Гібридний адгезив і його застосування для композиційних деревних плит

Реферат: Винахід стосується гібридного адгезиву, зокрема, для застосування у одержанні композиційних деревних плит, таких як стружкові плити, волокнисті плити, фанера та клеєно-шаруватий лісоматеріал, які містять щонайменше один адгезив, одержаний за допомогою реакції поліконденсації, щонайменше один адгезив, одержаний за допомогою реакції поліприєднання, та наночастинки, менші за 500 нм, де щонайменше одна частинка модифікована щонайменше однією сполукою загальної формули (І), RaSiX(4-a) (І), або загальної формули (II), ObXc(OH)dReSiO(4-b-c-d-e)/2 (II), де X являє собою Н, ОН або групу, що гідролізується, вибрану з групи, яка включає галоген, алкокси, карбокси, аміно, моноалкіламіно або діалкіламіно, арилокси, ацилокси, алкілкарбоніл, R являє собою органічну групу R, що не гідролізується, вибрану з групи, яка включає заміщений та незаміщений алкіл, заміщений та незаміщений арил, заміщений та незаміщений алкеніл, заміщений та незаміщений алкініл, заміщений та незаміщений циклоалкіл, що можуть перериватися -О- або -NH-, та де R включає щонайменше одну функціональну групу Q, вибрану з групи, яка включає епоксидну, гідрокси, просту ефірну, аміно, моноалкіламіно, діалкіламіно, заміщену та незаміщену аніліно, амідну, карбокси, алкінільну, акрилову, акрилокси, метакрилову, метакрилокси, меркапто, ціано, алкокси, UA 110499 C2 (12) UA 110499 C2 ізоціанато, альдегідну, алкілкарбонільну групу, групу ангідриду кислоти та/або групу фосфорної кислоти, R і X, можуть бути ідентичними або відрізнятися одне від одного, та а=1, 2, 3, зокрема 1, b, c, d=0 або 1, та е=1, 2, 3. UA 110499 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Даний винахід відноситься до адгезиву згідно з родовим поняттям пункту 1 формули, його застосуванню за пунктом 10, способу його одержання за пунктами 11 та 12, композиційної деревної плити за пунктом 13, а також способу одержання композиційної деревної плити за пунктом 14. Адгезиви представляють собою визначальну складову в промисловому одержанні багатьох продуктів, наприклад, в одержанні матеріалів на основі деревини. Адгезиви можна класифікувати за різними критеріями, що базуються на хімічній основі адгезивів або механізмі їхнього отвердіння. Виходячи зі способу одержання адгезивів визначають, в цілому, три головні класи адгезивів: полімеризаційні адгезиви, адгезиви, які утворюються за допомогою реакції поліприєднання, та адгезиви, які утворюються за допомогою реакції поліконденсації. Також можлива додаткова класифікація клеїв з урахуванням їхніх фізичних та/або хімічних властивостей, як, наприклад, клеї-розплави або клеї у вигляді розчинів. Полімеризаційні адгезиви утворюються шляхом реакції мономерів, що містять вуглецьвуглецевий подвійний зв'язок, після активації. Активація вихідних речовин може здійснюватися за допомогою придатних каталізаторів або радикалів та/або в присутності опромінення, наприклад, УФ-опромінення або пучком електронів. До типових полімеризаційних адгезивів слід віднести, наприклад, групу акрилових адгезивів. З іншого боку, адгезиви, які утворюються за допомогою реакції поліконденсації, можна отримати за допомогою реакції двох мономерних молекул шляхом відщеплення простої молекули, такої як вода, кислота або спирт. Таким чином, продукт полімерної реакції присутній разом із побічним продуктом, що утворився під час реакції, отже під час виготовлення даних адгезивів потрібні відповідні заходи. Найважливіші поліконденсати для застосування в якості адгезивів включають поліаміди, поліестери та силікони, або конденсати формальдегіду, при цьому слід зазначити, зокрема, фенол-формальдегідні адгезиви, (PF), крезол/резорцинформальдегідні адгезиви, адгезиви на основі карбамід-формальдегідної смоли (UF) або меламін-формальдегідні адгезиви (MF). Одержання адгезивів, які утворюються за допомогою реакції поліприєднання, базується на приєднанні різних реакційно-здатних мономерних молекул шляхом одночасного переміщення атома водню від одного компонента до іншого компонента. Типові представники включають адгезиви на основі епоксидних смол, поліуретани або поліціанурати. Для одержання матеріалів на основі деревини, таких як композиційні деревні плити, продукти подрібнювання деревини покривають адгезивом та пресують в формовані вироби шляхом застосування тиску та температури. На тип застосовуваного адгезиву істотно впливає розмір та якість застосовуваних деревних волокон та/або деревної тріски. Наприклад, при одержанні деревно-стружкових плит та деревно-волокнистих плит, таких як, наприклад, плити MDF та HDF, які одержують з деревних волокон сухим способом, часто використовують адгезиви, які утворюються за допомогою реакції поліконденсації, зокрема, у формі карбамід-формальдегідних смол. Особлива перевага при застосуванні формальдегідних смол в якості адгезивів полягає в їх високій доступності, низькій вартості, а також не потребуючої зусиль технологічності та зручності в застосуванні. Оскільки формальдегідні смоли, як правило, одержують шляхом реакції з надлишком формальдегіду, ці надлишки формальдегіду також виявляються в проміжному та/або кінцевому продуктах. Проте, оскільки формальдегід класифікується як канцерогенна речовина, застосування формальдегідних смол вважають, таким чином, несприятливим, зокрема, для одержання композиційних деревних плит для застосування всередині приміщень. Крім того, конденсовані смоли мають низьку водостійкість. З іншого боку, при одержанні плит з орієнтованої деревної тріски, так званих OSB-плит, все більше застосовують адгезиви, які утворюються за допомогою реакції поліприєднання, що містять уретани, наприклад, адгезиви на основі дифенілметандіізоціанату. Необоротну хімічну реакцію без неприємних надлишків та високу адгезійну міцність вважають особливими перевагами поліуретанових адгезивів. З іншого боку, особливим недоліком вважають обмежену доступність через високу ціну та спорідненість до металів, тому металічні інструменти і деталі технологічного обладнання мають бути особливо захищені від прямого контакту. Також недоліком вважається те, що, наприклад, PMDI реагує вже з водою з вологи повітря приміщення. Відомо, що при спільному застосуванні адгезивів, які утворюються за допомогою реакції поліконденсації, та адгезивів, які утворюються за допомогою реакції поліприєднання, буде відбуватись несумісність між двома адгезивними системами, яка призведе до порівняно низьких 1 UA 110499 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 технологічних властивостей. Ця проблема особливо виражена на межах шарів з різними клейовими системами. Отже метою, яка лежить в основі даного винаходу, є забезпечення адгезивної системи, яка не має цих недоліків, оскільки позитивні властивості двох клейових систем можуть при цьому об'єднуватися. У зв'язку з цим, вже давно існувала велика потреба в гібридних адгезивах, щоб об'єднати переваги і в значній мірі усунути недоліки. Згідно з даним винаходом цієї мети досягають за допомогою гібридного адгезиву з ознаками пункту 1 формули. Гібридний адгезив за даним винаходом, зокрема, для застосування в одержанні матеріалів на основі деревини містить, відповідно: - щонайменше один адгезив, утворений за допомогою реакції поліконденсації, - щонайменше один адгезив, утворений за допомогою реакції поліприєднання та - щонайменше одну частинку, зокрема наночастинку, меншу за 500 нм, де щонайменше одна частинка модифікована щонайменше однією сполукою загальної формули (I) RaSiX(4-a) (I) або загальної формули (II) ObXc(OH)dReSiO(4-b-c-d-e)/2 (II), де - X представляє собою H, OH або радикал, що гідролізується, вибраний з групи, яка включає галоген, алкоксі, карбоксі, аміно, моноалкіламіно або діалкіламіно, арилоксі, ацилоксі, алкілкарбоніл, - R представляє собою органічний радикал R, що не гідролізується, вибраний з групи, яка включає заміщений та незаміщений алкіл, заміщений та незаміщений арил, заміщений та незаміщений алкеніл, заміщений та незаміщений алкініл, заміщений та незаміщений циклоалкіл, що можуть перериватися -O- або -NH-, та - де R включає щонайменше одну функціональну групу Q, вибрану з групи, яка включає епоксидну, гідроксі, просту ефірну, аміно, моноалкіламіно, діалкіламіно, заміщену та незаміщену аніліно, амідну, карбоксі, алкінільну, акрилову, акрилоксі, метакрилову, метакрилоксі, меркапто, ціано, алкоксі, ізоціанато, альдегідну, алкілкарбонільну групу, групу ангідриду кислоти та/або групу фосфорної кислоти, - кожний з R і X може бути однаковим або відрізнятись один від одного, та - a=1, 2, 3, зокрема 1, - b, c, d=0 або 1, та - e=1, 2, 3. В контексті даної заявки для спеціаліста очевидно, що силан-вмісні сполуки з загальною формулою (II) походять безпосередньо, як продукти гідролізу та/або конденсації, від сполук силану загальної формули (I). Гідроліз та/або конденсація сполук загальної формули (I) спричиняється та знаходиться під впливом умов реакції, зокрема кислих умов реакції, під час одержання адгезиву. У якості гібридного адгезиву, в контексті даного винаходу, мають на увазі адгезив, що містить щонайменше два різні типи адгезиву. Гібридний адгезив за даним винаходом має чудову зручність у застосуванні та адгезійну міцність з доброю доступністю. Крім того у адгезиві за даним винаходом враховано підвищені вимоги як до енергозберігаючого одержання, так і до застосування, взаємодії та сумісності з оточуючим середовищем. Об'єднання двох систем, адгезиву, що утворюється за допомогою реакції поліконденсації, та адгезиву, що утворюється за допомогою реакції поліприєднання, в гібридному адгезиві за даним винаходом здійснюють шляхом хімічного сполучення за допомогою модифікованих частинок. З одного боку, модифіковані частинки мають щонайменше одну функціональну групу для хімічного зв'язування адгезивів, які утворюються за допомогою реакції поліконденсації, наприклад, формальдегідних смол, а, з іншого боку, щонайменше одну функціональну групу для хімічного зв'язування адгезивів, які утворюються за допомогою реакції поліприєднання, таких як, наприклад, поліуретан. Таким чином, модифіковані частинки представляють собою речовину-посередник між матрицею поліприєднання, наприклад, у формі уретанової матриці, та поліконденсатом, наприклад, у формі карбамід-формальдегідної смоли. В переважному варіанті здійснення частинки модифіковані або змішані щонайменше з двома різними сполуками загальної формули (I) та/або (II). Радикал X переважно вибирають з групи, яка включає фтор, хлор, бром, йод, C1-6алкоксі, зокрема метоксі, етоксі, н-пропоксі і бутоксі, C6-10арилоксі, зокрема феноксі, C2-7ацилоксі, 2 UA 110499 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 зокрема ацетоксі або пропіоноксі, C2-7алкілкарбоніл, зокрема ацетил, моноалкіламіно або діалкіламіно з C1-C12, зокрема C1-C6. Особливо переважні групи, що гідролізуються, включають C1-4алкоксигрупи, зокрема метоксі і етоксі. R, що не гідролізується, переважно вибирають з групи, яка включає заміщений та незаміщений C1-C30алкіл, зокрема C5-C25алкіл, заміщений та незаміщений C2-C6алкеніл, заміщений та незаміщений C2-C6алкініл і заміщений та незаміщений C6-C10арил. В одному варіанті здійснення радикал R, що не гідролізується, вибирають з групи, яка включає метил, етил, н-пропіл, ізопропіл, н-бутил, втор-бутил, трет-бутил, пентил, гексил, циклогексил, вініл, 1-пропеніл, 2-пропеніл, бутеніл, ацетиленіл, пропаргіл, феніл і нафтил. Згідно з даною заявкою мається на увазі, що вираз "органічний радикал, що не гідролізується" стосується органічного радикалу, який у присутності води не приводить до утворення OH-групи або NH2-групи, з'єднаної з атомом Si. Щонайменше одна функціональна група Q, яка міститься у органічному радикалі R, що не гідролізується, переважно включає епоксидну групу, зокрема гліцидильну або гліцидилоксигрупу, аміно або ізоціаногрупу. Функціональні групи, за допомогою яких можливе зшивання, зокрема, включають групи, що полімеризуються та/або поліконденсуються, при цьому передбачається, що реакція полімеризації також включає реакції поліприєднання. Функціональні групи переважно вибирають таким чином, щоб за допомогою реакцій полімеризації та/або конденсації, що за потреби каталізуються, могло здійснюватися органічне зшивання між різними адгезивними системами. Перша функціональна група силану зв'язана з поверхнею наночастинок. Кожна друга функціональна група силану, зокрема у формі OH-групи, зв'язується з матрицею з адгезиву, який утворюється за допомогою реакції поліприєднання, та/або з адгезиву, який утворюється за допомогою реакції поліконденсації. В особливо переважному варіанті здійснення в якості силанів застосовують гаммаізоціанатопропілтриетоксисилан або гліцидилоксипропілтриетоксисилан. Як зазначено, радикал R, що не гідролізується, обов'язково має щонайменше одну функціональну групу Q. Крім того, радикал R також може бути присутнім в заміщеній формі з додатковими радикалами. Вираз "заміщений", при застосуванні з "алкіл", "алкеніл", "арил" тощо, означає заміщення одного або декількох атомів, головним чином атомів H, одним або кількома наступними замісниками, переважно одним або двома з наступних замісників: галогену, гідроксі, захищеного гідроксі, оксо, захищеного оксо, C3-C7циклоалкілу, біциклічного алкілу, фенілу, нафтилу, аміно, захищеного аміно, однозаміщеного аміно, захищеного однозаміщеного аміно, двозаміщеного аміно, гуанідіно, захищеного гуанідіно, гетероциклічного кільця, заміщеного гетероциклічного кільця, імідазолілу, індолілу, піролідинілу, C1-C12алкоксі, C1-C12ацилу, C1-C12ацилоксі, акрилоїлоксі, нітро, карбоксі, захищеного карбоксі, карбамоїлу, ціано, метилсульфоніламіно, тіолу, C1-C10алкілтіо та C1-C10алкілсульфонілу. Заміщені алкільні групи, арильні групи, алкенільні групи можуть бути заміщені один або кілька раз і, переважно, 1 або 2 рази, однаковими або різними замісниками. Вираз "алкініл", як застосовують в даному документі, означає радикал формули R-C C-, зокрема "C2-C6алкініл". Приклади C2-C6алкінілів включають: етиніл, пропініл, 2-бутиніл, 2пентиніл, 3-пентиніл, 2-гексиніл, 3-гексиніл, 4-гексиніл, вініл, а також ди- та триїни прямих та розгалужених алкільних ланцюгів. Вираз "арил", як застосовують в даному документі, означає ароматичні вуглеводні, наприклад, феніл, бензил, нафтил або антрил. Заміщені арильні групи представляють собою арильні групи, які, як зазначено вище, заміщені однім або декількома замісниками, зазначеними вище. Вираз "циклоалкіл" включає циклопропільну, циклобутильну, циклопентильну, циклогексильну та циклогептильну групи. В переважному варіанті здійснення щонайменше один адгезив, утворений за допомогою реакції поліконденсації, представляє собою поліамідний, поліестерний, силіконовий та/або адгезив на основі конденсату формальдегіду, зокрема адгезив на основі фенолформальдегідної смоли (PF), адгезив на основі крезол/резорцин-формальдегідної смоли, адгезив на основі карбамід-формальдегідної смоли (UF) та/або адгезив на основі меламінформальдегідної смоли (MF). В додатковому варіанті здійснення щонайменше один адгезив, утворений за допомогою реакції поліприєднання, представляє собою епоксидну смолу, поліціануратний та/або поліуретановий адгезив, зокрема поліуретановий адгезив на основі полідифенілметандіізоціанату (PMDI). 3 UA 110499 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Переважно застосовні частинки мають розмір від 2 до 400 нм, переважно від 2 до 100 нм, особливо переважно від 2 до 50 нм. Частинки, зокрема, можуть мати окисну, гідроокисну або оксигідроокисну природу, їх можна одержувати різними способами, такими як, наприклад, іонообмінний спосіб, плазмовий спосіб, золь-гель спосіб, подрібнювання або також газоплазмове осадження. В переважному варіанті здійснення застосовують частинки на основі SiO2, Al2O3, ZrO2, TiO2, SnO. В додатковому варіанті здійснення вміст адгезиву, утвореного за допомогою реакції поліконденсації, та адгезиву, утвореного за допомогою реакції поліприєднання, в гібридному адгезиві складає щонайменше 90 ваг. %, переважно щонайменше 80 ваг. %, особливо переважно щонайменше 70 ваг. %. Кожне зі сполук силану та частинок використовується в гібридному адгезиві в кількості від 1 до 15 ваг. %, переважно від 3 до 13 ваг. %, особливо переважно від 5 до 10 ваг. %. Вміст розчинника, який по суті зумовлений застосуванням силанів, аналогічно складає від 1 до 15 ваг. %, переважно від 3 до 13 ваг. %, особливо переважно від 5 до 10 ваг. %. Проте ці значення не враховують вміст розчинника від застосованих адгезивів, утворених за допомогою реакції поліконденсації, та адгезивів, утворених за допомогою реакції поліприєднання. Адгезив за даним винаходом застосовують у одержанні матеріалів на основі деревини, зокрема композиційних деревних плит. Композиційні деревні плити, які одержують, представляють собою переважно стружкові та волокнисті плити, зокрема плити OSB, LDF, HDF або MDF, а також фанеру та клеєний-шаруватий лісоматеріал. Адгезив за даним винаходом одержують за допомогою способу, що включає наступні етапи, на яких: a) вводять щонайменше одну частинку в дисперсію або суспензію щонайменше одного адгезиву, утвореного за допомогою реакції поліприєднання, b) додають щонайменше одну першу сполуку загальної формули (I) та/або (II) та, за потреби, ініціатор полімеризації, c) додають щонайменше одну другу сполуку, яка відрізняється від першої сполуки загальної формули (I) та/або (II), d) за потреби додають щонайменше один каталізатор, зокрема кислоту, e) змішують дисперсію, що отримана на етапі e), з щонайменше одним адгезивом, утвореним за допомогою реакції поліконденсації. Адгезив за даним винаходом також одержують за допомогою способу, що включає наступні етапи, на яких: a) змішують щонайменше дві різні сполуки загальної формули (I) та (II), b) додають щонайменше одну частинку в суміш, що отримана на етапі a), і, за потреби, додають щонайменше один каталізатор, зокрема кислоту, c) додають щонайменше один адгезив, утворений за допомогою реакції поліконденсації, та d) останнім додають щонайменше один адгезив, утворений за допомогою реакції поліприєднання. В якості придатних ініціаторів полімеризації можна застосовувати, наприклад, дибутилізооловадилаурат, оксазолідин, бісоксазолідин, хлорид цинку, а також речовини класів кетімінів або альдімінів. Неорганічні та/або органічні кислоти, що придатні в якості каталізатора, вибирають з групи, яка включає фосфорну кислоту, оцтову кислоту, пара-толуолсульфонову кислоту, соляну кислоту, мурашину кислоту або сірчану кислоту. Також придатні солі амонію, такі як сульфат амонію, які реагують як слабкі кислоти. Частинки переважно застосовують в кількості від 1 до 15 ваг. %, переважно від 3 до 13 ваг. %, особливо переважно від 5 до 10 ваг. %. Температура протягом усього способу одержання гібридного адгезиву, як правило, знаходиться в діапазоні від 20 до 80 °C, переважно від 30 до 60 °C. Також можна одержувати адгезив за даним винаходом за допомогою способу, в якому спочатку застосовують тільки прекурсори вищезгаданих речовин та частинкам з нанорозмірами забезпечують можливість зростати в розчині. З цією метою забезпечується спиртовий розчин, наприклад ізопропанолу. Далі додають пара-толуолсульфонову кислоту та матеріал частинок, такий як, наприклад, Zr-н-пропоксид, при цьому в розчині отримують частинки з нанорозмірами, які далі можна додатково модифікувати. Мети даного винаходу також досягають за допомогою композиційної деревної плити за пунктом 13 формули. Відповідно, щонайменше один адгезив за даним винаходом міститься у щонайменше одній композиційній деревній плиті, зокрема деревно-стружковій плиті та/або деревно-волокнистій 4 UA 110499 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 плиті, такій як, наприклад, плита OSB, LDF, HDF або MDF. Слід зазначити, що, зокрема, застосування адгезивів PMDI та MUPF у верхньому шарі плит OSB покращує технологічні показники плит, такі як міцність на розрив та міцність на згин, і в той же час зменшує розбухання. Композиційну деревну плиту за даним винаходом одержують за допомогою способу, що включає наступні етапи, на яких: a) одержують деревну тріску з придатного лісоматеріалу, b) подрібнюють деревну тріску до деревної стружки або деревних волокон, c) тимчасово зберігають деревну стружку або деревні волокна, зокрема в силосах або бункерах, d) висушують деревну стружку або деревні волокна; e) сортують або розподіляють деревну стружку або деревні волокна за розміру деревної стружки або деревних волокон, f) за потреби, додатково роздрібнюють деревну стружку або деревні волокна та тимчасово зберігають, g) подають деревну стружку або деревні волокна на стрічковий конвеєр шляхом пневматичного та/або розповсюджуючого розподілення, h) пресують деревну стружку або деревні волокна, розташовані на стрічковому конвеєрі, при цьому адгезив за даним винаходом можна додавати перед, під час та/або після будьякого з етапів від b) до h). Таким чином, адгезив можна змішати з деревною стружкою або деревними волокнами в будь-який час способу одержання. Також ймовірне, що адгезив наносять на деревну стружку та деревні волокна у декілька моментів часу. Додатково до етапів способу, які перераховано вище, деревну тріску очищають від сторонніх речовин перед їх роздрібнюванням, наприклад, з використанням сухого чищення або вологого чищення. В переважному варіанті здійснення адгезив розповсюджують на деревну стружку або деревні волокна. Кількість адгезиву, який наносять, зумовлена застосованою кількістю стружки або волокон і складає від 2 до 10 ваг. %. За допомогою способу за даним винаходом можливо забезпечити стружкові плити або волокнисті плити, такі як плити OSB, LDF, MDF або HDF, гібридним адгезивом за даним винаходом. Типовий спосіб одержання буде докладно описаний в наступному ілюстративному варіанті здійснення з посиланням на одержання стружкових плит. Спосіб одержання волокнистих плит відрізняється від даного способу одержання стружкових плит, зокрема у відношенні розміру та якості застосовуваних деревних волокон або деревної стружки, а також у відношенні застосованих тиску та температури. Проте головна процедура і, отже, послідовність етапів способу подібні для всіх плит і відомі фахівцеві. Даний винахід буде докладно пояснено нижче за допомогою декількох ілюстративних варіантів здійснення з посиланням на фігури графічних матеріалів, в яких: на фігурі 1 показана блок-схема одержання стружкових плит із застосуванням адгезиву за даним винаходом. Приклад 1. Одержання першого гібридного адгезиву Забезпечується уретанова матриця, в якій все ще наявні OH-групи і не зв'язані ціанатні групи. Частинки SiO2 вмішуються в уретанову матрицю в необхідній кількості. Потім здійснюють додавання ізоціанатопропілтриетоксисилану та, за потреби, ініціаторадибутилізооловодилаурату, у випадку, якщо у поліуретані ще не міститься ініціатор. Цю суміш нагрівають до 50 °C та підтримують за цієї температури протягом 30 хвилин. Після охолодження до кімнатної температури, додають гліцидилоксипропілтриетоксисилан та кислоту в якості каталізатора, наприклад, фосфорну кислоту, і перемішують протягом наступних 60 хвилин. Отриману таким чином суміш поліуретан-силан-SiO2 потім змішують з матрицею з меламінової смоли. Приклад 2. Одержання другого гібридного адгезиву Забезпечується суміш етанол/вода, в яку додають суміш гліцидилоксипропілтриетоксисилану та тетраетоксисилану. Потім здійснюють додавання водного золю-розчину кремнезему, тобто, частинок SiO2 з нанорозмірами у воді, а також додавання кислоти, наприклад, оцтової кислоти або пара-толуолсульфонової кислоти, в якості каталізатора. Після перемішування протягом 5 хвилин додають суміш меламінової смоли, а після повторного перемішування протягом 20 хвилин, поліуретановий адгезив. Приклад 3. Одержання стружкової плити 5 UA 110499 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Форма та розмір стружки мають визначальний вплив на якість стружкових плит. Середній шар виробляється з більш великої стружки, що забезпечує стійкість плити, а верхні шари (зовнішні шари) повинні складатись з більш малої стружки для отримання гладенької та рівномірної поверхні. Залежно від вихідного матеріалу форму і розмір стружки можуть бути кращими або гіршими. Тому для одержання виробу доброї якості в сучасній технології стружкових плит завжди застосовують певну кількість деревної стружки тонкого подрібнювання для гладеньких, однорідних верхніх шарів, а також головним чином подрібнену свіжу деревину або обрізки деревини зі стружкою різної довжини для стійкої, шаруватої структури під верхнім шаром (свіжа деревина стовбура або відходи лісопилки, такі як ванчоси, скіпи, обрізки деревини). Склад для лісоматеріалу представляє собою пункт надходження сировини. Тут збирають різноманітні лісові сортименти з вхідним контролем (якість, придатність деревини до зберігання, визначення кількості) і призначають до місця їхнього зберігання. Визначення кількості може здійснюватися за об'ємом (наприклад, складочний кубічний метр) або за вагою (сира вага, суха вага). В наш час загальноприйнятою практикою вважають визначення сухої ваги (відбір зразків свіжої деревини, зважування, висушування в стандартизованих умовах протягом 24 годин, повторне зважування), тому що при цьому оцінюється дійсно застосовувана деревна маса (деревина та однорічні рослини містять воду). Добре організований склад для лісоматеріалу є першою передумовою для плит доброї якості, тому що застосовувана сировина визначає основні властивості: тільки стружка зі здорової деревини, тобто з не дуже старої порохнявої деревини; постійне якісне поєднання хвойних, листяних, а також однорічних рослин, що є визначальним для пресування та питомої ваги плит; комбінування застосовуваних лісових сортиментів, таких як тирса, свіжа деревина стовбура, відходи лісопилки, обрізки деревини, які значно впливають на фізичні властивості. У виключних випадках однорічні рослини, такі як льон, солома, коноплі, також можна домішувати у верхній шар та середній шар або виготовляти ці шари повністю з них. Відповідно, завданням складу для лісоматеріалу є введення деревини та однорічних рослин, що зберігаються, у виробництво (реєстрація штабелів деревини згідно з стійкістю при зберіганні, планом збуту товарів, доступністю кожного місця зберігання), а також здатність постійно забезпечувати поєднання типів та лісових сортиментів. Етапи одержання стружкової плити, що описані нижче, схематично зображені на фігурі 1. Подрібнювання: на першій стадії виробничого процесу може одержуватися деревна стружка, яку подрібнюють далі, або здійснюють безпосереднє подрібнювання пиломатеріалу, обрізків деревини або однорічних рослин. Залежно від бажаної форми стружки можна застосовувати різні стружкові станки. Типові подрібнювальні машини представляють собою ножові роторні стружкові станки або стружкові станки з ножовим валом. Після подрібнювання здійснюють тимчасове зберігання в силосах або бункерах; оскільки сировина ще залишається вологою цю зону називають вологим силосом. Висушування: стружку продувають через сушарку для стружки та висушують технологічним теплом (нафта, природний газ, використана деревина тощо) до вологи деревини приблизно 14 %. Розподілення: розподілення здійснюють, використовуючи сита з різними діаметрами отворів. За потреби за ним йде подальше роздрібнювання. Під час розподілення встановлюють фракції для середнього шару (крупна стружка) та для верхнього шару (дрібна стружка). Мікрофракції, такі як деревний пил, використовують термічно в якості джерел енергії (наприклад, для висушування замість нафти), оскільки вони не будуть сприяти покращенню якості плити, а лише зв'язують багато клею. Крупні фракції подальше роздрібнюють. Додатково, під час пневматичного розподілення часто здійснюють гравіметричне розподілення. Завантажування: килим отримують за допомогою механічних пристроїв та пристроїв з потоком повітря, які також здатні виконувати розділення стружки. Пресування: пресування здійснюють в одно- або багатоповерхових пресах, та в періодичних або безперервних (безкінечних) системах. Також поширеними способами є пласке пресування, так само як і стрічкові способи. Охолодження/Калібрування: після пресування, плити охолоджують в віяловому охолоджувачі. Охолоджені, стабільні за розмірами плити калібрують до точної товщини за допомогою шліфування поверхонь. Нанесення покриття: здійснюють подальшу обробку в декоративні плити, наприклад, за допомогою нанесення декоративного паперу, просоченого меламіновою смолою, або фарбування, та їх похідні вироби, такі як ламіноване покриття підлоги. 6 UA 110499 C2 5 10 Складання: підприємство забезпечено автоматичною оптимізацією відходів розрізування так, що плити великого формату розрізують до бажаного малого формату з мінімумом обрізків. Обрізки можна повертати у виробництво. Гібридний адгезив даного винаходу змішують з деревним матеріалом або наносять на неї в різні моменти часу способу одержання (дивись фігуру 1). Склеювання або нанесення гібридного адгезиву здійснюють після подрібнювання, перед тимчасовим зберіганням в силосі або бункері, після тимчасового зберігання в силосі або бункері, перед висушуванням, після висушування, перед розподіленням, після розподілення, під час розподілення, перед подальшим роздрібнюванням, після подальшого роздрібнювання, під час подальшого роздрібнювання, після розподілення окремих фракцій, перед проміжним бункером, після проміжного бункера, перед мішалкою, у мішалці, після мішалки, в завантажувальних лотках, Blowline/SIS, під час транспортування середнього або верхнього шару, перед процесом розповсюдження або заповнення, під час процесу розповсюдження або заповнення та/або після процесу розповсюдження або заповнення. 15 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 25 30 35 40 45 50 55 1. Гібридний адгезив, зокрема, для застосування в одержанні матеріалів на основі деревини, який містить: - щонайменше один адгезив, одержаний за допомогою реакції поліконденсації, що являє собою поліамідний, поліестерний, силіконовий адгезив та/або адгезив на основі конденсату формальдегіду, - щонайменше один адгезив, одержаний за допомогою реакції поліприєднання, що являє собою епоксидну смолу, поліціануратний та/або поліуретановий адгезив, та - наночастинки, менші за 500 нм, де наночастинки модифіковані щонайменше однією сполукою загальної формули (І) RaSiX(4-a) (І) або загальної формули (II) ObXc(OH)dReSiO(4-b-c-d-e)/2, (II) де X являє собою Н, ОН або радикал, що гідролізується, вибраний з групи, яка включає галоген, алкокси, карбокси, аміно, моноалкіламіно або діалкіламіно, арилокси, ацилокси, алкілкарбоніл; R являє собою органічний радикал R, що не гідролізується, вибраний з групи, яка включає заміщений та незаміщений алкіл, заміщений та незаміщений арил, заміщений та незаміщений алкеніл, заміщений та незаміщений алкініл, заміщений та незаміщений циклоалкіл, що можуть перериватися -О- або -NH-; та де R включає щонайменше одну функціональну групу Q, вибрану з групи, яка включає епоксидну, гідрокси, просту ефірну, аміно, моноалкіламіно, діалкіламіно, заміщену та незаміщену аніліно, амідну, карбокси, алкінільну, акрилову, акрилокси, метакрилову, метакрилокси, меркапто, ціано, алкокси, ізоціанато, альдегідну, алкілкарбонільну групу, групу ангідриду кислоти та/або групу фосфорної кислоти; - кожний з R і X може бути однаковим або відрізнятись один від одного, та а=1, 2, 3, зокрема 1, b, с, d=0 або 1, та е=1, 2, 3. 2. Адгезив за п. 1, який відрізняється тим, що X вибраний з групи, яка включає фтор, хлор, бром, йод, С1-6алкокси, зокрема метокси, етокси, н-пропокси та бутокси, С6-10арилокси, зокрема фенокси, С2-7ацилокси, зокрема ацетокси або пропіонокси, С2-7алкілкарбоніл, зокрема ацетил, моноалкіламіно або діалкіламіно з С1-С12, зокрема С1-6. 3. Адгезив за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що R вибраний з групи, яка включає заміщений та незаміщений С1-30алкіл, зокрема С5-25алкіл, заміщений та незаміщений С 2С6алкеніл, заміщений та незаміщений С2-С6алкініл і заміщений та незаміщений С6-С10арил. 4. Адгезив за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що R вибраний з групи, яка включає метил, етил, н-пропіл, ізопропіл, н-бутил, втор-бутил, трет-бутил, пентил, гексил, циклогексил, вініл, 1-пропеніл, 2-пропеніл, бутеніл, ацетиленіл, пропаргіл, феніл і нафтил. 5. Адгезив за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що функціональна група Q являє собою епоксидну групу, зокрема гліцидильну або гліцидилоксигрупу, аміногрупу або ізоціаногрупу. 7 UA 110499 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 6. Адгезив за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що щонайменше один адгезив, одержаний за допомогою реакції поліконденсації, являє собою адгезив на основі фенол-формальдегідної смоли (PF), адгезив на основі крезол/резорцин-формальдегідної смоли, адгезив на основі карбамід-формальдегідної смоли (UF) та/або адгезив на основі меламін-формальдегідної смоли (MF). 7. Адгезив за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що щонайменше один адгезив, утворений за допомогою реакції поліприєднання, являє собою поліуретановий адгезив на основі полідифенілметандіізоціанату (PMDI). 8. Адгезив за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що наночастинки мають розмір від 2 до 400 нм, переважно від 2 до 100 нм, особливо переважно від 2 до 50 нм. 9. Адгезив за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що щонайменше одна частинка являє собою окисну, гідроокисну або оксигідроокисну частинку, зокрема на основі SiO2, Al2O3, ZrO2, ТiО2, SnO. 10. Застосування адгезиву за будь-яким з попередніх пунктів для одержання матеріалів на основі деревини, зокрема композиційних деревних плит. 11. Спосіб одержання адгезиву за будь-яким з пп. 1-9, що включає наступні етапи, на яких: a) вводять наночастинки в дисперсію або суспензію щонайменше одного адгезиву, одержаного за допомогою реакції поліприєднання, b) додають щонайменше одну першу сполуку загальної формули (І) та/або (II) та, за потреби, ініціатор полімеризації, c) додають щонайменше одну другу сполуку, яка відрізняється від першої сполуки загальної формули (І) та/або (II), d) за потреби додають щонайменше один каталізатор, зокрема кислоту, та e) змішують дисперсію, що одержана на етапі е), з щонайменше одним адгезивом, одержаним за допомогою реакції поліконденсації. 12. Спосіб одержання адгезиву за будь-яким з пп. 1-9, що включає наступні етапи, на яких: a) змішують щонайменше дві різні сполуки загальної формули (І) та (II), b) додають наночастинки в суміш, що одержана на етапі а), і, за потреби, додають щонайменше один каталізатор, зокрема кислоту, c) додають щонайменше один адгезив, одержаний за допомогою реакції поліконденсації, та d) останнім додають щонайменше один адгезив, одержаний за допомогою реакції поліприєднання. 13. Композиційна деревна плита, зокрема деревно-стружкова плита та/або деревно-волокниста плита, яка містить щонайменше один адгезив за будь-яким з пп. 1-9. 14. Спосіб одержання композиційної деревної плити за п. 13, що включає наступні етапи, на яких: a) одержують деревну тріску з придатного лісоматеріалу, b) подрібнюють деревну тріску до деревної стружки або деревних волокон, c) тимчасово зберігають деревну стружку або деревні волокна, зокрема в силосах або бункерах, d) висушують деревну стружку або деревні волокна, e) сортують або розподіляють деревну стружку або деревні волокна за розміром деревної стружки або деревних волокон, f) за потреби додатково роздрібнюють деревну стружку або деревні волокна, g) подають деревну стружку або деревні волокна на стрічковий конвеєр шляхом пневматичного та/або розповсюджуючого розподілення, h) пресують деревну стружку або деревні волокна, розташовані на стрічковому конвеєрі, який відрізняється тим, що щонайменше один адгезив за будь-яким з пп. 1-9 додають перед, під час та/або після будь-якого з етапів b)-h). 15. Спосіб за п. 14, який відрізняється тим, що адгезив розповсюджують на деревну стружку або деревні волокна. 8 UA 110499 C2 Комп’ютерна верстка О. Гергіль Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9