RU2114130C1 - Method of carbamidoformaldehyde resin (variants) - Google Patents
Method of carbamidoformaldehyde resin (variants) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2114130C1 RU2114130C1 RU96111324A RU96111324A RU2114130C1 RU 2114130 C1 RU2114130 C1 RU 2114130C1 RU 96111324 A RU96111324 A RU 96111324A RU 96111324 A RU96111324 A RU 96111324A RU 2114130 C1 RU2114130 C1 RU 2114130C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- urea
- condensation
- formaldehyde
- resin
- stage
- Prior art date
Links
- 229920005989 resin Polymers 0.000 title claims abstract description 39
- 239000011347 resin Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 28
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 78
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract description 55
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract description 51
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 47
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims abstract description 42
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims abstract 2
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 claims description 20
- 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 14
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 14
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 7
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 abstract description 6
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 abstract description 6
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 abstract description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 abstract description 2
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 abstract 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 25
- 239000000047 product Substances 0.000 description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 13
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 5
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011093 chipboard Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 231100000605 Toxicity Class Toxicity 0.000 description 2
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 2
- SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-N benzenesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940092714 benzenesulfonic acid Drugs 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002169 ethanolamines Chemical class 0.000 description 1
- 239000011094 fiberboard Substances 0.000 description 1
- 239000008098 formaldehyde solution Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000004312 hexamethylene tetramine Substances 0.000 description 1
- 235000010299 hexamethylene tetramine Nutrition 0.000 description 1
- 231100000086 high toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000011120 plywood Substances 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N polynoxylin Chemical compound O=C.NC(N)=O ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 description 1
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к химической промышленности, в частности к производству синтетических полимерных материалов, и может быть использовано в производстве низкотоксичных карбамидоформальдегидных смол, полученных путем трехстадийной конденсации в средах с переменной кислотностью. The invention relates to the chemical industry, in particular to the production of synthetic polymeric materials, and can be used in the production of low toxic urea-formaldehyde resins obtained by three-stage condensation in media with variable acidity.
Известен способ получения карбамидных смол с пониженным содержанием свободного формальдегида, заключающийся в том, что на первой стадии конденсации предварительно полученный в слабощелочной среде конденсационный раствор при молярном соотношении карбамида и формальдегида 1:1,8-5,0 нагревают до 90-98oC в течение 30-45 мин в слабокислой среде с последующей нейтрализацией до pH 7,5-8,5 и выпаривают продукт конденсации при 80-100oC с последующей конденсацией полученного предконденсата в слабощелочной среде при нагревании с дополнительной порцией карбамида до молярного соотношения карбамида и формальдегида 1:1,1-1,2. Продукт конденсации выпаривают и охлаждают [1].A known method of producing urea resins with a reduced content of free formaldehyde, which consists in the fact that in the first stage of condensation, a condensation solution previously obtained in a slightly alkaline medium at a molar ratio of urea and formaldehyde of 1: 1.8-5.0 is heated to 90-98 o C for 30-45 minutes in a weakly acid medium followed by neutralization to pH 7,5-8,5 and evaporated condensation product at 80-100 o C with subsequent condensation of the precondensate obtained in weakly alkaline medium by heating with an additional portion carb bromide molar ratio of urea to formaldehyde of 1: 1.1-1.2. The condensation product is evaporated and cooled [1].
Известная карбамидная смола обеспечивает при ее использовании в производстве древесностружечных плит класс токсичности E1, однако она обладает невысокими клеящими свойствами, что не позволяет получить малотоксичные плиты с высокими физико-механическими показателями. The known urea resin provides the toxicity class E1 when used in the manufacture of chipboards, but it has low adhesive properties, which does not allow to obtain low-toxic boards with high physical and mechanical properties.
Наиболее близким к предлагаемому является промышленно освоенный многостадийный способ получения карбамидных смол в средах с переменной кислотностью, включающий получение на первой стадии проведения реакции конденсации конденсационного раствора путем смешивания водного раствора карбамида и нейтрализованного едким натром водного раствора формальдегида (до pH 7,0-8,5) при молярном соотношении карбамида и формальдегида около 1,0:2,0, нагревания полученного раствора до 80-100oC в течение 30-60 мин, конденсацию реакционной массы в кислой среде при pH 4-5 в течение 30-60 мин при 90-100oC с последующей нейтрализацией продукта конденсации до pH 7,0-8,0, вакуум-сушку при 70-80oC и доконденсацию с дополнительной порцией карбамида в нейтральной или слабощелочной среде при 60-70oC в течение 30-60 мин с доведением требуемого общего молярного соотношения карбамида и формальдегида в смоле 1:1,0-2,0 [2] .Closest to the proposed is an industrially developed multi-stage method for producing urea resins in media with variable acidity, which includes obtaining at the first stage of the condensation reaction of a condensation solution by mixing an aqueous urea solution and an aqueous formaldehyde solution neutralized with caustic soda (up to pH 7.0-8.5 ) when the molar ratio of urea and formaldehyde is about 1.0: 2.0, heating the resulting solution to 80-100 o C for 30-60 minutes, condensation of the reaction mass in an acidic environment at pH 4-5 for 30-60 minutes at 90-100 o C, followed by neutralization of the condensation product to a pH of 7.0-8.0, vacuum drying at 70-80 o C and post-condensation with an additional portion of urea in a neutral or slightly alkaline environment at 60-70 o C for 30-60 minutes with bringing the required total molar ratio of urea and formaldehyde in the resin 1: 1.0-2.0 [2].
Известные карбамидные смолы имеют невысокие клеящие свойства, обусловленные невысокой липкостью, имеют высокую токсичность за счет выделения свободного формальдегида, что позволяет получить древесностружечные плиты не более чем класса Е2 (по ГОСТ 10632 89). Known urea resins have low adhesive properties due to low stickiness, have high toxicity due to the release of free formaldehyde, which allows to obtain chipboards of no more than class E2 (according to GOST 10632 89).
Технической задачей изобретения является снижение токсичности карбамидоформальдегидной смолы при одновременном сохранении ее основных качественных характеристик. An object of the invention is to reduce the toxicity of urea-formaldehyde resin while maintaining its main qualitative characteristics.
Поставленная задача достигается тем, что предлагаемый способ получения карбамидоформальдегидной смолы отличается от известного тем, что стадию ее кислой конденсации ведут до достижения вязкости конденсационного раствора не менее 9,5 мм2/с при 20oC.The problem is achieved in that the proposed method for producing a urea-formaldehyde resin differs from the known one in that the stage of its acid condensation is carried out until the viscosity of the condensation solution reaches at least 9.5 mm 2 / s at 20 o C.
Предлагаемый способ получения карбамидоформальдегидной смолы состоит в том, что на первой стадии водный раствор карбамидосодержащих веществ смешивают при нагревании в слабощелочной среде с формальдегидом до заданного молярного соотношения карбамида и формальдегида, на второй стадии проводят реакцию конденсации полученного раствора при нагревании в слабокислой среде до достижения вязкости продукта конденсации не менее 9,5 мм2/с при 20oC с последующим его охлаждением и сушкой и проводят доконденсацию полученного продукта путем введения дополнительной порции карбамидосодержащих веществ до заданного молярного соотношения карбамида и формальдегида в слабощелочной среде при нагревании с последующим охлаждением и стабилизацией смолы.The proposed method for producing a urea-formaldehyde resin is that in the first stage an aqueous solution of urea-containing substances is mixed with formaldehyde when heated in a slightly alkaline medium to a predetermined molar ratio of urea and formaldehyde, and in the second stage, a condensation reaction of the resulting solution is carried out when heated in a slightly acidic medium until the product viscosity is reached condensation of not less than 9.5 mm 2 / s at 20 o C followed by cooling and drying and carry out post-condensation of the obtained product by introducing and an additional portion of urea-containing substances to a predetermined molar ratio of urea and formaldehyde in a slightly alkaline medium when heated, followed by cooling and stabilization of the resin.
Проведение предлагаемого способа позволяет осуществить глубокую конденсацию карбамидоформальдегидной смолы, однако может вызвать повышение вязкости продукта конденсации на второй стадии процесса. Это осложняет технологию сушки продукта слабокислой конденсации. Для проведения процесса в этом случае могут быть использованы известные приемы снижения вязкости коллоидных систем. Однако применение известных приемов для заявляемых нами смол приводит к увеличению трудо- и энергозатрат, снижению качества смолы, повышению ее токсичности и другим отрицательным результатам. The implementation of the proposed method allows for deep condensation of the urea-formaldehyde resin, however, it can cause an increase in the viscosity of the condensation product in the second stage of the process. This complicates the technology of drying the product of slightly acidic condensation. To carry out the process in this case, known methods of reducing the viscosity of colloidal systems can be used. However, the use of well-known techniques for the resins claimed by us leads to an increase in labor and energy costs, a decrease in the quality of the resin, an increase in its toxicity, and other negative results.
Для решения этой задачи способ получения карбамидоформальдегидной смолы дополнительно включает процедуру введения перед сушкой продукта, полученного на стадии кислой конденсации, до 70% от дополнительной порции карбамидосодержащих веществ, вводимой на третьей стадии процесса. To solve this problem, the method of producing urea-formaldehyde resin further includes the procedure of introducing before drying the product obtained in the acid condensation stage, up to 70% of the additional portion of urea-containing substances introduced in the third stage of the process.
В качестве карбамидосодержащих веществ используют карбамид или конденсационный раствор (форконденсат). As urea-containing substances use urea or a condensation solution (precondensate).
Предлагаемые варианты способа получения карбамидоформальдегидной смолы связаны между собой единым изобретательским замыслом и удовлетворяет требованию "единство изобретения". The proposed variants of the method of producing urea-formaldehyde resin are interconnected by a single inventive concept and satisfy the requirement of "unity of invention".
Сопоставительный анализ предлагаемого способа получения карбамидоформальдегидной смолы по варианту 1 с прототипом позволяет выявить следующий отличительный признак: проведение стадии кислой конденсации до достижения заявляемого значения вязкости продукта конденсации. Сравнение предлагаемого способа по варианту 2 с прототипом позволяет выявить следующие отличительные признаки: проведение стадии кислой конденсации до достижения заявляемого значения вязкости продукта конденсации, введение на стадии сушки до 70% карбамидоформальдегидных веществ от дополнительной порции, вводимой на третьей стадии процесса. Все вышеизложенное позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемых решений критерию "новизна". A comparative analysis of the proposed method for producing urea-formaldehyde resin according to
Проведение конденсации карбамидоформальдегидной смолы по первому варианту до заявляемого значения вязкости продукта конденсации кислой стадии позволяет получить новый результат - повысить липкость смолы, снизить токсичность и содержание свободного формальдегида, увеличить срок хранения смолы. Проведение конденсации карбамидоформальдегидной смолы по второму варианту до заявляемого значения вязкости продукта конденсации кислой стадии и введение до 70% карбамидосодержащих веществ на стадии его сушки позволяет улучшить технологичность процесса при одновременном повышении липкости смолы, снижении токсичности и содержания свободного формальдегида. Carrying out the condensation of urea-formaldehyde resin according to the first embodiment to the declared value of the viscosity of the acidic condensation product allows to obtain a new result - to increase the stickiness of the resin, reduce toxicity and free formaldehyde, increase the shelf life of the resin. Carrying out the condensation of urea-formaldehyde resin according to the second embodiment to the declared value of the viscosity of the acid product of the condensation stage and introducing up to 70% of urea-containing substances at the stage of its drying can improve the processability while increasing the stickiness of the resin, reducing toxicity and free formaldehyde content.
Достижение задачи изобретения обеспечивается тем, что проведение процесса кислой конденсации до достижения заявляемого значения вязкости продукта второй стадии конденсации позволяет провести глубокую конденсацию карбамида и формальдегида, что в свою очередь придает карбамидоформальдегидной смоле новые свойства. The achievement of the objective of the invention is ensured by the fact that the process of acid condensation to achieve the claimed viscosity of the product of the second stage of condensation allows for deep condensation of urea and formaldehyde, which in turn gives the urea-formaldehyde resin new properties.
Заявляемая совокупность существенных признаков позволяет получить новый результат, а именно:
- получаемая смола имеет низкое содержание свободного формальдегида и обеспечивает низкое его выделение из изделий - древесностружечные плиты, полученные с ее использованием имеют класс токсичности Е0-Е1;
- получаемая смола имеет высокую липкость, что обеспечивает ее высокие клеящие свойства и, как следствие, позволяет уменьшить расход связующих в производствах композиционных материалов, уменьшить долю выпуска бракованной продукции в производстве древесностружечных, древесноволокнистых плит и фанеры или повысить физико-механические свойства изделий;
- получаемая смола имеет длительный срок хранения, что обеспечивает стабильность ее основных качественных характеристик в течение длительного периода времени;
- предлагаемый процесс получения карбамидоформальдегидной смолы не имеет негативных технологических последствий.The claimed combination of essential features allows you to get a new result, namely:
- the resulting resin has a low content of free formaldehyde and ensures its low emission from products - particle boards obtained with its use have a toxicity class E0-E1;
- the resulting resin has a high stickiness, which ensures its high adhesive properties and, as a result, allows to reduce the consumption of binders in the production of composite materials, to reduce the share of the production of defective products in the production of chipboards, fiberboards and plywood, or to increase the physicomechanical properties of products;
- the resulting resin has a long shelf life, which ensures the stability of its basic quality characteristics over a long period of time;
- the proposed process for the production of urea-formaldehyde resin does not have negative technological consequences.
Все вышеизложенное позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого решения критерию "изобретательский уровень". All of the above allows us to conclude that the proposed solution meets the criterion of "inventive step".
Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.
Подготовка сырья. Preparation of raw materials.
Карбамид поступает в цех с помощью системы транспортеров, измельчается и поступает в массовый дозатор. Urea enters the workshop with the help of a conveyor system, is crushed and fed to a mass batcher.
В смеситель, снабженный мешалкой и змеевиком, заливают из мерника 8,2 м3 технического формалина, содержащего 37% формальдегида. В змеевик смесителя подают воду и при перемешивании в смеситель через мерник-дозатор заливают расчетное количество щелочного агента, чтобы величина pH достигала значения 8,2-8,8.8.2 m 3 of technical formalin containing 37% formaldehyde are poured into a mixer equipped with a stirrer and a coil. Water is supplied to the mixer coil and, with stirring, the calculated amount of alkaline agent is poured into the mixer through a metering unit, so that the pH reaches 8.2-8.8.
В качестве щелочного агента используют аммиак водный технический, 25% (аммиачная вода), водные растворы полиэтиленполиаминов марок А, Б, В, Г (технические дистиллированные 2, 3, 4 фракции), этаноламинов, таких как моноэтаноламин, диэтаноламин, триэтаноламин, гексаметилентетрамина (уротропина), гидроксидов щелочных металлов или их смеси. Industrial alkaline ammonia, 25% (ammonia water), aqueous solutions of polyethylene polyamines A, B, C, D (technical distilled 2, 3, 4 fractions), ethanolamines, such as monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, hexamethylenetetramine ( urotropine), alkali metal hydroxides or mixtures thereof.
Приготовление конденсационного раствора. Preparation of condensation solution.
Форконденсат готовят в реакторе объемом 30 м3, снабженном змеевиком для подвода пара и воды, мешалкой, приборами для замера температуры и уровня.Forcondensate is prepared in a 30 m 3 reactor equipped with a coil for supplying steam and water, a stirrer, and instruments for measuring temperature and level.
Загрузку сырья в реактор осуществляют при молярном соотношении Ф:К = 1,0 : 0,8-2,0. Расчет загрузки исходного сырья по заявляемым мольным соотношениям проводят по известным формулам. The feed to the reactor is carried out at a molar ratio of F: K = 1.0: 0.8-2.0. The calculation of the load of raw materials according to the claimed molar ratios is carried out according to known formulas.
В реактор при перемешивании подают расчетное количество нейтрализованного формалина и карбамид, включают обогрев реактора и нагревают реакционную массу до 5-45oC, а затем охлаждают путем подачи в змеевик реактора захоложенной воды и определяют pH раствора. В случае необходимости pH раствора корректируют до заданного значения. Для корректировки pH используют вышеназванный щелочной агент. Полученный конденсационный раствор перекачивают насосом в герметичную расходную емкость. В смеситель объемом 20 м3, снабженный мешалкой и змеевиком, принимают 9000 л формалина. Загрузка осуществляется при работающей мешалке. Формалин нейтрализуют щелочным агентом до pH 6,0-8,5. Затем в смеситель принимают расчетное количество водного раствора производных карбамидосодержащих соединений в количестве, обеспечивающем общее молярное соотношение карбамида и формальдегида = 1,0 : 1,75-2,10. Контроль загрузки ведут по мерному стеклу и уровнемеру. Приготовленный конденсационный раствор подают насосом в расходную емкость, из которой непрерывно насосами на конденсацию в реактор.The calculated amount of neutralized formalin and urea is fed into the reactor with stirring, the reactor is heated and the reaction mass is heated to 5-45 ° C, and then it is cooled by supplying chilled water to the reactor coil and the pH of the solution is determined. If necessary, the pH of the solution is adjusted to a predetermined value. To adjust the pH, the above alkaline agent is used. The resulting condensation solution is pumped into a sealed flow tank. A mixer with a volume of 20 m 3 , equipped with a stirrer and a coil, takes 9000 l of formalin. Loading is carried out with a working mixer. Formalin is neutralized with an alkaline agent to a pH of 6.0-8.5. Then, the calculated amount of an aqueous solution of urea-derivative derivatives in an amount providing a total molar ratio of urea to formaldehyde = 1.0: 1.75-2.10 is taken into the mixer. Download control is carried out by measuring glass and level gauge. The prepared condensation solution is supplied by a pump to a supply tank, from which continuously by condensation pumps to the reactor.
Пример по варианту 1. Конденсацию полученного раствора (примеры 1, 4, табл. 1) ведут последовательно в двух вертикальных реакторах (объемом 6 м3), снабженных рубашкой для обогрева и охлаждения и якорной мешалкой. Реактор соединен с обратным холодильником. Конденсационный раствор подают в первый реактор каскада из расходной емкости. Скорость подачи регулируется в пределах 3500-10000 л/ч. Конденсацию ведут при 80- 98oC. В процессе конденсации происходит снижение pH реакционной среды. С помощью раствора кислоты (бензолсульфокислоты, серной кислоты и других) или раствора хлористого аммония проводят корректировку pH до значения 3,9-5,1.Example according to
Окончание конденсации определяют по достижению требуемой вязкости полученного продукта, определяемой известными способами, например по ВЗ-4, ВЗ-1, ВПЖ-2, вискозиметру Убеллоде и другими. Реакционная масса на этой стадии конденсации имеет при 20oC вязкость не менее 9,5 мм2/с (или 16 с по ВЗ-4).The end of the condensation is determined by achieving the desired viscosity of the obtained product, determined by known methods, for example by VZ-4, VZ-1, VPZh-2, Ubellode viscometer and others. The reaction mass at this stage of condensation has a viscosity of at least 9.5 mm 2 / s (or 16 s according to VZ-4) at 20 ° C.
Сконденсированную смолу из реактора непрерывно подают насосом на сушку. На всасывающую линию насоса непрерывно подают водный раствор едкого натра для поддержания pH 7,5-8,5. Сушку смолы проводят на выпарных агрегатах, состоящих из сепаратора, кипятильника и циркуляционного насоса. Обогрев осуществляют паром при давлении до 5 кгс/см2. Сушку смолы ведут при 62-92oC, вакууме 0,6 кгс/см2. Получаемая смола имеет коэффициент рефракции 1,455-1,470, вязкость при 20oC по ВЗ-1 45-85 с, по ВЗ-4 162-306 с, 295-580 мм2/с.The condensed resin from the reactor is continuously pumped to a dryer. An aqueous solution of caustic soda is continuously fed to the suction line of the pump to maintain a pH of 7.5-8.5. Drying of the resin is carried out on evaporation units consisting of a separator, a boiler and a circulation pump. Heating is carried out with steam at a pressure of up to 5 kgf / cm 2 . Drying the resin is carried out at 62-92 o C, a vacuum of 0.6 kgf / cm 2 . The resulting resin has a refractive index of 1.455-1.470, viscosity at 20 ° C. according to VZ-1 45-85 s, according to VZ-4 162-306 s, 295-580 mm 2 / s.
Конденсация с дополнительной порцией карбамида. Condensation with an additional portion of urea.
Полученную смолу (примеры 1, 4, табл. 1) подают в аппарат для охлаждения до 70-80oC, а затем на доконденсацию с дополнительной порцией карбамида при молярном соотношении карбамид : формальдегид = 1:1,0-2,0 соответственно. Конденсацию ведут при 40-70oC и pH 7,5-8,5 в течение 35-80 мин. Для поддержания требуемой pH применяют раствор щелочного агента.The obtained resin (examples 1, 4, table. 1) is fed into the apparatus for cooling to 70-80 o C, and then for post-condensation with an additional portion of urea at a molar ratio of urea: formaldehyde = 1: 1.0-2.0, respectively. Condensation is carried out at 40-70 o C and a pH of 7.5-8.5 for 35-80 minutes To maintain the desired pH, an alkaline agent solution is used.
Пример по варианту 2. Конденсацию полученного раствора (примеры 2, 3, табл. 1) ведут последовательно в двух вертикальных реакторах (объемом 6 м3), снабженных рубашкой для обогрева и охлаждения и якорной мешалкой. Реактор соединен с обратным холодильником. Конденсационный раствор подают в первый реактор каскада из расходной емкости. Скорость подачи регулируется в пределах 3500-10000 л/ч. Конденсацию ведут при 80-98oC. В процессе конденсации происходит снижение pH реакционной среды. С помощью раствора кислоты (бензолсульфокислоты, серной кислоты и других) или раствора хлористого аммония проводят корректировку pH до значения 3,9-5,1.An example according to
Окончание конденсации определяют по достижению требуемой вязкости полученного продукта, определяемой известными способами, например по по ВЗ-4, ВЗ-1, ВПЖ-2, вискозиметру Убеллоде и другими. Реакционная масса на этой стадии конденсации имеет при 20oC вязкость не менее 9,5 мм2/с (или 16 с по ВЗ-4).The end of the condensation is determined by achieving the desired viscosity of the obtained product, determined by known methods, for example by VZ-4, VZ-1, VPZh-2, Ubellode viscometer and others. The reaction mass at this stage of condensation has a viscosity of at least 9.5 mm 2 / s (or 16 s according to VZ-4) at 20 ° C.
В сконденсированную смолу подают раствор карбамидосодержащих веществ в количестве 30, 70% от расчетного количества дополнительной порции карбамидосодержащих веществ, вводимой на третьей стадии процесса, перемешивают и подают насосом на сушку. На всасывающую линию насоса непрерывно подают водный раствор едкого натра для поддержания pH 7,5-8,5. Сушку смолы проводят на выпарных агрегатах, состоящих из сепаратора, кипятильника и циркуляционного насоса. Обогрев осуществляют паром при давлении до 5 кгс/см2. Сушку смолы ведут при 62-92oC, вакууме 0,6 кгс/см2. Получаемая смола имеет коэффициент рефракции 1,455-1,470, вязкость при 20oC по ВЗ-1 35-70 с; ВЗ-4 126-252 с; 225-475 мм2/с.A solution of urea-containing substances is supplied to the condensed resin in an amount of 30, 70% of the calculated amount of an additional portion of urea-containing substances introduced in the third stage of the process, mixed and pumped to a dryer. An aqueous solution of caustic soda is continuously fed to the suction line of the pump to maintain a pH of 7.5-8.5. Drying of the resin is carried out on evaporation units consisting of a separator, a boiler and a circulation pump. Heating is carried out with steam at a pressure of up to 5 kgf / cm 2 . Drying the resin is carried out at 62-92 o C, a vacuum of 0.6 kgf / cm 2 . The resulting resin has a refractive index of 1,455-1,470, a viscosity at 20 o C on VZ-1 35-70 s; VZ-4 126-252 s; 225-475 mm 2 / s.
Конденсация с дополнительной порцией карбамида. Полученную смолу (примеры 2, 3, табл. 1) подают в аппарат для охлаждения до 25-30oC, а затем на доконденсацию с дополнительной порцией карбамидосодержащих веществ. Карбамидосодержащие вещества вводят в количестве, обеспечивающем молярное соотношение карбамид: формальдегид = 1:1,0-2,0 соответственно. Конденсацию ведут при 40-70oC и pH 7,5-8,5 в течение 35-80 мин. Для поддержания требуемой pH применяют раствор щелочного агента.Condensation with an additional portion of urea. The obtained resin (examples 2, 3, table. 1) is fed into the apparatus for cooling to 25-30 o C, and then for post-condensation with an additional portion of urea-containing substances. Urea-containing substances are introduced in an amount that provides a molar ratio of urea: formaldehyde = 1: 1.0-2.0, respectively. Condensation is carried out at 40-70 o C and a pH of 7.5-8.5 for 35-80 minutes To maintain the desired pH, an alkaline agent solution is used.
Охлаждение и стабилизация смолы. Cooling and stabilizing the resin.
Смолу из емкости подают на всасывающую линию циркуляционного насоса, который обеспечивает циркуляцию смолы через теплообменник. Охлажденную смолу с линии циркуляции сливают в емкость готового продукта. Охлаждение смолы ведут захоложенной или оборотной водой до 25oC с одновременной стабилизацией pH смолы путем введения буры в количестве 0,05-0,1% от ее массы.The resin from the tank is fed to the suction line of a circulation pump that circulates the resin through a heat exchanger. The cooled resin from the circulation line is poured into the container of the finished product. The cooling of the resin is carried out with chilled or circulating water to 25 o C while stabilizing the pH of the resin by introducing borax in the amount of 0.05-0.1% of its mass.
В аналогичных условиях была получена смола по прототипу. Under similar conditions, a prototype resin was obtained.
Свойства готовых смол, изготовленных предлагаемым и известным способом приведены в табл.2. Свойства готовых смол определены по ГОСТ 14231-88. Липкость готовой смолы определена по методике НИИПМ N 61-1-80 при нагрузке растяжения 0,343 H. Содержание формальдегида в древесностружечных плитах определено по ГОСТ 27678-88. The properties of the finished resins made by the proposed and known method are given in table.2. The properties of the finished resins are determined according to GOST 14231-88. The stickiness of the finished resin was determined by the method of NIIPM N 61-1-80 with a tensile load of 0.343 H. The formaldehyde content in chipboards was determined according to GOST 27678-88.
Как видно из приведенных в табл. 2 данных, изготовление смолы предлагаемым способом позволяет решить задачу изобретения, а именно повысить липкость готовой смолы в 1,5-5 раз, снизить содержание свободного формальдегида в готовой смоле в 1,5-5 раз, увеличить срок ее хранения и снизить токсичность древесно-композиционных материалов в 1,5-9 раз. As can be seen from the table. 2 data, the manufacture of resin by the proposed method allows to solve the problem of the invention, namely to increase the stickiness of the finished resin by 1.5-5 times, reduce the free formaldehyde content in the finished resin by 1.5-5 times, increase its shelf life and reduce the toxicity of wood composite materials 1.5-9 times.
Введение на стадии сушки карбамидосодержащих веществ более 70% от дополнительной порции приводит к снижению сроков хранения целевого продукта. The introduction at the stage of drying of urea-containing substances more than 70% of the additional portion leads to a decrease in the shelf life of the target product.
Проведение стадии кислой конденсации до получения продукта с вязкостью менее 9,5 мм2/с не приводит к получению карбамидоформальдегидной смолы с новыми свойствами.Carrying out the stage of acid condensation to obtain a product with a viscosity of less than 9.5 mm 2 / s does not lead to the production of urea-formaldehyde resin with new properties.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96111324A RU2114130C1 (en) | 1996-06-05 | 1996-06-05 | Method of carbamidoformaldehyde resin (variants) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96111324A RU2114130C1 (en) | 1996-06-05 | 1996-06-05 | Method of carbamidoformaldehyde resin (variants) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2114130C1 true RU2114130C1 (en) | 1998-06-27 |
| RU96111324A RU96111324A (en) | 1998-09-27 |
Family
ID=20181549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96111324A RU2114130C1 (en) | 1996-06-05 | 1996-06-05 | Method of carbamidoformaldehyde resin (variants) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2114130C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2211226C2 (en) * | 2001-09-12 | 2003-08-27 | Открытое акционерное общество "Тольяттиазот" | Urea-formaldehyde resin production process |
| BG66120B1 (en) * | 2005-11-11 | 2011-05-31 | Красимир ИВАНОВ | Method of obtaining high quality carbamide formaldehyde resins |
| RU2811692C1 (en) * | 2022-09-23 | 2024-01-16 | Акционерное общество "Архангельский фанерный завод" | Method for producing urea-formaldehyde resins |
-
1996
- 1996-06-05 RU RU96111324A patent/RU2114130C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Анохин А.Е. Заменитель формалина при экологически чистом производстве карбамидных смол.- Деревообрабатывающая промышленность, 1990, N 12, с. 11, 12. 2. Анохин А.Е. и др. Новый подход к оценке технологии производства и качества карбамидных смол. - Деревообрабатывающая промышленность, 1992, N 2, c. 12 - 16. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2211226C2 (en) * | 2001-09-12 | 2003-08-27 | Открытое акционерное общество "Тольяттиазот" | Urea-formaldehyde resin production process |
| BG66120B1 (en) * | 2005-11-11 | 2011-05-31 | Красимир ИВАНОВ | Method of obtaining high quality carbamide formaldehyde resins |
| RU2811692C1 (en) * | 2022-09-23 | 2024-01-16 | Акционерное общество "Архангельский фанерный завод" | Method for producing urea-formaldehyde resins |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2571261C2 (en) | Method for obtaining carbamide melamine formaldehyde resin | |
| US6723825B2 (en) | Stable liquid melamine urea formaldehyde resins, hardeners, adhesive compositions, and methods for making same | |
| US4603191A (en) | Process for preparing a urea-formaldehyde resin having a very low mole ratio of formaldehyde to urea | |
| US3842039A (en) | Three stage process for the preparation of resins from urea and formaldehyde | |
| US2567238A (en) | Dicyandiamide and formaldehyde product and method of making | |
| US4968772A (en) | Process for the preparation of urea-formaldehyde resins | |
| US4174310A (en) | Process for producing aqueous urea-formaldehyde | |
| US2609352A (en) | Process for preparing monomeric stable methylolphenol compositions | |
| US3830783A (en) | Process for the preparation of resins from urea,formaldehyde,methanol and formic acid using three stages | |
| CA1039430A (en) | Production of wood glue based on urea formaldehyde condensates | |
| RU2114130C1 (en) | Method of carbamidoformaldehyde resin (variants) | |
| CA1238998A (en) | Resin manufacture | |
| RU2080334C1 (en) | Process for preparing carbamide-formaldehyde resin | |
| RU2081886C1 (en) | Method of synthesis of carbamidoformaldehyde resin | |
| US5034500A (en) | Process for the manufacture of urea-formaldehyde resins | |
| RU2061707C1 (en) | Method for production of carbamide-formaldehyde resin | |
| RU2078092C1 (en) | Method of synthesis of carbamidoformaldehyde resin | |
| RU2436807C1 (en) | Method of producing melamine carbamide formaldehyde resin | |
| RU2142966C1 (en) | Method of preparing carbamidomelamino-formaldehyde resins | |
| RU2215007C2 (en) | Method for production of modified urea-melamine-formaldehyde resin | |
| US3696064A (en) | Stable phenolic adhesive mix | |
| SU651011A1 (en) | Method of obtaining adhesives | |
| RU2142965C1 (en) | Method for production of urea-formaldehyde resins | |
| US3096226A (en) | Aqueous composition of phenol-aldehyde condensate and method of bonding materials with same | |
| RU2064940C1 (en) | Method of urea-formaldehyde resin producing |