RU2784506C1 - Древесная плита - Google Patents

Древесная плита Download PDF

Info

Publication number
RU2784506C1
RU2784506C1 RU2022110529A RU2022110529A RU2784506C1 RU 2784506 C1 RU2784506 C1 RU 2784506C1 RU 2022110529 A RU2022110529 A RU 2022110529A RU 2022110529 A RU2022110529 A RU 2022110529A RU 2784506 C1 RU2784506 C1 RU 2784506C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wood
inner layer
bark
wood board
board
Prior art date
Application number
RU2022110529A
Other languages
English (en)
Inventor
Егор Михайлович Разиньков
Евгений Владиславович Поздняков
Кобилджон Шарифович Сафаров
Диана Юрьевна Горовенко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова"
Application granted granted Critical
Publication of RU2784506C1 publication Critical patent/RU2784506C1/ru

Links

Abstract

Изобретение относится к деревоперерабатывающей промышленности, в частности к производству древесных плит. Древесная плита содержит внутренний слой и два наружных упрочняющих слоя. В качестве наружных упрочняющих слоев используется фанера марки ФСФ толщиной 3-4 мм. Внутренний слой древесной плиты выполнен из древесной стружки и коры березы, осины, ольхи в одинаковом соотношении влажностью 3-4%, при этом размеры коры по длине, ширине и толщине составляют 2-4 мм, или из древесного волокна и коры, при следующем соотношении компонентов внутреннего слоя древесной плиты, мас.%: древесная стружка или древесное волокно – 50-80, кора березы, осины, ольхи в одинаковом соотношении – 20-50. Компоненты внутреннего слоя древесной плиты смешивают со связующим в количестве 10-12% в пересчете на сухое вещество от абсолютно сухой массы внутреннего слоя, в качестве которого используется карбамидоформальдегидная смола марки КФ-МТ-15 с 1%-ным содержанием в ней хлористого аммония от массы жидкой смолы. Горячее плоское прессование проводится при температуре 170-175°С, давлении 2,3-2,4 МПа и продолжительности 0,3-0,35 мин на 1 мм толщины древесной плиты. Повышается прочность и улучшается качество поверхности древесной плиты, сокращается продолжительность прессования. 1 табл.

Description

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано, в основном, в деревоперерабатывающей промышленности при производстве древесных плит в качестве материала для устройства покрытий полов по сплошному основанию, перегородок жилых помещений и т.п.
Известна пресс-композиция для изготовления прессованных строительных изделий из растительного сырья (Пат. РФ № 2173256; МПК B27N 3/08, C08L 97/02; опубл. 10.09.2001), для приготовления которой используют растительное сырье – кору, которую подвергают гидролизу при температуре 170-180°С в течение 2 ч., после чего массу сушат до влажности 8% и прессуют сначала при температуре 20°С и давлении 15 МПа, а затем – при температуре 160°С и том же давлении. Продолжительность прессования составляет 1 мин. на 1 мм толщины готовой плиты. После горячего прессования так называемый «пластик» подвергают охлаждению в прессе без снятия давления.
Недостатком такого решения является то, что для его осуществления требуются стадии гидролиза и охлаждения готового «пластика» в прессе без снятия давления, что усложняет технологию в целом и удорожает производство. Кроме того, из-за большого давления прессования (150 кгс/см2 или 15 МПа) и, как следствие, высокой плотности изделий, ассортимент таких плит ограничен, а сами плиты имеют низкую прочность из-за отсутствия в них связующего.
Известны древесная плита и способ ее изготовления (Пат. РФ № 2245783; МПК B27N 3/00, B27N 3/02, B27N 3/04; опубл. 10.02.2005), в котором древесная плита выполнена прессованием ковра без синтетических связующих и состоит из смеси измельченной до фракции 40-5000 мкм березовой коры и наполнителя преимущественно из волокон целлюлозы, при следующем соотношении от общей сухой массы, масс.%: березовая кора – 60-95; волокна целлюлозы – 5-40. Вместо волокон целлюлозы может использоваться лигно-целлюлозно-полимерная композиция в виде измельченных частиц растительного происхождения – древесной стружки, макулатуры, стеблей однолетних растений (гуза-паи, камыша, соломы, костры и т.п.), а также лузги, отдубины и др. Наружные слои такой древесной плиты могут включать порошок вторичного полимера из поливинилхлорида, полиэтилена или лавсана и т.п. Перед формированием ковра наполнитель увлажняют до 18-20% абсолютной влажности и смешивают с измельченной березовой корой. Ковер формируют толщиной, равной 200-300% от толщины готовой древесной плиты.
Недостатком данной древесной плиты является то, что она обладает низкими прочностными свойствами из-за присутствия большой массовой доли березовой коры и отсутствия связующего. Кроме того, древесная плита имеет большую неровность поверхности из-за наличия включений березовой коры большого размера (со стороной куба до 5 мм). При этом большая неровность поверхности древесной плиты (особенно ее верхнего слоя) связана с просыпанием при формировании ковра мелких частиц сквозь пустоты между крупными частицами. В результате этого мелкие частицы оказываются, в основном, во внутреннем слое и, отчасти, в нижнем слое древесной плиты, что приводит к ее короблению. Таким образом, как такового упрочняющего слоя в такой древесной плите нет, а использование в наружных слоях древесной плиты поливинилхлорида, полиэтилена или лавсана не приведет к существенному упрочнению плиты, но значительно увеличит ее стоимость.
Известна древесная плита (NovaUm.ru. Композиционный материал на основе сосновой коры и стружки. Режим доступа: http://novaum.ru/public/p734), содержащая внутренний слой и два наружных упрочняющих слоя, при этом внутренний слой выполнен из древесной стружки и коры или древесного волокна и коры, смешанных со связующим, а древесную плиту получают путем горячего плоского прессования. В качестве наружных упрочняющих слоев древесной плиты применяется строганый шпон толщиной 0,8 мм. В древесной плите используется сосновая кора влажностью 6% и фракцией 5-30 мм. Массовое соотношение коры и древесной стружки или древесного волокна составляет 2:1. Полученная масса смешивается с карбамидоформальдегидной смолой, отвердителем которой является хлористый аммоний. Температура горячего плоского прессования древесной плиты составляет 160°С, продолжительность – 15 мин. Принята за прототип.
Недостатком такой древесной плиты является использование в качестве ее наружных слоев строганого шпона толщиной всего 0,8 мм, что приводит к большой неровности поверхности материала из-за довольно крупных частиц коры, фактически представляющих собой технологическую щепу (по длине, ширине и толщине от 5 до 30 мм), при этом полученный материал имеет низкую прочность в связи с большим количеством коры во внутреннем слое материала. Такие размеры частиц коры, особенно по толщине, способствуют не только возникновению большой неровности поверхности материала, но и повышению его пористости. Кроме того, влажность коры, равная 6%, является большой: с целью сокращения продолжительности горячего плоского прессования в технологиях древесно-стружечных и древесно-волокнистых плит влажность древесной стружки или древесного волокна находится на уровне 2-5%. В то же время, большая продолжительность горячего плоского прессования композиционного материала (15 мин.) приводит к термодеструкции связующего, особенно в наружных слоях древесной плиты.
Целью, на достижение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение качества поверхности и прочности древесной плиты, а также сокращение продолжительности ее горячего плоского прессования.
Это достигается тем, что в древесной плите, содержащей внутренний слой и два наружных упрочняющих слоя, при этом внутренний слой выполнен из древесной стружки и коры или древесного волокна и коры, смешанных со связующим, а древесную плиту получают путем горячего плоского прессования, согласно изобретению, в качестве наружных упрочняющих слоев используется фанера марки ФСФ толщиной 3-4 мм, а внутренний слой древесной плиты выполнен из древесной стружки, используемой в технологии древесно-стружечных плит для внутреннего слоя, и коры березы, осины, ольхи в одинаковом соотношении влажностью 3-4%, при этом размеры коры по длине, ширине и толщине составляют 2-4 мм, или из древесного волокна, используемого в технологии древесно-волокнистых плит, и коры указанных выше размеров, при следующем соотношении компонентов внутреннего слоя древесной плиты, масс.%: древесная стружка или древесное волокно – 50-80, кора березы, осины, ольхи в одинаковом соотношении – 20-50; после чего компоненты внутреннего слоя древесной плиты смешиваются со связующим в количестве 10-12% в пересчете на сухое вещество от абсолютно сухой массы внутреннего слоя, в качестве которого используется карбамидоформальдегидная смола марки КФ-МТ-15 с 1%-ным содержанием в ней хлористого аммония от массы жидкой смолы, а горячее плоское прессование проводится при температуре 170-175°С, давлении 2,3-2,4 МПа и продолжительности 0,3-0,35 мин. на 1 мм толщины древесной плиты.
Древесная плита содержит два наружных упрочняющих слоя, выполненных из фанеры, и один внутренний слой, выполненный из древесной стружки и коры березы, осины, ольхи в одинаковом соотношении или из древесного волокна и указанной выше коры, смешанных со связующим.
Изготовление древесной плиты осуществлялось следующим образом.
В качестве наружных упрочняющих слоев древесной плиты использовали фанеру марки ФСФ толщиной 3-4 мм, удовлетворяющую требованиям ГОСТ 3916.1-2018 «Фанера общего назначения с наружными слоями из шпона лиственных пород. Технические условия». Фанеру изготавливали в лабораторных условиях с использованием смолы марки СФЖ-3014 (ГОСТ 20907-2016 «Смолы фенолоформальдегидные жидкие. Технические условия») с расходом 120 г/м2 поверхности лущеного шпона. В качестве отвердителя смолы использовали хлористый аммоний в количестве 1,0% от массы смолы 60%-ной концентрации, а в качестве породы древесины лущеного шпона – березу. Толщина шпона для фанеры толщиной 3 мм составляла 1,15 мм, слойность – 3, а для фанеры толщиной 4 мм использовали шпон толщиной 1,5 мм такой же слойности. После холодной подпрессовки производили горячее прессование фанеры в лабораторном прессе с форматом плит 600×600 мм при температуре 130°С и давлении 1,8 МПа.
Внутренний слой древесной плиты изготавливали из древесной стружки, используемой в технологии древесно-стружечных плит для внутреннего слоя, и коры березы, осины, ольхи в одинаковом соотношении влажностью 3-4%, при этом размеры коры по длине, ширине и толщине составляли 2-4 мм, или из древесного волокна, используемого в технологии древесно-волокнистых плит, и коры указанных выше размеров, при следующем соотношении компонентов внутреннего слоя древесной плиты, масс.%: древесная стружка или древесное волокно – 50-80; кора березы, осины, ольхи в одинаковом соотношении – 20-50. Древесную стружку использовали с промышленной линии производства древесно-стружечных плит марки Р2 (ГОСТ 10632-2014 «Плиты древесно-стружечные. Технические условия»). Древесное волокно использовали с промышленной линии по производству древесно-волокнистых плит сухого способа производства. Кору требуемых размеров получали на корорубке. В качестве связующего использовали карбамидоформальдегидную смолу марки КФ-МТ-15 (ТУ6-06-12-88 «Смола карбамидоформальдегидная КФ-МТ-15») с 1%-ным содержанием в ней хлористого аммония (ГОСТ 2210-73 «Аммоний хлористый технический») от массы жидкой смолы. Количество связующего составляло 10-12% в пересчете на сухое вещество от абсолютно сухой массы внутреннего слоя древесной плиты. Смешивание компонентов внутреннего слоя древесной плиты со связующим осуществляли в лабораторном смесителе. После этого проводили горячее плоское прессование наружных и внутреннего слоев древесной плиты при температуре 170-175оС, давлении 2,3-2,4 МПа и продолжительности 0,3-0,35 мин. на 1 мм толщины древесной плиты. Для изготовления древесной плиты толщиной 16 мм продолжительность горячего плоского прессования составляла 4,8-5,6 мин.
В таблице 1 приведены значения предела прочности при изгибе заявляемой древесной плиты в зависимости от вида материала в ее внутреннем слое и массового соотношения компонентов. Испытания проводились в соответствии с ГОСТ 10635-88 «Плиты древесностружечные. Методы определения предела прочности и модуля упругости при изгибе».
Таблица 1
Значения предела прочности при изгибе заявляемой древесной плиты в зависимости от вида материала в ее внутреннем слое и массового соотношения компонентов
Массовое соотношение компонентов внутреннего слоя древесной плиты, % Предел прочности при изгибе, МПа Массовое соотношение компонентов внутреннего слоя древесной плиты, % Предел прочности при изгибе, МПа
древесная стружка кора березы, осины, ольхи в одинаковом массовом соотношении древесное волокно кора березы, осины, ольхи в одинаковом массовом соотношении
50 50 11,3 50 50 11,8
60 40 12,5 60 40 13,0
70 30 13,5 70 30 14,6
80 20 15,0 80 20 16,0
Анализ приведенных в таблице 1 данных показывает, что предел прочности при изгибе испытуемых вариантов заявляемой древесной плиты находится на уровне 11,3-16,0 МПа, то есть по данному показателю древесные плиты удовлетворяют ГОСТ 10632-2014 «Плиты древесно-стружечные. Технические условия». В данном ГОСТ предел прочности при изгибе древесных плит толщиной 16 мм для марки Р1 должен быть не ниже 10 МПа, а для марки Р2 – не ниже 11 МПа. Уменьшение во внутреннем слое древесной плиты массового соотношения древесной стружки или древесного волокна ниже 50%, а следовательно, и увеличение массового соотношения коры березы, осины, ольхи более 50% снижает предел прочности древесной плиты при изгибе. В то же время, увеличение во внутреннем слое древесной плиты массового соотношения древесной стружки или древесного волокна более 80% повышает предел прочности при изгибе древесной плиты, но уменьшает количество коры, оставляя нерешенной проблему ее утилизации, в частности, при изготовлении древесных плит.
Шероховатость поверхности Rmmax заявляемой древесной плиты определялась по прибору ТСП-4 и составила 190 мкм, что соответствует требованиям ГОСТ 7016-2013 «Изделия из древесины и древесных материалов. Параметры шероховатости поверхности», по которому этот параметр шероховатости для структурированного шпона (листов для облицовки) должен быть не выше 200 мкм.
Такое исполнение древесной плиты позволяет повысить прочность и качество ее поверхности.

Claims (1)

  1. Древесная плита, содержащая внутренний слой и два наружных упрочняющих слоя, при этом внутренний слой выполнен из древесной стружки и коры или древесного волокна и коры, смешанных со связующим, а древесную плиту получают путем горячего плоского прессования, отличающаяся тем, что в качестве наружных упрочняющих слоев используется фанера марки ФСФ толщиной 3-4 мм, а внутренний слой древесной плиты выполнен из древесной стружки, используемой в технологии древесно-стружечных плит для внутреннего слоя, и коры березы, осины, ольхи в одинаковом соотношении влажностью 3-4%, при этом размеры коры по длине, ширине и толщине составляют 2-4 мм, или из древесного волокна, используемого в технологии древесно-волокнистых плит, и коры указанных выше размеров, при следующем соотношении компонентов внутреннего слоя древесной плиты, мас.%: древесная стружка или древесное волокно – 50-80, кора березы, осины, ольхи в одинаковом соотношении – 20-50; после чего компоненты внутреннего слоя древесной плиты смешиваются со связующим в количестве 10-12% в пересчете на сухое вещество от абсолютно сухой массы внутреннего слоя, в качестве которого используется карбамидоформальдегидная смола марки КФ-МТ-15 с 1%-ным содержанием в ней хлористого аммония от массы жидкой смолы, а горячее плоское прессование проводится при температуре 170-175°С, давлении 2,3-2,4 МПа и продолжительности 0,3-0,35 мин на 1 мм толщины древесной плиты.
RU2022110529A 2022-04-19 Древесная плита RU2784506C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2784506C1 true RU2784506C1 (ru) 2022-11-28

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2173256C1 (ru) * 2000-03-20 2001-09-10 Пензенская государственная архитектурно-строительная академия Пресс-композиция для изготовления прессованных строительных изделий из растительного сырья
US6800352B1 (en) * 2001-11-05 2004-10-05 Potlach Corporation Wood-based composite panel having foil overlay and methods for manufacturing
RU2245783C1 (ru) * 2004-03-03 2005-02-10 Общество с ограниченной ответственностью "Коми лесная компания" (ООО "Коми лесная компания") Древесная плита и способ её изготовления (варианты)
RU182306U1 (ru) * 2018-03-05 2018-08-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Композиционный материал на основе древесной коры

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2173256C1 (ru) * 2000-03-20 2001-09-10 Пензенская государственная архитектурно-строительная академия Пресс-композиция для изготовления прессованных строительных изделий из растительного сырья
US6800352B1 (en) * 2001-11-05 2004-10-05 Potlach Corporation Wood-based composite panel having foil overlay and methods for manufacturing
RU2245783C1 (ru) * 2004-03-03 2005-02-10 Общество с ограниченной ответственностью "Коми лесная компания" (ООО "Коми лесная компания") Древесная плита и способ её изготовления (варианты)
RU182306U1 (ru) * 2018-03-05 2018-08-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Композиционный материал на основе древесной коры

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ахмедов С.Р., Микрюкова Е.В., "Композиционный материал на основе сосновой коры и стружки", журнал novaum.ru, N 13, 05.06.2018 (с. 14-16). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4361612A (en) Medium density mixed hardwood flake lamina
US6737155B1 (en) Paper overlaid wood board and method of making the same
CN106272865B (zh) 全桉木边角料生产耐候性定向刨花板的方法
US20080203604A1 (en) Wood and Non-Wood Fibers Hybrid Composition and Uses Thereof
Muszynski et al. Investigations on the use of spruce bark in the manufacture of particleboard in Poland
CN106313265B (zh) 全桉木边角料生产耐高温定向刨花板的方法
RU2684738C1 (ru) Плита осп (ориентированно-стружечная плита) на основе древесного материала с улучшенными характеристиками и способ ее изготовления
CN103108933A (zh) 大豆胶粘剂及由其制成的复合物
Çolak et al. Effects of steaming process on some properties of eucalyptus particleboard bonded with UF and MUF adhesives
US4405542A (en) Method for the production of a composite material
CN101535046A (zh) 含泡桐的木质复合材料
US7781052B2 (en) Method for making particle board
Cai Selected properties of MDF and flakeboard overlaid with fiberglass mats
US6365077B1 (en) Process for preparing cellulosic composites
CN108698250A (zh) 用于生产人造木板的方法
RU2784506C1 (ru) Древесная плита
Akbulut et al. Some advantages of three-layer medium-density fibreboard as compared to the traditional single-layer one
KR20080076180A (ko) 마루바닥재용 복합기재 구조
Akyildiz et al. The impact of density and mixture ratio of melamine on some properties of oriented strand board
US2736063A (en) Cork-bound hot-pressed boards
Cai Wood‐Based Composite Board
JP7148771B2 (ja) 資材
US4548851A (en) Composite material
JP3413821B2 (ja) 木質繊維板
Chen Bonding flakeboards of southern species with copolymer resins of forest and agricultural residue extracts