегидной смолы и раствора полиакриламида для изготовления древесных материалов

Изобретение относится к области производства древесно-стружечных композиционных материалов, а именно связующего для изготовления древесно-стружечных плит, фанеры, древесно-волокнистых плит и т.п. материалов. Клеевая композиция содержит карбамидоформальдегидную смолу, отвердитель и модифицирующую добавку, представляющую собой раствор полиакриламида, содержащий сшивающий компонент. Технический результат заключается в создании клеевой композиции, обеспечивающей повышенную прочность древесных материалов, а также в получении нетоксичных древесных материалов с более низкой себестоимостью. 8 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 табл., 8 пр.

 

Изобретение относится к области производства древесно-стружечных композиционных материалов, а именно связующего для изготовления древесно-стружечных плит (ДСП), фанеры, древесно-волокнистых плит и т.п. материалов.

В промышленности ДСП получают с применением в качестве связующего карбамидоформальдегидной смолы (КФС). Плиты, изготовленные на основе КФС, имеют низкие эксплуатационные свойства и в результате выделения формальдегида обладают значительной токсичностью (Г.М. Шварцман, Д.А. Щедро. Производство древесно-стружечных плит. 1987 г. «Лесная промышленность»).

Известен СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НЕТОКСИЧНЫХ ДРЕВЕСНОСТРУЖЕЧНЫХ ПЛИТ (патент на изобретение №2422267 от 15.04.2010, опубл. 27.06.2011, МПК B27N 3/02, C08L 97/02). Способ изготовления нетоксичных древесно-стружечных плит, включающий изготовление, сушку и сортирование древесных частиц, приготовление модифицированного связующего на основе карбамидоформальдегидной смолы, смешивание его с древесными частицами, формирование ковра и прессование плит, отличается тем, что в качестве модификатора карбамидоформальдегидной смолы используют состав на основе поливинилацетатной дисперсии.

Существенным недостатком данного способа является увеличение себестоимости готовой продукции по сравнению с промышленным методом.

Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в создании клеевого состава, обеспечивающего повышенную прочность ДСП за счет улучшения прочности склеивания и образования пространственной структуры, а так же в получении не токсичных древесных материалов, снижении себестоимости готовой продукции.

Техническое решение направлено на устранение указанных недостатков и достигается тем, что с целью повышения прочности изделия на изгиб, снижения себестоимости продукции за счет сокращения количества карбамидоформальдегидной смолы, уменьшения выделяемых в газовой фазе токсичных компонентов, предлагается использовать клеевой состав на основе карбамидоформальдегидной смолы с модифицирующими добавками: раствором полиакриламида с одним из ниже перечисленных компонентов, а именно: марганцовокислым калием, перманганатом натрия, хроматом аммония, глиоксалем, гликоурилом, бихроматом аммония, хроматом или бихроматом щелочных металлов.

Техническим результатом изобретения является создание клеевого состава для изготовления древесных материалов, обладающего вязкостью, сопоставимой с вязкостью КФС, обеспечивающего получение древесных материалов с достаточной прочностью на изгиб, с более низкой себестоимостью, менее токсичных.

Использование предлагаемой клеевой композиции позволит уменьшить токсичность клеевой композиции в процессе ее приготовления, при эксплуатации склеенных древесных изделий, увеличить прочность клеевого соединения, снизить себестоимость готового продукта.

Было произведено более двухсот опытов с компонентами, указанными в патенте, где применялись растворы полиакриламида с разными концентрациями. При этом в практическом применении для производства древесных материалов разумнее использование 0,5% раствора, т.к. по вязкости такой раствор сравним с вязкостью карбомидформальдегидной смолы. Но так же возможно применение растворов полиакриламида и других концентраций. В качестве отвердителя может выступать хлористый аммоний, щавелевая кислота, соляная кислота, кремнефтористый аммоний, комбинированный отвердитель в составе хлористого аммония и аммиачной воды и т.д.

В таблице 1 представлены результаты испытаний образцов ДСП, изготовленных с применением связующего из карбамидоформальдегидной смолы с модифицирующими добавками - водным раствором полиакриламида и сшивающим компонентом в сравнении с образцами, изготовленными по традиционной технологии со связующим КФС при прочих равных условиях.

Для определения оптимального соотношения карбамидоформальдегидной смолы и раствора полиакриламида, оценки экономического эффекта были изготовлены образцы ДСП на связующих с различными соотношениями КФС и ПАА при прочих равных условиях.

В таблице 2 представлены результаты испытаний образцов ДСП, изготовленных с применением связующих с различными соотношениями КФС и ПАА.

Результаты испытаний образцов ДСП, выдержанных при температуре 110°С в течение 30 мин методом парофазного газового хроматографического анализа с масс-спектрометрическим детектированием, показали: образец DSP-78, изготовленный с применением модифицирующей добавки - раствора полиакриламида, характеризуется наименьшим количеством выделяемых компонентов по сравнению с образцом DSP-79, изготовленным по традиционной технологии с КФС в качестве связующего.

На фиг. 1 показаны компоненты, выделяемые из образца DSP-78, изготовленного на основе комплексного связующего КФС и ПАА. На фиг. 2 показаны компоненты, выделяемые из образца DSP-79, изготовленного на основе связующего КФС.

Клеевую композицию для изготовления древесных материалов готовили следующим образом:

Пример 1

а) приготовление раствора 0,5% раствора ПАА

99,4 г - воды

0,5 г - сухого полиакриламида

0,1 г - бихромата аммония

б) приготовление композиции

7 г - КФС

2 г - 0,5% раствора ПАА с бихроматом аммония

1 г - отвердителя

Пример 2

а) приготовление раствора 0,5% раствора ПАА

99,4 г - воды

0,5 г - сухого полиакриламида

0,1 г - марганцовокислого калия

б) приготовление композиции

7 г - КФС

2 г - 0,5% раствора ПАА марганцовокислым калием

1 г - отвердителя (хлористого аммония)

Пример 3

а) приготовление раствора 0,5% раствора ПАА

99,4 г - воды

0,5 г - сухого полиакриламида

0,1 г - перманганата натрия

б) приготовление композиции

7 г - КФС

2 г -0,5% раствора ПАА с перманганатом натрия

1 г - отвердителя

Пример 4

а) приготовление раствора 0,5% раствора ПАА

99,4 г - воды

0,5 г - сухого полиакриламида

0,1 г - хромата аммония

б) приготовление композиции

7 г - КФС

2 г - 0,5% раствора ПАА с хроматом аммония

1 г - отвердителя (хлористого аммония)

Пример 5

а) приготовление раствора 0,5% раствора ПАА

99,4 г - воды

0,5 г - сухого полиакриламида

0,1 г - глиоксаля

б) приготовление композиции

7 г - КФС

2 г - 0,5% раствора ПАА с глиоксалем

1 г - отвердителя (хлористого аммония)

Пример 6

а) приготовление раствора 0,5% раствора ПАА

99,4 г - воды

0,5 г - сухого полиакриламида

0,1 г - гликоурила

б) приготовление композиции

7 г - КФС

2 г - 0,5% раствора ПАА с гликоурилом

1 г - отвердителя (хлористого аммония)

Пример 7

а) приготовление раствора 0,5% раствора ПАА

99,4 г - воды

0,5 г - сухого полиакриламида

0,1 г - хромата щелочных металлов

б) приготовление композиции

7 г - КФС

2 г - 0,5% раствора ПАА с хроматом щелочных металлов

1 г - отвердителя

Пример 8

а) приготовление раствора 0,5% раствора ПАА

99,4 г - воды

0,5 г - сухого полиакриламида

0,1 г - бихромата щелочных металлов

б) приготовление композиции

7 г - КФС

2 г - 0,5% раствора ПАА с бихроматом щелочных металлов

1 г - отвердителя (хлористого аммония).

Клеевая композиция на основе КФС и раствора полиакриламида позволяет получать древесно-стружечные плиты, фанеру, древесно-волокнистые плиты и т.п. материалы менее токсичными и более прочными по сравнению с изделиями, изготовленными по промышленной технологии. Древесные материалы, изготовленные при помощи композиционного состава из карбамидоформальдегидной смолы (КФС) и раствора полиакриламида (ПАА), менее токсичны по сравнению с получаемой в промышленности ДСП с применением в качестве связующего карбамидоформальдегидной смолы.

1. Клеевая композиция на основе карбамидоформальдегидной смолы для изготовления древесных материалов, отличающаяся тем, что в клеевой состав, содержащий карбамидоформальдегидную смолу и отвердитель, вводится модифицирующая добавка, представляющая собой раствор полиакриламида, содержащий сшивающий компонент.

2. Клеевая композиция на основе карбамидоформальдегидной смолы по п.1, отличающаяся тем, что в качестве сшивающего компонента используют марганцовокислый калий.

3. Клеевая композиция на основе карбамидоформальдегидной смолы по п.1, отличающаяся тем, что в качестве сшивающего компонента используют перманганат натрия.

4. Клеевая композиция на основе карбамидоформальдегидной смолы по п.1, отличающаяся тем, что в качестве сшивающего компонента используют хромат аммония.

5. Клеевая композиция на основе карбамидоформальдегидной смолы по п.1, отличающаяся тем, что в качестве сшивающего компонента используют глиоксаль.

6. Клеевая композиция на основе карбамидоформальдегидной смолы по п.1, отличающаяся тем, что в качестве сшивающего компонента используют гликоурил.

7. Клеевая композиция на основе карбамидоформальдегидной смолы по п.1, отличающаяся тем, что в качестве сшивающего компонента используют бихромат аммония.

8. Клеевая композиция на основе карбамидоформальдегидной смолы по п.1, отличающаяся тем, что в качестве сшивающего компонента используют хроматы щелочных металлов.

9. Клеевая композиция на основе карбамидоформальдегидной смолы по п.1, отличающаяся тем, что в качестве сшивающего компонента используют бихроматы щелочных металлов.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к области клеевых композиций на основе фенолоформальдегидных смол, предназначенных для склеивания конструкций различного назначения, а также полученных с их использованием слоистых алюминиевых структур с повышенной прочностью на расслаивание клеевых соединений.

Изобретение относится к продукту из стекловолокна, который может быть использован для тепло- и звукоизоляции крыш и стен в жилых и коммерческих строениях. Продукт из стекловолокна содержит связующую композицию, где связующая композиция до отверждения содержит фенолформальдегидную смолу и один или несколько модификаторов, выбранных из группы, включающей сополимер, содержащий одно или несколько элементарных звеньев на основе производных виниловых ароматических соединений и по меньшей мере одно вещество из малеинового ангидрида и малеиновой кислоты или аддукт стирола, по меньшей мере одного вещества из малеинового ангидрида и малеиновой кислоты и по меньшей мере одного вещества из акриловой кислоты и акрилата, или любую их комбинацию.
Клей // 2508306
Изобретение относится к области клеев на основе фенолоформальдегидных смол, которые могут быть использованы в металлургической, авиакосмической, автомобильной и других отраслях техники, где на клеевые соединения воздействуют умеренные (до 10-15 МПа) механические нагрузки и температуры от нормальной (20°C) до высокой (1100-1200°C) в инертной или слабокислой средах.

Изобретение относится к композиции для склеивания минеральных волокон, в частности из стекла или горной породы, а также к изоляционным материалам на основе минеральных волокон, обработанных вышеуказанной композицией для склеивания.

Изобретение относится к проклеивающей композиции для минеральных волокон, в частности стекловолокон или каменных волокон, и изоляционный продукт для тепло- и/или звукоизоляции.
Изобретение относится к клеящим полимерным веществам и может найти широкое применение для склеивания древесины, древесных пластиков, полимеров, металлов, а также материалов, имеющих неровные поверхности: пенопластов, пеноситаллов и других пористых материалов.

Изобретение относится к аминопластовой смоле, композиции, содержащей такую аминопластовую смолу, и применению этой смолы. .
Изобретение относится к области теплостойких модифицированных клеевых композиций на основе фенолоформальдегидных смол, обладающих высокой прочностью клеевых соединений при температурах от 400 до 450°С, предназначенных для склеивания конструкций различного назначения, в т.ч.
Клей // 2268282
Изобретение относится к области клеев на основе модифицированных фенолоформальдегидных смол, которые могут быть использованы для соединения углеродных или керамических материалов, применяемых в металлургической, авиакосмической и других отраслях техники, где клеевые соединения эксплуатируются в условиях высоких (до 1600...1800°С) температур в окислительной или инертной средах.

Изобретение относится к клеящим веществам на основе композиций высокомолекулярного поливинилхлорида, и может найти широкое применение в машиностроении в качестве соединительно-конструктивного элемента в процессе изготовления масляных, воздушных и топливных фильтров при герметизации сварных швов, создании предохранительных покрытий.

Изобретение относится к клеевому подслою на основе хлорированного натурального каучука, применяемого для крепления резин на основе натурального, изопренового, бутадиенового, бутадиен-нитрильного, бутадиен-стирольного, хлоропренового и бутилкаучука к металлу в процессе вулканизации.
Изобретение относится к клеевой композиции на основе хлорсодержащих полимеров для проклеивания швов защитных костюмов, плащей, палаток, спальных мешков, изготовленных из прорезиненных материалов.
Изобретение относится к клеевым композициям на основе хлоропренового каучука и может быть использовано в резиновой промышленности при склеивании вулканизованной резины.
Изобретение относится к получению клеев на основе фенолформальдегидных смол, используемых в деревообрабатывающей промышленности при изготовлении костроплит. В состав клея на основе водорастворимой фенолформальдегидной смолы СФЖ-3014 100 мас.ч.
Изобретение относится к клеевой композиции на основе фенольной смолы и ее использованию для форм и стержней форм. .

Изобретение относится к клею-компаунду для использования в производстве углеродных, углерод-карбидокремниевых композиционных материалов и изделий из них. .
Изобретение относится к клеящим полимерным веществам и может найти широкое применение для склеивания различных материалов: древесины, древесных пластиков, полимеров, металлов, а также материалов, имеющих неровные поверхности, в частности пенопластов, пеноситаллов и других пористых материалов.
Изобретение относится к клеевой композиции на основе хлоропренового каучука, которая может быть использована в резиновой промышленности при склеивании вулканизованной резины на основе различных каучуков друг с другом.
Изобретение относится к клеевой композиции холодного отверждения, используемой при изготовлении резино-металлических соединений, склеивании проволочных спиралей из стальной или алюминированной проволоки и приклеивании к ним электрокорунда.
Изобретение относится к клеевой композиции для склеивания металла, стекла, дерева, бумаги, тканей и пластмасс. .
Настоящее изобретение относится к композиции клеевого материала для древесины, составу клеевого материала для древесины и способу его получения, а также к лигноцеллюлозному массиву.

Изобретение относится к области производства древесно-стружечных композиционных материалов, а именно связующего для изготовления древесно-стружечных плит, фанеры, древесно-волокнистых плит и т.п. материалов. Клеевая композиция содержит карбамидоформальдегидную смолу, отвердитель и модифицирующую добавку, представляющую собой раствор полиакриламида, содержащий сшивающий компонент. Технический результат заключается в создании клеевой композиции, обеспечивающей повышенную прочность древесных материалов, а также в получении нетоксичных древесных материалов с более низкой себестоимостью. 8 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 табл., 8 пр.

Наверх