RU2440890C1 - Plywood - Google Patents
Plywood Download PDFInfo
- Publication number
- RU2440890C1 RU2440890C1 RU2010127766/13A RU2010127766A RU2440890C1 RU 2440890 C1 RU2440890 C1 RU 2440890C1 RU 2010127766/13 A RU2010127766/13 A RU 2010127766/13A RU 2010127766 A RU2010127766 A RU 2010127766A RU 2440890 C1 RU2440890 C1 RU 2440890C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plywood
- phenol
- adhesive composition
- extract
- formaldehyde
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к производству фанеры.The invention relates to the woodworking industry, in particular to the production of plywood.
Известна фанера повышенной водостойкости на основе фенолоформальдегидных смол [ГОСТ 30427-96 Фанера общего назначения. Общие правила классификации по внешнему виду].Known plywood of increased water resistance based on phenol-formaldehyde resins [GOST 30427-96 General plywood. General rules for the classification of appearance].
Основным недостатком использования фенолоформальдегидных смол в производстве фанеры является их токсичность. Токсичность обусловлена содержанием в используемых клеях фенола и формальдегида. Фенол канцерогенный яд, действующий на нервную систему, вызывающий острые и хронические отравления. Фенол обладает специфическим запахом. Вдыхание паров фенола вызывает раздражение верхних дыхательных путей, а при длительном воздействии - общее отравление. ПДК фенола 0,3 мг/м3, ощущение запаха появляется при содержании свободного фенола в воздухе более 4 мг/м3. При концентрации от 8 до 12 мг/м3 возникают острые отравления с нарушением трудоспособности. В связи с этим производство фанеры на фенолоформальдегидных смолах является экологически опасным как для окружающей среды, так и для здоровья человека.The main disadvantage of using phenol-formaldehyde resins in the production of plywood is their toxicity. The toxicity is due to the content of phenol and formaldehyde in the adhesives used. Phenol is a carcinogenic poison that acts on the nervous system, causing acute and chronic poisoning. Phenol has a specific odor. Inhalation of phenol vapor causes irritation of the upper respiratory tract, and with prolonged exposure - general poisoning. MPC of phenol 0.3 mg / m 3 , a sense of smell appears when the content of free phenol in the air more than 4 mg / m 3 . At a concentration of 8 to 12 mg / m 3 , acute poisoning with disability occurs. In this regard, the production of plywood on phenol-formaldehyde resins is environmentally hazardous both for the environment and for human health.
Известна фанера, склеенная фенолоформальдегидной смолой, синтезированной при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: дифенилолпропан 40-60; формальдегид 10-20; едкий натр 2-5; спирт этиловый - остальное, при кипении реакционной массы в течение 20-180 мин до достижения требуемой вязкости [Заявка на изобретение 93036898/05, 19.07.1993].Known plywood glued with phenol-formaldehyde resin synthesized in the following ratio of components, parts by weight: diphenylol propane 40-60; formaldehyde 10-20; caustic soda 2-5; ethyl alcohol - the rest, when the reaction mass is boiled for 20-180 minutes until the desired viscosity is achieved [Application for invention 93036898/05, 07.19.1993].
Известна клеевая композиция для использования в производстве фанеры на основе фенолоформальдегидных смол с реакционноспособными наполнителями алюмосиликатной природы [Заявка на изобретение 95104528/04, 29.03.1995].Known adhesive composition for use in the manufacture of plywood based on phenol-formaldehyde resins with reactive fillers of aluminosilicate nature [Application for invention 95104528/04, 03/29/1995].
Недостатком известных технических решений является высокая токсичность фанеры.A disadvantage of the known technical solutions is the high toxicity of plywood.
Наиболее близкой к изобретению является фанера, содержащая листы шпона, склеенные между собой фенолоформальдегидной смолой СФЖ-3013 [А.С. СССР №1402427, МКИ В27D 1/04, 1988]. Расход смолы составляет 140 г/м2.Closest to the invention is plywood containing veneer sheets glued together with phenol-formaldehyde resin SFZh-3013 [A.S. USSR No. 1402427, MKI B27D 1/04, 1988]. The resin consumption is 140 g / m 2 .
Недостатком использования данного клеевого состава является высокая токсичность готовой продукции.The disadvantage of using this adhesive is the high toxicity of the finished product.
Изобретение решает задачу снижения токсичности фанеры на основе фенолоформальдегидных смол и повышение ее физико-механических показателей.The invention solves the problem of reducing the toxicity of plywood based on phenol-formaldehyde resins and increasing its physical and mechanical properties.
Технический результат заключается в снижении токсичности фанеры на основе фенолоформальдегидных смол, кроме того, повышаются физико-механические свойства фанеры.The technical result is to reduce the toxicity of plywood based on phenol-formaldehyde resins, in addition, the physical and mechanical properties of plywood are increased.
Указанный технический результат достигается тем, что в фанере, содержащей листы шпона, склеенные между собой клеевой композицией на основе фенолоформальдегидной смолы марки СФЖ-3013, новым является то, что клеевая композиция дополнительно содержит модификатор - экстракт коры хвойных пород деревьев водой, или 3-5% водным раствором гидроксида натрия, или 3-5% водным раствором изопропилового спирта и параформ при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:The specified technical result is achieved by the fact that in a plywood containing veneer sheets glued together with an adhesive composition based on phenol-formaldehyde resin of the SFZh-3013 brand, the new one is that the adhesive composition additionally contains a modifier - an extract of bark of coniferous trees with water, or 3-5 % aqueous solution of sodium hydroxide, or 3-5% aqueous solution of isopropyl alcohol and paraforms in the following ratio of components, parts by weight:
Использование в качестве модификатора экстрактов коры хвойных пород деревьев, полученных с использованием неорганических и органических растворителей (воды, водных растворов гидроксида натрия и изопропилового спирта), с добавление параформа позволяет снизить токсичность фанеры на основе фенолоформальдегидных смол за счет снижения концентрации фенола и формальдегида в клеевом составе.The use of extracts of bark of coniferous trees obtained with inorganic and organic solvents (water, aqueous solutions of sodium hydroxide and isopropyl alcohol) as a modifier, with the addition of paraform, reduces the toxicity of plywood based on phenol-formaldehyde resins by reducing the concentration of phenol and formaldehyde in the adhesive .
Глубина протекания реакции поликонденсации зависит от количества свободного реакционноспособного фенола, которое при модификации экстрактами будет зависеть от содержания полифенольных веществ.The depth of the polycondensation reaction depends on the amount of free reactive phenol, which, when modified by extracts, will depend on the content of polyphenolic substances.
При добавлении модификатора менее 10 мас.ч. не происходит снижение токсичности готовой фанеры, а при добавлении более 50 мас.ч. происходит снижение прочности фанеры и увеличивается количество брака по расслою.When adding a modifier of less than 10 parts by weight there is no reduction in toxicity of the finished plywood, and when adding more than 50 parts by weight there is a decrease in the strength of plywood and an increase in the number of rejects per layer.
При использовании параформа менее 2 мас.ч. не происходит снижения токсичности фанеры, а при более 5 мас.ч. токсичность фанеры увеличивается.When using paraform less than 2 parts by weight there is no reduction in the toxicity of plywood, and with more than 5 parts by weight plywood toxicity is increasing.
На фиг.1 представлена зависимость выхода полифенольных веществ из коры древесины лиственницы и пихты от концентрации растворителя (водного раствора гидроксида натрия), где 1 - экстракт коры лиственницы, 2 - экстракт коры пихты; на фиг.2 - зависимость предела прочности фанеры от количества полифенольных веществ, где 1 - экстракт коры лиственницы, 2 - экстракт коры пихты.Figure 1 shows the dependence of the yield of polyphenolic substances from the bark of larch and fir on the concentration of solvent (aqueous sodium hydroxide solution), where 1 is an extract of larch bark, 2 is an extract of fir bark; figure 2 - dependence of the tensile strength of plywood on the amount of polyphenolic substances, where 1 is an extract of larch bark, 2 is an extract of fir bark.
С увеличением концентрации растворителя наблюдается увеличение выхода полифенольных веществ из коры лиственницы и пихты (фиг.1).With an increase in solvent concentration, an increase in the yield of polyphenolic substances from the bark of larch and fir is observed (Fig. 1).
Между количеством полифенольных веществ и пределом прочности фанеры при статическом изгибе наблюдается прямо пропорциональная связь с тесной корреляционной связью. С увеличением количества полифенольных веществ в экстракте, используемом для модификации смолы, увеличивается прочность фанеры при статическом изгибе. Согласно стандарту (ГОСТ 3916.2-96) предел прочности при статическом изгибе вдоль волокон наружных слоев березовой фанеры марки ФСФ составляет не менее 60 МПа. Как видно из фиг.2, фанера, изготовленная из экстракта, содержащего 8 и более процентов полифенольных веществ, удовлетворяет требованием стандарта. Это связано с тем, что для полной поликонденсации фенолоформальдегидной смолы необходимо определенное количество полифенольных веществ, которые, взаимодействуя со свободным формальдегидом, содержащимся в параформе, обеспечивают полное протекание реакции поликонденсации и высокую прочность клеевого соединения. Параформ, добавляемый в клеевую композицию, обеспечивает необходимое количество свободного формальдегида для протекания реакции. В тоже время он является источником свободного формальдегида, который оказывает вредное воздействие на человека и окружающую среду. Поэтому важным фактором, определяющим возможность использования предлагаемой клеевой композиции для прессования фанеры, является количество свободного формальдегида, выделяемого из готовой фанеры.Between the amount of polyphenolic substances and the tensile strength of plywood under static bending, a directly proportional relationship with a close correlation is observed. With an increase in the amount of polyphenolic substances in the extract used to modify the resin, the strength of plywood under static bending increases. According to the standard (GOST 3916.2-96), the tensile strength under static bending along the fibers of the outer layers of FSF birch plywood is at least 60 MPa. As can be seen from figure 2, plywood made from an extract containing 8 percent or more of polyphenolic substances meets the requirements of the standard. This is due to the fact that for the complete polycondensation of phenol-formaldehyde resin, a certain amount of polyphenolic substances is necessary, which, interacting with the free formaldehyde contained in paraform, ensure the complete polycondensation reaction and high adhesive strength. Paraform, added to the adhesive composition, provides the necessary amount of free formaldehyde for the reaction. At the same time, it is a source of free formaldehyde, which has a harmful effect on humans and the environment. Therefore, an important factor determining the possibility of using the proposed adhesive composition for pressing plywood is the amount of free formaldehyde released from the finished plywood.
Фанера изготавливается следующим образом. Приготавливают клеевой состав. В фенолоформальдегидную смолу вводят параформ в сухом виде, перемешивают в течение 3-5 мин, затем вводят экстракт и снова перемешивают в течение 3-5 минут. На листы шпона с перпендикулярным расположением слоев друг к другу наносят клеевой состав, укладывают их в пакет, производят холодную подпрессовку в течение 6-8 мин с последующим горячим прессованием. Оптимальный режим прессования следующий: удельное давление прессования - 1,8 МПа; температура прессования - 120°С, удельная продолжительность выдержки - 0,8 мм/мин.Plywood is made as follows. The adhesive composition is prepared. Paraform in a dry form is introduced into the phenol-formaldehyde resin, stirred for 3-5 minutes, then the extract is introduced and again mixed for 3-5 minutes. An adhesive composition is applied to the veneer sheets with a perpendicular arrangement of the layers, stacked in a bag, cold pressed for 6-8 minutes, followed by hot pressing. The optimal pressing mode is as follows: specific pressing pressure - 1.8 MPa; pressing temperature - 120 ° C, specific exposure time - 0.8 mm / min.
Гарантированный срок хранения модифицированного клея без изменения основных физико-химических свойств 72 ч.Guaranteed shelf life of the modified glue without changing the basic physical and chemical properties of 72 hours
Пример 1.Example 1
Приготавливают клеевую композицию. Берут фенолоформальдегидную смолу марки СФЖ-3013 в количестве 100 мас.ч. В качестве модифицирующей добавки используют 3%-ный водный раствор гидроксида натрия коры лиственницы в количестве 10 мас.ч. и параформ - 2 мас.ч. В фенолоформальдегидную смолу вводят параформ в сухом виде, перемешивают в течение 3-5 мин, затем вводят экстракт и снова перемешивают в течение 3-5 минут.An adhesive composition is prepared. Take phenol-formaldehyde resin brand SFZH-3013 in an amount of 100 parts by weight As a modifying additive, a 3% aqueous solution of larch bark sodium hydroxide is used in an amount of 10 parts by weight. and paraform - 2 parts by weight Paraform in dry form is introduced into the phenol-formaldehyde resin, stirred for 3-5 minutes, then the extract is introduced and again mixed for 3-5 minutes.
На листы березового шпона толщиной 1,75 мм с перпендикулярным расположением слоев друг к другу наносят модифицированную клеевую композицию, формируют пакет, производят холодную подпрессовку с последующим горячим прессованием. Режим прессования следующий: удельное давление прессования - 1,8 МПа; температура прессования - 115°С; удельная продолжительность выдержки - 0,85 мм/мин.On sheets of birch veneer with a thickness of 1.75 mm with a perpendicular arrangement of layers to each other, a modified adhesive composition is applied, a package is formed, cold pressing is performed, followed by hot pressing. The pressing mode is as follows: specific pressing pressure - 1.8 MPa; pressing temperature - 115 ° C; specific exposure time - 0.85 mm / min.
Толщина готовой фанеры составляет 9 мм. Количество выделенного формальдегида (газоаналитический метод) составило 1,5 мг/м3·ч, что соответствует классу эмиссии Е1. Предел прочности при статическом изгибе вдоль волокон наружных слоев составляет 72 МПа.The thickness of the finished plywood is 9 mm. The amount of formaldehyde emitted (gas analysis method) was 1.5 mg / m 3 · h, which corresponds to the emission class E1. The tensile strength under static bending along the fibers of the outer layers is 72 MPa.
Пример 2.Example 2
Приготавливают клеевую композицию аналогично примеру 1. Берут фенолоформальдегидную смолу марки СФЖ-3013 в количестве 100 мас.ч. В качестве модифицирующей добавки используют 3%-ный водный раствор гидроксида натрия коры пихты в количестве 50 мас.ч. и параформ - 5 мас.ч.An adhesive composition is prepared analogously to example 1. Take phenol-formaldehyde resin brand SFZH-3013 in an amount of 100 parts by weight As a modifying additive using a 3% aqueous solution of sodium hydroxide fir bark in an amount of 50 wt.h. and paraforms - 5 parts by weight
На листы соснового шпона толщиной 2,4 мм с перпендикулярным расположением слоев друг к другу наносят модифицированную клеевую композицию, формируют пакет, производят холодную подпрессовку с последующим горячим прессованием.On sheets of pine veneer with a thickness of 2.4 mm with a perpendicular arrangement of layers to each other, a modified adhesive composition is applied, a package is formed, cold pressing is performed, followed by hot pressing.
Режим прессования следующий: удельное давление прессования - 1,6 МПа; температура прессования - 125°С; удельная продолжительность выдержки - 0,60 мм/мин.The pressing mode is as follows: specific pressing pressure - 1.6 MPa; pressing temperature - 125 ° C; specific exposure time is 0.60 mm / min.
Толщина готовой фанеры составляет 18 мм. Количество выделенного формальдегида (газоаналитический метод) составило 2,6 мг/м3·ч, что соответствует классу эмиссии Е1. Предел прочности при статическом изгибе вдоль волокон наружных слоев составляет 38 МПа.The thickness of the finished plywood is 18 mm. The amount of formaldehyde emitted (gas analysis method) was 2.6 mg / m 3 · h, which corresponds to the emission class E1. The tensile strength under static bending along the fibers of the outer layers is 38 MPa.
Пример 3.Example 3
Приготавливают клеевую композицию аналогично примеру 1. Берут фенолоформальдегидную смолу СФЖ-3013 в количестве 100 мас.ч. В качестве модифицирующей добавки используют 3%-ный водный раствор гидроксида натрия коры ели в количестве 20 мас.ч., параформ - 4 мас.ч.An adhesive composition is prepared analogously to example 1. Take the phenol-formaldehyde resin SFZh-3013 in an amount of 100 parts by weight As a modifying additive using a 3% aqueous solution of sodium hydroxide of bark of spruce in the amount of 20 parts by weight, paraform - 4 parts by weight
На листы березового шпона толщиной 1,5 мм с перпендикулярным расположением слоев друг к другу наносят модифицированную клеевую композицию, формируют пакет, производят холодную подпрессовку с последующим горячим прессованием.On sheets of birch veneer with a thickness of 1.5 mm with a perpendicular arrangement of layers to each other, a modified adhesive composition is applied, a package is formed, cold pressing is performed, followed by hot pressing.
Режим прессования следующий: удельное давление прессования - 1,85 МПа; температура прессования - 115°С; удельная продолжительность выдержки - 0,92 мм/мин.The pressing mode is as follows: the specific pressing pressure is 1.85 MPa; pressing temperature - 115 ° C; specific exposure time - 0.92 mm / min.
Толщина готовой фанеры составляет 9 мм. Количество выделенного формальдегида (газоаналитический метод) составило 2,0 мг/м3·ч, что соответствует классу эмиссии Е1. Предел прочности при статическом изгибе вдоль волокон наружных слоев составляет 69 МПа.The thickness of the finished plywood is 9 mm. The amount of formaldehyde emitted (gas analysis method) was 2.0 mg / m 3 · h, which corresponds to the emission class E1. The tensile strength under static bending along the fibers of the outer layers is 69 MPa.
Пример 4.Example 4
Приготавливают клеевую композицию аналогично примеру 1. Берут фенолоформальдегидную смолу марки СФЖ-3013 в количестве 100 мас.ч. В качестве модифицирующей добавки используют 3%-ный изопропанольный экстракт коры пихты в количестве 30 мас.ч и параформ - 3 мас.ч.An adhesive composition is prepared analogously to example 1. Take phenol-formaldehyde resin brand SFZH-3013 in an amount of 100 parts by weight As a modifying additive, 3% isopropanol extract of fir bark is used in an amount of 30 parts by weight and paraforms is 3 parts by weight.
На листы елового шпона толщиной 1,25 мм с перпендикулярным расположением слоев друг к другу наносят модифицированную клеевую композицию, формируют пакет, производят холодную подпрессовку с последующим горячим прессованием.On sheets of spruce veneer with a thickness of 1.25 mm with a perpendicular arrangement of layers to each other, a modified adhesive composition is applied, a package is formed, cold pressing is performed, followed by hot pressing.
Режим прессования следующий: удельное давление прессования - 1,9 МПа; температура прессования - 110°С; удельная продолжительность выдержки - 0,90 мм/мин.The pressing mode is as follows: specific pressing pressure - 1.9 MPa; pressing temperature - 110 ° С; specific exposure time - 0.90 mm / min.
Толщина готовой фанеры составляет 12 мм. Количество выделенного формальдегида (газоаналитический метод) составило 1,28 мг/м3·ч, что соответствует классу эмиссии Е1. Предел прочности при статическом изгибе вдоль волокон наружных слоев составляет 42 МПа.The thickness of the finished plywood is 12 mm. The amount of formaldehyde emitted (gas analysis method) was 1.28 mg / m 3 · h, which corresponds to the emission class E1. The tensile strength under static bending along the fibers of the outer layers is 42 MPa.
Использование клеевой композиции с добавлением экстрактов коры хвойных пород деревьев, полученных с использованием неорганических и органических растворителей (воды, водных растворов гидрооксида натрия и изопропилового спирта), и параформа позволяет повысить физико-механические свойства фанеры и снизить токсичность фанеры на основе фенолоформальдегидных смол.The use of an adhesive composition with the addition of coniferous tree bark extracts obtained using inorganic and organic solvents (water, aqueous solutions of sodium hydroxide and isopropyl alcohol), and paraform can increase the physicomechanical properties of plywood and reduce the toxicity of plywood based on phenol-formaldehyde resins.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010127766/13A RU2440890C1 (en) | 2010-07-05 | 2010-07-05 | Plywood |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010127766/13A RU2440890C1 (en) | 2010-07-05 | 2010-07-05 | Plywood |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2440890C1 true RU2440890C1 (en) | 2012-01-27 |
Family
ID=45786413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010127766/13A RU2440890C1 (en) | 2010-07-05 | 2010-07-05 | Plywood |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2440890C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2645132C2 (en) * | 2016-02-25 | 2018-02-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова" | Modified phenol-formaldehyde resin for the manufacture of wood glow materials and the method of manufacture of the modification |
-
2010
- 2010-07-05 RU RU2010127766/13A patent/RU2440890C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2645132C2 (en) * | 2016-02-25 | 2018-02-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова" | Modified phenol-formaldehyde resin for the manufacture of wood glow materials and the method of manufacture of the modification |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Shirmohammadli et al. | Tannins as a sustainable raw material for green chemistry: A review | |
| CA2833016C (en) | Adhesive composition comprising a hydrolysable tannin and at least one cationic polymer | |
| EP2485880B1 (en) | Impregnation of chemicals into wood | |
| Fernández-Costas et al. | A sustainable treatment for wood preservation: enzymatic grafting of wood extractives | |
| Benhamou et al. | Application of UF adhesives containing unmodified and phosphate-modified cellulose microfibers in the manufacturing of particleboard composites | |
| Ogunwusi | Potentials of industrial utilization of bark | |
| CN101351313B (en) | Method for preparing timber product emitting little chemical compound and timber products produced therefor | |
| Brosse et al. | Tannins for wood adhesives, foams and composites | |
| RU2440890C1 (en) | Plywood | |
| CA2905369C (en) | Methods for reducing the solubility of phenolic resins using latent acids | |
| US11504877B2 (en) | Modified wood product and a process for producing said product | |
| CN114932603B (en) | Preparation method of insect-proof plywood | |
| Elbadawi et al. | Properties of particleboards made from acacia seyal var. Seyal using uf–tannin modified adhesives | |
| RU2448123C1 (en) | Method of producing liquid resol phenol-formaldehyde resins | |
| Vignali | Wood treatments with siloxane materials and metal complexes for preservation purposes | |
| DK201170423A (en) | A low viscosity metal silicate composition | |
| RU2197375C1 (en) | Method of producing antiseptic for wood impregnation | |
| CN108853866A (en) | A kind of formaldehyde scavenger and its application | |
| Ismayati et al. | Eucalyptus Bark Tannin for Green Chemistry Agent | |
| KR100693494B1 (en) | Phenol resin adhesive using wood tar and manufacturing method thereof | |
| Ashaduzzaman | Physico-mechanical and decay resistance properties of bio-resin modified wood | |
| CN117086971A (en) | Waterproof formaldehyde-free high-density fiberboard and preparation method thereof | |
| CN109731747A (en) | A kind of preparation method of anti-corrosive antibacterial wood fibre composite wood | |
| CN110509368A (en) | A kind of complexing plant fiber, complexing fiberboard and its manufacturing method | |
| RU2486053C2 (en) | Composition for making bioresistant particle board |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120706 |