Получение древесноволокнистых плит и плит OSB с фенолкарданолформальдегидными смолами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.21.03, кандидат наук Баулина Надежда Сергеевна
- Специальность ВАК РФ05.21.03
- Количество страниц 121
Оглавление диссертации кандидат наук Баулина Надежда Сергеевна
Введение
Глава 1. Информационные исследования
1.1 Аналитический обзор по теме диссертационной работы
1.1.1 Использование природных источников фенола в производстве фенолформальдегидных смол
1.1.2 Получение и свойства карданола
1.1.3 Фенолформальдегидные смолы, модифицированные ЖСОК и карданолом
1.1.4 Композиты на основе фенолформальдегидных смол,
модифицированных ЖСОК и карданолом
1.2 Выбор и обоснование направления исследований
Глава 2. Методическая часть
2.1 Характеристика объектов исследования
2.2 Методики определения структуры и свойств
фенолформальдегидных смол
2.3 Методики получения лабораторных образцов ДВП и плит OSB
Глава 3. Получение и свойства резольных
фенолкарданолформальдегидных смол для изготовления ДВП
3.1 Получение резольных фенолкарданолформальдегидных смол
3.2. Исследование структуры резольных
фенолкарданолформальдегидных смол
3.3 Исследование влияния продолжительности хранения резольных фенолкарданолформальдегидных смол на их свойства
3.4 Исследование процессов отверждения резольных
фенолкарданолформальдегидных смол
Глава 4. Получение и свойства ДВП мокрого и сухого способов
производства на основе резольных фенолкарданолформальдегидных
смол
4.1 Получение и свойства ДВП мокрого способа производства
на основе резольных фенолкарданолформальдегидных смол
4.1.1 Исследование влияния содержания карданола в
фенолкарданолформальдегидных смолах на свойства ДВПм
4.1.2 Изучение влияния технологических факторов на свойства ДВПм
с фенолкарданолформальдегидной смолой СФЖ-3024 10К
4.2 Получение и свойства ДВП сухого способа производства на основе резольных фенолкарданолформальдегидных смол
4.2.1 Исследование влияния содержания карданола в
фенолкарданолформальдегидных смолах на свойства ДВПс
4.2.2 Изучение влияния технологических факторов на свойства ДВПс
с фенолкарданолформальдегидной смолой СФЖ-3024 15К
Глава 5. Получение и свойства плит ОББ с использованием
фенолкарданолформальдегидных смол резольного типа
5.1 Получение резольных фенолкарданолформальдегидных смол для производства плит OSB
5.2 Изготовление лабораторных образцов плит OSB с
фенолкарданолформальдегидными связующими
5.3 Изучение влияния технологических факторов на свойства плит OSB
с фенолкарданолформальдегидными смолами
5.4 Изготовление опытно-промышленной партии плит OSB с фенолкарданолформальдегидными связующими
5.5 Расчет экономического эффекта и предотвращенного
экологического ущерба при использовании смолы СФЖ-ОББ
5.5.1 Расчет экономического эффекта
5.5.2 Расчет предотвращенного экологического ущерба
Заключение
Список литературы
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
Приложение Г
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Технология и оборудование химической переработки биомассы дерева; химия древесины», 05.21.03 шифр ВАК
Получение древесных композиционных материалов с карданолсодержащими спирторастворимыми резольными смолами2014 год, кандидат наук Трошин, Дмитрий Петрович
Получение древесных композиционных материалов с карданолсодержащими новолачными смолами2014 год, кандидат наук Дождиков, Сергей Александрович
Получение древесных композиционных материалов со связующими на основе карданола2010 год, кандидат технических наук Шишлов, Олег Федорович
Формирование низкотоксичных клееных древесных материалов2014 год, кандидат наук Варанкина, Галина Степановна
Разработка технологических режимов получения клееной фанеры на основе применения фурановой смолы1998 год, кандидат технических наук Угрюмов, Сергей Алексеевич
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Получение древесноволокнистых плит и плит OSB с фенолкарданолформальдегидными смолами»
Введение
Актуальность темы исследования. Согласно данным Федеральной службы государственной статистики (Росстат), объемы промышленного производства древесноволокнистых плит (ДВП) растут третий год высокими темпами. Так в 2015 и в 2016 годах объемы выпуска плит ДВП увеличились на 7 % и на 10 % соответственно. В 2017 году рост выпуска плит ДВП продолжился, составив 6,2 %.
Л
В целом по России в 2017 году было изготовлено около 591 млн. усл.м древесноволокнистых плит [1].
При росте объемов выпуска ДВП сухого способа, производство ДВП мокрым способом ежегодно сокращается, с 2010 года объемы изготовления уменьшились на 25 %. В настоящее время в России для получения ДВП сухого способа производства используются карбамидоформальдегидные и карбамидомеламино-формальдегидные смолы.
Ежегодно растет спрос на древесностружечные плиты с ориентированной стружкой (OSB). До 2012 года спрос в России на данный материал удовлетворялся за счет импорта. Первая линия по производству плит OSB была запущена в 2012 году на Нововятском лыжном комбинате (Кировская область). В настоящее время в России функционируют пять предприятий по выпуску плит OSB общей
-5
мощностью около 1,3 млн.м /год. На стадии ввода в действие находятся 6 линий
-5
по производству плит OSB общей мощностью 1,3 млн.м /год. Таким образом к 2020 году выпуск плит ОББ при реализации всех проектов может составить 2,6 млн.м3/год, что обеспечит импортозамещение и превысит потребности внутреннего рынка [2].
В связи с ростом объемов изготовления древесных плит увеличивается потребность в смолах, в том числе позволяющих получать древесные композиты с высокими эксплуатационными характеристиками.
Фенолформальдегидная смола (ФФС) - наиболее часто используемое связующее при производстве древесных композиционных материалов, таких как фа-
нера, древесноволокнистые плиты (ДВП) мокрого способа получения, плиты с ориентированной стружкой (OSB), клееный брус (LVL) и другие.
Использование фенолформальдегидных смол для изготовления ДВП сухого способа производства и плит OSB позволяет получать материалы с высокими прочностными характеристиками, пониженным водопоглощением. К недостаткам ФФС при производстве древесных плит по сравнению с другими связующими (карбамидоформальдегидными, карбамидомеламиноформальдегидными, изоциа-натными) относят более низкую скорость отверждения и наличие в них свободного фенола.
В настоящее время фенолформальдегидные смолы получают путем поликонденсации нефтехимического фенола с формальдегидом. Истощение запасов нефти, высокая стоимость фенола и негативное его воздействие на организм человека являются основными причинами повышенного практического интереса к замене в смолах синтетического фенола на природные фенолы из возобновляемого сырья, такие как танины, лигнин, жидкость скорлупы орехов кешью. Динамично возрастающая потребность экономики в древесноволокнистых плитах сухого способа производства и плитах OSB требует создания, с учётом особенностей технологий их производства, высококачественных водостойких связующих на основе фенолов природного происхождения.
В качестве альтернативной замены нефтехимического фенола в синтезе фенолформальдегидных смол, используемых в производстве плит ДВП и OSB может быть использован карданол, который представляет собой мета-алкилфенол растительного происхождения.
Степень разработанности темы исследования. Возможность частичной замены фенола на жидкость скорлупы орехов кешью (ЖСОК), содержащей карда-нол, в составе резольных фенолформальдегидных смол для производства композитов на основе природных волокон джута, кокосовой пальмы, бамбука и сахарного тростника были изучены Maffezzoli, Santos, Balaji, Junior и другими. Lubi и Thachil исследовали свойства древесностружечных плит (ДСтП), изготовленных
на основе фенолформальдегидных смол, модифицированных ЖСОК. Шишловым О.Ф., Трошиным Д.П. и Дождиковым С.А описано получение водостойкой фанеры, древесностружечных плит и древесно-слоистых пластиков на основе фенол-карданолформальдегидных смол. Сведений о получении древесноволокнистых плит сухого и мокрого способа производства и плит OSB с использованием фе-нолкарданолформальдегидных смол в научно-технической и патентной литературе найдено не было.
Цель работы - получение ДВП сухого и мокрого способа производства и плит OSB с повышенными эксплуатационными характеристиками со связующими на основе фенолкарданолформальдегидных смол.
Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
- исследование процессов синтеза и изучение химического строения и свойств фенолкарданолформальдегидных смол;
- определение закономерностей влияния на свойства ДВП сухого и мокрого способа производства и плит OSB степени замещения фенола на карданол в составе фенолформальдегидных смол;
- изучение закономерностей влияния на физико-механические свойства ДВП мокрого и сухого способа производства и плит OSB технологических факторов их производства;
- разработка технологии получения фенолкарданолформальдегидных смол для изготовления ДВП сухого и мокрого способа производства и плит OSB;
- изготовление опытно-промышленной партии фенолкарданолформальде-гидной смолы и испытания её в производстве плит OSB.
Научная новизна исследования:
- методика синтеза водорастворимых резольных фенолкарданолформальде-гидных смол для получения ДВП и плит OSB;
- закономерности влияния на свойства ДВП сухого и мокрого способа производства и плит OSB содержания карданола в составе фенолкарданолформальде-гидных смол;
- закономерности влияния на свойства ДВП сухого и мокрого способа производства и плит OSB технологических факторов их производства.
Теоретическая значимость работы состоит в получении:
- закономерностей влияния на свойства ДВП сухого и мокрого способа производства и плит OSB степени замещения фенола на карданол в составе фенол-формальдегидных смол;
- закономерностей влияния на свойства ДВП сухого и мокрого способа производства и плит OSB технологических факторов их производства с фенолкарда-нолформальдегидными смолами.
Практическая значимость работы состоит в:
- разработке технологии получения фенолкарданолформальдегидных смол, синтезированных с заменой до 30 мас. % фенола на карданол;
- улучшении эксплуатационных характеристик ДВП сухого и мокрого способа производства и плит OSB при использовании фенолкарданолформальдегид-ных смол;
- определении влияния технологических параметров изготовления плит OSB и ДВП сухого и мокрого способа производства на основе фенолкарданол-формальдегидных смол;
- разработке технологической инструкции для производства фенолкарда-нолформальдегидной смолы СФЖ-OSB в ПАО «Уралхимпласт»;
- подтверждении результатов лабораторных исследований при изготовлении опытно-промышленной партии плиты OSB на основе фенолкарданолформальде-гидной смолы СФЖ-OSB.
Методология и методы исследования. В работе была использована методология проведения и современного статистического анализа результатов лабораторных экспериментальных исследований. Были применены нормируемые отечественными и зарубежными стандартами методы исследования древесных плит и их связующих, а также современные методы исследования связующих, такие как Фурье-ИК спектроскопия и дифференциальная сканирующая калориметрия.
Научные положения, выносимые на защиту:
- методика синтеза водорастворимых резольных фенолкарданолформальде-гидных смол для получения ДВП и плит OSB;
- кинетика отверждения водорастворимых резольных фенолкарданолфор-мальдегидных смол;
- закономерности влияния содержания карданола в составе фенолкарданол-формальдегидных смол на свойства ДВП сухого и мокрого способа производства и плит OSB;
- закономерности влияния технологических факторов на свойства ДВП сухого и мокрого способа производства и плит OSB с фенолкарданолформальде-гидными связующими;
Достоверность результатов работы подтверждена на практике при проведении лабораторных и опытно-промышленных экспериментов.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на: международной научно-технической конференции «Лесотехнические университеты в реализации концепции возрождения инженерного образования: социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса» (Екатеринбург, 2015); международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы и перспективы развития лесопромышленного комплекса» (Кострома, 2015); международной научно-практической конференции «Состояние и перспективы развития производства древесных плит» (Балабаново, 2016); международной научно -технической конференции «Лесная наука в реализации концепции уральской инженерной школы: социально-экономические и экологические проблемы лесного сектора экономики» (Екатеринбург, 2017), XIV Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Научное творчество молодежи - лесному комплексу России» (Екатеринбург, 2018).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, четырех приложений и списка литературы из 70 наименований. Общий объем рабо-
ты составляет 121 страниц машинописного текста (из них 6 страниц приложения), содержит 46 рисунков и 26 таблиц.
Глава 1
Информационные исследования 1.1 Аналитический обзор по теме диссертационной работы
В соответствии с принципами «Зеленой химии», сформулированными П. Т. Анастас и Дж. С. Уорнер в 1998 году [3], увеличилось международное внимание, уделяемое производству и использованию "зеленых" смол для производства изделий из древесины.
Интерес к биологическим смолам возник из-за большого числа предпосылок, из которых наиболее важными являются правительственные законодательные изменения, направленные на сведение к минимуму негативных последствий для здоровья, связанных с выбросами из продуктов летучих органических веществ, прежде всего формальдегида, и использование возобновляемых материалов в качестве рентабельной замены для нефтехимических компонентов клея [4].
До настоящего времени около 95 % фенола, используемого в производстве фенолформальдегидных смол, получено из нефти. Из-за истощения запасов ископаемого топлива, а также в результате накопления парниковых газов в атмосфере ученые и исследователи проявляют интерес к замене фенола в фенолформальде-гидных смолах возобновляемым сырьем, таким как танины, лигнин, масла, белки (в частности, соевый белок), жидкость скорлупы орехов кешью и другие источники [4].
1.1.1 Использование природных источников фенола в производстве
фенолформальдегидных смол
Учитывая широкую доступность, низкую стоимость и низкую токсичность по сравнению с фенолом интерес представляют лигнин и его производные. Ис-
пользование лигнина основано на химическом сходстве фенола с фенилпропано-вым мономерным звеном лигнина. Однако введение необработанного лигнина в состав фенолформальдегидных смол приводит к необходимости увеличения времени и температуры прессования композитных материалов [5].
Для увеличения реакционной способности проводят предварительную обработку лигнина перед использованием его для синтеза фенолформальдегидных смол, разрушая трехмерную структуру на олигомеры значительно меньшего молекулярного веса [6-8].
Авторы [9] показали возможность замены до 30 % фенола в составе резоль-ных смол на предварительно обработанный органосольв лигнин. Физико-механические свойства ДСтП, изготовленных с использованием лигнинфенол-формальдегидной и фенолформальдегидной смол показали сопоставимые результаты.
В работе [10] описан способ получения резольных смол с использованием гидролитически деполимеризованного крафт-лигнина. В процессе деполимеризации происходило эффективное расщепление эфирных связей, в результате чего снижалась молекулярная масса лигнина до 800 г/моль, увеличивалось содержание гидроксильных групп и значительно возрастала реакционная способность крафт-лигнина. Авторы определяли влияние степени замещения фенола, мольного соотношения фенола к формальдегиду и средней молекулярной массы деполимеризо-ванного крафт-лигнина на температуру отверждения фенолформальдегидных смол. Исследования показали, что средняя молекулярная масса лигнина должна составлять примерно 1200 г/моль, что обеспечивает температуру отверждения смолы, синтезированной с заменой до 50 % фенола на лигнин, ниже 180 °С. При более высоком значении средней молекулярной массы стерические эффекты препятствуют отверждению.
В работе [11] фенол в фенолформальдегидной смоле был заменен на лигнин, являющийся побочным продуктом производства биоэтанола. Для этого лигнин предварительно обрабатывали 0,5 М раствором гидроксида натрия, затем рас-
твор нагревали до 80 °С и осаждали 1 М серной кислотой. После этого лигнин высушивали в течение 3 часов при 80 °С. Фенольную смолу на основе лигнина получали путем замены различного количества фенола на лигнин (0, 20, 50, 80 и 100 мас. %). Мольное соотношение фенола (смесь лигнин + фенол) с формальдегидом во всех случаях составляло 1,0:2,0. Первоначально лигнин растворяли в 1 М NaOH и смешивали с формальдегидом (37%). Температуру постепенно повышали до 65 °С в течение 30 минут и выдерживали при этой температуре в течение 10 минут с последующим добавлением остатка раствора NaOH (около 1/3 от исходного количества). Затем температуру медленно повышали до 85 °С и поддерживали в течение 1 часа. После этого систему охлаждали до комнатной температуры. Проверка прочностных характеристик фанеры, изготовленной с использованием 100 % лигнин-формальдегидной смолы в сравнении с промышленным образцом фенолрезорцинформальдегидной смолы показали практически идентичные значения.
Conner с коллегами [12] исследовали свойства фенольных смол, в которых часть фенола была заменена углеводами. Эксперименты показали, что добавление ^восстанавливающихся углеводов в количестве от 0,6 до 1,0 моль на моль фенола в фенолформальдегидных резольных смолах не оказывает отрицательного влияния на прочность на сдвиг сухих и мокрых образцов 2-слойных панелей, изготовленных на основе ели Дугласа (Pseudotsuga menziesii) и модифицированных смол.
Термореактивные смолы, подходящие для склеивания лигноцеллюлозных материалов с образованием таких продуктов как фанера или ДСтП, были получены путем нагрева водных растворов сахара или крахмала в присутствии неорганических кислот и катализатора иона металла с получением частично полимери-зованной смолы, которая вступает в реакцию с ангидридом органической кислоты непосредственно перед нанесением на лигноцеллюлозный материал [13].
Танины представляют собой группу фенольных соединений растительного происхождения, содержащих большое количество гидроксильных групп. Танины
классифицируют на две категории: гидролизуемые и конденсируемые. В большей степени используют гидролизуемые танины [14].
Взаимодействие танинов с формальдегидом в реакции поликонденсации является традиционным способом использования танинов в качестве клеев, используемых в древесных композитах для наружного применения. Эти клеи уже используются в промышленности в течение многих лет (CSR Wood Panels, Oberon, Австралия, Bisonboard, Piet Retief, Южная Африка, Novobord, Port Elisabeth, Южная Африка, Sekisui Chemical Co., Япония, Masisa, Чигуайанте, Чили, Зимборд, Мутаре, Зимбабве) [15, 16].
Обычно в качестве источников танинов используют дубильные вещества из акации, сосны, ели, а также другие источники [17]. В нескольких патентах описано использование танинов из лиственницы [18] и хурмы [19]. Существует также патент на применение клея в порошкообразной форме для производства плит OSB [20]. Также опубликованы патенты, описывающие использование смешанных полимерных систем с использованием танинфенолформальдегидных смол с изоциа-натом [21] или карбамидоформальдегидной смолой [22].
В работе [23] показана возможность использования танинов из коры квебрахо. Танин вводили в готовую фенолформальдегидную смолу, полученную при мольном соотношении фенол:формальдегид 1:2,2 с содержанием гидроксида натрия 7,3 мас. %. На основе полученной смолы была изготовлена трехслойная фанера.
Установлено, что смолы на основе квебрахо по сравнению со стандартной фенолформальдегидной смолой, обладают более высокими механическими свойствами. Введение порошка квебрахо позволило снизить эмиссию формальдегида и улучшить водостойкость смол.
Смолы на основе чистого танина, полученные путем автоконденсации, были изготовлены в нескольких лабораториях, но не одна из них не была коммерциализирована. Одним из факторов, ограничивающим использование танинов в смолах
для древесных композитов, является сложность обработки из-за их высокой вязкости [13].
Для производства фенолформальдегидных смол в качестве замены фенола также используют пиролизные масла, полученные путем пиролиза лигноцеллю-лозного материала при очень высокой температуре и давлении. Athanassiadou, Nakos и Tsiantzi [24] утверждали, что до 50 % фенола может быть заменено в фе-нолформальдегдной смоле для производства фанеры и плит OSB.
1.1.2 Получение и свойства карданола
При промышленной переработке орехов кешью в качестве побочного продукта получают красновато-коричневое темное масло со специфическим запахом, называемое жидкостью скорлупы орехов кешью (ЖСОК). Основные производства (около 75 % мирового производства) сосредоточены во Вьетнаме, Нигерии, Индии, Кот-д'Ивуаре и Бразилии [25].
ЖСОК составляет около 25 % общей массы ореха кешью, только в 2013 году было получено около 1.000.000 тонн ЖСОК в качестве побочного продукта ореховой промышленности. Образование такого большого объема ЖСОК становится реальной экологической проблемой. Таким образом, использование данного продукта в качестве сырья позволит не только утилизировать ЖСОК, но и создавать на его основе новые продукты [26].
Основными химическим соединениями, присутствующими в ЖСОК являются: анакардиновая кислота, карданол, кардол и 2-метилкардол (рис. 1.1) [27]:
Рисунок 1.1 - состав ЖСОК Данные соединения имеют алкильную боковую цепь, состоящую из 15 атомов углерода, расположенных в мета-положении относительно гидроксильной группы, имеющую различную степень насыщенности и содержащую до 3 двойных связей, расположенных у 8, 11 и 14 атома углерода [28, 29].
В промышленности карданол получают при декарбоксилировании или при вакуумной дистилляции ЖСОК [30, 31]. Карданол выпускают в виде стандартного продукта и продукта высшего сорта (таблица 1.1) [32]. Таблица 1.1 - Характеристики карданола
Параметры Сорт
Стандартный Высший
1 2 3
Агрегатное состояние жидкость жидкость
Цвет темно-коричневый светло-желтый
Плотность при 30 °С, г/см3 0,927 - 0,934 0,927 - 0,934
Вязкость при 30 °С, сПз 50 - 65 45 - 60
Точка плавления, °С менее 50 менее 50
Кислотное число, мгКОН/г менее 5 менее 5
Продолжение таблицы 1.1
1 2 3
Йодное число, ^2/100г более 210 более 220
Гидроксильное число, мгКОН/г 180 - 200 180 - 200
Коэффициент преломления 1,500 - 1,520 1,500 - 1,515
Дигидроксифенолы, % 4 - 6 2 - 4
Это смесь, состоящая из 3-пентадецилфенола, 3-(8^)-пентадеценил)фенола, 3-(8^),11^)-пентадекадиенил)фенола и 3-(8^),11^),14-пентадекатриенил)-фенола [33].
Карданол можно считать трехфункциональным фенолом благодаря наличию в орто- и «ара-положениях ароматических колец атомов водорода, способных вступать в реакцию поликонденсации с образованием фенолформальдегид-ных смол резольного типа [34].
Таким образом, благодаря схожести химического строения, карданол может быть использован в качестве альтернативной замены нефтехимического фенола в синтезе фенолформальдегидных смол, используемых в производстве древесных композиционных материалов.
1.1.3 Фенолформальдегидные смолы, модифицированные
ЖСОК и карданолом
В работе [35] для синтеза резольной смолы использовали фенол, формальдегид в виде 37 % раствора и ЖСОК (кислотное число 5-7 мг КОН/г образца, йод-
Л
ное число 304 м^2/ 100 г образца, плотность при 32 °С 0,9632 г/см , содержание влаги 0 %). На основе данных по йодному и кислотному числам считали средний молекулярный вес ЖСОК 300 г/моль.
В качестве катализатора использовали 2,5 Н гидроксид натрия из расчета 1 мас. % на фенолы. Синтез осуществляли при мольном соотношении фенолов (фе-
нол + ЖСОК) к формальдегиду 1:1,85, заменяя до 60 % фенола на ЖСОК, при температуре конденсации 65±2 °С до достижения свободного фенола в смоле менее 1 %, с последующим отгоном воды с помощью вакуума. Свойства полученных образцов смол представлены в таблице 1.2.
Таблица 1. 2 - Свойства фенолформальдегидных смол, модифицированных ЖСОК
Весовое соотношение Фенол:ЖСОК Время конденсации, ч Содержание свободного фенола, % Содержание свободного формальдегида, % Время же-латинизации при 150 °С, с Содержание сухих веществ, % Растворимость в метаноле
100:00 4 0,31 1,97 250 81,5 Растворима
85:15 6 0,82 1,98 262 74,5 Растворима
80:20 6 0,52 1,99 269 77,2 Растворима
75:25 6 0,33 3,01 275 71,9 Растворима
55:45 6 0,44 1,09 347 79,8 Растворима
40:60 6 0,65 2,07 389 75,9 Растворима
С увеличением содержания ЖСОК увеличивалось время желатинизации, что может быть связано с низкой реакционной способностью ЖСОК, возникающей из-за стерического фактора боковой цепи. С использованием полученных смол были изготовлены образцы слоистого пластика на основе волокна джута. 50 %-ный раствор смолы (в ацетоне) вручную наносили на предварительно высушенный при 80 °С в течение 20 минут джутовый мат, поддерживая массовое соотношение смола/волокно 40/60. Растворитель выпаривали при 70 °С и затем от-
Л
верждали при давлении 480 кг/см при 160 °С в течение 15 минут. Физико-механические свойства полученных плит представлены в таблице 1.3.
Таблица 1. 3 - Физико-механические свойства слоистого пластика
Весовое соотношение Прочность на рас- Ударная проч- Напряжение про-
Фенол:ЖСОК тяжение, кг/см2 ность, Дж/мм2 боя, В/мм
1 2 3 4
100:00 319,49 0,969 1674
Продолжение таблицы 1.3
1 2 3 4
85:15 298,69 1,256 2110
80:20 238,69 1,799 2083
75:25 216,9 2,430 2283
55:45 160,90 2,435 2666
40:60 64,20 2,376 2390
С увеличением содержания ЖСОК существенно снижается прочность при растяжении, но улучшается ударная прочность и напряжение пробоя. Также установлено, что ЖСОК с кислотным числом более 10 мг КОН/г образца не подходит для синтеза резольных смол.
E.Papadopoulou и K.Chrissafis в работе [36] изучали свойства фенолфор-мальдегидной смолы, синтезированной с заменой 20 % фенола на ЖСОК и сравнивали с обычной фенолформальдегидной смолой, синтезированной полностью из нефтехимического сырья.
Смолы изучали с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC). Установлено, что для отверждения фенолформальдегидной смолы, модифицированной ЖСОК, необходимо более длительное время и более высокая температура по сравнению со стандартной фенолформальдегидной смолой.
Была исследована возможность применения модифицированной смолы в производстве фанеры при идентичных условиях: температура прессования 130 °С,
л
давление 1,5 МПа, время прессования 6 мин, расход клея 150 г/см . Результаты анализа фанеры представлены в таблице 1.4.
Таблица 1.4 - Физико-механические свойства фанеры
Наименование показателя Фанера, изготовленная на основе фенолформальдегидной смолы Фанера, изготовленная на основе фенолформальде-гидной смолы, модифицированной ЖСОК
Прочность на сдвиг, МПа 1,04 1,08
Когезия, % 74 86
Эмиссия формальдегида, мг/л 0,52 0,56
Использование обоих типов смол показало практически идентичные результаты при испытании фанеры, таким образом, фенолформальдегидные смолы, синтезированные с заменой до 20 мас. % фенола на ЖСОК, могут быть использованы в качестве альтернативной замены стандартной фенолформальдегидной смолы.
Yuan Liu [37] с коллегами анализировали термическую стабильность фенолформальдегидной и фенолкарданолформальдегидной смол. Синтез фенолформальдегидной смолы вели следующим образом: 0,7 моль фенола смешивали с 1,2 моль формальдегида в виде 37 %-ного раствора. Смесь перемешивали при температуре 50 °С в течение 1 часа. Затем добавляли 30 г водного раствора аммиака и в течение 2 часов выдерживали смесь при температуре 75 °С. Затем с помощью роторного испарителя удаляли растворитель и добавляли этанол.
Синтез фенолкарданолформальдегидной смолы вели аналогичным образом, карданол в количестве 0,3 молей вводили в синтез на стадии загрузки аммиака.
Полученные смолы отверждали при температуре от 80 до 160 °С в течение 5 часов. Химические структуры отвержденных смол определяли с помощью ИК-Фурье спектроскопии (рис. 1.2).
Волновое число, см"1
Рисунок 1.2 - ИК-спектры фенолформальдегидной и фенолкарданолформальде-
гидной смол
Полоса поглощения при 3500 см-1 указывает на наличие -ОН групп как в фенолформальдегидной, так и в фенолкарданолформальдегидной смолах. Относительно слабый пик поглощения, наблюдаемый при 3030 см-1, является результатом валентных колебаний ароматических =С-Н. Пики, наблюдаемые при 1550 см-1 и 1650 см-1 характерны для валентных -С=С- колебаний ароматического кольца. Пик поглощения при 1250 см-1 связан с валентными колебаниями С-ОН. По сравнению с фенолформальдегидной смолой, фенолкарданолформальдегидная смола имеет пики поглощения при 2950 см-1 и 2930 см-1, являющиеся следствием С-Н вибраций на -СН3 и -СН2-, связанные с карданольной структурой.
Тепловые свойства отвержденных смол были определены с помощью термогравиметрического анализатора Q5000 (TA Instrument Corporation, США). Около 10 мг каждого образца нагревали от 40 до 800 ° С в атмосфере азота при скорости потока 25 мл/мин. Скорость линейного нагрева составляла 5, 10, 15 и 20 °С/мин (рис. 1.3, 1.4).
Похожие диссертационные работы по специальности «Технология и оборудование химической переработки биомассы дерева; химия древесины», 05.21.03 шифр ВАК
Разработка экологически безопасных феноло-формальдегидных смол, модифицированных техническими лигнинами2009 год, кандидат химических наук Варфоломеев, Алексей Анатольевич
Синтез и применение лигнофенолоформальдегидных смол на основе технических препаратов лигнина2025 год, кандидат наук Глазунова Маргарита Геннадьевна
Влияние неорганических электролитов на свойства карбамидоформальдегидных олигомеров для малотоксичных древесностружечных плит1998 год, кандидат технических наук Пазникова, Светлана Николаевна
Утилизация полимерных отходов, содержащих фенолформальдегидные смолы, с получением сорбентов для очистки сточных вод нефтехимических предприятий2021 год, кандидат наук Атанова Анна Сергеевна
Модификация карбамидоформальдегидных смол гликолурилом и глиоксалем для получения древесно-стружечных плит с пониженной эмиссией формальдегида2019 год, кандидат наук Перминова Дарья Алексеевна
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Баулина Надежда Сергеевна, 2018 год
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Дмитриева, Е. Деревообрабатывающая отрасль России. Итоги 2017 г. [Электронный ресурс] / Е. Дмитриева // Лес онлайн. - 2018. - Режим доступа: https://www.lesonline.rU/n/59390.
2. Шалашов, А.П. Состояние и перспективы развития производства древесных плит в России / А.П. Шалашов // Древесные плиты: теория и практика: Сборник докладов международной научно-практическая конференции. - Спб.: Изд-во Политехн. ун-та. - 2017. - С. 6-11.
3. Anastas, P.T. Green Chemistry: Theory and Practice / P.T. Anastas, J.C. Warner // Oxford University Press, New York. - 1998. - p. 30.
4. Langenberg, K. Green Adhesives: Options for the Australian industry - summary of recent research into green adhesives from renewable materials and identification of those that are closest to commercial uptake / K. Langenberg, W. Grigsby, G. Ryan // Forest & Wood Products Australia. - 2010. - p. 42.
5. Stark, N. Wood-Based Composite Materials Panel Products, Glued-Laminated Timber, Structural Composite Lumber, and Wood-Nonwood Composite Materials // N. Stark, Z. Cai, C. Carll // Wood Handbook: Wood as an Engineering Material. - 2010. - Vol. 1 - Р. 11-28.
6. Варанкина, Г.С. Формирование низкотоксичных клееных древесных материалов / Г.С. Варанкина, А.Н. Чубинский. - СПб.: Химиздат, 2014. - 148 с.
7. Кондратьев, В.П. Синтетические клеи для древесных материалов /, В.П. Кондратьев, В.И. Кондращенко. - М.: Научный мир, 2004. - 520 с.
8. Кондратьев, В.П. Совершенствование эксплуатационных свойств и технологии фанеры повышенной водостойкости / В.П. Кондратьев, А.Б. Чубов, Е.Г. Соколова // Известия Санкт Петербургской Лесотехнической академии. - 2011. -№ 194. - С. 116-124.
9. Qetin, N. Studies on Lignin-Based Adhesives for Particleboard Panels / N. Qetin, N. Ozmen // Turkish journal of agriculture and forestry. - 2003. - Vol. 27 - Р. 183-189.
10. Siddiqui, H. Sustainable Bio-Based Phenol-Formaldehyde Resoles Using Hy-drolytically Depolymerized Kraft Lignin / H. Siddiqui, N. Mahmood, Z. Yuan, F. Crapulli, L. Dessbesell, A. Rizkalla, A. Ray, C. Xu // Molecules . - 2017. - Vol. 22 (11) - p. 20.
11. Kalami, S. Replacing 100% of phenol in phenolic adhesive formulations with lignin // S. Kalami, M. Arefmanesh, E. Master, M. Nejad // Journal of Applied Polymer science. - 2017. - Vol. 134 - p. 45124.
12. Conner, A.H. Carbohydrate modified phenol-formaldehyde resins / A.H. Conner, L.F. Lorenz // Journal of wood chemistry and technology. - 1986. - Vol. 6 - P. 591-613.
13. Pilato, L. Phenolic Resins: A Century of Progress / L. Pilato. - New York: Springer, 2010. - p. 545.
14. Блажей, А. Фенольные соединения растительного происхождения / А. Блажей, Л. Шутый. - М.: Мир, 1977. - 239 с.
15. Pizzi, A. Wood products and green chemistry / A. Pizzi // Annals of Forest Science. - 2016. - Vol. 73 - P. 185-203.
16. Pizzi, А. Handbook of adhesive technology / А. Pizzi, K.L. Mittal // Revised and Expanded. Marcel Dekker, Inc., 2003. - p. 1024.
17. Pizzi, A. The chemistry and development of pine tannin adhesives for exterior particleboard / A. Pizzi, E.P. von Leyser, J. Valenzuela, J.G. Clark // Holzforschung. -1993. - Vol. 47. - P. 168-174.
18. (Larch tannin adhesive): Pat. CN1120572 / ft; Publ. 26.05.1995.
19. (Preparation of low free monomer, degradable persimmon tannin modified phenolic resin): Pat. CN101328252 / tiHilfil^; Publ. 27.07.2008.
20. Spray dried tannin/spray dried phenolic dry mixtures to produce osb binders: Pat. CA2323765 / Edward M. Gres; Publ. 27.04.2002.
21. Dilute process for the polymerization of non-ethylene alpha-olefin homopolymers and copolymers using metallocene catalyst systems: Pat. US 0764175 / J. W. Frederick, K. L. Kaufman, R. M. Koros, H. W. Margo, S. Rea, A. Rossi, J. E. Stanat, L. K. Wright; Publ. 09.06.1994.
22. (Additive of applying condensed tannin extracts as adhesive for thermosetting wood): Pat. CN1422928 / ^^
Publ. 02.12.2001.
23. Moubarik, A. Cornstarch and tannin in phenol-formaldehyde resins for plywood production / A.Moubarik, A. Pizzi, A. Allal, F. Charrier, B. Charrier // Industrial Crops and Products. - 2009. - Vol. 30 - P. 188-193.
24. Athanassiadou, E. Wood Adhesives Made with Pyrolysis Oils / E. Athanassi-adou, S. Tsiantzi, P. Nakos // A.C.M. Wood Chemicals plc. - 2001. - p. 8.
25. Raquez, J.-M. Thermosetting (bio) materials derived from renewable resources: a critical review. / J.-M. Raquez, M. Deleglise, M.F. Lacrampe, P. Krawczak // Progress in Polymer Science. - 2010. - Vol. 35. - P. 487-509.
26. Lomonaco, D. Cashew Nutshell Liquid (CNSL): From an Agro-industrial Waste to a Sustainable Alternative to Petrochemical Resources / D. Lomonaco, M. Giuseppe, S.E. Mazzetto // Cashew Nut Shell Liquid: A Goldfield for Functional Materials. - 2017. - P. 19-38.
27. Mazzetto, S.E. Óleo da castanha de caju: oportunidades e desafios no contexto do desenvolvimento e sustentabilidade industrial / S.E. Mazzetto, D. Lomonaco, G. Mele // Quím Nova. - 2009. - № 32. - P. 732-741.
28. Shobha, S.V. Supercritical carbon dioxide and solvent extraction of the phenolic lipids of cashew nut (Anacardium occidentale) shells / S.V. Shobha, B. Ravin-dranath //, J. Agric. Food Chem. - 1991. - Vol. 39. - P. 2214-2217.
29. Smith, Jr. R.L. Separation of cashew (Anacardium occidentale) nut shell liquid with supercritical carbon dioxide / R.L. Smith Jr., R.M. Malaluan, W.B. Setianto, H. Inomata, K. Arai // J. Bioresource Technol. - 2003. - Vol. 88. - P. 1-7.
30. Risfaheri,T.T. Isolation of cardanol from cashew nut shell liquid using the vacuum distillation method. / T.T. Risfaheri, M. Anwar, I. Sailah // Indonesian Journal of Agriculture. - 2009. - № 2. - P. 11-20.
31. Tyman, J.H. Long chain phenols: Part XI. Composition of natural cashew nutshell liquid (Anacardium occidentale) from various sources /, J.H. Tyman, L.S. Kiong - 1978. - Vol. 13. - P. 525-532.
32. Phenolic varnishes, insulating compositions and paints/enamels based on cardphenol, Technical Note [Электронный ресурс]. - режим доступа: http://www.rishabhgroup.com/rishabh-resinschemicals-product-phenolic-varnishes. html.
33. Talbiersky, J. Phenols from Cashew Nut Shell Oil as a Feedstock for Making Resins and Chemicals / J. Talbiersky, J. Polaczek, R. Ramamoorty, O. Shishlov // Oil Gas Europeen Magazine. - 2009. - № 1. - P. 33-39.
34. Isaiah, N.H. Kinetics of reaction between meta-substituted long chain alkyl phenols and formaldehyde. / N.H. Isaiah, M. Yaseen, J.S. Aggarwal // Angew. Makromol. Chem. - 1972. - Vol. 24. - P. 163-169.
35. Mahanwar, P.A. Effect of Cashew Nut Shell Liquid (CNSL) on Properties of Phenolic Resins / P.A Mahanwar., D.D. Kale // J. Appl. Polym. Sci. - 1996. - № 61. -Р. 2107-2111.
36. Papadopoulou, E. Thermal Study of Phenol-Formaldehyde Resin Modified with Cashew Nut Shell Liquid / E. Papadopoulou, K. Chrissafis // Thermochim. Acta. -2011. - № 512. - Р. 105-109.
37. Liu, Y. Thermal Stability of Cardanol Modified Phenolic Resin / Y. Liu, J. Du, J. Luo, X.Q. Feng, Z.B. Cai, M.H. Zhu // Journal of Polymer Materials. - 2015. -Vol. 32. - Р. 165-177.
38. Misra, A.K. Kinetics of Alkaline-Catalyzed Cardanol- Formaldehyde Reaction. II. Mechanism of the Reaction / A.K. Misra, G.N. Pandey // J. Appl. Polym. Sci. -1985. - № 30. - Р. 969-977.
39. Misra, A.K. Kinetics of Alkaline-Catalyzed Cardanol- Formaldehyde Reaction. III. Determination of Composition of the Resin / A.K. Misra, G.N. Pandey // J. Appl. Polym. Sci. - 1985. - № 30. - Р. 979-983.
40. Misra, A.K. Kinetics of Alkaline-Catalyzed Cardanol- Formaldehyde Reaction. I / A.K. Misra, G.N. Pandey // J. Appl. Polym. Sci. - 1984. - № 29. - Р. 361-372.
41. Yadav, R. Reaction kinetics of water soluble alkaline-catalyzed cardanol-formaldehyde reaction / R. Yadav // Malaysian Polymer Journal. - 2013. - Vol. 8. - Р. 26-33.
42. Cardona, F. Characterization of Environmentally Sustainable Resole Phenolic Resins Synthesized with Plant-based Bioresources / F. Cardona, T.H. Sultan // BioRe-sources. - 2016. - Vol. 11. - Р. 965-983.
43. Cardona, F. Novel Phenolic Resins with Improved Mechanical and Toughness Properties / F. Cardona, A.L. Kin-Tak, J. Fedrigo // J. Appl. Polym. Sci. - 2012. -№ 123. - Р. 2131-2139.
44. Cardona, A. Synthesis of phenolic bio-resins for advanced composites in civil engineering structures / А. Cardona, T. Aravinthan, J. Fedrigo, C. Moscou // Southern Region Engineering Conference 11-12 November 2010, Toowoomba, Australia SREC 2010-T3-3.
45. Способ получения жидких резольных фенолформальдегидных смол: Пат. 2448123 РФ, МПК C08G8/00. / О.Ф. Шишлов, Й. Талбирски, Д.П. Трошин, А.А. Ковалёв, Н.С. Баулина, В.В. Глухих. - № 2011101061/04; Заявл. 12.01.2011; Опубл. 20.04.2012.
46. Lubi, C. Mary. Particleboard from Cashew Nut Shell Liquid / C. Mary Lubi, E.T. Thachil // Polymer-Plastics Technology and Engineering. - 2007. - № 46. - Р. 393-400.
47. Шишлов, О.Ф. Получение и свойства древесных композитов с новыми карданолсодержащими адгезивами: дис. ... докт. техн. наук: 05.21.03 / Шишлов Олег Федорович. - Екатеринбург, 2015. - 385 с.
48. Трошин, Д.П. Получение древесных композиционных материалов с карданолсодержащими спирторастворимыми резольными смолами: дис. ... канд. техн. наук: 05.21.03 / Трошин Дмитрий Петрович. - Екатеринбург, 2014. - 112 с.
49. Угрюмов, С.А. Исследование эксплуатационных свойств фанеры на основе малотоксичной фенолформальдегидной смолы / С.А. Угрюмов, А.В. Бунец-кий // Энциклопедия инженера-химика: научно-практический и справочно-информационный журнал. - 2013. - № 7. - С. 24-27.
50. Maffezzoli, A. Cardanol based matrix biocomposites reinforced with natural fibres / A. Maffezzoli, E. Calo, S. Zurlo, G. Mele, A. Tarzia, C. Stifani // Compos. Sci. and Technol. - 2004. - Vol. 64. - № 6. - Р. 839-845.
51. Bisanda, E.T.N. Properties of sisal-CNSL composites. / E.T.N. Bisanda, M.P. Ansell // Journal of Materials Science. - 1992. - Vol. 27. - P. 1690-1700.
52. Ju'nior, A.E. Thermal and mechanical properties of biocomposites based on a cashew nut shell liquid matrix reinforced with bamboo fibers / A.E. Ju'nior, A. Barreto, D.S. Rosa, F. Maia, D. Lomonaco, S.E. Mazzetto // Journal of Composite Materials. -2015. - Vol. 47. - № 18. - Р. 2203-2215.
53. Santos, R. Cardanol-formaldehyde thermoset composites reinforced with buriti fibers: Preparation and characterization / R. Santos, A. Souza, M. Paolib, C. Sou-za // Composites: Part A. - 2010. - № 41. - Р. 1123-1129.
54. Balaji, A. Mechanical and thermal properties of untreated bagasse fiber reinforced cardanol eco-friendly biocomposites / A. Balaji, B. Karthikeyan, J. Swamina-than, C. Sundar Raj // Advances in natural and applied sciences. - 2017. - № 11. - Р. 73-81.
55. Тришин, С.П. Технология древесных плит: Практикум / С.П. Тришин. -2-е изд., стер. - М.: Изд-во МГУЛ, 2003. - 96 с.
56. Кондратьев, В.П. Водостойкие клеи в деревообработке / В.П. Кондратьев, Ю.Г. Доронин. - М.: Лесн. пром-сть, 1988. - 216 с.
57. Кондратьев, В.П. Синтетические смолы в деревообработке / В.П. Кондратьев, В.И. Кондращенко, В.Е. Шредер. - Санкт-Петербург: Изд-во Политехнического ун-та, 2013. - 411 с.
58. ГОСТ 20907-2016 Смолы фенолоформальдегидные жидкие. Технические условия. - М.: Стандартинформ, 2017. - 20 с.
59. Carotenuto, G. Kinetic study of phenolic resin cure by IR spectroscopy / G. Carotenuto, L. Nicolais // J.Appl. Polym. Sci. - 1999. - Vol. 74. - № 11. - Р. 27032715.
60. Vyazovkin, S. Evaluation of Activation Energy of Thermally Stimulated Solid-State Reactions under Arbitrary Variation of Temperature / S. Vyazovkin // Journal of Computational Chemistry. - 1997. - Vol. 18. - № 3. - Р. 393-402.
61. Vyazovkin, S. ICTAC Kinetics Committee recommendations for performing kinetic computations on thermal analysis data/, S. Vyazovkin, K. Alan, M.J. Criadoc, L.A. Perez-Maquedac, C. Popescud // Sbirrazzuolie Thermochimica Acta. - 2011. - P. 1-19.
62. Пен, Р. З. Планирование эксперимента в Statgraphics / Р.З. Пен. - Красноярск : СибГТУ-Красноярский писатель, 2012. - 270 с.
63. Вадзинский Р. Статистические вычисления в среде Excel / Р. Вадзин-ский. - СПб.: Питер, 2008. - 608 с.
64. ГОСТ 19592-80 Плиты древесноволокнистые. Методы испытаний. - М.: Изд-во стандартов, 1980. - 10 с.
65. Бирюков, В.И. Справочник по древесноволокнистым плитам / В.И. Бирюков, М.С. Лащавер, Е.Д. Мерсов. - М.: Лесная пром-сть, 1981. - 184 с.
66. Халафян, А.А. STATISTICA 6. Статистический анализ данных / А.А. Халафян. - М.: ООО «Бином-Пресс, 2008. - 512 с.
67. ГОСТ 32567-2013 Плиты древесные с ориентированной стружкой. Технические условия. - М.: Стандартинформ, 2014. - 18 с.
68. ГОСТ Р 56309-2014 Плиты древесные строительные с ориентированной стружкой (OSB). Технические условия. - М.: Стандартинформ, 2015. - 14 с.
69. Волынский, В.Н. Технология клееных материалов / В.Н. Волынский. -Архангельск: АГТУ, 2003. - 280 с.
70. Вершков, Л.В. Временная методика определения предотвращенного экологического ущерба [Электронный ресурс] / Л.В. Вершков, В.Л. Грошев, В.В. Гаврилов, Н.Н. Бурцева - Режим доступа: http://www. waste.ru/uploads/library/usherb.pdf.
УТВЕРЖДАЮ: Директор по произврдс/ву
выпуска опытно-промышленной партии фенолкарданолформальдегидной смолы СФЖ-OSB
Мы, нижеподписавшиеся, директор по науке и развитию Шишлов О Ф., главный технолог Куликова Н.М., начальник цеха №15/2 Ширяева О.С., начальник научно-технического центра Трошин Д.П. и ведущий инженер научно-технического центра Баулина Н С. составили настоящий акт о том, что 2 марта 2017 года в цехе № 15/2 ПАО «Уралхимпласт» на реакторе поз. 23/3 был проведен опытно-промышленный синтез фенолкарданолформальдегидной смолы СФЖ-OSB, в количестве 5,7 тонн. При выпуске опытно-промышленной партии смолы никаких особенностей протекания технологических процессов не наблюдалось.
Свойства опытно-промышленной партии смолы СФЖ-OSB представлены в таблице:
Свойства опытно-промышленной партии смолы СФЖ-OSB
№ Наименование показателя Норма по ТУ СФЖ-OSB
1 Вязкость по ВЗ-246 (сопло 4мм) при 20 °С, с 30-60 36
2 Массовая доля нелетучих веществ, % 42-46 44,4
3 Массовая доля щелочи, % 5,5-6,5 5,6
4 Массовая доля свободного фенола, % Не более 0,05 0
Продолжение приложения Б
щепы
1. Штабели круглых лесоматериалов
2. Транспортер поперечный,
3. Станок окорочный. Бункер накопительной
4. Станок стружечный,
5. Бункер для сырой стружки, в. Камера сушильная, 7 Бункер для сухой стружки,
8.11. Сортировочная устанобка,
9.12. Смеситель,
10,13. Расходные емкости смолы, К, 15. Дозировочные насосы,
16. Формирующая машина,
17. Подпрессайщик,
18. Пресс,
19. Форматно-одрезной
20. Веерный охладитель.
Готодая продукция
УТВЕРЖДАЮ //*<•',• _ Зав'ё^йший лесничеством : 11 ЛИ Невзоров А.Ф.
Щ^№РОШМ1 Невзоров А.Ф.
; Ш / 15 марта 2017г
АКТ
опытно-промыптленного выпуска OSB плит с фенолкардаполформальдегидной смолой марки СФЖ OSB
Мы, нижеподписавшиеся, представители компании « ИГТ Глава КФХ Невзоров А.Ф.» заведующий лесничеством Невзоров А.Ф.. начальник производства Новиков С.К., представители компании ПАО «Уралхимпласт» директор по науке и развитию Шишлов О.Ф.. ведущий инженер по смолам для деревообрабатывающей промышленности Баулина Н.С., представитель Уральского Государственного Лесотехнического Университета профессор кафедры ТЦБПиПП, доктор технических наук Глухих В.В. составили настоящий акт о том, что в период с 7 по 8 марта 2017 годайа производственной площадке компании «ИП Глава КФХ Невзоров А.Ф.» были изготовлены опытно-промышленные образцы плиты OSB из древесины лиственных пород (осина, береза) с использованием фенолкарданол-формальдегидной смолы СФЖ OSB н.1 в количестве 5,7т производства компании ПАО «Уралхимпласт».
Режимы изготовления плиты OSB представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Технологические параметры изготовления плитOSB
Наименование параметра Единица измерения Значение
Количество слоев 1 j
Породный состав древесного сырья
хвойные породы % об. 40
лиственные породы 60 (Береза, Осина)
Влажность сухой стружки (НС/ВС) % 5-8/4-6
Влажность осмоленной стружки (НС/ВС): % 15-17/13-15
Влажность плиты % 11-13
Температура горячего прессования °С 150
Давление горячего прессования атм 120
Выдержка при максимальном давлении мин 3
Общая продолжительность горячего прессо- мин 6,3
вания
Заданный период было изготовлено ЗЗм3 плиты ОЯВ толщиной 9мм. Средний расход смолы составил 172,3кг товарной смолы или 79,3кг абсолютно сухой смолы на 1м3 плиты. Результаты физико-механических испытаний плит 08В представлены в таблице 2:
Продолжение приложения Г
Таблица 2 - Физико-механические показатели плит
Наименование показателя 11орма по ГОСТ 563092014 для плит толщиной не более 11 мм класса ОСП-2 Результат анализа образцов
Разбухание по толщине, %, не более 20 19
Предел прочности при растяжении перпендикулярно к гитсти плиты, МПа, не менее 0,34 0,46
Предел прочности при изгибе по главной оси плиты, МПа, не менее 22 24
Содержание формальдегида, установленное перфораторным методом определения, мг/100 г абсолютно сухой плиты - 0,68
Данные таблицы показывают, что 08В плита, изготовленная с использованием фе-нолкарданолформальдегидной смолы СФЖ ОЙВ соответствует требованиям ГОСТ 563092014 для плиты класса ОСП-2. Полученные плиты соответствуют классу эмиссии Е0,5.
Таким образом, фенолкарданолформальдегидную смолу марки СФЖ ОЯВ можно использовать для производства плит 08В на существующем оборудовании.
От «ИП глава КФХ Невзоров А.Ф.»:
Л А.Ф.Невзоров
С.К.Нови
От 1 [АО «Уралхимпласт»: Н.С.Баулина
От УГЛТУ:
С
В.В. Глухих
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.