Способ изготовления плит из подсолнечной лузги

 

Изобретение относится к производству плитных материалов типа древесно-стружечных и может быть использовано в деревообрабатывающей и строительной промышленности. Способ изготовления прессованных плит из подсолнечной лузги включает обработку частиц лузги связующим, содержащим карбамидоформальдегидную смолу, хлористый аммоний и бутадиенстирольный метакрилатный латекс, формирование ковра, холодную подпрессовку и горячее прессование. Связующее дополнительно содержит аэросил при следующем соотношении компонентов, мас. %: карбамидоформальдегидная смола 76,4-93,2, хлористый аммоний 0,8-1,6, бутадиенстирольный метакрилатный латекс (БСМК) 4,0-12,0, аэросил 2,0-10,0. Техническое решение позволяет повысить физико-механические показатели плит и изготавливать экологически чистые плиты. 2 табл.

Изобретение относится к утилизации отходов масложировой промышленности, производству на их основе плитных материалов и может быть использовано в деревообрабатывающей и строительной промышленности.

Известен способ получения прессованных плит из лузги подсолнечника, включающий смешение измельченной лузги со связующим, формирование ковра и прессование (SU, авторское свидетельство, 414097, кл. В 27 К 9/00, 1974).

В этом способе два негативных момента. Используется токсичная карбамидоформальдегидная смола. Способ энергоемок, т.к. в нем требуется измельченная лузга.

Известен способ изготовления прессованных плит из лузги подсолнечника, включающий смешение лузги с карбамидоформальдегидной смолой с последующим прессованием при 165^oС и давлении 175 кгс/см².

Недостатками данного способа являются использование токсичной карбамидоформальдегидной смолы и ее высокое содержание в плитах.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ изготовления плит из подсолнечной лузги, включающий обработку частиц лузги связующим на основе карбамидоформальдегидной смолы, модифицированной латексной композицией, содержащей бутадиенстирольный метакрилатный латекс, формирование ковра, холодную подпрессовку и последующее горячее прессование (RU, патент, 2014216, кл. В 27 N 1/02, С 08 L 97/02, 1994).

Недостатком данного способа является использование в качестве модификатора низкофункционального бутадиенстирольного карбоксилатного латекса (БС-70/2) с содержанием карбоксильных групп 2-4%. Данный латекс отличается низкой агрегативной устойчивостью и требует введения в связующее дополнительных стабилизирующих добавок: раствора эмульгатора (ОП-10), буферного раствора тринатрийфосфата (ТНФ) и загущающего высокофункционального латекса типа БСМК (ТУ 38.40390.87). Присутствие в связующем дополнительных веществ с гидрофильными свойствами отрицательно влияет на физико-механические показатели плит, в частности на прочность и водостойкость. Отсутствие эффективного наполнителя также служит причиной невысоких физико-механических показателей плит из подсолнечной лузги.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение физико-механических показателей прессованных плит, а также упрощение подготовки связующего.

Для решения этой задачи в известном способе изготовления плит из подсолнечной лузги, включающем обработку частиц лузги связующим, содержащим карбамидоформальдегидную смолу, хлористый аммоний и бутадиенстирольный метакрилатный латекс, формирование ковра и горячее прессование, в связующее дополнительно вводят аэросил при следующем соотношении компонентов, мас.%: Карбамидоформальдегидная смола - 76,4-93,2 Хлористый аммоний - 0,8-1,6 Бутадиенстирольный метакрилатный латекс (БСМК) - 4,0-12,0 Аэросил - 2,0-10,0 Получаемый эффект от использования бутадиенстирольного метакрилатного латекса - БСМК можно пояснить следующим. Согласно ТУ 38.40380-87 в состав сополимера БСМК входят звенья, мас.%: бутадиена - 25, стирола - 20, метилметакрилата - 20, метакриловой кислоты - 35 (по сухому остатку). С одной стороны, присутствие алифатических звеньев бутадиена повышает адгезию связующего к восковой поверхности частиц лузги, в состав которой входят жирные кислоты с алифатической цепочкой. С другой стороны, высокое содержание звеньев метакриловой кислоты обеспечивает совмещение латекса со смолой на химическом уровне посредством взаимодействия карбоксильных групп латекса с метилольными, аминными и иминными группами смолы с образованием трехмерной "сшитой" структуры. Равномерное распределение латексных мицел по всему объему смолы обеспечивает более упорядоченную структуру сшитого полимера за счет выравнивания М_С (молекулярной массы цепи между узлами "сшивки") и снижения числа структурных дефектов сетки. Причем отмеченный эффект проявляется при содержании данного латекса в смоле от 5 до 10 мас.%.

Важную роль в данной композиции играет активный наполнитель - аэросил, который представляет собой специальным образом приготовленный мелкодисперсный оксид кремния с развитой гидроксилированной поверхностью. Заполняя микронеровности склеиваемых частиц, он тем самым увеличивает полезную поверхность склеивания и адгезию композиции в целом. Обладая развитой гидроксилированной поверхностью и контактными микропорами, аэросил способен к хемосорбции остаточного формальдегида, снижая тем самым токсичность изготавливаемых плит.

Способ осуществляется следующим образом. Для получения связующего используют готовый бутадиенстирольный метакрилатный латекс - БСМК по ТУ 38.40380-87. В латекс при непрерывном перемешивании добавляют расчетные количества аэросила (ТУ 14-922-77), карбамидоформальдегидной смолы и отвердителя (20%-ного раствора хлористого аммония). При постоянном перемешивании лузгу подсушивают в сушилке до влажности 2-4% и смешивают в смесителе со связующим. Расход связующего 12% по сухому остатку от массы абсолютно сухой лузги.

Из смеси формируют ковер с помощью деревянной рамки. После подпрессовки в холодном прессе прессуют в горячем прессе при температуре 150^oС, давлении 17,5 МПа, продолжительностью 0,6 мин/мм. В соответствии с этой технологией были изготовлены плиты толщиной 12 мм с различным составом связующего. Составы связующего приведены в таблице 1.

Свойства полученных плит представлены в таблице 2.

Как следует из представленных в таблице 2 данных, свойства плит, изготовленных по предлагаемому способу, превосходят свойства контрольных образцов.

Формула изобретения

Способ изготовления плит из подсолнечной лузги, включающий обработку частиц лузги связующим, содержащим карбамидоформальдегидную смолу, хлористый аммоний и бутадиенстирольный метакрилатный латекс, формирование ковра, холодную подпрессовку и горячее прессование, отличающийся тем, что связующее дополнительно содержит аэросил при следующем соотношении компонентов, мас. %: Карбамидоформальдегидная смола - 76,4-93,2 Хлористый аммоний - 0,8-1,6 Бутадиенстирольный метакрилатный латекс (БСМК) - 4,0-12,0
Аэросил - 2,0-10,0

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2