RU2366571C1 - Method to produce articles from wood that features low degree of chemicals evaporation - Google Patents
Method to produce articles from wood that features low degree of chemicals evaporation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2366571C1 RU2366571C1 RU2008101965/12A RU2008101965A RU2366571C1 RU 2366571 C1 RU2366571 C1 RU 2366571C1 RU 2008101965/12 A RU2008101965/12 A RU 2008101965/12A RU 2008101965 A RU2008101965 A RU 2008101965A RU 2366571 C1 RU2366571 C1 RU 2366571C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wood
- bisulfite
- formaldehyde
- treated
- fibers
- Prior art date
Links
Landscapes
- Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способу изготовления изделий из древесного материала с низкой степенью выделения химических веществ, а также к изделиям из древесного материала, которые могут быть получены таким способом.The invention relates to a method for manufacturing products from wood material with a low degree of release of chemicals, as well as to products from wood material that can be obtained in this way.
Изделия из древесного материала, например древесно-стружечные или древесно-волокнистые плиты, получают из древесной стружки волокнистых материалов с добавлением клея. Обычно клей наносят на измельченную древесину (стружку) или на волокнистый материал в процессе изготовления изделия из древесного материала и после этого полученные еще влажные изделия из древесного материала прессуют при высоких температурах (горячее прессование), при этом клей отверждается. Длительное время в таких клеях использовали формальдегидсодержащие смолы в качестве отверждающих и/или связующих агентов.Products from wood material, for example wood-particle boards or wood-fiber boards, are obtained from wood chips of fibrous materials with the addition of glue. Typically, the adhesive is applied to the chopped wood (shavings) or to fibrous material during the manufacturing process of the product from wood material and after that the still wet products from the wood material are pressed at high temperatures (hot pressing), while the adhesive cures. For a long time, formaldehyde-containing resins were used in such adhesives as curing and / or binding agents.
Плиты из древесных материалов часто используют внутри закрытых помещений. Поэтому важно, чтобы эти плиты не выделяли раздражающих (например, с сильным запахом) или даже опасных веществ. Выделяющиеся компоненты могут выделяться из самой древесины или из клея.Wood-based panels are often used indoors. Therefore, it is important that these boards do not emit irritating (e.g., with a strong odor) or even hazardous substances. Released components can be released from the wood itself or from glue.
При использовании формальдегидсодержащих смол для изготовления изделий из древесины полученные изделия выделяют формальдегид, поэтому его количество ограничено законодательными нормами и добровольными ограничениями в промышленности до существенно низких значений.When using formaldehyde-containing resins for the manufacture of wood products, the resulting products emit formaldehyde, therefore its amount is limited by legislative norms and voluntary restrictions in the industry to significantly low values.
Известно, что различные методы снижают содержание формальдегида, в частности выделение формальдегида из изделий, выполненных из древесных материалов. Некоторые из них следующие:It is known that various methods reduce the formaldehyde content, in particular the emission of formaldehyde from products made from wood materials. Some of them are as follows:
- модификация клея посредством уменьшения молярного соотношения формальдегида и других компонентов смол;- modification of the adhesive by reducing the molar ratio of formaldehyde and other resin components;
- добавление веществ, которые связывают формальдегид, например карбамида;- the addition of substances that bind formaldehyde, such as urea;
- смешивание смол, содержащих формальдегид, с другими смолами;- mixing resins containing formaldehyde with other resins;
- увеличение времени прессования.- increase in pressing time.
Однако эти методы снижают эффективность производства (повышают стоимость, снижают производительность из-за увеличения времени прессования) или имеют отрицательное влияние на физические или механические свойства продукта (снижение стабильности смол, снижение стабильности и устойчивости швов и т.п.).However, these methods reduce production efficiency (increase cost, reduce productivity due to increased pressing time) or have a negative effect on the physical or mechanical properties of the product (decrease in resin stability, decrease in the stability and stability of joints, etc.).
Следовательно, задачей изобретения является предложение улучшенного способа изготовления изделий из древесных материалов, в результате которого получают изделия, имеющие, в частности, пониженную степень выделения химических веществ.Therefore, the object of the invention is to propose an improved method for manufacturing products from wood materials, resulting in products that have, in particular, a reduced degree of release of chemicals.
Эта задача решена способом изготовления изделий из древесных материалов, содержащих древесную стружку или древесные волокна, склеенные вместе, в котором древесину обрабатывают бисульфитом перед обработкой клеем.This problem is solved by a method of manufacturing products from wood materials containing wood shavings or wood fibers glued together, in which the wood is treated with bisulfite before gluing.
Неожиданно было обнаружено, что таким способом можно изготовить улучшенные изделия из древесных материалов, которые имеют весьма низкую степень выделения химических веществ или вообще не выделяют нежелательные (летучие) химические вещества, которые присутствуют в древесном сырье. Кроме того, древесная стружка или древесные волокна, обработанные бисульфитом, показывают лучшее взаимодействие с клеем.It was unexpectedly discovered that in this way improved products can be made from wood materials that have a very low degree of release of chemicals or do not emit unwanted (volatile) chemicals that are present in wood raw materials. In addition, wood chips or wood fibers treated with bisulfite show a better interaction with the adhesive.
Для производства изделий из древесных материалов обычно обрабатывают древесину широколиственных и иглолистных пород либо по отдельности либо в смеси. Сначала древесину окоряют и измельчают. Опилки или древесную стружку можно добавить в измельченную древесину. После этого смесь просеивают и разделяют для удаления нежелательных компонентов, таких как песок, ненужные обломки, камни или металлы. После этого смесь промывают для удаления таких нежелательных компонентов как песок или камни. На следующей стадии измельченную древесину нагревают и дегидратируют. Это осуществляют предпочтительно посредством прессования. Измельченную и обработанную древесину затем обрабатывают под давлением 0,8-12 бар в атмосфере, насыщенной водяным паром. Согласно изобретению в атмосферу, насыщенную водяным паром, добавляют бисульфитную соль. Бисульфитные соли могут быть солями щелочных металлов и/или аммония. Предпочтительно используют натриевые и/или аммонийные бисульфиты. Особенно предпочтительным является бисульфит аммония. Количество бисульфитной соли составляет от 3 до 30 кг, предпочтительно от 3 до 12 кг на кубический метр полученной плиты. Продолжительность обработки составляет по меньшей мере 1,5 минуты, предпочтительно от 3 до 8 минут. В этом случае большие количества бисульфита приводят к увеличению продолжительности обработки до завершения реакции, которая позволит бисульфиту проникнуть внутрь волокон для обеспечения стабильного импрегнирования.For the manufacture of wood products, wood of broadleaf and acicular species is usually treated either individually or in a mixture. First, the wood is barked and ground. Sawdust or wood chips can be added to the chopped wood. After that, the mixture is sieved and separated to remove unwanted components such as sand, unnecessary debris, stones or metals. After this, the mixture is washed to remove unwanted components such as sand or stones. In the next step, chopped wood is heated and dehydrated. This is preferably carried out by pressing. The crushed and treated wood is then treated under a pressure of 0.8-12 bar in an atmosphere saturated with water vapor. According to the invention, a bisulfite salt is added to an atmosphere saturated with water vapor. The bisulfite salts may be alkali metal and / or ammonium salts. Sodium and / or ammonium bisulfites are preferably used. Ammonium bisulfite is particularly preferred. The amount of bisulfite salt is from 3 to 30 kg, preferably from 3 to 12 kg per cubic meter of the resulting plate. The processing time is at least 1.5 minutes, preferably from 3 to 8 minutes. In this case, large amounts of bisulfite lead to an increase in processing time until completion of the reaction, which will allow bisulfite to penetrate into the fibers to ensure stable impregnation.
В одном из вариантов осуществления изобретения древесину обрабатывают бисульфитом до получения стружки или волокон, например в печи для облегчения осуществления способа. Последующая обработка древесных волокон парафином не будет отрицательно влиять на осуществление способа согласно изобретению.In one of the embodiments of the invention, the wood is treated with bisulfite to obtain chips or fibers, for example in a furnace to facilitate the implementation of the method. Subsequent treatment of wood fibers with paraffin will not adversely affect the implementation of the method according to the invention.
Согласно другому варианту осуществления изобретения стружку или волокна обрабатывают бисульфитом, например, в рафинере. В этом случае способ является особенно эффективным.According to another embodiment of the invention, the chips or fibers are treated with bisulfite, for example in a refiner. In this case, the method is particularly effective.
Не желая ограничиваться какой-либо теорией, авторы изобретения полагают, что обработка измельченной древесины бисульфитом является важной для связывания летучих веществ в измельченной древесине и ограничения выделения летучих веществ. При обработке бисульфитом могут образовываться, например, аддукты бисульфита с альдегидами, метилкетоном или альфа-кетоэфирами. Кроме того, бисульфит проявляет свои отбеливающие свойства и может реагировать с пигментами, присутствующими в древесине, поэтому могут быть получены довольно светлые изделия из древесины. Светлый цвет древесины является важным показателем качества.Not wanting to be limited by any theory, the inventors believe that the processing of crushed wood with bisulfite is important for the binding of volatile substances in crushed wood and to limit the release of volatile substances. When treated with bisulfite, for example, adducts of bisulfite with aldehydes, methyl ketone or alpha-ketoesters can form. In addition, bisulfite exhibits its whitening properties and can react with pigments present in wood, so fairly light wood products can be obtained. The light color of wood is an important indicator of quality.
Кроме того, при обработке древесины бисульфитом имеет место слабое кислотное импрегнирование волокон, вследствие чего достигается полная поликонденсация смол и, следовательно, полное поглощение свободного формальдегида в случае использования смол, содержащих формальдегид. Оба эти эффекта дают возможность получить изделия из древесных материалов, которые проявляют весьма низкие показатели перфорации и, следовательно, чрезвычайно низкое выделение формальдегида.In addition, in the processing of wood with bisulfite, there is a weak acid impregnation of the fibers, which results in complete polycondensation of the resins and, therefore, complete absorption of free formaldehyde in the case of resins containing formaldehyde. Both of these effects make it possible to obtain products from wood materials that exhibit very low perforation rates and, consequently, extremely low formaldehyde emissions.
Обработка бисульфитом в течение по меньшей мере 1,5 минут гарантирует, что дезинтеграция древесины является практически полной и, следовательно, последующая обработка импрегнирующим агентом против набухания древесины в присутствии влаги будет эффективной.Treatment with bisulfite for at least 1.5 minutes ensures that the disintegration of the wood is almost complete and, therefore, subsequent treatment with an impregnating agent against swelling of the wood in the presence of moisture will be effective.
После этого импрегнированное древесное сырье дополнительно измельчают до стружки или волокон, склеивают, сушат и прессуют. Это осуществляют известными способами.After that, the impregnated wood raw materials are further crushed to shavings or fibers, glued, dried and pressed. This is carried out by known methods.
Клеем, который используется для склеивания стружки или волокон, предпочтительно является аминопласт. Особенно предпочтительно использовать формальдегидсодержащую смолу. Ее предпочтительно выбирают из группы, включающей мочевиноформальдегидную смолу, меламиноформальдегидную смолу, мочевиномеламиноформальдегидную смолу и меламиновую мочевинофенолоформальдегидную смолу. Подходящие смолы является коммерчески доступными в виде растворов или порошков, а производство и применение подходящих смол описано в уровне техники. Для способа согласно изобретению предпочтительными являются мочевиноформальдегидная смола и меламиноформальдегидная смола, которые используют в обычных количествах.The adhesive that is used for bonding chips or fibers is preferably an aminoplast. It is especially preferred to use a formaldehyde-containing resin. It is preferably selected from the group consisting of urea-formaldehyde resin, melamine-formaldehyde resin, urea-melamine-formaldehyde resin and melamine urea-phenol-formaldehyde resin. Suitable resins are commercially available as solutions or powders, and the manufacture and use of suitable resins is described in the art. For the method according to the invention, urea-formaldehyde resin and melamine-formaldehyde resin, which are used in conventional amounts, are preferred.
Особенно предпочтительно использовать смолы с низким содержанием формальдегида, с низким соотношением формальдегида к мочевине. Предпочтительным молярным соотношением формальдегида к мочевине является от 0,8:1 до 1,05:1.It is particularly preferable to use resins with a low formaldehyde content, with a low ratio of formaldehyde to urea. A preferred molar ratio of formaldehyde to urea is from 0.8: 1 to 1.05: 1.
Однако при использовании обработки измельченной древесины бисульфитом также можно использовать клеи с более высоким молярным соотношением формальдегида к мочевине. Также изделия из древесных материалов, полученные таким образом, показывают чрезвычайно низкие значения перфорации, которые удовлетворяют существующим нормам. С такими смолами, которые более реакционноспособны и дешевле по сравнению со смолами с низким содержанием формальдегида, можно даже получить плиты класса Е1. Способ согласно изобретению имеет то преимущество, что обычные смолы без дополнительных агентов, связывающих формальдегид, можно использовать в клеях без отрицательного влияния на механические или физические свойства конечного продукта. Однако если желательно, можно использовать клей, содержащий дополнительно агенты, связывающие формальдегид.However, when using crushed wood with bisulfite, glues with a higher molar ratio of formaldehyde to urea can also be used. Also, wood products obtained in this way show extremely low perforation values that satisfy existing standards. With such resins, which are more reactive and cheaper than resins with a low formaldehyde content, you can even get class E1 boards. The method according to the invention has the advantage that conventional resins without additional formaldehyde binding agents can be used in adhesives without adversely affecting the mechanical or physical properties of the final product. However, if desired, an adhesive may be used that additionally contains formaldehyde binding agents.
Дополнительно к аминопласту клей может содержать такие добавки, как сшивающие агенты для ускорения отверждения, гидрофобные агенты, инертные соли, агенты для поддержания рН, фунгициды или биоциды.In addition to the aminoplast, the adhesive may contain additives such as crosslinking agents to accelerate curing, hydrophobic agents, inert salts, pH maintenance agents, fungicides or biocides.
Склеивание осуществляют предпочтительно посредством прессования окончательно измельченной древесины, в которую добавлен клей, при температурах от 120 до 250°С. При таких условиях аминопласт отверждается довольно быстро и получают изделия из древесных материалов с хорошими механическими свойствами, которые в большей части невосприимчивы к влаге.Bonding is preferably carried out by pressing the finely chopped wood into which the adhesive is added at temperatures from 120 to 250 ° C. Under such conditions, the aminoplast cures quite quickly and produce products from wood materials with good mechanical properties, which are largely immune to moisture.
ПримерExample
Изготавливали две древесно-волокнистые плиты S1 и V1 вышеописанным способом с использованием формальдегидмочевинной смолы с молярным соотношением формальдегида к мочевине, равным 1:1,08, с тем отличием, что для изготовления плиты V1 измельченную древесину не обрабатывали бисульфитом перед процессом импрегнирования. Обработку измельченной древесины бисульфитом проводили под давлением 8,5 бар в течение 3,5 минут, количество бисульфита составляло 3 кг на 1 м3 измельченной древесины. После предварительной обработки древесины проводили увлажнение неимпрегнирующим агентом и после этого прессование.Two wood-fiber boards S1 and V1 were prepared as described above using formaldehyde urea resin with a molar ratio of formaldehyde to urea equal to 1: 1.08, with the difference that chopped wood was not treated with bisulfite before the impregnation process to produce plate V1. The crushed wood was treated with bisulfite under a pressure of 8.5 bar for 3.5 minutes, the amount of bisulfite was 3 kg per 1 m 3 of crushed wood. After pretreatment of the wood, moistening with a non-impregnating agent was carried out and then pressing.
В таблице 1 даны значения содержания формальдегида, определенные методом экстрагирования с применением перфоратора (согласно стандарту DIN EN 120 - древесные материалы - определение содержания формальдегида) обеих древесно-волокнистых плит S1 и V1.Table 1 shows the values of formaldehyde content determined by extraction using a punch (according to DIN EN 120 - wood materials - determination of formaldehyde content) of both wood-fiber boards S1 and V1.
Значения в таблице показывают, что обработка измельченной древесины бисульфитом позволяет получить изделия из древесных материалов, показывающие чрезвычайно низкую степень выделения химических веществ. Кроме того, древесно-волокнистая плита S1 выделяла чрезвычайно малые количества других химических веществ и была значительно светлее, чем древесно-волокнистая плита V1.The values in the table show that the processing of crushed wood with bisulfite allows you to get products from wood materials, showing an extremely low degree of release of chemicals. In addition, S1 fiberboard produced extremely small amounts of other chemicals and was significantly lighter than V1 fiberboard.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008101965/12A RU2366571C1 (en) | 2005-07-27 | 2005-07-27 | Method to produce articles from wood that features low degree of chemicals evaporation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008101965/12A RU2366571C1 (en) | 2005-07-27 | 2005-07-27 | Method to produce articles from wood that features low degree of chemicals evaporation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2366571C1 true RU2366571C1 (en) | 2009-09-10 |
Family
ID=41166495
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008101965/12A RU2366571C1 (en) | 2005-07-27 | 2005-07-27 | Method to produce articles from wood that features low degree of chemicals evaporation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2366571C1 (en) |
-
2005
- 2005-07-27 RU RU2008101965/12A patent/RU2366571C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20180243939A1 (en) | Method for the Production of Wood Material Articles with Low Emissions of Chemical Compounds | |
JPS61102213A (en) | Manufacture of particle or fiber board | |
RU2470050C2 (en) | Method of reducing emission of aldehydes and volatile organic compounds from wood materials | |
US4478966A (en) | Cellulosic board | |
CA2244667C (en) | Bonding agent composition, its use as well as a process for the production of particle board | |
JP2018171897A (en) | Method of manufacturing wood composite material and wood composite material obtained by said manufacturing method | |
JP2022031549A (en) | Formaldehyde-free wood binder | |
US4265846A (en) | Method of binding lignocellulosic materials | |
AU675575B2 (en) | Tannin-based bonding agents | |
RU2366571C1 (en) | Method to produce articles from wood that features low degree of chemicals evaporation | |
US2664377A (en) | Method of impregnating and laminating fibrous materials with lignin | |
US11459495B2 (en) | Binder for cellulose-containing materials | |
SU1118655A1 (en) | Composition for manufacturing fiber boards by dry method | |
NO743597L (en) | ||
RU2186808C1 (en) | Pressure composition for wood board fabrication | |
RU2694748C2 (en) | Method for production of plate materials based on vegetable raw materials and bifunctional synthetic binders | |
RU2010702C1 (en) | Compound for manufacturing soft wood filament tiles or like articles | |
RU2032012C1 (en) | Method for pressed lignocellulose material manufacturing | |
RU2209819C2 (en) | Molding compound for fabricating wood chipboard | |
WO2023106168A1 (en) | Method for producing fiber board and compressed material for production of fiber board | |
SU1177319A1 (en) | Compound for manufacturing fibre boards | |
SU927553A1 (en) | Particle-board panel manufacturing method | |
DE19820833A1 (en) | Recycling used chipboard and fiberboard materials | |
RU2148600C1 (en) | Press-composition for difficultly combustible tile material making | |
RU2114882C1 (en) | Molded material for manufacturing of difficulty combustible plate materials |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20120424 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20130812 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner |