Технология малотоксичных древесностружечных плит на лигносульфонатных связующих

• Автор: Семочкин, Юрий Александрович
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 125 с. : ил.

Оглавление
Введение.

Общая характеристика работы.

Глава 1. Характеристика основы связующего.

1.1. Основные способы получения лигносульфонатов

1.2. Состав и свойства сульфитного щелока.

Глава 2. Модификация и применение лигносульфонатов

2.1. Использование технических лигносульфонатов в связующих для ДСтП

2.2.Химическая модификация лигносульфонатов.

2.3. Комплексы лигносульфонатов с металлами.

2.4. Применение лигносульфонатов в качестве самостоятельного связующего для ДСтП.

2.5. Постановка задачи исследований
Глава 3. Методическая часть.
3.1. Характеристика сырья и материалов
3.2. Методики определения прочностных характеристик клеевых соединений
3.2.1. Испытание клеевого слоя на скалывание
3.2.2. Испытание клеевого слоя на нормальный разрыв.
3.3. Методика определения величины .
3.4. Методика проведения катионозамещения.
3.5. Определение количества нерастворимых в воде веществ
3.6. Изготовление ДСтП
3.6.1. Расчет основных компонентов ДСтП.
3.6.2. Подготовка стружки.
3.6.3. Определение влажности стружки
3.6.4. Приготовление связующего и смешивание со стружкой.
3.6.5. Формирование ковра и прессование.
3.7. Методики испытаний ДСтП
3.8. Методика определения зольности лигносульфонатов
3.9. Методика определения сухих остатков лигносульфонатов
3 Определение содержания кислот методом высокочастотного кондуктометрического титрования
Глава 4. Экспериментальные исследования общих свойств
лигносульфонатных связующих.
4.1. Влияние катионов варочного основания и растворов связующих на прочность клеевых соединений .
4.2. Влияние наполнителей на прочность склеивания.
4.3. Исследование водостойкости клеевых соединений на основе лигносульфонатного связующего
4.3.1. Влияние состава лигносульфонатного связующего на степень отверждения
4.3.2. Влияние состава связующего на прочность склеивания.
4.4. Исследование свойств ДСтП
4.5. Выводы по 4й главе
Глава 5. Исследование процессов взаимодействия
древесины с лигносульфонатным связующим.
5.1. Процессы конденсации связующего
5.2. Исследование конденсации лигносульфонатов методом дифференциальной сканирующей калориметрии
5.3. Реакции в древесном комплексе и взаимодействие со связующим в процессе изготовления ДСтП.
Глава 6. Оптимизация технологических факторов, определяющих
свойства ДСтП на лигносульфонатном связующем
6.1. Выбор экспериментального плана.
6.2. Выбор диапазона варьирования факторов
6.3. Расчет коэффициентов регрессии.
6.4. Оценка значимости коэффициентов регрессии
6.5. Проверка адекватности регрессионных моделей
6.6. Анализ результатов экспериментов.
6.7. Особенности модификации лигносульфонатных связующих серной кислотой.
6.8. Влияние параметров древесной стружки на свойства плит
6.9. Санитарногигиеническая оценка ДСтП на лигносульфонатном связующем
Глава 7. Техникоэкономическое обоснование производства
ДСтП на лигносульфонатных связующих.
Заключение
Литература


В последнее время большое внимание уделяется разработке недефицитных и дешевых связующих для древесных плит, в том числе как компонент карбамидо- и фенолоформальдегидных композиций. В нашей стране и за рубежом проведены работы по применению в производстве древесных плит лигносульфонатов — одного из производных лигнина, образующихся в больших количествах при варке целлюлозы сульфитным способом. Сульфитный щелок - отход сульфит-целлюлозного производства -содержит продукты делигнификации древесины из которых . Лигносульфонаты технические (ЛСТ) малотоксичны, могут выполнять функции адгезива и успешно применяются в ряде отраслей народного хозяйства. Применение лигносульфонатов в качестве самостоятельных связующих в производстве древесных плит ограничено низкой их водостойкостью. Для ликвидации этого недостатка применяют различные способы модификации лигносульфонатов в сочетании с технологическими приемами. Настоящая работа посвящена изучению возможности применения ЛСТ в качестве самостоятельного связующего для ДСтП с целью получения малотоксичных плит для строительства. Основным отличием исследованных и рекомендованных связующих является отсутствие в их составе синтетических смол и других токсичных компонентов, а также доступность и низкая стоимость. Актуальность темы обусловлена, во-первых, необходимостью использования отходов сульфит-целлюлозного производства, миллионы тонн которых не находят достойного применения, отравляя реки, в то время, как во всем мире интенсивно ведутся поиски дешевых малотоксичных связующих для производства ДСтП. Карбамидные смолы во многом не отвечают современным требованиям, но не имеют реальной альтернативы по показателям экономической эффективности. Решение этой задачи имеет большое научно - практическое значение. Целью работы является изучение возможности повышения эффективности производства ДСтП, расширение номенклатуры малотоксичных плит с одновременным улучшением экологии производства за счет применения технических лигносульфонатов в качестве малотоксичного связующего. Проведено изучение основных технологических свойств лигносульфонатного связующего, выбор и оптимизация наиболее значимых факторов технологического процесса, установлен диапазон варьирования факторов и свойств готовой продукции в зависимости от применяемого сырья. Технических Условий на плитный материал на лигносульфонатных связующих, произведена разработка технологии получения ДСтП на основе мягких древесных отходов и технических лигносульфонатов в качестве самостоятельного связующего, осуществлен технологический расчет и подбор оборудования на базе линии по переработке отходов ЛПО - 2 и разработан аванпроект цеха по производству плит мощностью 0 тыс м2 в год. Заказчик: ЗЖБИ - 3, г. Железногорск Курской области. Глава 1. Производство сульфитной целлюлозы включает различные варианты термообработки древесины, при которых ее нецеллюлозные компоненты извлекаются из растительной ткани под воздействием водных растворов сернистой кислоты и ее солей. При такой обработке лигнин, гемицеллюлозы, экстрактивные вещества, некоторые другие компоненты древесины, а также соединения диоксида серы переходят в раствор, получивший название сульфитного щелока. Его химический состав зависит от породы древесины и условной варки [4]. Промышленное распространение получили одноступенчатые и двухступенчатые сульфитные варки целлюлозы. В первую входят сульфитная, бисульфитная и нейтрально-сульфитная варки. Двухступенчатые варки представляют собой комбинацию одноступенчатых вариантов. При сульфитной варке варочная кислота представляет собой раствор, содержащий 6. БОг (рН=1,5) и основание — кальциевое, натриевое, аммониевое, реже магниевое, а также смесь оснований — кальций-натриевого, кальций-аммониевого. Для варки используется древесина ели, березы, осины. Из структуры димерных и олигомерных продуктов конденсации кониферилового спирта — предшественника лигнина видно, что главными реакционноспособными группами макромолекулы лигнина являются боковые пропановые цепи.