×
19.07.2019
219.017.b69c

Способ получения плитных материалов на основе растительного сырья и бифункциональных синтетических связующих

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002694748
Дата охранного документа
16.07.2019
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к производству плитных материалов типа древесноволокнистых высокой плотности из растительного сырья с использования синтетических связующих. Способ получения плитных материалов включает введение в пресс-массу в виде частиц растительного сырья от 5 до 10 мас.% связующего, выбранного из малеиновой кислоты, или фталевого ангидрида, или малеинового ангидрида, или этиленгликоля, или бутандиола-1,4, а также их комбинации в эквимолярном соотношении. 1 з.п. ф-лы, 28 пр., 2 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к производству плитных материалов типа древесноволокнистых высокой плотности (ДВП-ВП) из растительного сырья с использования синтетических связующих. Изобретение может быть использовано для изготовления погонажных изделий конструкционного и другого назначения в мебельной и строительной промышленности.

Плитные материалы типа ДВП-ВП из растительного сырья традиционно изготавливают с использованием синтетических термореактивных смол - феноло-, карбамидо- и меламино-формальдегидных и др., имеющих ряд недостатков. Процесс их изготовления и эксплуатации является токсичным, а также ограничен сроком применения. При эмиссии формальдегид оказывает раздражающее действие на кожу и нервную систему человека.

Для снижения эмиссии формальдегида на сегодняшний день применяют новые рецептуры смол - двухкомпонентные (для разных слоев древесного ковра), замену формальдегида на глиоксаль, замену фенола на карданол (фенольный продукт растительного происхождения), модификацию феноло-формальдегидных смол лигнинами, модификацию отвердителя и его замену [Леонович А.А. Физико-химические основы образования древесных плит / Леонович А.А.. СПб.: Химиздат, 2003. 192 с.; Катраков И.Б. Древесные композиционные материалы без синтетических связующих: монография / И.Б. Катраков - Барнаул: Изд-во Ал тун-та, 2012. -164 с.; Варфоломеев А.А. Фенолоформальдегидные смолы, модифицированные лигнинами / Варфоломеев А.А., Синегибская А.Д., Гоготов А.Ф., Гизетдинова Н.А. Братск: Изд-во БрГУ, 2012. 272 с.]. Каждый из разработанных способов имеет свои достоинства и недостатки. Главным недостатком способов производства плитных материалов с использованием формальдегидосодержащих связующих является эмиссия в атмосферу формальдегида при эксплуатации плитных изделий, который оказывает вредное токсичное воздействие на человека. Для замены линейки формальдегидосодержащих связующих необходимо использовать соединения, способные образовывать трехмерную сетчатую структуру с основными компонентами растительного сырья - целлюлозой, лигнином и гемицеллюлозами, с образованием изделия с высокими эксплуатационными характеристиками.

Известна пресс-композиции для изготовления древесно-стружечных плит и способ получения древесно-стружечных плит на основе пресс-композиции [RU 2152966 С1, 20.07.2000], в которой в качестве исходного сырья для получения древесно-стружечных плит используется различные виды растительного сырья (древесина, однолетние растения, растительные отходы), которые подвергают воздействию гидролизующего реагента и обрабатывают их перегретым паром при 170-180°С. Пропаренные древесные отходы при декомпрессии превращаются в разволокненную древесную массу, которая для последующей переработки подсушивается до влажности не более 5%. Древесно-волокнистую массу без добавки связующих веществ формуют и проводят холодную подпрессовку. Горячее прессование осуществляют при 120-160°С и давлении 1,5 МПа.

Известен способ получения композиции для изготовления строительных материалов [Патент RU 2087444]. Сущность данного способа заключается в следующем: торф исходной влажности смешивают с малеиновым и/или фталевым ангидридом с общим содержанием 2-8 мас. %, загружают в форму и прессуют при 300 кг/см2 (≈29,4 МПа) и температуре 160°С. При этом получают брикеты (5×5×5)⋅10-2 м с прочностью на сжатие 14,0-42,0 МПа и водопоглощением 10,0-16,0 мас. %. Данные брикеты могут быть использованы в качестве утеплителей или отделочных материалов.

Наиболее близким по назначению и технической сущности к заявляемому изобретению является способ получения композиционных материалов из лигноцеллюлозного материала [Патент RU 2031915] (прототип). Сущность данного способа заключается в следующем: пресс-масса содержит карбамидоформальдегидную смолу 5-13 мас. %; алюмоборфосфатное связующее 3-9 мас. %; карбамид 0,5-2,5 мас. %; вода 9-17 мас. %; в качестве наполнителя используется различное растительное сырье. Карбамид растворяют в воде, затем вводят алюмоборфосфатный концентрат до однородной массы; наполнитель вначале обрабатывают алюмоборфосфатным концентратом модифицированным карбамидом, затем карбамидоформальдегидной смолой. Массу формируют в ковры, подпрессовывают и прессуют при 180°С, давлении 3,0 мПа и выдержке 0,36-0,46 мин/мм. При этом получают плитные материалы с пределом прочности при статическом изгибе 24,7-26,3 мПа. При этом содержание формальдегида составляет 6,0-7,8 мг/100 г плиты.

Недостатком описанного способа является то, что при достижении необходимых физико-механических свойств изделий, получаемых данным способом, в качестве наполнителя используется карбамидоформальдегидная смола, что приводит к высокому содержанию формальдегида в готовом изделии.

В предлагаемом изобретении указанные недостатки устраняются вследствие применения бифункциональных нелетучих синтетических связующих, не содержащих формальдегид.

Сущность предлагаемого нами изобретения заключается, в том, что растительное сырье (древесные опилки, солома злаковых и др.), содержащее целлюлозу, гемицеллюлозы и лигнин, наносят раствор бифункциональных синтетических связующих. При определенных условиях формования из этих веществ в точках контакта древесных пресс-масс с бифункциональными синтетическими связующими кроме воссоздающихся лигноуглеводных связей, аналогичных по типу и свойствам природным связям в исходной древесине, появляются новые углерод-углеродные и кислород-углеродные связи, вследствие этого могут быть получены полимерные вещества с высокими физико-механическими характеристиками.

Осуществление изобретения достигается тем, что на растительное сырье (опилки древесины с влажностью 6-8%, фракцией 0,6-1,2 мм) наносят ацетоновый раствор связующего количеством 5-10%, который включает в качестве растворенного вещества один из следующих компонентов: этиленгликоль; бутандиол-1,4; фталевая кислота; малеиновая кислота; фталевый ангидрид; малеиновый ангидрид или бинарные смеси: фталевый ангидрид и этиленгликоль; фталевая кислота и этиленгликоль; фталевый ангидрид и бутандиол-1,4; фталевая кислота и бутандиол-1,4; малеиновый ангидрид и этиленгликоль; малеиновый ангидрид и бутандиол-1,4; малеиновая кислота и этиленгликоль; малеиновая кислота и бутандиол-1,4. Прессование при удельном давлении 5 МПа и температуре прессования 140-145°С позволяет изготавливать плитные материалы с хорошими прочностными и гидрофобными свойствами.

Примеры получения предлагаемой пресс-массы

Пример 1

Готовят ацетоновый раствор фталевого ангидрида из расчета 5 г ангидрида на 100 г пресс-массы и равномерно наносят на воздушно-сухие древесные опилки. Полученную пресс-массу высушивают в токе воздуха и загружают в пресс-форму для горячего формования.

Плитные материалы изготавливались методом горячего прессования под давлением. После формования ковра проводилась теплая подпрессовка при 1 МПа, а затем осуществлялось горячее прессование при температуре 140-145°С и удельном давлении 5 МПа в течение 1 мин/мм готовой плиты. После этого полученное изделие охлаждали до 50-60°С без снятия давления. Общая продолжительность прессования составляет 40-50 мин.

Плитный материал, отпрессованный из пресс-массы, полученной по данному примеру, имеет следующие физико-механические характеристики:

плотность, кг/м3 980
прочность при изгибе, МПа 11,0
разбухание по толщине за 24 ч, % 100
водопоглощение за 24 ч, % 115

В таблице 1 приведены примеры изготовления плитных материалов с использованием различных связующих при различной концентрации и их физико-механические показатели.

С целью улучшения физико-механических характеристик плитных материалов было использовано в качестве связующего различные комбинации карбоновых кислот и ангидридов с гликолями. При использовании их смесей в результате реакции поликонденсации образуются полимеры, которые улучшают прочностные и гидрофобные характеристики плитных материалов. В таблице 2 приведены примеры изготовления плитных материалов с использованием комбинаций различных связующих при различной концентрации и их физико-механические показатели.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 78 items.
13.01.2017
№217.015.74c5

Безопасный экстракционно-флуориметрический способ определения селена в воде

Изобретение относится к аналитической химии и касается способа определения селена в воде. Сущность способа заключается в том, что к анализируемому раствору добавляют 0,4 мл раствора 3%-ного щелочного борогидрида натрия восстановителя, закрывают пробкой, встряхивают и оставляют на 5 мин для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002597769
Дата охранного документа: 20.09.2016
25.08.2017
№217.015.bad9

Люминесцирующие металлсодержащие полимеризуемые композиции и способ их получения

Изобретение относится к химии и технологии материалов, преобразующих электромагнитное излучение, и используется для получения люминесцирующих и избирательно поглощающих электромагнитное излучение металлсодержащих полимерных композиций для светотехники, опто- и микроэлектроники. Основой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615701
Дата охранного документа: 06.04.2017
26.08.2017
№217.015.eda4

Индикатор для обнаружения повышенной концентрации аммиака в воздухе рабочей зоны

Изобретение относится к устройствам для выявления утечек аммиака и может быть использовано в областях химической и холодильной промышленностей, в сфере производства удобрений и аммиака, а также для контроля воздушной среды в производственных помещениях. Индикатор представляет собой основу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628883
Дата охранного документа: 22.08.2017
29.12.2017
№217.015.f6d1

Способ пластической деформации металлов и сплавов

Изобретение относится к области пластической обработки металлов, таких как алюминий и его сплавы, и может быть использовано в различных областях промышленности и науки для глубокого формования металлических материалов. Способ пластической деформации алюминия и его сплавов включает механическое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639278
Дата охранного документа: 20.12.2017
29.12.2017
№217.015.f79d

Способ получения линимента на березовых почках

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, в частности к способу получения линимента на березовых почках. Способ получения линимента на березовых почках, включающий подготовку свиного жира, закладку березовых почек и свиного жира в емкость и воздействие на смесь жира и почек...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639571
Дата охранного документа: 21.12.2017
29.12.2017
№217.015.f90b

Дефектоскоп для сварных швов

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля и позволяет обнаруживать дефекты малых размеров и глубокого залегания в сварных швах, соединяющих, преимущественно, неферромагнитные материалы. Дефектоскоп для сварных швов включает в себя аппаратную и программную части. Дефектоскоп...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639592
Дата охранного документа: 21.12.2017
29.12.2017
№217.015.fb66

Способ концентрирования микроэлементов

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано в практике аналитических, агрохимических, медицинских лабораторий. Осуществляют концентрирование микроэлементов для последующего аналитического определения путем соосаждения с диантипирилметаном, образующим в системе вода -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002640337
Дата охранного документа: 27.12.2017
13.02.2018
№218.016.24a1

Мембранный экстрактор

Изобретение относится к экстракторам системы жидкость-жидкость для применения в биотехнологической, фармацевтической, химической, пищевой промышленности, и, в частности, может быть использовано для ускорения выделения целевых продуктов метаболизма микроорганизмов, например антибиотиков из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642641
Дата охранного документа: 25.01.2018
04.04.2018
№218.016.3134

Способ определения иодид-ионов катодной вольтамперометрией

Изобретение относится к области аналитической химии. Способ определения йодид-ионов катодной вольтамперометрией проводят на серебряном электроде в фоновом растворе 0,1 М ацетата натрия, выдерживая потенциал электролиза в диапазоне потенциалов (-0,15±0,05) В при скорости развертки 20 мВ/с - 50...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645003
Дата охранного документа: 15.02.2018
10.05.2018
№218.016.442b

Биоразлагаемый поливной шланг для капельного орошения

Изобретение относится к области устройств для капельного орошения. Поливной сочащийся шланг для капельного орошения выполнен из биоразлагаемого бумажного крафт-шпагата. Крафт-шпагат пропитан жидким растительным маслом. Шланг выполнен методом плетения. Плетение шланга обеспечивает микропористую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649857
Дата охранного документа: 05.04.2018
Showing 1-6 of 6 items.
20.07.2015
№216.013.632a

Способ карбоксиметилирования лигноуглеводных материалов

Изобретение относится к химической модификации лигноуглеводных материалов (ЛУМ) и предназначено для получения карбоксиметиловых эфиров лигноуглеводных материалов в виде калиевых солей. Лигноуглеводный материал в водной среде обрабатывают гидроксидом калия (КОН) при температуре 30-80°C в течение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556933
Дата охранного документа: 20.07.2015
20.10.2015
№216.013.834d

Способ карбоксиметилирования целлюлозы в гомогенной среде под воздействием микроволнового излучения

Изобретение относится к химическому модифицированию целлюлозы и предназначено для получения натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы. Порошковую целлюлозу растворяют в расплаве соли LiClO·3HO под воздействием микроволнового излучения мощностью 560-700 Вт с получением раствора концентрации от 1,6...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565216
Дата охранного документа: 20.10.2015
10.12.2015
№216.013.963b

Способ карбоксиметилирования целлюлозы в среде n,n-диметилацетамид - licl под воздействием микроволнового излучения

Изобретение относится к химическому модифицированию целлюлозы и предназначено для получения карбоксиметилцеллюлозы, может быть использовано в качестве реагентов для бурения нефтяных и газовых скважин, в строительной индустрии, в качестве химических реагентов при флотации, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570079
Дата охранного документа: 10.12.2015
09.06.2018
№218.016.5ca5

Способ получения плитных материалов на основе кавитированного растительного сырья и синтетических связующих

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к получению плитных материалов из пресс-массы в виде растительного сырья. В результате кавитационного воздействия образуется пресс-масса с содержанием легко- и трудногидролизуемых полисахаридов 14-16% и 34-36%...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656067
Дата охранного документа: 30.05.2018
19.04.2019
№219.017.3307

Способ получения сшитого карбоксиметилированного лигноуглеводного материала

Изобретение относится к химической модификации лигноуглеводного материала и предназначено для получения карбоксиметилового эфира лигноуглеводного материала. Лигноуглеводный материал обрабатывают гидроксидом натрия (NaOH) в мольном соотношении ОН-группы ЛУМ : NaOH, равном 1:1, при температуре...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002436797
Дата охранного документа: 20.12.2011
19.04.2019
№219.017.33c6

Способ карбоксиметилирования лигноуглеводных материалов

Изобретение относится к способу получения карбоксиметиловых эфиров лигноуглеводных материалов для использования в качестве реагентов для бурения нефтяных и газовых скважин, в строительной индустрии, в качестве химических реагентов при флотации, в горноперерабатывающей промышленности....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002442794
Дата охранного документа: 20.02.2012
+ добавить свой РИД