Патент на изобретение №2219049

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДРЕВОПЛАСТИКА

(57) Реферат:

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, к способам изготовления древесно-волокнистых, древесно-стружечных плит для мебельной промышленности. На дно формы засыпают цветную полимерную крошку, затем слой древесных частиц, обработанных модификатором, и осуществляют горячее прессование с последующим охлаждением под прессом до комнатной температуры. В качестве модификатора используют растворы следующих составов, мас.% к массе древесных частиц: огнезащитное покрытие “Триз” с вязкостью 8-10 сСт. – 15, 50%-ная суспензия сополимера акриловой и метакриловой кислот и 60%-ная эмульсия реакционно-способного полисилоксана в воде, взятых в соотношении 20:1 – 15. Изобретение повышает механическую прочность, снижает водопоглощение древопластика. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области деревообработки, в частности, к способам изготовления древесно-волокнистых и древесно-стружечных плит для мебельной промышленности.

Известны способы изготовления древесных плит с использованием в качестве связующего фенолформальдегидные смолы и заключающиеся в пропитке древесины стружки фенольным связующим, помещением древесного ковра в этажном прессе и горячем прессовании при температуре до 180^oС и давлении 20 МПа (Козаченко А. М. , Модлин Б. Д. Общая технология производства древесных плит. М.: Высшая школа, 1990).

Недостатком данных способов является использование фенольного связующего, выделяющего в процессе эксплуатации изделий пары фенола, что требует дополнительной защиты изделий – покрытие их защитными декоративными пленками, лаками, эмалями. Нарушение целостности защитного покрытия приводит к адсорбции древесной стружки влаги и, как следствие, короблению изделий.

Известен способ изготовления древопластика из древесных опилок и стружки, включающий обработку древесных частиц раствором модификатора (антипирен и гидрофобизатор), сушку пропитанных частиц, засыпку в форму цветной крошки отходов полимера, затем древесных частиц и прессование при температуре 160. . .250^oС и давлении 30…50 МПа с последующим охлаждением изделий под прессом (а.с. 1801745 МПК5 В 27 N 3/06).

Данный способ взят за прототип.

Известный способ имеет ряд недостатков, основные из которых следующие:
– древесные опилки перед обработкой модификаторов имеют влажность до 40 мас. %, что затрудняет процесс пропитки, кристаллы модификатора оседают на поверхности древесных частиц в процессе сушки, что приводит к разрыву сплошности гидрофобной пленки;
– подобная ситуация приводит к заметной адсорбции влаги кристаллами модификатора и последующего набухания декоративных плит и их коробление.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение водостойкости и механической прочности древопластика с сохранением экологической чистоты и обеспечением красивой декоративной поверхности.

Поставленная задача решается предварительным высушиванием древесных частиц (опилки и стружка) до остаточной влажности 10…12 мас.%, нагреванием до температуры 60…70^oС и последовательной обработкой модификаторами в виде растворов, мас.% (к массе древесных частиц):
– огнезащитное покрытие “ТРИЗ” с вязкостью 8…10 сСт…15 – 50% водная суспензия сополимера акриловой и метакриловой кислот и 60% водная эмульсия реакционно-способного полисилоксана, взятых в соотношении 20:1…………. 15
После этого массу перемешивают и подсушивают до остаточной влажности 15. . .20 мас.%. На дно формы засыпают цветную крошку полимера (хаотически или с оформлением рисунка). Сверху засыпают обработанные древесные частицы. Сформированный пакет устанавливают под пресс и осуществляют прессование при давлении 25…28 МПа и температуре 140…150^oС с последующим охлаждением под прессом до комнатной температуры.

Отпрессованные плиты древопластика после извлечения из формы выдерживают в течение не менее 40 мин при температуре помещения и затем направляют на форматную обрезку.

Предлагаемый способ изготовления древопластика был опробован на прессовом участке прессования пластиков. В таблице приведены примеры, иллюстрирующие предлагаемый способ.

Опилки, состоящие из частиц хвойных и лиственных пород дерева в соотношении 1: 1 с начальной влажностью 30…40 мас.% подвергали сушке в паровом шкафу до остаточной влажности 10…12 мас.%. Затем древесные частицы в количестве 2 кг последовательно обрабатывали модификатором-раствором 1 (огнезащитное покрытие “Триз” с вязкостью 8…10 сСт) в количестве 300 г. Смесь перемешивали и обрабатывали модификатором-раствором 2 (50% водная суспензия сополимера акриловой и метакриловой кислот с добавкой 60% водной эмульсией реакционно-способного полисилоксана в соотношении 20:1) в количестве 300 г. Смесь вновь тщательно перемешивали и подсушивали в паровом шкафу до остаточной влажности 15…20 мас.%. В металлическую форму с размерами рабочей камеры 320х280 мм (горизонтальная проекция) засыпали цветную крошку отходов ударопрочного полистирола (хаотично) в количестве 200 г. Сверху насыпали обработанные древесные частицы. Форму собирали, устанавливали под пресс и подавали давление прессования, равное 27 МПа. Температура плит пресса составляла 150^oС. При указанных условиях осуществляли выдержку в течение 15 мин, затем форму охлаждали до температуры 25…30^oС. Давление в процессе охлаждения не поддерживали, сохраняя естественные потери.

Полученную плиту древопластика распиливали на образцы и подвергали испытаниям на сжатие, влагопоглощение.

Полученные изделия отличаются красивым внешним видом, высокими значениями механических характеристик и удовлетворительной водостойкостью, которые выше таковых образцов, изготовленных по способу-прототипу на 15% и меньше в 3 раза соответственно.

Уменьшение влажности древесных частиц меньше 10 мас.%, увеличение давления прессования выше 28 МПа экономически не целесообразно, так как не влияет на качественные характеристики древопластика.

Температура прессования меньше 140^oС и давление прессования меньше 25 МПа приводит к снижению механических характеристик древопластика.

Древопластики, полученные по предлагаемому способу, не содержат экологически вредных веществ и могут быть использованы в мебельном производстве.

Формула изобретения

1. Способ изготовления древопластика с односторонней облицовкой его полимерным покрытием, включающий обработку древесных частиц модификаторами и горячее прессование, отличающийся тем, что древесные частицы перед обработкой сушат до влажности 10-12 мас.%, затем нагревают до 60-70С и последовательно обрабатывают модификаторами, затем на дно формы засыпают слой цветной крошки полимера, затем слой обработанных древесных частиц, подсушенных повторно до влажности 15-20%, прессуют при давлении 25-28 МПа и температуре 140-150С, после чего осуществляют охлаждение до комнатной температуры.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что древесные частицы обрабатывают последовательно модификаторами, представляющими растворы, мас.% к массе древесных частиц: огнезащитное покрытие “Триз” с вязкостью 8-10 cСт – 15, 50%-ная суспензия сополимера акриловой и метакриловой кислот и 60%-ная эмульсия реакционноспособного полисилоксана в воде, взятых в соотношении 20:1-15.

РИСУНКИ