UA78641C2 - A process for the preparation of carbamide-formaldehyde resin - Google Patents
A process for the preparation of carbamide-formaldehyde resin Download PDFInfo
- Publication number
- UA78641C2 UA78641C2 UAA200508385A UAA200508385A UA78641C2 UA 78641 C2 UA78641 C2 UA 78641C2 UA A200508385 A UAA200508385 A UA A200508385A UA A200508385 A UAA200508385 A UA A200508385A UA 78641 C2 UA78641 C2 UA 78641C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- urea
- formaldehyde
- condensation
- resin
- temperature
- Prior art date
Links
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N formaldehyde Substances O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 165
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 229920005989 resin Polymers 0.000 title abstract description 51
- 239000011347 resin Substances 0.000 title abstract description 51
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract description 37
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract description 36
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 5
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 198
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 103
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N methanol Substances OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 50
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 37
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 claims description 36
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 32
- ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N polynoxylin Chemical compound O=C.NC(N)=O ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N aldehydo-D-glucose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 14
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 9
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 5
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 claims description 3
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 claims description 2
- 238000012876 topography Methods 0.000 claims 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 5
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 description 95
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 16
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000047 product Substances 0.000 description 11
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000011093 chipboard Substances 0.000 description 8
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 8
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 6
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 4
- 239000011094 fiberboard Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 3
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 3
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 3
- 239000011120 plywood Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 244000144980 herd Species 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 description 2
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100184531 Drosophila melanogaster Mo25 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100494453 Mus musculus Cab39 gene Proteins 0.000 description 1
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 description 1
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 1
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 description 1
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910000406 trisodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019801 trisodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- SOBHUZYZLFQYFK-UHFFFAOYSA-K trisodium;hydroxy-[[phosphonatomethyl(phosphonomethyl)amino]methyl]phosphinate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].OP(O)(=O)CN(CP(O)([O-])=O)CP([O-])([O-])=O SOBHUZYZLFQYFK-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000002025 wood fiber Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід відноситься до технологій виробництва карбамідо-формальдегідних смол, що використовуються у 2 деревообробці для виготовлення деревостружкових і деревоволокнистих плит, фанери, столярно-будівельних виробів, склеювання деталей меблів.The invention relates to technologies for the production of urea-formaldehyde resins, which are used in 2 woodworking for the production of chipboards and fiberboards, plywood, carpentry and construction products, gluing furniture parts.
Відомий спосіб одержання карбамідо-формальдегідної смоли, що полягає в проведенні конденсації карбаміду і формальдегіду в кілька стадій у середовищі з перемінною кислотністю при заданому температурному режимі, заснований на додаванні до карбамідо-формальдегідного концентрату (КФК), що містить 55905 (мас.) загального формальдегіду (в усіх його формах) і 2195 (мас.) загального карбаміду, першої порції карбаміду, з метою доведення мольного співвідношення формальдегіду і карбаміду до 2,01, установленні рН 7,5, прогріві реакційної суміші при 402С протягом 2 год., уведенні 1095 (мас.) розчину оцтової кислоти для зниження рн суміші до 5,2 і проведенні поліконденсації в кислому середовищі при температурі 9022 до досягнення в'язкості 1000мПа.с (1. Патент РФ Мо 2059663 СО8012/12, опубл. 5.10.1996р.|. їз До недоліків даного способу відноситься: - підвищена в'язкість карбамідо-формальдегідної смоли на стадії кислої конденсації; - тривалість процесу лужної конденсації через невисоку температуру ведення процесу, великі енерговитрати; - знижена реакційна здатність готової карбамідо-формальдегідної смоли, що характеризується показником часу желатинізації; - відсутність контролю реакційної маси по показнику гранична зміщуваність, що не дозволяє одержувати смолу із заздалегідь заданими властивостями.A known method of obtaining urea-formaldehyde resin, which consists in carrying out condensation of urea and formaldehyde in several stages in an environment with variable acidity at a given temperature regime, is based on the addition to urea-formaldehyde concentrate (CFC) containing 55905 (wt.) of total formaldehyde (in all its forms) and 2195 (wt.) of total urea, the first portion of urea, with the aim of bringing the molar ratio of formaldehyde and urea to 2.01, setting the pH to 7.5, heating the reaction mixture at 402C for 2 hours, introducing 1095 (wt.) of acetic acid solution to reduce the pH of the mixture to 5.2 and carry out polycondensation in an acidic environment at a temperature of 9022 until a viscosity of 1000 mPa.s is reached (1. Patent of the Russian Federation Mo 2059663 СО8012/12, publ. 5.10.1996 | Disadvantages of this method include: - increased viscosity of urea-formaldehyde resin at the acid condensation stage; - duration of the alkaline condensation process due to low temperature process, high energy consumption; - reduced reactivity of the finished urea-formaldehyde resin, characterized by the gelatinization time indicator; - lack of control of the reaction mass according to the limit displacement indicator, which does not allow obtaining a resin with predetermined properties.
Відомий спосіб одержання карбамідо-формальдегідної смоли на основі карбамідо-формальдегідного концентрату шляхом конденсації карбаміду і карбамідо-формальдегідного концентрату в кілька стадій у сч ря середовищі з перемінною кислотністю при заданому температурному режимі, у якому слаболужну конденсацію здійснюють при мольному співвідношенні формальдегіду і карбаміду 1,85:1, реакційну суміш нагрівають до (о) 60-702С, доводять рН до 8,2-8,6 і витримують протягом 25-3О0хв. при температурі 70-75 С, потім 2095 (мас.) розчином нітрату амонію доводять рН до 5,2-5,4 і витримують реакційну суміш 25-3Охв. при 80-822С, доводятьThere is a known method of obtaining urea-formaldehyde resin based on urea-formaldehyde concentrate by condensation of urea and urea-formaldehyde concentrate in several stages in an environment with variable acidity at a given temperature regime, in which slightly alkaline condensation is carried out at a molar ratio of formaldehyde to urea of 1.85 :1, the reaction mixture is heated to (o) 60-702C, the pH is adjusted to 8.2-8.6 and kept for 25-300 minutes. at a temperature of 70-75 C, then bring the pH to 5.2-5.4 with 2095 (wt.) ammonium nitrate solution and keep the reaction mixture for 25-3 Ohv. at 80-822С, prove
РН до 7,3-7,8, додають карбамід до мольного співвідношення формальдегіду і карбаміду (1,2-1,22)71 і «- зо Витримують реакційну суміш 30-40хв. при температурі 55-602С з наступним доведенням рН до 7,5-8,5. У якості карбамідо-формальдегідного концентрату використовують продукт, що містить 54-6095 (мас.) формальдегіду і в 20-2495 (мас.) карбаміду (2. Патент РФ Мо2160744, СО8012/12, опубл. 20.12.2000р.|. Ге)pH to 7.3-7.8, urea is added to the molar ratio of formaldehyde and urea (1.2-1.22)71 and "- zo. Keep the reaction mixture for 30-40 minutes. at a temperature of 55-602C followed by bringing the pH to 7.5-8.5. As a urea-formaldehyde concentrate, a product containing 54-6095 (wt.) formaldehyde and 20-2495 (wt.) urea is used (2. Patent of the Russian Federation Mo2160744, СО8012/12, publ. 12.20.2000 |. Ge)
Недоліками відомого способу є: - східчастий підйом температури на стадії конденсації з 1-ю порцією карбаміду, що утрудняє регулювання соThe disadvantages of the known method are: - a stepwise rise in temperature at the stage of condensation with the 1st portion of urea, which makes it difficult to adjust the
Зз5 температури реакційної маси; че - високе значення рН 8,2-8,6 на стадії слаболужної конденсації, що приводить до підвищеної витрати каталізатора і підвищеному часу желатинізації смоли; - мала тривалість конденсації в кислому середовищі (протягом ЗОхв.); - відсутність контролю (вимірів) характеристик реакційної маси при проведенні кислої стадії і відсутність « Варіювання її тривалості в залежності від властивостей реакційного середовища, що не дозволяє одержувати шщ с смолу із заздалегідь заданими властивостями. й У результаті, смола приготовлена по зазначеному способі, має низьку умовну в'язкість (менш 40сек.), що не «» відповідає умовам виробництва фанери, плит ДСП і ДВП і підвищеним часом желатинізації смоли від 75 до 100Осек., проти 45-7Осек., необхідних для випуску деревних плит.Зз5 temperature of the reaction mass; ch - a high pH value of 8.2-8.6 at the stage of weakly alkaline condensation, which leads to increased consumption of the catalyst and increased gelatinization time of the resin; - short duration of condensation in an acidic environment (within ZOhv.); - lack of control (measurements) of the characteristics of the reaction mass during the acid stage and the lack of variation in its duration depending on the properties of the reaction medium, which does not allow obtaining a resin with predetermined properties. y As a result, the resin prepared according to the specified method has a low conventional viscosity (less than 40 sec.), which does not "" meet the conditions for the production of plywood, chipboard and fiberboard and the increased gelatinization time of the resin from 75 to 100 sec., against 45-7 sec. ., necessary for the production of wooden boards.
Найбільш близьким по технічній сутності й ефектові, що досягається, є спосіб одержання -І карбамідо-формальдегідної смоли конденсацією карбаміду і карбамідо-формальдегідного концентрату в водному розчині в кілька стадій у середовищі з перемінною кислотністю при заданому температурному режимі, бо що включає слаболужну конденсацію карбаміду і карбамідо-формальдегідного концентрату при мольномуThe closest in terms of technical essence and the effect that is achieved is the method of obtaining -I urea-formaldehyde resin by condensation of urea and urea-formaldehyde concentrate in an aqueous solution in several stages in an environment with variable acidity at a given temperature regime, because that includes weakly alkaline condensation of urea and of urea-formaldehyde concentrate at mol
Ге») співвідношенні формальдегіду і карбаміду (1,8-2,2):1 у температурному діапазоні 20-959С при рН 7,3-8,6, витримку конденсаційного розчину протягом 10-20хв. при температурі 88-95 «С, охолодження продукту е слаболужної конденсації до температури 83-872С, підкислення конденсаційного розчину до рН 5,0-5,6, -. й поліконденсацію реакційної маси в кислому середовищі, нейтралізацію реакційної маси до рН 7,0-8,5 з одночасним охолодженням до 70-752С, доконденсацію реакційної маси з додатковими порціями карбаміду до кінцевого мольного співвідношення формальдегіду до карбаміду (1,1-1,3):1, охолодження і фасування готової смоли | 3. Патент РФ Мо 2136703, МПК СОо8012/12,12/40; СО8І 61/24, опубл. бюл Мо25, ІІ ч.1999р - прототип). По о завершенню лужної стадії реакційну суміш прохолоджують до (80-2)2С, уводять каталізатор, кислий агент 1095 (мас.), розчин мурашиної кислоти або 1095 (мас.) розчин хлористого амонію з метою зниження рН до 5,0-5,5, о проводять поліконденсацію в кислому середовищі протягом 30-50 хв. при (81 -2)2С. Кінець процесу поліконденсації визначають візуальним методом по технологічній пробі: у хімічну склянку з 50 см З води, бо охолодженої до 12-142С, додають Зсм3 реакційної маси. Конденсацію припиняють після появи стійкої каламуті або малої коагуляції. По завершенні кислої стадії вміст реактора нейтралізують 1095 (мас.) розчином їдкого натру до рН 7,3-7,8, уводять другу порцію карбаміду до досягнення мольного співвідношення формальдегіду до карбаміду 1,1-1,4 і буферну добавку, у якості якої використовують буру або тринатрійполіфосфат, у кількості 0,195 (мас.) від маси готової смоли. Реакційну суміш витримують протягом ЗО хвилин при температурі 66 252, б5 після чого готову смолу прохолоджують до 20-2590. У якості карбамідо-формальдегідного концентрату використовують продукт, модифікований 1-1595 (мас.) уронів і 1-595 (мас.) триазинонів, що містить 65-8595 (мас.) формальдегіду та його сполук з карбамідом, і що має мольне співвідношення карбаміду і формальдегіду в концентраті рівне 1:(4-6).Ge") ratio of formaldehyde and urea (1.8-2.2):1 in the temperature range of 20-959C at pH 7.3-8.6, holding the condensation solution for 10-20 minutes. at a temperature of 88-95 °C, cooling the product of slightly alkaline condensation to a temperature of 83-872 °C, acidifying the condensation solution to a pH of 5.0-5.6, -. and polycondensation of the reaction mass in an acidic medium, neutralization of the reaction mass to pH 7.0-8.5 with simultaneous cooling to 70-752C, precondensation of the reaction mass with additional portions of urea to the final molar ratio of formaldehyde to urea (1.1-1.3 ):1, cooling and packaging of the finished resin | 3. Patent of the Russian Federation No. 2136703, IPC Соо8012/12,12/40; SO8I 61/24, publ. bull Mo25, part II, 1999 - prototype). After the completion of the alkaline stage, the reaction mixture is cooled to (80-2)2С, a catalyst, an acidic agent 1095 (wt.), a solution of formic acid or 1095 (wt.) ammonium chloride solution is introduced in order to reduce the pH to 5.0-5, 5, polycondensation is carried out in an acidic medium for 30-50 minutes. at (81 -2)2С. The end of the polycondensation process is determined by a visual method based on a technological test: add 3 cm3 of the reaction mass to a chemical beaker with 50 cm of C water, cooled to 12-142C. Condensation is stopped after the appearance of persistent turbidity or small coagulation. At the end of the acidic stage, the contents of the reactor are neutralized with 1095 (wt.) caustic soda solution to pH 7.3-7.8, a second portion of urea is introduced until the molar ratio of formaldehyde to urea is 1.1-1.4 and a buffer additive, which use borax or trisodium polyphosphate, in the amount of 0.195 (wt.) from the weight of the finished resin. The reaction mixture is kept for 30 minutes at a temperature of 66 252, after which the finished resin is cooled to 20-2590. As a urea-formaldehyde concentrate, a product modified by 1-1595 (wt.) urons and 1-595 (wt.) triazinones is used, containing 65-8595 (wt.) formaldehyde and its compounds with urea, and having a molar ratio of urea and formaldehyde in the concentrate equal to 1:(4-6).
Недоліками зазначеного способу є: - необхідність швидкого зниження температури реакційної маси з 902С до 80-82 перед проведенням кислої стадії, що вимагає застосування нахолодженої води і додаткових витрат на її одержання; - застосування у якості каталізатора мурашиної кислоти сприяє корозії апаратури, ускладнює апаратурне оформлення процесу; - використання у якості регулятора в'язкості 595 (мас.) водного розчину метанолу в кількості 1295 від маси готового продукту призводить до погіршення санітарних умов при виробництві смол і деревних плит, оскільки метанол, що є сильною нервово-судинною отрутою, легко випаровується при збереженні і, особливо, при нагріванні в процесі переробки смоли; - завершення поліконденсації на підставі візуального аналізу технологічної проби призводить до великого 75 розкиду показників: масова частка сухого залишку від 62,675 (мас.) до 67,29о (мас.) і умовна в'язкість - від 39 до 8бсек. у готовій смолі, що не відповідає ДСТ 14231-88 "Смоли карбамідо-формальдегідні", технічним умовам виробників смол і сучасних вимог до карбамідо-формальдегідної смоли для деревних плит; - низька ефективність зв'язування вільного формальдегіду під час проведення стадії доконденсації усього з одною додатковою порцією карбаміду.Disadvantages of this method are: - the need to quickly reduce the temperature of the reaction mass from 902C to 80-82 before carrying out the acidic stage, which requires the use of chilled water and additional costs for its production; - the use of formic acid as a catalyst contributes to the corrosion of equipment, complicates the equipment design of the process; - the use as a viscosity regulator of 595 (by weight) of an aqueous solution of methanol in the amount of 1295 by weight of the finished product leads to the deterioration of sanitary conditions in the production of resins and wooden boards, since methanol, which is a strong neurovascular poison, easily evaporates during storage and, especially, during heating during resin processing; - the completion of polycondensation on the basis of visual analysis of the technological sample leads to a large 75 scatter of indicators: mass fraction of dry residue from 62.675 (wt.) to 67.29o (wt.) and conditional viscosity - from 39 to 8bsec. in finished resin that does not meet DST 14231-88 "Urea-formaldehyde resins", the technical conditions of resin manufacturers and modern requirements for urea-formaldehyde resin for wooden boards; - low efficiency of free formaldehyde binding during the precondensation stage with one additional portion of urea.
В основу даного винаходу поставлена задача удосконалення способу одержання карбамідо-формальдегідної смоли шляхом забезпечення регулювання і відтворюваності виробничого процесу, незалежно від складу карбамідо-формальдегідного концентрату, підвищення якісних показників смоли за рахунок досягнення підвищеного значення граничної змішуваності від 1:3 до 1:2 і оптимального діапазону умовної в'язкості від 45 до 7Осек.,, що забезпечує високі технічні характеристики деревних плит відповідно до вимог виробників, с поліпшення санітарних умов при виробництві і переробці смоли за рахунок підбора умов проведення технологічного процесу і застосування низькометанольного карбамідо-формальдегідного концентрату. оThe basis of this invention is the task of improving the method of obtaining urea-formaldehyde resin by ensuring the regulation and reproducibility of the production process, regardless of the composition of the urea-formaldehyde concentrate, increasing the quality indicators of the resin by achieving an increased value of the ultimate miscibility from 1:3 to 1:2 and optimal range of conditional viscosity from 45 to 7 Osec., which ensures high technical characteristics of wooden boards in accordance with the requirements of manufacturers, with improvement of sanitary conditions during the production and processing of resin due to the selection of conditions for carrying out the technological process and the use of low-methanol urea-formaldehyde concentrate. at
Поставлена задача вирішується тим, що в способі одержання карбамідо-формальдегідної смоли шляхом конденсації карбаміду і карбамідо-формальдегідного концентрату в водному розчині в кілька стадій у середовищі з перемінною кислотністю при заданому температурному режимі, що включає слаболужну конденсацію при -че Мольному співвідношенні формальдегіду і карбаміду (1,8-2,2):1 у температурному діапазоні 20-95927 при рн 7,3-8,6, витримку конденсаційного розчину протягом 10-20хв. при температурі 88-952С, охолодження продукту З слаболужної конденсації до температури 82-862С, підкислення конденсаційного розчину до рН 5,0-5,6, (Се) поліконденсацію реакційної маси в кислому середовищі, її нейтралізацію до рН 7,0-8,р,5 з одночасним со охолодженням до 70-752С, доконденсацію з додатковим уведенням карбаміду до кінцевого мольного відношення формальдегіду до карбаміду (1,1-1,3):1, охолодження і фасування готової смоли, відповідно до винаходу, - витримку реакційної маси в кислому середовищі проводять до досягнення заданого показника граничної зміщуваності від 1:6 до 1:3, кислу стадію поліконденсації завершують при досягненні в'язкості реакційної маси в діапазоні від 90 до 180сек., доконденсацію проводять з уведенням карбаміду не менш чим у два етапи при « мольному співвідношенні формальдегіду до карбаміду (1,2-1,45):1 після завантаження першої додаткової порції карбаміду, як основну сировину використовують низькометанольний карбамідо-формальдегідниї концентрат, що т с містить не більш 0,Змас.9о метанолу. ч У способі, що заявляється, для забезпечення високої відтворюваності технічних характеристик смоли в ході » синтезу безупинно контролюють температуру і роблять вимір рН реакційної маси. Стадію поліконденсації в кислому середовищі, при якому відбувається ріст полімерних молекул смоли і закладаються основні якісні характеристики готового продукту - умовна в'язкість, гранична змішуваність і час желатизації, проводять до -і одночасного досягнення умовної в'язкості реакційної маси в діапазоні від 420 до 840мПа ос граничної со змішуваності в діапазоні від 1:6 до 1:3, що забезпечує одержання готової смоли з оптимальними значеннями умовної в'язкості в інтервалі від 210 до 327мПа.с. і високими значеннями граничної змішуваності від 1:3 до 1:2.The problem is solved by the fact that in the method of obtaining urea-formaldehyde resin by condensation of urea and urea-formaldehyde concentrate in an aqueous solution in several stages in an environment with variable acidity at a given temperature regime, which includes slightly alkaline condensation at -che Molar ratio of formaldehyde and urea ( 1.8-2.2):1 in the temperature range of 20-95927 at pH 7.3-8.6, holding the condensation solution for 10-20 minutes. at a temperature of 88-952C, cooling the product of slightly alkaline condensation to a temperature of 82-862C, acidification of the condensation solution to pH 5.0-5.6, (Ce) polycondensation of the reaction mass in an acidic medium, its neutralization to pH 7.0-8, p.5 with simultaneous cooling to 70-752С, pre-condensation with additional introduction of urea to the final molar ratio of formaldehyde to urea (1.1-1.3):1, cooling and packaging of the finished resin, according to the invention, - aging of the reaction mass in an acidic environment, it is carried out until the specified limit displacement index is reached from 1:6 to 1:3, the acidic stage of polycondensation is completed when the viscosity of the reaction mass is reached in the range from 90 to 180 seconds, pre-condensation is carried out with the introduction of urea in at least two stages at " to the molar ratio of formaldehyde to urea (1.2-1.45):1 after loading the first additional portion of urea, low-methanol urea-formaldehyde concentrate is used as the main raw material, which it contains no more than 0.9% by weight of methanol. h In the proposed method, to ensure high reproducibility of the technical characteristics of the resin during synthesis, the temperature is continuously monitored and the pH of the reaction mass is measured. The stage of polycondensation in an acidic medium, during which the growth of polymer resin molecules takes place and the main quality characteristics of the finished product are established - conditional viscosity, ultimate miscibility and gelation time, are carried out until - and simultaneously reaching the conditional viscosity of the reaction mass in the range from 420 to 840 mPa axis of ultimate miscibility in the range from 1:6 to 1:3, which ensures the production of finished resin with optimal conditional viscosity values in the range from 210 to 327 mPa.s. and high values of ultimate miscibility from 1:3 to 1:2.
Ме. Для ефективного зв'язування вільного формальдегіду на всьому протязі процесу одержання смоли введення їз 20 карбаміду здійснюють по-стадійно и на стадії доконденсації, послідовно змінюючи мольне співвідношення формальдегіду до карбаміду від 4,3-6,0 у вихідному КФК до 1,8-2,2 на стадіях слаболужної конденсації і "-ь поліконденсації в кислому середовищ, до 1,2-1,45 після введення 1-й додаткової порції карбаміду на стадії доконденсації 1,1-1,3 у готовій смолі.Me. For effective binding of free formaldehyde throughout the resin production process, 20% of urea is introduced step by step and at the stage of precondensation, successively changing the molar ratio of formaldehyde to urea from 4.3-6.0 in the initial CFC to 1.8-2 ,2 at the stages of slightly alkaline condensation and "-th polycondensation in an acidic environment, to 1.2-1.45 after the introduction of the 1st additional portion of urea at the pre-condensation stage 1.1-1.3 in the finished resin.
Для зниження викидів метанолу, поліпшення санітарних умов при виробництві і переробці смоли, у якості 22 основного сировинного компонента застосовують низькометанольний карбамідо-формальдегідний концентрат,To reduce methanol emissions and improve sanitary conditions during resin production and processing, low-methanol urea-formaldehyde concentrate is used as the 22 main raw material component.
Ф! що містить не більш 0,395 (мас.) метанолу. Застосування КФК, що має знижену концентрацію метанолу дозволило одержати карбамідо-формальдегідну смолу зі змістом метанолу не більш 0,295 (мас.), зі зниженими ді витратами на випуск готової продукції.F! containing no more than 0.395 (wt.) of methanol. The use of KFC, which has a reduced concentration of methanol, made it possible to obtain urea-formaldehyde resin with a methanol content of no more than 0.295 (wt.), with reduced costs for the production of finished products.
Спосіб здійснюється наступним чином. 60 Відповідно до способу, у реактор з мішалкою і оболонкою нагрівання-охолодження завантажують розрахункова кількість демінералізованої води і КФК (ТУ У 6-05761614.005-96), реакційний розчин нагрівається до температури 30-502С. Далі проводять завантаження 1-ї порції карбаміду протягом 10-20хв. до досягнення мольного співвідношення формальдегіду і карбаміду (1,8-2,2):1, витримка отриманого розчину при температурі 20-5022 протягом ЗОхв. при рН 7,3-8,6, нагрівання реакційної маси до температури 88-952С, витримка реакційної 62 маси протягом 20хв., охолодження продукту слаболужної конденсації до температури 83-87 «С, уведення 2090The method is carried out as follows. 60 According to the method, the estimated amount of demineralized water and CFC (TU U 6-05761614.005-96) is loaded into the reactor with a stirrer and a heating-cooling shell, the reaction solution is heated to a temperature of 30-502C. Next, loading of the 1st portion of urea is carried out for 10-20 minutes. before reaching the molar ratio of formaldehyde and urea (1.8-2.2):1, holding the resulting solution at a temperature of 20-5022 for ZOkhv. at pH 7.3-8.6, heating the reaction mass to a temperature of 88-952C, holding the reaction mass for 20 minutes, cooling the weakly alkaline condensation product to a temperature of 83-87 "C, introducing 2090
(мас.) розчину хлористого амонію, поліконденсація в кислому середовищі при температурі 83-87 С, і рн 5,0-5,6 протягом 90-180хв. до досягнення в'язкості від 420 до 840мПа .с, показника гранична змішуваність від 1:6 до 1:3, охолодження реакційного розчину до температури 70-752С з одночасною нейтралізацією 1095 (мас.) розчином каустичної соди до рН 7,0-8,5, завантаження першої додаткової порції карбаміду на стадії доконденсації протягом 10-15хв. до досягнення мольного відношення формальдегіду і карбаміду (1,2-1,45):1, конденсація із другою порцією карбаміду при температурі 62-672С протягом ЗОхв. при рН 7,0-8,5, стабілізація смоли завантаженням 1095 (мас.) розчину Масон, уведення третьої порції карбаміду протягом 5 хвилин до мольного відношення карбаміду і формальдегіду 1:(1,1-1,30), охолодження смоли в реакторі до температури 70 30-509С7 з одночасним доведенням рН до величини 7,5-8,5. Готову смолу прохолоджують до 20-25 20 і перекачують у ємність на збереження.(wt.) of ammonium chloride solution, polycondensation in an acidic environment at a temperature of 83-87 C and a pH of 5.0-5.6 for 90-180 minutes. until the viscosity is from 420 to 840 mPa.s, the maximum miscibility index is from 1:6 to 1:3, cooling the reaction solution to a temperature of 70-752С with simultaneous neutralization with 1095 (wt.) caustic soda solution to pH 7.0-8 ,5, loading the first additional portion of urea at the precondensation stage within 10-15 minutes. before reaching the molar ratio of formaldehyde and urea (1.2-1.45): 1, condensation with the second portion of urea at a temperature of 62-672C during ЗОхв. at pH 7.0-8.5, stabilization of the resin by loading 1095 (wt.) of Mason solution, introduction of the third portion of urea within 5 minutes to a molar ratio of urea and formaldehyde of 1:(1.1-1.30), cooling of the resin in the reactor to a temperature of 70 30-509С7 while simultaneously bringing the pH to 7.5-8.5. The finished resin is cooled to 20-25 20 and pumped into a container for storage.
Спосіб одержання карбамідо-формальдегідної смоли на основі карбамідо-формальдегідного концентрату показаний прикладами.The method of obtaining urea-formaldehyde resin based on urea-formaldehyde concentrate is shown by examples.
Приклад 1Example 1
Прототип (Патент КИ Мо2136703). У реактор завантажують 23ООкг КФК, що містить 54,790 загального формальдегіду, 23,695 загального карбаміду, модифікованих 8,695 уронових з'єднань і 195 триазинонів, 50Окг демінералізованої води, і вміст нагрівають до 30-40. Завантажують у реактор 7О0кг карбаміду і конденсаційний розчин при інтенсивному перемішуванні нагрівають до 90-922С і витримують при даній температурі протягом 1б0хв. По завершенні лужної конденсації температуру реакційної суміші знижують до 80-822С і в реактор з мірника вводять 23Зкг 1095 (мас.) розчину мурашиної кислоти. Кінець поліконденсації визначають по технологічній пробі: у хімічну склянку з 5Осм З води, охолодженої до 12-142С, додають Зсм3 реакційної маси. Конденсацію припиняють після появи стійкої каламуті або малої коагуляції. По завершенні кислої стадії поліконденсації вміст реактора нейтралізують 1095 (мас.) розчином їдкого натру до рН 7,3-7,8, додаючи його з мірника в ря кількості 17 кг, і вводять другу порцію карбаміду масою 940Окг і 4,бкг буферної добавки, у якості якої см використовують буру або тринатрійфосфат. Проводять витримку реакційної маси протягом ЗОхв. при (о) температурі 666-220. Готову смолу прохолоджують до 20-252С і перекачують у ємність для збереження. Мольне відношення формальдегіду до карбаміду 1,15. Результати приведені в Таблиці 1.Prototype (Patent KY Mo2136703). 23OOkg of CFC containing 54.790 total formaldehyde, 23.695 total urea, modified 8.695 uronic compounds and 195 triazinones, 50Okg demineralized water are loaded into the reactor, and the contents are heated to 30-40. 7O0kg of urea is loaded into the reactor and the condensation solution is heated to 90-922C with intensive stirring and held at this temperature for 1b0min. Upon completion of the alkaline condensation, the temperature of the reaction mixture is lowered to 80-822C and 23 kg of 1095 (wt.) of formic acid solution is introduced into the reactor from the measuring device. The end of polycondensation is determined by a technological test: in a chemical beaker with 5Osm of water cooled to 12-142C, add 3sm3 of the reaction mass. Condensation is stopped after the appearance of persistent turbidity or small coagulation. Upon completion of the acidic stage of polycondensation, the contents of the reactor are neutralized with 1095 (wt.) caustic soda solution to pH 7.3-7.8, adding it from the measuring device in the amount of 17 kg, and a second portion of urea with a mass of 940 Okg and 4.bkg of buffer additive is introduced. as which cm use borax or trisodium phosphate. The reaction mass is kept for ЗОхв. at (o) temperature 666-220. The finished resin is cooled to 20-252C and pumped into a container for storage. The molar ratio of formaldehyde to urea is 1.15. The results are given in Table 1.
Приклад 2 (спосіб, що заявляється,) «-Example 2 (the claimed method) "-
Використовують реактор з мішалкою і оболонкою нагрівання-охолодження. Реакційну суміш перемішують під час конденсації. У реактор завантажують 694кг демінералізованої води і ЗО0Окг КФК зі змістом формальдегіду Ж 54895, карбаміду 23,595, метанолу 0,795, інше вода, рівень рН 7,6, аналогічному по змісту формальдегіду і «со карбаміду у концентраті по патенту КО 2136703 Сі. Потім розчин нагрівають до 3590. У розчин КФК завантажують 915 кг карбаміду до досягнення мольного співвідношення формальдегіду і карбаміду 2,03. Суміш со перемішують до одержання однорідного розчину і витримують при температурі 2623 протягом ЗОхв. Нагрівають їм- реакційну масу до температури 902С, проводять конденсацію протягом 1Охв., прохолоджують продукт слаболужної конденсації до температури 852С, уводять 2095 (мас.) розчин хлористого амонію до досягнення рн 5,2, проводять поліконденсацію в кислому середовищі до досягнення в'язкості 581мПа .с і показнику граничної « зміщуваності 1:4, прохолоджують реакційний розчин до температури 7593 з одночасною нейтралізацією 1090 (мас.) розчином каустичної соди до рН 7,8, завантажують 1011кг карбаміду протягом 10хв. до досягнення - с мольного відношення формальдегіду і карбаміду 1,25:1, проводять доконденсацію с першої додаткової порцією ч карбаміду при температурі 672С протягом ЗОхв., уводять другу додаткову порцію карбаміду в кількості 228кг я протягом 5 хвилин до мольного відношення формальдегіду і карбаміду 1,15, додають 1095 (мас.) розчин Маон до р 7,9, прохолоджують до 202С. Отриманий продукт аналізують. Результати приведені в Таблиці 1.A reactor with a stirrer and a heating-cooling jacket is used. The reaction mixture is stirred during condensation. The reactor is loaded with 694 kg of demineralized water and 300 kg of CFC with a formaldehyde content of 54895, urea 23.595, methanol 0.795, other water, a pH level of 7.6, similar to the content of formaldehyde and urea in the concentrate according to the patent KO 2136703 Si. Then the solution is heated to 3590. 915 kg of urea are loaded into the KFC solution until the molar ratio of formaldehyde and urea is 2.03. The mixture is stirred until a homogeneous solution is obtained and kept at a temperature of 2623 for 30 minutes. They heat the reaction mass to a temperature of 902C, carry out condensation for 1 hour, cool the slightly alkaline condensation product to a temperature of 852C, introduce 2095 (wt.) of ammonium chloride solution until the pH is 5.2, carry out polycondensation in an acidic medium until the viscosity is 581mPa .c and the index of the limit « displacement 1:4, cool the reaction solution to a temperature of 7593 with simultaneous neutralization with 1090 (wt.) of caustic soda solution to pH 7.8, load 1011 kg of urea within 10 minutes. until the molar ratio of formaldehyde and urea is 1.25:1, precondensation is carried out with the first additional portion of urea at a temperature of 672C for 30 minutes, the second additional portion of urea in the amount of 228 kg is introduced within 5 minutes to a molar ratio of formaldehyde and urea of 1, 15, add 1095 (wt.) Mahon solution to p 7.9, cool to 202C. The resulting product is analyzed. The results are given in Table 1.
Приклад 3, Аналогічно прикладові 2. і У реактор завантажують КФК зі змістом формальдегіду 56,295, карбаміду 21,595, метанолу 1,295, води 21,1965. о У розчин КФК завантажують карбамід до мольного співвідношення формальдегіду і карбаміду 1,81:1. Проводять поліконденсацію в кислому середовищі до досягнення в'язкості б688мПа .-с і показника граничної змішуваностіExample 3, Similarly to examples 2 and 1, the reactor is loaded with CFC with a formaldehyde content of 56.295, urea 21.595, methanol 1.295, and water 21.1965. o Urea is loaded into the KFC solution to a molar ratio of formaldehyde and urea of 1.81:1. Polycondensation is carried out in an acidic environment until the viscosity of b688 mPa.-s and the maximum miscibility index are reached
Ме. 1:4. На стадії доконденсації завантажують додаткову порцію карбаміду до мольного відношення формальдегіду і ї» 20 карбаміду 1,11, проводять доконденсацію при температурі 57-652С протягом ЗОхв., додають 1095 (мас.) розчин що Маон до рн 7,7, прохолоджують до 202С. Результати приведені в Таблиці 1.Me. 1:4. At the stage of precondensation, an additional portion of urea is added to the molar ratio of formaldehyde and 20 urea 1.11, precondensation is carried out at a temperature of 57-652C for 30 minutes, 1095 (by mass) of Mahon solution to pH 7.7 is added, cooled to 202C. The results are given in Table 1.
Приклад 4. Аналогічно прикладові 2.Example 4. Similarly to example 2.
У реактор завантажують КФК зі змістом формальдегіду 53,195, карбаміду 24,695, метанолу 2,595, інше вода. У розчин КФК завантажують карбамід до мольного співвідношення формальдегіду і карбаміду 2,2:11. Проводять 59 поліконденсацію в кислому середовищі до досягнення в'язкості 840мПа .с і показника граничної змішуваностіCFC with a content of formaldehyde 53.195, urea 24.695, methanol 2.595, other water is loaded into the reactor. Urea is loaded into the KFC solution to a molar ratio of formaldehyde and urea of 2.2:11. 59 polycondensation is carried out in an acidic environment until the viscosity of 840 mPa.s and the maximum miscibility index are reached
ГФ) 1:4. На стадії доконденсації завантажують додаткову порцію карбаміду до мольного відношення формальдегіду іGF) 1:4. At the stage of precondensation, an additional portion of urea is loaded to the molar ratio of formaldehyde and
ГФ карбаміду 1,371, проводять доконденсацію з другою порцією карбаміду при температурі 57-652С протягом 40хв., завантажують другу додаткову порцію карбаміду до досягнення мольного відношення формальдегіду і карбаміду во 1,211, додають 1095 (мас.) розчин Маон до рн 8,2, прохолоджують до 2520. Результати приведені в Таблиці 1.HF of urea 1.371, carry out precondensation with the second portion of urea at a temperature of 57-652C for 40 min., load the second additional portion of urea until the molar ratio of formaldehyde and urea is 1.211, add 1095 (wt.) Mahon solution to pH 8.2, cool to 2520. The results are given in Table 1.
Приклад 5. Аналогічно прикладові 2.Example 5. Similarly to example 2.
У реактор завантажують КФК зі змістом формальдегіду 58,795, карбаміду 20,595, метанолу 0,75, інше вода. У розчин КФК завантажують карбамід до мольного співвідношення формальдегіду і карбаміду 1,9:1. Проводять поліконденсацію в кислому середовищі до досягнення в'язкості 420мПа -с показника граничної змішуваності 1:6. 65 На стадії доконденсації завантажують 1 додаткову порцію карбаміду до досягнення мольного відношення формальдегіду і карбаміду 1,45:1, проводять доконденсацію при температурі 682С протягом 40хв., уводять другу додаткову порцію карбаміду до мольного відношення формальдегіду і карбаміду 1,311, додають 1095 (мас.) розчин Маон до р 8,5, охолоджують до 252С. Результати приведені в Таблиці 1.CFC with a content of formaldehyde 58.795, urea 20.595, methanol 0.75, other water is loaded into the reactor. Urea is loaded into the KFC solution to a molar ratio of formaldehyde to urea of 1.9:1. Polycondensation is carried out in an acidic medium until a viscosity of 420 mPa -s is reached, and the maximum miscibility index is 1:6. 65 At the stage of precondensation, 1 additional portion of urea is loaded until the molar ratio of formaldehyde and urea is 1.45:1, precondensation is carried out at a temperature of 682C for 40 min., a second additional portion of urea is introduced to a molar ratio of formaldehyde and urea of 1.311, 1095 (wt.) are added Mahon solution to p 8.5, cool to 252C. The results are given in Table 1.
Приклад 6. Аналогічно прикладові 2.Example 6. Similarly to example 2.
У реактор завантажують КФК зі змістом формальдегіду 57,195 і карбаміду 22,995, метанолу 0,795, інше вода. У розчин КФК завантажують карбамід до досягнення мольного відношення формальдегіду і карбаміду 2,0:2.CFC with a content of formaldehyde 57.195 and urea 22.995, methanol 0.795, other water is loaded into the reactor. Urea is loaded into the KFC solution until the molar ratio of formaldehyde and urea is 2.0:2.
Проводять поліконденсацію в кислому середовищі до досягнення в'язкості бббмПа с і показника гранична змішуваність 1:3. На стадії доконденсації завантажують додаткову порцію карбаміду до досягнення мольного відношення формальдегіду і карбаміду 1,25:1, проводять доконденсацію при температурі 58-63 «С протягом 70 4Охв., добавляють 1095 (мас.) розчин Маон до рн 8,3, прохолоджують до 202С. Результати приведені в Таблиці 1.Polycondensation is carried out in an acidic environment until the viscosity of bbbmPa s and the maximum miscibility index of 1:3 are reached. At the stage of precondensation, an additional portion of urea is loaded until the molar ratio of formaldehyde and urea is 1.25:1, precondensation is carried out at a temperature of 58-63 °C for 70 4 hours, 1095 (by mass) of Mahon solution is added to pH 8.3, cooled to 202C. The results are given in Table 1.
Приклад 7. Аналогічно прикладові 6Example 7. Similarly to example 6
Відмінність полягає в тім, що після завершення поліконденсації в кислому середовищі доконденсацію з карбамідом проводять у 2 етапи, при цьому спочатку завантажують карбамід до мольного відношення 75 формальдегіду ті карбаміду 1,35:1. Проводять доконденсацію з першої додаткової порцією карбаміду при температурі 60-65 на протязі ЗОхв., потім завантажують 2-ю порцію карбаміду до досягнення мольного відношення формальдегіду і карбаміду 1,25:1. Після завантаження другої додаткової порції карбаміду реакційна маса витримується протягом 15-60хв. При температурі 58-632С. Результати приведені в Таблиці 1.The difference is that after the completion of polycondensation in an acidic medium, precondensation with urea is carried out in 2 stages, while urea is first loaded to a molar ratio of 75 formaldehyde to urea 1.35:1. Pre-condensation is carried out with the first additional portion of urea at a temperature of 60-65 during ZOhv., then the 2nd portion of urea is loaded until the molar ratio of formaldehyde and urea is 1.25:1. After loading the second additional portion of urea, the reaction mass is kept for 15-60 minutes. At a temperature of 58-632C. The results are given in Table 1.
Приклад 8. Умови конденсації по прикладу 6Example 8. Condensation conditions according to example 6
Відмінність полягає в тім, що в процесі синтезу смоли карбамід завантажують 4 порціями, у тому числі після завершення поліконденсації у кислому середовищі карбамід на стадії слаболужної доконденсації завантажується З порціями, послідовно зніжуючи мольне відношення формальдегіду і карбаміду до 1,4:1,0, 1,8:1,0 и 1,25:1,0. При цьому, загальна маса додаткових порцій карбаміду дорівнює масі другої порції карбаміду по прикладу 3. Після завантаження третьої порції карбаміду реакційна маса витримується на протязі с 15-60хв. при температурі 60-652С. Після завантаження четвертої порції карбаміду витримка смоли сполучається Ге) з процесом її охолодження. Результати наведені у Таблиці 1.The difference is that in the process of resin synthesis, urea is loaded in 4 portions, including after completion of polycondensation in an acidic medium, urea at the stage of slightly alkaline precondensation is loaded with portions, successively reducing the molar ratio of formaldehyde and urea to 1.4:1.0, 1 ,8:1.0 and 1.25:1.0. At the same time, the total mass of additional portions of urea is equal to the mass of the second portion of urea according to example 3. After loading the third portion of urea, the reaction mass is maintained for 15-60 minutes. at a temperature of 60-652C. After loading the fourth portion of carbamide, the aging of the resin is combined (Ge) with the process of its cooling. The results are shown in Table 1.
Характеристики смоли по прикладах 6-8, показують, що проведення слаболужної доконденсації з введенням однакової кількості карбаміду двома і більш порціями (приклад 7-8) замість одного завантаження (приклад 6) дозволяє знизити зміст формальдегіду в смолі. --The characteristics of the resin according to examples 6-8 show that carrying out weakly alkaline precondensation with the introduction of the same amount of urea in two or more portions (example 7-8) instead of one loading (example 6) allows reducing the content of formaldehyde in the resin. --
Приклад 9. Аналогічно прикладові 4. «Example 9. Similarly to example 4.
Відмінність полягає в тім, що після введення розчину хлористого амонію до досягнення рН 5,3, поліконденсацію в кислому середовищі проводять до умовної в'язкості реакційної маси 226мПа -с і показника ікс, граничної зміщуваності 1:2. Отриманий продукт, що має мольне відношення формальдегіду і карбаміду 1,21:1, с аналізують. Результати, наведені в Таблиці 1 показують, що завершення процесу поліконденсації в кислому 3о середовищі при низькому значенні граничної зміщуваності, рівному 1:2, приводить до того, що готова смола має в дуже високе значення граничної змішуваності 1:11, що приводить до погіршення технологічності смоли при переробці у споживачів, у тому числі, до забиванню смолою дрібних отворів у фільтрах та більш частої зупинці насосів для проведення періодичного очищення від залишків смоли. Підвищення в'язкість готової смоли « (411мПа.с) через перевищення верхнього заданого рівня в'язкості для реакційної маси на кислої стадії (не З 70 вільш 840мПа.с) не відповідає вимогам виробників деревостружкових і деревоволокнистих плит та сприяє с зменшенню стабільності смоли в процесі зберігання у виробників. Крім того, спостерігається погіршення :з» реактивності смоли, що характеризується часом желатинізації смоли.The difference is that after the introduction of the ammonium chloride solution until pH 5.3 is reached, polycondensation is carried out in an acidic medium to the conditional viscosity of the reaction mass of 226 mPa -s and the index of x, ultimate displacement of 1:2. The resulting product, which has a molar ratio of formaldehyde and urea of 1.21:1, is analyzed. The results shown in Table 1 show that completing the polycondensation process in an acidic 3o medium at a low miscibility limit value of 1:2 results in the finished resin having a very high miscibility limit value of 1:11, which leads to poor manufacturability resin during processing at consumers, including, to clogging of small holes in filters with resin and more frequent stopping of pumps for periodic cleaning of resin residues. An increase in the viscosity of the finished resin (411 mPa.s) due to exceeding the upper specified level of viscosity for the reaction mass at the acid stage (not from 70 to 840 mPa.s) does not meet the requirements of manufacturers of chipboards and wood fiber boards and contributes to a decrease in the stability of the resin in storage process at manufacturers. In addition, there is a deterioration of the reactivity of the resin, which is characterized by the gelatinization time of the resin.
Приклад 10. Аналогічно прикладові 4.Example 10. Similarly to example 4.
Відмінність полягає в тім, що після введення розчину хлористого амонію до досягнення рН 5,3, - 15 поліконденсацію в кислому середовищі проводять до умовної в'язкості реакційної маси З81мПа -с і показника граничної зміщуваності 1:8. Отриманий продукт, що має мольне відношення формальдегіду і карбаміду 1,21:1, (ее) аналізують. Результати, що наведені у таблиці 1 показують, що завершення процесу поліконденсації у кисломуThe difference lies in the fact that after the introduction of the ammonium chloride solution, before reaching pH 5.3, - 15, polycondensation is carried out in an acidic environment until the conditional viscosity of the reaction mass is 381 mPa -s and the limit displacement index is 1:8. The resulting product, which has a molar ratio of formaldehyde and urea of 1.21:1, (ee) is analyzed. The results shown in Table 1 show that the completion of the polycondensation process in acidic
Фу середовищі при низькому значенні граничної змішуваності, рівній 1:8, приводить до того, що готова смола має невисоке значення граничної змішуваності 1:5, що приводить до погіршення якісних характеристик деревних т. плит, що виготовлюються з використанням карбамідо-формальдегідної смоли. Знижена умовна в'язкість готової ще смоли (163мПа.с) через низку в'язкість реакційної маси у кінці кислої стадії З8'мПа.с (по технічному рішенню, що заявляється, умовна в'язкість повинна бути не менш 420мПа .с) не відповідає вимогам виробників фанери, деревостружкових і деревоволокнистих плит а також призводить до погіршення якісних характеристик деревних дв плит та до перевитраті смоли на випуск одиниці продукції. Крім того, в смолі підвищується вміст вільного формальдегіду до 0,1бмас.9о, що не відповідає вимогам деревообробних підприємств та сприяє підвищеному (Ф) вмісту формальдегіду у повітрі робочої зони. ка Таким чином, запропонований спосіб одержання карбамідо-формальдегідної смоли на основі карбамідо-формальдегідного концентрату (приклади 2-8) виключає стічні води, забруднені формальдегідом і бо метанолом. Застосування низькометанольного карбамідо-формальдегідного концентрату приводить до зниження змісту метанолу в смолі і поліпшує санітарні умови при її виробництві і переробці.Fu medium with a low value of the limit of miscibility, equal to 1:8, leads to the fact that the finished resin has a low value of the limit of miscibility of 1:5, which leads to the deterioration of the quality characteristics of wooden boards manufactured using urea-formaldehyde resin. The reduced conditional viscosity of the finished resin (163 mPa.s) due to the low viscosity of the reaction mass at the end of the acidic stage is 38 mPa.s (according to the technical solution, the conditional viscosity should be at least 420 mPa.s) meets the requirements of manufacturers of plywood, chipboards and fiberboards, and also leads to deterioration of the quality characteristics of wooden boards and to excess consumption of resin per unit of production. In addition, the content of free formaldehyde in the resin increases to 0.1 bmas.9o, which does not meet the requirements of woodworking enterprises and contributes to the increased (Ф) content of formaldehyde in the air of the working area. Thus, the proposed method of obtaining urea-formaldehyde resin based on urea-formaldehyde concentrate (examples 2-8) excludes wastewater contaminated with formaldehyde and methanol. The use of low-methanol urea-formaldehyde concentrate leads to a decrease in the content of methanol in the resin and improves sanitary conditions during its production and processing.
Розроблений спосіб, що включає проведення поліконденсації в кислому середовищі до досягнення заданих значень умовної в'язкості і граничної змішуваності, у залежності від вимог конкретного споживача, дозволяє забезпечити більш високі якісні характеристики смоли і підвищену відтворюваність її властивостей у порівнянні 65 З прототипом, у якому поліконденсацію в кислому середовищі проводять до появи стійкої каламуті або малої коагуляції при проведенні технологічної проби. При цьому, у смолі по винаходу масова частка сухого залишку складає від 65,3 до 67,495 (мас.), проти 62,6-67,09о (мас.) по прототипі, умовна в'язкість готової смоли від 49 до 72, проти 182-401мПа.с по прототипі, гранична зміщуваність від 1:3 до 1:2, проти 1:4- 1:2 по прототипі.The developed method, which includes carrying out polycondensation in an acidic environment until the specified values of conditional viscosity and ultimate miscibility are reached, depending on the requirements of a specific consumer, allows to ensure higher quality characteristics of the resin and increased reproducibility of its properties in comparison 65 With a prototype in which polycondensation in an acidic environment, it is carried out until the appearance of persistent turbidity or small coagulation when conducting a technological test. At the same time, in the resin according to the invention, the mass fraction of dry residue is from 65.3 to 67.495 (wt.), against 62.6-67.09o (wt.) according to the prototype, the conditional viscosity of the finished resin is from 49 to 72, against 182-401 mPa.s according to the prototype, the ultimate displacement from 1:3 to 1:2, against 1:4-1:2 according to the prototype.
Спосіб введення карбаміду не менш, ніж у два етапи на стадії доконденсації, дозволяє зменшити змістThe method of introducing urea in at least two stages at the pre-condensation stage allows to reduce the content
Вільного формальдегіду в смолі в порівнянні з прототипом.Free formaldehyde in the resin compared to the prototype.
Спосіб по винаходу дозволяє домогтися регулювання і відтворюваності виробничого процесу, незалежно від складу карбамідо-формальдегідного концентрату, запобігати агломерації і прискореному ростові в'язкості реакційної маси на стадії поліконденсації в кислому середовищі, зменшити розкид показників смоли в різних партіях. 70 Високі показники масової частки сухого залишку та граничної змішуваності, стабільність умовної в'язкості дозволяють одержати деревоволокнисті плити (ДВП) з межею міцності при вигині 40,8-41,4МПа (дані по прототипі відсутні), межею міцності при розтяганні 0,41 - 0,47МПа, розбуханням по товщині 24,2-26,8 (Табл. 2). Отримано плити ДСП, що мають наступні показники: межа міцності при вигині від 17,0-19,3МПа, межа міцності при розтяганні 0,47-0,51МПа, емісія формальдегіду 12,6-18,5мг/10Огр. плити (Табл. 3). кислої стадії і готової смоли за прототипом та пропонованому способам 2 люту 001121.31 3151 51118 1 81. 0111 пожежними кнуюютядк 11111111 1 Умовна еяанстьтеи 20 105 Сннело че проводіл лов | ме ово зи |з | ме | 6 ве сч о 4 Температура, є 0000100вова ев 08786085 08505086The method according to the invention makes it possible to achieve regulation and reproducibility of the production process, regardless of the composition of urea-formaldehyde concentrate, to prevent agglomeration and accelerated growth of the viscosity of the reaction mass at the stage of polycondensation in an acidic environment, to reduce the dispersion of resin indicators in different batches. 70 High indicators of the mass fraction of dry residue and ultimate miscibility, the stability of conventional viscosity allow to obtain fiberboards with a bending strength of 40.8-41.4 MPa (data on the prototype are not available), a tensile strength of 0.41 - 0.47 MPa, swelling in thickness 24.2-26.8 (Table 2). Chipboard boards with the following parameters were obtained: bending strength of 17.0-19.3MPa, tensile strength of 0.47-0.51MPa, formaldehyde emission of 12.6-18.5mg/10Ogr. plates (Table 3). acid stage and finished resin according to the prototype and the proposed methods February 2 001121.31 3151 51118 1 81. 0111 by firefighters knuyuyutyadk 11111111 1 Condition of eyaansttei 20 105 Snnelo che provodil lov | me ovo zi |z | me | 6 things 4 Temperature, yes 0000100 ev 08786085 08505086
Барний няня іні вий й й ший нн 1 зр 1 Коніеттецяметнолувкою у 02000007 122509 0270 о ол ол оя (в Месакарвамду м 00000020 зоб 0 3ооо зобов зво 0 озвоб зво зво зво 00 (9. |Маса т порції карбаміду на стадії поліктоснсаці, м 815 | 1289 070 0 ма 0 лїі67 0 пів? | лив? | 67 | 6? со со зво |. Меса додаткової торці карбаміду на стаді доюіденсєтв м 26700 оо (гі 232292 (19 Меса здодатової порції Фрсаміду на стаді докоденсянї к 020000201000020000280 10Bar nanny ini vy y y shy nn 1 zr 1 Koniettetsyametnoluvkou in 02000007 122509 0270 o ol ol oya (in Mesakarvamd m 00000020 zob 0 3ooo obzvo zvozvo 0 zvoz zvoz zvozvo zvozvo 00 (9. | Mass of t portion of carbamide at the stage of polyktosnsatsi, m 815 | 1289 070 0 ma 0 lii67 0 half? | liv? | 67 | 6? so so so zvo |. Mass of the additional end of carbamide in the herd of doyudensetv m 26700 oo (gi 232292 (19 Mass of the additional portion of Frsamide in the herd of dokodensyan to 020000201000020000280 100000280 10000280 10
Б іаіньсь НБН ШВИ ПИ о я БИ НБН Біб Що 2 ; зB iainsi NBN SHI PI o i BI NBN Bib What 2 ; with
ЗWITH
СО075 ювевяюєтьтитютовсювсювнетваисяя 55009) 56000086055 ї» з з смолі 4 в си ІмяСО075 увевяюеттитютовсювсювнетвайсяя 55009) 56000086055 и" with resin 4 in sy Name
Ф (с їз 50 й виготовлених на карбамідо-формальдегідній смоліФ (with size 50) and made on urea-formaldehyde resin
Мо Найменування показників Норма для плит марки ПСТ-40 п/п по прототипі щі (і ольже спевдношення формальдетду харамду 11111111 ме | мо ле м з іщиленсьдвтяме 00000001 жеялншею 000800 6000004 Мекамцюстідвотризижимтя 00000000 жемешео 04080003 (Б Мехамцност ДВП пригозтятентмля 00000010000земешоя 000047 оThe name of the indicators is the norm for plates of PST-40 p/p brand on the prototype (and Olzhe Special Formaldetda Haramda 111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
Ов (Водототинання дети 200111111111010000чебльшю 000 | а т Розвухання дв по тевщин я 000000000000010000небльшяо 00002268 00023 зоволоютьдвия 0000000000000001000000300000000в8000 0 55 (9. Токсичністьплити ДВП (емісія), мото0 мабс сухоїплити, 00 небльшзо 12982561OV (water -duty duty 2001111111111111101000000000000. 000
Таблиця ЗTable C
Характеристики деревостружкових плит, виготовлених на карбамідо-формальдегіднії смолі" 2 Мо Наименование показателей Норма для плит П-А Властивості ДСП на смолі ово 00000009 53004003 " Характеристики ДСП приведені після витримки плит протягом 5 доби після їхнього виробництваCharacteristics of chipboards made on urea-formaldehyde resin" 2 Mo Name of indicators Norm for P-A boards Properties of chipboard on resin ovo 00000009 53004003 " Characteristics of chipboard are given after keeping the boards for 5 days after their production
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200508385A UA78641C2 (en) | 2005-08-29 | 2005-08-29 | A process for the preparation of carbamide-formaldehyde resin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200508385A UA78641C2 (en) | 2005-08-29 | 2005-08-29 | A process for the preparation of carbamide-formaldehyde resin |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA78641C2 true UA78641C2 (en) | 2007-04-10 |
Family
ID=38022409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA200508385A UA78641C2 (en) | 2005-08-29 | 2005-08-29 | A process for the preparation of carbamide-formaldehyde resin |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA78641C2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11450406B2 (en) | 2014-08-14 | 2022-09-20 | Memed Diagnostics Ltd. | Computational analysis of biological data using manifold and a hyperplane |
| US11466331B2 (en) | 2016-03-03 | 2022-10-11 | Memed Diagnostics Ltd. | RNA determinants for distinguishing between bacterial and viral infections |
| US12044681B2 (en) | 2016-07-10 | 2024-07-23 | Memed Diagnostics Ltd. | Protein signatures for distinguishing between bacterial and viral infections |
| US12055545B2 (en) | 2016-07-10 | 2024-08-06 | Memed Diagnostics Ltd. | Early diagnosis of infections |
-
2005
- 2005-08-29 UA UAA200508385A patent/UA78641C2/en unknown
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11450406B2 (en) | 2014-08-14 | 2022-09-20 | Memed Diagnostics Ltd. | Computational analysis of biological data using manifold and a hyperplane |
| US11776658B2 (en) | 2014-08-14 | 2023-10-03 | Memed Diagnostics Ltd. | Computational analysis of biological data using manifold and a hyperplane |
| US11466331B2 (en) | 2016-03-03 | 2022-10-11 | Memed Diagnostics Ltd. | RNA determinants for distinguishing between bacterial and viral infections |
| US12044681B2 (en) | 2016-07-10 | 2024-07-23 | Memed Diagnostics Ltd. | Protein signatures for distinguishing between bacterial and viral infections |
| US12055545B2 (en) | 2016-07-10 | 2024-08-06 | Memed Diagnostics Ltd. | Early diagnosis of infections |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA78641C2 (en) | A process for the preparation of carbamide-formaldehyde resin | |
| JP5591791B2 (en) | Sizing composition for mineral fibers and resulting product | |
| CN104220475B (en) | Wood adhesive composition | |
| JP2011506122A (en) | Method for reducing the release of aldehydes and volatile organic compounds from woody materials | |
| DE2263125A1 (en) | PROCESS FOR THE CONTINUOUS PRODUCTION OF UREA-FORMALDEHYDE CONDENSATES | |
| US3830783A (en) | Process for the preparation of resins from urea,formaldehyde,methanol and formic acid using three stages | |
| Pizzi | Urea and melamine aminoresin adhesives | |
| CN112646511B (en) | Functional curing agent and preparation method thereof | |
| RU2305685C2 (en) | Urea-formaldehyde resin production process | |
| RU2811692C1 (en) | Method for producing urea-formaldehyde resins | |
| US4962182A (en) | Process for curing aminoplastic resins | |
| CN104592138B (en) | Method of increasing hydroxymethyl content of hexahydroxymethyl melamine | |
| RU2413737C2 (en) | Method of producing formaldehyde-containing resin with low emission of formaldehyde and functional materials based on said resin | |
| RU2448123C1 (en) | Method of producing liquid resol phenol-formaldehyde resins | |
| WO2019202476A1 (en) | Process for preparing a bonding resin | |
| RU2081886C1 (en) | Method of synthesis of carbamidoformaldehyde resin | |
| SU886726A3 (en) | Catalyst for polycondensation of urea or melaminoformaldehyde resins | |
| RU2619589C1 (en) | Method of producing carbamide-formaldehyde resin | |
| CN116083660B (en) | Light-resistant bio-based polyurethane composite retanning agent and application thereof | |
| Langmaier et al. | Curing adhesives of urea-formaldehyde type with collagen hydrolysates of chrome-tanned leather waste | |
| RU2447092C1 (en) | Method of producing urea formaldehyde resin | |
| PL245386B1 (en) | Method for producing formaldehyde-free melamine resin | |
| RU2114130C1 (en) | Method of carbamidoformaldehyde resin (variants) | |
| RU2490283C1 (en) | Method of producing carbamidomelaminoformaldehyde resin | |
| RU2441031C1 (en) | Method of reducing formaldehyde in urea-formaldehyde resins |