Пресс-масса для изготовления древесностружечных плит
Сущность изобретения: состав, мас.%: древесная основа 80-95, полиакриловая кислота линейной структуры или сетчатой со среднесеточной мол.м. 40-70 тыс. 5-20. 2 табл.
(19) (11) (s1)s С 081 97/02
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4736104/05 (22) 08.09.89 (46) 23.06.92. Бюл. М 23 (71) Научно-производственное объединение
"Государственный институт прикладной химии" (72) Ю.E.Ìàëüêîâ, М.С,Вилесова. Г.Ф.Терещенко, Л.В.Сопыряева, Д,И.Антоновский, В,А.Марей, Л, П.Марченко, В.Н.Кол пы шее, В.С.Егоров, M.Ã.Ðûæîâ и В.М.Гончаров (53) 674.815 (088.8) (56) Патент Великобритании hh 1369204, кл. В 29 С 29/00, опублик. 1974.
Авторское свидетельство СССР.
К. 1114683, кл. С 08 L97/02, 1983.
Изобретение относится к материалам для строительной и мебельной промышленности и может быть использовано в существующих технологических линиях производств древесностружечных плит (ДСП), Известны композиции для изготовления строительных плит, содержащие древесный наполнитель, например опилки, и различные термопласты, например полиметилметакрилат и т.п..
Получаемые из таких композиций строительные материалы, обладающие повышенной твердостью, применяются в мебельной промышленности.
Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является пресс-масса, содержащая следующие компоненты, мас. ;
Древесная основа 83,5 — 86,6
Карбамидофо рмал ьдегидное связующее 6,5-7,5
Сложный эфир карбамида и гликоля 6,5 — 7,5
Отвердитель 1,0-1,5 (54) ПРЕСС-МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ДРЕВЕСНОСТРУЖЕЧ НЫХ ПЛИТ. (57) Сущность изобретения: состав, мас.g: древесная основа 80-95, полиакриловая кислота линейной структуры или сетчатой со среднесеточной мол.м, 40-70 тыс, 5 — 20.
2 табл.
Недостатком этой пресс-массы является невозможность создания экологически чистого производства из-эа выделения формальдегида в процессе производства и эксплуатации плит.
Целью изобретения является предотвращение выделения. токсичных продуктов из древесностружечных плит.
Поставленная цель достигается тем. что пресс-масса в качестве полимерного связующего содержит полиакриловую кислоту линейной структуры или сетчатой со среднесеточной мол.м. 40-70 тыс, при следующем соотношении компонентов, мас. $:
Древесная основа . 80- 05
Полимерное связующее 5-20
Использование указанной пресс-массы позволяет получить прочные монолитные
ДСП, не выделяющие летучих компонентов.
Содержание полимера менее 5 мас.ф, ведет к снижению прочности плит по срав1742292 нению с известной. Содержание полимера более 20. мас.% не приводит к улучшению физико-механических характеристик, ведет к нецелесообразному увеличению стоимости производства ДСП.
Сведения об использовании нетоксичных полимеров (в том числе и полимеров акриловой кислоты) в качестве связующего при производстве древесностружечных плит. отсутствуют, а все поиски направлены на уменьшение степени токсичности путем совершенствования технологии в рамках базовой рецептуры.
Предлагаемое решение позволяет полностью исключить токсичность ДСП, создать экологически чистое их производство.
В примерах 1 — 30 в качестве древесной основы используют древесные стружки, в примерах 31 — 32-древесную пыль, в примере 33 — древесную щепу.
В качестве полимерных связующих используют полиакриловую кислоту(ПАК) или ее редкосшитые аналоги (РСАПАК).
Рассматривают ПАК с мол.м, 25000—
1000000.
РСА ПАК получают; сшивной flAK — облучением (дозой 4,1 10 Дж/кг в течение 1,5 ч, пример 16), прогревом flAK при 125 С в течение некоторого времени (примеры 17,18), сшивкой полифункциональными сшивателями: дивинилбензолом (ДВБ) 1,5о (пример
19), диакриловым эфиром зтиленгликоля (ДЭ) 0,6 (п ример 20), триаллилового эфира лентазритрита (ТЭП) 1% (примеры 6 — 10), 2,5 (примеры 11-15).
Степень сшитости РСА ПАК характеризуется величиной среднесеточной молекулярной массы (MC).
Для сравнения используют ряд термопластов акрилового ряда: полиметилметакрилат (ПММА), полиметилакрилат (ПМА} и зтиленакрильный coiloilMMGp; Молекулярные массы этих полимеров сравнимы с используемой ПАК, а область температур размягчения выше 100 С.
Во всех примерах получение прессмасс осуществляют перемешиванием компонентов в шаровой мельнице, а получение
ДСП вЂ” последующим прессованием, как описано в примере 1.
Пример 1. Древесную основу 95% перемешивают в шаровой мельнице с пол имерн ым связующим — полиакриловой кислотой (ПАК) 5 и затем прессуют под давлением 50 кгс/см при 140 С в течение
20 мин, Пример 2. Древесную основу 80 перемешивают в шаровой мельнице с полимерным связующим (ПАК) 20, аналогично примеру 1, Пример 3, Древесную основу 90 перемешивают в шаровой мельнице с полимерным связующим (ПАК) 10, аналогично примеру 1.
5 Пример 4. Древесную основу 987ь перемешивают в шаровой мельнице с полимерным связующем (ПАК) 2, аналогично примеру 1, Пример 5. Древесную основу 75о
10 перемешивают в шаровой мельнице с полимерным связующим (ПАК) 25 . аналогично примеру 1.
Пример 6. Древесную основу 95% перемешивают в шаровой мельнице с по15 лимерным связующим, где среднесеточная (Me=40000) 5, аналосично примеру 1.
Пример 7. Древесную основу 80 перемешивают в шаровой мельнице с по20 лимерным связующим (Me=40000) 20о, аналогично примеру 1.
Пример 8, Древесную основу 90о перемешивают в шаровой мельнице с полимерным связующим (Mc = 40ООО) 10, 25 аналогично примеру 1.
Пример 9. Древесную основу 98 перемешивают в шаровой мельнице с полимерным связующим (Мс=40000) 2, аналогично примеру 1.
30 Пример 10. Древесную основу 75% перемешивают в шаровой мельнице с полимерным связующим (Мс=40000) 25, аналогично примеру 1.
Пример f1; Древесную основу 95
35 перемешивают в шаровой мельнице с полимерным связующим (Me=20000) 5, аналогично примеру 1.
Пример 12. Древесную основу 80 перемешивают в шаровой мельнице с по40 лимерным связующим (Mc=-20000) 20%, аналогично примеру 1.
Пример 13. Древесную основу 90 перемешивают в шаровой мельнице с полимерным связующим (Me=20000) 10, ана45 логично примеру 1.
Пример 14. Древесную основу 98 перемешивают в шаровой мельнице с полимерным связующим (Me=20000) 2, аналогично примеру 1, 50 Пример 15, Древесную основу 75 перемешивают в шаровой мельнице с полимерным связующем (Me=20000) 25%, аналогично примеру 1, Пример 16. Древесную основу 90
55 перемешивают в шаровой мельнице с 10
РСПАК (Me=50000), полученным у-облучением аналогично примеру 1, Пример 17. Древесную основу 90 перемешивают в шаровой мельнице 10
РСПАК при 125 С в течение 6 ч (Me=60000), 1742292 6 зтиленакрильного сополимера, аналогично примеру 1, Пример 31. Опилки 90% перемешивают в шаровой мельнице с 10 ПАК (мол.м.
25 — 30 тыс,), аналогично примеру 1, Пример 32. Древесную пыль 90 перемешивают в шаровой мельнице с 1070
ПАК(мол.м, 25 — 30 тыс.), аналогично примеру.1, Пример 33. Древесную щепу 90 перемешивают в шаровой мельнице с 10%
ПАК (мол,м. 25 — 30 тыс.), аналогично примеру "
Результаты испытаний древесностру5 жечных плит представлены в табл. 1 и 2.
Молекулярная масса полимерных связующих в примерах 1 — 525 — 30 тыс., в примерах 24-28 — 300000, в примерах 28 — 30—
1GG000G, Санитарно-гигиеническая оценка ДСП показала, что содержание в них формальдегида составляет 3,2 мг/100 г абсолютно сухой плиты, источником является сама древесина, в то время как в случае ДСП на карбамидоформальдегидной смоле оно составляет не менее 31,5 (табл,2), Изучение термических превращений
ПАК, а также ДСП на их основе в области рабочих температур прессования показывает, что основными выделяющимися газифицированными продуктами являются только СО2 и Н20, как результат превращения карбоксильных групп исходных полимеров.
20
25 перемешивают в шаровой мельнице с 75
ПММА, аналогично примеру 1.
Пример 28. Древесную основу 207 40 перемешивают в шаровой мельнице с 80
ПМА, аналогично примеру 1, Пример 29. Древесную основу 25 ) перемешивают в шаровой мельнице с 757 с этиленакриловым сополимером. аналогич- 45 но примеру 1.
Пример 30. Древесную основу 20 перемешивают в шаровой мельнице с 80 полученным прогревом ПАК, аналогично примеру 1.
Пример 18. Древесную основу 90 перемешивают в шаровой мельнице с 10ь
РСАПАК (Me=25000), полученным прогревом при 130 С в течение 10ч, аналогично примеру 1.
Пример 19. Древесную основу 90 перемешивают в шаровой мельнице с 10$>
РСАПАК (Me=45000), полученным с использованием ДВЕ (1,57;), аналогично примеру
Пример 20. Древесную основу 90 перемешивают в шаровой мельнице с 10
РСАПАК (Me=70000), полученным с использованием ДЗ (0,6 ; ), аналогично примеру 1.
Пример 21. Древесную основу 90 перемешивают в шаровой мельнице с 10;4
ПАК (мол.м. — 25-30 тыс,), аналогично примеру 1, Пример 22. Древесную основу 907 перемешивают в шаровой мельнице с 10ф, ПАК (мол,м. 100000), аналогично примеру 1.
Пример 23, Древесную основу 90 перемешивают.в шаровой мельнице с 10,(, ПАК (мол.м. 100000), аналогично примеру 1.
Пример 24, Древесную основу 50 перемешивают в шаровой мельнице с 507
П АМА, аналогично примеру 1.
Пример 25. Древесную î" íîâó 25 (перемешивают в шаровой мельнице с 75
tlMMA, аналогично примеру 1.
Пример 26. Древесную основу 20 перемешивают в шаровой мельнице с 80
П М МА, аналогично примеру 1.
Пример 27. Древесную основу 25
Формула изобретения
Пресс-масса для изготовления древесностружечных плит, включающая древесную основу и полимерное связующее. о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью предотвращения выделения токсичных продуктов из древесностружечных плит, в качестве полимерного связующего она содержит полиакриловую кислоту линейной структуры или сетчатой со среднесеточной мол.м, (40—
70) 10 при следующем соотношении компонентов, мас.$: древесная основа 80 — 95; полимерное связующее 5-20.
1742292
C)
C)
4О о
I N
1 о
t сч
1 м
1
1
<4 1 гг\ 1
I
I ! м
I
1
\ I м
1
1 о
1
3
f
I !
CCl !
Cl
C)
СО
C) СО Ю Cl СО С) Cl СО . с) 4) I I I ! 1 ! г сг) 1 l Г 4 I г ) 1-4 f 1 (I 1 б C) OO I l 1 ! О сч 1 I О 1 с 4 С) Ю ГЧ С:) С) Ю СО Cl Г 4 G) ! I л< О.i а! сг<и l CD 4) I СЧ 3 Г 4 т. 3 I S 1 а с а СРV<Ю О<ГЧ Г4 } — — S 1 I с à 3 П)(ЛИ)О 1 (4 I < 4 6 1 1 Г) <=- <3) I 1 1 O. l О<ОИ<Ю C: I С4 I <4 I 1 I 1 <Г) О ! ГЧ l < 4 3 I 1 1 1 1 1 1 1--х а ю СЧV 1<Ч 3 3 1 — — 4 I I I I 1 I О I ГЧ I сЧ 1 1 I -I I 1 I I ! Г4 I I N I N ! I 1 I ! 1 о СЧ 1 <Ч 1 I 1 1 О) 1 I СО I I I I 3- с! 1 u) М ОО )О 1- о 1 ГЧ I I 1 1 1 ) I I 1 Щ I X s (т 6 С 6 6 3 !.! X t 3 <3) о х и) u c) X 6 <3) Г)ХХ< С ттo l o le Z C о <О Г г» Ю <Г< Ю С:) ОО с) <) Ю о ГЧ с) Ю СО Cl <А C) 1 р) Щ .П O. V cf) )Е с и» с й Ю СО (С) ГЧ сО О С, О Ю О СО с) C) Сг) С:) и\ СО Ю <ч С А Ч! (У о Cl S а с с 6 X I6 И а О z ( т о .a x с.а с с 6 S C(6 И a o с. z т О 6 х с vz 6 *Л О X П) )- Г) и т 3и о т 3 оL с х v о z ) )o . L с х х Z и О 6 X IO 6l (I- г) v x i I I l 1 I 1 ) О) (О 1 I N 1 1 1! 1 < со аб о v с| 1 1 I 1 t 1 1 1 3 < л < о I I — I <.(i — 1 I I l 1 1 о о I I Г(1 .(I I 1 I I I 1 1 ! 1 1 I I 1 1 I l I 3- и 6 Л!! 1 6 т I o Г) О I <Ч (I X Z 1 1 I 1 а. I v) u I 1 I N I L 1 I I 1 1 1 I а (!.Х V I CD 1 1 < ! 3 1 1 I 1 I (i ма! о <ч I ) l 1 л 1 I г) I Г4 < О N! ! 1 34 1 I 1! i I о I Л I И I СЧ O. 3 1 6 | — — — 1 т 1 S 1 O. < С) б О Сб- IN! I .. о < I I C I б аl ю 1 S 1 Ct) И <Ч с ! Р— — I l < ) 1 о Y 1 1 О б — — 4 1 <: I l 1 1 1 1 I о л <ч I 1 I I I- — — Ч I 3 1 1 1 ! 1 I 1 CD.О I сч 1 I I I 1 1 1 1 I 1 I а< о 3 «) u 1 <ч I 1 1 I . 1 1 I I I I 1 I I (о 1 I Ф 1 N i I 1 1 1 3 I 1 (< I О 1 1 гг) 1 <4 I I, l 1 l l l 1 I 1 I "1 t I I I <Ч I <Ч! 1 3 1 (I 1 I 1 I 1 I 1 о 1 1 < 4 1 I I I I 1 О) I 1 ЗЭ 1 1 1 1 I < 4 1 <и м 1 cD Î о о 1 < 4 1 1 I I 1 1 I 1 6 т х I 6 С б т66 1 б X 1- б 6 OY6 3 Z 1 Y И I X 6m 3 8 c)Sr 1 X 5 О I О тс f t3 О I Г< 1 t! (I! I! Г I 1 СО I 1 1 с) ! 1!! 1 I. О! I < 4 I 1 I о г<) I 1 О 1 < \ I 1 <СЬ 1 u) 1 1 <г) м ! I (О I <Ч< (1 3 1 б <Г< 1 < 4 3 м, 1 I )! 1 1 1 I 1 1 ! ! l I 1 1 <<) I- 1 6 z 6 I :E I с о ст I о а l I 1 ! 3 I I I I I I I I i I ! I I t 1 3 l i I 3 I I I I О Г < I Г 4 а 1 Ю И 1 CD 1742292 Taбл и ца 2 Составитель О. Рокачевская Техред М.Моргентал Корректор И. Муска Редактор Н, Гунько Производственно-издательский комбинат "Патент". г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2260 Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская нэб., 4/5