Метод за производство на филм от хартиена смола
Собственици на патент RU 2434087:
Същност: Методът за производство на филм от хартия и смола включва приготвяне на импрегниращ разтвор чрез разреждане на импрегниращата фенолформалдехидна смола с вода до необходимата концентрация и вискозитет, добавяне на омокрящ агент, разделящ антиадхезивен агент и антиблокиращ агент за предотвратяване на залепването на филмите. Импрегниращият състав съдържа амониев карбонат или бикарбонат, или техни смеси - въглеродни амониеви соли, в количество 0,5-4% от теглото на фенолната смола. ЕФЕКТ: повишени физико-механични характеристики на покритието на базата на хартиено-смолен филм, намалено време за изсъхване на импрегнираната хартиена основа и продължителността на облицовката на шперплат и други плоскости. 4 табл.
Изобретението се отнася до дървообработващата промишленост, до областта на производството на облицовани дървени материали и може да се използва за производството на декоративен защитен филм на основата на хартия, импрегнирана с нискотоксична водоразтворима фенолформалдехидна смола.
Известен метод за получаване на импрегнираща фенолформалдехидна смола (FFR) [2] за производството на препреги. Методът се състои в кондензация на фенол с формалдехид в присъствието на катализатор, който е воден разтвор на смес от сода каустик, натриев карбонат, натриеви соли на карбоксилни киселини, с малка добавка на натриеви борати и кобалтови или хромови соли и имащ стойност на рН най-малко 8,5. Тази смес е опрашена течност, образувана по време на окисляването на циклоалкани. Посочено е, че използването на тази смес като кондензационен катализатор вместо алкали позволява да се увеличат свойствата след формоване на ламинатите чрез увеличаване на пластичността на свързващото вещество.
Известен метод за получаване на импрегниращо бързо втвърдяванефенолформалдехидна смола, модифицирана с меламин [3], подходяща за производство на препреги за ламинати с непрекъснато компресиране. Смолата се получава чрез съвместна кондензация на фенол, меламин и формалдехид в присъствието на калиев карбонат, последвано от неутрализация на реакционния продукт с органична киселина, дестилация на вода под вакуум и разтваряне в алкохолен разтворител.
Известен метод за производство на импрегнирана хартия [5], избран като прототип, чрез импрегниране на хартията с воден импрегниращ разтвор на фенолформалдехиден прекондензат, съдържащ алкален карбонат, последвано от сушене и частично втвърдяване на посочения прекондензат при условия, водещи до освобождаване на мехурчета от въглероден диоксид (въглероден диоксид). Импрегнираната хартия може да се използва за горещо пресоване на шперплат. Съобщава се, че въглеродният диоксид осигурява дълъг живот на импрегнираната хартия и бързо втвърдяване на смолата по време на горещо пресоване, както и висока степен на обработваемост на филма. Посочено е, че могат да се образуват мехурчета по време на импрегнирането и/или по време на процеса на сушене поради образуването или разлагането на карбонат, който за предпочитане се добавя към разтвора за импрегниране преди импрегнирането на хартията. Карбонатът може да се образува и директно в импрегниращия разтвор, когато в него се въведе въглероден диоксид. Като подходящи карбонати са посочени карбонати и бикарбонати на алкални метали, магнезиеви и цинкови карбонати, добавени в количество от 0,5-5% (тегл.) към теглото на фенолформалдехидния прекондензат. Натриевият бикарбонат е особено предпочитан.
Целите на изобретението са да се намали времето за пресоване на ламинати на основата на фенолна смола, по-специално при облицовкаводоустойчив шперплат, повишаващ физико-механичните характеристики на пресованото (облицовано) фолио, без да влошава условията за производство и обработка на получения хартиено-смолист филм.
Техническият резултат от изобретението се състои в модифициране на импрегниращия разтвор на базата на водоразтворима фенолна смола, което позволява да се подобрят физико-механичните характеристики на покритието на основата на хартиено-смолен филм, да се намали времето за изсъхване на импрегнираната хартиена основа и продължителността на пресоване (облицовка), да се повиши ефективността на производствения процес на облицовани дървесни материали, без значително да се усложнява традиционната технология за производство на фенолна хартиена смола филми.
Посоченият технически резултат се постига чрез факта, че в известния метод за производство на филм от хартиена смола (препрег), включващ приготвянето на импрегниращ разтвор чрез разреждане на импрегниращата фенолформалдехидна смола с вода до необходимата концентрация и вискозитет, добавяне на омокрящ агент, разделителна (антиадхезивна) добавка, антиблокираща добавка (за предотвратяване на слепването на филмите), изсушаване на им. импрегнирана хартиена основа до необходимата степен, импрегниращият състав съдържа амониев карбонат или бикарбонат или техни смеси (въглеродно-амониеви соли) в количество от 0,5-4% от теглото на фенолната смола.
Амониеви карбонати са налични, евтини, нетоксични кристални вещества, използвани, наред с други неща, в хранително-вкусовата промишленост.
Съставът на импрегниращия разтвор съгласно настоящото изобретение включва 100 тегл. части фенолформалдехидна импрегнираща смола, 5-15 тегл. части омекотена вода, 0,2-0,4 тегл. части омокрящ агент, 0,5-1,5 тегл. части антиадхезивна добавка, 0,3-2 тегл. части от антиблокиращата добавка и 1-4 тегл. части от карбонатиамоний. Продуктите на Deurowood Production GmbH са използвани като модифициращи добавки, но могат да се използват продукти с подобно предназначение от други производители. Парафиновите емулсии могат да се използват и като антиблокираща добавка.
Приготвеният импрегниращ състав импрегнира основна хартия с тегло 40-100 g/m 2 при температура на импрегниращия разтвор от плюс 20°C до плюс 40°C. След това импрегнираният материал се суши при температура от 110°C до 160°C до определено съдържание на летливи компоненти в импрегнираната хартия. Скоростта на импрегниране и сушене може да се контролира в широки граници в зависимост от количеството въведен амониев карбонат, което влияе върху времето за втвърдяване на импрегниращата смола. Импрегнирането и изсушаването на препрега се извършва на индустриална линия за импрегниране "Rauma-Repola". Полученото фолио се охлажда до стайна температура и се навива на рула или се нарязва на листове с определен формат.
Филмът се полага върху лист готов водоустойчив шперплат с дебелина от 10 до 19 mm от двете страни. Пресоването се извършва при температура 135-180 ° С за 3-7 минути при начално налягане 1,7-2 MPa.
Пример 1. Използва се следното съотношение на компонентите на импрегниращия разтвор: фенолна импрегнираща смола "Impresin-01" - 100 wt.h., омокряща добавка "Deurowood" - 0.2 wt.h., антиадхезивна добавка "Deurowood" - 0.8 wt.h., антиблокираща добавка "Deurowood" - 1.5 wt.h., технически амон циев карбонат - 3 тегл.ч.
Пример 2. Използва се следното съотношение на компонентите на импрегниращия разтвор: фенолна импрегнираща смола "Impresin-01" - 100 wt.h., омокряща добавка "Deurowood" - 0.3 wt.h., антиадхезивна добавка "Deurowood" - 1.2 wt.h., антиблокираща добавка "Deurowood" - 1.0 wt.h., амоний бикарбонатна храна - 2,5тегл.ч.
Характеристиките на импрегниращите разтвори, получени съгласно примери 1 и 2, са показани в таблица 1. Контролният импрегниращ разтвор не съдържа амониеви карбонати.
| маса 1 | ||||
| Сравнителна характеристика на импрегниращите разтвори | ||||
| № п / стр | Името на индикаторите | Формулировката на импрегниращия състав | ||
| Пример 1 | Пример 2 | контролен разтвор | ||
| 1 | Време на желатинизация на импрегниращия разтвор при 120°C, s | 80-115 | 80-120 | 215-315 |
| 2 | Температура в сушилната камера, °C | 135-165 | 135-165 | 135-165 |
| 3 | Време за изсъхване на филма до необходимите параметри, минути | 2.0 | 2.0 | 3.5 |
| 4 | Годност на импрегниращия разтвор при 20°С, час | 15-48 | 15-48 | 15-48 |
Получените данни показват, че използването на амониеви карбонати в разтвора за импрегниране позволява да се увеличи скоростта на втвърдяване на фенолната смола почти 2 пъти, като по този начин се увеличава производителността на линията за импрегниране. В същото време жизнеспособността на импрегниращия разтвор остава в рамките на същия диапазон от 15-48 часа.
Характеристиките на филмите от хартиена смола, направени с и без амониеви карбонати в разтвора за импрегниране, и фенолния филм Coveright® TPS (произведен от Coveright Surfaces Holding) са показани в таблица 2. Контролният филм не съдържа амониеви карбонати в разтвора за импрегниране.
Сравнителни физико-механични характеристики на пресованото фолио, произведено с добавяне на амониеви карбонати към импрегниращия разтвор и без добавяне на карбонати, както и произведеното Coveright® TPS фолиоCoverright Surfaces Holding са показани в таблица 3.
Пресоването се извършва при температура 130-135°С и специфично налягане 1,3-1,7 МРа, времето за пресоване е 6-7 минути.
| таблица 2 | |||||
| Характеристики на фенолни филми | |||||
| № п / стр | Името на индикаторите | Значение на индикаторите | |||
| Пример 1 | Пример 2 | контрол | Coveright® TPS | ||
| 1 | Основно тегло на хартията, g/m2 | 43 | 43 | 43 | 43 |
| 2 | Масова част на смола, % | 64-67 | 64-67 | 64-67 | 64-67 |
| 3 | Масова част на летливи вещества, % | 6,5-6,8 | 6,5 - 6,8 | 6,5-6,8 | 6,5-6,8 |
| 4 | Разстилаемост на смолата във филма, % | 2-4 | 2-4 | 2-4 | 2-4 |
Таблица 4 показва данни, илюстриращи ефекта от добавянето на амониеви карбонати върху намаляването на продължителността на пресоването.
По този начин настоящото изобретение позволява да се намали продължителността на процеса на производство на облицовъчен хартиено-смолен филм и продължителността на процеса на облицовка на водоустойчив шперплат и съответно да се повиши производителността на оборудването и техническите и икономическите показатели на производството на филм и покрит (ламиниран) водоустойчив шперплат. Също така, настоящото изобретение подобрява качеството на покритията с повишена устойчивост на абразия, на химикали, включително циментова замазка и бетон. Съответно, оборотът на кофражния шперплат, използващ фенолното фолио от настоящото изобретение, се увеличава няколко пъти в сравнение с понастоящем широко използваното фолио от Coveright Surfaces Holding.
Метод за производство на филм от хартиена смола, който включва приготвяне на импрегниращ разтвор чрез разреждане на импрегнираща фенолформалдехидна смола с вода до необходимата концентрация и вискозитет, добавяне на омокрящ агент, разделяща - антиадхезивна добавка, антиблокираща добавка за предотвратяване на залепване на филми, изсушаване на импрегнираната хартиена основа до необходимата степен, характеризиращ се с това, че импрегнирането съставът съдържа амониев карбонат или амониев бикарбонат, или техни смеси - коаламониеви соли в количество от 0,5-4% от теглото на фенолната смола.