ES2952136T3

ES2952136T3 - Procedimiento para la producción de paneles de OSB y panel de OSB

Info

Publication number: ES2952136T3
Application number: ES16775601T
Authority: ES
Inventors: Norbert Kalwa; DIRK MüLLER; Gunnar Thielecke
Original assignee: Swiss Krono Tec AG
Current assignee: Swiss Krono Tec AG
Priority date: 2015-09-24
Filing date: 2016-09-23
Publication date: 2023-10-27
Anticipated expiration: 2036-09-23
Also published as: US20180243937A1; PL3352957T3; US10596720B2; RU2719197C1; EP3147093A1; EP3352957B1; ES2702649T3; CA2997402A1; LT3147093T; HUE063123T2; WO2017050949A1; EP3147093B1; HUE042507T2; UA124336C2; PL3147093T3; SI3147093T1; PT3147093T; EP3352957A1; EP3352957C0

Abstract

La presente invención se refiere a un método para producir materiales de madera a partir de productos triturados que contienen lignocelulosa, en particular para producir paneles aislantes de madera o tableros OSB, en el que para disminuir o reducir la emisión de compuestos orgánicos volátiles (COV) y, si es relevante, Compuestos orgánicos muy volátiles (COV), incluidos terpenos, ácidos y aldehídos, dichos materiales de madera se tratan con una combinación de aditivos durante la producción. Según la invención, el tratamiento se realiza con un primer componente constituido por carbono poroso y un segundo componente, una sal de hidrogenosulfito. La invención se refiere además a materiales de madera que pueden obtenerse utilizando el método según la invención, que tienen emisiones reducidas de COV, incluidos terpenos, ácidos y aldehídos. Finalmente la presente invención se refiere al uso de una combinación de aditivos, formada por un primer componente con un carbono poroso y un segundo componente a base de sal de sulfuro de hidrógeno, para disminuir o reducir la emisión de COV de los materiales de madera durante o después de su producción a partir de Productos triturados que contienen lignocelulosa. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento para la producción de paneles de OSB y panel de OSB

La presente solicitud se refiere a un procedimiento para la producción de paneles de OSB a partir de productos de trituración lignocelulósicos, en donde dichos paneles de OSB se tratan con una combinación de aditivos durante la producción para reducir o mitigar la emisión de compuestos orgánicos volátiles (VOC) y, opcionalmente, compuestos orgánicos altamente volátiles (VVOC), incluidos terpenos, ácidos y aldehídos. De acuerdo con la invención, el tratamiento se lleva a cabo con un primer componente de carbono poroso y un segundo componente, una sal de sulfito de hidrógeno. La solicitud se refiere, además, a paneles de OSB con emisión reducida de VOC, incluidos terpenos, ácidos y aldehídos, obtenibles mediante el procedimiento según la invención. Por último, la presente solicitud se refiere al uso de una combinación de aditivos que comprende un primer componente que comprende un carbono poroso y un segundo componente que comprende una sal de sulfito de hidrógeno para reducir o disminuir la emisión de VOC de los paneles de OSB durante y después de su fabricación a partir de productos de trituración lignocelulósicos.

Estado de la técnica

La lignocelulosa o los materiales que contienen lignocelulosa, como la madera y los productos de trituración de madera, y los materiales derivados de la madera fabricados a partir de ellos, como los paneles derivados de la madera, contienen, entre otras cosas, compuestos orgánicos volátiles (VOC) y compuestos orgánicos muy volátiles (VVOC). La emisión de estos VOC y VVOC, también denominados compuestos orgánicos volátiles totales (TVOC), procedentes de los materiales a base de madera (HWS) constituye un grave problema desde el punto de vista del creciente uso de productos a base de madera en interiores. Además de los aldehídos saturados e insaturados, los compuestos orgánicos volátiles incluyen todas las sustancias orgánicas volátiles cuyo tiempo de retención en el cromatógrafo de gases está comprendido entre C₆(hexano) y C16 (hexadecano). También se puede encontrar una definición correspondiente en el esquema de evaluación de AgBB (“Ausschuss zur gesundheitlichen Bewertung von Bauprodukten”, Comité para la Evaluación Sanitaria de Productos de la Construcción, Alemania) para VOC de productos de construcción, a partir de 2015. Los VOC no son una clase homogénea de sustancias, sino un conglomerado de compuestos. Incluyen ácidos orgánicos, aldehídos saturados e insaturados, alcoholes, terpenos, hidrocarburos alifáticos y aromáticos, y muchos más. Por debajo están los compuestos orgánicos muy volátiles (VVOC), que incluyen, por ejemplo, el formaldehído o el ácido fórmico. Por encima de los VOC, están los compuestos orgánicos poco volátiles (SVOC) con intervalos de retención superiores a C16 a C₂2.

Estos TVOC se producen tanto durante la fabricación como durante el uso de los materiales derivados de la madera. Por un lado, los TVOC con VOC y VVOC pueden producirse durante el curado de los adhesivos, por otro lado, estos compuestos pueden producirse a través de la conversión de compuestos presentes en el material a base de madera. En particular, la emisión de VOC se basa esencialmente en una liberación de compuestos procedentes de la madera. En consecuencia, la emisión de VOC suele alcanzar primero un máximo de emisión tras la producción. Este máximo de emisión, especialmente en lo que respecta a los aldehídos, suele producirse unas semanas después de la producción del HWS correspondiente.

La emisión de estas sustancias de madera volátiles y muy volátiles o componentes de los adhesivos de productos de madera de uno de estos HWS se está convirtiendo cada vez más en un problema debido a valores límite más estrictos y una mayor sensibilización de los usuarios finales.

La liberación de VOC y VVOC depende, entre otras cosas, del tipo y el estado de las lignocelulosas, como el tipo de madera, el período de almacenamiento, las condiciones de almacenamiento de la madera o los productos de trituración de la madera, y puede producirse en diferentes composiciones químicas y cantidades. Los VOC proceden principalmente de los materiales de descomposición de las lignocelulosas. Entre ellos destacan los terpenos a-pineno, 13-pineno y 8-3-careno. Estos componentes se encuentran sobre todo en las coníferas, que se utilizan como materia prima para paneles de OSB o paneles de fibra. Los productos de conversión que se producen, por ejemplo, durante el almacenamiento y el procesamiento de la madera y los productos triturados son aldehídos, como el pentanal y el hexanal.

Las maderas blandas en particular, a partir de las cuales se fabrican principalmente paneles de partículas, paneles de fibra como los paneles de MDF o paneles de OSB, contienen grandes cantidades de resinas y grasas que contribuyen a la formación de compuestos orgánicos terpénicos volátiles y aldehídos. También pueden formarse VOC y VVOC durante el uso de diversos adhesivos para la producción de materiales derivados de la madera. Por lo general, se produce un proceso de oxidación de los ingredientes de la madera, como los ácidos grasos, debido a la presencia de oxígeno, que da lugar a la emisión secundaria o terciaria de aldehídos, como el pentanal, o ácidos carboxílicos superiores y, por lo tanto, contribuye a la emisión de VOC.

Esto significa que la emisión de VOC de los materiales derivados de la madera se basa esencialmente en una liberación relacionada con la madera y no en una causada por el adhesivo utilizado. En particular, debido a la transformación continua de los componentes de los materiales derivados de la madera en los materiales derivados de la madera fabricados, por ejemplo, mediante la fragmentación de las resinas y las grasas, se produce una emisión secundaria o terciaria constante de los compuestos mencionados

Dos grupos de sustancias han surgido como problemáticos en términos de cantidad y del olor desagradable o la toxicidad resultantes: los terpenos y los aldehídos saturados e insaturados. Mientras que los terpenos se emiten tanto directamente de los productos triturados como del material de madera, los aldehídos suelen formarse lentamente a partir de ácidos grasos insaturados mediante oxidación en presencia de oxígeno atmosférico. Por lo tanto, al medir las emisiones, el máximo de emisión de terpenos suele encontrarse inmediatamente después de la producción, mientras que, en el caso de los aldehídos, los máximos de emisión no suelen alcanzarse hasta pasadas varias semanas. En Alemania, el Comité para la Evaluación Sanitaria de los Productos de la Construcción (AgBB) ha desarrollado un esquema de evaluación para los VOC de los productos de construcción, que también describe la medición y evaluación de las emisiones en consecuencia, por ejemplo, en el Esquema de Evaluación de AgBB para VOC a partir de Productos de la Construcción; status 2015.

El sistema descrito no solo especifica la medición, sino también la emisión máxima permitida. En términos sencillos, la emisión de un material de construcción debe ser inferior a un valor de 1 mg/m3 durante 28 días de pruebas en condiciones normalizadas. Se aplican restricciones adicionales a los compuestos altamente tóxicos. Las sustancias cancerígenas, por ejemplo, pueden contribuir con un máximo de 1 μg/m3 a la emisión total.

En el caso de los paneles de fibra de madera, cuanto menor sea la densidad del panel de fibra de madera fabricado, mayor será la emisión de VOC. Mientras que los valores de VOC aumentan a lo sumo ligeramente en el caso de un panel de fibra con densidad aumentada (HDF) o un panel de fibra de densidad media (MDF), se observa una emisión considerable de VOC en el caso de los paneles de fibra ligeros y los paneles de fibra superligeros por debajo de una densidad aparente de aproximadamente 250 kg/m3. Debido a la baja densidad, aquí se aceleran los procesos de difusión. Lo mismo se aplica a los paneles aislantes con un peso bruto de entre 50 y 80 kg/m3.

Ya se han adoptado varios enfoques para limitar los problemas de las emisiones de VOC y VVOC. Se describe la adición de diversos aditivos. Por ejemplo, el documento EP 2176354 describe el uso de una combinación de aditivos con capacidad amortiguadora de sales de sulfito de hidrógeno y sales de sulfito. El documento WO 2007/012350 o el documento DE 10160316 describen procesos en los que se utiliza un componente como el bisulfito, aunque esto se limita a los paneles de fibra, ya que el bisulfito se añade a las astillas de madera antes de la refinadora. Otra desventaja del proceso allí descrito es la introducción en la refinadora, ya que, de este modo, las pérdidas debidas a la evaporación del SO²y del agua de prensado son especialmente elevadas. El documento WO 2007/012350 también se centra exclusivamente en el formaldehído.

El documento EP 2727691 B1 describe un procedimiento para reducir la emisión de compuestos orgánicos volátiles procedentes de materiales derivados de la madera utilizando carbón activado como aditivo. Se demostró que el carbón activado puede reducir partes de los VOC, pero esto no pudo conseguirse para el grupo heterogéneo de VOC en su conjunto mediante la adición de estos aditivos. También se sabe que la emisión de aldehídos saturados e insaturados puede reducirse mediante la adición de agentes reductores, por ejemplo, ácido formamidinosulfínico o ácido ascórbico. Sin embargo, esta reducción no es suficiente para mantener la emisión de VOC y, en este caso, de terpenos en total por debajo de las especificaciones del esquema AgBB.

En el documento CN 1451464 A, se conoce un procedimiento para la eliminación de aldehídos y VOC. Para ello, se utiliza un extracto vegetal previamente preparado por extracción con un líquido que contiene bisulfito de sodio y por filtración utilizando carbón activado como agente de filtración. Sin embargo, no describe la capacidad del bisulfito sódico y del carbón activado para reducir la emisión de VOC.

Apenas se conocen aditivos que reduzcan la emisión total de VOC y, posiblemente, de VVOC.

Otros problemas surgen del hecho de que los aditivos normalmente solo se añaden como solución acuosa, lo que aumenta la humedad en el proceso de producción. La adición de aditivos no solo aumenta los costes, sino que también puede provocar la corrosión de piezas de máquinas e instalaciones debido a la agresividad química de las sustancias. Además, pueden producirse efectos nocivos para la salud debido a la emisión de los aditivos utilizados o de los productos de retención de estos con ingredientes de los demás componentes de los materiales derivados de la madera en el proceso de fabricación, en particular en los procesos de prensado durante el tratamiento térmico, o en el uso posterior.

Además, los aditivos pueden reducir la reactividad de los adhesivos utilizados. Esto tiene un efecto negativo en los parámetros mecánicos de los paneles derivados de la madera que se van a fabricar. Para compensar estos efectos adversos mediante la adición de los aditivos, el adhesivo se añade en mayores cantidades para alcanzar los parámetros mecánicos requeridos y/o deseados, lo que aumenta los costes de fabricación.

Como resultado de las especificaciones mencionadas con anterioridad, por ejemplo, por el AgBB, pero también como resultado de las exigencias de los consumidores, los límites de emisión se están reduciendo cada vez más. En consecuencia, la demanda de materiales derivados de la madera con bajas emisiones de VOC aumenta constantemente y existe la correspondiente necesidad de proporcionar aditivos que reduzcan la emisión de VOC y posiblemente de VVOC, es decir, la emisión total de los materiales derivados de la madera (TVOC), en toda su heterogeneidad.

En este contexto, es especialmente importante que la mente los VVOC, de los materiales a base de madera sea posible incluso durante un uso prolongado. Por consiguiente, los aditivos no solo deben reducir la emisión directa de VOC durante el proceso de fabricación, sino que, en particular, también deben reducir la emisión de VOC pero también de VVOC, como terpenos, ácidos pero también aldehídos y otros compuestos que se liberan como productos de degradación de los ácidos grasos de los materiales a base de madera como emisiones secundarias y/o terciarias.

En los últimos años, el OSB (panel de virutas orientadas) se ha establecido en Europa como un nuevo material de construcción para una amplia gama de aplicaciones. A diferencia de lo que ocurre en Norteamérica, en Europa el OSB no se utiliza predominantemente en la construcción de casas prefabricadas. A diferencia de la mayoría de los demás materiales derivados de la madera, este producto suele utilizarse sin un revestimiento superficial adicional. Además, en la producción de OSB, a diferencia de otros materiales a base de madera, hay que tener en cuenta que el OSB se produce esencialmente a partir de madera forestal fresca (principalmente madera de coníferas). El uso de madera fresca en combinación con el uso en un estado sin recubrimiento/no acabado superficial conduce a problemas con respecto a las emisiones de estos materiales a base de madera.

El documento DE 102007 038 041 A1 divulga el uso de sulfito de hidrógeno y sulfito en combinación para atrapar aldehídos en materiales a base de madera.

La presente invención se basa, por lo tanto, en la tarea de proporcionar procedimientos para la producción de paneles de OSB que reduzcan la emisión de VOC y TVOC, incluidos terpenos, ácidos y también aldehídos, en la forma más exhaustiva posible. Debían cumplirse los requisitos del sistema de AgBB. Los propios aditivos no debían ser tóxicos ni provocar un deterioro visual de la superficie de los paneles de OSB u otras propiedades mecánicas de los mismos. Los paneles de OSB no debían encarecerse significativamente debido a la producción modificada y a la adición de aditivos. Al mismo tiempo, los aditivos utilizados no deben influir negativamente en el propio proceso de fabricación, en particular no deben reducir la reactividad de los adhesivos utilizados.

Descripción de la invención

El problema de la presente invención se resuelve mediante un procedimiento que tiene la característica de la reivindicación 1 y mediante el uso de una combinación de aditivos de acuerdo con la reivindicación 14 y los paneles de OSB de acuerdo con la reivindicación 15. Las realizaciones ventajosas y otras realizaciones de la invención se exponen en las subreivindicaciones.

Un aspecto esencial de la presente invención es el uso de la combinación de carbón poroso, en particular carbón activado, con una sal de sulfito de hidrógeno, tal como hidrogenosulfito de amonio.

Es decir, en un primer aspecto, la presente solicitud se refiere a un proceso para producir paneles de OSB lignocelulósicos, en particular paneles de OSB que tienen una emisión reducida de compuestos orgánicos volátiles (VOC) incluyendo terpenos, ácidos y aldehídos, que comprende las etapas de:

a) proporcionar productos de trituración lignocelulósicos;

b) poner en contacto los productos de trituración lignocelulósicos con una combinación de aditivos que comprenda un primer componente de carbono poroso y un segundo componente de sal de sulfito de hidrógeno;

c) prensar los productos de trituración lignocelulósicos mezclados con la combinación de aditivos con adhesivo bajo tratamiento térmico para la producción de los paneles de OSB.

Los materiales a base de madera son paneles de OSB.

Mediante el uso de esta combinación de aditivos, es posible superar las desventajas del uso de carbón poroso solo, por ejemplo, en forma de carbón activado, y en particular caer por debajo de los valores límite requeridos del esquema AgBB a largo plazo para proporcionar paneles de OSB. Mediante la producción con los aditivos mencionados, es posible proporcionar paneles de OSB que ahora también pueden utilizarse en áreas adicionales, especialmente en áreas interiores. Resultó que, mediante el uso de carbón activado, se puede reducir la cantidad total de VOC y VVOC emitidos por los materiales derivados de la madera y, además, mediante el uso de las sales de sulfito de hidrógeno se puede reducir significativamente la emisión secundaria y terciaria de VOC, especialmente en este caso de aldehídos saturados e insaturados. Esta reducción no solo que pudo lograrse a corto plazo, sino que se demostró en particular que la reducción también se logra durante un período de tiempo más largo. La combinación de aditivos permite cumplir los requisitos establecidos en el esquema de AgBB.

La expresión “reducción de la emisión” o “disminución de la emisión” o “evitación de la emisión”, que se utilizan como sinónimos, se entiende en el sentido de que la cantidad de VOC y la cantidad total de compuestos orgánicos volátiles (VVOC) es inferior, es decir, reducida, en comparación con un panel de OSB sin la adición de aditivos según la invención.

El término “evitar la emisión” incluye, en comparación con el control, una reducción o disminución porcentual de la emisión, si procede, hasta un nivel tal que esté por debajo del límite de medición El término “reducción” se entiende como una reducción o disminución hasta el punto de evitación.

Los términos “productos de trituración lignocelulósicos” y “partículas lignocelulósicas” se utilizan como sinónimos.

El procedimiento según la invención presenta las ventajas de una emisión significativamente reducida de VOC, incluyendo terpenos, ácidos y aldehídos. Dicha reducción de la emisión puede conseguirse durante un período de tiempo más largo, por ejemplo, en el intervalo requerido de 28 días. En las realizaciones preferidas, los paneles no muestran ningún deterioro óptico, mientras que los costes siguen siendo moderados debido a la adición de los aditivos. Los valores físicos y mecánicos de los paneles de OSB obtenidos no se ven alterados.

La ventaja es, entre otras cosas, que al reducir o disminuir la emisión de TVOC, también se reduce la emisión de aquellas sustancias que también contribuyen a un olor desagradable de los paneles de OSB, incluido el ácido acético, pero también los olores aldehídicos típicos de estos paneles, incluida la percepción acre del formaldehído.

Se desea que los aditivos de la invención reduzcan los aldehídos liberados. Los aldehídos pueden formarse a partir de los componentes básicos de la celulosa o hemicelulosa, por ejemplo, furfural a partir de mono- y disacáridos de celulosa o hemicelulosa. Los aldehídos aromáticos se forman, entre otras cosas, durante la descomposición hidrolítica parcial de la lignina. Por consiguiente, la combinación de aditivos según la invención puede utilizarse para reducir la emisión de aldehídos C¹a C¹⁰, como acetaldehído, pentanal, hexanal, octenal o furfural.

Además, la combinación de aditivos puede reducir la emisión de ácidos orgánicos, incluidos los ácidos alcanoicos, como el ácido propiónico o los ácidos aromáticos.

Además, tiene lugar una reducción de los terpenos. Esto incluye los monoterpenos y sesquiterpenos, incluidos los monoterpenos acíclicos y cíclicos.

Los terpenos acíclicos típicos son los hidrocarburos terpénicos como el mirceno, los alcoholes terpénicos como el geraniol, el linalol, el ipsenol y los aldehídos terpénicos como el citral. Los representantes de terpenos monocíclicos son p-mentano, terpineno, limoneno o carvona, y los representantes de terpenos bicíclicos son carano, pinano, bornano y 3-careno y alfa-pineno.

La expresión “que comprende” o “que contiene” incluye la forma de realización “que consiste en”.

En una realización de la presente invención, el primer componente de la combinación de aditivos es carbón activado como carbón poroso. Por carbón activado, se entienden estructuras de carbono que comprenden diminutos cristales de grafito y carbones amorfos de estructuras porosas y superficies internas (superficies BET), típicamente en un intervalo de entre 300 y 2000 m2/g. El carbón activado puede utilizarse en forma de polvo, pero es preferible utilizarlo en forma granular. Preferiblemente, el carbón activado o carbón poroso tiene una densidad de entre 0,2 y 0,6 g/cm3, y el tamaño de poro preferido del carbón poroso, en particular del carbón activado, está en el intervalo de ≤1 nm a 50 nm.

El carbón poroso, por ejemplo, en forma de carbón activado, puede ponerse en contacto con los productos de trituración lignocelulósicos en forma sólida como polvo preferiblemente con un diámetro de partícula inferior a 1 mm y/o como gránulos, en particular como gránulos con un tamaño de partícula de 2 a 8 mm.

El carbón activado puede producirse a partir de materias primas vegetales, animales o minerales. Por consiguiente, el carbón activado puede proceder de carbón de roca, carbón de madera, lignito, pero también de componentes vegetales, como cáscaras de coco, semillas de frutas, etc., así como de carbonos animales.

El carbón activado se conoce como absorbente desde hace mucho tiempo, por ejemplo, se utiliza para eliminar sustancias colorantes y olorosas indeseables o nocivas de gases, vapores y líquidos, etc. Además, se utiliza en procesos de limpieza química, así como para la absorción de, por ejemplo, toxinas en el sector farmacéutico. El carbón activado es conocido como agente para la absorción de líquidos o gases durante un corto período de tiempo, pero no como agente para uso permanente, por ejemplo, para uso permanente en la reducción de compuestos orgánicos volátiles y compuestos orgánicos muy volátiles.

El primer componente de la combinación de aditivos, el carbón poroso, por ejemplo, en forma de carbón activado, puede introducirse, por ejemplo, en una cantidad comprendida entre el 0,1 y el 20 % en peso de lignocelulosa anhidra; en una realización, la cantidad introducida puesta en contacto con los productos de trituración lignocelulósicos es del 0,1 al 5 % en peso de lignocelulosa anhidra.

El uso de carbón poroso, por ejemplo, en forma de carbón activado, presenta varias ventajas. Además de las ventajas económicas, la alta disponibilidad y el precio favorable del carbón activado, también permite reducir la emisión de terpenos y ácidos. Además, puede añadirse en forma seca como sólido durante el proceso de fabricación, lo que no aumenta el contenido de humedad de las materias primas y/o los paneles de OSB. Los costes adicionales debidos al secado adicional son innecesarios, además tales carbones porosos no son reactivos con los adhesivos utilizados, las propiedades mecánicas y físicas de los materiales a base de madera fabricados no se modifican ni deterioran. Los costes son bajos, ya que la neutralidad del carbón poroso con respecto al adhesivo significa que no se requieren cantidades adicionales de adhesivo.

En otra realización, el segundo componente de la combinación de aditivos es una sal de sulfito de hidrógeno seleccionada de sales de sulfito de hidrógeno de metal alcalino, metal alcalinotérreo o amonio, incluyendo hidrogenosulfito de sodio, hidrogenosulfito de amonio, hidrogenosulfito de litio, hidrogenosulfito de potasio, hidrogenosulfito de calcio o hidrogenosulfito de magnesio, o combinaciones de los mismos. Se encontró que mediante el uso de la sal de sulfito de hidrógeno, los aldehídos insaturados y saturados de TVOC puede reducirse aún más. Puede utilizarse una sal de sulfito de hidrógeno o una mezcla de diferentes sales de sulfito de hidrógeno.

En una realización, el segundo componente de la combinación con aditivos, la sal de sulfito de hidrógeno, se pone en contacto con los productos de trituración que contienen lignocelulosa en una cantidad del 0,1 al 5 % en peso de sólidos a base de lignocelulosa anhidra, como del 0,3 % al 3 % en peso de sólidos a base de lignocelulosa anhidra.

Los aditivos pueden añadirse en diferentes momentos del proceso de producción. Los componentes individuales de la combinación de aditivos también pueden añadirse por separado y/o secuencialmente en diferentes momentos y del proceso de producción. El aditivo puede añadirse tanto en forma sólida, por ejemplo, el carbón poroso, como el carbón activado, pero también en forma de suspensión o dispersión, por ejemplo, una solución acuosa con respecto a las sales de sulfito de hidrógeno.

El carbón poroso, por ejemplo, como carbón activado, se añade en una realización como gránulos de polvo en forma sólida. El segundo componente, la sal de sulfito de hidrógeno, se añade en una realización como solución, en particular como solución acuosa.

La adición de los componentes de la combinación de aditivos puede tener lugar en todas las zonas de los paneles de OSB que se van a producir. En el caso de los paneles de OSB, por ejemplo, el aditivo solo puede estar presente en zonas individuales de los mismos. En el caso de los paneles de OSB, el aditivo puede dosificarse en la capa superior y/o en la capa intermedia, por lo que los distintos componentes pueden estar presentes en todas las capas, los componentes pueden estar presentes por separado en distintas capas, o los componentes pueden estar presentes juntos en capas individuales y solos en otras capas.

En una realización, el procedimiento según la invención puede ser uno en el que el primer componente de la combinación de aditivos, el carbón poroso, en particular en forma de carbón activado, se pone en contacto como aditivo con los productos de trituración lignocelulósicos que forman la capa intermedia. Esto significa que el carbón poroso, por ejemplo, en forma de carbón activado, solo se utiliza en la capa intermedia. Esto evita el deterioro de la superficie, por ejemplo, en forma de manchas negras, en la superficie visible de los materiales a base de madera. En una realización de la presente invención, el carbón poroso no entra en contacto con los productos de trituración lignocelulósicos que forman la capa superior.

En una realización, el segundo componente de la combinación de aditivos, la sal de sulfito de hidrógeno, puede estar presente en todas las capas de los paneles de OSB, este segundo componente puede estar presente tanto en la capa media como en la capa superior. En una realización, este segundo componente se pone en contacto con los productos de trituración lignocelulósicos que forman la capa superior; en otra realización, el contacto se hace tanto con los productos de trituración lignocelulósicos que forman la capa intermedia como con los que forman la capa superior.

Por consiguiente, otras realizaciones se refieren a procedimientos en los que el segundo componente se pone en contacto con los productos de trituración lignocelulósicos que forman la capa superior, al menos como aditivo. Además, la presente invención se refiere a procedimientos en los que el primer componente de la combinación de aditivos de carbón poroso, en particular carbón activado, se pone en contacto como aditivo con los productos de trituración lignocelulósicos que forman la capa intermedia y el segundo componente de la combinación de aditivos se pone en contacto al menos como aditivo con los productos de trituración lignocelulósicos que forman la capa superior, preferiblemente además con los productos de trituración lignocelulósicos que forman la capa intermedia.

En este contexto, los componentes individuales de la combinación de aditivos pueden estar presentes en diferentes proporciones en peso en la capa superior o en la capa intermedia según la invención. Por ejemplo, mientras que la combinación de carbón poroso, por ejemplo, en forma de carbón activado, y la sal de sulfito de hidrógeno están presentes juntos en la capa superior, la proporción de la sal de sulfito de hidrógeno en la capa intermedia puede ser menor. Por el contrario, la proporción de la sal de hidrógeno en la capa superior puede ser mayor en comparación con la proporción de la sal de sulfito de hidrógeno en la capa intermedia. Por supuesto, las proporciones del aditivo en las dos capas también pueden ser las mismas.

En otra realización del procedimiento según la invención, al menos un componente de la combinación de aditivos puede añadirse antes del secado y/o después del secado y/o durante el encolado y/o antes o después del encolado.

La adición del carbón poroso, por ejemplo, en forma de carbón activado, puede tener lugar en las hebras dispersos en el caso de los paneles de OSB. Sin embargo, la adición también puede tener lugar en el secador, en la tolva de caída antes de la dispersión o en un aparato de dispersión separado. Por ejemplo, en el caso de los paneles de OSB, el carbón activado puede añadirse después de la dispersión de la capa superior inferior o colocarse sobre ella antes de las hebras o la capa intermedia. El carbón poros o con los productos de trituración lignocelulósicos que forman la capa intermedia, por ejemplo, en forma de filamentos. En otra realización, la aplicación de carbón activado entre la capa intermedia y la capa de recubrimiento superior puede realizarse adicionalmente o por separado. Si el carbón activado se aplica por separado, se puede evitar una envoltura vacía que puede permitir la inactivación parcial del carbón poroso correspondiente. En una realización, el primer componente en forma de carbón poroso se pone así en contacto con los productos de trituración después de haberlos encolado.

El segundo componente, la sal de sulfito de hidrógeno, puede ponerse en contacto con los productos de trituración no solo en la unidad de calibrado, sino también en el conducto aguas arriba de los cabezales de dispersión o mediante pulverización aguas abajo de los cabezales de dispersión en la cinta transportadora hacia la prensa. En particular, en las realizaciones en las que este segundo componente está presente únicamente en la capa superior o está presente en todas las capas, la puesta en contacto de este segundo componente con los productos de trituración lignocelulósicos puede tener lugar antes o después del encolado con el adhesivo, por ejemplo, mediante pulverización, etc.

Los componentes de la combinación de aditivos pueden ponerse en contacto simultánea, separada o secuencialmente con los productos de trituración lignocelulósicos. Como se ha indicado con anterioridad, esto puede significar que uno de los componentes ya se introduce en el secador, normalmente el carbón poroso, por ejemplo, en forma de carbón activado, en la tolva de caída antes del espolvoreado o en un aparato de espolvoreado separado, mientras que el segundo componente, la sal de sulfito de hidrógeno, se pone en contacto como componente acuoso con los productos de trituración antes o después del espolvoreado o durante el espolvoreado, por ejemplo, mediante pulverización, etc. El experto está familiarizado con los procedimientos correspondientes para poner en contacto los componentes respectivos.

Las combinaciones de aditivos pueden realizarse con adhesivos convencionales. Como adhesivos pueden utilizarse los adhesivos habituales. Estos adhesivos incluyen adhesivos de fenol-formaldehído (adhesivos PF), adhesivos a base de isocianatos como PMDI y adhesivos de poliuretano (adhesivos PU), adhesivos de urea-formaldehído (adhesivos UF), adhesivos de melamina-urea-formaldehído (adhesivos MUF), adhesivos de melamina-urea-fenol-formaldehído (adhesivos MUPF), adhesivos de tanino-formaldehído (adhesivos TF), o mezclas de los mismos. Estas combinaciones de aditivos también son especialmente adecuadas para adhesivos sin formaldehído, como aquellos a base de isocianatos.

En una realización, el adhesivo es un adhesivo sin formaldehído, como un adhesivo a base de isocianatos, como los adhesivos PMDI o PU.

Por lignocelulosa, se entienden materiales que contienen celulosa, como la madera. Los productos de trituración de lignocelulosas obtenidos a partir de los mismos comprenden, en particular, hebras de madera.

Las lignocelulosas, como los paneles de OSB y sus productos de trituración, pueden ser tanto maderas blandas como maderas duras. También son posibles mezclas de estos dos tipos de madera. Se prefieren los productos de trituración que contienen lignocelulosa, por ejemplo, en forma de hebras de maderas blandas. El procedimiento de fabricación para producir los paneles de OSB, puede ser un proceso común. Si es necesario, el procedimiento puede complementarse adicionalmente con otros procedimientos conocidos por el experto para reducir la emisión de compuestos orgánicos volátiles, compuestos orgánicos muy volátiles, etc.

Otro aspecto de la presente invención se refiere al uso de una combinación de carbono poroso, en particular carbono activado, con una sal de sulfito de hidrógeno, en particular hidrogenosulfito de amonio, como una combinación de aditivos en la fabricación de paneles de OSB a partir de productos de trituración lignocelulósicos para reducir la emisión de VOC, en la que los componentes de los aditivos se introducen o aplican juntos, por separado o secuencialmente durante el proceso de fabricación de los paneles de OSB. En una realización, el uso en este caso es uno en el que el primer componente de carbón poroso, en particular carbón activado, se utiliza como aditivo en la capa intermedia de los paneles de OSB y/o el segundo componente se utiliza en la combinación de aditivos al menos en la capa superior de los paneles de OSB. En una realización, el primer componente también puede utilizarse en la capa intermedia junto con el primer componente de estos paneles de OSB.

En particular, en las realizaciones en las que el primer componente está presente en la capa intermedia mientras que el segundo componente está presente solo en la capa superior o en la capa superior y en la capa intermedia de los paneles derivados de la madera fabricados, es posible proporcionar paneles de OSB cuya superficie no se deteriora visualmente y cuya emisión de VOC, incluidos terpenos, ácidos y aldehídos (aldehídos saturados e insaturados) se reduce. Los costes de producción son moderados y, además, los valores mecánicos y físicos de estos paneles fabricados no se degradan.

Por último, se proporcionan paneles de OSB producidos por el proceso según la invención o utilizando la combinación de aditivos con carbón poroso y sal de sulfito de hidrógeno según la invención. En el caso del material a base de madera, se trata de paneles de OSB.

A continuación, la invención se explicará con más detalle con la ayuda de ejemplos sin limitarse a los mismos Ejemplo de realización 1

Las hebras para la capa superior e intermedia de un OSB se producen a partir de madera 100 % de coniferas. Se secan y se introducen en la unidad de encolado. En el proceso de encolado separado para la capa superior, se añade bisulfito de amonio (1,5 % en peso respecto de las hebras) a las hebras. La solución de bisulfito de amonio tiene una concentración de aproximadamente el 70 % en peso. El carbón activado solo se añade a las hebras de la capa intermedia. Esto se produce aquí en la aplicación de cola. La cantidad es del 2,5 % en peso respecto de las hebras. El tamaño medio de las partículas de carbón activado era de aproximadamente 4 mm. A continuación, las hebras se prensan en OSB en una prensa Contipress. No es necesario un ajuste del proceso con respecto a los parámetros de producción. Los paneles resultantes se enfrían en un tornero. Se corta una muestra (en este caso de 100 x 500 mm) de una placa y se comprueban sus emisiones en una cámara de pruebas junto con una muestra cero (sin aditivo) y un OSB que solo contenía un 2,5 % en peso de carbón activado en la capa intermedia. Esta prueba se llevó a cabo según el esquema de AgBB. A partir de los informes de las pruebas, los parámetros individuales más importantes se enumeran en la tabla siguiente. Se trata de los valores de emisión tras 28 días de ensayo. Mientras que la muestra cero y el panel con un 2,5 % en peso en la capa intermedia no cumplían las especificaciones del esquema de AgBB, el panel de prueba con carbón activado en la capa intermedia y ABS en la capa superior sí lo hacía. Los paneles debían clasificarse como iguales en cuanto a su color. Los valores tecnológicos, incluida la resistencia a la tracción transversal, la resistencia a la flexión y el hinchamiento, tampoco mostraron diferencias significativas.

Ejemplo de realización 2

Las hebras para las capas superior e intermedia de un panel de OSB se fabrican con un 100 % de madera blanda. Se secan y se introducen en la unidad de encolado. En el proceso de encolado por separado de la capa superior, se añade a los paneles una solución de bisulfito de amonio (1,0 % en peso respecto de las hebras). En el encolado por separado de la capa intermedia, se añadió un 0,7 % en peso respecto de las hebras. La solución de bisulfito de amonio tenía una concentración de aproximadamente el 70 % en peso en ambos casos. El carbón activado solo se añade a las hebras de la capa intermedia. Esto se hace aquí en la aplicación de cola. La cantidad es del 2,5 % en peso respecto de las hebras. El tamaño medio de las partículas de carbón activado era de aproximadamente 4 mm. A continuación, las hebras se prensan en OSB en una prensa Contipress. No es necesario un ajuste del proceso con respecto a los parámetros de producción. Los paneles resultantes se enfrían en un tornero. Se corta una muestra de un panel (100 x 500 mm) y se somete a ensayo junto con una muestra cero en una cámara de ensayo para comprobar sus emisiones, tal como se describe en el esquema de AgBB. Mientras que la muestra cero no cumplía las especificaciones del esquema de AgBB, la placa de prueba sí lo hizo.

Ejemplo de realización 3

De manera análoga al ejemplo de realización 2, las hebras para la capa superior e intermedia de un OSB se produjeron a partir de madera 100 % blanda. Se secaron y se introdujeron en la unidad de encolado. En el encolado separado para la capa superior, se añadió a las hebras una solución de bisulfito de amonio (1,0 % en peso respecto de las hebras). En un encolado separado para la capa intermedia, también se añadió una solución de bisulfito de amonio (1,0 % en peso respecto de las hebras), la solución de bisulfito de amonio tenía una concentración de aproximadamente el 70 % en peso, junto con carbón activado, cuya cantidad era del 2,0 % en peso respecto de las hebras. El tamaño medio de las partículas de carbón activado era de aproximadamente 4 mm. A continuación, las hebras se prensaron en OSB en una prensa Contipress. De manera análoga al ejemplo de realización 2, se obtuvieron muestras y se comprobó su emisión en una cámara de pruebas como se describe en el esquema de AgBB. La tabla 2 muestra los valores de emisión después de 3 y 7 días:

El ejemplo muestra que un OSB con bisulfito de amonio en la capa superior y en la capa intermedia, así como carbón activado en la capa intermedia, cumple los requisitos del esquema de AgBB.

Los ejemplos demuestran que los dos aditivos utilizados en varias combinaciones (uso en la capa superior/capa intermedia) reducen en gran medida la emisión de TVOC.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para la producción de paneles de OSB a partir de lignocelulosa, en particular paneles de OSB con una emisión reducida de compuestos orgánicos volátiles (VOC), incluidos terpenos, ácidos y aldehidos, que comprende las etapas:

(a) proporcionar productos de trituración lignocelulósicos;

b) poner en contacto los productos de trituración lignocelulósicos con una combinación de aditivos con un primer componente de un carbón poroso y un segundo componente de una sal de sulfito de hidrógeno;

c) prensar los productos de trituración lignocelulósicos mezclados con la combinación de aditivos con adhesivo bajo tratamiento térmico para producir los paneles de OSB.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el primer componente de la combinación de aditivos es carbón activado.

3. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el carbón poroso, en particular el carbón activado, se pone en contacto con los productos de trituración lignocelulósicos en forma sólida como polvo y/o como gránulos, en particular como gránulos con un tamaño de partícula de 2 a 8 mm.

4. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la superficie interna del carbón poroso, en particular del carbón activado, está comprendida entre 300 y 2000 m2/g y/o la densidad está comprendida entre 0,2 y 0,6 g/cm3 y el tamaño de sus poros está comprendido en promedio entre ≤ 1 nm y 50 nm.

5. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el primer componente de la combinación de aditivos se utiliza en una cantidad del 0,1 al 20 % en peso, tal como del 0,1 al 5 % en peso, sobre la lignocelulosa anhidra.

6. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el segundo componente de la combinación de aditivos es una sal de sulfito de hidrógeno seleccionada de hidrogenosulfito de sodio e hidrogenosulfito de amonio o combinaciones de los mismos.

7. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el segundo componente de la combinación de aditivos se utiliza en una cantidad del 0,1 al 5 % en peso de sólidos a base de lignocelulosa anhidra, tal como del 0,3 % al 3 % en peso de sólidos respecto de la lignocelulosa anhidra.

8. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el primer componente de carbón poroso, en particular carbón activado, se pone en contacto como aditivo con los productos de trituración lignocelulósicos que forman una capa intermedia.

9. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el segundo componente se pone en contacto como aditivo al menos con los productos de trituración lignocelulósicos que forman una capa superior.

10. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el primer componente de la combinación de aditivos de carbón poroso, en particular carbón activado, se pone en contacto como aditivo con los productos de trituración lignocelulósicos que forman la capa intermedia, y el segundo componente de la combinación de aditivos se pone en contacto al menos como aditivo con los productos de trituración lignocelulósicos que forman la capa superior, preferiblemente además con los productos de trituración lignocelulósicos que forman la capa intermedia.

11. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el primer componente de la combinación de aditivos, el carbón poroso, en particular el carbón activado, se aplica entre la capa intermedia y la capa superior.

12. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos un componente de la combinación de aditivos se añade antes del secador y/o después del secador y/o durante el encolado y/o antes o después del encolado.

13. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el primer componente y el segundo componente de la combinación de aditivos se ponen en contacto simultánea, separada o secuencialmente con los productos de trituración lignocelulósicos.

14. Uso de una combinación de carbón poroso, en particular carbón activado, con una sal de sulfito de hidrógeno, en particular hidrogenosulfito de amonio, como combinación de aditivos en la producción de paneles de OSB a partir de lignocelulosa para reducir la emisión de VOC, caracterizado porque los componentes de los aditivos pueden introducirse o aplicarse conjuntamente, por separad de los paneles de OSB, en particular porque el primer componente de carbón poroso, en particular carbón activado, se utiliza como aditivo en la capa intermedia de los paneles de OSB y/o el segundo componente de la combinación de aditivos se utiliza al menos en la capa superior de los paneles de OSB, preferiblemente también en la capa intermedia de dichos paneles de OSB.

15. Panel OSB obtenible mediante un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.