|
В технологии производства плит в
древесноволокнистую массу вводят связующие, гидрофобизирующие (увеличивающие
водостойкость) вещества, осадители и другие добавки.
Связующие вещества. В качестве упрочняющих (связующих)
веществ обычно используют альбумин или фенолоформальдегидные смолы,
получившие наибольшие применение, а также сосновую канифоль.
Черный технический альбумин представляет собой белковый
клей, получаемый из сыворотки крови животных путем быстрого испарения влаги.
Альбумин содержит более 70% водорастворимых веществ. Нерастворимая часть
альбумина удерживается в растворе во взвешенном состоянии. По внешнему виду
альбумин — мелкий однородный порошок красно-коричневого цвета разных
оттенков. Рабочий раствор альбумина приготовляют путем разведения его в воде
с добавкой формалина или извести.
Фенолоформальдегидные (синтетические) смолы представляют
собой продукты поликонденсации фенолов с формальдегидом. Если поликонденсацию
проводят при избытке формальдегида в присутствии основного катализатора
(едкого натра NaOH, гидроксида бария Ва(ОН)2, гидроксида аммония NH4OH),
получают резоль- ные смолы. Резольные смолы при нагревании отверждаются и
приобретают неизменяемую структуру, становясь неплавкими и нерастворимыми.
Если поликонденсацию осуществляют при избытке фенола и используют кислотный
катализатор (соляную НС1 или щавелевую НООС — СООН кислоту), получают новолачные
смолы. Такие смолы размягчаются при нагревании и приобретают твердую
структуру при остывании.
Для изготовления древесноволокнистых плит применяют
фенолоформальдегидные смолы резольного типа марок СФЖ-3024Б, СФЖ-3014 и др.
Фенолоформальдегидные резольные смолы активно вступают во
взаимодействие с компонентами древесины и с повышением температуры при
горячем прессовании отверждаются, создавая химические (стабильные) и
физические (лабильные, т. е. неустойчивые) узлы. Химические узлы могут быть
образованы метиленовой и ди- метиленэфирной связями. Физические узлы
обусловлены водородными связями между различными кислородсодержащими группами
(фенольными гидроксилами, гидроксилами метилольных групп и демитиленэфирными
связями).
Кроме образования непосредственных связей «фенолоформаль-
дегидный полимер — древесный комплекс», образующиеся при горячем прессовании
промежуточные продукты смолы каталитически воздействуют на продукты гидролиза
древесины, способствуя установлению непосредственных связей между волокнами.
Этим объясняется значительный прирост прочности плит при введении в
древесноволокнистую массу, с учетом потерь всего лишь 0,2 ... 0,5%
связующего.
Фенолоформальдегидные смолы обеспечивают прочные и
водостойкие клеевые соединения.
Сосновая канифоль, состоящая из смоляных кислот,
представляет собой твердую стекловидную хрупкую массу желтовато-коричневого
цвета. В зависимости от способа добывания различают живичную и экстракционную
канифоль. Температура плавления 55°С.
В производстве мягких древесноволокнистых плит иногда
канифоль применяют в качестве упрочняющей добавки.
Гидрофобизирующие вещества. Древесноволокнистые плиты в
условиях повышенной влажности начинают коробиться, поскольку менее плотная,
обладающая большей поверхностью сетчатая обратная сторона плиты впитывает из
воздуха больше влаги, чем плотная, гладкая лицевая сторона. Расширяясь
больше, чем гладкая, сетчатая сторона плиты выгибается.
При увлажнении плиты не только коробятся, но и разбухают,
увеличиваясь в размерах. Если края плит прибиты или зажаты в рамке,
увеличение размеров приводит к короблению и волнистости. Чтобы придать
древесноволокнистым плитам определенную водостойкость и гидрофобность,
применяют гидрофобизирующие вещества: парафин, церезин, церезиновую
композицию и дистиллятный гач. Внесение какого-либо из этих веществ в
небольшом количестве (до 1 %) резко повышает водостойкость плит. Добавление
большего количества веществ снижает прочность плит и становится нецелесообразным.
Парафин получают из нефти, каменноугольной, торфяной и
сланцевой смол, древесного дегтя, а также при каталитическом синтезе жидкого
топлива из оксида углерода и водорода. В производстве древесноволокнистых
плит обычно применяют нефтяной парафин, состоящий из смеси твердых насыщенных
углеводородов. По внешнему виду парафин — это воскоподобная масса без запаха,
белого или желтоватого цвета, плотность которой при температуре 20°С
составляет 910 ... 930 кг/м3. Температура плавления парафина 50 ... 70°С;
содержание масел обычно не превышает 5%. Парафин нерастворим в воде, но
растворим в бензине, бензоле и других органических растворителях.
В производстве древесноволокнистых плит к парафину не
предъявляют особых требований.
Церезин — восковой продукт, по составу близкий к парафину;
состоит из высокомолекулярных насыщенных углеводородов. Цвет — от белого до
коричневого. Температура плавления более высокая, чем у. парафина.
Церезиновой композицией называют сплав церезина с
парафином.
Дистиллятный гач — смесь твердых нефтяных парафиновых
углеводородов с содержанием масел до 25%. Для производства
древесноволокнистых плит мокрым способом применяют гач с содержанием масел до
15%.
Все перечисленные вещества относятся к воскоподобным
продуктам, поэтому их применение в расплавленном виде при мокром способе
производства древесноволокнистых плит затруднено. Гидрофобизирующие добавки
вводят в древесноволокнистую массу в виде специально приготовленных и
разбавленных горячей водой щелочных эмульсий. Это достигается интенсивным
перемешиванием с добавкой эмульгатора. В качестве эмульгатора используют:
олеиновую кислоту с аммиаком, лигносульфонат (сульфитно- дрожжевую бражку),
кубовые остатки синтетических жирных кислот.
Осадители. Осадителями называют вещества, способствующие
осаждению в водной суспензии проклеивающих составов на древесных волокнах.
Наиболее употребительными осадителями являются сернокислый алюминий и серная
кислота.
Сернокислый алюминий AbfSC^b или сернокислый глинозем
(иногда называют сульфат алюминия) представляет собой гранулы, брикеты или
куски неопределенной формы серого или белого цвета. В производстве
древесноволокнистых плит применяют очищенный сернокислый алюминий, который в
зависимости от сорта характеризуется содержанием оксида алюминия АЬ03 не менее
14 ... 16,3% и нерастворимого в воде остатка не более 0,3 ... 0,7%.
Серная кислота H2S04 — бесцветная маслообразная жидкость
плотностью 1,834 г/см3 при температуре 18°С. На производство обычно поступает
концентрированная кислота.
Другие добавки. В производстве специальных
древесноволокнистых плит, изготовляемых как мокрым, так и сухим способами,
применяют различные химические добавки. Например, для повышения водостойкости
твердых плит их пропитывают талловым маслом с сиккативом, госсиполовой
смолой, отходами низкомолекулярного полиэтилена и др. Мягкие и полутвердые
плиты пропитывают нефтяным битумом.
Для получения огнестойких плит в древесноволокнистую массу
вводят: при мокром способе производства — нефелиновый антипи- рен с добавкой
асбеста, а при сухом способе — фосфаты и сульфаты аммония, буру, борную
кислоту и т. д.
Биостойкие плиты получают, применяя незначительные добавки
кремнефтористого аммония, анилида салициловой кислоты, пентахлорфенолята
натрия.
Для совершенствования технологического процесса различных
видов плит иногда применяют специальные добавки. Например, добавки резорцина
и анилида салициловой кислоты вводят при размоле в пропарочную камеру
дефибратора в количестве 0,15... ... 1% от массы щепы для получения твердых,
сверхтвердых и мягких плит. В этом случае прочность плит возрастает. При
введении в древесноволокнистую массу при мокром способе производства
полиэтиленимина уменьшается продолжительность обезвоживания ковра, а в
оборотной воде снижается количество взвешенных веществ.
|