Композиция для изготовления древесностружечных плит

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДРЕВЕСНОСТРУЖЕЧНЫХ ПЛИТ(72) Авторы Соловьва Тамара Владимировна Дубоделова Екатерина Владимировна Шкирандо Татьяна Павловна Хмызов Игорь Анатольевич Снопкова Татьяна Александровна Пухальский Мирослав Эдуардович Юхновец Анатолий Иванович Булин Александр Иванович Грошев Иван Михайлович Еремеева Антонина Степановна Кирикович Константин Васильевич Кожемяко Александр Александрович(56)2176186 1, 2001. СОЛОВЬЕВА Т.В. и др. Труды Белорусского государственного технологического университета. Серия . Химия и технология органических веществ,2006. Вып. . - С. 179-181.4992519, 1991.1775436 1, 1992.3163549, 1964.3859108, 1975.2824037, 1958.2258741, 1941.1119175, 1968.(57) Композиция для изготовления древесностружечных плит, включающая древесную стружку, карбамидоформальдегидную смолу, отвердитель и средство для усиления адгезионного взаимодействия в плите, отличающаяся тем, что в качестве средства для усиления адгезионного взаимодействия в плите содержит муку, модифицированную ферментами амилолитического и целлюлолитического действия, взятыми в следующем соотношении,мас.мука 98,350-99,945 фермент амилолитического действия 0,005-0,150 фермент целлюлолитического действия 0,050-0,500,при следующем соотношении компонентов композиции, мас.карбамидоформальдегидная смола 9,200-11,500 отвердитель 0,046-0,115 мука, модифицированная ферментами амилолитического и целлюлолитического действия 0,276-1,035 древесная стружка остальное. Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано при изготовлении древесностружечных плит. Известна композиция для изготовления древесностружечных плит, включающая древесную стружку, карбамидоформальдегидную смолу, отвердитель, бутадиенстирольный латекс, эмульгатор марки ОП-10, тринатрийфосфат и аэросил 1. 11771 1 2009.04.30 Недостатками данной композиции являются невысокие показатели прочности и водостойкости плит, а также технологические трудности, связанные со сложным составом(большим количеством компонентов). Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемой является композиция для изготовления древесностружечных плит, включающая древесную стружку, карбамидоформальдегидную смолу, отвердитель и средство для усиления адгезионного взаимодействия в плите 2. Эту композицию принимаем за прототип. В этой известной композиции в качестве средства для усиления адгезионного взаимодействия в плите использован бутадиенстирольный метакрилатный латекс (БСМК) совместно с аэросилом. Недостатками этой композиции являются невысокая прочность плит и высокое содержание свободного формальдегида. Задачей изобретения является повышение показателей прочности плит, а также снижение содержания в плитах свободного формальдегида. Указанная задача решается благодаря тому, что известная композиция для изготовления древесностружечных плит, включающая древесную стружку, карбамидоформальдегидную смолу, отвердитель и средство для усиления адгезионного взаимодействия в плите, в качестве упомянутого средства содержит муку, модифицированную ферментами амилолитического и целлюлолитического действия, взятыми в следующем соотношении компонентов, мас.мука 98,350-99,945 фермент амилолитического действия 0,005-0,150 фермент целлюлолитического действия 0,050-1,500,при следующем соотношении компонентов композиции, мас.карбамидоформальдегидная смола 9,200-11,500 отвердитель 0,046-0,115 мука, модифицированная ферментами амилолитического и целлюлолитического действия 0,276-1,035 древесная стружка остальное. Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод о том, что новым в заявляемой композиции является использование в качестве средства для усиления адгезионного взаимодействия в плите муки, модифицированной ферментами амилолитического и целлюлолитического действия, взятыми в следующем соотношении, мас.мука 98,350-99,945 фермент амилолитического действия 0,005-0,150 фермент целлюлолитического действия 0,050-1,500,при следующем соотношении компонентов композиции, мас.карбамидоформальдегидная смола 9,200-11,500 отвердитель 0,046-0,115 мука, модифицированная ферментами амилолитического и целлюлолитического действия 0,276-1,035 древесная стружка остальное. Ферменты амилолитического и целлюлолитического действия, применяемые в качестве добавки к муке (для обеспечения необходимой вязкости клейстера и его адгезионных свойств), представляют собой амилазы и целлюлазы, которые могут гидролизовать 1,4 альфа-глюкозидные связи в крахмале и 1,4-бета-глюкозидные связи в клетчатке муки. Расходы ферментов амилолитического и целлюлолитического действия, определенные на основании лабораторных исследований, должны находиться в указанных выше пределах. В качестве муки желательно использовать ржаную либо пшеничную муку (ГОСТ 7045, ГОСТ 9353). Она содержит в своем составе крахмал и белковые соединения. Эти компоненты обладают высокой клеящей способностью и способны связывать свободный 2 11771 1 2009.04.30 формальдегид, выделяющийся из древесины и карбамидоформальдегидной смолы, что позволяет получать малотоксичные древесностружечные плиты (класс эмиссии Е 1 в соответствии с ГОСТ 10632). Сущность изобретения поясняется примерами. Сначала готовят мучной клейстер. Для этого в реактор с рабочим объемом 1000 мл заливают 600 мл холодной воды и при постоянном перемешивании загружают 145 г абс. сух. муки. Затем добавляют 0,145 г фермента амилолитического действия, например, БАН 480 , представляющего собой препарат, полученный из отборных штаммов, и 1,450 г фермента целлюлолитического действия, например, Целлюлокласт 1,5 ,полученного из селекционированного штамма гриба. Затем поднимают температуру в реакторе до (65-70) С. При этой температуре смесь выдерживают (5-10) минут для интенсивного каталитического гидролиза крахмала и клетчатки, после чего повышают температуру до (90-95) С. Полученный мучной клейстер (гель муки в воде) выдерживают при этой температуре не менее 10 минут для инактивации ферментов. Затем при перемешивании смеси дополнительно вносят 255 мл холодной воды. Видно, что концентрация муки в полученном мучном клейстере составляет около 14,5 . Можно использовать клейстер и с другой концентрацией муки (от 13 до 20 ). Связующее готовят путем смешения карбамидоформальдегидной смолы концентрацией (60-67)с 20 -ным водным раствором отвердителя (хлористого аммония). Затем вводят в необходимом количестве мучной клейстер с ферментами. Композицию готовят следующим образом. Древесную стружку влажностью 2,4 смешивают со связующим. После этого формуют стружечный ковер и осуществляют его горячее прессование при температуре 180 С в течение 0,5 мин/мм толщины плиты при удельном давлении 2,2 МПа. Все компоненты композиции берут в соотношениях, указанных в формуле изобретения (примеры 1-3). Эти примеры представлены в табл. 1. Там же представлены и примеры 4 и 5, где содержание муки выходит за рекомендуемые границы. Испытания плит на физико-механические показатели и содержание свободного формальдегида проводят в соответствии с ГОСТ 10633, 10634, 10635, 10636 и 27678. Результаты испытаний приведены в табл. 2. Из данных, приведенных в табл. 1 и 2, видно, что поставленная в изобретении задача решается только при использовании соотношения компонентов композиции, указанных в примерах 1-3. При этом, несмотря на снижение расхода смолы по сравнению с прототипом, повышается предел прочности при изгибе на (6-14) , а содержание в них свободного формальдегида уменьшается на (20-35) . Остальные физико-механические показатели плит не изменяются. Применение предлагаемой композиции позволяет получить малотоксичные древесностружечные плиты высокого качества, а также снижает затраты на приготовление связующего за счет частичной замены его на муку. Мучной клейстер легко готовится в производственных условиях. Рекомендуемый расход муки, модифицированной ферментами амилолитического и целлюлолитического действия, составляет 2,4-11,2 к а.с. смоле в плите (примеры 1-3). Предлагаемая композиция прошла полупромышленную проверку в цехе ДСтП ОАО Витебскдрев и может быть рекомендована к промышленному использованию на предприятиях деревообработки. Источники информации 1. Патент РФ 2074090, МПК В 27 3/04, 1997. 2. Патент РФ 2176186, МПК В 27 3/02, 2001 (прототип). 11771 1 2009.04.30 Таблица 1 Компоненты, мас.Карбамидоформальдегидная смола Отвердитель - хлористый аммоний Мука, модифицированная ферментами амилолитического и целлюлолитического действия Древесная стружка Таблица 2 Показатели Предел прочности при изгибе,МПа Предел прочности при растяжении перпендикулярно пласти,МПа Разбухание по толщине за 24 часа,Плотность, кг/м 3 Содержание свободного формальдегида, мг/100 г плиты Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4