Древесностружечные плиты на основе карбамидоформальдегидных смол, модифицированных смесью одноатомных спиртов

• Автор: Пасько, Юлия Вячеславовна
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 164 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Современное состояние вопроса.

1.1. Состояние проблемы производства древесностружечных

1.2. Обзор современных технологий получения ДСтП с низким выделением свободного формальдегида.

1.3. Карбамидоформальдегидные смолы в производстве

1.4. Влияние свойств смолы на физикомеханические свойства

1.5. Влияние кататизаторов отверждения на свойства смолы и древесностружечных плит.

1.6. Цель и задачи исследования.

Глава 2. Методическая часть экспериментальных исследований.

2.1. Исходные компоненты для получения олигомеров

2.1.1. Карбамид
2.1.2. Формальдегид
2.1.3. Модификатор.
2.1.4. Катализаторы отверждения
2.2. Синтез модифицированных олигомеров.
2.2.1. Синтез карбамидоформальдегидных смол
2.3. Методика анализа готовых смол
2.3.1. Анализ исходного сырья
2.3.2. Методика определения метилольных групп
2.3.3. Методика определения термодинамических свойств жидких олигомеров
2.4. Технология изготовления ДСтП
2.5. Определение физикомеханических показателей и токсичности ДСтП.
2.5.1. Методика определения плотности древесностружечных плит
2.5.2. Методика определения предела прочности и модуля упругости при изгибе
2.5.3. Методика определения предела прочности перпендикулярно к пласти
2.5.4. Методика определения выделения свободного формальдегида из ДСтП по методу ВКИ.
2.5.5. Перфораторный метод определения свободного
формал ьдегида
Глава 3. Результаты исследований.
3.1. Синтез и свойства модифицированного олигомера.
3.2. Исследование свойств модифицированного олигомера
3.3. Исследование влияния катализатора отверждения на свойства КФ смол и ДСтП на их основе.
3.4. Исследование влияния модификатора на содержание метилольных групп
3.5. Исследование поверхностного натяжения жидких олигомеров.
3.5.1. Зависимость поверхностного натяжения от количества вводимого модификатора.
3.5.2. Зависимость величины поверхностного натяжения модифицированного олигомера от количества модификатора во времени.
Глава 4. Исследования влияния технологических факторов,
влияющих на свойства ДСтП
Глава 5. Выбор экспериментального плана.
Глава 6. Экономический эффект от использования смолы КФСФ
Заключение
Литература


При этом правильный выбор актуального направления в создании новых видов древесноплитных материалов, позволит выйти на приоритетные направления и определится в выпуске продукции будущего. Экологические ограничения и исключение эмиссии любых летучих веществ из синтетических связующих, создадут предпосылки для широкого использования миниральных вяжущих веществ и высокомолекулярных дисперсий вместо олигомерных связующих. Так как условия поликонденса-ции последних, на стадии горячего прессования плит, по ряду причин далеки от оптимальных [6]. Внедряются также новые малотоксичные смолы, и совершенствуется технология производства. Вопросы снижения токсичности ДСтП на основе КФС являются предметом особого внимания исследователей. Рассматриваются пути снижения токсичности ДСтП строительного назначения за счет специальных отвердителей - кислых фосфорнокислых солей металлов - А1, Сг, Ъп, В. В частности, использование алюмохромофосфата в количестве 2 % обеспечивает снижение свободного формальдегида в ДСтП в 2 раза. Гигиенические характеристики ДСтП рассматриваются с точки зрения здоровья населения и среды обитания. В КНР разработан способ снижения токсичности ДСтП с использованием натриевой соли кислого лигнина в качестве поглотителя СН. Добавку смешивают с эмульгированным парафином и вводят в стружечную массу в количестве 6 %, этим достигают снижения эмиссии формальдегида с ,5 до ,6 мг/0 г плиты. Токсичность КФС снижают в процессе синтеза модифицированием неорганическими электролитами. На структуру и свойства смолы оказывает влияние природа ионов. Лучшие результаты получены в присутствии NaCl и КС1. В процессе выдержки смол увеличивается радиус глобулярных частиц и, следовательно, вязкость; незначительно растет время желатинизации. Предметом многих патентов и заявок являются режимы синтеза КФС и добавка различных модификаторов при синтезе лигносульфонатов, отходов производства ПЭПА, ацетатов меламина, алюмосиликатов, протеинов и крахмала. Среди модификаторов готовой КФС перспективно использование кремнезоля, который переходит в гель в режиме отверждения КФС и при этом сорбирует СН:0. Взаимопроникающие полимерные сетки повышают прочность клеевых швов и получаемых ДСтП. К основным факторам, определяющим технологический процесс Производства плит, относятся: вид сырья, порода древесины, размеры и форма древесных частиц, количество связующего, структура и плотность плиты по слоям, влажность. Взаимодействие этих и других факторов приводит к разнообразию конечного продукта. Выделение вредных веществ, связано с химической природой исходных материалов - древесины и смолы - и процессов, протекающих при прессовании плит. Оно обусловлено деструкцией самой древесины в процессе её переработки, кислотным гидролизом, используемых в качестве связующих смол - в основном карбамидоформальдегидных - и их свойствами, технологией изготовления плит. Установлено влияние породного состава на количество формальдегида выделяющегося из плит [ ]. Влияние, коры различных пород на выделение формальдегида из плит представлено на рис. Рис. Влияние коры различных пород на выделение свободного формальдегида. В зарубежной литературе высказывается предположение, что источниками формальдегида в кислой среде, могут быть структурные единицы лигнина, которые имеют в боковой цепи, наряду с конечными первичными спиртовыми группами, две гидроксильные или сопряженную с бензолольным кольцом карбонильную группу. Другим источником формальдегида являются полисахариды. Как известно, полисахариды древесины, особенно гексозаны, в кислой среде образуют оксиметилфурфурол - относительно нестабильное химическое соединение, которое разлагается на формальдегид и фурфурол. Если древесные частицы сушатся в присутствии кислорода воздуха, то возможно образование формальдегида и метилового спирта, продуктов распада лигнина и гемицеллюлоз. Выход формальдегида из лигнина при термообработке в слабокислой среде несколько ниже, чем можно было ожидать, исходя из содержания метоксильных групп в лигнине. СН-0-/о).