RU2252867C1 - Method for manufacture of splint-slab plates - Google Patents
Method for manufacture of splint-slab plates Download PDFInfo
- Publication number
- RU2252867C1 RU2252867C1 RU2004102768/12A RU2004102768A RU2252867C1 RU 2252867 C1 RU2252867 C1 RU 2252867C1 RU 2004102768/12 A RU2004102768/12 A RU 2004102768/12A RU 2004102768 A RU2004102768 A RU 2004102768A RU 2252867 C1 RU2252867 C1 RU 2252867C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aerosil
- urea
- latex
- formaldehyde resin
- ammonium
- Prior art date
Links
Landscapes
- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
- Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано в деревообрабатывающей, мебельной и строительной промышленности.The invention relates to the production of building materials and can be used in the woodworking, furniture and construction industries.
Известен способ изготовления ДСтП на основе модифицированных латексными составами карбамидоформальдегидных смол, включающий обработку частиц композиционным связующим с последующим горячим прессованием (И.Иосифов и др. Свойства древесностружечных плит на основе модифицированных латексными составами карбамидоформальдегидных смол. Высший лесотех. ин-т, София, IX Симпозиум, 9, 1989, стр. 185-189).A known method of manufacturing a particle board based on modified urea-formaldehyde resins with latex compositions, comprising treating the particles with a composite binder followed by hot pressing (I.Iosifov et al. Properties of particle boards based on urea-formaldehyde resins modified with latex compositions, Higher Forestry Institute, Sofia, IX Symposium 9, 1989, pp. 185-189).
Недостатками данного способа являются использование бутадиенстирольных латексов, не содержащих в своем составе карбоксильных групп, загущающих добавок в виде латекса с высоким содержанием метакриловых групп, а также отсутствие активного наполнителя, способного эффективно сорбироватъ остаточный формальдегид. Эмиссия из готовых плит данного соединения, обладающего канцерогенными и мутагенными свойствами, крайне затрудняет использование плит в строительстве и практически исключает их применение в мебельной промышленности.The disadvantages of this method are the use of styrene-butadiene latexes that do not contain carboxyl groups, thickening additives in the form of latex with a high content of methacrylic groups, as well as the absence of an active filler capable of effectively adsorbing residual formaldehyde. Emission from finished plates of this compound, which has carcinogenic and mutagenic properties, makes the use of plates in construction extremely difficult and virtually eliminates their use in the furniture industry.
Известен способ изготовления древесно-стружечных плит из отходов деревообрабатывающей промышленности, включающий смешение древесных частиц со связующим, содержащим карбамидоформальдегидную смолу, хлористый аммоний, смесь бутадиенстирольных карбоксилатного и метакрилатного латексов, эмульгатор ОП-10, тринатрий фосфат и аэросил, формирование ковра, холодную подпрессовку и горячее прессование (патент РФ № 2074090, кл. В 27 N 3/04, 27.02.1997).A known method of manufacturing chipboards from woodworking industry waste, including mixing wood particles with a binder containing urea-formaldehyde resin, ammonium chloride, a mixture of styrene butadiene carboxylate and methacrylate latexes, OP-10 emulsifier, trisodium phosphate and aerosil, forming carpet, cold forming, carpet forming pressing (RF patent No. 2074090, class B 27 N 3/04, 02.27.1997).
Недостатками данного способа являются невысокие показатели прочности и водостойкости плит, а также технологические трудности, связанные со сложным составом композиционного связующего.The disadvantages of this method are the low strength and water resistance of the plates, as well as technological difficulties associated with the complex composition of the composite binder.
Наиболее близким по своим техническим параметрам является способ изготовления ДСтП (патент РФ № 2176186, кл. В 27 N 3/02, С 08 L 97/02 // (C 08 L 97/2, 61:24) 27.11.2001, Бюл. № 33), включающий смешение древесных частиц с карбамидоформальдегидной смолой, бутадиенстирольным метакрилатным латексом, хлористым аммонием и аэросилом, формирование ковра, холодную подпрессовку и горячее прессование, связующее содержит указанные компоненты при следующем соотношении, мас.%:The closest in its technical parameters is the method of manufacturing chipboard (RF patent No. 2176186, class B 27 N 3/02, C 08 L 97/02 // (C 08 L 97/2, 61:24) 11/27/2001, Bull No. 33), including the mixing of wood particles with urea-formaldehyde resin, styrene butadiene methacrylate latex, ammonium chloride and aerosil, carpet formation, cold pressing and hot pressing, the binder contains these components in the following ratio, wt.%:
карбамидоформальдегидная смола - 76,4-93,2urea-formaldehyde resin - 76.4-93.2
хлористый аммоний - 0,8-1,6ammonium chloride - 0.8-1.6
бутадиенстирольный метакрилатный латекс - 4,0-12,0styrene butadiene methacrylate latex - 4.0-12.0
аэросил - 2,0-10,0Aerosil - 2.0-10.0
Существенным недостатком данного отвердителя является следующее: при гидролизе хлорида аммония образуется гидроксид аммония и хлористый водород, который в настоящее время признан канцерогенным для человека. Образующиеся при гидролизе гидроксид аммония и хлористый водород в условиях высокотемпературного (140-170°С) отверждения переходят в парогазовую фазы в виде аммиака и хлористого водорода, концентрация которых снижается в результате удаления вместе с парогазовой средой через кромки прессуемого плитного материала. Последнее обстоятельство отрицательно влияет на равномерность отверждаемой смолы и тем самым снижает прочностные свойства конечного плитного материала.A significant drawback of this hardener is the following: during the hydrolysis of ammonium chloride, ammonium hydroxide and hydrogen chloride are formed, which is currently recognized as carcinogenic to humans. Ammonium hydroxide and hydrogen chloride formed during hydrolysis under conditions of high-temperature (140-170 ° С) curing pass into the vapor-gas phase in the form of ammonia and hydrogen chloride, the concentration of which decreases as a result of removal together with the vapor-gas medium through the edges of the pressed plate material. The latter circumstance adversely affects the uniformity of the cured resin and thereby reduces the strength properties of the final slab material.
Задачей изобретения является повышение физико-механических показателей плит, а также улучшение экологических свойств плитных материалов, что расширяет области их применения.The objective of the invention is to increase the physico-mechanical properties of plates, as well as improving the environmental properties of plate materials, which expands the scope of their application.
Для решения этой задачи в способе изготовления ДСтП, включающем смешение древесных частиц со связующим, содержащим карбамидоформальдегидную смолу, аэросил и бутадиенстирольный метакрилатный латекс с содержанием в сополимере звеньев, мас.%: бутадиена - 25, стирола - 20, формирование ковра и горячее прессование, связующее содержит в качестве отвердителя кремнефтористый аммоний при следующем соотношении компонентов, мас.%:To solve this problem, in a method for the manufacture of chipboard, including mixing wood particles with a binder containing urea-formaldehyde resin, aerosil and styrene-butadiene methacrylate latex containing in the copolymer units, wt.%: Butadiene - 25, styrene - 20, carpet formation and hot pressing, binder contains ammonium silicofluoride as a hardener in the following ratio of components, wt.%:
карбамидоформальдегидная смола - 82,8-93,4urea-formaldehyde resin - 82.8-93.4
кремнефтористый аммоний - 0,6-1,2ammonium silicofluoride - 0.6-1.2
бутадиенстирольный метакрилатный латекс (БСМК) - 4,0-12,0styrene butadiene methacrylate latex (BSMK) - 4.0-12.0
аэросил - 2,0-4,0Aerosil - 2.0-4.0
Получаемый эффект от использования в качестве отвердителя кремнефтористого аммония можно пояснить следующим. Кремнефтористый аммоний [(NН4)2SiF6] является аммониевой солью кремнефтористой кислоты, которая хорошо растворима в воде и подобно хлористому аммонию подвергается гидролизу с образованием кислой среды, необходимой для отверждения карбамидоформальдегидной смолы. При этом предлагаемый в данной композиции отвердитель обладает комплексным действием. Кремнефтористая кислота, по силе приближаясь к серной, способна при меньших концентрациях отвердителя давать необходимую для отверждения смолы кислую среду, а также, обладая инсектицидными свойствами, обеспечивает ими и плитные материалы, которые приобретают более широкий диапазон применения. Катион аммония содержится в данном соединении вдвое большем количестве, чем хлориде аммония, который является отвердителем для смолы в прототипе. Данная особенность кремнефтористого аммония является преимуществом, так как при гидролизе образуется большее количество слабого основания - гидроксида аммония, легко разлагающегося с образованием аммиака, который является активным акцептором свободного формальдегида и повышает экологические показатели плитных материалов и расширяет области их применения.The effect obtained from the use of ammonium silicofluoride as a hardener can be explained as follows. Ammonium silicofluoride [(NH 4 ) 2 SiF 6 ] is an ammonium salt of silicofluoric acid, which is readily soluble in water and, like ammonium chloride, undergoes hydrolysis to form an acidic medium necessary for the cure of the urea-formaldehyde resin. Moreover, the hardener proposed in this composition has a complex effect. Silicon fluoric acid, approaching sulfuric in strength, is capable of producing acidic medium necessary for curing the resin at lower hardener concentrations, and also, having insecticidal properties, provides them with plate materials, which acquire a wider range of applications. Ammonium cation is contained in this compound twice as much as ammonium chloride, which is the hardener for the resin in the prototype. This feature of ammonium silicofluoride is an advantage, since hydrolysis produces a larger amount of a weak base - ammonium hydroxide, which easily decomposes with the formation of ammonia, which is an active acceptor of free formaldehyde and increases the environmental performance of plate materials and expands their field of application.
При этом латекс БСМК, не требующий дополнительного загущения и стабилизации, имеет минимальные размеры коллоидной частицы (мицеллы) и легко распределяется в карбамидоформальдегидной смоле. В условиях, которые характерны для горячего прессования, т.е. при повышенной температуре до 165°С и присутствии кислого катализатора (кремнефтористый аммоний), происходит более интенсивное взаимодействие карбоксильных групп латекса с метиламинными или оксиметильными функциональными группами смолы с образованием трехмерно- целостной структуры клеевого шва. Введение БСМК в смолу в определенном интервале позволяет регулировать частоту "сшивки" (или Mс - молекулярную массу цепи между узлами в трехмерном полимере) между макромолекулами смолы. Таким образом, латекс БСМК, выступая в роли вспомогательного "сшивающего" агента для смолы, обеспечивает образование более регулярной, упорядоченной структуры отвержденной смолы, которая характеризуется меньшим числом структурных дефектов сетки. Последнее обстоятельство способствует росту когезионной прочности клеевого шва и прочностных характеристик плиты.In this case, BSMK latex, which does not require additional thickening and stabilization, has a minimum colloidal particle (micelle) size and is easily distributed in a urea-formaldehyde resin. Under conditions that are characteristic of hot pressing, i.e. at elevated temperatures up to 165 ° C and the presence of an acidic catalyst (ammonium silicofluoride), a more intense interaction of the carboxyl groups of the latex with the methylamine or oxymethyl functional groups of the resin with the formation of a three-dimensional integral structure of the adhesive joint. The introduction of BSMK into the resin in a certain interval allows you to adjust the frequency of "crosslinking" (or M with the molecular weight of the chain between the nodes in the three-dimensional polymer) between the macromolecules of the resin. Thus, BSMK latex, acting as an auxiliary "cross-linking" agent for the resin, provides the formation of a more regular, ordered structure of the cured resin, which is characterized by a smaller number of structural defects of the grid. The latter circumstance contributes to the growth of cohesive strength of the adhesive joint and the strength characteristics of the plate.
В данном случае наряду с когезионной прочностью обеспечивается высокая адгезия связующего к поверхности древесных частиц. Существенную роль при этом играет активный наполнитель - аэросил (ТУ 14-922-77), представляющий собой специальным образом изготовленный мелкодисперсный оксид кремния с развитой гидроксилированной поверхностью. Заполняя микропоры древесных частиц, аэросил тем самым увеличивает полезную площадь склеивания древесных частиц между собой. Представляя собой полярное кислородсодержащее вещество, аэросил обеспечивает высокую степень насыщенности водородными связями между древесиной и полярными группами композиционного связующего. Физико-химические свойства аэросила оказывают существенное влияние на содержание свободного формальдегида. Вероятно, аэросил наряду с латексом активно участвует в процессе отверждения смолы, препятствуя образованию парогазовых пузырьков, где концентрируется остаточный формальдегид, и обеспечивает хемосорбцию последнего за счет наличия контактных микропор и неравномерной насыщенности химических связей гидроксилированной поверхности частиц аэросила. Однако использование в качестве отвердителя кремнефтористого аммония позволяет снизить содержание аэросила в силу отмеченной повышенной способности кремнефтористого аммония связывать свободный формальдегид. Немаловажным обстоятельством является то, что хемосорбция формальдегида аэросилом осуществляется при температуре ниже температуры прессования ДСтП. Поэтому в условиях высокотемпературного прессования аэросил не оказывает значительного влияния на скорость поликонденсационных процессов и тем самым не снижается производительность процесса.In this case, along with cohesive strength, high adhesion of the binder to the surface of wood particles is ensured. An active filler, Aerosil (TU 14-922-77), which is a specially manufactured finely divided silica with a developed hydroxylated surface, plays a significant role in this. Filling micropores of wood particles, Aerosil thereby increases the useful area for gluing wood particles together. Being a polar oxygen-containing substance, Aerosil provides a high degree of saturation with hydrogen bonds between wood and polar groups of the composite binder. The physicochemical properties of Aerosil have a significant effect on the content of free formaldehyde. Probably, Aerosil, along with latex, is actively involved in the curing of the resin, preventing the formation of vapor-gas bubbles, where residual formaldehyde is concentrated, and ensures the chemisorption of the latter due to the presence of contact micropores and uneven chemical bonds of the hydroxylated surface of the aerosil particles. However, the use of ammonium silicofluoride as a hardener makes it possible to reduce the aerosil content due to the noted increased ability of ammonium silicofluoride to bind free formaldehyde. An important circumstance is that the chemisorption of formaldehyde by aerosil is carried out at a temperature below the pressing temperature of the particle board. Therefore, under conditions of high-temperature pressing, Aerosil does not significantly affect the rate of polycondensation processes and thereby does not decrease the productivity of the process.
Снижение эмиссии остаточного формальдегида достигается также за счет способности формальдегида присоединяться в кислой среде по двойной связи метакрилатного латекса.Reducing the emission of residual formaldehyde is also achieved due to the ability of formaldehyde to join in an acidic environment through the double bond of methacrylate latex.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
Сушат стружечно-опилочную массу в лабораторной сушильной камере конвективного типа до влажности 2-4%. Готовят связующее путем смешения карбамидоформальдегидной смолы с латексной композицией, аэросилом и кремнефтористым аммонием.Chip-sawdust is dried in a convective type laboratory drying chamber to a moisture content of 2-4%. A binder is prepared by mixing a urea-formaldehyde resin with a latex composition, aerosil and ammonium silicofluoride.
Концентрация связующего при этом составляет 57-67 мас.%, условная вязкость по В3-4-150-170 сек. Расход связующего 12% по сухому остатку к массе абсолютно сухих древесных частиц. Соотношение стружки к опилкам по массе 65:35.The concentration of the binder in this case is 57-67 wt.%, The conditional viscosity in B3-4-150-170 sec. The binder consumption of 12% by dry solids to the mass of absolutely dry wood particles. The ratio of chips to sawdust by weight is 65:35.
Древесные частицы смешивают с композиционным связующим с помощью пневмораспылителя в лабораторном смесителе. Формируют ковер из проклеенной древесной массы с помощью деревянной рамки, подпрессовывают в холодном прессе и прессуют в горячем прессе при температуре плит 150°С, давлении 2,5-3,0 МПа и продолжительности 0,5 мин/мм. Изготавливают однослойные плиты толщиной 12 мм. После прессования каждую плиту охлаждают в вертикальном положении без обдува при комнатной температуре. Испытания плит проводили не раньше чем через 5 суток после изготовления.Wood particles are mixed with a composite binder using a pneumatic atomizer in a laboratory mixer. The carpet is formed from glued wood pulp using a wooden frame, pressed in a cold press and pressed in a hot press at a plate temperature of 150 ° C, a pressure of 2.5-3.0 MPa and a duration of 0.5 min / mm. Single-layer plates with a thickness of 12 mm are made. After pressing, each plate is cooled in an upright position without blowing at room temperature. The plates were tested no earlier than 5 days after manufacture.
В соответствии с приведенной технологией получали плиты по прототипу (пример 1) и предлагаемому способу, изменяя состав связующего (примеры 2-6 таблицы 1).In accordance with the above technology, plates were obtained according to the prototype (example 1) and the proposed method, changing the composition of the binder (examples 2-6 of table 1).
Плиты с различным составом связующего, изготовленные по выше приведенной технологии, подвергали испытаниям на физико-механические свойства и содержание свободного формальдегида. Показатели испытанных плит приведены в таблице 2.Plates with different binder composition, made according to the above technology, were tested for physical and mechanical properties and free formaldehyde content. The performance of the tested boards are shown in table 2.
Как следует из приведенных в таблице 2 данных, плиты, полученные по предлагаемому способу, имеют более высокие прочностные показатели и водостойкость, а эмиссия свободного формальдегида ниже, чем в прототипе.As follows from the data in table 2, the plates obtained by the proposed method have higher strength and water resistance, and the emission of free formaldehyde is lower than in the prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004102768/12A RU2252867C1 (en) | 2004-01-30 | 2004-01-30 | Method for manufacture of splint-slab plates |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004102768/12A RU2252867C1 (en) | 2004-01-30 | 2004-01-30 | Method for manufacture of splint-slab plates |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2252867C1 true RU2252867C1 (en) | 2005-05-27 |
Family
ID=35824489
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004102768/12A RU2252867C1 (en) | 2004-01-30 | 2004-01-30 | Method for manufacture of splint-slab plates |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2252867C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2444443C1 (en) * | 2008-05-06 | 2012-03-10 | Фриц Эггер Гмбх Унд Ко.Ог | Method of producing woodchip board and woodchip board with glossy coat from laminar material |
RU2470050C2 (en) * | 2007-08-10 | 2012-12-20 | Кронотек Аг | Method of reducing emission of aldehydes and volatile organic compounds from wood materials |
RU2616924C1 (en) * | 2016-02-25 | 2017-04-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова" | Adhesive composition on the basis of powder-coating thermo-active polymers |
-
2004
- 2004-01-30 RU RU2004102768/12A patent/RU2252867C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2470050C2 (en) * | 2007-08-10 | 2012-12-20 | Кронотек Аг | Method of reducing emission of aldehydes and volatile organic compounds from wood materials |
US9012539B2 (en) | 2007-08-10 | 2015-04-21 | Kronotec Ag | Method for reducing the emission of aldehydes and volatile organic compounds of wood materials |
RU2444443C1 (en) * | 2008-05-06 | 2012-03-10 | Фриц Эггер Гмбх Унд Ко.Ог | Method of producing woodchip board and woodchip board with glossy coat from laminar material |
RU2616924C1 (en) * | 2016-02-25 | 2017-04-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова" | Adhesive composition on the basis of powder-coating thermo-active polymers |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS61102213A (en) | Manufacture of particle or fiber board | |
KR20080002805A (en) | Production of moulded bodies from lignocellulose-based fine particle materials | |
US20060234077A1 (en) | Wood composites bonded with soy protein-modified urea-formaldehyde resin adhesive binder | |
NO794179L (en) | PROCEDURE FOR MANUFACTURING CARTRIDGES | |
CA3036131A1 (en) | Glyoxalated lignin compositions | |
WO2014162253A1 (en) | Manufacturing of sheet material and biological glue suitable for this purpose. | |
RU2252867C1 (en) | Method for manufacture of splint-slab plates | |
JPH10119010A (en) | Wooden fiber board and manufacture thereof | |
RU2345103C2 (en) | Glutinous composition | |
US3317442A (en) | Particle board comprising magnesiabase cement and a polyelectrolyte | |
CN116355563B (en) | Modified melamine adhesive and preparation method thereof | |
HU212443B (en) | Binding materials based on tannin and process for producing structural materials with said binding materials | |
RU2176186C1 (en) | Method for manufacture of wood particle boards | |
CN106590482B (en) | A kind of waterglass base interpenetrating polymer networks structure bamboo adhesive for wood and preparation method thereof | |
SK11842002A3 (en) | Adhesive composition with increased cure rate | |
CA2967486C (en) | Method for scavenging free formaldehyde using multifunctional scavenger for wooden composite products with urea-formaldehyde resin | |
RU2252866C1 (en) | Method for manufacture of plates from sunflower husk | |
RU2264426C1 (en) | Adhesive bonded composition for manufacture of adhesive bonded layered materials and a method of its production for a non-filler | |
CN106808543B (en) | A kind of method that formaldehyde in wood-based plate is removed using microwave | |
CN104804684A (en) | Production method of low-formaldehyde parquet containing turpentine capturing agent | |
JP2001038707A (en) | Manufacture of wood fiberboard | |
US20110143120A1 (en) | Amino-formaldehyde resins, applications thereof and articles made therefrom | |
RU2196045C2 (en) | Method for production of plates of sunflower husk | |
SU1687588A1 (en) | Composition for treating hydrophobized wood particles or surfaces of wooden panels | |
RU2809409C1 (en) | Method for producing light granular aggregate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060131 |