Формирование низкотоксичных клееных древесных материалов

• Автор: Варанкина, Галина Степановна
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 270 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1.1. Направления совершенствования технологии древесных композиционных материалов

1.1.1. Карбамидоформальдегидные смолы и клеи

1.1.2. Фенолоформальдегидные смолы и клеи

1.2. Модификаторы клеев для изготовления фанеры и плит

1.3. Процессы, сопровождающие формирование клеевых соединений древесины

1.3.1. Классификация факторов, влияющих на формирование клеевых соединений древесины

1.3.2. Характеристика процесса склеивания

1.4. Ресурсо- и энергосбережение при прессовании фанеры и плит

1.5. Выводы. Цель и задачи исследований
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СНИЖЕНИЯ ЭМИССИИ ФОРМАЛЬДЕГИДА И УСКОРЕНИЯ ПРОЦЕССА ОТВЕРЖДЕНИЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ МОДИФИЦИРОВАННЫХ КЛЕЕВ
2.1. Обоснование механизма снижения токсичности клеев шунгитовыми сорбентами
2.2. Обоснование механизма снижения токсичности клеев пектолом
2.3. Выводы
3. ОСНОВНЫЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
3.1. Общие положения
3.2. Исходные сырье и материалы, применяемое оборудование
3.3. Методы исследований
3.3.1. Методы электронной микроскопии и рентгеноспектрального микроанализа
3.3.2. Методика определения продолжительности склеивания модифицированными клеями
3.3.3. Методика исследования глубины проникновения клея в шпон
3.3.4. Методика исследования физико-механических свойств клееных материалов
3.3.5. Методика определения поверхностного натяжения и угла смачивания.
3.3.6. Методика исследования характера отверждения клеев
3.3.7. Методика термического анализа клеев
3.4. Методы и средства определения токсичности клеев
3.4.1. Классификация методов
3.4.2. Методы определения свободного формальдегида в карбамидо- и фенолоформальдегидных клеях и в рабочей зоне
3.4.3. Методы определения эмиссии формальдегида в готовой продукции
3.5. Методика планирования экспериментов и обработки полученных результатов
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ МОДИФИКАТОРОВ НА СВОЙСТВА КЛЕЯ
4.1. Свойства карбамидо- и фенолоформальдегидных клеев,
модифицированных шунгитовыми сорбентами
4.2. Оптимизация рецептуры карбамидо- и фенолоформальдегидных клеев, модифицированных шунгитами
4.3. Оптимизация рецептуры карбамидо- и фенолоформальдегидных клеев, модифицированных пектолом
4.4. Выводы
5. ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ СКЛЕИВАНИЯ ФАНЕРЫ
МОДИФИЦИРОВАННЫМИ КЛЕЯМИ
5.1. Изучение клеевого слоя

5.2. Обоснование режимов склеивания шпона клеями, модифицированными
шунгитовыми сорбентами
5.2.1 Влияние шунгитовых сорбентов на свойства фанеры, склеиваемой
модифицированными карбамидо- и фенолоформальдегидными клеями
5.2.2. Режимы склеивания шпона
5.3. Обоснование режимов склеивания шпона клеями, модифицированными пектолом
5.4. Выводы
6. ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРЕССОВАНИЯ НИЗКОТОКСИЧНЫХ ДРЕВЕСНОСТРУЖЕЧНЫХ ПЛИТ
6.1. Влияние шунгитовых сорбентов на свойства древесностружечных плит, склеенных модифицированными карбамидоформальдегидными клеями
6.2. Обоснование характера изменения давления прессования на склеиваемый материал
6.3. Выводы
7. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА ХВОЙНОЙ ФАНЕРЫ И ДРЕВЕСНО-СТРУЖЕЧНЫХ ПЛИТ С
ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НАПОЛНЕННОГО КЛЕЯ
7.1. Определение экономической эффективности от внедрения
модифицированной смолы в производстве фанеры и древесностружечных плит

7.2. Определение экономической эффективности от внедрения модифицированной пектолом смолы СФЖ-3013 в производство фанеры
7.3. Выводы
Общие выводы и рекомендации
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
8. ПРИЛОЖЕНИЯ

товых клеевых материалах, т. к. возможность варьирования отношения фенол -формальдегид ограничена [3].
Для получения малотоксичных клееных материалов, в частности изготовленных на основе карбамидоформальдегидных смол путем введения на этапе приготовления связующего модифицирующей добавки, например мочевины. Недостатком данного способа является то, что применяемая в данном способе добавка (мочевина) имеет с формальдегидом обратимое взаимодействие и при высоких температурах формальдегид снова выделяется из изделия. Данный метод может быть использован при получении клееных материалов на основе фе-нолоформальдегидных смол.
Предлагаемый способ модификации позволяет получить технический результат, заключающийся в том, что снижение токсичности клееных материалов, изготовленных на основе фенолоформапьдегидных смол резольного типа, осуществляется за счет снижения эмиссии формальдегида в процессе их изготовления и непосредственно после него.
Кроме указанного, известно применение нитрозированной фенолофор-мальдегидной смолы в качестве добавки.
Исходную фенолоформальдегидную смолу резольного типа растворяют в дистиллированной воде до концентрации 22 %. В полученный раствор добавляют нитрит натрия и перемешивают до полного растворения. Затем раствор помещают в охлаждаемую баню. При достижении температуры раствора 0°С по каплям добавляют необходимое количество 16 % раствора серной кислоты при постоянном медленном перемешивании. Затем полученную смесь выдерживают в течение 1 часа при постоянном перемешивании и 12 часов в спокойном состоянии при температуре 20 °С, фильтруют. Оставшийся осадок промывают дистиллированной водой и сушат или при температуре 20 °С, или при температуре 100 °С в термошкафу до абсолютно сухого состояния. Добавка вносится в клей перед горячим прессованием. Внесенную добавку размешивают со связующим до полного равномерного распределения.