Реферат: Плиты из древесного волокна

В производстве плит в древесноволокнистую массу дополнительно вводят: связующие компоненты, гидрофобизирующие вещества, осадители, и различные специфические добавки, для придания особых свойств.

Связующие вещества

Подобные соединения используют для повышения механической прочности. Клеи для склеивания древесины подразделяются на три группы: клеи животного происхождения, клеи растительные и клеи из синтетических смол. Животные клеи (коллагеновые) наиболее давно используются для склеивания древесины. Казеиновые и растительные - белковые клеи, среди которых основное место занимают клеи из соевых бобов, начали широко применяться в промышленности в изделиях, к которым не предъявлялись жесткие требования к водостойкости. Клеи на основе кровяных белков применяются самостоятельно в сочетании с соевым белком или с небольшой добавкой фенольных смол для производства хвойной фанеры, используемой в нормальных температурно-влажностных условиях. В промышленности применяют также казеиновые клеи, поставляемые в виде порошка. Иногда в производстве мягких древесноволокнистых плит применяют сосновую канифоль. Синтетические клеи начали применять лишь перед второй мировой войной, но по своему значению они превзошли все прежние виды клеев для склеивания древесины. Фенольные клеи широко применяют в производстве фанеры хвойных пород, предназначаемой для эксплуатации в жестких условиях. Мочевинные клеи широко используют в производстве фанеры лиственных пород для мебели и внутренней отделки помещений. Резорциновые и фенолрезорциновые клеи применяют главным образом для склеивания пиломатериалов в изделиях, которые предназначаются для эксплуатации на открытом воздухе, а дивинилацетатные эмульсионные клеи используют при изготовлении мебели. Наиболее известными синтетическими клеями являются:

Исходными соединениями для их синтеза являются карбамид и формальдегид.

2.      Меламиновые смолы и клеи на их основе

Меламин (C₃H₆N₆) при реакции с формальдегидом даёт более развитую трёхмерную структуру, чем с карбамидом. Это обуславливает более высокую прочность и долговечность клеевого соединения. Ввиду дороговизны меламина его используют как добавку к карбамидным смолам. Достаточная водостойкость клеевого соединения достигается при содержании меламина не менее 15-20% от общей массы клея. Отвердитель - хлористый аммоний (0,5-1,0%) или фосфорная кислота.

3.      Фенолоформальдегидные смолы и клеи на их основе

4.      Резорциновые и фенолорезорциновые смолы Резорцин является двухатомным фенолом C₆H₄(ОН)₂. Это бесцветное или слабо окрашенное кристаллическое вещество со слабым запахом. Температура плавления составляет 118°С, легко растворим в воде и спирте. Позволяет получать в результате реакции поликонденсации с формальдегидом клеевой шов более плотной объемной структуры с более высокими физико-механическими показателями.

Гидрофобизирующие вещества

Древесноволокнистые плиты в условиях повышенной влажности начинают коробиться. Это связано с тем, что менее плотная, обладающая большей поверхностью обратная сторона плиты впитывает из воздуха больше влаги, чем плотная, гладкая лицевая сторона. Для решения этой проблемы применяют гидрофобизирующие вещества, в качестве коих обычно применяют:

1.      Парафин

Его получают из нефти; каменноугольной, торфяной, сланцевой смол, древесного дёгтя. В производстве древесноволокнистых плит применяют, как правило нефтяной парафин. Особых требований к нему не предъявляют.

2.      Церезин

Является восковым продуктом, по составу близким к парафину. Состоит из насыщенных углеводородов.

3.      Церезиновая компазиция

Представляет собой сплав церезина с парафином.

4.      Дистиллятный гач

Это смесь твёрдых нефтяных парафиновых углеводородов с содержанием масел до 25%.

Ввиду того, что все перечисленные вещества являются воскоподобными гидрофобными соединениями, их применение в мокром способе производства затруднено. Эти добавки вводят в массу в виде щелочных эмульсий. Это достигается интенсивным перемешиванием с добавкой эмульгатора. В качестве эмульгаторов применяют: олеиновую кислоту с аммиаком, лигносульфонат, кубовые остатки синтетических жирных кислот.

Осадители

Осадителями называют вещества, кои способствуют осаждению в водной суспензии проклеивающих составов на древесных волокнах. Наиболее часто применяемыми осадителями являются серная кислота и сернокислый алюминий.

Специальные добавки

В производстве специальных видов древесноволокнистых плит, выпускаемых, как мокрым, так и сухим способом в зависимости отконечных целей применяют различные добавки. Например, для повышения водостойкости твёрдых плит их пропитывают таловым маслом с сиккативом, госсиполовой смолой, отходами низкомолекулярного полиэтилена и многими другими соединениями. Мягкие и полутвёрдые плиты, для достижения аналогичных свойств пропитывают нефтяным битумом.

Для получения огнестойких плит в древесноволокнистую массу вводят: при мокром способе производства нефелиновый антипирен с добавкой асбеста, а при сухом способе - фосфаты и сульфаты аммония, буру, борную кислоту и другие агенты.

Биостойкие плиты получают путём использования незначительных количеств кремнефтористого аммония, анилида салициловой кислоты, пентахлорфенолята натрия.

6. Применение древесноволокнистых плит

Древесноволокнистые плиты находят широкое применение во всех отраслях хозяйственной деятельности людей. Особое распространение получили в строительстве и производстве мебели.

Строительство

Являясь эффективным конструкционно-отделочным материалом их активно используют: в малоэтажном строительстве; в деревянном домостроении; в инвентарных зданиях; в качестве облицовочного материала для стен, потолков; для межэтажных перекрытий; внутренних межквартирных и межкомнатных перегородок. Мягкие плиты обычно служат теплоизоляционным материалом; используются в качестве отделочного материала. Плиты со специальными свойствами применяются для настила полов и устройства оснований под различные напольные покрытия. Твёрдые плиты применяют для производства дверных полотен внутри зданий. Водостойкие плиты используют для отделки ванных комнат и душевых кабин, а также в качестве опалубочного материала.

Производство мебели

Из твёрдых и полутвёрдых плит изготавливают конструкционные элементы мебели, такие как: задние стенки шкафов и тумб, нижние полки у диванов, выдвижные ящики, полки, боковины шкафов, перегородки, спинки кроватей и кресел, основания диванов. Плиты большой толщины с фигурными кромками и фактурной поверхностью применяют для корпусной мебели.

Производство тары

Твёрдые образцы плит, обладающие высокой прочностью, большой ударной вязкостью, применяют в производстве тары, при этом поверхности плит обрабатывают гидрофобными материалами. Сейчас изготавливают мало и крупногабаритные деревянные ящики; цилиндрические барабаны для сыпучих веществ; также изготавливают комбинированные ящики из картона с внутренними перегородками из древесноволокнистых плит, кои усиливают конструкцию.

Машиностроение, электротехническая промышленность

Твёрдые плиты мокрого способа получения активно применяются для внутренней облицовки или в качестве закладных деталей сухопутного, железнодорожного и речного транспорта. Сверхтвёрдые плиты из-за высокой диэлектрической способности применяют для изготовления электропанелей, и электрощитов.

Заключение

Древесноволокнистые плиты по своей сути являются уникальным материалом, спектр применения коего огромен. Они сочетают в себе два важнейших качества предъявляемых в современном мире. Это экологичность и дешевизна. Именно эти критерии столь благосклонно сказываются на распространение этих материалов в мире. Спрос на их использование постоянно растет. В этом смысле Россия занимает весьма выгодное положение по отношению к другим странам и в первую очередь это связано с её геоклиматическим расположением. На столь громадной территории произрастает около 25% всех древесных мировых запасов, но, несмотря на это более 60% плит у нас являются привозными, а в целом по производству их мы сильно отстаём от стран запада. Это связано в первую очередь с высокой степенью износа существующего оборудования (износ составляет 80-85%) и его моральной старостью, а также с плохой освоенностью территории Сибири, в коей остаются значительные запасы древесного сырья.

Несмотря на это Россия постепенно наращивает производственные мощности столь ценного материала, как древесноволокнистые плиты, хотя это и сопряжено со значительными трудностями.

Литература

1.       Радчук Л. И. Технология изделий из древесины: Учебное пособие. - М.: МГУЛ, 2006.

2.      Дворкин Л.И. Строительные материалы из отходов промышленности - Ростов-н/Дону, 2007. - 368 с.

.        Статьи журнала ЛесПромИнформ №8 (82) за 2011 год URL: #"871561.files/image001.jpg">

Приложение 2

"Сухой способ производства"

Приложение 3

"Мокросухой способ производства"