RU2820519C1 - Способ получения лигнинмеламинфенолформальдегидной смолы - Google Patents
Способ получения лигнинмеламинфенолформальдегидной смолы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2820519C1 RU2820519C1 RU2023107185A RU2023107185A RU2820519C1 RU 2820519 C1 RU2820519 C1 RU 2820519C1 RU 2023107185 A RU2023107185 A RU 2023107185A RU 2023107185 A RU2023107185 A RU 2023107185A RU 2820519 C1 RU2820519 C1 RU 2820519C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phenol
- melamine
- dosed
- lignin
- hours
- Prior art date
Links
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 title claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 5
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 51
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims abstract description 27
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 229920005552 sodium lignosulfonate Polymers 0.000 claims abstract description 21
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 22
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 22
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 5
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 239000011120 plywood Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- 239000004821 Contact adhesive Substances 0.000 description 1
- 241000218652 Larix Species 0.000 description 1
- 235000005590 Larix decidua Nutrition 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N dicyandiamide Chemical compound NC(N)=NC#N QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- HANVTCGOAROXMV-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine;urea Chemical compound O=C.NC(N)=O.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 HANVTCGOAROXMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 150000003505 terpenes Chemical class 0.000 description 1
- 235000007586 terpenes Nutrition 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к способу получения лигнинмеламинфенолформальдегидной смолы. Предложен способ получения лигнинмеламинфенолформальдегидной смолы, который осуществляют путем смешивания фенола, формальдегида и лигносодержащего вещества в щелочной среде, при этом дополнительно используют меламин, а в качестве лигнинсодержащего вещества используют лигносульфонат натрия; в реактор дозируют формалин и лигносульфонат натрия, далее реакционную смесь нагревают до 70-90°C и выдерживают в течение 1-3 часов, затем содержимое охлаждают до 30-50°C, после дозируют щелочь и фенол и нагревают до 70-90°C, далее осуществляют выдержку содержимого реактора в течение 1-6 часов, после выдержки реакционную смесь охлаждают до 40-65°C и дозируют меламин, смесь нагревают до 70-80°C и выдерживают в течение 1-4 часов; при этом фенол, формалин и щелочь дозируют в мольном соотношении, как 1:(1,5-3):(0,02-0,2) соответственно, также подготавливают лигносульфонат натрия и меламин в количестве от 0,1 до 35% и от 0,1 до 20% соответственно от общей массы подготовленных фенола, формалина и щелочи. Технический результат – получение лигнинмеламинфенолформальдегидной смолы, которая обеспечивает высокую прочность и водостойкость клеевого соединения. 1 табл., 3 пр.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к химии полимеров, а именно, к способу получения лигнинмеламинфенолформальдегидной смолы, используемой в пропитке бумаг массой от 120 до 300 г/м2, которые в последующем применяются в производстве декоративных бумажно-слоистых пластиков (ДБСП).
Данная смола представляет собой темную жидкость, которая обладает следующими свойствами:
- условная вязкость от 12 до 30 секунд;
- время отверждения при 130°С от 200 до 500 секунд;
- рН от 8 до 10;
- содержание свободного формальдегида от 0 до 2%;
- сухой остаток от 47 до 58.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известна меламиномочевиноформальдегидная смола, полученная конденсацией формальдегида, меламина, мочевины и модификатора, содержащего: а) комбинацию из 5-25 вес.%, в пересчете на меламин, дициандиамида и 8-30 вес.%, в пересчете на меламин, многоатомного спирта. (Описание изобретения к патенту РФ №2184747, МПК C08G 12/38).
Отличие - рассматривается другой тип смолы и другая технология производства без вовлечения фенола и лигносульфоната натрия.
Известен способ получения водостойких карбамидо- и/или меламиноформальдегидных смол, конденсацией карбамида и/или меламина с формальдегидом при нагревании в среде с переменной кислотностью, с последующим концентрированием и доконденсацией с дополнительным количеством карбамида и/или меламина. (Описание изобретения к патенту РФ №2161165, МПК C08G 12/40)
Отличие - рассматривается другой тип смолы и другая технология производства без вовлечения фенола и лигносульфоната натрия.
Для исследуемого изобретения наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту и выбранным в качестве ближайшего аналога - прототипа является способ получения лигнофенолоформальдегидной смолы, в конденсации фенола, формальдегида и лигнинсодержащего компонента при нагревании в присутствии гидроксида натрия в качестве щелочного катализатора, в качестве лигнинсодержащего компонента используют древесную смолу, являющуюся промышленным отходом производства дегидрокверцетина методом экстракции ацетоном из древесины лиственницы, состоящую в основном из смоляных кислот, терпенов и деструктированных молекул лигнина. (Описание изобретения к патенту РФ №2423390, МПК C08G 8/28).
Отличие - в качестве лигнинсодержащего компонента используется шлам холодного отстоя, нет меламина, используемого в качестве связующего полимера для пресс-композиций с различными наполнителями, улучшающие качество смолы. Данную смолу использовали для производства фанеры, а именно склейки шпона.
Проведенный анализ и проверка технического решения заявки «Способ получения лигнинмеламинфенолформальдегидной смолы» показал, что данное изобретение может быть использовано в качестве связующего для пропитки бумаги, которая применяется в производстве ДБСП.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническая задача - расширение сырьевой базы для синтеза фенолоформальдегидных смол.
Технический результат достигается созданием способа получения лигнинмеламинфенолформальдегидной смолы путем смешивания фенола, формальдегида и лигносодержащего вещества в щелочной среде, дополнительно используют меламин, а в качестве лигнинсодержащего вещества используют лигносульфонат натрия; в реактор дозируют формалин и лигносульфонат натрия, далее реакционную смесь нагревают до 70-90°С и выдерживают в течение 1-3 часов, затем содержимое охлаждают до 30-50°С, после дозируют щелочь и фенол и нагревают до 70-90°С, далее осуществляют выдержку содержимого реактора в течение 1-6 часов, после выдержки реакционную смесь охлаждают до 40-65°С и дозируют меламин, смесь нагревают до 70-80°С и выдерживают в течение 1-4 часов; при этом фенол, формалин и щелочь дозируют в мольном соотношении, как 1:(1,5-3):(0,02-0,2) соответственно, также подготавливают лигносульфонат натрия и меламин в количестве от 0,1 до 35% и от 0,1 до 20% соответственно, от общей массы подготовленных компонентов (фенола, формалина и щелочи).
Лигнинмеламинфенолформальдегидные смолы обеспечивают высокую прочность и водостойкость клеевого соединения.
Лигносульфонат натрия используется в качестве пенообразователя для бумажного производства и в клеях для изделий, контактирующих с пищевыми продуктами, обладает высокой растворимостью в воде.
Меламинформальдегидные смолы применяются в составе полимерных композиций (клеи, лаки), в качестве связующего полимера для пресс-композиций с различными наполнителями (целлюлоза, стекловолокно, древесная мука).
Фенолформальдегидные смолы обеспечивают высокую прочность и водостойкость клеевого соединения. Они применяются в производстве высококачественных сортов фанеры.
Технология производства получения
лигнинмеламинфенолформальдегидной смолы заключается в предварительной подготовке необходимого количества фенола, формалина и щелочи в мольном соотношении, как 1:(1,5-3):(0,02-0,2) соответственно. Также, подготавливается лигносульфонат натрия и меламин в количестве от 0,1 до 35% и от 0,1 до 20% соответственно, от общей массы подготовленных компонентов (фенола, формалина и щелочи). После подготовки в реактор дозируется формалин и лигносульфонат натрия.
Далее реакционная смесь нагревается до 70-90°С и выдерживается в течение 1-3 часов. Затем содержимое охлаждается до 30-50°С. После охлаждения в реакционную смесь дозируется щелочь и фенол. Затем реакционная масса нагревается до 70-90°С. Далее осуществляется выдержка содержимого реактора в течение 1-6 часов. После выдержки реакционная смесь охлаждается до 40-65°С и дозируется меламин. После дозировки меламина смесь нагревается до 70-80°С и выдерживается в течение 1-4 часов.
Предложен сравнительный анализ на примерах выполнения с разным составом ингредиентов.
Пример №1.
Способ получения лигнинмеламинфенолформальдегидной смолы с 30% заменой фенола (ЛМФФС-30) в синтезе на лигносульфонат натрия. В реактор, снабженный машалкой, обратным холодильником и термометром, при постоянном перемешивании дозируют 53,2 мас. ч. формалина и 11,6 мас. ч. лигносульфоната натрия. Далее реакционную массу нагревают до 80°С и выдерживают в течение 1 часа. Затем смесь охлаждают до 50°С и вводят 1,4 мас. ч. 46%-го гидроксида натрия и 27,0 мас. ч. фенола. Затем содержимое реактора нагревают до 70°С и выдерживают в течение 2-2,5 часов. Далее реакционную смесь охлаждают до 65°С, дозируют 6,9 мас. ч. меламина. После этого содержимое реактора нагревают до 70°С и выдерживают еще в течение 3-3,5 часа. Затем готовую смолу охлаждают до 30°С и сливают в хранилище.
Пример №2.
Способ получения лигнинмеламинфенолформальдегидной смолы с 50% заменой фенола (ЛМФФС-50) в синтезе на лигносульфонат натрия. Синтез проводят по аналогии с примером №1 при массовом соотношении фенола, формалина, щелочи,лигносульфоната натрия и меламина равном 1:2,9:0,09:1:0,54 соответственно. Стадия выдержки при 70°С длится 2-2,5 часа. Стадия выдержки при 70°С после загрузки меламина длится 1 час 45 минут.
Пример №3.
Способ получения лигнинмеламинфенолформальдегидной смолы с 15% заменой фенола (ЛМФФС-15) в синтезе на лигносульфонат натрия. Синтез проводят по аналогии с примером №1 при массовом соотношении фенола, формалина, щелочи, лигносульфоната натрия и меламина равном 1:1,6:0,04:0,18:0,21 соответственно. Стадия выдержки при 70°С длится 2-2,5 часа. Стадия выдержки при 70°С после загрузки меламина длится 3 часа.
Сравнительные характеристики примеров смол с серийной приобретаемой смолой приведены в таблице 1.
Из представленных данных видно, что характеристики смолы приближены к серийным, для удобства использования на линии пропитки, не меняя координально режимов производства. Также, удалось достичь улучшения качества пропитки и внешнего вида продукции без ущерба характеристикам материала.
Предложенный метод использования лигносульфоната натрия и меламина при синтезе смолы позволяет:
- уменьшить количество свободного фенола, что снижает токсичность смолы;
- улучшить адгезию декоративного меламинового декора к крафту;
- улучшить прочность декоративного бумажно-слоистого пластика (ДБСП);
- улучшить равномерность пропитки бумаги.
Применение лигнинмеламинфенолформальдегидной смолы.
Созданный продукт (смола) используется в пропитке бумаг массой от 120 до 300 г/м2, которые в последующем применяются в производстве ДБСП. В специальную ванну на линии производства фенольных пленок наливается полученная смола, красители и ряд химических добавок. Затем бумага пропитывается данной смесью и пропускается через ряд валов и сушильные камеры. После выхода из сушильных камер нарезается в листы и поставляется на завод по производству ДБСП. На заводе данная бумага собирается в пакет с декоративными пленками и прессуется при высокой температуре и давлении, в результате чего получается ДБСП. Данный вид продукции широко используется в строительстве и производстве мебели.
Произведенная продукция с применением данной смолы позволяет улучшить внешний вид поверхности изделия без потери качества и физико-механических характеристик.
Claims (1)
- Способ получения лигнинмеламинфенолформальдегидной смолы осуществляют путем смешивания фенола, формальдегида и лигносодержащего вещества в щелочной среде, отличающийся тем, что дополнительно используют меламин, а в качестве лигнинсодержащего вещества используют лигносульфонат натрия; в реактор дозируют формалин и лигносульфонат натрия, далее реакционную смесь нагревают до 70-90°C и выдерживают в течение 1-3 часов, затем содержимое охлаждают до 30-50°C, после дозируется щелочь и фенол, нагревают до 70-90°C, далее осуществляют выдержку содержимого реактора в течение 1-6 часов, после выдержки реакционную смесь охлаждают до 40-65°C и дозируется меламин, смесь нагревают до 70-80°C и выдерживают в течение 1-4 часов; при этом фенол, формалин и щелочь дозируют в мольном соотношении как 1:(1,5-3):(0,02-0,2) соответственно, также подготавливают лигносульфонат натрия и меламин в количестве от 0,1 до 35% и от 0,1 до 20% соответственно от общей массы подготовленных фенола, формалина и щелочи.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2820519C1 true RU2820519C1 (ru) | 2024-06-04 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1451027A (zh) * | 2000-01-11 | 2003-10-22 | E·喀硕吉工业有限公司 | 掺入颗粒填料组分的热塑淀粉组合物 |
| FR2993272B1 (fr) * | 2012-07-13 | 2014-08-01 | Roquette Freres | Composition thermoplastique a base d'amidon comprenant un copolymere de propylene fonctionnalise |
| RU2645677C1 (ru) * | 2016-12-26 | 2018-02-27 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М.Горбатова" РАН | Биологически разрушаемая термопластичная композиция |
| RU2691988C1 (ru) * | 2018-12-26 | 2019-06-19 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова" РАН | Биологически разрушаемая термопластичная композиция |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1451027A (zh) * | 2000-01-11 | 2003-10-22 | E·喀硕吉工业有限公司 | 掺入颗粒填料组分的热塑淀粉组合物 |
| FR2993272B1 (fr) * | 2012-07-13 | 2014-08-01 | Roquette Freres | Composition thermoplastique a base d'amidon comprenant un copolymere de propylene fonctionnalise |
| RU2645677C1 (ru) * | 2016-12-26 | 2018-02-27 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М.Горбатова" РАН | Биологически разрушаемая термопластичная композиция |
| RU2691988C1 (ru) * | 2018-12-26 | 2019-06-19 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова" РАН | Биологически разрушаемая термопластичная композиция |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5202403A (en) | Lignin modified phenol-formaldehyde resins | |
| Younesi-Kordkheili et al. | Improving urea formaldehyde resin properties by glyoxalated soda bagasse lignin | |
| Pizzi | Tannin-based adhesives | |
| US4303562A (en) | Lignin-containing resin adhesive | |
| Pizzi | Condensed tannins for adhesives | |
| US4769434A (en) | Lignin derivative polymers | |
| Sukhbaatar et al. | Use of lignin separated from bio-oil in oriented strand board binder phenol-formaldehyde resins. | |
| CN104245799A (zh) | 一种提高木质素反应性的方法 | |
| US5646219A (en) | Method of preparing binder system and product thereof | |
| Çetin et al. | Studies on lignin-based adhesives for particleboard panels | |
| KR20210142593A (ko) | 레졸 페놀 수지, 상기 수지의 합성 방법 및 이의 용도 | |
| NL8403699A (nl) | Werkwijze voor het bereiden van een ureumformaldehydehars met een zeer lage molverhouding van formaldehyde tot ureum. | |
| AU2018201396A1 (en) | Process for the manufacture of wood composite materials as well as wood composite materials obtainable by the process | |
| US3025250A (en) | Resin composition containing alkalibark product and phenol-formaldehyde resin, and method of preparation | |
| FI57775C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av ett vaederbestaendigt traelim | |
| AU605504B2 (en) | Process for the preparation of urea-formaldehyde resins | |
| Hemingway et al. | Condensed tannin-resorcinol adducts in laminating adhesives | |
| US4369286A (en) | Modified aminoplast resins containing methylolmelamine etherified with a monoalcohol as modifier | |
| FI57431B (fi) | Foerfarande foer framstaellning av ligninharts | |
| RU2820519C1 (ru) | Способ получения лигнинмеламинфенолформальдегидной смолы | |
| CN102617819A (zh) | 双醛淀粉胶粘剂生产方法 | |
| US5763559A (en) | Phenol-formaldehyde resins modified with guanidine salts | |
| NZ746277A (en) | Formaldehyde-free wood binder | |
| CN115335201B (zh) | 包含具有改进稳定性的热固性树脂的水性粘合剂组合物 | |
| RU2820520C1 (ru) | Способ получения лигнинфенолформальдегидной смолы |