СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДРЕВЕСНЫХ ПЛАСТИКОВ

Согласно изобретению предлагается способ получения пластичной, негорючей и водостойкой древесины, содержащей относительно малый процент пластификатора. Предлагаемый способ основан на применении для целей пластификации таких доступных аминов, как дициандиамид, тиомочевина, меламин, цианамид или их смеси, и состоит в следующем. Предварительно обработанная или необработанная древесина в виде толстых листов или шпона загружается в пропиточную ванну, содержащую насыщенный при температуре 60-80° водный раствор одного из перечисленных выше веществ; после 10-30-минутной выдержки при 60-80° шпон вынимается из ванны, отжимается и сушится при 70-80°. После этого материал готов к употреблению, так как будучи прогрет при температуре 130-160° и давлении 3-15 кг/см² в течение 0,5-2 минут, в зависимости от толщины шпона, он способен принимать ту или иную форму и сохранять ее при обычных и лаж» повышенных температурах (40-60°).

Пластифицирующая роль перечисленных аминов объясняется тем, что они при температуре прессования или штампования входят во взаимодействие с лигнином древесины с образованием термопластичных соединений смолоподобного характера, способных оказывать пластифицирующее действие на древесину.

На основании проведенного исследования конденсации щелочного лигнина с вышеперечисленными аминами установлено, что физические свойства смол, получающихся в результате такого взаимодействия, зависят в значительной степени от характера взятого основания, причем наиболее интересные свойства наблюдаются у дициандиамидо-лигниновой и тиомочевино-лигниновой смол, так как в этом случае продукты реакции обладают относительно высокой водостойкостью и термостабильностью. Последнее свойство особенно ярко выражено у дициандиамидо-лигнинового поликонденсата, имеющего температуру размягчения порядка 180-200°.

Благодаря наличию описанного смолоподобного соединения лигнина с тем или иным основанием, добавляемым для придания древесине пластических свойств, пластифицированная древесина при давлении 400-600 кг/см² превращается в монолитную массу той или иной формы, причем физико-механические свойства такого пластика достаточно высоки (удар 20-80 кг/см², разрыв 2000-2500 кг/см² в случае листового материала).

В зависимости от формы и требуемых механических свойств детали для прессования возможно брать пластифицированную древесину в виде шпона, крошки, опилок, стружки, волокна или муки.

Детали самой сложной формы с успехом могут быть получены на основе прессованной пластичной древесины без затраты дорогостоящих смол. Водостойкость листового материала или деталей на основе прессованной древесины на 25-30% превышает водостойкость обычной древесины; детали эти совершенно не меняют своей формы при нагревании до 140-150°, имеют прекрасный внешний вид и хорошие физико-механические показатели. Водостойкость изделий может быть, в случае необходимости, значительно повышена и доведена до водостойкости тех или иных высококачественных пластических масс путем поверхностной лакировки изделия или поверхностной лакировки таблеток, подготовляемых для прессования, причем расход смолы в этом случае крайне невелик (примерно 0,5% от веса детали).

Условия прессования пластифицированной древесины должны подбираться в зависимости от сложности детали и вида применяемой древесины (крошка, стружка, мука или волокно и т.п.), а также от характера пластификатора.

Пример 1. В насыщенный при 70-80° водный раствор дициандиамида погружают обработанную предварительно щелочью древесину - шпон (σ = 0,9 мм - 1,5 мм). Выдержка в пропиточной ванне 10-20 минут. Затем шпон вынимают из ванны, избытку раствора дают стечь, и шпон сушат при температуре 70-80° в течение 6-8 часов, Содержание поглощенного дициандиамида в шпоне 14-16%. Шпон обладает обычной для древесины водостойкостью, негорюч, при длительном воздействии огня медленно тлеет с образованием прочной черной корки. При тлении никакого коробления не замечается. Шпон при температуре 150-160° и давлении 0,5-15 кг/см² при выдержке в течение 30-50 сек. принимает любые радиусы кривизны и сохраняет их по снятии нагрузки.

Пример 2. В насыщенный при 70-80° водный раствор тиомочевины погружают простой или балинитовый шпон и выдерживают в пропиточной ванне в течение 20-30 минут. Далее следует обработка, как приведено в примере I. Количество поглощенной тиомочевины, достаточное для пластификации, - 10-15%.

Древесина приобретает примерно те же свойства, что и в примере 1. Водостойкость и гигроскопичность ее также не выше обычной для древесины.

Пример 3. Получение листового материала на основе прессованного шпона (балинитового или простого), обработанного насыщенным раствором дициандиамида при 70-100° и затем высушенного.

Шпон укладывают вдоль волокна или вперекрестку. Затем подвергают термической обработке под давлением и при температуре прессования 175-180°, давлении 450-600 кг/см² и выдержке 2 мин/мм. Охлаждение под прессом до 70-80°.

Материал показывает следующие физико-механические свойства: удар 60-80 кг/см² (поперек волокон), растяжение 2000-2500 кг/см².

Кроме того, значительно повышается его водостойкость.

Полученный листовой материал способен принимать при температуре 160-180° и незначительном давлении любые радиусы кривизны и сохранять их при обычной или повышенной температуре.

Пример 4. Шпон-крошка, древесные опилки, стружка, мука или волокно пластифицированные, как в примере 1, спрессовываются на ручном прессе в таблетки. Последние обмакиваются в водный или спиртовой раствор смолы или совершенно не лакируются и применяются для прессования той или иной детали при давлении 400-600 кг/см² и температуре 150-160°.

Применение дициандиамида позволяет не охлаждать прессформы до температуры 70-80° и производить горячее распрессовывание, что ускоряет производственный цикл и уменьшает расходы на амортизацию пресс-форм.

Физико-механические показатели детали меняются в широких пределах в зависимости от характера примененной пластичной древесины, но во всех случаях достаточно высоки.