RU2780373C2 - Способ получения древесно-волокнистых плит - Google Patents
Способ получения древесно-волокнистых плит Download PDFInfo
- Publication number
- RU2780373C2 RU2780373C2 RU2020130841A RU2020130841A RU2780373C2 RU 2780373 C2 RU2780373 C2 RU 2780373C2 RU 2020130841 A RU2020130841 A RU 2020130841A RU 2020130841 A RU2020130841 A RU 2020130841A RU 2780373 C2 RU2780373 C2 RU 2780373C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wood
- surfactants
- alkyl
- branched
- wood particles
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000011094 fiberboard Substances 0.000 title abstract 4
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims abstract description 93
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims abstract description 46
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000010025 steaming Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005056 compaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 23
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N oxane Chemical group C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- -1 fatty alcohol ether sulfates Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 claims description 8
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 claims description 4
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 claims description 4
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 claims description 4
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 claims description 3
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 claims description 3
- 239000002025 wood fiber Substances 0.000 claims description 3
- 125000005037 alkyl phenyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000011093 chipboard Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 abstract 1
- 241000218657 Picea Species 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 8
- YIVWQNVQRXFZJB-UHFFFAOYSA-N o-Succinylbenzoic acid Natural products OC(=O)CCC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O YIVWQNVQRXFZJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 5
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 5
- 230000001070 adhesive Effects 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 4
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 4
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 4
- 239000004435 Oxo alcohol Substances 0.000 description 3
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 240000001200 Eucalyptus globulus Species 0.000 description 2
- 235000004694 Eucalyptus leucoxylon Nutrition 0.000 description 2
- 235000010705 Eucalyptus maculata Nutrition 0.000 description 2
- 235000009683 Eucalyptus polybractea Nutrition 0.000 description 2
- 235000009687 Eucalyptus sargentii Nutrition 0.000 description 2
- 235000010099 Fagus sylvatica Nutrition 0.000 description 2
- 240000000731 Fagus sylvatica Species 0.000 description 2
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 2
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 2
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 2
- JSPLKZUTYZBBKA-UHFFFAOYSA-N Trioxidane Chemical compound OOO JSPLKZUTYZBBKA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 2
- SRBFZHDQGSBBOR-SQOUGZDYSA-N Xylose Natural products O[C@@H]1CO[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-SQOUGZDYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 235000001612 eucalyptus Nutrition 0.000 description 2
- 235000001617 eucalyptus Nutrition 0.000 description 2
- 235000001621 eucalyptus Nutrition 0.000 description 2
- 235000006356 eucalyptus Nutrition 0.000 description 2
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 2
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 235000005227 red mallee Nutrition 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 2
- 150000003871 sulfonates Chemical class 0.000 description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000287343 Acacia implexa Species 0.000 description 1
- 241000609240 Ambelania acida Species 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N D-Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N Melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 1
- ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N Polynoxylin Chemical compound O=C.NC(N)=O ODGAOXROABLFNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 1
- 229960003487 Xylose Drugs 0.000 description 1
- 239000002154 agricultural waste Substances 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010905 bagasse Substances 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 125000005442 diisocyanate group Chemical group 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000007380 fibre production Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 1
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000011122 softwood Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 239000010875 treated wood Substances 0.000 description 1
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N β-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к способу получения древесноволокнистых плит. Способ получения древесно-волокнистых плит включает следующие стадии: a) дробление древесины в древесную стружку, b) гидротермическая предварительная обработка древесной стружки паром в емкости для предварительной пропарки при температуре от 100 до 180°С и давлении от 1 до 10 бар, c) размалывание предварительно обработанной древесной стружки в тонкодисперсные древесные частицы в рафинере в присутствии пара при температуре от 150 до 200°С и давлении от 4,5 до 16 бар, d) склеивание и сушка тонкодисперсных древесных частиц, где сушку древесных частиц также можно проводить перед склеиванием, e) формование матов из связанных волокон и предварительное уплотнение матов, f) прессование склеенных и высушенных древесных частиц при температуре от 170 до 240°С в древесно-волокнистые плиты. По меньшей мере одну из стадий d) - е) проводят в присутствии одного или множества поверхностно-активных веществ. Повышается гидрофобность поверхности древесноволокнистых плит. 11 з.п. ф-лы, 7 табл., 6 пр.
Description
Настоящее изобретение относится к способу получения древесноволокнистых плит, таких как плиты МДФ.
Рынок древесноволокнистых плит средней плотности (МДФ) и древесноволокнистых плит высокой плотности (ХДФ) постоянно растет. Плиты МДФ и ХДФ можно обрабатывать как обычные ДСП. Однако благодаря своей однородной структуре они также подходят для производства профилированных деталей, и их использование становится все более широко распространенным при производстве мебели.
Для производства древесноволокнистых плит древесину разделяют на древесные частицы, склеивают и прессуют в плиты. В этом процессе используется древесина различных типов, в основном из хвойных пород, таких как ель и сосна. Также можно использовать другие породы дерева, такие как бук или эвкалипт.
Древесину для производства волокна окоряют и измельчают в древесную стружку. После этого древесную стружку измельчают на частицы древесины в измельчающем устройстве, так называемом рафинере.
Рафинер может состоять из двух металлических дисков с радиальным рельефом, которые непосредственно примыкают друг к другу. Один из этих дисков может двигаться, или оба могут вращаться в противоположных направлениях. Рафинеры обычно работают под положительным давлением. Древесную стружку разбивают на волокна между этими двумя дисками, при этом тонкость волокон зависит от размера зазора между дисками.
Разбиение на волокна древесной стружки потребляет энергию. Энергопотребление рафинера составляет до 400 кВт/ч на тонну древесины. Энергозатраты на разбиение на волокна могут составлять до 20% затрат на производство плиты МДФ. Для снижения потребления энергии древесная стружка может быть подвергнута гидротермической предварительной обработке. Для этого древесную стружку обычно предварительно обрабатывают в котле при температуре от 100 до 180°С и давлении до 10 бар. Эта процедура смягчает среднюю пластинку и облегчает разбиение на волокна в рафинере.
На следующей стадии к древесной волокнистой пульпе добавляют связующее, такое как мочевино-формальдегидная смола (UF-смола), смешанная смола, состоящая из мочевины и меламина (MUF-смола), фенолформальдегидная смола (PF-смола) или диизоцианатный адгезив. Связующее обычно добавляют к еще влажным волокнам, но также могут добавлять после сушки. Добавление к влажным волокнам обычно проводят на так называемой «продувной линии». Вместе со связующим можно добавлять воски.
После этого волокна сушат в сушилке до остаточной влажности около от 7% до 15%. На следующих стадиях связанные волокна распределяют с образованием матов, и предварительно уплотняют (предварительно прессуют). После этого предварительно уплотненные маты прессуют в плиты в нагретых прессах при температуре от 170 до 240°С.
Обычно плиты затем следует шлифовать и полировать для получения гладкой поверхности, которую можно покрыть лаком или декоративным слоем. Стадия размалывания необходима, потому что плиты часто имеют недостаточное связывание волокон и шероховатости на поверхности, возникающие в результате неравномерного распределения.
Таким образом, задача настоящего изобретения состоит в обеспечении способа получения древесноволокнистых плит, который уменьшает или полностью устраняет вышеупомянутые недостатки. В частности, задача состоит в обеспечении способа получения древесноволокнистых плит, в котором снижается сложность размалывания и/или достигается лучшее внутреннее связывание волокон и/или более гладкая поверхность полученной древесноволокнистой плиты и/или полученные древесноволокнистые плиты демонстрируют лучшую стабильность. Еще одна задача состоит в уменьшении проникновения воды в древесноволокнистую плиту.
Согласно настоящему изобретению это достигается посредством применения поверхностно-активных веществ.
Хотя в ЕР 2168738 действительно описано применение поверхностно-активных веществ при получении древесноволокнистых плит, цель поверхностно-активных веществ в этом случае состоит в том, чтобы облегчить проникновение пропитывающей жидкой среды в сырые древесноволокнистые плиты. Таким образом достигается заданная конечная влажность. Тип используемого поверхностно-активного вещества дополнительно не уточняются.
В ЕР 2619016 В1 раскрыт способ получения деревянных панелей, в котором в варианте осуществления, добавляют добавку перед прессованием лепешки древесного материала. Добавка может содержать поверхностно-активное вещество, но поверхностно-активное вещество дополнительно не уточняется.
В "Advantages of Alkylpolyglycoside Surfactants in Mechanical Pulping", IPCOM000230969D, описано применение алкилполигликозидов при получении древесной пульпы для производства бумаги.
Тем не менее, указанные публикации не направлены на достижение вышеуказанной задачи.
Однако вышеуказанная задача достигается способом согласно настоящему изобретению получения древесноволокнистых плит, включающим следующие стадии:
a) дробление древесины в древесную стружку,
b) гидротермическая предварительная обработка древесной стружки паром в емкости для предварительной пропарки при температуре от 100 до 180°С и давлении от 1 до 10 бар,
c) размалывание предварительно обработанной древесной стружки в тонкодисперсные древесные частицы в рафинере в присутствии пара при температуре от 150°С до 200°С и давлении от 4.5 до 16 бар,
d) склеивание и сушка тонкодисперсных древесных частиц, где сушку древесных частиц также можно проводить перед склеиванием,
e) формование матов из связанных волокон и предварительное уплотнение матов,
f) прессование склеенных и высушенных древесных частиц при температуре от 170 до 240°С в древесноволокнистые плиты,
где размалывание с) предварительно обработанной древесной стружки в тонкодисперсные древесные частицы и/или склеивание (как правило в, так называемой, продувной линии (d)) и/или образование и предварительное уплотнение волокон (е) проводят в присутствии одного или множества поверхностно-активных веществ.
Задача также решается посредством обеспечения способа получения тонко дисперсных древесных частиц, включающего следующие стадии:
a) дробление древесины в древесную стружку,
b) гидротермическая предварительная обработка древесной стружки паром в емкости для предварительной пропарки при температуре от 100 до 180°С и давлении от 1 до 10 бар,
c) размалывание предварительно обработанной древесной стружки в тонкодисперсные древесные частицы в рафинере в присутствии пара при температуре от 150°С до 200°С и давлении от 4.5 до 16 бар,
d) склеивание и сушка тонкодисперсных древесных частиц, где сушка древесных частиц также может быть проведена перед склеиванием, и где необязательно одно или множество поверхностно-активных веществ вводят с клеящим веществом в продувную линию,
e) формование матов из связанных волокон и предварительное уплотнение матов, где необязательно одно или множество поверхностно-активных веществ распыляют на или под предварительно спрессованный мат, и
необязательно f) прессование склеенных и высушенных древесных частиц при температуре от 170 до 240°С в древесноволокнистые плиты.
Добавление поверхностно-активных веществ можно осуществлять на всех стадиях способа или только на одной или более стадиях способа. Например, по меньшей мере одно поверхностно-активное вещество может быть добавлено на стадии d) и/или на стадии е).
Неожиданно было обнаружено, что некоторые технические преимущества могут быть достигнуты посредством способа согласно настоящему изобретению.
Поверхность древесноволокнистых плит неожиданно становится более гидрофобной из-за добавления поверхностно-активных веществ согласно настоящему изобретению. Поверхность древесноволокнистых плит также становится более гладкой, а размалывание можно сократить или даже вовсе отказаться от него. Последующий процесс нанесения покрытия также функционально улучшен.
Наконец, при применении способа согласно настоящему изобретению древесноволокнистые плиты также показывают более привлекательный внешний вид и повышенную стабильность.
При использовании на стадии рафинера поверхностно-активные вещества могут быть добавлены к древесной стружке либо в камере для предварительной обработки паром, либо в подающем шнеке выше по ходу потока от рафинера. При применении на стадии склеивания, поверхностно-активные вещества можно вводить в продувную линию в виде водного раствора. Водные растворы поверхностно-активных веществ также могут применяться для распыления на или под предварительно спрессованный мат.
Используемые количества поверхностно-активных веществ обычно составляют от 0,05 мас.% до 5 мас.%, предпочтительно от 0,1 мас.% до 3 мас.% из расчета на абсолютно сухую (bd) древесину.
Применяемые поверхностно-активные вещества могут быть анионными или неионными. Также могут применяться комбинации множества различных поверхностно-активных веществ.
Предпочтительно применяют комбинации, содержащие неионные поверхностно-активные вещества, или неионные поверхностно-активные вещества сами по себе.
Анионные поверхностно-активные вещества могут быть сульфатами, сульфонатами или фосфатами разветвленных или неразветвленных жирных спиртов или оксоспиртов, разветвленными или неразветвленными оксилатами жирных спиртов или оксилатами оксоспиртов. Также возможны сульфаты, сульфонаты или фосфаты нафтилового спирта или этоксилированного нафтилового спирта, арилалкиловые спирты или арилалкилэтоксилаты.
Подходящими анионными поверхностно-активными веществами являются сульфаты простых эфиров жирных спиртов с разветвленными или неразветвленными C8-С20 алкильными цепями и 2-50 этиленоксидными (ЕО) единицами. Особенно предпочтительными являются сульфаты простых эфиров жирных спиртов с C8-C14 алкильной цепью и с 2-12 разветвленными и/или неразветвленными этиленоксидными единицами.
Также подходящими являются сульфаты простых эфиров жирных спиртов с C8-C14 алкильной цепью и с 2-12 разветвленными и/или неразветвленными этиленоксидными единицами.
Неионные поверхностно-активные вещества могут представлять собой алкилалкоксилаты спиртов с неразветвленной или разветвленной, первичной или вторичной алкильной цепью, или арилалкоксилаты. Предпочтительными являются алкил или арилалкоксилаты формулы (I)
в которой
R1 = линейный или разветвленный, первичный или вторичный С4-С24 алкилфенил и нафтил,
R2 = линейный или разветвленный C1-C16 алкил,
R3 = Н, бензил, линейный или разветвленный C1-C18 алкил,
n = 1-200,
m = 0-80,
где алкиленоксидные единицы могут быть расположены блочно или случайно в любом желаемом порядке.
Другими используемыми неионными поверхностно-активными веществами являются разветвленные или неразветвленные C8-С15 алкилэтоксилаты с от 3 до 20 этиленоксидными единицами.
Другими используемыми неионными поверхностно-активными веществами являются разветвленные или неразветвленные C8-С15 алкилэтоксилаты с от 3 до 20 этиленоксидными единицами.
Неионные поверхностно-активные вещества могут представлять собой РО/ЕО блок-сополимеры.
Согласно предпочтительному варианту осуществления неионные поверхностно-активные вещества могут представлять собой алкилполигликозиды на основе С5 сахаров или С6 сахаров или их смесей, предпочтительно общей формулы (IIa) или (IIb)
R1O(R2O)b(Z)a(IIa)
R1O(Z)a(R2O)bH(IIb),
где
R1 = линейный или разветвленный С4-С30 алкил,
R2 = С2-С4 алкилен,
Z = независимо друг от друга, сахарный остаток, предпочтительно глюкоза или ксилоза,
b = 0-12,
а = 1-15, дробные числа также возможны.
В предпочтительных алкилполигликозидах R1 представляет собой линейный или разветвленный C8-C16 алкильный радикал, b=0, и а=1.1-4.
В контексте настоящего изобретения термины «древесные частицы», «древесная стружка», «тонкодисперсные древесные частицы», «волокна» относятся к тонкодисперсным целлюлозосодержащим частицам. Они включают, например, волокна и стружку дерева и других целлюлозосодержащих материалов. Все волокнистые материалы, полученные из растений, могут быть использованы в качестве основного материала для древесных частиц и древесноволокнистых плит. Например, в качестве сырья обычно используется древесина, но подходящие целлюлозосодержащие частицы можно также получить из пальм и однолетних растений, таких как багасса или солома. Еще одним источником являются отходы сельского хозяйства. Предпочтительными основными материалами являются светлые породы дерева, в частности ель или сосна, но также можно использовать более темные породы дерева, такие как бук или эвкалипт.
Древесные материалы (целлюлозосодержащее сырье) измельчают и, необязательно, промывают на стадии а) способа согласно настоящему изобретению. Затем следует гидротермическая предварительная обработка древесной стружки паром.
На стадии b) способа согласно настоящему изобретению измельченный древесный материал предварительно обрабатывают паром в емкости (котле) для предварительной пропарки. Это предпочтительно проводится при давлении от 1 до 10 бар и температуре от 100 до 180°С. Точные значения температуры и давления зависят от используемого сырья. Для измельчения однолетних растений обычно достаточно более низких температур, чем те, которые требуются для измельчения многолетних растений, таких как древесина.
На стадии с) предварительно гидротермически обработанный измельченный древесный материал переносят в так называемый рафинер, где его измельчают на мелкие частицы. Рафинер обычно представляет собой устройство для размалывания с вращающимися и, необязательно, неподвижными лопастями или дисками для размалывания волокнистых материалов, и предпочтительно содержит два металлических диска, снабженных радиальным рельефом, которые близко прилегают друг к другу. Из этих двух дисков один может двигаться, а другой может быть неподвижным, но оба диска также могут вращаться в противоположных направлениях. Рафинер обычно работает под положительным давлением.
Размалывание предварительно обработанного измельченного древесного материала также может осуществляться в других устройствах, подходящих для этой цели.
Производство древесных волокон для плит МДФ в рафинере обычно происходит при температурах от 150 до 180°С и, в основном, при температуре около 170°С.
Поверхностно-активные вещества могут быть добавлены согласно настоящему изобретению на различных стадиях способа. Первая возможность дозирования - это рафинер или камера для предварительной обработки паром выше по ходу потока от рафинером. Используемое количество поверхностно-активных веществ составляет от 0,05 мас.% до 5 мас.%, предпочтительно от 0,1 мас.% до 3 мас.% из расчета на абсолютно сухую (bd) древесину.
На стадии d) способа согласно настоящему изобретению тонкодисперсные древесные частицы склеивают и сушат, где сушка древесных частиц также может быть проведена перед склеиванием. Согласно варианту осуществления настоящего изобретения на этой стадии могут быть добавлены поверхностно-активные вещества.
Обычно частицы древесины выгружают из рафинера посредством положительного давления, преобладающего в рафинере, через продувную линию. Затем древесные частицы могут быть непосредственно, то есть еще влажными, склеены в продувной линии. Второй возможностью дозирования поверхностно-активных веществ согласно настоящему изобретению является продувная линия. Поверхностно-активные вещества можно добавлять в виде водного раствора путем введения в продувную линию. Используемое количество поверхностно-активных веществ составляет от 0,05 мас.% до 5 мас.%, предпочтительно от 0,1 мас.% до 3 мас.% из расчета на абсолютно сухую (bd) древесину. После этого они проходят сушилку, в которой сушатся до остаточного содержания влаги от 8 до 15%.
Согласно другому варианту осуществления древесные частицы сначала сушат, а затем склеивают в сухом состоянии и далее обрабатывают.
Древесные материалы, получаемые согласно настоящему изобретению, могут представлять собой плиты МДФ, ХДФ, ДСП или OSB. Предпочтительны плиты МДФ и ХДФ, особенно предпочтительны плиты МДФ.
МДФ, ХДФ, OSB и ДСП также называют древесными плитами. Их получают путем заливки связанных волокон или стружки в маты, при необходимости холодного предварительного уплотнения и прессования их в плиты в нагретых прессах при температуре от 170 до 240°С. На этой стадии способа, согласно варианту осуществления настоящего изобретения, также могут быть добавлены поверхностно-активные вещества, предпочтительно путем распыления поверхностно-активных веществ в виде водного раствора на или под предварительно спрессованный мат.
Связующие вещества, используемые в качестве клеящего вещества, обычно представляют собой мочевино-формальдегидные смолы, частично упрочненные меламином, мочевино-меламино-формальдегидные смолы, меламиноформальдегидные смолы, фенол-меламиновые смолы и фенолформальдегидные смолы. В качестве дополнительного связующего используются изоцианаты, обычно на основе полиметилендиизоцианата.
Древесные частицы могут быть непосредственно склеены, т.е. все еще влажными, в продувной линии. Однако предварительно высушенные древесные частицы также могут быть склеены в смесителях, предпочтительно в миксерах смесителях действия.
Склеивание в смесителях особенно предпочтительно при производстве ДСП и OSB, а склеивание в продувной линии предпочтительно осуществляется при производстве плит ХДФ и МДФ. Еще один возможный метод склеивания является так называемое сухое склеивание, при котором на высушенные древесные частицы распыляют клеящее вещество.
Если древесные частицы склеивают в продувной линии, они затем проходят через сушилку, в которой их сушат до остаточной влажности от 8 до 15 мас.%.
На стадии е) способа согласно настоящему изобретению склеенные и высушенные древесные частицы затем выливают в маты, необязательно подвергают предварительному холодному уплотнению и прессуют в плиты в нагретых прессах при температуре от 170 до 240°С.
Еще одним возможным способом дозирования поверхностно-активных веществ согласно настоящему изобретению является предварительное уплотнение волокнистых матов выше по ходу потока от нагретого пресса. Поверхностно-активные вещества можно распылять в виде водного раствора на или под волоконный мат. Используемое количество поверхностно-активных веществ составляет от 0,05 мас.% до 5 мас.%, предпочтительно от 0,1 мас.% до 3 мас.% из расчета на абсолютно сухую (bd) древесину.
Некоторые аспекты настоящего изобретения далее пояснены более подробно с помощью следующих иллюстративных примеров.
Для всех испытаний древесную стружку ели разбивали на волокна в рафинер и склеивали в продувной линии, используя клеящий состав, показанный в таблице 1.
Древесную стружку разбивали на волокна в рафинер при температуре около 180°С, давлении около 9 бар и с зазором между фрезами 0,12 мм. Время пребывания в котле выше по ходу потока от рафинера составляло от 3 до 4 минут. Требуемую энергию измеряли в процессе измельчения.
Энергия узла разбиения на волокна приводится в кВтч/т bd. Bd означает «абсолютно сухая древесина».
Пример 1
Связанные волокна затем сушили в сушилке до содержания влаги около 8 мас.%, переливали с образованием мата, предварительно уплотняли и спрессовывали при 220°С в плиту толщиной около 4 мм.
Плиты МДФ имеют шероховатую поверхность с темными участками.
Чтобы протестировать гидрофобность поверхностей, на поверхность капают каплю воды и измеряют время, необходимое для полного впитывания капли в плиту.
Во втором испытании измеряли прочность при поперечном растяжении плиты (согласно EN 319); результаты показаны в Таблице 2.
Пример 2
В примере 2, древесную стружку ели разбивали на волокна в присутствии C8-С10 алкилполигликозида. Поверхностно-активное вещество дозировали непосредственно в рафинер в виде 25%-ого водного раствора, содержащего 1% активного поверхностно-активного вещества на основе количества древесины.
Связанные волокна затем сушили в сушилке до содержания влаги около 8 мас.%, переливали в мат, предварительно уплотняли и прессовали при 220°С в плиты толщиной около 4 мм.
Плиты имели гладкую, глянцевую и однородную поверхность (см. также Таблицу 3).
Пример 3
В примере 3, древесную стружку ели разбивали на волокна в рафинере и склеивали вместе в продувной линии. В то же время 20%-ый раствор C8-C14 алкилполигликозида, содержащий 0.5% активного поверхностно-активного вещества на основе количества древесины, вводили в продувную линию.
Связанные волокна затем сушили в сушилке до содержания влаги около 8 мас.%, переливали в мат, предварительно уплотняли и прессовали при 220°С в плиты толщиной около 4 мм.
Плиты имели гладкую, глянцевую и однородную поверхность (см. также Таблицу 4).
Пример 4
В примере 4, древесную стружку ели разбивали на волокна в рафинере и склеивали вместе в продувной линии. В то же время 20%-ый раствор С13 оксоспирта этоксилата + 12 ЕО единиц, содержащий 0.5% активного поверхностно-активного вещества на основе количества древесины, вводили в продувную линию.
Связанные волокна затем сушили в сушилке до содержания влаги около 8 мас.%, переливали в мат, предварительно уплотняли и прессовали при 220°С в плиты толщиной около 4 мм.
Плиты имели гладкую, глянцевую и однородную поверхность (см. также Таблицу 5).
Пример 5
В примере 5 древесную стружку ели разбивали на волокна в рафинере и склеивали вместе в продувной линии.
Затем связанные волокна сушили в сушилке до влажности около 8 мас.%, переливали в мат и предварительно уплотняли. 20%-ный раствор C8-C14 алкилполигликозида распыляли на предварительно спрессованные маты, при этом применяя 0,4% активного поверхностно-активного вещества из расчета на количество древесины. После этого мат прессовали при температуре 220°С в плиту толщиной около 4 мм.
Обработанная сторона плиты гладкая, глянцевая и однородная. Необработанная сторона шероховатая и покрыта пятнами (см. также Таблицу 6).
Пример 6
В примере 6, древесную стружку ели разбивали на волокна в рафинере и склеивали вместе в продувной линии. В то же время, 20%-ый раствор натриевой соли сульфата простого эфира жирного спирта с 12 ЕО единицами, содержащего 0.7% активного поверхностно-активного вещества на основе количества древесины, вводили в продувную линию.
Связанные волокна затем сушили в сушилке до содержания влаги около 8 мас.%, переливали в мат, предварительно уплотняли и прессовали при 220°С в плиты толщиной около 4 мм.
Плиты имели гладкую, глянцевую и однородную поверхность (см. также Таблицу 7).
Claims (32)
1. Способ получения древесно-волокнистых плит, включающий следующие стадии:
a) дробление древесины в древесную стружку,
b) гидротермическая предварительная обработка древесной стружки паром в емкости для предварительной пропарки при температуре от 100 до 180°С и давлении от 1 до 10 бар,
c) размалывание предварительно обработанной древесной стружки в тонкодисперсные древесные частицы в рафинере в присутствии пара при температуре от 150 до 200°С и давлении от 4,5 до 16 бар,
d) склеивание и сушка тонкодисперсных древесных частиц, где сушку древесных частиц также можно проводить перед склеиванием,
e) формование матов из связанных волокон и предварительное уплотнение матов,
f) прессование склеенных и высушенных древесных частиц при температуре от 170 до 240°С в древесно-волокнистые плиты, где по меньшей мере одну из стадий d) - е) проводят в присутствии одного или множества поверхностно-активных веществ.
2. Способ по п. 1, в котором стадию d) проводят в присутствии одного или множества поверхностно-активных веществ.
3. Способ по п. 1, в котором стадию е) проводят в присутствии одного или множества поверхностно-активных веществ.
4. Способ по п. 1, в котором поверхностно-активные вещества представляют собой анионные или неионные поверхностно-активные вещества.
5. Способ по п. 1, в котором количество поверхностно-активных веществ на стадии с) составляет от 0,05 до 5 мас.% из расчета на абсолютно сухую древесину.
6. Способ по п. 1, где тонкодисперсные древесные частицы обратимо отбеливают.
7. Способ по п. 1, в котором древесно-волокнистые плиты представляют собой древесно-волокнистые плиты средней плотности.
8. Способ по п. 1, в котором поверхностно-активные вещества выбирают из сульфатов простых эфиров жирных спиртов с разветвленными и/или неразветвленными С8-С20 алкильными цепями и 2-50 этиленоксидными единицами.
9. Способ по любому из пп. 1-7, в котором поверхностно-активные вещества выбирают из алкил- и/или арилалкоксилатов общей формулы (I)
в которой R1 = линейный или разветвленный, первичный или вторичный С4-С24 алкилфенил или нафтил,
R2 = линейный или разветвленный C1-C16 алкил,
R3 = Н, бензил, линейный или разветвленный С1-С18 алкил,
n = 1-200,
m = 0-80,
где алкиленоксидные единицы могут быть расположены блочно или случайно в любом желаемом порядке.
10. Способ по любому из пп. 1-7, в котором поверхностно-активные вещества выбирают из C8-C15 алкилэтоксилатов с от 3 до 20 этиленоксидными единицами.
11. Способ по любому из пп. 1-7, в котором поверхностно-активные вещества выбирают из алкилполигликозидов общей формулы (IIa) или (IIb)
R1O(R2O)b(Z)a (IIa)
R1O(Z)a(R2O)bH (IIb),
где R1 = линейный или разветвленный С6-С30 алкил,
R2 = С2-С4 алкилен,
Z = независимо, один сахарный остаток, каждый с 5 или 6 атомами углерода,
b = 0-12,
а = 1-10.
12. Способ по п. 11, в котором R1 представляет собой C8-C16 алкильную цепь, b = 0, и а = 1-4.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP18157665.3 | 2018-02-20 | ||
| EP18157665 | 2018-02-20 | ||
| PCT/EP2019/053408 WO2019162145A1 (en) | 2018-02-20 | 2019-02-12 | Method for producing wood fiberboards |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020130841A RU2020130841A (ru) | 2022-03-21 |
| RU2780373C2 true RU2780373C2 (ru) | 2022-09-22 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2036943C1 (ru) * | 1994-03-01 | 1995-06-09 | Акционерное общество "АСПОР" | Композиция для изготовления прессованных древесных материалов |
| WO2015104349A2 (de) * | 2014-01-13 | 2015-07-16 | Basf Se | Verfahren zur herstellung von lignocellulose-werkstoffen |
| WO2016091797A1 (de) * | 2014-12-09 | 2016-06-16 | Basf Se | Verfahren zur herstellung von mehrschichtigen lignocellulosewerkstoffen mit einem kern und mindestens einer oberen und einer unteren deckschicht und speziellen eigenschaften des kerns |
| EP3059056A1 (de) * | 2015-02-23 | 2016-08-24 | Basf Se | Verfahren zur Herstellung von Holzfasern und Holzfaserplatten |
| RU2621116C2 (ru) * | 2013-01-24 | 2017-05-31 | ДЖОРДЖИЯ-ПЭСИФИК КЕМИКАЛЗ ЭлЭлСи | Композиции, которые включают гидрофобизирующие агенты и стабилизаторы, и способы для изготовления и применение таковых |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2036943C1 (ru) * | 1994-03-01 | 1995-06-09 | Акционерное общество "АСПОР" | Композиция для изготовления прессованных древесных материалов |
| RU2621116C2 (ru) * | 2013-01-24 | 2017-05-31 | ДЖОРДЖИЯ-ПЭСИФИК КЕМИКАЛЗ ЭлЭлСи | Композиции, которые включают гидрофобизирующие агенты и стабилизаторы, и способы для изготовления и применение таковых |
| WO2015104349A2 (de) * | 2014-01-13 | 2015-07-16 | Basf Se | Verfahren zur herstellung von lignocellulose-werkstoffen |
| WO2016091797A1 (de) * | 2014-12-09 | 2016-06-16 | Basf Se | Verfahren zur herstellung von mehrschichtigen lignocellulosewerkstoffen mit einem kern und mindestens einer oberen und einer unteren deckschicht und speziellen eigenschaften des kerns |
| EP3059056A1 (de) * | 2015-02-23 | 2016-08-24 | Basf Se | Verfahren zur Herstellung von Holzfasern und Holzfaserplatten |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111278617B (zh) | 使用多异氰酸酯组合物粘合木质纤维素材料的方法 | |
| Ihnát et al. | Waste agglomerated wood materials as a secondary raw material for chipboards and fibreboards. Part II: Preparation and characterization of wood fibres in terms of their reuse | |
| US5520777A (en) | Method of manufacturing fiberboard and fiberboard produced thereby | |
| CN100503191C (zh) | 一种木基棉花秸秆复合人造板的制造方法 | |
| US6589460B1 (en) | Adhesive composition and its use | |
| EP3059056A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Holzfasern und Holzfaserplatten | |
| EP0873829B1 (en) | Process for preparing cellulosic composites | |
| RU2780373C2 (ru) | Способ получения древесно-волокнистых плит | |
| Xing et al. | Properties of MDF from black spruce tops as affected by thermomechanical refining conditions | |
| US6929854B2 (en) | Methods of straw fiber processing | |
| US12005602B2 (en) | Method for producing wood fiberboards | |
| EP0639434A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von mitteldichten Holzfaserplatten (MDF) | |
| Mantanis et al. | Strawboards bonded with urea formaldehyde resins | |
| Krzysik et al. | MEDIUM DENSITY FIBERBOARD MADE FROM EUCALYPTUS SALIGNA. | |
| Awang et al. | Medium density fibreboard (MDF) from oil palm fibre: a review | |
| DE102007054123B4 (de) | Verfahren zur Herstellung von Holzfaserplatten mit verringerter Formaldehydemission, hoher Feuchtebeständigkeit und Hydrolyseresistenz der Verleimung | |
| DE102008050428A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von mitteldichten Faserplatten (MDF) mit alkalisch härtenden Phenolformaldehydharzen | |
| RU2166521C2 (ru) | Способ получения древесностружечных плит | |
| DE4305411A1 (de) | Verfahren zum Verkleben von Holzfragmenten und nach dem Verfahren hergestellte Formkörper | |
| DE19858079A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von mitteldichten Faserplatten (MDF) mit niedriger Dickenquellung und Wasseraufnahme | |
| Ahmad et al. | Fiberboard from oil palm biomass | |
| Saharudin et al. | Production of high-performance low density fibreboard from co-refined rubberwood-kenaf core fibres | |
| DE2744425C2 (de) | Trockenverfahren zur Herstellung von Faserformkörpern aus gegenüber Stammholzmaterial unterschiedlichem pflanzlichem lignocellulosehaltigem Material, sowie Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahren | |
| PL | U. SDA FOREST SERVICE RESEARCH NOTE | |
| Lewis | Board materials from wood residues |