RU2017599C1

RU2017599C1 - Method of manufacture of chip wood boards

Info

Publication number: RU2017599C1
Authority: RU
Inventors: В.М. Сацура; Н.Н. Цыбулько; А.В. Сацура
Original assignee: Белорусский технологический институт им.С.М.Кирова
Priority date: 1991-06-27
Filing date: 1991-06-27
Publication date: 1994-08-15

Abstract

FIELD: wood- working industry. SUBSTANCE: method involves employment of polyurethane foam binding agent containing mixture of elementary polyethers, stabilizer of foam, foaming agent and solidification catalyst which is lithium carbonate in amounts of 0.1-1.0 units of mass and diphenylmethanediasocyanite in amounts of 120-140 units of mass with the following proportion of components: crushed wood - 100 and polyurethane foam binding agent - 10-40. EFFECT: enhanced operating capabilities.

Description

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано при изготовлении клееных древесных материалов, в частности древесностружечных 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 chipboards, glued wood, etc.

Известен способ изготовления древесностружечных плит на основе измельченной древесины, карбамидоформальдегидной смолы и катализатора с последующим формированием ковра и его прессованием. Недостатком этого способа является то, что получаемые плиты имеют невысокие прочностные свойства, высокую токсичность и низкие показатели по водопоглощению и разбуханию по толщине. A known method of manufacturing chipboards based on crushed wood, urea-formaldehyde resin and catalyst, followed by the formation of the carpet and its pressing. 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 древесностружечных плит на основе измельченной древесины, карбамидной смолы и катализатора. Плиты, полученные этим способом, имеют низкие физико-механические показатели, высокую токсичность, малую водостойкость и разбухание по толщине. A known method of manufacturing chipboards based on crushed wood, urea resin and catalyst. Plates obtained by this method have low physical and mechanical properties, high toxicity, low water resistance and thickness swelling.

Известен способ получения древесностружечных плит на основе измельченной древесины, карбамидоформальдегидной смолы и катализатора отверждения [1]. 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. A known method of producing chipboards based on crushed wood, urea-formaldehyde resin and a curing catalyst [1]. 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 к достигаемому результату к предлагаемому способу является способ получения древесных плит путем перемешивания измельченной древесины, карбамидоформальдегидной смолы и комплексного катализатора отверждения и горячего прессования [2]. 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 closest in technical essence to the achieved result to the proposed method is a method for producing wood boards by mixing crushed wood, urea-formaldehyde resin and a complex catalyst for curing and hot pressing [2]. 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.

Достигается это тем, что на древесные частицы наносят пенополиуретановое связующее, включающее смесь простых полиэфиров, стабилизатор пены, вспенивающий агент, а в качестве катализатора отверждения - углекислый литий в количестве 0,1-1,0 мас.ч. и полиизоцианат в количестве 120-140 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'-тетраоксипропилендиамин, в качестве стабилизатора пены - сополимер полиорганосилоксана и полиоксисилоксана и вспенивающего агента - фреон при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Оксипропилированный триол 70-85
N'-тетраоксипропилен- диамин 20-25
Сополимер
полиорганосилоксана и полиоксисилоксана 1,3-2,0 Фреон 25-35, а в качестве изоцианатного компонента - дифенилметандиизоцианат.This is achieved by the fact that polyurethane foam binder, including a mixture of polyethers, a foam stabilizer, a foaming agent, is applied to wood particles, and lithium carbonate in an amount of 0.1-1.0 wt.h. as a curing catalyst. and polyisocyanate in an amount of 120-140 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, hydroxypropylated triol and N'-tetraoxypropylene diamine are used, as a foam stabilizer, a copolymer of polyorganosiloxane and polyoxysiloxane and a blowing agent is freon in the following ratio, wt.h .:
Oxypropylated Triol 70-85
N'-tetraoxypropylene diamine 20-25
Copolymer
polyorganosiloxane and polyoxysiloxane 1.3-2.0 Freon 25-35, and diphenylmethanediisocyanate as an isocyanate component.

Достоинством отличительных признаков предлагаемого способа является использование нового связующего для изготовления древесностружечных 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 (8 ± 2 min) regardless of the thickness of the boards.

Процесс изготовления древесностружечных 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 chipboards 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 оксипропилированный триол 70 мас.ч., N'-тетраоксипропилендиамин 20 мас. ч. , сополимер полиорганосилоксана и полиоксисилоксана 1,3 мас.ч., фреон 25 мас. ч. и катализатор отверждения - углекислый литий 0,5 мас.ч., тщательно перемешивают, затем добавляют дифенилметандиизоцианат в количестве 120 мас.ч. и после повторного перемешивания смесь в заданном количестве наносят на древесные частицы. Сформированный ковер прессуют в горячем прессе при температуре 100^оС и продолжительности выдержки 8 мин.PRI me R 1. In the mixing tank is placed a polyester mixture comprising an oxypropylated triol 70 parts by weight, N'-tetraoxypropylene diamine 20 wt. hours, a copolymer of polyorganosiloxane and polyoxysiloxane 1.3 wt.h., Freon 25 wt. hours and the curing catalyst is lithium carbonate 0.5 parts by weight, mix thoroughly, then add diphenylmethanediisocyanate in an amount of 120 parts by weight and after re-mixing the mixture in a predetermined amount is applied to wood particles. Formed mat is compressed 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 78, N'-тетраоксипропилендиамин 22, сополимер полиорганосилоксана и полиоксисилоксана 1,7, фреон 30, дифенилметандиизоцианат 130, катализатор 0,6. PRI me R 2. It is carried out in a sequence similar to the first example with the following content of components, parts by weight: oxypropylated triol 78, N'-tetraoxypropylene diamine 22, a copolymer of polyorganosiloxane and polyoxysiloxane 1.7, freon 30, diphenylmethanediisocyanate 130, catalyst 0 , 6.

П р и м е р 3. Выполняется в последовательности аналогично первому примеру при следующем содержании компонентов, мас.ч.: оксипропилированный триол 85, N'-тетраоксипропилендиамин 25, сополимер полиорганосилоксана и полиоксисилоксана 2,0, фреон 35, дифенилметандиизоцианат 140, катализатор 1,0. PRI me R 3. It is carried out in the sequence similar to the first example with the following components, parts by weight: oxypropylated triol 85, N'-tetraoxypropylene diamine 25, a copolymer of polyorganosiloxane and polyoxysiloxane 2.0, freon 35, diphenylmethanediisocyanate 140, catalyst 1 , 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 показывают, что предел прочности при статическом изгибе плит в зависимости от содержания пенополиуретанового связующего изменяется от 10 до 28,3 МПа, предел прочности при растяжении перпендикулярно пласти - от 0,59 до 1,63 МПа, водопоглощение - от 11,8 до 89,3%, а разбухание по толщине - от 0,6 до 21,1%. Выделение свободного изоцианата из плит не обнаружено. The research results show that the tensile strength under static bending of the plates, depending on the content of the polyurethane foam binder, varies from 10 to 28.3 MPa, the tensile strength perpendicular to the formation - from 0.59 to 1.63 MPa, the water absorption - from 11.8 to 89.3%, and the swelling in thickness - from 0.6 to 21.1%. Isolation of free isocyanate from the plates was not detected.

Исследованиями установлена возможность варьирования вида и компонентного состава полиэфирной смеси в диапазоне: оксипропилированный триол 70-85 мас. ч. , N'-тетраоксипропилендиамин 20-25, сополимер полиорганосилоксана и полиоксисилоксана 1,3-2,0, фреон 25-35, углекислый литий 0,1-1,0 и дифенилметандиизоцианат 120-140 мас.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 70-85 wt. hours, N'-tetraoxypropylene diamine 20-25, a copolymer of polyorganosiloxane and polyoxysiloxane 1.3-2.0, freon 25-35, lithium carbonate 0.1-1.0 and diphenylmethanediisocyanate 120-140 parts by weight 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, lithium carbonate, diphenylmethanediisocyanate as the curing catalyst 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 - 85
Tetraoxypropylenediamine 20 - 25
The copolymer of polyorganosiloxane and polyoxysiloxane 1.3 - 2.0
Freon 25 - 35
Lithium carbonate 0.1 - 1.0
Diphenylmethanediisocyanate 120 - 140