RU2345103C2 - Клеевая композиция - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к клеевой композиции, предназначенной для использования при изготовлении листов на древесной основе, таких как многослойная фанера, переклейка, столярная плита, древесноволокнистая плита, плита OBS с ориентированными волокнами, и к способу ее получения. Композиция, свободная от катионного акриламидного сополимера, содержит смолу, наполнитель, пенообразователь и растворитель, является вспениваемой и содержит 40-80 мас.% смолы, 5-30 мас.% наполнителя, до 40 мас.% растворителя и 0,1-10 мас.% пенообразователя, выбираемого из органических и/или неорганических поверхностно-активных сульфатных, сульфонатных, фосфатных или фосфонатных соединений либо их производных или смесей при условии, что указанная смола не является катионным акриламидным сополимером. Способ заключается в смешивании смолы, наполнителя, пенообразователя, выбираемого из группы: изопропилсульфонат натрия, лаурилсульфонат натрия, бензолсульфонат натрия, алкилбензолсульфонат натрия, лаурилфосфат аммония, лаурилсульфонат аммония, олеинсульфонат калия, нафталинсульфонат натрия либо их производное или смесь их и растворителя. Изобретение позволяет повысить долговечность композиций, а также позволяет избежать возможных примесей в клее за счет его высокой концентрации. 2 н. и 15 з.п. ф-лы.

Description

Настоящее изобретение относится к клеевой композиции, определяемой в преамбуле пункта 1 формулы изобретения, предназначенной для использования при изготовлении листов на древесной основе, таких как многослойная фанера, переклейка, столярная плита, древесноволокнистая плита, плита OBS (с ориентированными волокнами) либо эквивалентный материал.

В настоящем контексте многослойная фанера обозначает многослойную фанеру, древесностружечную плиту либо соответствующий многослойный продукт, сформированный, по меньшей мере, из трех слоев шпона, расположенных один поверх другого либо крест-накрест и склеенных и спрессованных друг по отношению к другу с получением многослойной фанеры, древесностружечной плиты либо эквивалентного материала.

Уровень техники

Из предшествующего уровня техники известны различные клеи, предназначенные для использования в промышленности по изготовлению древесных плит. Пример известной технологии заключается в использовании в качестве клеев на основе фенольных смол, таких как фенолформальдегидная смола, либо клеев на основе карбамидных смол. Еще одна известная методика заключается в добавлении к клею пенообразователя для того, чтобы произвести вспенивание клеевой композиции перед ее подачей для использования при склеивании древесной плиты. Предпочтительным известным используемым пенообразователем является высушенная кровяная мука. Проблема, связанная с использованием высушенной кровяной муки, заключается в связанных с ним этических вопросах. Более того, при использовании высушенной кровяной муки может оказаться необходимым добавление к клеевой композиции отдельного вещества, понижающего поверхностное натяжение, для того чтобы добиться достижения желательных свойств. Еще одна проблема, связанная с использованием высушенной кровяной муки, заключается в том, что ее добавляют к наполнителю либо отвердителю клеевой композиции в порошкообразной форме, почему достижение безупречной гомогенности композиции является затруднительным.

В промышленности по изготовлению древесных плит предпринимались попытки использования также и различных других клеевых композиций, не содержащих высушенной кровяной муки в качестве пенообразователя. Однако до сих пор не было обнаружено никакой композиции с достаточными качеством и эффективностью, которая бы не содержала высушенной кровяной муки и характеризовалась бы наличием клеящей способности и стоимостью и долговечностью, подходящими для использования при изготовлении плит на древесной основе.

Еще одна проблема, связанная с использованием клеевых композиций предшествующего уровня техники, заключается в их недостаточной долговечности, почему композиции необходимо смешивать непосредственно перед использованием. В дополнение к этому концентрация клея в композициях предшествующего уровня техники обычно невелика, и поэтому возможные примеси легко могут загрязнить клеевую композицию.

Раскрытие изобретения

Целью настоящего изобретения является преодоление упомянутых выше недостатков, присущих клеевой композиции в связи с изготовлением плит на древесной основе. Специфической целью изобретения является описание новой, более эффективной и более этичной клеевой композиции.

Клеевая композиция изобретения отличается тем, что описывается в формуле изобретения.

Основой изобретения является клеевая композиция, используемая при изготовлении плит на древесной основе. Клеевая композиция содержит смолу, наполнитель, пенообразователь и растворитель, и она является вспениваемой. В соответствии с изобретением клеевая композиция содержит 40-80% (мас.) смолы, 5-30% (мас.) наполнителя, 0-40% (мас.) растворителя и 0,1-10% (мас.) пенообразователя, который выбирают из органических и/или неорганических поверхностно-активных сульфатных, сульфонатных, фосфатных или фосфонатных соединений либо их производных, либо их смесей.

В одном воплощении изобретения используемым пенообразователем является лаурилсульфат, лаурилэфирсульфат на основе простого эфира или бензолсульфат либо их производное или смесь и тому подобное. В одном варианте реализации лаурилсульфат либо сульфат простого эфира лаурила выбирают из группы: лаурилсульфат натрия, лаурилсульфат аммония, лаурилсульфат калия, сульфат натрия простого эфира лаурила, сульфат аммония простого эфира лаурила, сульфат калия простого эфира лаурила, их производное либо их смесь и тому подобное.

В одном воплощении изобретения используемым пенообразователем является вещество, выбираемое из группы: изопропилсульфонат натрия, лаурилсульфонат натрия, бензолсульфонат натрия, алкилбензолсульфонат натрия, лаурилфосфат аммония, лаурилсульфонат аммония, олеинсульфат калия, нафталинсульфонат натрия либо их производное или смесь и тому подобное.

В альтернативном варианте в качестве пенообразователя возможно использование любого соответствующего поверхностно-активного соединения. В данной связи назначение поверхностно-активного соединения заключается в недвусмысленном стимулировании его вспенивания.

В предпочтительном воплощении изобретения клеевая композиция содержит 0,1-5% (мас.) пенообразователя.

В предпочтительном воплощении клеевая композиция содержит 1-10% (мас.) пенообразователя, в котором 0,1-30% (мас.) составляют лаурилсульфат, сульфат простого эфира лаурила, бензолсульфат либо их производные или смеси.

В одном варианте реализации изобретения смола, то есть фактический используемый клей, предпочтительно может состоять из фенолформальдегидных смол, карбамидоформальдегидных смол, аминовых смол либо других соответствующих смол. В одном варианте реализации используемой смолой являются UF (карбамидформальдегидная смола), MUF (меламинкарбамидформальдегидная смола), MUFP (меламинкарбамидформальдегидфенольная смола), PF (фенолформальдегидная смола), PMF (фенолмеламинформальдегидная смола) либо PRF (фенолрезорцинформальдегидная смола) либо их производное или смесь либо эквивалентный материал.

В предпочтительном воплощении изобретения клеевая композиция содержит 50-70% (мас.) смолы.

В одном варианте реализации изобретения клеевая композиция содержит наполнитель предпочтительно в количестве в диапазоне 8-20% (мас.).

В данном контексте наполнитель обозначает наполнитель либо отвердитель, известные сами по себе, либо их смесь. Отвердитель осуществляет отверждение клея при использовании, то есть при изготовлении плит на древесной основе, зачастую совместно с тепловым эффектом сжатия. В одном воплощении используемым наполнителем являются крахмал, пшеничная мука, мел, карбонат натрия, карбонат калия, карбонат кальция, сульфат аммония, древесная мука, квебрахо либо их производное, либо их смесь, либо эквивалентный материал. Квебрахо обозначает материал древесины лиственных пород некоторых южноамериканских широколистных деревьев. Мел в данной связи обозначает легкий и крошащийся известняк с неплотной структурой.

В одном воплощении изобретения клеевая композиция содержит растворитель, предпочтительно в количестве в диапазоне 12-35% (мас.). В предпочтительном воплощении растворителем является вода. Воду можно получать из внешних по отношению к данному способу источников либо это может быть вода, циркулирующая в рамках данного способа, то есть технологические промывные воды. В альтернативном воплощении растворителем является органический растворитель.

В одном воплощении изобретения клеевая композиция содержит воздух, предпочтительно сжатый воздух, добавляемый к ней для обеспечения более эффективного пенообразования.

В одном воплощении клеевая композиция содержит отдельное поверхностно-активное вещество, не предназначенное исключительно для целей пенообразования, предпочтительно в количестве в диапазоне 0,1-2% (мас.).

В одном воплощении клеевая композиция содержит катализатор.

В предпочтительном воплощении изобретения пенообразователь присутствует в твердом, жидком либо пастообразном состоянии. В одном воплощении пенообразователь добавляют к клеевой композиции как таковой либо в форме раствора.

В предпочтительном воплощении клеевая композиция представляет собой эмульсию. В одном варианте реализации изобретения клеевую композицию формируют в результате перемешивания друг с другом смолы, наполнителя, пенообразователя и растворителя с получением эмульсии, например, водной эмульсии. В одном воплощении смолу, наполнитель, пенообразователь и растворитель перемешивают при высокой температуре, например, превышающей 40°С.

В одном воплощении смесь либо эмульсия характеризуются высокой концентрацией клея.

Изобретение делает возможным получение более эффективной и более этичной клеевой композиции. Изобретение имеет преимущество, заключающееся в том, что получают композицию, характеризующуюся очень хорошей вспениваемостью и делающей возможным очень хорошее регулирование вспениваемости.

В соответствии с изобретением клеевая композиция содержит смолу, пенообразователь, растворитель и/или наполнитель; никаких отдельных добавок не требуется. Дополнительное преимущество изобретения заключается в том, что пенообразователь находится в жидком состоянии, что при перемешивании компонентов, составляющих композицию, с получением жидкой клеящей смеси делает возможным формирование очень однородной клеевой композиции.

Еще одно преимущество изобретения заключается в том, что клей характеризуется способностью к хорошему и быстрому растеканию на поверхности, подлежащей склеиванию. Клей не является вязким, и он легко распределяется при растекании. Это соответствует меньшему расходованию клея.

Дополнительное преимущество клеевой композиции заключается в хорошей долговечности, поскольку концентрация клея в композиции существенно превышает концентрации в клеях предшествующего уровня техники, и, кроме того, поскольку клеящую смесь либо эмульсию предпочтительно формируют в результате перемешивания друг с другом жидких компонентов и тепловой обработки смеси предпочтительно при относительно высокой температуре (превышающей 40°С). Клеевая композиция сохраняется по существу в неизменном виде в течение нескольких недель. Более того, композиция нечувствительна к наличию примесей, микробов либо эквивалентных субстанций.

Клеевая композиция изобретения является подходящей для использования при изготовлении различных плит на древесной основе в различных условиях.

В последующем изложении изобретение будет описано с обращением к подробно разъясненным примерам воплощения изобретения.

Пример 1

В эксперименте получали клеевую композицию. Друг с другом перемешивали фенолформальдегидную смолу (52% (мас.)), наполнитель (8,7% (мас.)) и лаурилсульфат аммония (1,7% (мас.)) и растворитель (воду, 37,3% (мас.)) и получали водную смесь. Наполнитель представлял собой смесь карбоната кальция, крахмала и муки из цельного зерна пшеницы.

Таким образом, полученная смесь отличалась хорошими характеристиками пенообразования.

Пример 2

В эксперименте соответствующим образом получали клеевую композицию, аналогичную той, что в примере 1. В качестве исключения по отношению к примеру 1 было то, что лаурилсульфат аммония, используемый в данном эксперименте, добавляли непосредственно в виде водной эмульсии. Смесь характеризовалась составом, аналогичным тому, что и в примере 1. Полученная смесь отличалась характеристиками пенообразования, по существу такими же хорошими, как и характеристики смеси в примере 1.

Пример 3

В эксперименте друг с другом перемешивали фенолформальдегидную смолу (50% (мас.)), наполнитель (10% (мас.)) (как и в примере 1), алкилбензолсульфонат натрия (5,2% (мас.)) и растворитель (воду, 34,8% (мас.)). Таким образом, полученная смесь отличалась хорошими характеристиками пенообразования.

Пример 4

В эксперименте получали клеевую кромпозицию, аналогичную той, что в примере 3. В качестве исключения по отношению к примеру 3 было то, что пенообразователь, используемый в данном эксперименте, представлял собой смесь алкилбензолсульфоната натрия и лаурилсульфоната аммония. В данном случае совокупное количество пенообразователей, необходимых для пенообразования, могло быть уменьшено наполовину. В композиции таким образом полученной смеси содержание воды составляло 37,4% (мас.), а содержание пенообразователя было равно 2,6% (мас.).

В результате получали смесь, обладающую хорошей вспениваемостью.

Пример 5

В эксперименте получали клеевую композицию. Друг с другом перемешивали фенолформальдегидную смолу (56,8% (мас.)), наполнитель (18,5% (мас.)) и лаурилсульфат аммония (0,5% (мас.)) и воду (24,2% (мас.)) и получали водную смесь. Наполнитель представлял собой смесь крахмала, мела, квебрахо, карбоната калия и сульфата аммония. В альтернативном варианте вместо лаурилсульфата аммония в качестве пенообразователя возможно использование лаурилсульфата натрия.

Таким образом полученная смесь отличалась еще более улучшенными характеристиками пенообразования и большей стабильностью по сравнению с клеевыми композициями из примеров 1-4.

Пример 6

В эксперименте получали клеевую композицию. Друг с другом перемешивали фенолформальдегидную смолу (65% (мас.)), наполнитель (11% (мас.)) и лаурилсульфат натрия (0,9% (мас.)) и воду (23% (мас.)) и получали водную смесь. Наполнитель представлял собой смесь крахмала и древесной муки.

Характеристики пенообразования и стабильность у смеси, полученной таким образом, были такие же хорошие, как и у клеевой композиции в примере 5.

Пример 7

В эксперименте получали клеевую композицию. Друг с другом перемешивали фенолформальдегидную смолу (50% (мас.)), наполнитель (28% (мас.)), смесь (0,7% (мас.)) лаурилсульфата натрия и сульфата натрия простого эфира лаурила воду (21,3% (мас.)) и получали водную смесь. Наполнитель представлял собой смесь крахмала, муки из цельного зерна пшеницы, карбоната натрия и карбоната кальция.

Таким образом полученная смесь отличалась хорошими характеристиками пенообразования и хорошей стабильностью.

Пример 8

В эксперименте получали клеевую композицию. Друг с другом перемешивали фенолформальдегидную смолу (67,5% (мас.)), наполнитель (12,15% (мас.)) и сульфат натрия простого эфира лаурила (0,35% (мас.)) и воду (20% (мас.)) и получали водную смесь. Наполнитель представлял собой смесь крахмала, муки из цельного зерна пшеницы и древесной муки.

Характеристики пенообразования и стабильность у смеси, полученной таким образом, были такие же хорошие, как и у клеевых композиций в примерах 5 и 6.

Пример 9

В эксперименте получали клеевую композицию. Друг с другом перемешивали фенолформальдегидную смолу (70% (мас.)), наполнитель (15% (мас.)) и смесь пенообразователей (3,0% (мас.)), содержащую 21% лаурилсульфата натрия, и воду (12% (мас.)) и получали водную смесь.

Таким образом полученная смесь отличалась хорошими характеристиками пенообразования.

Клеевая композиция изобретения является подходящей для использования в качестве различных приложений при изготовлении различных плит на древесной основе.

Варианты реализации изобретения не ограничиваются примерами, приведенными выше; вместо этого они могут варьироваться в пределах объема следующей далее формулы изобретения.

Claims (17)

1. Клеевая композиция, свободная от катионного акриламидного сополимера, предназначенная для использования при изготовлении плит на древесной основе, при этом упомянутая клеевая композиция содержит смолу, наполнитель, пенообразователь и растворитель, и упомянутая композиция является вспениваемой, отличающаяся тем, что клеевая композиция содержит 40-80 мас.% смолы, 5-30 мас.% наполнителя, до 40 мас.% растворителя и 0,1-10 мас.% пенообразователя, выбираемого из органических и/или неорганических поверхностно-активных сульфатных, сульфонатных, фосфатных или фосфонатных соединений либо их производных или смесей, при условии, что указанная смола не является катионным акриламидным сополимером.

2. Клеевая композиция по п.1, отличающаяся тем, что пенообразователем является лаурилсульфат, сульфат простого лаурилового эфира, бензолсульфат либо их производное или смесь.

3. Клеевая композиция по п.2, отличающаяся тем, что лаурилсульфат либо сульфат простого лаурилового эфира выбирают из группы: лаурилсульфат натрия, лаурилсульфат аммония, лаурилсульфат калия, сульфат натрия простого лаурилового эфира, сульфат аммония простого лаурилового эфира, сульфат калия простого лаурилового эфира, их производное либо их смесь.

4. Клеевая композиция по п.1 либо 2, отличающаяся тем, что пенообразователь выбирают из группы: изопропилсульфонат натрия, лаурилсульфонат натрия, бензолсульфонат натрия, алкилбензолсульфонат натрия, лаурилфосфат аммония, лаурилсульфонат аммония, олеинсульфонат калия, нафталинсульфонат натрия либо их производное или смесь их.

5. Клеевая композиция по любому одному из пп.1-4, отличающаяся тем, что композиция содержит 0,1-5 мас.% пенообразователя.

6. Клеевая композиция по любому одному из пп.1-5, отличающаяся тем, что клеевая композиция содержит 1-10 мас.% пенообразователя, в котором 0,1-30 мас.% составляют лаурилсульфат, сульфат простого лаурилового эфира, бензолсульфат либо их производные или смеси.

7. Клеевая композиция по любому одному из пп.1-6, отличающаяся тем, что смолу выбирают из группы: карбамидоформальдегидная смола (UF), меламинкарбамидформальдегидная смола (MUF), меламинкарбамидформальдегидфенольная смола (MUFP), фенолформальдегидная смола (PF), фенолмеламинформальдегидная смола (PMF), фенолрезорцинформальдегидная смола (PRF), их производное или их смесь.

8. Клеевая композиция по любому одному из пп.1-7, отличающаяся тем, что композиция содержит 50-70 мас.% смолы.

9. Клеевая композиция по любому одному из пп.1-8, отличающаяся тем, что композиция содержит 8-20 мас.% наполнителя.

10. Клеевая композиция по любому одному из пп.1-9, отличающаяся тем, что наполнитель выбирают из группы: крахмал, мука из цельного зерна пшеницы, мел, карбонат натрия, карбонат калия, карбонат кальция, сульфат аммония, древесная мука, квебрахо либо их производное или смесь.

11. Клеевая композиция по любому одному из пп.1-10, отличающаяся тем, что композиция содержит 12-35 мас.% растворителя.

12. Клеевая композиция по любому одному из пп.1-11, отличающаяся тем, что растворителем является вода либо органический растворитель.

13. Способ получения вспениваемой клеевой композиции по любому из пп.1-12, включающий смешивание смолы, наполнителя, пенообразователя и растворителя при их соотношении, мас.%:
смола 40-80 наполнитель 5-30 растворитель до 40 и пенообразователь, выбираемый из группы:   изопропилсульфонат натрия,   лаурилсульфонат натрия,   бензолсульфонат натрия,   алкилбензолсульфонат натрия,   лаурилфосфат аммония,   лаурилсульфонат аммония,   олеинсульфонат калия,   нафталинсульфонат натрия либо их   производное или смесь их 0,1-10

14. Способ по п.13, который включает стадию обработки композиции воздухом.

15. Способ по п.13, в котором пенообразователь присутствует в твердом, жидком или пастообразном состоянии.

16. Способ по п.13, в котором композицию получают в виде эмульсии.

17. Способ по п.13, в котором ингредиенты композиции перемешивают при температуре, превышающей 40°С.