Улучшение физико-механических свойств фанеры на основе модифицированных нафтолами карбамидоформальдегидных смол

• Автор: Плотников, Николай Павлович
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Братск
• Количество страниц: 149 с. : ил.

1. Состояние вопроса. Цель и задачи исследований

1.1. Состояние и проблемы развития производства древесных клееных

материалов на современном этапе

1.2. Основные синтетические смолы, применяемые для склеивания фанеры

1.2.1. Фенолоформальдегидные смолы

1.2.2. Карбамидоформальдегидные смолы

1.3. Анализ результатов исследований в области снижения токсичности

1.4. Наполнители карбамидоформальдегидньтх смол

1.5. Выводы по состоянию вопроса

1.6. Цель и задачи исследования

2. Теоретическое и экспериментальное обоснование применения нафтолов в качестве модификаторов карбамидоформальдегидных смол
2.1. Характеристика нафтолов, состав, свойства
2.2. Исследование процессов взаимодействия нафтолов с карбамидоформальдегидными смолами
2.3. Структура модифицированных КФолигомсров
2.4. Выводы
3. Методика экспериментальных исследований
3.1. Методика и программа проведения эксперимента
3.1.1. Планирование экспериментальных исследований
3.2. Методика построения математической модели и ее анализ
3.3. Методики проведения исследований свойств модифицированных клеевых композиций
3.3.1. Определение физикохимических свойств карбамидоформальдегидных смол и клеев на их основе
3.3.2. Определение поверхностного натяжения модифицированных клеевых КОМПОЗИЦИЙ
3.3.3. Определение смачивающей способности модифицированных
клеевых композиций
3.3.4. Определение массовой доли свободного формальдегида методом
потенциометрического титрования
3.4. Методика проведения исследований физикомеханических показателей фанеры
3.4.1 .Определение предела прочности при скалывании по клеевому слою
3.4.2. Определение токсичности клееной фанеры
4. Экспериментальные исследования свойств модифицированных клеевых композиций
4.1 .Исследование физикохимических свойств модифицированных
олигомеров
4.2. Исследование адгезионных свойств модифицированных олигомеров
4.3. Выводы
5. Обоснование параметров режима склеивания фанеры модифици
рованными смолами
5.1. Исследование влияния технологических факторов на прочность
фанеры, полученной на основе модифицированных КФС
5.2. Исследование влияния количества вводимых модификаторов на
токсичность фанеры
5.3. Оптимизация технологических параметров режима прессования
фанеры на основе применения модифицированных связующих
5.4. Выводы и рекомендации И
6. Экономическая эффективность технологических решений
Общие выводы и рекомендации
Список использованных источников


В фанерной промышленности остро стоит вопрос переработки отходов, при этом особое внимание уделяется получению экологически чистой продукции. Большая часть клееной фанеры в России выпускается на карбамидоформальдегидных смолах КФС, т. ФК 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 Г1ДК. 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 ЕЙ 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. Для получения клееной древесной продукции, соответствующей требованиям евростандарта, необходимо разрабатывать новые клеевые композиции с повышенными физикохимическими показателями, новые условия и режимы прессования на основе применения новых составов клеев. Клееная древесная продукция, изготовленная на основе фенолоформальдегидных смол, обладает повышенной водостойкостью. Это является важным фактором при ее эксплуатации в переменных температурновлажностных условиях и позволяет расширить области применения по сравнению с клееной продукцией на основе карбамидных смол. Материал, применяемый в строительстве, должен обладать повышенной прочностью и способностью противостоять переменным воздействиям влаги и тепла окружающей среды. К клееной продукции, изготовленной на основе фенолоформальдегидных смол, как строительному материалу, предъявляют повышенные санитарногигиенические требования. В качестве критерия гигиенической оценки материалов для токсичных химических веществ фенол, формальдегид и др. Министерством здравоохранения России установлены предельно допустимые концентрации содержания их в воздушной среде жилых и производственных помещений, а также в водной среде, которые сведены в таблице 1. Таблица 1. Выделение токсичных веществ, в частности фенола и формальдегида, из готовых синтетических смол обусловлено содержанием их в свободном состоянии и наличии низкомолекулярных летучих соединений, метштольных и эфирных групп, а также способностью смол к деструкции под влиянием тепловых, механических и других воздействий. Учитывая повышение санитарногигиенических требований к синтетическим смолам и клееной продукции, на их основе в ЦНИИФанеры проводятся научноисследовательские работы по созданию малотоксичных фенолоформальдегидных смол и соответственно клеевой продукции на их основе. Большие заслуги в развитии теории образования и строения, а также промышленного производства фенолоформальдегидных смол принадлежат ученым Г. С.Петрову, СП. Ушакову, А А. Ваншейдту, И. П. Лосеву, СВ. Виноградовой, В. В. Коршаку, А. Ф. Николаеву, В А. Попову, В А. Сергееву, Е. Б. Тростянской, АЛ. Берлину и другим. Их усилиями были разработаны научные основы химии и технологии фенолоформальдегидных смол и разнообразные материалы на их основе. Исследованиями установлено, что выделение формальдегида или фенола из фанеры, а также из других клееных материалов в значительной степени определяется свойствами смол и условиями, при которых протекает их отверждение в процессе прессования ,,. Об исследовании влияния различных рецептур и режимов синтеза фенолоформальдег идных олигомеров на качество склеивания древесных материалов сообщил И.