CC BY
34
современного оборудования. Для высшего руководящего звена предусмотрены курсы по изучению результатов современных научных исследований в области лесозаготовок, знакомство с мировыми достижениями лесопромышленного производства, работой предприятий на рынке лесопродукции и т.п.
Пройдя обучение в научно-образовательном Центре, специалисты предприятий могут заказать здесь разработку проектов цехов, участков и других объектов лесопромышленного производства, выпол-
Е.И. КАРАСЕВ,
профессор, зав. кафедрой,
В.Е. ЦВЕТКОВ,
профессор
На кафедре технологии древесных плит и пластиков ведется большой объем научно-исследовательской работы, которая связана с совершенствованием 'технологии и отделки древесных плитных материалов.
Основным направлением повышения качества плитных материалов являются: регулирование свойств олигомеров на стадии синтеза; регулирование свойств клеев на стадии переработки; формирование клеевых соединений из олигомерных смесей.
Сущность первого направления заключается в синтезе олигомеров, имеющих в своем составе несколько фракций различного химического строения. Это должно привести к разделению во времени процессов отверждения каждой фракции, т.е. клей будет обладать набором времени отверждения.
Из-за различия в кинетике отверждения одна фракция отверждается быстрее и обеспечивает первоначальное формирование клеевого соединения, то есть рав-
няемых на. основе применения новых перспективных технологий и оборудования. Кроме того, в Центре можно заказать и приобрести моторные инструменты отечественного и зарубежного производства с постановкой их на гарантийное и послегарантийное обслуживание.
Работы и услуги, выполняемые Центром «Лесопромышленник», будут со временем расширяться по номенклатуре с у четом потребностей лесных предприятий в тесном сотрудничестве, на которое мы надеемся.
борную прочность. Последующие фракции. находящиеся к моменту полного отверждения предыдущих в состоянии вязкой жидкости, оказывают пластифицирующее воздействие на ранее сформированную сетку и способствуют диссипации внутренних напряжений. В ходе отверждения каждой последующей фракции, происходящего с меньшей скоростью, осуществляется релаксация напряжений и, как следствие, повышение прочности склеивания. Кроме того, клеевые соединения на таких клеях должны обладать высокой стойкостью к динамическим нагрузкам, что связано с образованием низкомо-дульной фракции в стеклообразной полимерной матрице.
Сущность второго направления заключается в модификации клея или древесного материала реакционноспособными поверхностно-активными веществами (РПАВ). Принцип действия таких РПАВ, в отличие от обычных, имеющих низкую прочность, заключается в следующем: на первой стадии формирования клеевого соединения они выполняют свою функцию
Совершенные технологии 1/1 отделки древесных плитных материалов
и улучшают условия смачивания, способствуя повышению молекулярного контакта. Затем его присутствие становится нежелательным. И именно на этой стадии формирования клеевого соединения начинается химическая реакция образования пространственной структуры, молекулы РПАВ вступают в химическую реакцию и перестают выполнять функцию РПАВ. Слабый слой РПАВ перестраивается в результате химической реакции с основными компонентами клея и фактически замещается поверхностным слоем трехмерной сетки.
Сущность третьего направления заключается в получении градиента свойств в заданном направлении. Это достигается простым, с точки зрения технологии, приемом, основанным на применении так называемых взаимопроникающих сеток путем совмещения двух связующих, находящихся в жидком состоянии. При этом переход в двухфазное состояние с последующим отверждением системы сопровождается резким увеличением прочности и других физико-механических характеристик. Преимуществом подобного способа регулирования свойств является то, что он не требует ни синтеза новых олигомеров, ни сколько-нибудь значительного изменения технологического процесса.
Выбор модификаторов базировался в общем виде на трех положениях. Модификатор должен: обладать свойства-
ми реакционноспособного поверхностноактивного вещества по отношению к адгезиву КФ и ФФ олигомерам; создавать в клеевой композиции набор времени отверждения; химически взаимодействовать с формальдегидом с целью понижения токсичности изделия.
В настоящее время Минздравом РФ установлена ПДК паров формальдегида в воздухе жилых помещений 0,01 мг/м3 . Одним из источников его выделения являются ДСтП и мебельные детали из него.
В России все древесно-стружечные плиты производятся с применением формальдегид содержащих смол и в большинстве своем отделываются отделочными материалами на основе таких же смол.
Нами было произведено большое число измерений выделения формальдегида из различных материалов с применением модифицированного метода "\УК1, и экси-каторного метода по методике Минздрава (результаты представлены в табл. 1).
Из анализа полученных результатов видно, что в идеале мы должны стремиться к значениям, полученным на натуральной древесине. Эмиссия формальдегида из неотделанной ДСтП при уменьшении мольного соотношения формальдегида к карбамиду (Ф/К) у используемой смолы уменьшается от образца № 2 к образцу № 4. Физико-механические свойства, заложенные в ГОСТ, выполнялись далее при применении смолы с соотношением Ф/К=0,8 модифицированной гликолем, за исключением разбухания.
В наших испытаниях при применении одной и той же смолы Ф/К=1 или 0,8 и неизменном режиме прессования наблюдались сильные скачки эмиссии до 15 мг/100 г.а.с.п. В результате поиска причины этого мы выяснили, что в этом виновата «грязная» стружка, загрязненная шлифовальной пылью и отходами от ламинирования и размола, бракованных плит. Если эмиссии формальдегида из чистой стружки по методу \¥К1 2,5 мг/100 г.а.с.п.,то у стру-пени, взятой после сушилок на Элек-трогорском мебельном комбинате,эмиссия составляет 12,3 мг/100 г.а.с.п. В результате отпрессованная плита на смоле с Ф/К=0,8 имеет эмиссию формальдегида 14,3 мг/100 г.а.с.п., а при использовании чистой стружки при том же режиме прессования эмиссия из плиты 5,7 мг/100 г.а.с.п.
Большие значения эмиссии из образцов №№ 5, 6, 7, 8 говорят о том, что
Таблица 1
Выделение формальдегида из мебельных деталей
№ Значение выделения формальдегида
обра- Материал образца УЇКІ Эксикаторный метод, мг/м3
зца мг/100 г і = 20 °С / = 40 °С
1 Натуральная древесина (сосна) 0,73 0,001 0,005
2 ДСтП на смоле Ф/К=1,2 16 0,52 2,04
3 ДСтП на смоле Ф/К=1 6,38 0,41 1,75
4 ДСтП на смоле Ф/К=0,8 5,36 0,31 1,63
5 ДСтП на смоле Ф/К=1, ламинирован-
ная СП-Э 16,47 0,53 2,08
6 ДСтП на смоле Ф/К=0,8, ламиниро-
ванная СП-Э 14,52 0,49 1,97
7 ДСтП на смоле Ф/К=1, отделанная
ДБСП 17,43 0,63 2,14
8 ДСтП на смоле Ф/К=0,8, отделанная
ДБСП 20,63 0,605 2,4
9 ДСтП на смоле Ф/К=1, отделка на
основе ПВХ пленки 4,33 0,02 0,072
10 ДСтП на смоле Ф/К=1, отделка на
основе эпоксидной смолы 2,02 0,008 0,02
11 ДСтП на смоле Ф/К=0,8, отделка на
основе эпоксидной смолы 1,77 0,0 0,015
Таблица 2
Физико-механические свойства разработанного ламината и импортного пластика
Свойства Пластик производства Германии Пластик производства Испании Ламинат на основе
АФБ-П ПКФ ламилит
1. Стойкость к увеличению в воде: а) увеличение массы, % б) увеличение толщины, % 2. Стойкость к загрязнениям 3. Гидротермическая стойкость 4. Нормальный отрыв, МПа 17,21 19,86 без изм без изм 1,27 10,73 15,7 енений енений 1,25 18,9 10,3 без без 1,047 17,08 8,71 измен измен 1,23 8,83 22,29 ений ений 1,13
при использовании карбамидо- и мелами-ноформальдегидных смол для отделки невозможно получить мебельные детали с эмиссией формальдегида по классу Е-1. Большая разница между значениями бег лой и отделанной плиты показывает нам,
что бессмысленно применять плиту класса Е-1, если отделка сразу переводит ее в класс Е-2. А разница между образцами № 5 и № 6 составляет и 3 мг/100 г.а.с.п., что говорит об очень высоком экранирующем свойстве отделки для паров формаль-
дегида. Вклад формальдегида плиты в суммарную эмиссию очень незначителен. В то лее время при использовании непроницаемой и не выделяющей формальдегид отделки образцов 9, 10, 11 можно использовать плиты класса Е-2 для получения мебельных деталей класса Е-1.
Итак, подведем итог. Наши требования к технологии для получения плит класса эмиссии формальдегида Е-1: использование высушенной стружки с эмиссией формальдегида меньше 2,5 мг/100 г.а.с.п. без формальдегид содержащих примесей; применение низкомольных модифицированных смол с соотношением Ф/К меньше 1.
Требования к производству мебельных деталей класса эмиссии Е-1: для деталей с проницаемой отделкой — плита только класса Е-1; использование только паронепроницаемых и формальдегид не содержащих покрытий при применении плит с эмиссией по классам Е-1 и Е-2; при употреблении плит класса Е-2 обязателен контроль за выделением формальдегида из готовых деталей.
В последнее время как российские, так и зарубежные производители стали предлагать плиты, отделанные методом постформинг.
Плита типа постформинг — это результат современной технологии облагораживания поверхности плитных материалов с различно оформленными профилями кромок.
Одним из главных преимуществ плит постформинг является то, что поверхность и кромка облицованы вместе одним материалом, что создает совершенно новый, современный дизайн мебели.
Целью этой работы являлась разработка технологии отделки плит методом постформинг. А также разработка рецептуры и режимов синтеза, изучение физико-химических свойств олигомера и физико-механических свойств ламината для постформинга.
В качестве объектов исследования были выбраны аминоформальдегидные олигомеры с различным количеством мела-мина и модификатора. Также были проведены опыты по замене хлористого аммония, как катализатора отверждения. В качестве отвердителей в опытах были использованы различные органические кислоты, обладающие пластифицирующими свойствами.
В лабораторных условиях были изготовлены образцы ламината и проверены его постформируемые свойства. Прессование проводили в плоском лабораторном прессе и прессе для изготовления кромочного материала фирмы «Хыомен». Все материалы, используемые в опытах (бумага декоративная, оверлей, пергамент, клей ПВА), отечественного производства. Свойство полученного ламината для постформинга были сравнены со свойствами импортного пластика производства Германии и Испании (результаты представлены в табл. 2).
Было проведено также испытание на стойкость поверхности к истиранию. Разработанный ламинат выдержал более 300 оборотов до начала стирания рисунка.
Научные разработки кафедры успешно внедряются на промышленных предприятиях России.
