SU665813A3 - Клей - Google Patents

Description

(54) КЛЕЙ

1

Изобретение относитс  к области получени  И применени  клеев дл  фанеры, древесно-стружечных плит и других волокнистых материалов.

Известен клей, содержащий фенолформальдегидную смолу и лигнин - отход производства целлюлозы 1.

Однако этот «лей не пригоден дл  склеивани  древесных материалов из-за малой прочности.

По технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению наиболее близким  вл етс  клей, содержащий высокомолекул рный лигносзльфонат (продукт нейтрализации сульфитного щелока при варке целлюлозы), фенолформальдегидную смолу и воду. Содержание лигносульфонатов с молекул рным весом свыше 5000 в продукте нейтрализации составл ет 42-45% 2.

. Этот клей позвол ет получить прочность склеенного материала свыще 20 кг/см, но его водостойкость незначительна.

Цель изобретени  - повыщение прочности и водостойкости склеенных волокнистых материалов.

Достигаетс  это тем, что клей, включающий лигносульфонаты, фенолформальдегидную смолу и воду, В качестве лигносульфонатов содержит высокомолекул рную фракцию с содержание лигносульфонатов молекул рного веса свыще 5000 от 55 до 90%, причем молекул рного веса свыше 80000 - от 1 до 40% 1при следующем соотношении ком-понентов, вес. %: Лигносульфонаты6-63

Феполформальдегидна 

смола3-58

ВодаОстальное

В клей дополнительно могут вводитьс  и другие добав1ки - полиокснметилен, мел, гидроокись натри .

Пример. Дл  приготовлени  кле  используют натриевые лигносульфонаты с содержанием лигносульфонатов молекул рного веса (Mw) свыше 5000 67%. Содержание лигносульфонатов с молекул рным

весом более 80000 составл ет 11 вес. %. 50%-ный водный раствор этих лигносульфонатов имеет в зкость выще 80000 сПз по вискозиметру Бруюфильда, 50 замеров (мин, 23°С). Величина рН 10%-ного водного раствора составл ет 8,2.

160 г этих лигносульфонатов раствор ют в 300 г воды. Затем раствор смешивают : 600 г фенолформальдегидной смолы с содержанием твердых частиц, равном 40%. Добавл ют 10 г полиоксиметилена и смесь перемешивают в течение 60 мин. В зкость кле  равна 216 сПз.

Технологи  производства фанерных пли г аналогична технологии, приведенной в примере 1. Изготовл ют п ть плит. Из каждой плиты вырезают кусок дл  проведени  испытани  на прочность в сухом состо нии и кусок дл  испытани  на прочность в мокром СОСТОЯНИИ.

Результаты испытаний приведены в табл. 1 (средние величины из 25 .кусков, а также доверительные пределы в 95% веро тности ).

Таблица 1

Образцы

Показатели

мокрые

сухие Папр женче сдвига, кг/см 35,1 ±1,7 22,24:1,2 94 Pa.ipyiiiGHie, % Пример 2. Дл  приготовлени  кле  используют натриевые лигносульфонаты с содержанием фракции с Mw более 500083%, а Mw более 8000 - 29%. В зкость 50%-кого водного раствора 800 Пз; рН 10%-ного раствора - 7,4. Аналогично примеру 1 изготовл ют клей с в зкостью 640 сПз, с использованием которого изготовл ют трехслойную фанеру. Результаты приведены в табл. 2. Таб.лица 2 Образцы Показатели Напр жение сдвига, кг/см 35,1±1,7 93 Разрушение, % Пример 3. Дл  приготовлени  кле  используют лигносульфонаты с содержанием фракции € Mw свыше 5000 61%, а Mw свыше 80000 - 7%., В зкость 50%-ного раствора 800 Пз, рН 10%-ного раствора 7,6. 160 г этих лигносульфонатов раствор ют в 300 г воды. Раствор -смешивают с 600 г фенолформальдегидной смолы с содержанием твердых частиц, равном 40%. К ра-створу :Прибавл ют 5 г полиоксиметилена, 10 г пшеничной муки, 10 г мела и 20 г древесной Муки. Клей перемешивают в течение 60 мин. После этого в зкость кле  составл ет 660 сПз, а через 48 ч-712 сПз. Технологи  производства фанерных плиг аналогична технологии, приведенной в примере 1. Изготовл ют 5 плит. Из каждой плиты вырезают кусок дл  проведени  испытани  на прочность в сухом состо нии и кусок - дл  испытани  на прочность в мокром состо нии.

Характеристика плит приводитс  в табл. 3 (средние величины из 25 кусков, а также доверительные пределы в 95% веро тности ).

Таблица 3

Образцы

Показатели

мокрые

сухие

кг/см

33,8±3,620,2±1,4

93

99 Пример 4. Клей дл  древесно-стружечных плит готов т из лигносульфонатов, содержаших фракцию с Mw более 5000 57% и фракцию с Mw более 80000 - 5%. 10000 г этих лигносульфонатов раствор ют в 970 г воды. К этому водному раствору добавл ют 100 г гидроокиси натри . С раствором смешивают 2500 г технической фенолформальдегидной смолы, 45 г полиоксиметилена и перемешивают I ч. Приготовленный таким образом клей разбрызтивают в стружку, полученную с поверхности березовых бревен и содержашую 2,1% влаги, а также в стружку, полученную из внутренней части березовых бревен и содержашую 3,0% влаги. Содержание сухого вещества разбрызгиваемого кле  составл ет до 12% от сухой стружки с поверхности и 10% от сухой стружки из внутренней части бревен. К клею перед разбрызгиванием добавл ют 1% парафина в пересчете на сухой вес стружки. Изготовл ют трехслойные плиты, содержашие 40% стружки с поверхности и 60% стружки с внутренней части бревен при объемном весе пор дка 750 кг/м и номинальной толщиной 15 мм. Давление спрессовывани  составл ет 27 кг/см при времени 60 с И температуре 215 °С. Прочностные свойства др-евесно-стружечных плит определ ют по финскому стандарту 0,12, а свойства набухани  и прочность на разрыв после обработки водой в течение 2 ч при температуре 110°С (VI10) - в соответствии со стандартом ФРГ DIN 68761. Свойства (Полученных плит. Прочность на изгиб, кг/см 227 Прочность на разрыв, кг/см 6,0 Набухание по толщине после 2 ч, %1,7 Набухание по толщине после 24 ч, %10,3 Испытание V 100, кг/см 4,0

Ниже привод тс  требовани  в соответтвии с указанными стандартами. Прочность на изгибе,

кг/см2Не менее 180

Прочность на разрыв,.5

кг/см Не менее 3,5

Набухание по толщине

после 2 ч, %Не более 6

Набухание но толщине

носле 24 ч, %Не более 15Ю

Прочность на разрыв

после обработки, кг/см 100-1,5

Пример 5. Дл  приготовлени  кле  используют лигносульфонаты с содержанием 62 И 8% с Mw соответственно выше 5000 и 80000.

1000 г этих лигносульфонатов раствор ют в 1140 г воды. К этому водному раствору добавл ют 120 г гидроо-киси натри . Раствор смещивают с 1670 г технической фенол форм альдегидной смолы. Содержание смолы в пересчете на сухое вещество составл ет 40%. Затем в раствор добавл ют 37 «г лолиоксиметилена и перемещивают в течение 60 мин.

Изготовл ют трехслойные древесностружечные плиты. Услови  производства, объемный вес и нормальна  толщина по примеру 4.

Свойства изготовленных плит. Прочность на изгибе, кзг/см 235 Прочность на разрыв, кг/см 7,0

Набухание по толщине

после 2 ч, %2,0

Набухание по толщине

после 24 ч, %11,9

Испытание V 100, кг/см 2,2

Пример 6. Лигносульфонаты натри  используют дл  получени  кле . 90% лигносульфо атов имеет молекул рный вес более 5000 и 40% лигносульфонато)В - более 80000. 50%-ный водный раствор этих лигносульфонатов имеет в зкость 80000 сПз (вискозиметр Брукфилда iRVT 50 об/мин, 23°С); рН 10%-ного водного раствора составл ет 8,4.

Св зующее приготовл ют следующим образом .

567 г (36%) водного раствора лигносульфонатов смешивают с 296 г фенолформальдегидной смолы с содержанием твердого вещества 46 вес. %. К раствору добавл ют 55 г мела, 51 г древесной муки и 31 г пшеничной муки. В зкость раствора 980 оПз (вискозиметр Брукфилда RVT 25°С).

С использованием кле  изготовл ют дев тислойные древесные фанерные панели. Содержание влаги в фанере составл ет 3%. Количество кле , напыленного на одну сторону фанеры, составл ет 160 г/м. Панели Подвергают гор чему преСсойаниЮпри и 14 кг/см В течение 10 мин.

Свойства плит определ ют .в соответствии с финским стандартом на фанеру, представлены в табл. 4.

Т а б .1 и ц а 4

15

Пример 7. 55 вес. % использованных дл  кле  лигносульфонатов имеет молекул рный вес более 5000 и 1 вес. % лигносульфонатов имеет молекул рный вес более 80000. 50%-ный водный раствор этих лигносульфопатов имеет в зкость 10000 сПз (вискозиметр Брукфилда, 50 об/мин, 23°С). рн 10%-ного водного раствора составл ет 6,4.

Св зующее приготовл ют следующим образом .

1250 г (48 вес. %) раствора л-игносульфонатов (полученных путем выпаривани  22 вес. % раствора) смещивают с 5220 г фенолформальдегидной смолы с содержанием твердых веществ 46 вес. %, смещение продолжалось в течение примерно 20 мин. С использованием этого кле  изготовили плиты с трем  сло ми. Толщина плиты составл ет 20 мм, а объемный вес 750 кг/м. Количество Кле , напыленного на стружку , равно 10% в расчете на сухое вещество (сухие стружки). Плиты с частицами получают с использованием сочетани  контакта и высокочастотного нагрева; плиты подвергают гор чему прессованию при 180°С и 27 кг/см и при времени прессовани  12 с/мм. Свойства изготовленных плит. . Прочность на изгибе, кг/см 200

Прочность на раст жение,

кг/см 5,8

Набухание по толщине

(после 2 ч), %2,4

Набухание по толщине

-после 24 ч, %11,2

Испытание V 100, «г/см 2,2

Дл  сравнени  приготовл ют клеи на основе лигносульфонатов с 42 и 45% содержанием фракции с Mw более 5000, а также на основе сульфидного щелока с содержанием 44% этой же фракции. Во всех составах используют технологию примера 1. Свойства фанерных плит приведены в табл. 5.

Требовани  стандарта дл  фанерных нлит.

сухие: напр жение сдвига 20,9 кг/см, разрушение .свыше 50%.

мокрые: напр жение сдвига 14,1 кг/см, разрушение свыше 50%.

Таким образом, использование в клее предложенных лигносульфонатов позвол ет в 1,5-2 раза .повысить прочность и водостойкость склеенных изделий.

Изобретение рекомендуетс  к использованию при производстве фанеры, мебели и отделочных материалов.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Клей, включающий лигносульфонаты, фенолформальдегидную смолу и воду, отличаюш .ийс  тем, что, с целью повышеТаблица 5

   ни  прочности и водостойкости склеенных волокнистых материалов, в качестве лигносульфонатов он содержит высокомолекул рную фракцию с содержанием лигносульфонатов молекул рного веса свыше 5000 от 55 до 90%, причем молекул рного веса свыше 80000 - от 1 до 40% при следующем соотношении ком1понентов, вес. %:

   Лигносульфонаты6-63

   Фенолформальдегидна 

   смола3-58

   ВодаОстальное

   Источники информации, прин тые во внимание ори экспертизе 1. Чудаков М. И. «Промышленное использование лигнина, М., «Лесна  промышленность , 1972, с. 172-182.
2. 2. Патент Японии, кл. 26D 2, № 28593, опубл. 1970.