Разработка клеевых композиций для производства фанеры пониженной токсичности

• Автор: Лавлинская, Ольга Викторовна
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 152 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1 Состояние и проблемы развития производства древесных клееных материалов на современном этапе.

1.2 Применяемые клеи и их характеристика

1.3 Механизм образования и выделения токсичных веществ в процессе изготовления и эксплуатации.

1.4 Анализ результатов исследований в области снижения токсичности

1.5 Наполнители карбамидоформальдегидных смол.

1.6 Выводы

1.7 Цель и задачи исследования

2 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА.

2.1 Получение наполнителей адсорбентов

2.2 Тестирование наполнителейадсорбентов.
2.2.1 Определение степени снижения концентрации формальдегида в водном растворе при введении выбранных наполнителей
2.2.1.1 Определение концентрации формальдегида сульфитным методом.
2.2.1.2 Определение содержания формальдегида в водном растворе модифицированным сульфитнопотенциометрическим методом
2.2.1.3 Определение содержания формальдегида в водном растворе йодометрическим методом.
2.2.2 Повышение адсорбционной способности выбранных наполнителей
2.2.2.1 Термообработка наполнителейадсорбентов.
.2.2 Кислотная обработка наполнителей адсорбентов
2.2.3 Снятие изотермы адсорбциидесорбции наиболее перспективных наполнителей
2.3 Изучение возможности использования наиболее перспективных сорбентов в качестве наполнителей, отвердителей и адсорбентов свободного формальдегида карбамидоформальдегидных клеев для склеивания фанеры.
2.3.1 Определение физикохимических свойств карбамидоформальдегидных смол и клеев на их основе
2.3.2 Определение степени снижения концентрации формальдегида в жидком карбамидоформальдегидном клее модифицированным потенциометрическим методом.
2.3.3 Склеивание фанеры.
2.3.4 Определение влажности образцов фанеры.
2.3.5 Определение предела прочности фанеры при скалывании.
2.3.6. Определение содержания свободного формальдегида в фанере.
2.3.6.1 Определение выделения свободного формальдегида из фанеры методом ша.
2.3.6.2 Определение содержания свободного формальдегида ацетилацетоновым методом
2.3.6.3 Лабораторный метод определения выделения свободного формальдегида из древесных клееных материалов
3 ИЗУЧЕНИЕ АДСОРБЦИОННЫХ СВОЙСТВ НАПОЛНИТЕЛЕЙ ДЛЯ ВВЕДЕНИЯ ИХ В КАРБАМИДОФОРМАЛЬДЕГИДНЬШ СМОЛЫ.
3.1 Обоснование выбора адсорбента
3.2 Модификация сорбентов
3.3 Адсорбционные характеристики модифицированных сорбентов
3.4 Выводы.
4 РАЗРАБОТКА КЛЕЕВОЙ КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ СКЛЕИВАНИЯ ФАНЕРЫ С ПОНИЖЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ СВОБОДНОГО ФОРМАЛЬДЕГИДА
4.1 Исследование возможности использования наиболее перспективных наполнителейадсорбентов в качестве отвердителей КФС
4.2 Влияние введения наполнителей в клей на его вязкость.
4.3 Влияние вводимых наполнителей на снижение содержания свободного формальдегида в жидких клеях
4.4 Влияние вида и количества наполнителя на прочность склеивания фанеры
4.5 Влияние наполнителей на выделение свободного формальдегида из готовой фанеры
4.6 Выбор оптимальных режимов получения фанеры пониженной токсичности
4.7 Выводы.
5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРЕДЛАГАЕМЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ
5.1 Эффект от снижения стоимости клея
5.2 Предотвращенный экологический ущерб в результате снижения.
выбросов свободного формальдегида в атмосферный воздух.
5.3 Выводы.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


В фанерной промышленности остро стоит вопрос переработки отходов в фанерной промышленности, и особое внимание уделяется получению экологически чистой продукции. Известно, что фанера повышенной водостойкости выпускается на фенолоформальдегидных смолах общего объема выпуска. Однако фенол дефицитен. Кроме того, цеха по производству фенолоформальдегидных смол экологически опасны для окружающей среды и здоровья людей за счет выделения токсичных веществ фенола и формальдегида. Выпуск небольшого количества фанеры повышенной водостойкости один из серьезных недостатков фанерной подотрасли. Основная масса фанеры в России выпускается на карбамидоформальдегидных смолах КФС, т. ФК. Объем ее производства составляет ,3 от общего объема выпуска фанеры 2, 5, 6. Но выпуск продукции на этих смолах не удовлетворяет в полной мере современным экологическим требованиям. Токсичность КФС обусловлена наличием в них свободного формальдегида, имеющего очень низкое значение ПДК. Поэтому разработка новых карбамидоформальдегидных смол и составов клеев для получения фанеры пониженной токсичности является важной проблемой, которая становится особенно актуальной в связи с предстоящим вступлением России во Всемирную торговую организацию ВТО. Предприятия фанерной подотрасли России готовятся к переходу на выпуск продукции, отвечающей требованиям евростандарта ЕЫ 6 Древесные плиты для применения в конструкциях. Характеристика, оценка соответствия и маркировка и маркировку такой продукции зарубежным знаком соответствия СЕ 3, 7. Наличие на продукции этого знака свидетельствует о том, что она отвечает требованиям Директивы Евросоюза ЕС и ей обеспечена возможность свободного продвижения на рынки стран ЕС. Поэтому возникла необходимость
доведения требований российских государственных стандартов к качеству фанеры ГОСТ . ГОСТ . ГОСТы существенных изменений и дополнений. Переход на маркировку продукции знаком соответствия СЕ потребует от предприятий значительных финансовых затрат. В настоящее время в отечественной деревообрабатывающей промышленности используется около карбамидоформальдегидных смол КФС и фенолоформальдегидных ФФС 8,9, . ВЗ4, которую необходимо подбирать так, чтобы клей хорошо смачивал поверхность шпона и хорошо по ней распределялся, создавая ровный, тонкий и непрерывный слой. В случае применения низковязкого клея создается опасность сильного его поглощения шпоном и получения несплошного клеевого слоя. Клей с излишне высокой вязкостью плохо смачивает листы шпона, его трудно нанести тонким слоем, поэтому появляется опасность получить клеевое соединение пониженной прочности. Карбамидоформальдегидные смолы и клеи на их основе по токсичности не в полной мере соответствуют вышеприведенным требованиям. Выделяющийся из карбамидоформальдегидных клеев и материалов на их основе формальдегид представляет собой бесцветный газ с резким неприятным запахом. Он обладает раздражительным и общетоксичным действием, является сильным аллергеном , , . Уже при концентрации формальдегида равной 0, мгм3 происходит раздражение слизистых оболочек глаз, проявляется першение в горле, кашель. Проведенные испытания по принятым токсикологическим методам исследования , позволяют сделать вывод о канцерогенном воздействии формальдегида. То есть предполагают, что формальдегид может вызвать или содействовать возникновению рака. Химическое воздействие формальдегида проявляется в заболевании нервной и иммунной системы. Поэтому к древесным клееным материалам предъявляются определенные гигиенические требования с целью предупреждения различных заболеваний людей в промышленных и бытовых условиях . Таким образом, одним из самых существенных показателей фанерной продукции является класс эмиссии свободного формальдегида. Так в соответствии с ГОСТами , фанера по содержанию формальдегида подразделяется на классы эмиссии Е1 и Е2. При содержании формальдегида не более мг на 0 г сухого продукта фанеру относят к классу эмиссии Е1, при содержании свыше до мг к классу Е2. Продукция с более высоким содержанием формальдегида бракуется класс ЕЗ отменен с г.