НИЗКОТОКСИЧНАЯ КЛЕЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ФАНЕРЫ
LOW-TOXIC ADHESIVE COMPOSITION FOR VENEER PRODUCTION

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано при производстве водостойкой фанеры. Известна клеевая композиция, содержащая фенолорезорциноформальдегидную смолу, отвердитель и параформальдегид (1). Однако применяемая смола обладает высокой токсичностью и стоимостью.
В производстве древесностружечных и плитных материалов в настоящее время широко используются клеевые композиции на основе карбамидоформальдегидных смол, отвердителя и широкого набора активных наполнителей. В качестве последних широко использовались лесохимические добавки - талловые масла, лигносульфонаты, черный щелок ("карамель") и другие (2). Однако последние не осуществляют глубокой очистки клеев и смол от токсичных веществ (свободного формальдегида).
Наиболее близким по технической сущности является клей, включающий менее дорогую фенолоформальдегидную смолу и параформ (3). Однако известный клей не позволяет получать водостойкую фанеру с низким содержанием токсичных веществ.
Технической задачей изобретения является снижение токсичности фанерной продукции на основе предлагаемой композиции при сохранении (улучшении) качественных показателей фанеры.
Поставленная задача достигается тем, что в клей для производства фанеры, включающий смолу и отвердитель, вводится модификатор - спиртовой раствор нафтолов (α- и β-типа) при следующем соотношении компонентов клея, %:
Карбамидоформальдегидная смола марки КФ-МТ-15 89,1-91,1
α-нафтол (40%-ный спиртовой раствор) 8,2-9,9
4
хлористый аммоний (NHCl) 0,7-1,0
Карбамидоформальдегидная смола КФ-МТ-15 86,8-89,4
β-нафтол (40%-ный спиртовой раствор) 9,8-12,1
4
хлористый аммоний (NHCl) 0,8-1,1
Существенным признаком, отличающим заявляемое техническое решение от прототипа и обуславливающим новизну предлагаемой клеевой композиции для фанеры, является то, что он включает модифицированную нафтолами карбамидоформальдегидную смолу. Реакционная способность нафтолов связана с особыми свойствами 1,2-связи нафталинового ряда, более короткой (менее насыщенной), чем любая из связей в бензольном кольце.
Пример: приготовление композиции осуществляется следующим образом. В емкость, содержащую карбамидоформальдегидную смолу, добавляется свежеприготовленный раствор нафтола в следующих частях: α-нафтола 8,2-9,9%, β-нафтола 9,8-12,1%. Следующая операция - добавление отвердителя (хлористого аммония) в клеевую композицию. После механического перемешивания в течение 7-10 минут полученная клеевая композиция готова к применению. Физико-химические показатели данной клеевой композиции представлены в табл.1.
В лабораторных условиях были проведены испытания образцов фанеры из листов лущеного соснового шпона. Режимы склеивания шпона следующие:
- толщина 5-ти слойного пакета, мм 13,0
2
- расход клея, г/м 110…120
- температура плит пресса, °С 110…115
- давление прессования, МПа 1,3…1,4
- продолжительность цикла прессования, мин 7,5
- время выдержки пакетов шпона без поднятии давления, мин 7-10
Количество свободного формальдегида в фанере определялось согласно ГОСТ 3916-96. Результаты испытаний пяти образцов фанеры на токсичность представлены в табл.2. Результаты физико-механических показателей клееной фанеры на основе применения данной клеевой композиции представлены в табл.3. Качественные показатели получаемой продукции соответствуют требованиям ГОСТ 3916.2-96 « Фанера общего назначения с наружными слоями из шпона хвойных пород».
Источники информации
1. Волынский В.Н. Технология клееных материалов. Учебное пособие для вузов. Архангельск: изд.-во Архангельского гос. техн. университета, 1998, 229 с.
2. Синегибская А.Д., Самойлов В.А. Научно-техническая конференция "Жилье-94", Тезисы докладов, Братск, 1994.
3. Авт. свид. СССР 857206, кл. С09J 3/16, 1981.
Таблица 1
Характеристика
Клеевая композиция на основе применения
α-нафтола
β-нафтола
Внешний вид
Однородная жидкость от белого до светло-вишневого
Массовая доля сухого остатка, %
61,5
59,7
Вязкость условная по вискозиметру В3-4 с соплом диаметром 4 мм при 20±1°С
85,8
79,1
Массовая доля свободного формальдегида, %
0,025
0,076
Массовая доля свободного фенола, %
Отсутствует
Отсутствует
Скорость отверждения при 100°С с 1% хлористого аммония NH<sub>4</sub>Cl, с
56,2
59,7
Таблица 2
№ опыта
Содержание свободного формальдегида в образцах фанеры мг/100 г абсолютно сухой массы фанеры
При использовании модификатора
на основе смолы
α-нафтола
β-нафтола
КФ-МТ-15
1
4,62
3,63
10,87
2
4,86
4,15
11,23
3
4,45
3,96
12,04
4
4,37
4,24
11,62
5
4,76
4,42
11,45
Таблица 3
Наименование физико-механических показателей
Клеевая композиция на основе смолы КФ-МТ-15 с применением
Клеевая композиция на основе смолы КФ-МТ-15
Требования ГОСТ 3916.2-96 для фанеры марки ФК
α-нафтола
β-нафтола
Предел прочности при скалывании по клеевому слою, МПа
- после кипячения в течение 1 часа
1,58-1,71
1,68-1,84
1,08-1,22
0,9
- после вымачивания в воде в течение 24 часов
1,10-1,18
1,16-1,25
-
-
Предел прочности при статическом изгибе вдоль волокон наружных слоев, МПа
- после кипячения в течение 1 часа
35,84-37,36
37,75-40,41
-
-
- после вымачивания в воде в течение 24 часов
39,43-41,52
46,78-51,26
31,6-32,7
30
Предел прочности при растяжении вдоль волокон, МПа
- после кипячения в течение 1 часа
24,24-26,15
25,86-27,58
-
-
- после вымачивания в воде в течение 24 часов
29,33-31,78
33,47-35,86
21,3-22,4
20