RU1830095C

RU1830095C - Способ приготовлени св зующего дл получени волокнистого материала

Info

Publication number: RU1830095C
Application number: SU925024698A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Иванович Царев
Original assignee: Г.И.Царев
Priority date: 1992-01-30
Filing date: 1992-01-30
Publication date: 1993-07-23

Abstract

Использование: в деревоперерабатываю- щей промышленности при получении древесноволокнистых материалов (ДВМ), используемых преимущественно дл производства плит. Сущность изобретени : сырое сульфатное мыло обрабатывают при температуре 30-80 водным раствором соли многовалентного металла. В качестве последнего используют раствор сульфата магни , меди, цинка, железа или алюмини , в количестве 0,1- 35 мас.%, лучше 10% по отношению к массе сульфатного мыла. Выдел ют готовый аддукт сульфатного мыла и водорастворимых солей многовалентных металлов. 2 з.п.ф-лы, 1 табл.

Description

Изобретение относитс к деревопере- рабатывающей промышленности, в частности к технологии получени св зующих, необходимых дл производства древесноволокнистых плит или иных аналогичных материалов .

Цель изобретени - повышение технологичности процесса за счет его упрощени и удешевлени при одновременном улучшении физико-механических показателей и водостойкости древесно-волокнистой плиты.

Способ получени св зующего дл древесноволокнистых материалов реализуют по изобретению следующим образом.

Сульфатное мыло отдел ют от черного сульфатного щелока методами отстаивани , аэрации, флотации или высаливани серной кислотой или сульфатом натри , затем в специальной емкости обрабатывают при температуре от 30 до 80°С водным раствором многовалентных металлов, например, растворами сульфатов меди, цинка, магни , железа , алюмини или других многовалентных

металлов, например, хрома. Расход водорастворимых солей металлов составл ет 0,1- 35,0мас.% преимущественно 10%,от массы мыла. Обменна реакци взаимодействи растворов жирных и смол ных кислот сульфатного мыла и водорастворимых солей поливалентных металлов при температуре 70°С происходит мгновенно с выпадением водонерастворимого аддукта. Образующийс при этом аддукт сульфатного мыла и мно- говалентных ионов металлов либо осаждаетс на дно (например, в случае использовани солей меди). После выделени аддукт промывают водой, подсушивают под вакуумом и в расплавленном виде (например , в случае использовани солей меди). После выделени аддукт промывают водой , подсушивают под вакуумом и в расплавленном виде (например, при температуре 90-100°С) перемещают в специальные сборники, откуда подают на смешение с древесной массой или на пропитку отпрессованного материала.

Ё

00

со о о о ел

СА

Используют св зующее при изготовлении древесноволокнистых плитных материалов следующим образом.

Древесную щепу или другое древесное сырье размалывают на древесное волокно из- вести ыми способами. Затем древесное волокно из пневматических или механических форсунок обрабатывают расплавленным ад- дуктом взаимодействи сульфатного мыла и водорастворимых солей многовалентных ме- таллов при его расходе от 1 до 12% от массы абсолютно сухого древесного волокна, подсушивают композицию до влажности 10%, формируют сухим способом ковер, подвергают термообработке при температуре 155-170° С, охлаждают и направл ют на последующую переработку, например, на ламинирование декоративными материалами и форматную резку. При этом аддукт модно вводить как описано выше в размолотую древесную массу Методом пневматического -или механического распылени расплава, так и в щепу до размола или а мельницу при размоле щепы, а также путем пропитки отформован

ного плитного материала.

Дл подтверждени возможности реализации изобретени промышленным способом и дл экспериментального доказательства его эффективности проводили сравнительные испытани , различных режимов изготовлени древесноволокнистых плитных материалов,

Пример 1. Изтехнологической щепы (ГОСТ 15815-83) приготовл ют древесное волокно, сушат его и смешивают с продуктом взаимодействи нейтрализованного таллового масла с сульфата меди в количестве 0,7-1,5% от массы абсолютно сухой плиты в пересчете на катион меди, При этом продукт взаимодействи нейтрализованного таллового масла с сульфатом меди ввод т в древесную массу перед формированием ковра или путем пропитки отпрессованного плитного материала. Волокно сушат до влажности 8%, формируют сухим способом ковер (высотой;достаточной дл получени плиты после гор чего прессовани 10 мм) и подвергают его гор чему прессованию при температуре 190°С в течение 20 мин. Затем полученные после гор чего прессовани плиты подвергают термообработке при тем- пературе 155-170°С, охлаждают и направл ют на дальнейшую обработку.

Качественные показатели полученных при этом плит приведены в таблице.

П р и м е р 2. Услови опыта аналогичны примеру 1, но в качестве св зующего используют аддукт нейтрализованных жирных кислот таллового пека и сульфата меди при расходе аддукта 8% к массе абсолютно сухого волокна,

0 5 0

5

0

5 0 5 0

5

Пример 3. Услови опыта аналогичны примеру 2, но в качестве св зующего и используют аддукт сульфатного мыла и сульфата железа при расходе аддукта 8% а.с. волокна.

Примеры 4-6. Услови опытов аналогичны примеру 3, но в качестве св зующего используют аддукт сульфатного мыла и водорастворимых солей соответственно меди, алюмини , цинка и магни .

Дополнительные опыты по изучению вли ни температуры термообработки после гор чего прессовани показали, что при проведении термообработки с температурой менее 150°С происходит снижение прочностных показателей плит на изгиб на 2-4 МПа и увеличение водопоглощени на 4-6%, а увеличение температуры термообработки выше 170°С не приводит к существенному улучшению качественных показателей плит.

Дополнительные опыты по изучению вли ни количества аддукта сульфатного мыла и водорастворимых солей многовалентных металлов показали, что положительный эффект наблюдаетс при расходе аддукта 1 до 14%, причем оптимальным вл етс расход аддукта 6-10%. При увеличении расхода аддукта более 14% наблюдаетс вытекание расплава аддукта на плиты пресса, что вл етс недопустимым дл его нормальной эксплуатации.

Аналогичные результаты были получены и при использовании аддукта сульфатного мыла и водорастворимых солей магни , олова, хрома и других поливалентных металлов . При этом экспериментально установлено , что использование аддукта на основе меди и хрома существенно повышает биостойкость древесноволокнистых плит.

Кроме того, использование различных ионов поливалентных металлов позвол ет регулировать дополнительные свойства плитного материала, например, их цвет. Так экспериментально установлено, что аддукт на основе ионов железа имеет темнопурпурный цвет, на основе цинка и алюмини - белый цвет, а на основе меди - рко-зеленый.

Дл доказательства различи физико- химических свойств аддукта сульфатного мыла и многовалентных ионов металла от аналогичных продуктов взаимодействи таллоеого масла и талловых жирных кислот с аналогичными ионами многовалентных металлов проводили спектральный анализ аддукта и аналогичных продуктов. На фиг.1

изображены результаты спектрального анализа аддукта сульфатного мыла и сульфата меди (график I) и продуктов взаимодействи таллового масла (график II) и талловых жирных кислот (график III) с сульфатом меди. Анализ полученных результатов вно свидетельствует о различии физико-химических свойств, что в свою очередь объ сн ет различие физико-механических показателей полученных с их использованием плит.

ИК-спектроскопию проводили на установке Specord-75 с использованием в качестве растворител хлороформа. Исследовали свойства сравниваемых продуктов в зависимости от пропускани ИК-световых волн в диапазоне частот (5-20) 100см 1.

Анализ спектрограмм (фиг. 1) вно показывает различное пространственное строение сравниваемых продуктов и преобладание некоторых функциональных групп, Так существенное различие спектров в диапазоне (16-18) 100 показывает повышенное содержание в аддукте сульфатного мыла изолропильных группировок, а в диапазоне (12-13) .100 см - меньшее содержание в аддукте гидроксильных и карбонильных групп. Это доказывает различие физико-химических свойств анализируемых смесей, и тем самым доказываетс наличие изобретательского уровн предложенного решени . При этом экспериментально установлено, что в св зи с различием свойств св зующие по разному про вл ют себ в плитных материалах .

Использование предлагаемой технологии получени св зующего дл изготовлени древесноволокнистых плит позвол ет повысить физико-механические показатели плитного материала и его водостойкость при одновременном повышении экономичности их производства, так как сульфатное мыло значительно дешевле и менее дефи- цитно,нежели талловое масло или продукты его переработки.

Предлагаемое св зующее может быть использовано при обработке и проклейки других древесных и аналогичных материалов , например, при проклейке картона или

мелочной бумаги.

Дополнительные исследовани предлагаемого св зующего на токсичность показали полное отсутствие выделени токсичных химических соединений, характерных дл

традиционных, например, фенола и/или формальдегида и др. Поэтому древесноволокнистый материал на основе предлагаемого св зующего можно использовать в качестве строительного и мебельного материала дл

жилых помещений, например, дл изготовлени декоративных панелей или встроенной мебели, в то врем как использование дл этих целей традиционных древесно-волокни- стых плит средней плотности, изготовленных

с использованием традиционных св зующих на основе фенолформэльдегидных и карбамидных смол, ограничено по причине их низкой водостойкости и токсичности.

Claims

1. Способ приготовлени св зующего дл получени волокнистого материала, преимущественно древесноволокнистой плиты, путем обработки продукта на основе

смол ных и жирных компонентов, водным раствором соли многовалентного металла с последующим выделением готового продукта , отличающийс тем, что в качестве продукта на основе смол ных и жирных компонентов используют сырое сульфатное мыло, а в качестве соли многовалентного металла преимущественно сульфат магни , меди, цинка, железа или алюмини .

2.Способпоп.1,отличающийс тем.

что обработку осуществл ют при 30-80°С.

3. Способ по пп.1 и2,отличающий- с тем, что соль многовалентного металла берут в количестве 0,1-35,0мае.%, лучше 10% по отношению к массе сульфатного мыла.