RU2019405C1

RU2019405C1 - Method of production of chip wood boards

Info

Publication number: RU2019405C1
Authority: RU
Inventors: Валентин Михайлович Сацура; Надежда Николаевна Цыбулько; Александра Ивановна Мандрикова; Андрей Валентинович Сацура
Original assignee: Белорусский технологический институт им.С.М.Кирова
Priority date: 1991-06-27
Filing date: 1991-06-27
Publication date: 1994-09-15

Abstract

FIELD: woodworking industry. SUBSTANCE: in production of chip wood boards use is made of polyurethane binder, including a mixture of polyesters, foam stabilizing agent, frothing agent, and phenyl propionic acid in amount of 1 to 4.0 parts by mass and polyiisocyanate in amount of 170 to 180 parts by mass as Д-α amino-b at the following relation of ingredients, parts by mass: crushed wood - 100, foamed polyurethane binder - 10 to 40. EFFECT: facilitated procedure. 1 tbl

Description

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано при изготовлении клееных древесных материалов, в частности древесно-стружечных плит, клееной древесины и др. The invention relates to the woodworking industry and can be used in the manufacture of glued wood materials, in particular particle boards, glued wood, etc.

Известен способ изготовления древесно-стружечных плит на основе измельченной древесины, карбамидоформальде- гидной смолы и катализатора с последующим формированием ковра и его прессованием. A known method for the manufacture of chipboards based on chopped wood, urea-formaldehyde resin and catalyst, followed by the formation of the carpet and its pressing.

Недостатком этого способа является то, что получаемые плиты имеют невысокие прочностные свойства, высокую токсичность и низкие показатели по водопоглощению и разбуханию по толщине. The disadvantage of this method is that the resulting plates have low strength properties, high toxicity and low rates of water absorption and swelling in thickness.

Известен способ изготовления древесно-стружечных плит на основе измельченной древесины, карбамидной смолы и катализатора. A known method of manufacturing chipboards based on crushed wood, urea resin and catalyst.

Плиты, полученные по этому способу, имеют низкие физико-механические показатели, высокую токсичность, малую водостойкость и разбухание по толщине. Plates obtained by this method have low physical and mechanical properties, high toxicity, low water resistance and swelling in thickness.

Известен способ получения древесно-стружечных плит на основе измельченной древесины, карбамидоформальдегидной смолы и катализатора отверждения. A known method of producing chipboards based on crushed wood, urea-formaldehyde resin and a curing catalyst.

Плиты, полученные по этому способу, не отвечают требованиям по токсичности, а дефицитность катализатора отверждения сдерживает внедрение способа. Кроме того, при изготовлении плит требуется высокая температура прессования. The plates obtained by this method do not meet the toxicity requirements, and the scarcity of the curing catalyst inhibits the implementation of the method. In addition, in the manufacture of plates requires a high temperature pressing.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является способ получения древесных плит путем перемешивания измельченной древесины, карбамидоформальдегидной смолы и комплексного катализатора отверждения и горячего прессования. The closest in technical essence and the achieved result to the proposed technical solution is a method for producing wood boards by mixing crushed wood, urea-formaldehyde resin and a complex catalyst for curing and hot pressing.

Плиты, полученные по этому способу, имеют тенденцию к снижению их токсичности, однако данная проблема не решена в полном объеме. Кроме того, при их изготовлении необходима высокая температура и резкое увеличение продолжительности горячего прессования. Плиты отличаются сравнительно низкой водостойкостью. The plates obtained by this method tend to reduce their toxicity, however, this problem has not been fully resolved. In addition, their manufacture requires high temperature and a sharp increase in the duration of hot pressing. Plates are characterized by relatively low water resistance.

Целью изобретения является снижение температуры прессования плит, снижение их токсичности, водопоглощения, и разбухания по толщине, а также повышение механической прочности. The aim of the invention is to reduce the temperature of pressing plates, reducing their toxicity, water absorption, and swelling in thickness, as well as increasing mechanical strength.

Поставленная цель достигается тем, что на древесные частицы наносят пенополиуретановое связующее, включающее смесь простых полиэфиров, стабилизатор пены, вспенивающий агент, а в качестве катализатора отверждения - Д-α-амино-β-фенилпропионовую кислоту в количестве 1-4,0 мас.ч. и изоцианат в количестве 170-180 мас.ч. при следующем соотношении ингредиентов, мас.ч.: Измельченная древесина 100
Пенополиуретановое связующее 10-40
Причем в качестве полиэфирной смеси используют оксипропилированный триол и N^l-тетраоксипропилендиамин, в качестве стабилизатора пены - сополимер полиорганосилоксана и полиоксисилоксана и вспенивающего агента-фреона при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Оксипропилированный триол 70-80
N^l-тетраоксипропиленди- амин 20-30
Сополимер полиорганоси-
локсана и полиокси- силоксана 1,0-2,0 Фреон 25-35
а в качестве изоцианатного компонента - дифенилметандиизоцианат.This goal is achieved by the fact that polyurethane foam binder, including a mixture of polyethers, a foam stabilizer, a blowing agent, and D-α-amino-β-phenylpropionic acid in an amount of 1-4.0 wt.h. are applied to wood particles. . and isocyanate in an amount of 170-180 parts by weight in the following ratio of ingredients, parts by weight: Chopped wood 100
Polyurethane foam binder 10-40
Moreover, as a polyester mixture, oxypropylated triol and N ^l- tetraoxypropylene diamine are used, as a foam stabilizer, a copolymer of polyorganosiloxane and polyoxysiloxane and a foaming agent-freon in the following ratio, wt.h .:
Oxypropylated Triol 70-80
N ^l- tetraoxypropylene diamine-amine 20-30
The copolymer of polyorganos
loxane and polyoxy siloxane 1.0-2.0 Freon 25-35
and as an isocyanate component, diphenylmethanediisocyanate.

Достоинством отличительных признаков предлагаемого способа является использование нового связующего для изготовления древесно-стружечных плит, обеспечивающего снижение температуры прессования и получение нетоксичных плит, улучшение их физико-механических свойств, а также сохранение постоянной продолжительности прессования 8-2 мин независимо от толщины плит. The advantage of the distinguishing features of the proposed method is the use of a new binder for the manufacture of chipboards, which reduces the pressing temperature and obtain non-toxic boards, improves their physical and mechanical properties, and also maintains a constant pressing time of 8-2 minutes regardless of the thickness of the boards.

Процесс изготовления древесно-стружечных плит по предлагаемому способу включает следующие операции: приготовление пенополиуретанового связующего путем тщательного и последовательного перемешивания его компонентного состава, нанесение связующего на древесные частицы, формирование ковра и его прессование. The manufacturing process of particle boards according to the proposed method includes the following operations: preparing a polyurethane foam binder by thoroughly and sequentially mixing its component composition, applying a binder to wood particles, forming a carpet and pressing it.

П р и м е р 1. В емкость для смешивания помещают полиэфирную смесь, включающую, мас.ч.: оксипропилированный триол 70; N^l-тетраоксипропилендиамин 20; сополимер полиорганосилоксана и полиоксисилоксана 1,0; фреон 25 и катализатор отверждения Д-α-амино-β-фенилпропионовая кислота, тщательно перемешивают, затем добавляют дифенилметандиизоцианат в количестве 170 мас.ч. и после повторного перемешивания смесь в заданном количестве наносят на древесные частицы и прессуют в горячем прессе при 100^оС и продолжительности выдержки 8 мин.PRI me R 1. In a mixing tank is placed a polyester mixture, including, by weight: oxypropylated triol 70; N ^l- tetraoxypropylenediamine 20; a copolymer of polyorganosiloxane and polyoxysiloxane 1.0; Freon 25 and the curing catalyst D-α-amino-β-phenylpropionic acid are thoroughly mixed, then diphenylmethanediisocyanate in the amount of 170 parts by weight is added. and after re-mixing the mixture in a predetermined amount is applied to the wood particles and pressed in a hot press at ¹⁰⁰ ° C and residence time 8 min.

П р и м е р 2. Выполняется в последовательности аналогично первому примеру при следующем содержании компонентов, мас.ч.: оксипропилированный триол 75; N^l-тетраоксипропилендиамин 25; сополимер полиорганосилоксана и полиоксисилоксана 1,5; фреон 30; дифенилметандиизоцианат 175; катализатор 2,5.PRI me R 2. It is performed in the sequence similar to the first example with the following content of components, parts by weight: oxypropylated triol 75; N ^l- tetraoxypropylenediamine 25; a copolymer of polyorganosiloxane and polyoxysiloxane 1.5; freon 30; diphenylmethanediisocyanate 175; catalyst 2.5.

П р и м е р 3. Выполняется в последовательности аналогично первому примеру при следующем содержании компонентов, мас.ч.: оксипропилированный триол 80; N^l-тетраоксипропилендиамин 30; сополимер полиорганосиклосана и полиоксисилоксана 2,0; фреон 35 и дифенилметандиизоцианат 180; катализатор 4,0.PRI me R 3. It is performed in the sequence similar to the first example with the following content of components, parts by weight: oxypropylated triol 80; N ^l- tetraoxypropylenediamine 30; a copolymer of organopolysiloxane and polyoxysiloxane 2.0; Freon 35 and diphenylmethanediisocyanate 180; catalyst 4.0.

Физико-механические свойства древесностружечных плит толщиной 16 мм в зависимости от компонентного состава и расхода связующего приведены в таблице. Physico-mechanical properties of particle boards with a thickness of 16 mm depending on the component composition and binder consumption are given in the table.

Результаты исследований показали, что предел прочности при статическом изгибе плит в зависимости от содержания пенополиуретанового связующего изменяется от 11,6 до 29,3 МПа, предел прочности при растяжении - от 0,61 до 1,72 МПа, водопоглощение - от 9,1 до 81,1%, а разбухание по толщине - от 0,6 до 19,0%. Выделения свободного изоцианата из плит не обнаружено. The research results showed that the tensile strength under static bending of the plates, depending on the content of the polyurethane foam binder, varies from 11.6 to 29.3 MPa, the tensile strength from 0.61 to 1.72 MPa, and water absorption from 9.1 to 81.1%, and the swelling in thickness - from 0.6 to 19.0%. No isolation of free isocyanate from the plates was found.

Исследованиями установлена возможность варьирования вида и компонентного состава полиэфирной смеси в диапазоне; оксипропилированный триол - 70-80 мас. ч. , N^l-тетраоксипропилендиамин - 20-30, фреон - 25-35, Д-α-амино-β-фенилпропионовая кислота - 1-4,0 и дифенилметандиизоцианат - 170-180 тмас.ч. с получением указанного положительного эффекта.Studies have established the possibility of varying the type and component composition of the polyester mixture in the range; oxypropylated triol - 70-80 wt. hours, N ^l- tetraoxypropylenediamine - 20-30, freon - 25-35, D-α-amino-β-phenylpropionic acid - 1-4.0 and diphenylmethanediisocyanate - 170-180 t.h. with the specified positive effect.

Эффективность предлагаемого способа достигается за счет снижения энергозатрат на изготовление плит, снижения токсичности и улучшения их физико-механических свойств. The effectiveness of the proposed method is achieved by reducing energy costs for the manufacture of plates, reducing toxicity and improving their physical and mechanical properties.

Claims

METHOD FOR MANUFACTURE OF WOOD-SHAPED PLATES by mixing chopped wood and a binder and subsequent hot pressing, characterized in that, in order to reduce the temperature of pressing the plates, their toxicity, water absorption and swelling in thickness, increase the mechanical strength, a polyurethane foam binder comprising a mixture of simple polyesters - hydroxypropylated triol and tetraoxypropylene diamine, foam stabilizer - a copolymer of polyorganosiloxane and polyoxysiloxane, foaming the agent is Freon, as the curing catalyst, D - L-amino-β-phenylpropionic acid, diphenylmethanediisocyanate in the following ratio of ingredients, parts by weight:
Shredded wood 100
Polyurethane foam binder 10 - 40
in the following ratio of the components of the binder, parts by weight:
Oxypropylated Triol 70 - 80
Tetraoxypropylenediamine 20 - 30
The copolymer of polyorganosiloxane and polyoxysiloxane 1 - 2
Freon 25 - 35
DL-amino-β-phenylpropionic acid 1 - 4
Diphenylmethanediisocyanate 170 - 180