Resinas de melamina y formaldehído eterificadas,
diluibles con agua.
El invento se refiere a resinas de melamina y
formaldehído eterificadas, diluibles con agua, a su preparación y a
su utilización para la producción de materiales de construcción y de
materiales de aislamiento, la producción de velos, el acabado y
apresto de papel y materiales textiles y la producción de láminas y
cantos.
La preparación de resinas de melamina
eterificadas, solubles en agua, es conocida en términos generales.
En primer lugar, a unos valores del pH de 7 a 10 y a unas
temperaturas de 40 a 110ºC, se somete a metilolación y condensación
la melamina (eventualmente en mezcla con otros compuestos formadores
de aminoplastos, tales como urea, diciandiamida,
aceto-guanamina, benzo-guanamina y
caprino-guanamina) por adición de formaldehído o de
compuestos que ponen en libertad este compuesto en las condiciones
de reacción, a continuación se añade el alcohol para eterificación y
se hace reaccionar a unos valores del pH de 1 a 7, a unas
temperaturas de 30 a 80ºC. Las condiciones de condensación y
eterificación se ajustan a las propiedades que se desean para la
resina, tales como p.ej. la viscosidad y la diluibilidad con agua.
Como alcohol para eterificación se prefieren metanol, etanol, n- e
iso-propanol así como los butanoles isómeros (los
n-, sec.-, terc.- e iso-butanoles), en particular
metanol, n-butanol e
isobutanol.
Asimismo se conoce, entre otras cosas, la
preparación de resinas de melamina modificadas aniónicamente, es
decir co-condensados a base de melamina,
formaldehído, sales de ácido amido-sulfúrico (=
ácido sulfámico, ácido sulfamídico, ácido
amido-sulfónico), sulfito de sodio o bien bisulfito
de sodio (= hidrógeno-sulfito de sodio) y otros.
Así, en el documento de solicitud de patente
europea EP-A 0.176.709 (= documento de solicitud de
patente alemana DE-A 34.30.248) se describen
condensados, que se preparan por reacción de melamina, formaldehído
(relación de cantidades materiales M/F = 1 : 2 a 1 : 3,2 mol/mol),
un sulfamato (de 0,025 a 0,045 mol de sulfamato de sodio por 1 mol
de formaldehído; correspondiendo a 0,05 hasta 0,14 mol del sulfamato
por 1 mol de melamina) y un azúcar no reductor (en una cantidad de
por lo menos 3% de la masa de la mezcla de reacción) en presencia de
una (tio-)amida o amidina y de un alcohol de C_{1} a C_{3} a un
valor del pH de por encima de 8. Las resinas obtenidas sirven como
agentes de revestimiento, impregnación y aglutinación para velos
fibrosos. Las soluciones de resinas deben distinguirse en particular
por una muy buena estabilidad en almacenamiento. En las condiciones
de reacción alcalinas indicadas - un pH más alto que 8 - y con las
pequeñas cantidades de alcoholes añadidos - en los ejemplos
indicados en cada caso por debajo de 0,35 mol de metanol por 1 mol
de melamina - está excluida una eterificación. Los valores de la
diluibilidad con agua de las resinas descritas están situados por
debajo de 1 : 7 (medidos como relación en masa de la solución de
resina al agua totalmente desalinizada ("VE" de voll
entsalztem)), no se consigue una miscibilidad ilimitada con un
agua VE.
El documento de patente británica GB 1.121.649
se refiere a un procedimiento para la preparación de resinas de
aminotriazina eterificadas, con un contenido reducido de
formaldehído. Para esto, unas soluciones de las resinas de
aminotriazina y formaldehído se someten a una destilación con vapor
de agua, siendo aplicado, antes o después de esta etapa, otro método
para la eliminación de formaldehído, tal como concretamente el
tratamiento con compuestos de azufre, que son capaces de formar
aductos de formaldehído y bisulfito o aductos de formaldehído y
sulfoxilato, siendo estos aductos separados por filtración o
separados por lavado con agua.
En el documento EP 0.733.686 A2 se describen
dispersiones acuosas de resinas de aminotriazina eterificadas, que
contienen unas proporciones en masa de 10% a 50% de una resina de
aminoplasto eterificada o parcialmente eterificada y de 0,1% a 5,5%
de emulsionantes aniónicos. Los emulsionantes aniónicos se añaden a
solución de resina de aminoplasto o al agua utilizada para el
dispersamiento. Los emulsionantes tienen por lo menos un segmento
hidrófobo y por lo menos un segmento hidrófilo, estando
seleccionado el segmento hidrófobo entre grupos alquilo o alquileno
lineales, ramificados o cíclicos con 3 a 20 átomos de carbono así
como entre radicales aromáticos con 6 a 30 átomos de carbono.
En el documento de patente japonesa
56-024.415 se divulga un procedimiento para la
preparación de resinas de aminoplastos con un contenido reducido de
formaldehído libre, realizándose que después de una reacción
transcurrida totalmente para dar productos de condensación
eterificados de aminoplastos y formaldehído, se les añade a éstos
una solución acuosa de sulfitos de metales alcalinos y se les deja
reaccionar a la temperatura ambiente o mediando calentamiento. En
este caso, la relación de las cantidades materiales de melamina y de
sulfito de sodio es de 1 mol/0,25 mol (500 cm^{3} de una solución
acuosa de sulfito de sodio con una concentración de 0,5 mol/l se
añaden a un condensado de 126 g de melamina (= 1 mol)) .
En el documento DE-A 22.59.680
se reivindica un procedimiento para la preparación de resinas de
melamina, urea y formaldehído con una relación en masa de melamina a
urea de 1 : 9 a 9 : 1, modificadas con ácidos
amino-carboxílicos o
amino-sulfónicos orgánicos o con un sulfito o
hidrógeno-sulfito de sodio o amonio, y eterificadas
con alcoholes, que contienen de 1 a 3 átomos de C. Las resinas se
emplean como agentes de apresto sólidos y resistentes frente al
cloro. Los grupos amino de la melamina y de la urea deben estar
totalmente metilolados para ello; los productos de condensación no
deben contener en lo posible ya ningún grupo NH libre. El
procedimiento se realiza en dos etapas: en primer lugar se somete a
metilolación mediando catálisis en condiciones alcalinas y el
componente aniónico se incorpora por condensación, a continuación se
eterifica con un alcohol mediando catálisis en condiciones ácidas.
Las resinas con un grado de metilolación tan alto proporcionan
productos con una separación aumentada de formaldehído al
secar.
En el documento de patente de los EE.UU.
US-A 3.487.048 (= documento GB 1232031) se describen
la metilolación y la eterificación de melamina en una sola etapa en
un medio ácido. Para ello, se hacen reaccionar de 3 a 6 moles de
formaldehído en metanol con melamina mediando adición de ácidos,
preferiblemente ácido amido-sulfónico, como
catalizador directamente en una etapa para formar una resina de
melamina eterificada con metilo. El ácido
amido-sulfónico añadido sirve solamente como donante
de protones, una incorporación en la resina ni se describe ni se
exige para las propiedades de la resina. La cantidad de ácido
amido-sulfónico que se emplea en los ejemplos está
situada en 1,3 a 1,4 mmol por 1 mol de melamina. No se afrontan los
problemas de la diluibilidad con agua ni de la estabilidad en
almacenamiento.
La separación de formaldehído al realizarse el
endurecimiento de resinas de melamina eterificadas (con metanol) se
puede reducir escogiendo lo más baja que sea posible la relación de
cantidades materiales F/M, de formaldehído a melamina, en la tanda.
Por otro lado, el límite inferior para la relación F/M es
determinado por las propiedades de disolución de la melamina al
realizar la metilolación. En el caso de resinas con una F/M de por
debajo de 1,9, es difícil obtener resinas estables durante un
período de tiempo prolongado con una alta compatibilidad con agua,
que permanezca estable durante el período de tiempo de
almacenamiento. Asimismo es posible emplear resinas de melamina no
eterificadas con una relación F/M de por debajo de 2, que habían
sido modificadas con sulfamatos o con sulfitos o bisulfitos (=
hidrógeno-sulfitos) para conseguir una
compatibilidad ilimitada con agua. La estabilidad de estas resinas
con una alta compatibilidad con agua, que permanece estable durante
todo el período de tiempo de almacenamiento, está limitada sin
embargo a solamente unas pocas semanas.
La misión del invento es poner a disposición
aquellas resinas de melamina acuosas, que presenten al mismo tiempo
una buena estabilidad en almacenamiento y una miscibilidad ilimitada
con agua, junto con una baja separación de formaldehído desde los
substratos impregnados o acabados con ellas.
Como resinas de melamina acuosas se designan las
resinas de melamina que presentan una proporción en masa de agua de
por lo menos 5%. Como "ilimitadamente miscibles con agua" se
designan las resinas de melamina, que en el sistema que consta de
una resina de melamina y agua no presentan a la temperatura ambiente
(20ºC) ninguna laguna de mezcla. En términos macroscópicos, la
presencia de una laguna de mezcla se puede reconocer mediante la
formación de un enturbiamiento (una opacidad) al diluir gradualmente
con agua la resina de melamina pura mediando intenso mezclamiento a
fondo. Como "bien estables en almacenamiento" se consideran las
resinas de melamina acuosas, que por lo menos después de 6 semanas a
partir de su preparación no muestran ninguna descomposición de la
mezcla en sus componentes [= desmezclamiento] (con
enturbiamiento).
Mediante incorporación por condensación de
compuestos con grupos aniónicos en resinas de melamina y
formaldehído eterificadas (con metilo) se pudieron obtener nuevas
resinas con una estabilidad en almacenamiento claramente mejorada
junto con una ilimitada miscibilidad con agua.
Por compuestos con grupos aniónicos se entienden
aquéllos que al disolver en agua o en sistemas acuosos las resinas
de melamina modificadas con ellos, proporcionan resinas de melamina
disueltas o dispersadas en agua por disociación, que contienen
grupos aniónicos en una forma incorporada por condensación.
Son objeto del invento resinas de melamina y
formaldehído eterificadas diluibles con agua, que se pueden preparar
por reacción de melamina, formaldehído, una sal del ácido
amido-sulfúrico y un alcohol para eterificación con
una relación de cantidades materiales en la mezcla de reacción de
melamina : formaldehído : sal del ácido
amido-sulfúrico : alcohol para eterificación de 1 :
(de 1,7 a 7,0) : (de 0,01 a 0,4) : (de 5 a 30), en que las sales del
ácido amido-sulfúrico se seleccionan de modo
preferible entre las sales del ácido sulfámico (= ácido sulfamídico,
ácido amido-sulfúrico,
H_{2}N-SO_{2}-OH) con metales
alcalinos y amonio.
Por medio de la conversión química hasta llegar
a la reacción completa o casi completa, se obtiene una resina que
contiene componentes que se derivan de los compuestos mencionados en
la relación de cantidades materiales que se indica. Como casi
completa se designa una reacción en la que el grado de conversión es
por lo menos de 80%, con preferencia por lo menos de 82% y en
particular por lo menos de 85%.
Con preferencia, se emplea melamina como único
compuesto formador de aminoplastos, pero también es posible
remplazar hasta un 10% de la melamina por uno o varios compuestos
que se seleccionan entre aceto-guanamina,
benzo-guanamina y
caprino-guanamina. La urea y/o la diciandiamida y/o
la tiourea no se deberían emplear o sólo deberían emplearse en unas
proporciones en masa de como máximo 8%, referidas a la masa total
del compuesto formador de aminoplastos. Se prefiere emplear a lo
sumo 7%, y se prefiere especialmente emplear a lo sumo 6% de
(tio)urea o bien diciandiamida, en particular esta proporción
en masa debería ser como máximo de 5%. Sin embargo, es posible
emplear ureas cíclicas tales como etilen-urea
(2-imidazolidinona), propilen-urea
(2-oxo-hexahidro-pirimidina)
o glicol-urilo en unas proporciones en masa hasta de
10%, referidas a la masa total de los compuestos formadores de
aminoplastos.
Como alcohol para eterificación se pueden
emplear alcoholes alifáticos, lineales o ramificados, con 1 a 6, de
preferencia 1 a 4 átomos de carbono, individualmente o en mezcla. Se
prefieren metanol, etanol, n- e iso-propanol,
n-butanol e iso-butanol; se prefiere
especialmente metanol.
Como sal del ácido
amido-sulfúrico se emplea de modo especialmente
preferido la sal de sodio del ácido
amido-sulfúrico
Otro objeto del invento es un procedimiento para
la preparación de resinas de melamina eterificadas, efectuándose la
preparación en dos etapas: en primer lugar, en presencia de las
sales del ácido amido-sulfúrico, se hacen reaccionar
melamina y formaldehído en condiciones alcalinas, a continuación, a
la solución de resina obtenida se le añaden el alcohol para
eterificación, preferiblemente metanol, y un ácido, y la
eterificación se lleva a cabo hasta alcanzar el deseado grado de
eterificación.
Conforme al invento, también es posible añadir
las sales del ácido amido-sulfúrico tan sólo en la
segunda etapa, después de la disolución de la melamina en la
solución acuosa de formaldehído (es decir, después de haberse
iniciado la reacción de metilolación) o después de la terminación de
la reacción de metilolación. En cualquier caso, esta sal del ácido
amido-sulfúrico debería añadirse sin embargo también
todavía durante la fase de condensación en condiciones alcalinas. La
condensación se ha de proseguir todavía hasta tanto que el contenido
de la sal del ácido amido-sulfúrico sin reaccionar
haya disminuido a 15% o menos de la concentración empleada. Después
de ello, la solución de reacción se acidifica y la eterificación se
hace seguir como tercera etapa.
Como criterio de interrupción para la
eterificación se puede hacer uso en todos los casos de la
compatibilidad de la mezcla de reacción con una solución saturada de
cloruro de sodio. Preferiblemente, la eterificación se debería
llevar a cabo durante tanto tiempo hasta que la compatibilidad de la
mezcla de reacción con la solución saturada de cloruro de sodio sea
por lo menos de 1 : 2,0. La compatibilidad se determina de tal
manera que en el caso de una mezcladura íntima de una parte en masa
de la mezcla de reacción con x partes en masa de la solución
saturada de cloruro de sodio se obtenga una mezcla homogénea, sin
ningún enturbiamiento visible. En tal caso, la masa de la solución
añadida de cloruro de sodio se aumenta por más adición de esta
solución, la mezcla obtenida se agita de nuevo y se evalúa
visualmente. Si todavía no se muestra ningún enturbiamiento, se
añade más cantidad de una solución de cloruro de sodio, etc. Como
compatibilidad 1 : x se designa la relación entre las masas de la
mezcla de reacción (empleada) y de la solución de cloruro de sodio,
con la que apareció un enturbiamiento permanente.
Las resinas así obtenidas se adecuan para su
utilización en la producción de materiales de construcción y de
materiales de aislamiento, la producción de velos, el acabado o
apresto de papel y géneros textiles, y la producción de láminas y
cantos. En tal contexto se impregnan o revisten materiales minerales
tales como lana de vidrio, lana mineral, papeles, papeles decorados,
cartonajes, estructuras textiles tales como tejidos de telar,
cañamazos, tejidos tricotados, fieltros, velos, en cada caso a base
de fibras o hilos de vidrio, fibras naturales, polímeros naturales y
sintéticos formadores de fibras, tales como celulosa, poliamidas,
poliésteres, poli(acrilonitrilo) o poliolefinas, con
soluciones acuosas, que contienen estas resinas. A continuación, los
materiales impregnados o revestidos se secan así como eventualmente
se cortan a la forma o longitud deseada.
Presentan idoneidad especial las resinas
conformes al invento para el acabado y apresto de papeles y para la
aglutinación de velos de fibras de vidrio.
En los Ejemplos siguientes, todos los datos con
la unidad "%" significan, del mismo modo que en el texto
precedente, porciones en masa (cociente de la masa de la respectiva
sustancia por la masa de la mezcla), siempre y cuando que no se
indique otra cosa distinta. Los datos de concentración en "%"
son tantos por ciento en masa de la sustancia disuelta en la
solución (masa de la sustancia disuelta, dividida por la masa de la
solución).
Ejemplo 1
En un matraz de tres bocas de 4 l de capacidad,
provisto de agitador, refrigerante de reflujo y termómetro interno,
se dispusieron previamente 73 g de un agua desionizada
(desalinizada) y 499 g (3,6 x 1,8 mol) de una solución acuosa al 39%
de formaldehído y se calentaron a 85ºC. Luego se añadieron 3,6 ml de
una solución 2,0 N (3,6 x 2,0 mmol) de hidróxido de sodio, 214 g
(3,6 x 0,2 mol) de una solución acuosa al 40% de sulfamato de sodio
- se ajustó un valor del pH de aproximadamente 8,7 - e
inmediatamente después de ello se añadieron 454 g (3,6 mol) de
melamina. La tanda se calentó a 95ºC en el transcurso de 5 minutos
de modo ayudado por el calor de reacción y se agitó a 95ºC todavía
durante otros 10 minutos. Luego se enfrió a 58ºC. A la mezcla de
reacción se le añadieron 2.307 g (3,6 x 20,0 mol) de metanol y 9,4 g
(3,6 x 22,0 mmol) de ácido nítrico al 53%. En tal caso se ajustó un
valor del pH de aproximadamente 6,3. La mezcla de reacción se
calentó a 50ºC, y se mantuvo a esta temperatura mediando agitación
durante tanto tiempo hasta que la compatibilidad de la mezcla de
reacción con una solución saturada de cloruro de sodio a 20ºC fuese
de 1 : 5,0 (relación en masa de la mezcla de reacción a la solución
de cloruro de sodio). Luego la reacción se interrumpió por adición
de 40 ml de una solución 2 N (3,6 x 22 mmol) de hidróxido de sodio y
por enfriamiento a 30ºC. La mezcla de reacción que contenía metanol
se concentró a una temperatura del baño de aproximadamente 60ºC en
un evaporador rotatorio a 100 hPa (100 mbar), y a continuación, por
adición de agua desionizada, se ajustó a una proporción en masa de
materiales sólidos de 75% (cantidad pesada de entrada de la muestra
2 g, desecación durante 1 hora a 120ºC en una pequeña cubeta de
vidrio). El valor del pH de la solución de resina se ajustó a 10 por
adición de una solución diluida de hidróxido de sodio. Se obtuvieron
972 g de una resina que tenía una proporción en masa de materiales
sólidos de 75%, una viscosidad a 23ºC de 2.020 mPa\cdots y una
compatibilidad (miscibilidad) ilimitada con agua desionizada. El
contenido de sulfamato de sodio libre en la resina fue (medido por
cromatografía de iones) de aproximadamente 0,09%. Con ello se
presentaba en estado libre menos de 1% del sulfamato de sodio
empleado. La resina tenía una resistencia (estabilidad en
almacenamiento) de más de 2 meses.
Ejemplo 2
Se procedió tal como se describe en el Ejemplo
1, con la excepción de que la solución acuosa al 40% de sulfamato de
sodio se añadió tan sólo después de haberse disuelto la melamina, es
decir después de haberse agitado durante 10 minutos a 95ºC. Se
obtuvieron 955 g de una solución de resina con una proporción en
masa de materiales sólidos de 75%, una compatibilidad
(miscibilidad) ilimitada con agua desionizada, una viscosidad a 23ºC
de 2.530 mPa\cdots y una proporción en masa de formaldehído libre
de 0,14%.
Ejemplo comparativo
1
En un matraz de tres bocas de 4 l de capacidad,
provisto de agitador, refrigerante de reflujo y termómetro interno,
se dispusieron previamente 79 g de agua desionizada y 541 g (3,9 x
1,8 mol) de una solución acuosa al 39% de formaldehído y se
calentaron a 85ºC. Luego se añadieron 3,9 ml de una solución 2,0 N
(3,9 x 2,0 mmol) de hidróxido de sodio - se ajustó un valor del pH
de aproximadamente 8,4 - e inmediatamente después de ello se
añadieron 492 g (3,9 mol) de melamina. La tanda se calienta a 95ºC
en el transcurso de 5 minutos de modo ayudado por el calor de
reacción y se agita todavía durante otros 10 minutos a 95ºC. Luego
se enfrió a 58ºC. A la mezcla de reacción se le añadieron 2.499 g
(3,9 x 20,0 mol) de metanol y 3,25 g (3,9 x 7,0 mmol) de ácido
nítrico al 53%. De este modo se ajustó un valor del pH de
aproximadamente 6,1. La mezcla de reacción se calentó a 50ºC y se
mantuvo mediando agitación a esta temperatura durante tanto tiempo
hasta que la compatibilidad de la mezcla de reacción con una
solución saturada de cloruro de sodio fuese a 20ºC de 1 : 5,0
(relación en masa de la mezcla de reacción a la solución de cloruro
de sodio). La reacción se interrumpió por adición de 10 ml (3,9 x 5
mmol) de una solución 2 N de hidróxido de sodio y por enfriamiento a
30ºC. La mezcla de reacción que contenía metanol se concentró en un
evaporador rotatorio a 100 hPa (100 mbar) a una temperatura del baño
de aproximadamente 60ºC y se ajustó con agua desionizada a una
proporción en masa de materiales sólidos de 75% (2 g, durante 1 h a
120ºC, en una pequeña cubeta de vidrio). El valor del pH de la
solución de resina se ajustó a 10 por adición de una solución
diluida de hidróxido de sodio. Se obtuvieron 1.030 g de una resina
con una proporción en masa de materiales sólidos de 75%, una
viscosidad a 23ºC de 468 mPa\cdots y una miscibilidad
(compatibilidad) ilimitada con agua desionizada. La resina, sin
embargo, se volvió turbia ya después de haber almacenado durante 17
días a la temperatura ambiente (20ºC).
Ejemplo comparativo
2
En un matraz de tres bocas de 1 l de capacidad,
provisto de agitador, refrigerante de reflujo y termómetro interno,
se dispusieron previamente de modo consecutivo 188 g de agua
desionizada, 313 g (2,4 x 1,7 mol) de una solución acuosa al 39% de
formaldehído, 1,7 ml de una solución 2,0 N (2,4 x 1,4 mmol) de
hidróxido de sodio, 107 g (2,4 x 0,15 mol) de una solución al 40% de
sulfamato de sodio y 303 g (2,4 mol) de melamina. La mezcla de
reacción se calentó a 94ºC y se agitó a 94ºC durante tanto tiempo
(alrededor de 5 minutos), hasta que la tanda se volvió transparente.
Luego se enfrió a 80ºC y se condensó hasta llegar a una
compatibilidad de la mezcla de reacción con una solución saturada de
cloruro de sodio a 20ºC de 1 : 4,0 (relación en masa de la mezcla de
reacción a la solución de cloruro de sodio). La reacción se
interrumpió por enfriamiento a 20ºC. El valor del pH de la mezcla se
ajustó a aproximadamente 9,5 por adición de una solución diluida de
hidróxido de sodio. La resina tenía una proporción en masa de
materiales sólidos de 51% y una miscibilidad (compatibilidad)
ilimitada con agua desionizada. Ya después de un almacenamiento
durante 16 días a 20ºC disminuyó sin embargo la compatibilidad con
agua a un valor por debajo de 1 : 15 (relación en masa de resina :
agua desionizada). Después de 5,5 semanas la resina se volvió
turbia.
Ejemplos de aplicación
Resistencia a la rotura en seco de velos de vidrio
impregnados
La resina del Ejemplo 1 se ensayó frente a una
resina de melamina eterificada con metilo, usual en el comercio, que
tenía una relación de cantidades materiales de componentes de
formaldehído a componentes de melamina (F/M) de 2,3. En cada caso, a
10 partes en masa de resina al 75% se les añadieron 65 partes en
masa de un agua desionizada y 0,35 partes en masa de un ácido
fosfórico al 25%. Con esto se impregnó por inmersión en cada caso
una tira (de 16 x 24 cm) de un papel de filtro de vidrio (entidad
Schleicher & Schüll, tipo GF 8, aproximadamente 75 g/m^{2}).
El material impregnado húmedo se desprendió por ambas caras mediante
varillas de vidrio y se secó durante 3 minutos a 180ºC. La humedad
restante era después de ello todavía de aproximadamente 0,5%. La
resistencia a la rotura en seco, determinada en una tira de muestra
con una anchura de 1,5 cm y una longitud de 15 cm, fue en dirección
longitudinal, para el velo impregnado con la resina del Ejemplo 1,
de 32,3 N, y para el velo impregnado con la resina usual en el
comercio, de 28,4 N.
Formaldehído separable
Para la determinación de la cantidad de
formaldehído que se libera al efectuar el endurecimiento total, la
resina conforme al invento procedente del Ejemplo 1 se ensayo en
comparación con la resina del Ejemplo comparativo 1 y con la resina
de melamina eterificada con metilo, usual en el comercio, que antes
se menciona. Para ello, en cada caso 20 g de la resina
correspondiente (al 75%) se mezclaron con 55 g de agua desionizada y
2,25 g de ácido fosfórico al 10%. De este baño de tratamiento de
impregnación se aplicaron en cada caso aproximadamente 1,5 g de un
modo uniforme sobre dos tiras (de 4 x 25 cm) de un papel de filtro
de vidrio (entidad Schleicher & Schüll, tipo GF 8,
aproximadamente 75 g/m^{2}) y se midió el formaldehído que se
había separado en el transcurso de 35 minutos dentro de un tubo a
170ºC y con un caudal de corriente de aire de 60 l/h.
Se encontraron los siguientes valores:
- Con la resina del Ejemplo
1:
- 1,1% referido a la resina sólida
pesada de entrada
- Con la resina del Ejemplo
comparativo 1:
- 1,5% referido a la resina
sólida pesada de entrada
- Con la resina usual en el
comercio:
- 2,4% referido a la resina
sólida pesada de entrada
Separación de formaldehído bajo la influencia de una hidrólisis
en el ejemplo de un papel de filtro de vidrio impregnado (aplicación
a un velo/textil)
Para la determinación del formaldehído separable
en un producto final, la resina del Ejemplo 1 conforme al invento se
ensayó frente a la resina de melamina eterificada con metilo, usual
en el comercio, que antes se menciona. Para ello se mezclaron en
cada caso 10 g de la correspondiente resina (al 75%) con 65 g de un
agua desionizada y 0,35 g de un ácido fosfórico al 25% y se impregnó
un papel de filtro de vidrio (de la entidad Schleicher &
Schüll, tipo GF 8, aproximadamente 75 g/m^{2}) en este baño de
tratamiento, de tal manera que los materiales impregnados tenían una
proporción de resina de aproximadamente 20%. Se colgaron por encima
del nivel de agua 24 segmentos del material impregnado con un tamaño
de 2,5 cm x 5,0 cm = 0,030 m^{2} dentro de frascos con una
capacidad de 500 ml a base de polietileno, que previamente habían
sido llenados con 50 ml de agua desionizada, y se mantuvieron a 50ºC
durante 6, 16 y 24 horas. El contenido de formaldehído en el agua
contaminada se determinó, después de los períodos de tiempo de
ensayo, por reacción del formaldehído con
acetil-acetona para formar
diacetil-dihidro-lutidina (DDL) por
fotometría espectral a la longitud de onda de 412 nm (valor óptimo
de la DDL). Se encontraron los siguientes valores para el cociente
m_{F}/m_{H}(en %)de la masa m_{F} del formaldehído
separado y de la masa m_{H} de la resina sólida en la
muestra:
TABLA
Masa del formaldehído separado referida a la masa de
la resina sólida en %
Tiempo de ensayo a 50ºC en horas |
Resina
del Ejemplo 1 |
Resina de melamina eterificada con metilo,
usual |
|
|
en el comercio |
6 |
0,3 |
0,4 |
16 |
0,7 |
1,0 |
24 |
1,2 |
1,6 |