CS210562B1 - Spdsob výroby aminoformaldehydovýoh kondenzátov a/alebo polykondenzátov s regulovanou viskozitou - Google Patents

Abstract

Vynález rieSi problém přípravy aminoformaldehydovýoh kondenzátov a/alebo polykondenzátov s minimalizovaným množstvem volného a uvolňovaného formaldehydu so súčasným nastavováním viskozity prídavkom vysokomolekulémyoh polykondenzátov, najmíi pólysacharidov. Vynález je možné využit* buď u výroboov močovinoformaldehydovýoh a/alebo melamínoformaldehydovýoh kondenzátov alebo u spraoovatelov, najma v drevárskom priemysle, napr. pri výrobě dřevovláknitých alebo dřevotrieskovýcih materiálov.

Description

Vynález rieSi problém přípravy eminoformaldehydovýoh kondenzátov a/alebo polykondenzátov s minimalizovaným množstvom volného a uvolňovaného formaldehydu so súňasným nastavováním viskozity prídavkorn vyeokomolekulémyoh polykondenzátov, najmS polysaoharidov.

Vynález je možné využit* buď u výroboov moňovinoformaldehydovýoh a/alebo melamínoformaldehydovýoh kondenzátov alebo u spraoovatolov, najma v drevárskom priemysle, napr. pri výrobě dřevovláknitých alebo dřevotrieakovýcih materiálov. 210 562 1 210 5βί

Vynález rieši výrobu kondenzátov a/alebo polykondenzátov s regulovanou viskozitou i pri zníženom obssdiu valného a uvolňovaného formaldehydu, najmá na báze močovinoformaldehydovýoh a/alebo melaminof ormaldáhydovýoh zlúčenín, používaných «pravidla ako živice, pojidlá a lepidlá, hlavně v drevoepraoujúoom priemysle a pri výrobě pevnýoh materiálov v etavebníotve, technicky nenáročným spdsobom, vhodným najmá z technologického hladiska. . Pri výrobě močovinoformaldehydovýoh a melaminoformaldehydovýoh kondenzátov hotové výrobky obsafaujú rdzne množstvo volného a uvolňovaného formaldehydu, ktorý je z hygienického hladiska Škodlivý a ktorý sa uvolňuje nielen pri aplikáciáeh týchto kondenzátov, například ako lepidiel v drevospracujúoom, resp. papierspraoujúoom priemysle, ale uniká i z hotového výrobku (dosiek, nábytku, resp. i zrubových stavieb vyrobených z uvedeného materiálu), nepřijemne zapáoha, čo v konečnou ddsledku výrazné znižuje kvalitu a užitková hodnotu finálnyoh výrobkov.

Pri hladaní vhodného spósobu vedúoeho k zniženiu exhalátov formaldehydu z jeho kondenzátov, resp. polykondenzátov, eme našli jednoduchý a reprodukovatelhý postup znižujáoi obsah volného formaldehydu viao ako pátháeobne a uvolňovaného formaldehydu viao ako desať násobné (Čs. autorské osvedŠenie 195 006, 195 490).

Uvedený spdsob, ktorý je inak technologicky i ekonomicky vhodný, má však nevýhodu v tom, že snižuje viskozitu finálného výrobku. Zniženie viskozity si však vyžaduje zvý* šenú spotřebu lepidla u spraoovatela alebo úpravu kondenzačnýoh podmienok u výrobou. Predlženie reakčnej doby, připadne zvýšenie kondenzačněj teploty zvyšuje viskozitu kondenzátu, ale má zasa cíalšie sprievodné negativné vplyvy. Vyžaduje si podstatné zvýšenie kontroly a technologickéj ostražitosti, protože zvlášť v diskontinuálnyoh výrobách pri snaho o dosiahnutie žiadanej viskozity, móže 1’ahko dójsť k prereagovaniu surovin a kondenzátov do tej miery, že várka sa znehodnotí, resp. sa podstatné skráti životnost’ kondenzátu, připadne polykondenzátu.

Uvedené nevýhody odstraňuje spdsob podlá vynálezu, podlá ktorého sa spdsob výroby aminoformaldehydovýoh kondenzátov a/alebo polykondenzátov s regulovanou viskozitou, najmá na báze močovinof ormaldehydovýoh živio e molovým pomerom formaldehydu k močovině 1,01 až 1,29 uskutočňuje tak, že reguláoia viskozity sa robi prídavkami 0,1 až 10, s výhodou 1 až 3 # hmot., vo vodě rozpustných alebo napučiavajúoich derivátov celulózy a/alebo škrobu, počítané na hmotnost’ finálného produktu. Výhodou epdsobu podlá tohto vynálezu je skutočnosť, že bez změny v režime kondenzáoie je možné jednoduohým zamiešaním vysokomolekulámyoh látok, najmá polysaoharidov, do finálného močovinoformaldehydového kondenzátu, resp. polykondenzátu, l’ubovol*ne meniť viskozitu na požadovaná hodnotu bez ovplyvnenia inýoh fyzikálnyoh vlastností. Přídavky už v malom množstva podstatné ovplyvňujá viskozitu produktu tak, že prakticky neovplyvňujú cenu výrobku, nepredlžujú reakčná dobu. Teda neznižujú výrobnosť zariadenia, ale naopak, ».njá potřebné množstvo živio - polykondenzátov pri aplikáoii, najmá vo formě lepidiel dřevovláknitých, resp, drevotrieskovýoh dosiek. Přitom viekozita kondenzátov 210 502 a/alebo polykondenzátov pri zníženom obsahu voTného a uvolňovaného foxmaldehydu ea dá upravit’ jednoduchým zmieSaním močovinoformaldehydového, resp. melamínoformaldehydového kondenzátu β polysaoharldom, bez zníženia reaktivity finálneho produktu.

Prídavok polyeaoharidu, roep. jeho aspoň Siaetočno vodorozpuetnýoh derivátov pólysaoharidov, »a móže aplikovat’ v lhibovalhej době přípravy kondenzátu a/alebo polykondenzátu. I kecí jo ho možné použit’ priamo v oykle přípravy, t.j. dávkováním buů spolu ao surovinami a/alebo samostatné do reakčného stupňa Si uzla prooesu, výhodnejSie aa javí aplikovat’ polysabharid až po zahuštění f ormaldehydového kondenzátu na požadovaný stupeň, a to priamo pri teploto zahusťovania alebo po SiastoSnom alebo úplnom oohladeni, hui u výrobou kondonzátov a/alebo polykondonzátov, alebo až u spraoovatel’a.

Ako přídavky vyeokomolokulámyoh kondonzátov aa odskúšal oelý rad látok, ale najlepSie výsledky aa dosiahlí a apllkáoiou látok na báze polysaoharidov, a to najmfi. na báze oelulózy, predovšetkým vodorozpuetnýoh derivátov oolulózy, ako sú étery oelulózy (metoxyoelulóza, etoxyoelulóza, hydroxyalkyloelulózy, karboxymetyloelulóza), ale aj Škrobu, najmfi amylázy, a to hutí. v Sistýoh látkách, zomlakovom Škrobe a pod., alebo vo formo múky, napr. v jačmennoj alebo ražnoj múke a pod. Zatial’, So deriváty oelulózy jo možné aplikovat’ aj za studená, Skroboviny je vhodnejSie aplikovat’ pri teplotáoh nad 50 °C, napr. pri 70 °C pri roakčnej dobo 1 h. Ďalěie zvýSenie teploty, roep. predlženie reakSnej doby je nevhodné, lebo skraouje životnost* formaldehydového kondenzátu. Aplikáoia uvedonýoh látok aa uskutoSňuje do týoh kondonzátov a/alebo polykondenzátov, v ktorýoh výsledný stolárny poměr formaldehydu k moSovine aa móže upravit* róznymi látkami reagujúolmi a foxmaldedom tak, aby pra reakoiu s močovinou bolo k dispozíoii od 1,01 do 1,29 mólov formaldsihydu. To znamená, žo napr. na každých 1,5 molu formaldehydu v kondenzáte a/alebo polykondenzáte ea vlaže 0,49 až 0,21 molu dusíkatéj zlúčeniny, napr. melaminu, hexametyléndiamínu, amoniaku ap. a k noviazanému 1,01 až 1,29 molu formaldehydu je k dispozíoii 1 mol močoviny, bez ohradu na to, kódy sa dávkuje formaldehyd, močovina, reap. iná a formaldehydom reagujúoa látka. Výhodné je však připravit* najakór kondenzát, resp. polykondenzát z močoviny a/alobo melamínu a formaldehydu a vol*ný formaldehyd viazať až náeledne tak, aby splňoval uvedenú optimálnu požiadavku molámeho poměru. ČalSie výhody a podrobnosti spósobu podl’a tohto vynálezu sú zřejmé z príkladov, aj keS nevyčerpájú věetky komhináoie, reep. možnosti použltia. Příklad 1

MoSovlnoformaldehydový kondenzát, resp, polykondenzát připravený s molámym pomerom formaldehyd : močovina s 2,0 o obsahu sušiny 71 # s obsahom vol*nóho formaldehydu 6,43 hmot. sa áalej upraví na výsledný molámy poměr formaldehyd > močovina a 1,20 vodným roztokom močoviny o kono. 70 $ hmot. pri teplotě 50 °C, mieSaaím počas 2 h.

Zatial’ čo hotový produkt po oohladeni na teplotu 20 °C má viskozitu 34,6 s, morané 3 210 56 vo Fordovom lieviku s otvorom o priemere 4 mm, s obsahom volného formaldehydu 0,18 % hmot., uvolňovaného formaldehydu 0,55 mg/g vytvrdeného polykondenzátu a reaktivitu pri teplote 100 °C 85 s, přídavky látok na báze oelulózy, resp. škrobu ovplyvňujú viskozitu takto (tab. 1):

Tabulka 1

Druh přídavku Množstvo přídavku (% hmot.) Teohnioká viskožita Ford 4 («) Bez přídavku 0 34,6 Hydroxyetyloelulóza 0,5 43,0 1,0 63,0 2,0 125,0 Metylhydroxypropyloeluloza 0,5 48,0 (Metooel) 1,0 58,0 2,0 95,0 3,0 194,0 Karboxymetyloelulóza 0,5 48,6 1,0 116,0 2,0 239,0 Hladká múka teohnioká 50 °C - 30 minút 1,0 34,6 70 °C - 30 minút 1,0 161,0 Škrob zemiakový 50 °C - 30 minút 1,0 33,2 70 °C - 30 minút 1,0 62,4

Pri aplikáoii škorbu a máky sa zníži reaktivita z pdvodných 85 s pri teplote 100 °C na 97 s, Příklad 2 K násadě 150 g močovinoformaidehydovéj živice s přídavkem 20 % hmot. disperzie póly vinylaoetátu s celkovým Obsahom 70 % hmot. sušiny, pripravenej s molámym pomerom formaldehydu ku močovině 2 : 1 sa ďalej upraví přidáním 25 1» hmot. močoviny yo formě vodného roztoku o kono. 70 hmot. pri teplote 50 °C (výsledný molámy poměr formaldehydu k močovině s 1,167). Po dvooh hodinách sa vzorka ochladí a má tieto parametre: obsah volňého formaldehydu = 0,27 9° hmot.; reaktivita (želatináoia) pri 100 °C e 81 s; 4 210 582 odštiepitelný formaldehyd = 0,6l4 mg/g a viskozita Ford 4 = 45 a. V případe, že spolu a močovinou ea k roztoku přidá 1 až 3 # hmot. škrobu pri teplote 50 °C, po dvooh hodinách reakole sú výsledky nasledovné (tab. 2):

Tabulka 2

Prídavok škrobu (# hmot.) Obsah formaldehydu Reaktivita («) Viskozita <«) volný (% hmot.) odštiepitelný (mg/g) 0 0,27 0,614 81 45 1.0 0,31 0,450 76 52 2,0 0,28 0,314 78 56 3,0 0,09 0^300 77 66 V případe, že spolu s 25 hmot. močoviny sa přidá k roztoku 0,5 máky pri teplote 50 °C, po 2 h sú výsledky nasledovné (tab. 3): až 3,0 % hmot. Tabulka 3 Prídavok máky Obsah formaldehydu Reaktivita Viskozita (% hmot.) volhý (% hmot.) odš tiepitelhý (mg/g) (-) (e) 0 0,27 0,614 81 45 0,5 0,41 0,502 86 55 1,0 0,43 0,570 90 77 2,0 0,68 0,380 107 136,5 3,0 1,05 0,40 95 209 V obooh prípadoch ea před apllkáolou škrobu aj muky tieto predom povaroním rozpustla vo vodě (potrebnej na přípravu vodného roztoku močoviny o kono. 70 % hmot·) e tým, že močovina sa přidává do predkondenzátu v pevnom stave. V případe, že sa aplikuje škrob bez povarenia, vlakozlta i e 3 % hmot. stúpne len o 7 e a s múkou len o 15 s. Příklad 3

Do kondenzátu a/alebo polykondenzátu připraveného kondenzáoiou formaldehydu s melamínom s obsahom 5 raólov nezreagovaného formaldehydu a obsahom 45 $ hmot. sušiny ea Sálej pridajú 4 moly pevnej močoviny a 0,2 molu hexametyléndi aminu pri teplote 25 °C podas 1 h za přítomnosti 2,0 jž hmot, dlhydrofosforednanu sodného. Hexametyléndiamín sa přidává 5 210 502 do roztoku po 30 min reakoie kondenzátu s močovinou. Výsledný molárny poměr formaldéhydu k močovině je 1,15 » Před aplikáoiou kondenzátu, vyznačujúoého sa zvýšenou odolnosťou voči vodě sa zvýši viskozita kondenzátu z 30 s na 150 s, prídavkom za studená 1 % hmot. karboxymetyloelulózy. Přiklad 4 K močovinoformaldehydovému kondenzátu připravenému s moláraym pomerom formaldéhydu k močovině s 1,15 a s viskozitou 60 s podl’a Forda 4 a reaktivitou 89 s, s obsahem volného formaldéhydu 0,12 % hmot., uvolňovaného formaldéhydu 0,53 toe/St sa potom přidá 1 % hmot. chloridu vápenatého a 1,0 % hmot. hydroxyetyloelulózy. Uvedenou úpravou sa dosiahne zvýšenie viskozity na 86 s, pri zvýšení relativnéj pevnosti spoja o 10 $ v porovnáni so vzorkou bez prídavkov (s referenčnou vzorkou).

Obsah volhého formaldéhydu je 0,1 % hmot. á obsah uvolňovaného formaldéhydu 0,5 tag/β vytvrdenej živioe.

Claims (3)

1. PREDMET VYNÁLEZU

   1. Spósob výroby aminoformaldebydovýoh kondenzátov a/alebo polykondenzátov s regulovanou viskozitou, najmS na báze močovinof ormaldehydovýoh živlo s molovým pomerom formaldéhydu k močovině 1,01 až 1,29, vyznačujúci sa tým, že reguláoia viskozity sa uskutočňuje pridavkami 0,1 až 10, a výhodou 1 až 3 % hmot., vo vodě rozpustných alebo napučiavajúoioh derivátov. celulózy a/alebo škrobu, počítané na hmotnost' finálneho produktu.
2. 2. Spósob podlá bodu 1, vyznačujúci sa tým, že ako derivát oelulózy sa používá hydroxyalkyloelulóza a/alebo karboxyalkylcelulóza.
3. 3. Spósob podlá bodu 1, vyznačujúoi sa tým, že ako derivát Škrobu sa používá zemiakový Škrob, rýžový Škrob a/alebo obilná múka.