SU1033506A1 - Способ получени мочевиноформальдегидной смолы - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОЧЕВИНОФОРМАЛЬДЕГИДНОЙ СМОЛЫ прецконденсацией мочевины и формальдегида в среде с переменной кислотностью с последующим добавлением мочев1Лы до соотношени  ее с формальдегидом 1:1,6 при нагревании, отличающийс  тем, что, с целью повышени  склеивак щей способности св эуклцего в услови-,  х повышенной влажности, на стадии предконденсации мочевины и формальдегида ввод т активный ил в количестве 1-15% от веса формальдегида.

Description

со оо ел 1 Изобретение относитс  к способам приготовлени  мочевино-формальцегицных смол и может найти широкое применение в производстве св зуюших, пр пназначенных цл  использовани  в технологии производства бумаги, картона, цревесноволок нистых и цpeвecнoctpyжeчныx плит. Известен способ получени  кле  дл  Иревесины, в основе которого заложена обработка препконценсата мочевиноформальдег дной смолы мочевиной. Препконценсат мочевиноформальаегицной смол получают смешением формальдегида и мо че&ины в соотношении 1:2,5-4 с аальнейшей выдержкой при комнатной температуре и рН 1-3 до получени  раствора в зкостью 500О сП при 2О С. Полученный предконценсат подщелачивают до ;рН 7-9 и добавл ют мочевину до соотно шени  мочевины к формальдегиду в зе- акционной смеси 1:1,2-2, вьщерж ваюГ некоторое врем , подкисл ют, выдержива- ют и снова подщелачиваю. В готовый клей ввод т 1%МН4Се . Наиболее блисзким к .предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  способ получени  моче виЬофо мальдегйдной1 смолы () предконденсацией мочевины и формаиьде гида в среде с переменной кислотностью с последующим добавлением мочевины до соотнесени  в© с формальдегидом 1:1,6 при нагревании . Однако известный способ получени  мочевиноформальдегидных смол обладает сутдественным недостатком. Мочевин оформальдегиднью св зующие, приготовленные известными методами, предназначены дл  использовани  при скпеива . ии материалов с влажностью не вы- ше 10%. При более высокой влажности прочность склеивани  материалов сильно падает, в св зи с чем эффективность использовани  мочевиноформальдегидных смол, ползл1енньгх известным способом дл упрочнени  бумаги, картона, дре:8есно волокйистых плит мокрого способа формовани , очень невелика ввиду того, что процессы приготовлени  бумаги, картона, древесно-волокнистых плит мокрь1м способом формованию предполагают ввеце- ние св зующих в водную фазу, их осаждение на волокнистом материале, обезвоживание волокнистой композиции и сушку полученного материала 60-70% влажности на сушильных цилиндрах (пл  бумаги и картона) или гор чем прессе (пл  цревесноволокнистых плит). 506i Целью изобретени   вл етс  повышение склеивающей способности св зующего в услови х ПОВЬШеНИЯ В{ЮХШОСТИ. Эта цель достигаетс  тем, что согласно способу получени  мочевиноформаль дегидной смолы предконденсацией мочевины и формальдегида в среде с переменной кислотностью с последующим добавлением мочевИ11ы до соотношени  ее с формбшьдегидом 1:1,6, при нагревании, на стадии предконденсадии мочевины и формальдегида ввод т активный ил в количестве 115% от веса формальдегида. Активный ил представл ет собой продукт биологической очистки вод, образукадийс  в результате удалени  из вод легкоокисл$ймой органики. Активный ил имеет следующий состав , вес.%: Протеин 29,4-49,7 Липиды - 1,4-8,0 Клетчатка9,5-4О,6 Минеральные веществаОстальное Способ осуществл ют следующим образом: В реактор ввод т раствор формальдегида и 3-6%-ную суспензию активного ипа. Количество ила в пересчете на абсолютно сухое вещество составл ет 1-15% к весу формальдегида. Смесь тщательно перемешивают и обрабатывают раствором 40%нного едкого натра до достижени  рН смеси 8-9,5. Далее при посто нном перемешивании в реакцис«ную смесь ввод т мочевину в количестве цостатонном , чтобы мо  рнре соотношение мочев иы к рмальдегийу составило 1:2. Полученную композицию нагревают до 80° С и при посто нном перемешивании выде{ живают в течение одного часа. После выдержки предконденсат подкисл ют 20%-ным рйствором хлористого аммони  до рН 5,05 ,2. Температуру в реакторе повышают до 90-92Рс и при посто нном перемешивании прецконденсат выдерживают в течение часа. После слабокислой конденсации готовый предконденсат охлаждают до 7Сг С, подщелачивают аммиачной водой до рН 6,8- 7,0 и обрабатывают мочевиной в количе- стве достаточном, чтобы соотношение мочевины к фо Е а ьдегиду в готовом продукте составило 1:1,6 моль/моль. Приготовленную композицию при посто нном перемешивании и Бьздерживают в течение часа. Далее мочевиноформальдегидную смолу, модифицированную активным илом, «охлаждают до и обрабатывают аммиачной водой в количестве 1% к весу смолы. Готова  смола представл ет собой темно-коричневую сиропообразную жидкость. Концентраци  сухих веществ в смоле составл ет ЗО-4О%. В зкость смолы по ВЗ-4 составл ет 21-.28 с, рН смолы 7,2-7,4 Врем  отверждени  2 м. Смола при использовании в качестве проклеивающего агента в производстве бумаги дает эффективную проклейку по сравнению с немодифицированной мочевинофорадальдегицнсй смолой.

Пример 1.В лабораторный реактор, снабженный мешальным устройством и обратным холодильником, загружают 28О мл 37%-ного раствора формальдегида и 24О г 6,5%-ной суспензии активного ила, что в процентном отношении составл ет 15% сухого веществ активного ила к формальдегиду. Смесь обрабатьшают раствором 40%-«ого едкого натра до рН 8,0, ввод т 90 г мочевины , тщательно перемещивают и подогревают до 82 С.

При данной температуре и работающей мещалке смесь выдерживают в течение часа. Полученную композицию подкисл ют раствором хлористого аммони  рН 5,2. Нагревают до 92 С и при перемешивании выдерживают в течение часа. Полученный предконденсат охлаждают до 7О°С, подщелачивают аммиачной водой до рН 6,8-7,0 и обрабатывают 4О г мочевины. Врем  обработки составл ет 1 ч Готовую мочевиноформальдегидную смолу охлаждают до и обрабатывают аммиачной водой в количестве сухому весу готовой смолы.

Аналогичным способом приготовлены мочевиноформальдегидные св зующие, содержащие 8 и 1% активного ила по oivношению ,к исходному количеству формаль дегида.

Приготовленные мочевиноформальдегидные св зующие представл ют собой сиропообразную в зкую суспензию коричневатого цвета. Св зующие разбавл ютс  воаой в неограниченных соотношени х. Основные характеристики мочевиноформальцегидных смол, модифицированных на стадии предконденсации активным илом, представлены в табл. 1.

Таблиц

Содержание сухих веществ, %

Соцержание свободного формальдегида , %

Содержание метилопьных групп,%

Содержание мети ольных групп, Б %

к сухому остатку

смолы

В зкость по ВЗ-4

Врем  отверждени , с

4О

58,5

0,72

1,02 10,8 7.5

18,5

18,:

7,9 7,8 62

55 Там же цл  сравнени  прецставлена характеристика смолы М 19-62, ной по известному способу в лабораторных услови х. Согласно данным табл. 1 смолы, модифицированнью 1-15% активного ила, имеют по сравнению с немоци- фицированнрй смолой более низкую сжорость отвержаени . Врем  отверждени  смол, содержащих 1,8 и 15% активного ила, соответственно составл ет 62;1О2 и 120 Cs а врем  огверждени  контрэльной смолы марки М 19-62 - 55 с. Со- Держание свободного формальдегида в мЪдифици ванных смолах не превышает ссютветствующего показател  у смолы М 19-62. Количество метилольньсх групп по сравнению с контролем несколь ко ниже. Оцнако содержание метилольных групп в смолах с добавками активного ила, выраженное в процентах по отношению :& сухому веществу, соответствует их содержанию в контроле, Дл  проварки эффективности использовани  мбчевиноформальдегипного св зующего дл  проклейки нетканых материалов при условии отверждени  св зующих в процессе сутакн материала от 65 до 1 влажности (т.е. в услови х повышенной влажности) изготовлена сери  образцов бумаги весом г/м с различными добавками смол в массу. Образны бумаги изготавливают следующим образом.

3,5

3,29

5,0 3,47 7,5 3,79 1,0 3,67 , 3,5 4,00 5,0 3,72 .92

347 93 73 73 72 80

554

127

222

173

220 суспензию сульфатной небелёной целлюлозы обрабатывают мочевиноформальдегидным св зующим, модифицированНЬ1М различными добавками активного ила (в некоторых случа х до введени  св зующего в волокнистую суспензию его предварителыю обрабать1вают хлористым аммонием в количестве 1% к весу св зующего ). Количество св зующего, вводимого в волокнистую массу, составл ет 3,5; 5,0 и 7,5% к весу сухойсульфатной целлюлозы. Полученную композицию помещают в ролл и размалывают до степени помола ШР. Волокнистую суспензию разбавл ют водой до концентрации 0,5%, обрабатывают раствором глинозема до рН 4,5. Проклеенную массу отливают на листоотливном аппарате типа Рапид. Сухость волокнистых отливок составл ет 30 36%, Влажные отливки сушат до 98 - 99% сукости. Врем  сушки составл ет 2 мин, . Полученные образцы бумаги испытывают согласно требовани м ГОСТ 2228-75. изико-механические показатели образцов бумаги приведены в табл, 2 (в качестве контрол  представлены показатеи образцов бумаги, изготовленной ана ЛОГИЧНЫМ путем, проклеенной известной мочевиноформальдегидной смолой марни М 19-62). Таблица 2

3,52,10,28

3,53.,450,24

Из табл. 2 следует, что применение дл  упрочнени  образиов бумаги преала гаемых св зуюших, модифицированных активным илом, более эффективно, чем пртменен.ие известных мочевиноформалы дегидных св зующих типа М 19-62, Образцы бумаги, изготовленной из бумаж ной массы, обработанной модифицированной мочевиноформальдегидной смолой, в количестве 3,5%, полученной путем мно гоступенчатой соконденсации мочевины с формальдегидом в присутствии 15% активного ила к формальдегиду, по всемфизшсо-механическим показател м пре восход т образцы бумаги, изготовленной из бумажной массы, обработанной 3,5 смолы марки М 19-62.

Так, раз1  шной груз у опытных обраэиов бумаги составл ет 4,0 кг, раз{ ьюной груз во влажном состо нии О ,36 кг, раздирайте - 7.4 Гс, воздухопроницаемость - 173 МП/мин против разрывного груза 3,45 кг, разрьюного груза во опвжном состо5шии 0,24 кг, сопротивление раздиранию - 55 Те, возОухопронидаемость 755 мл/мин у образцов бумаги, изготовленной с применение известного св зующего марки М 19-62.

Аналогичный эффект наблюдаетс  при использовании дл  этой цели св зукнаих, модифицированных 1 и 8% активного ила к весу формальдегида.

325

74

725

55

Физико-механические показатели образцов бумаги, полученной с аобавкой 1% св зующего, модифицированного 15% активного ила превосходит показатели образцов бумаги, полученной из бумажвой массы с добавкой 3,5% извесгаой мочевиноформальдегиднс } смолы марки М 19-62. Послесшее может позвонить без ухудшени  качества экономить значительное количество св зуюшего в про изводстве бумаги. Следовательно, использование предлагаемых св зующих в услови х повьвиенной влажности более эффективно. Это мс кно с ь снить тем, что кинетика отверждени  предлагаемы моаифицированной мочевиноформалс егионой смолы соответствует кинетике сушки о разцов бумаги. Поэтому в данном случав не наблюдаетс  разрушени  образовавшихс  межволоксжных св зей вод ными napei- ми (избыточной влагой} выдел ющимис  в.процессе сушки. Так.врем  отверждени  предлагаемой смолы с добавкой 15% активного ила равно 120 с, что полностью соответствует времени сушки бумаги , которое составл ет в данном случае 2 мин.

1л  известного св зуюшего (смо ы М 19-62) врем  отверждени  составл ет 55 с, поэтому отверждение св зук шего происхс ит в середине процесса сушки и межволоконные св зи частично разрушаютс  парами избыточной влаги. В этой св зи эффективность применени  известного св зующего находитс  на боле . низком уровне по сравнению с предлагаемым модифицированным св зующим. Использование преалагаемого способа позвол ет претготавпивать мопевинофорМальцегицвые св зующие, которые можно эффективнее использовать при проклейке нетканых изделий в услови х повышенной влажности. При использовании преплагаемых св зующих в производстве влагопрочной бумаги экономический эффект за счет экономии св зующего дл  предпри ти , выпускающего 400 т бумаги в сутки составл ет 20 тыс, руб. в год. При этом буцет достигнуто значительное повышение качественных показателей.

Claims (1)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОЧЕВИНОФОРМАЛЬДЕГИДНОЙ СМОЛЫ предконценсацией мочевины и формальдегида в среце с переменной кислотностью с последующим добавлением мочевИйы до соотношения ее с формальдегидом 1:1,6 при нагревании, отличающийся тем, что, с целью повышения склеивающей способности связующего в услови—. ях повышенной влажности, на стации пред— конденсации мочевины и формальдегида вводят активный ил в количестве 1-15% от веса формальдегида.

   >