CZ309974B6 - Způsob úpravy recyklovaného dřeva pro snížení emise těkavých organických látek v něm obsažených - Google Patents
Způsob úpravy recyklovaného dřeva pro snížení emise těkavých organických látek v něm obsažených Download PDFInfo
- Publication number
- CZ309974B6 CZ309974B6 CZ2022-450A CZ2022450A CZ309974B6 CZ 309974 B6 CZ309974 B6 CZ 309974B6 CZ 2022450 A CZ2022450 A CZ 2022450A CZ 309974 B6 CZ309974 B6 CZ 309974B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- chips
- recycled wood
- extraction
- range
- treatment
- Prior art date
Links
- 239000002023 wood Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000011282 treatment Methods 0.000 title abstract description 29
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 title abstract description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical group [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 59
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 43
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 10
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M potassium hydroxide Substances [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 30
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 15
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000011093 chipboard Substances 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 7
- XMGQYMWWDOXHJM-UHFFFAOYSA-N limonene Chemical compound CC(=C)C1CCC(C)=CC1 XMGQYMWWDOXHJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HGBOYTHUEUWSSQ-UHFFFAOYSA-N pentanal Chemical compound CCCCC=O HGBOYTHUEUWSSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- JARKCYVAAOWBJS-UHFFFAOYSA-N hexanal Chemical compound CCCCCC=O JARKCYVAAOWBJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N Benzyl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CC=C1 WVDDGKGOMKODPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000001510 limonene Nutrition 0.000 description 3
- 229940087305 limonene Drugs 0.000 description 3
- 238000002470 solid-phase micro-extraction Methods 0.000 description 3
- 150000003505 terpenes Chemical class 0.000 description 3
- 235000007586 terpenes Nutrition 0.000 description 3
- KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N Acetophenone Chemical compound CC(=O)C1=CC=CC=C1 KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N benzaldehyde Chemical compound O=CC1=CC=CC=C1 HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- CATSNJVOTSVZJV-UHFFFAOYSA-N heptan-2-one Chemical compound CCCCCC(C)=O CATSNJVOTSVZJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- QPJVMBTYPHYUOC-UHFFFAOYSA-N methyl benzoate Chemical compound COC(=O)C1=CC=CC=C1 QPJVMBTYPHYUOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- SMQUZDBALVYZAC-UHFFFAOYSA-N salicylaldehyde Chemical compound OC1=CC=CC=C1C=O SMQUZDBALVYZAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003809 water extraction Methods 0.000 description 2
- GRWFGVWFFZKLTI-UHFFFAOYSA-N α-pinene Chemical compound CC1=CCC2C(C)(C)C1C2 GRWFGVWFFZKLTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GRWFGVWFFZKLTI-IUCAKERBSA-N 1S,5S-(-)-alpha-Pinene Natural products CC1=CC[C@@H]2C(C)(C)[C@H]1C2 GRWFGVWFFZKLTI-IUCAKERBSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- MVNCAPSFBDBCGF-UHFFFAOYSA-N alpha-pinene Natural products CC1=CCC23C1CC2C3(C)C MVNCAPSFBDBCGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 150000001555 benzenes Chemical class 0.000 description 1
- 235000019445 benzyl alcohol Nutrition 0.000 description 1
- 229950005499 carbon tetrachloride Drugs 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N ethanol;hydrate Chemical compound O.CCO IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000000417 fungicide Substances 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000001457 gas chromatography time-of-flight mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- -1 hexanal aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 229940095102 methyl benzoate Drugs 0.000 description 1
- 229930003658 monoterpene Natural products 0.000 description 1
- 150000002773 monoterpene derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 235000002577 monoterpenes Nutrition 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- QNGNSVIICDLXHT-UHFFFAOYSA-N para-ethylbenzaldehyde Natural products CCC1=CC=C(C=O)C=C1 QNGNSVIICDLXHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000027 toxicology Toxicity 0.000 description 1
- RRBYUSWBLVXTQN-VZCHMASFSA-N tricyclene Natural products C([C@@H]12)C3C[C@H]1C2(C)C3(C)C RRBYUSWBLVXTQN-VZCHMASFSA-N 0.000 description 1
- RRBYUSWBLVXTQN-UHFFFAOYSA-N tricyclene Chemical compound C12CC3CC2C1(C)C3(C)C RRBYUSWBLVXTQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
- B27K1/00—Damping wood
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D11/00—Solvent extraction
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D11/00—Solvent extraction
- B01D11/02—Solvent extraction of solids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
- B27K2200/00—Wooden materials to be treated
- B27K2200/15—Pretreated particles or fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
- B27K2240/00—Purpose of the treatment
- B27K2240/10—Extraction of components naturally occurring in wood, cork, straw, cane or reed
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Způsob úpravy recyklovaného dřeva pro snížení obsahu těkavých organických látek spočívá v tom, že se třísky z recyklovaného dřeva podrobí extrakci. Extrakčním činidlem je vodný roztok hydroxidu alkalického kovu o pH v rozmezí od 10 do 14, přičemž hydroxidem alkalického kovu je NaOH nebo KOH a extrakce se provede při teplotě v rozmezí od 15 °C do teploty varu extrakčního činidla. Výhodně je extrakčním činidlem vodný roztok hydroxidu sodného o koncentraci v rozmezí od 1 do 5 % hmotn., množství extrakčního činidla je v rozmezí od 5 g do 150 g na každý 1 g třísek a třísky s vodným roztokem hydroxidu se vaří po dobu od 15 min do 45 min.
Description
Způsob úpravy recyklovaného dřeva pro snížení emise těkavých organických látek v něm obsažených
Oblast techniky
Předkládaný vynález se týká úpravy recyklovaného dřeva, vstupní suroviny pro výrobu dřevotřískových desek a OSB desek (desky z orientovaných plochých třísek). Pro úpravu recyklovaného dřeva jsou využity metody extrakce těkavých látek z recyklovaného dřeva pomocí různých extrakčních roztoků. Hlavním účelem této technologie je snížení množství těkavých organických látek obsažených v materiálu, ze kterého se dále vyrábí třískové desky pro nábytkářské či konstrukční účely, což má za následek jejich nižší emise do okolního prostředí.
Dosavadní stav techniky
Recyklované dřevo je materiál, který pochází z výrobků ze dřeva nebo z materiálů na bázi dřeva po konci jejich životnosti a je cennou surovinou pro výrobu dalších materiálů. Vhodnými materiály, které se již dnes komerčně z recyklovaného dřeva vyrábí, jsou dřevotřískové desky a OSB desky. Pro tyto plošné materiály se používá dřevo recyklované z následujících produktů: obalový materiál (palety, dřevěné obaly, bedny), stavební dříví (trámy, desky, prkna), truhlářské zbytky (surové, laminované a dýhované desky), nábytek. Při průmyslové výrobě dřevotřískových desek a OSB desek se přidává dřevní recyklát k surovému dřevu až v poměru 50 % hmotn. V současné době vstupuje do oběhu recyklované dřevo z výrobků, které byly vyrobeny v minulém století a které obsahovaly množství složek, které lze z dnešního pohledu a při znalosti toxikologie považovat za zdroj kontaminantů (např. lepidla, fungicidy, hydrofobizéry). Vedle látek, úmyslně vnesených do materiálů prostřednictvím výše uvedených složek, obsahuje dřevní recyklát i původní těkavé látky obsažené v dřevě. Těkavé organické látky v průběhu stárnutí materiálu postupně uvolňují. Stejně tak se uvolňují i z nových výrobků, které recyklované dřevo obsahují. Snížení úniku těkavých organických látek z produktů z recyklovaného dřeva se řeší jednak tříděním vstupní suroviny, kdy vizuálně vysoce kontaminované dřevo by pro materiálové využití nemělo být vůbec použito, a jednak opláštěním hotových nábytkových dílců (povrch desky může být laminován či dýhován a boky jsou opatřeny hranou či nákližkem). Je zřejmé, že tato, byť dvoustupňová opatření, nemohou účinně zamezit úniku těkavých organických látek z produktů. Třídění je závislé na lidském faktoru - kontaminovaná surovina nemusí být vizuálně detekovatelná. Následná pasivní ochrana v podobě opláštění nábytkového dílce rovněž není stoprocentní, neboť úniku těkavých organických látek dokáže zamezit pouze laminování, dýhování nikoli. Navíc nábytkové dílce obsahují konstrukční otvory, kterými je opláštěná plocha narušena a tím umožněn únik těkavých organických látek.
Aktivní odstraňování těkavých organických látek obsažených v recyklovaném dřevě není v průmyslovém měřítku využíváno. Současné produkty obsahující recyklované dřevo tedy uvolňují během svého životního cyklu těkavé organické látky (např. benzen, fenol, formaldehyd, dichlormetan, tetrachlormetan, styren, terpenické látky a další), které mohou poškozovat lidské zdraví.
Podstata vynálezu
Podstatou předkládaného vynálezu je způsob úpravy recyklovaného dřeva pro snížení úniku těkavých organických látek metodami extrakce. Vstupní surovinou je recyklované dřevo o různých velikostních frakcích, s výhodou jsou upravovány již třísky finálních rozměrů, které jsou určené pro výrobu OSB desek a dalších produktů z recyklovaného dřeva. Teoreticky může být upravováno i recyklované dřevo teprve určené k roztřískování, tedy větší velikostní frakce než ta, ze které se nakonec vyrobí finální výrobek. Větší velikostní frakce recyklovaného dřeva má
- 1 CZ 309974 B6 nicméně výrazně menší celkovou plochu svého povrchu a tím i kontaktní plochu s extrakčním činidlem, což vede k nižší účinnosti extrakce. Při výrobě dřevotřískových desek mají třísky z recyklovaného dřeva největší rozměr s výhodou od 0,25 mm do 8 mm a při výrobě OSB desek jsou s výhodou rozměry třísek z recyklovaného dřeva v následujícím rozmezí: délka od 50 mm do 150 mm, šířka od 10 mm do 40 mm, tloušťka od 0,5 mm do 1,5 mm.
Úprava recyklovaného dřeva za účelem snížení emisí těkavých organických látek spočívá v extrakci těchto látek vodným roztokem hydroxidu alkalického kovu, například roztokem hydroxidu sodného. Extrakce se provede při teplotě v rozmezí od 15 °C do teploty varu extrakčního činidla.
Předmětem předkládaného vynálezu je tedy způsob úpravy recyklovaného dřeva pro snížení obsahu těkavých organických látek, při kterém se třísky z recyklovaného dřeva podrobí extrakci, přičemž extrakční činidlo je vybrané ze skupiny zahrnující hydroxid alkalického kovu; a přičemž extrakce se provede při teplotě v rozmezí od 15 °C do teploty varu extrakčního činidla, s výhodou v rozmezí od 18 do 100 °C.
Hydroxidem alkalického kovu se rozumí hydroxid sodný a hydroxid draselný.
Vodným roztokem hydroxidu alkalického kovu se rozumí vodný roztok o pH v rozmezí od 10 do 14.
Třísky z recyklovaného dřeva pro následnou extrakci lze připravit třískováním recyklovaného obalového materiálu (palety, dřevěné obaly, bedny), stavebního dříví (trámy, desky, prkna), truhlářských zbytků (surové, laminované a dýhované desky), nábytku. Po třískování může následovat krok sítování na vhodné velikostní frakce. Třísky z recyklovaného dřeva pocházejí z materiálu, který byl sesbírán ve sběrných dvorech nebo z průmyslového odpadu. Nejedná se o třísky, které vznikly roztřískováním primárně vytěženého dřeva. Použití těchto třísek je zejména pro výrobu dřevotřískových desek a/nebo OSB desek.
Ve výhodném provedení se pro extrakci použije od 5 g do 200 g extrakčního činidla na 1 g třísek z recyklovaného dřeva.
Ve výhodném provedení je doba extrakce uzpůsobená teplotě extrakce. Extrakce při teplotě v rozmezí od 15 do 50 °C se provádí po dobu 12 až 24 hodin, zatímco extrakce při teplotě od 50 °C do teploty varu extrakčního činidla se provádí po dobu 15 min až 5 hodin, s výhodou 15 min až 3 hodiny.
V jednom provedení jsou třísky po extrakci promývány vodou za účelem odstranění residuí extrakčních látek a extraktiv. Ve výhodném provedení je promývání prováděno vodou o teplotě v rozmezí od 18 do 25 °C.
Po promytí mohou být třísky dále sušeny, s výhodou za působení tepla, na absolutní vlhkost nejvýše 12 % hmotn. a dále mohou být skladovány či přímo použity pro výrobu dřevotřískových desek nebo OSB desek. S výhodou probíhá sušení při teplotě v rozmezí od 50 do 80 °C.
V jednom provedení se extrakce provede vodným roztokem hydroxidu alkalického kovu, s výhodou vodným roztokem hydroxidu sodného, při pH v rozmezí od 10 do 14, přičemž množství roztoku hydroxidu sodného je od 5 g do 150 g na každý 1 g třísek. Třísky s roztokem hydroxidu sodného se vaří po dobu od 15 min do 45 min, následně jsou zfiltrovány a promyty vodou, kdy na promytí upravených třísek se s výhodou použije 450 g vody na každý 1 g třísek. S výhodou je koncentrace roztoku hydroxidu sodného v rozmezí od 1 do 5 % hmotn.
Veškeré dřevo použité pro úpravu dle předkládaného vynálezu pochází z dřevního recyklátu, například dřevěné krovy, dřevěný nábytek, dřevěné obaly, použité stavební dříví.
- 2 CZ 309974 B6
Cílem předkládaného vynálezu je odstranění sledovaných těkavých organických látek, např. pentanalu, hexanalu, o-formylfenolu, fenolu a monoterpenů z recyklovaného dřeva, které je následně použito pro výrobu desek, které se používají např. v interiérech, kde by mohly být těkavé organické látky zdraví škodlivé. Například emise fenolu z takto upraveného recyklovaného dřeva jsou sníženy až o 95 %.
Příklady uskutečnění vynálezu
Následující příklady provedení technického řešení slouží k demonstraci jeho účinnosti, aniž by jimi bylo technické řešení, použitelné v průmyslu, jakkoliv omezeno.
Příklad 1: Velikost třísek recyklovaného dřeva použitých v příkladu 2 až 6
Tabulka 1
| Velikost ok v sítu (mm) | 8 | 3,15 | 2 | 1,6 | 0,8 | 0,5 | 0,25 | 0 |
| Hmotnostní procentuální zastoupení třísek (%) | 0,01 | 2,1 | 26,9 | 18,2 | 47,8 | 4,7 | 0,29 | 0,00 |
Materiálem, z kterého byly vyrobeny třísky výše definovaných rozměrů, bylo směsné recyklované dřevo pocházející ze sběrných dvorů v České republice. Pro účel získání reprezentativního vzorku třísek z recyklovaného dřeva a pro účel zajištění opakovatelnosti měření byly třísky odebrány přímo za roztřískovačem recyklovaného dřeva výrobního závodu dřevotřískových desek v České republice. Třísky byly dále tříděny pomocí sítového vibračního třídiče Imal, nadrozměrné frakce a frakce prachová byla odstraněna, frakce uvedeny výše v tabulce 1 byly smíseny a použity pro extrakční postupy.
Příklad 2: Úprava recyklovaného dřeva pomocí roztoku hydroxidu sodného
Úprava byla provedena pomocí 1% vodného roztoku (hmotn. %) hydroxidu sodného, bylo použito 2 g třísek z recyklovaného dřeva (viz příklad 1), které byly naváženy do kádinky. Dále bylo ke vzorku do kádinky přidáno 200 ml vodného roztoku hydroxidu sodného o koncentraci 1 % hmotn. (pH 13). Takto připravený vzorek byl 30 minut vařen pod hodinovým sklem ve vroucí lázni. Po vaření byl vzorek zfiltrován přes fritu S3. Posledním krokem bylo promytí pomocí 900 ml destilované vody. Po promytí byly třísky sušeny při teplotě 50 °C na absolutní vlhkost 10 % hmotn.
Takto popsanou metodu extrakce pomocí roztoku hydroxidu sodného lze provádět i při jiných koncentracích roztoku hydroxidu sodného (koncentrace roztoku hydroxidu sodného v rozmezí od 1 do 5 % hmotn., s množstvím roztoku hydroxidu sodného od 5 g do 150 g na každý 1 g třísek) a i při vyšších množstvích upravovaného recyklovaného dřeva (např. v průmyslových množstvích).
Příklad 3 - není součástí předkládaného vynálezu: Úprava recyklovaného dřeva pomocí studené vody
Úprava byla provedena pomocí studené destilované vody. Bylo použito 2 g třísek recyklovaného dřeva (viz příklad 1), které byly naváženy do kádinky, a bylo přidáno 250 ml studené destilované vody. Takto připravený vzorek byl ponechán za občasného míchání 24 hodin při laboratorní teplotě. Poté byl vzorek zfiltrován pomocí frity S2 a promyt pomocí 300 ml destilované vody. Dále byly třísky sušeny při teplotě 50 °C na absolutní vlhkost 10 % hmotn.
- 3 CZ 309974 B6
Takto popsanou metodu extrakce pomocí studené vody (s množstvím vody od 100 g do 200 g na každý 1 g třísek) lze provádět i při vyšších množstvích upravovaného recyklovaného dřeva (např. v průmyslových množstvích).
Příklad 4 - není součástí předkládaného vynálezu: Úprava recyklovaného dřeva pomocí teplé vody
Úprava byla provedena pomocí horké destilované vody. Bylo použito 2 g třísek recyklovaného dřeva (viz příklad 1), které byly naváženy do kádinky, a dále ke vzorku do kádinky bylo přidáno 250 ml destilované vody. Takto připravený vzorek byl 2,5 hodiny vařen pod hodinovým sklem ve vroucí lázni. Po vaření byl vzorek zfiltrován přes fritu S2 a promyt pomocí 300 ml. Dále byly třísky sušeny při teplotě 50 °C na absolutní vlhkost 10 % hmotn.
Takto popsanou metodu extrakce pomocí teplé vody (s množstvím vody od 100 g do 200 g na každý 1 g třísek) lze provádět i při vyšších množstvích upravovaného recyklovaného dřeva (např. v průmyslových množstvích).
Příklad 5 - není součástí předkládaného vynálezu: Úprava recyklovaného dřeva pomocí etanolu
Úprava byla provedena pomocí 96% etanolu. Bylo použito 2 g recyklovaného dřeva, které byly naváženy do ektrakční patrony a tato patrona byla umístěna do Soxhletova nástavce v extrakční aparatuře. Připravený vzorek byl 3 hodiny extrahován s 4 extrakčními cykly za hodinu, bylo použito 230 g 96% etanolu. Po extrakci byly třísky sušeny při teplotě 50 °C na absolutní vlhkost 10 % hmotn.
Takto popsanou metodu extrakce pomocí 96% etanolu lze provádět i při vyšších množstvích upravovaného recyklovaného dřeva (např. v průmyslových množstvích).
Příklad 6 - není součástí předkládaného vynálezu: Úprava recyklovaného dřeva pomocí kyseliny dusičné
Úprava byla provedena pomocí 2% vodného roztoku (hmotn. %) kyseliny dusičné. Bylo použito 2 g třísek recyklovaného dřeva (viz příklad 1), které byly naváženy do kádinky, a dále bylo do kádinky přidáno 150 ml 2% hmotn. kyseliny dusičné (pH 0,5).
Připravený vzorek byl 30 minut vařen pod hodinovým sklem ve vroucí lázni a po vaření byl zfiltrován přes fritu S3. Vzorek byl promyt 1450 ml destilované vody, aby pH filtrátu bylo neutrální. Po promytí byly třísky sušeny při teplotě 50 °C na absolutní vlhkost 10 % hmotn.
Takto popsanou metodu extrakce pomocí 2% hmotn. kyseliny dusičné lze provádět i při jiných koncentracích roztoku kyseliny dusičné (koncentrace kyseliny dusičné v rozmezí od 1 do 5 % hmotn., s množstvím kyseliny dusičné od 10 g do 150 g na každý 1 g třísek) a i při vyšších množstvích upravovaného recyklovaného dřeva (např. v průmyslových množstvích).
Příklad 7: Stanovení efektu metod úpravy popsaných v příkladech 2 až 6
Pro změření a následné vyhodnocení vlivu jednotlivých úprav recyklátu na emisi těkavých organických látek byla zvolena technika mikroextrakce na tuhou fázi, spojená s dvourozměrnou plynovou chromatografií a průletovou hmotnostně spektrometrickou detekcí (GC’/GC-TOF-MS). Vždy 250 mg upraveného (viz příklady 2 až 6) nebo neupraveného (příklad 1) recyklátu bylo naváženo do vialek pro headspace analýzy a pomocí autosampleru byly za zahřívání vzorku (50 °C) uvolněné těkavé látky sorbovány na vlákno pro mikroextrakci na tuhou fázi (SPME). Separované látky byly detekovány pomocí průletového hmotnostního spektrometru. Pro vyhodnocení odezev jednotlivých vybraných látek ze zachyceného profilu byla pro kvantifikaci využita automaticky vybrané unikátní hmota z hmotnostního spektra látky. Odezvy vybrané látky ze dvou vzorků jednoho ošetření byly zprůměrovány a porovnány s odezvou v neošetřeném
- 4 CZ 309974 B6 recyklátu. V případech, kde nebyla po ošetření zjištěna žádná odezva (absolutní redukce emise z materiálu za daných podmínek), byla pro porovnání dosazena hodnota poloviny předpokládatelné nejnižší odezvy této látky. Pokles, případně nárůst odezev vybraných látek je prezentován v tabulce 2. Odezvy ve vzorku bez ošetření jsou považovány za 100 %.
Tabulka 2. Změny odezev těkavých látek z materiálu po ošetření v %
| bez ošetření | studená voda | horká voda | ethanol | roztok hydroxidu sodného | roztok kyseliny dusičné | |
| kyselina octová | 100 | 0,1 | 1,5 | 0,5 | 0,5 | 214 |
| pentanal | 100 | 36,3 | 2,9 | 2,2 | 44,5 | 28,1 |
| hexanal | 100 | 50,3 | 4,3 | 1,6 | 36,3 | 47,1 |
| octanal | 100 | 0,4 | 6,5 | 0,4 | 0,4 | 0,4 |
| 2-heptanon | 100 | 3,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 |
| trícyklen | 100 | 34,2 | 261,8 | 0,8 | 8,7 | 10,4 |
| alfa pinen | 100 | 180,3 | 119,9 | 6,1 | 6,7 | 11,1 |
| limonen | 100 | 1,1 | 1,1 | 1,1 | 1,1 | 1,1 |
| benzaldehyd | 100 | 34,5 | 13,2 | 7,9 | 19,3 | 22,4 |
| phenol | 100 | 2,2 | 1,3 | 2,0 | 2,2 | 2,6 |
| pyridine | 100 | 16,1 | 16,1 | 16,1 | 16,1 | 16,1 |
| benzyl alcohol | 100 | 6,3 | 6,3 | 10,0 | 6,3 | 6,3 |
| o-formylphenol | 100 | 3,5 | 3,5 | 3,5 | 3,5 | 3,9 |
| acetophenon | 100 | 38,1 | 19,7 | 38,7 | 22,2 | 33,5 |
| methyl benzoat | 100 | 1,0 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 |
Z výsledků vyplývá, že úpravou pomocí extrakce materiálu vodou (studenou i horkou) se výrazně sníží emise kyseliny octové, značně se sníží emise aldehydů pentanalu a hexanalu (lepší snížení pomocí horké vody) a derivátů benzenu. Naproti tomu zřejmě dochází k modifikaci materiálu tak, že se zvýší emise terpenických látek s výjimkou limonenu. Na snížení emise limonenu mají pozitivní vliv všechny způsoby ošetření.
Ošetření pomocí ethanolu má pozitivní efekt na snížení emisí všech ve studii sledovaných látek.
Ošetření pomocí roztoku hydroxidu sodného měla na sledované látky obdobný jako ošetření horkou vodou s rozdílem, že zde je po úpravě snížena i emise terpenických látek. Obdobný efekt má i roztok kyseliny dusičné, nicméně s nevýhodou výrazného nárůstu emisí kyseliny octové.
Claims (7)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob úpravy recyklovaného dřeva pro snížení obsahu těkavých organických látek, vyznačený tím, že se třísky z recyklovaného dřeva podrobí extrakci, přičemž extrakčním činidlem je vodný roztok hydroxidu alkalického kovu o pH v rozmezí od 10 do 14, kde hydroxidem alkalického kovu je NaOH nebo KOH; přičemž extrakce se provede při teplotě v rozmezí od 15 °C do teploty varu extrakčního činidla.
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že následuje krok promytí vodou, s výhodou o teplotě v rozmezí od 18 do 25 °C, a popřípadě krok sušení třísek na absolutní vlhkost nejvýše 12 % hmotn.
- 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačený tím, že extrakčním činidlem je vodný roztok hydroxidu sodného o koncentraci v rozmezí od 1 do 5 % hmotn.
- 4. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků 1 až 3, vyznačený tím, že třísky z recyklovaného dřeva mají největší rozměr v rozmezí od 0,25 do 8 mm.
- 5. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků 1 až 3, vyznačený tím, že třísky z recyklovaného dřeva jsou orientované ploché třísky, které mají délku v rozmezí od 50 do 150 mm, šířku v rozmezí od 10 do 40 mm a tloušťku v rozmezí od 0,5 do 1,5 mm.
- 6. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků 1 až 5, vyznačený tím, že se pro extrakci použije od 5 do 200 g extrakčního činidla na 1 g třísek z recyklovaného dřeva.
- 7. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků 1 až 6, vyznačený tím, že extrakčním činidlem je vodný roztok hydroxidu sodného o koncentraci v rozmezí od 1 do 5 % hmotn., množství extrakčního činidla je v rozmezí od 5 do 150 g na každý 1 g třísek a třísky s vodným roztokem hydroxidu se vaří po dobu od 15 do 45 min.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2022-450A CZ309974B6 (cs) | 2022-10-31 | 2022-10-31 | Způsob úpravy recyklovaného dřeva pro snížení emise těkavých organických látek v něm obsažených |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2022-450A CZ309974B6 (cs) | 2022-10-31 | 2022-10-31 | Způsob úpravy recyklovaného dřeva pro snížení emise těkavých organických látek v něm obsažených |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2022450A3 CZ2022450A3 (cs) | 2024-03-20 |
| CZ309974B6 true CZ309974B6 (cs) | 2024-03-20 |
Family
ID=90273893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2022-450A CZ309974B6 (cs) | 2022-10-31 | 2022-10-31 | Způsob úpravy recyklovaného dřeva pro snížení emise těkavých organických látek v něm obsažených |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ309974B6 (cs) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2843332A1 (de) * | 1977-10-07 | 1979-04-19 | Norrkoepings Traeimport | Verfahren zur beeinflussung der harzkonzentration in holzprodukten vom sperrholztyp |
| DE4114178A1 (de) * | 1991-05-01 | 1992-11-05 | Marx Hans Norbert Dipl Ing | Verfahren zur dekontamination schwermetallenthaltender hoelzer und holzwerkstoffe |
| US20070017550A1 (en) * | 1999-09-27 | 2007-01-25 | Commissariat A L'energie Atomique | Process for treatment and extraction of organic cork compounds by a dense fluid under pressure |
| US20190070747A1 (en) * | 2017-09-07 | 2019-03-07 | SWISS KRONO Tec AG | Process for Producing Wood-Based OSBs Having Reduced Emission of Volatile Organic Compounds (VOCs) |
| US20210245392A1 (en) * | 2020-02-11 | 2021-08-12 | RF Kettle Company, LLC | Ethanol-Based Extraction of Soluble Wood Components |
-
2022
- 2022-10-31 CZ CZ2022-450A patent/CZ309974B6/cs unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2843332A1 (de) * | 1977-10-07 | 1979-04-19 | Norrkoepings Traeimport | Verfahren zur beeinflussung der harzkonzentration in holzprodukten vom sperrholztyp |
| DE4114178A1 (de) * | 1991-05-01 | 1992-11-05 | Marx Hans Norbert Dipl Ing | Verfahren zur dekontamination schwermetallenthaltender hoelzer und holzwerkstoffe |
| US20070017550A1 (en) * | 1999-09-27 | 2007-01-25 | Commissariat A L'energie Atomique | Process for treatment and extraction of organic cork compounds by a dense fluid under pressure |
| US20190070747A1 (en) * | 2017-09-07 | 2019-03-07 | SWISS KRONO Tec AG | Process for Producing Wood-Based OSBs Having Reduced Emission of Volatile Organic Compounds (VOCs) |
| US20210245392A1 (en) * | 2020-02-11 | 2021-08-12 | RF Kettle Company, LLC | Ethanol-Based Extraction of Soluble Wood Components |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2022450A3 (cs) | 2024-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Salem et al. | Understanding of Formaldehyde Emissions from Solid Wood: An Overview. | |
| Unsal et al. | Decay and termite resistance, water absorption and swelling of thermally compressed wood panels | |
| Bouslimi et al. | Effects of biodegradation by brown-rot decay on selected wood properties in eastern white cedar (Thuja occidentalis L.) | |
| da Silva et al. | Physicochemical characterization of leaf extracts from Ocotea lancifolia and its effect against wood-rot fungi | |
| Pizzo et al. | Relationships involving several types of extractives of five native argentine wood species of genera Prosopis and Acacia | |
| Uitterhaegen et al. | Characterization of volatile organic compound emissions from self-bonded boards resulting from a coriander biorefinery | |
| CN101941223B (zh) | 利用天然木材竹材加工废气物制备天然防护剂的方法 | |
| CZ309974B6 (cs) | Způsob úpravy recyklovaného dřeva pro snížení emise těkavých organických látek v něm obsažených | |
| Priadi et al. | Posttreatment effects of castor bean oil and heating in treated jabon wood on boron leaching, dimensional stability, and decay fungi inhibition | |
| Venäläinen et al. | Decay resistance, extractive content, and water sorption capacity of Siberian larch (Larix sibirica Lebed.) heartwood timber | |
| Lee et al. | Effect of rapid redrying shortly after treatment on leachability of CCA-treated southern pine | |
| Doi et al. | Attraction of Steamed Japanese Larch (Larix leptolepis (Sieb, et Zucc.) Gord.) Heartwood to the Subterranean Termite Coptotermes formosanus Shiraki (Isoptera: Rhinotermitidae) | |
| Bajraktari et al. | Chemical characterization, hardness and termite resistance of Quercus cerris heartwood from Kosovo | |
| CN110509384A (zh) | 一种用于控制甲醛释放的青柿提取产品 | |
| Ohira et al. | Evaluation of dried-wood odors: comparison between analytical and sensory data on odors from dried sugi (Cryptomeria japonica) wood | |
| Lukmandaru | The natural termite resistance of teak wood grown in community forest | |
| Prayitno et al. | The adhesion properties of wood preserved with natural preservatives | |
| Makino et al. | Efficient extraction of polyphenolics from the bark of tropical tree species | |
| Căpraru et al. | Studies on the interaction between birch veneer and compounds with biocide potential action. | |
| Borrega et al. | Resistance of European and hybrid aspen wood against two brown-rot fungi | |
| Belt | Wood preservative potential of Scots pine bark and knot extractives | |
| Candelier et al. | Decay resistance variability of European wood species thermally modified by industrial process | |
| Ferro et al. | Performance of OSB with different Preservative treatments to dry wood termites attack | |
| Zahra et al. | Detoxification of Aflatoxin B1 in Poultry and Fish Feed by Various Chemicals: Poultry and Fish Feed Detoxification | |
| Lukmandaru | Quinones distribution of teak wood grown in community forest |