Клеевая композиция для производства фанеры и способ изготовления для нее наполнителя

Клеевая композиция для производства фанеры и способ изготовления для нее наполнителя

Реферат

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

Известна клеевая композиция, включающая карбамидоформальдегидную смолу, отвердитель NH₄Cl и активный наполнитель, в качестве которого клеевая композиция содержит природный алюмосиликат жесткокаркасной структуры [RU 2114144, опуб. 27.06.98 - прототип].

Недостатками существующей клеевой композиции являются токсичность клеевых композиций и изготовленных с их применением плитных материалов, низкая прочность клеевого соединения.

Наиболее близким аналогом является способ получения наполнителя, включающий сушку и измельчение, причем наполнитель - древесную муку - обрабатывают 12%-ным раствором фосфорной кислоты и осуществляют дальнейшую обработку. Клеевая композиция для изготовления клееных слоистых материалов включает карбамидоформальдегидную смолу, отвердитель, кислотообработанный наполнитель и замедлитель отверждения, причем все ингредиенты имеют заданное соотношение компонентов в масс. %. Недостатком известного изобретения является низкая прочность клеевого соединения.

Техническим результатом изобретения является получение клееных слоистых материалов с улучшенными экологическими свойствами и повышенными физико-механическими показателями.

Технический результат достигается тем, что клеевая композиция для изготовления клееных слоистых материалов, включающая карбамидоформальдегидную смолу, отвердитель, наполнитель, согласно изобретению в качестве наполнителя она содержит обработанный серной кислотой лигносульфонат жидкий в следующем соотношении компонентов, мас.%:

карбамидоформальдегидная смола	92,5-94,0
кислотообработанный наполнитель
(лигносульфонат жидкий)	5,0-6,5
отвердитель
(20%-ный раствор хлористого аммония NH4Cl)	1,0

Технический результат по способу достигается тем, что в способе получения наполнителя, включающем сушку, измельчение, согласно изобретению наполнитель в виде лигносульфоната жидкого обрабатывают 20%-ным раствором серной кислоты в соотношении массы лигносульфоната жидкого к массе кислоты 1:2, размешивают смесь в течение 10 мин и сушат при температуре 100°С в течение 6 ч.

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 и повышенными физико-механическими показателями.

Получение модифицированного наполнителя (лигносульфоната жидкого), обладающего хорошими адсорбционными свойствами, осуществлялось следующим образом.

Исследуемым фактором, способствующим повышению степени снижения концентрации формальдегида, явилась кислотная обработка адсорбентов. Лигносульфонат жидкий обрабатывали раствором серной кислоты различной концентрации. Концентрация серной кислоты изменялась в диапазоне 14-20%.

Пример 1. В керамическую чашку помещают 20 г лигносульфоната жидкого и приливают 30 г серной кислоты 14%-ной концентрации. Смесь тщательно перемешивают до получения однородного состояния. Затем полученную желеобразную массу помещают в сушильный шкаф с естественной циркуляцией воздуха и высушивают при температуре 100°С в течение 6 часов. После высушивания обработанные образцы измельчаются в ступке. Для получения клеевой композиции использовали карбамидоформальдегидную смолу в количестве 94 мас.%, отвердитель (хлористый аммоний) в количестве 1,0 мас.% и наполнитель - обработанный серной кислотой лигносульфонат жидкий - в количестве 5,0 мас.%.

Пример 2. Аналогично примеру 1 в керамическую чашку помещают 20 г лигносульфоната жидкого и приливают 30 г серной кислоты 16%-ной концентрации. Для получения клеевой композиции использовали карбамидоформальдегидную смолу в количестве 93,7 мас.%, отвердитель (хлористый аммоний) в количестве 1,0 мас. % и наполнитель - обработанный серной кислотой лигносульфонат жидкий - в количестве 5,3 мас.%.

Пример 3. Аналогично примеру 1 в керамическую чашку помещают 20 г лигносульфоната жидкого и приливают 30 г серной кислоты 18%-ной концентрации. Для получения клеевой композиции использовали карбамидоформальдегидную смолу в количестве 93,2 мас.%, отвердитель (хлористый аммоний) в количестве 1,0 мас.% и наполнитель - обработанный серной кислотой лигносульфонат жидкий - в количестве 5,8 мас.%.

Пример 4. Аналогично примеру 1 в керамическую чашку помещают 20 г лигносульфоната жидкого и приливают 30 г серной кислоты 20%-ной концентрации. Для получения клеевой композиции использовали карбамидоформальдегидную смолу в количестве 92,5 мас.%, отвердитель (хлористый аммоний) в количестве 1,0 мас.% и наполнитель - обработанный серной кислотой лигносульфонат жидкий - в количестве 6,5 мас.%.

Результаты исследований приведены в табл.1. Для проверки качества клеевых композиций, получаемых с модифицированным наполнителем, приготовлены следующие рецепты клеев для изготовления фанеры, представленные в табл.2.

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 1
Влияние концентрации серной кислоты на адсорбционные свойства лигносульфоната жидкого
Степень снижения концентрации формальдегида, %	Прототип	Содержание компонентов по примерам
1	2	3	4
η, %	15	75,6	87	95	100

Таблица 2
Рецепты клеев
Компоненты	Прототип	Содержание компонентов, масс.% по примерам
1	2	3	4
Карбамидоформальдегидная смола	95,2	94,0	93,7	93,2	92,5
Кислотообработанный лигносульфонат жидкий	-	5,0	5,3	5,8	6,5
Хлористый аммоний (20%-ный раствор хлористого аммония NH4Cl)	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
Активный наполнитель - природный алюмосиликат	3,8	-	-	-	-

Таблица 3
Результаты испытаний фанеры
Компоненты	Прототип	Содержание компонентов, масс. % по примерам
1	2	3	4
Показатель предела прочности при скалывании по клеевому слою (средний), МПа	2,2	2,4	2,55	2,60	2,68
Содержание свободного формальдегида, мг/100 г плиты	7,8	1,85	1,2	0,8	0,75

1. Клеевая композиция для изготовления клееных слоистых материалов, включающая карбамидоформальдегидную смолу, отвердитель, наполнитель, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя она содержит обработанный серной кислотой лигносульфонат жидкий в следующем соотношении компонентов, мас.%:

карбамидоформальдегидная смола	92,5-94,0
кислотообработанный наполнитель
(лигносульфонат жидкий)	5,0-6,5
отвердитель
(20%-ный раствор хлористого аммония NH4Cl)	1,0

2. Способ получения наполнителя по п.1, включающий сушку, измельчение, отличающийся тем, что наполнитель в виде лигносульфоната жидкого обрабатывают 20%-ным раствором серной кислоты в соотношении массы лигносульфоната жидкого к массе кислоты 1:2, размешивают смесь в течение 10 мин и сушат при температуре 100°С в течение 6 ч.