SU1104124A1 - Св зующее дл древесных плит - Google Patents

Abstract

СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ДРЕВЕСНЫХ ПЛИТ, включающее карбамид, этиленгликоль и воду, отличающе вс  тем, что, с целью повышени  прочности и снижени  набухани  плит, оно дополнительно содержит силикат натри  при следующем соотношении компонентов, мас.%: 8-10 Карбамид 4-5 Этиленгликоль Силикат натри  (по сухому остатку ) 40-50 Вода Остальное сл

Description

Изобретение относитс  к произиод ству строительных материалов и может быть использовано в технологических лини х производства древесно-волокнистых и древесно-стружечных плит. Известен состав св зующего дл  теплоизол ционных изделий, включающий лигносульфонат, водорастворимую соль алюмини , щелочной реагент и воду 1 . Недостаток этого св зующего заключаетс  в том, что оно не обеспечивает плитам водостойких свойств, а введение специальных гидрофобизи рующих добавок снижает прочностные свойства плит. Известен также состав дл  приготовлени  св зующего, используемый производстве теплоизол ционных изделий и включающий жидкое стекло, минеральные вещества и ортофосфорную кислоту С . Однако это св зующее также имеет низкие водостойкие и прочностные свойства, которые ограничивают область применени  плитных материалов на основе известного св зующего в народном хоз йстве. Например, такие плиты не могут быть рекомендо ваны дл  внешней обшивки панелей л Стандартном дерев нном домостроении , а дл  внутренней обшивки они могут быть использованы только в местах, где исключаетс  контакт вла С плитой, кроме того, использование ортофосфорной кислоты в качестве отверд тел  усложн ет технологию введени  св зующего в процессе производства плит, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению  вл етс  св зующее дл древесных плит,  вл ющеес  продуктом j конденсации карбамида и этиленгликол  N CHRi NHz Н О с5 + .N CHRi HOCH с соотношением групп NH и ОН и соответственно .карбамида и этиленгликол  1:1-3:1 31, Однако плиты, изготовленные с известным св зующим, характеризуютс  недостаточно высокими прочностными свойствами, сравнительно большим водопоглощением и набуханием. Целью изобретени   вл етс  повышение прочности и снижение набухани  плит. Поставленна  цель достигаетс  тем, что св зующее дл  древесных плит, включающее карбамид, этиленгликоль и воду, дополнительно содержит силикат натри  при следующем соотношении компонентов, мас.%: Карбамид Этиленгликоль Силикат натри  (по сухому ос40-50 татку Вода Остальное При нагревании карбамида с этиленгликолем первичным продуктом реакции  вл етс  уретан Hjri-CO-NH 4 -H N-CO-OR+NK I . В услови х воздушного формовани  древесно-волокнистые ковры, поступа  в пресс, сохран ют наволокнах продукты гидролиза, образованные в процессе пропарки, в основном ксилозу , т,е. на древесных волокнах наход тс  реакционноспособные функциональные группы: альдегидные, карбоксильные , гидроксильные. Все функциональные группы, наход щиес  на поверхности волокон, будут принимать участие в образовании межволоконных св зей в процессе прессовани  древесных плит g HgC О С О NX Hgdx. х-снг I ОС-О-СНг-СН ОН 3 Смола, образующа с  в результате поликонденсации, характеризуетс  наличием большого числа метиленовых св зей и концевых метилольных групп Испытани  на водостойкость показали , что продукт, полученный при совместной конденсации карбамида, этиленгликол , компонента древесины (ксилоза) в услови х изготовлени  древесно-волокнистых плит, не OHCHg-GHg-O-CO N НС . 0

NCO-O-CHgOH - NaOCHg-O-CO HgC /CH N-CO Вьдел юща с  при данном взаимоде ствии кремнева  кислота углубл ет конденсационные превращени  уретаноподобного соединени  и переходит в водонерастворимый гель. Испытани  на водостойкость проду та, полученного при конденсации кар бамида, этиленгликол , силиката нат ри , компонента древесины (ксилозы) показали, что он  вл етс  водостойким . Введение карбамида, этиленгликол  в жидкое стекло вызывает коагул цию последнего только при взаимодействии с компонентами древесного комплекса в период гор чего прессовани  древесных плит, что не вызывает технологических трудностей при введении св зующего в древесную массу, и скорость отверждени  св зующего на основе жидкого стекла, карбамида, этиленгликол  такова, что образование клеевых св зей завершаетс  в течение цикла гор чего прессовани  древесно-волокнистых плит, уретановые смолы обладают пленкообразующими свойствами, эластичностью , высокой прочностью, что приводит к повышению показателей фи ко-механических свойств плит. Технологи  получени  св зующего и древесных плит с его применением следующа . Силикат натри , этиленгликоль , карбамид, вода дозируетс  в бак с мешалкой и перемешиваетс  10-20 мин. 44  вл етс  водостойким, что не позвол ет использовать его в «качестве св зующего дл  древесно-волокнистых плит. Однако данный продукт содержит свободные гидроксильные группы, которые способны вступать во взаимодействие с силикатом натри  (жидкое стекло) при нагревании СН2СН20Н+Ка2$10з-«- ZHOHONa - HгSiOз -СН2ОН2 CHgONa Щепа хвойных или лкственных пород древесины пропариваетс  в дефибраторе при давлении 0,6-1,0 МПав течение 1 мин и размалываетс  на волокно , которое высушиваетс  в пневматической сушилке до влажности 10-12% и далее поступает в смеситель, где через форсунку обрабатываетс  предварительно приготовленной смесью силиката натри , этиленгликол , карбамида и воды в количестве 8-10% от массы абсолютного сухого волокна. Приготовленна  композици  формируетс  в ковры на вакуум-формирующей машине. Древесно-волокнистые плиты прессуютс  при 180-200°С, с продолжительностью прессовани  0,5-1,0 мин/мм. Плиты получали толщиной 10 мм с плотностью 700 кг/м. Пример 1. Из 100%-ной древесной массы, полученной на промьш)ленном дефибраторе Щ-13 при давлении пара 1,0 МПа и времени пропаривани  1 мин получены древесно-волокнистые плиты средней плотности. Состав св зующего дл изготовлени  древесно-волокнистыхплит средней плотности следующий,мас.%: Силикат натри  (по сухому остатку)40 Этиленгликоль4 Карбамид8 Вода48

$t10

Пример 2. Технологи  изготовлени  древесно-волокнистых плит, что в примере f, но при следующем соотношении компонентов св зующего, мае.2:

Силикат натри 

(по сухому

остатку)45,0

Этиленгликоль4,5

Карбамид9,0

Вода41,5

Пример 3. Технологи  изготовлени  древесно-волокнистых плит, что и в примере 1 и 2, при следующем соотношении компонентов св зующего , мас.%:

Силикат натри 

(по сухому

остатку)50

Этиленгликоль5

Карбамид10

Вода35

В примерах при приготовлении в жущего были использованы карбамид порошкообразный , Этиленгликоль жидкость , силикат натри  - жидкость. При смешивании этих компонентов в течение 10-20 мин при в соотношении , указанных в примерах, образуетс  жидкий водорастворимый продукт, которым и обрабатываетс  древесное волокно.

Дп  изготовлени  плит были использованы осиновые, березовые, еловые волокна и их смесь.

Результаты испытаний, характеризующие свойства полученных шшт средней плотности, приведены в табл.1

Свойства твердых древесно-волокнистых плит с плотностью 890 кг/м приведены в табл. 2.

24

Пределы содержани  компонентов в данном в жущем установлены опытным путем. Введение в силикат натри  (40-50JI по сухому веществу) более 5% этиленгликол  и 10% карбамида вызывает мгновенную коагул цию жидкого стекла (образование гел  кремневой кислоты), что обуславливает необходимость раздельной обработки древесных частиц химическими добавками: силикатом натри , карбамидом, этиленгликолем, а это затруднительно , так как требуетс  дополнительное технологическое оборудование (мерники, насосы и т.д.). В коагу лированном состо нии затруднительно распыление состава, а кроме того гелеобразование жидкого стекла на стадии обработки древесных частиц редко снижает когезионные, адгезионные свойства в жущего, что приводит к снижению физико-механических показателей плит.

Содержание в составе менее 4% этиленгликол , 8% карбамида, 40% силиката натри  не обеспечивает плитам улучшенные показатели. При увеличении силиката натри  свыше 50% не приводит к увеличению показателей 4« ико-механических свойств плит.

Использование изобретени  позвол ет получить древесные плиты как одного вида (средней плотности), так и другого (твердые), в сочетании с волокнами из различных пород древесины с более высокими физико-механическими свойствами .

Таблица 1

Древесно-волокнистые плиты, средней 40 4,0 8 48,0 плотности из осинового волокна 700 35,0 38,9 4,9 Твердые древесно-волокнистые плиты 404,08,048,0 10,035,0 Иэвестньй Твердые древесно-волокнистые плиты

Известный

1104124

8 Продолжение табл. 1

Таблица 2 41,5 48,0 4-1,5 35,0

89044,0

27,919,6 из березового волокна 89045,027,1 89053,0 89043,028,5 из елового волокна 89047,0 89055,020,9 89055,5

Claims (1)

1. СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ДРЕВЕСНЫХ ПЛИТ, включающее карбамид, этиленгликоль и воду, отличающе е с я тем, что, с целью повышения прочности и снижения набухания плит, оно дополнительно содержит силикат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.Я:

   Карбамид 8—10

   Этиленгликоль 4-5

   Силикат натрия (по сухому остатку) Вода

   40-50 Остальное

   SU п„ 1104124 ί

   1104 12'4