Пропиточный состав для термохимического модифицирования древесины

СООЭ СОВЕТСКИХЦО)МПаМеюиРЕСПУБЛИК сггг(51) С 08 1. 61 1 О НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕТЕЛЬСТВУ ВТОР СКОМУ.Кристьянсон,ино о ССС 52-40028-4033-708-21 иленгликоль тиловый спир 600 108 В ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИИ(54)(57) ПРОПИТОЧНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ТЕРМОХИМИЧЕСКОГО МОДИфИЦИРОВАНИЯ ДРЕВЕСИНЫ, содержащий продукт взаимодействия производных фенола с формальдегидом, этиловый спирт и воду, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повьппения стабильности состава, конечной температуры сушки пропитаниях им древесных заготовока,до 90 С и эластичности древесины,состав в качестве продукта взаимодействия содержит продукт взаимодействия сланцевых водорастворимых суммарнЫх фенолов с содержанием гидроксильных групп 12,0-13,3 мэкв/г с гексаметилентетрамином и дополнительно содержит сланцевые водорастворимые суммарные фснолы, продукт взаимодействия сланцевых водорастворимых суммарных фенолов с содержанием гидроксильных групп 12,0- 13,3 мэкв/г с мочевиной, гексаметилентетрамин, мочевину и этиленгликоль при следующем соотношении компонентов, мас,ч.:Сланцевые водорастворимые суммарные фенолы 100Продукт взаимодействиясланцевых водорастворимыхсуммарных фенолов с содержанием гидроксильныхгрупп 12,0-13,3 мэкв/гс гексаметилентетрамином 38-210Продукт взаимодействиясланцевых водорастворимыхсуммарных фенолов с содержанием гидроксильныхгрупп 12,0-13,3 мэкв/гс мочевинойГексаметилентетраминМочевина11345 20 2,6-3,128,0-30,3 2,4-Диметилрезорцин 4,6-Диметилрезорцин 2,5-Диметилрезорцин5-Этилрезорцин2-Этил-метилре- зорцин О, 7-0,81 1-1 55,8-6,410,2-10,7 1,7 - 1,8 Изобретение относится к термохимическому модифицированию древесины,используемой для изготовления кантаи нижней пластины лыжи, а также других иэделий, где требуется улучшениефизико-механических свойств и атмосферостойкости древесины.Для пропитки древесины применяютнизкомолекулярные продукты поликонденсации фенола и Формальдегида, а 10также разнообразные смеси, содержащие фенол, дигидроксибензол, меламины или мочевину.Известен пропиточный состав, содержащий Фенолоспирт и мочевино-Формальдегидную смолу 1 13,Однако отверждение этих составовтребует высокой температуры, приводящей к короблению и растрескиваниюмодифицированной древесины. Крометого, для этих составов характернанеравномерная пропитка древесины иприсутствие свободного Формальдегидакак в пропиточной смеси, так и вмодифицированном материале. 25Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому эффектук изобретению является пропиточныйсостав для термохимического модифицирования древесины, содержащий продуктз 0взаимодействия производных фенолас формальдегидом, этиловый спирти воду 21.Однако низкая стабильность пропиточного состава препятствует повышению температуры сушки пропитаннойдревесины выше 50 С и изготовлениюсостава с содержанием сухого вещест.ва выше 307 (507-ное содержание сухого вещества достигается только при 40изготовлении состава в небольшихколичествах) . Кроме того, хрупкостьмодифицированной укаэанным составомдревесины затрудняет ее механическуюобработку при изготовлении кантаи нижней пластины лыжи.Цель изобретения - повышение стабильности состава, конечной температуры сушки пропитанных или древесныхзаготовок до 90 С и эластичностидревесины.Эта цель достигается тем, что пропиточный состав для термохимическогомодифицирования древесины, содержащей продукт взаимодействия производных фенола с формальдегидом, этиловыйспирт и воду, в качестве продуктавзаимодействия содержит продукт взаи 82 1модействия сланцевых водорастворимых суммарных Фенолов с содержанием гидроксильных групп 12,0-13,3 мэкв/г с гексаметилентетрамином и дополнительно содержит сланцевые водорастворимые суммарные Фенолы, продукт взаимодействия сланцевых водорастворимых суммарных фенолов с содержанием гидроксильных групп 12,0- 13,3 мэкв/г с мочевиной, гексаметилентетрамин, мочевину и этиленгликоль при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:Сланцевые водорастворимыесуммарные фенолы 100 Продукт взаимодействиясланцевых водорастворимых суммарных феноловс содержанием гидроксильньж групп 12,013,3 мэкв/г с гексаметилентетрамином 38-210 Продукт взаимодействиясланцевых водорастворимых суммарных феноловс содержанием гидроксильных групп 12,013,3 мэкв/г с мочевиной 52-400 Гексаметилентетрамин 28-40 Мочевина 33-70 Этиленгликоль 8-23 Этиловый спирт 35-600 Вода 285-1085 Необходимая активность в условияхотверждения достигается использованием в качестве фенольного компонента высокореактивных сланцевых водо- растворимых суммарных фенолов с содержанием гидроксильных групп 12,0- 13,3 мэкв/г. Под термином сланцевые водорастворимые суммарные фенолы следует понимать продукт, получаемыи при термической переработке горючих сланцев, имеющих месторождение в Эстонской ССР,Состав сланцевых водорастворимых суммарных фенолов, мас.7:Одноатомные Фенолы 8,6-10,4Резорцин 1,6-2,32- и 4-Метилрезорцины5-Метилрезорцин11345825,7-7,5 2,1-3,0 1,9-2,7 10 50-55 ТаблицСостав, мас.ч., ло лринеран1 Комловеитм2 ого веце- Сухого велев 60 нас Л ства 45 нас. 3ого вецеа 30 насЛ еСухого вецества 5 масЛ Сланцавие водораствосуммарвме фенолм 0 Гексаметилелте грани Иоэвле вор нмьв с вяе ела нцевмксуммарныхлой водорастфенолов водораствоолов с гекс с сланцевыхуюирлмс фететрамннон Холил Рнземх о Этиле нли г ликолв, егоцернн омологи во 320 2 о 5 350005 4,5-Диметилрезорцин5-Этинилрезорцин2-Метил-тилрезорцин 1;9-2,02,4,5-Триметилрезорцин5-Пропилрезорцин4-Метил-этилрезорцин 1,1-1,5Лругие алкилрезорцины 18,4-22,6в том числе;Четыре основных компонента5-замещенные алкилрезорцины 60-68Содержание гидроксильных групп 12,013,3 мэкв/гОсобенностью сланцевых водораст О воримьж суммарных фенолов является их более высокая реакционная способность по сравнению с реэорцином, Причиной этого является присутствие 5-замещенных алкилрезорцинов в сос таве указанных сланцевых суммарных Фенолов.В пропиточном составе вместо зтиленгликоля возможно использование его гомологов нли глицерина.Синтез пропиточного состава проводят следующим образом.В реактор, снабженный мешалкой, термометром, холодильником и охлаждающе-нагревающей рубашкой вводят из резервуаромерников 1 О мас.ч.сланцевых водорастворимых суммарных фенолов, 33-70 мас,ч, мочевины, 28-40 мас.ч гексаметилентетрамина, 52-400 мас.ч. комплекса сланцевых водорастворимых суммарных фенолов с мочевиной и 38-2 10 мас.ч. комплекса сланцевых фенолов с гексаметилентетрамином, добавляют 8-23 мас.ч.этиленгликоля, 35-600 мас.ч, этилового спирта и 285-1085 мас.ч. воды. Состав перемешивают при 30-35 С до гомогенизации. Соотношение компонентов в пропиточном составе приведе. но в табл. 1.Улучшение показателей пропиточного состава (не содержит свободногоформальдегида, имеет высокую стабильность и высокое содержание сухоговещества) достигается, в основном, 5за счет того, что состав являетсяравновесной системой, содержащеймолекулярные комплексы сланцевыхводорастворимых суммарных феноловс мочевиной и гексаметилентетраминомв водно-спиртовом растворе,Преимуществом состава являетсяувеличение содержания сухого вещества в пропиточном составе до 60 мас.7.Это достигается тем, что входяшаяв равновесный раствор смесь молекулярных комплексов сохраняет гомогенность и при небольшом количестверастворителя, т.е. водно-спиртовогораствора (смесь этилового спирта 20с этиленгликолем, его гомологом илиглицерином в воде), при этом составне содержит свободного Формальдегида,При этом нецелесообразно испопьзование состава с содержаниемсухого вещества ниже 15 мас.Х, таккак состав не имеет модифицирующегоэффектаВследствие же резкого повышения вязкости вьппе 60 мас.7 эффект ЗОмодификации не повышается.Увеличение конечной температурысушки заготовок из пропитанной древесины до 90 С обусловлено стабильность предлагаемого пропиточногосостава,Повьппение эластичности модифицированной древесины достигается тем,что в условиях сушки и прессованияпропитанной древесины происходит 4 Ореакция поликонденсации гексаметилентетрамина со сланцевыми водорастворимыми суммарными фенолами и мочевиной,в результате которой выделяется аммиак, оказывающий совместно с высоко кипящим спиртом пластифицирующеедействие на древесину.Известный про питочный сос тав 21 Показатели Предлагаемый пропнточный сосСодержание свободного формальдегида, мас.7. 1,5-2 Не содержит Содержание сухого вещества,мас.Е 5-50 15-60 Срок храненияпропиточногосостава при 2025 С, дни 10-12 18-20 Температура сушки заготовок из пропитаннойо древесины, С 20-50 20-90 Термохимическое модифицированне древесины предназначенным составом можно производить в открытой ванне или методом вакуума-давления в авто- клаве.Модифицированная древесина подвергается сушке при 50-90 С, обес-. печивающей предварительную поликонденсацию использованного состава. Процесс поликонденсации проводят при 100-180 С под давлением 0,2- 6,0 МПа. Физико-механические показатели модифицированной древесины приведены в табл. 3. Технологичность полученного состава сохраняется в течение 20 дней при 20-25 ОС.Характеристика свойств пропиточного состава представлена в табл, 2.Т а б л н ц а 21134582 11 о сч1л лсо м1,м о мл СО СОСЧ л л ло СО О л л л О Ю О л О О (Я Мл л л л- ОЭО лМ о л Л Ллц СЧ о с 1 СО л л м ООлю ол Л ЮО л Л О СЛО ОО Юл э И1 фо 1оа 11 Фф 11ОО О л а а Л СЧ е- л л л т чл О О СОСЧО л О Ч ф- Ол ф ч - ОъО 11 е 3лох И цо ол фо ом мм доф в оХд фЖ Фф ол 1 1О 11 чЭ 1 сЧфф ц юо Ео о1 о 3Ж Ф СчГчв Х " 1Ж Ф .4 1й Ь 1Я ф О 1х о хР Е ЕфЦ Р, ОоР е Л. ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, РаУшская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул,Проектная, 4 увеличение,содержанйя сухого веества в кропиточном составе, а также увеличение конечной температуры сушки заготовок из пропитанной древе- сины позволяет соответственно повы сить производительность процессов модифицирования и сушки древесины,Улучшение санитарно-гигиенических чсловий модифицирования достигается тем, что предлагаемый пропиточиый состав не модержит свободного формальдегида;