Клеевая композиция для изготовления клееных слоистых материалов и способ получения для нее наполнителя

Клеевая композиция для изготовления клееных слоистых материалов и способ получения для нее наполнителя

Реферат

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано преимущественно в технологических процессах производства клееных слоистых материалов (фанеры, фанерных плит, гнуто- и плоскоклееных заготовок).

Известен способ получения наполнителя - древесной муки, включающий следующие операции: предварительное измельчение сырья, сушку сырого продукта, измельчение сухого продукта, сепарацию продукта измельчения (Цывин М.М. Производство древесной муки / М.М.Цывин, С.Г.Котцов, И.В.Шмаков. - Обзор. - М.: ВНИПИЭИлеспром, 1977. - 38 с.).

Известна клеевая композиция для изготовления фанеры, включающая карбамидоформальдегидную смолу, отвердитель, наполнитель и замедлитель отверждения (РДЗ-2000. Производство фанеры. Руководящие технико-технологические материалы / ЦНИИФ. СПб., 2000. - 202 с.).

Технической задачей изобретения является получение клееных слоистых материалов с улучшенными экологическими свойствами при сохранении физико-механических показателей.

Поставленная задача достигается тем, что в способе получения наполнителя, включающем сушку, измельчение, новым является то, что наполнитель в виде древесной муки обрабатывают 12%-ным раствором фосфорной кислоты в отношении массы древесной муки к массе кислоты 1:3, размешивают смесь в течение 15 мин и сушат при температуре 80°С в течение 8 ч.

В клеевой композиции для изготовления клееных слоистых материалов, включающей карбамидоформальдегидную смолу, отвердитель, наполнитель и замедлитель отверждения в виде водного аммиака 25% - ного, согласно изобретению в качестве наполнителя и отвердителя содержится обработанную фосфорной кислотой древесную муку при следующем соотношении компонентов, мас.%:

карбамидоформальдегидная смола	-94,34-97,09
кислотообработанный наполнитель
(древесная мука)	-1,94-4,72
замедлитель отверждения
(водный аммиак 25%)	-0,94-0,97

Для реализации технического решения может быть использована карбамидоформальдегидная смола любых марок, используемых на производстве (КФ-Ж, КФ-МТ-15, КФ-0, КФ-МФП), что позволит получать клееные древесные материалы с улучшенными экологическими свойствами при сохранении физико-механических показателей, не добавлять дополнительно в клей отвердитель, использовать древесные отходы.

Получение модифицированного наполнителя (древесной муки), обладающего хорошими адсорбционными свойствами, осуществлялось следующим образом.

Исследуемым фактором, способствующим повышению степени снижения концентрации формальдегида, явилась кислотная обработка адсорбентов. Древесную муку обрабатывали раствором фосфорной кислоты различной концентрации. Концентрация фосфорной кислоты изменялась в диапазоне 8-14%.

Пример 1. В керамическую чашку помещают 10 г древесной муки №140 и приливают 30 г фосфорной кислоты 8%-ной концентрации. Смесь тщательно перемешивают до получения однородного состояния. Затем кашицеобразную массу помещают в сушильный шкаф с естественной циркуляцией воздуха и высушивают при температуре 80°С в течение 8-10 часов. После высушивания обработанные образцы измельчаются в ступке.

Пример 2. Аналогично примеру 1 в керамическую чашку помещают 10 г древесной муки №140 и приливают 30 г фосфорной кислоты 10%-ной концентрации.

Пример 3. Аналогично примеру 1 в керамическую чашку помещают 10 г древесной муки №140 и приливают 30 г фосфорной кислоты 12%-ной концентрации.

Пример 4. Аналогично примеру 1 в керамическую чашку помещают 10 г древесной муки №140 и приливают 30 г фосфорной кислоты 14%-ной концентрации.

Результаты исследований приведены в табл.1.

Таблица 1Влияние концентрации фосфорной кислоты на адсорбционные свойства древесной муки
Степень снижения концентрации формальдегида	Прототип	Содержание компонентов по примерам
1	2	3	4
η, %	15	73,2	97	100	100

С целью выбора оптимального соотношения масс древесной муки (m_{др.муки}) и фосфорной кислоты (m_к-ты) были проведены опыты, где отношение m_{др.муки}:m_к-ты изменялось от 1:1 до 1:4. Установлено, что наибольший эффект получен при отношении m_{др.муки}:m_к-ты=1:3.

Размешивание полученной смеси производили в течение 5-20 мин. Наиболее полное смачивание древесной муки кислотой достигалось при перемешивании смеси в течение 15 мин. Смесь высушивали до влажности 4-5% при температуре 80°С в течение 8 часов.

Для проверки качества клеевых композиций, получаемых с модифицированным наполнителем, приготовлены следующие рецепты клеев для изготовления фанеры, представленные в табл.2.

Таблица 2Рецепты клеев
Компоненты	Содержание компонентов, мас.% по примерам
1 (прототип)	2	3	4	5
Карбамидоформальдегидная смола	95,51	97,09	96,15	95,24	94,34
Кислотообработанная древесная мука	-	1,94	2,89	3,81	4,72
Древесная мука	2,86	-	-	-	-
Хлористый аммоний	0,96	-	-	-	-
Водный аммиак (25%)	0,67	0,97	0,96	0,95	0,94

Фанеру, склеенную разными рецептами клеев по вышеприведенным технологическим режимам, испытывали на прочность при скалывании по клеевому слою и определяли содержание свободного формальдегида. Данные испытаний приведены в табл.3.

Таблица 3Результаты испытаний фанеры
Показатели	Рецепты клеев по примерам
1 (прототип)	2	3	4	5
Показатель предела прочности при скалывании по клеевому слою (средний), МПа	1,83	1,90	2,19	2,20	2,23
Формальдегид, мг/100 г плиты (эксикаторный метод)	1,22	0,95	0,69	0,61	0,55

Из таблицы 3 видно, что показатель предела прочности при скалывании по клеевому слою соответствует требованиям ГОСТ 3916.1-96.

Содержание свободного формальдегида определялось неразрушающим образцы фанеры методом (лабораторный эксикаторный метод). В фанере, склеенной на клеях по рецептам 2-5, содержание свободного формальдегида ниже, чем по прототипу, т.к. мука, обработанная фосфорной кислотой, обладает адсорбционными свойствами.

1. Способ получения наполнителя, включающий сушку и измельчение, отличающийся тем, что наполнитель в виде древесной муки обрабатывают 12%-ым раствором фосфорной кислоты в соотношении массы древесной муки к массе кислоты 1:3, размешивают смесь в течение 15 мин и сушат при температуре 80°С в течение 8 ч.

2. Клеевая компзиция для изготовления клееных слоистых материалов, включающая карбамидоформальдегидную смолу, отвердитель, наполнитель и замедлитель отверждения в виде водного аммиака 25%-ного, отличающийся тем, что в качестве наполнителя и отвердителя она содержит обработанную по п.1 фосфорной кислотой древесную муку, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Карбамидоформальдегидная смола	94,34-97,09
Кислотообработанный наполнитель - древесная мука	1,94-4,72
Замедлитель отверджения - водный аммиак 25%	0,94-0,97