Способ изготовления древесностружечных плит

(51) В 2711 ЗИНА/М НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОИ СОБСТВЕННОСТИ(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДРЕВЕСНОСТРУЖЕЧНЫХ ПЛИТ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет (ВУ)(72) Авторы СаЦура Валентин Михайлович Ць 1 булько Надежда Николаевна Мандрикова Александра Ивановна Межинская Татьяна Валентиновна (ВУ)(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университетСпособ изготовления древесностружечных плит путем смешивания в массовом соотношении 1 ОО(1 О-4 О) измельченной древесины и пенополиуретанового связующего, содержащего оксипропилированный триол, ЪГ-тетраоксипропилендиамин, сополимер полиорганосилоксана и полиоксисилоксана, трихлорфторметан, воду, 4,4-дифенилметандиизоЦианат и катализатор отверждения, последующего формования ковра и горячего прессования смеси, отличающийся тем, что используют пенополиуретановое связующее,содержащее в качестве катализатора отверждения м-фенилендиамин, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано при изготовлении клееных материалов, в частности древесностружечных плит,клееной древесины и др.Известны способы получения древесных плит путем перемешивания измельченной древесины, карбамидоформальдегидной смолы, катализатора отверждения и горячего прессования 1, 2, 3.Плиты, полученные по этим способам, имеют пониженную токсичность, однако данная проблема не решена в полном объеме. При их изготовлении необходима высокая температура и резкое увеличение продолжительности горячего прессования в зависимости от толщины плит. Плиты отличаются сравнительно низкой водостойкостью.Известен способ получения клееных древесных материалов путем перемешивания изоцианатной композиции, взятой в качестве связующего, с лигноцеллюлозным наполнителем и дальнейшего горячего прессования 4.Применяемое в данном случае изоцианатное связующее имеет усложненную И дорогостоящую технологию изготовления, а способ получения прессованных древесных материалов осуществляется при высокой температуре (до 220 С) И повышенном давлении.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является способ изготовления древесностружечных плит путем смешивания измельченной древесины с пенополиуретановым связующим, формирования ковра и дальнейшего его горячего прессования 5.Недостатком данного технического решения является ограниченность и дефицитность используемого катализатора отверждения, а также высокая энергоемкость технологиче ского процесса, связанного с необходимостью нагрева плит пресса до 100 С и продолжительностью горячего прессования не менее 8 мин.Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является улучшение физико-механических свойств древесностружечных плит, снижение энергопотребления при их изготовлении, расширение ассортимента пенополиуретановых связующих путем подбора катализаторов отверждения.Для осуществления поставленной задачи предложен способ изготовления древесностружечных плит путем смешивания в массовом соотношении 100(10-40) измельченной древесины и пенополиуретанового связующего, содержащего оксипропилированный триол, М-тетраоксипропилендиамин, сополимер полиорганосилоксана и полиоксисилоксана,трихлорфторметан, воду, 4,4-дифенилметандиизоцианат и катализатор отверждения, последующего формирования ковра и горячего прессования смеси, отличающийся тем, что используют пенополиуретановое связующее, содержащее в качестве катализатора отверждения м-фенилендиамин при следующем соотношении компонентов, мас.ч.Сущностью заявляемого способа изготовления древесностружечных плит является использование в пенополиуретановом связующем в качестве смеси простых полиэфиров оксипропилированного триола в количестве 70-85 мас.ч. и 1 Г-тетраоксипропилендиамина в количестве 20-30 мас.ч., в качестве стабилизатора пены - сополимера полиорганосилоксана и полиоксисилоксана в количестве 1,2-1,8 мас.ч., в качестве вспенивающего агента трихлорфторметана в количестве 30-45 мас.ч. и воды в количестве 0,5-1,0, в качестве катализатора отверждения - м-фенилендиамина в количестве 0,5-2,5 мас.ч., а также 4,4 дифенилметандиизоцианат в количестве 140-180 мас.ч.Отличительной особенностью способа является использование в составе связующего в качестве катализатора отверждения м-фенилендиамина.Достоинством предлагаемого способа является использование нового катализатора отверждения в рецептуре связующего для изготовления древесностружечных плит, обеспечивающего значительное снижение температуры прессования (до 80 С) и получение нетоксичных плит с улучшенными физико-механическими свойствами, а также сохранение постоянной продолжительности прессования (712 мин) независимо от толщины плиты. Способ обеспечивает получение теплозвукоизоляционных плит строительного назначения - заполнителя перегородок, наружных стен малоэтажных деревянных домов и др.Процесс изготовления древесностружечных плит по предлагаемому способу включает следующие операции приготовление пенополиуретанового связующего путем тщательного и последовательного перемешивания его компонентного состава, нанесение связующего на древесные частицы, формирование ковра и его прессование с последующей технологической выдержкой полученных древесностружечных плит в стопах.Изобретение поясняется конкретными примерами.В емкость для смешивания помещают полиэфирную смесь, включающую оксипропилированнь 1 й триол - 70 мас.ч., М-тетраоксипропилендиамин - 20 мас.ч., сополимер полиорганосилоксана и полиоксисилоксана - 1,2 мас.ч., трихлорфторметан - 30 мас.ч., воду 0,5 мас.ч. и катализатор отверждения м-фенилендиамин - 0,5 мас.ч, тщательно перемешивают, затем добавляют 4,4-дифенилметандиизоцианат в количестве 140 мас.ч. После повторного перемешивания смесь в заданном количестве наносят на древесные частицы. Сформированный ковер прессуют в горячем прессе при температуре 80 С и продолжительности выдержки 7 мин.Остальные примеры выполнены аналогично примеру 1 и отличаются количеством входящих в состав связующего катализатора и компонентов.Физико-механические свойства полученных древесностружечных плит толщиной 16 мм в зависимости от компонентного состава и расхода связующего приведены в таблице.соде Предел Предел прочноНомер Жание Плот- прочности сти при растя- Водопогло- Разбухание ность при стати- жении перпен- щение за по толщине Примера СВЯЗУЮ- плит, кг/м 3 ческом из- дикулярно 24 ч, за 24 ч, Шею гибе, МПа пласти, МПаРезультаты исследований показали, что с увеличением содержания связующего от 10 до 30 при одной и той же плотности плит их физико-механические показатели улучшаются. При одинаковом процентном содержании связующего с прототипом (20 ) предел прочности при статическом изгибе увеличивается на 16 , предел прочности при растяжении перпендикулярно пласти - на 20 , водопоглощение уменьшается более чем в 1,4 раза, а разбухание по толщине - в 1,7 раза. Увеличение плотности до 770 кг/мз дает увеличение прочностных показателей на 34-44 и уменьшает водопоглощение и разбухание соответственно в 11 и 14 раз. Выделение свободного изоцианата из плит не обнаружено. Кроме того, улучшение физико-механических показателей древесностружечных плит достигнуто при значительном снижении энергозатрат при прессовании за счет снижения температуры горячих поверхностей плит пресса и продолжительности горячего прессования.Полученные по предлагаемому способу древесностружечные плиты могут быть использованы в качестве заполнителя строительных панелей, изготовлении клееных древесных материалов.Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.