PL167183B1

PL167183B1 - Płyławiórowa 00bniżonejemisji wolnego formaldehydu! sposóbwytwarzania płyty wiórowej o obniżonej omióji wolnego formolUohyUu

Info

Publication number: PL167183B1
Application number: PL28974591A
Authority: PL
Inventors: Zbigniew Brzozowski; Jerzy Mioduszewski; Tadeusz A Szpakowski; Tadeusz Firlag; Bohdan Pietrzak; Andrzej Maczynski
Original assignee: Politechnika Warszawska
Priority date: 1991-04-04
Filing date: 1991-04-04
Publication date: 1995-08-31
Also published as: PL289745A1

Abstract

). Płyta wiórowa o obniżonej emisji wolnego formaldehydu, zawierająca wióry drzewne, klej na bazie żywic mocznikowo-formaldehydowych w ilości od 2 do 20% wagowych suchej masy kleju w stosunku do masy suchych wiórów, środek hydrofobowy oraz utwardzacz, znamienna tym, że klej stanowi mieszaninę 100 części wagowych niskocząsteczkowej żywicy mocznikowo-formaldehydowej, 5-80 części wagowych kazeiny i/lub skrobii modyfikowanej akryloamidem w ilości 1-10 części wagowej, oraz ewentualnie 1-40 części wagowych skrobii, ewentualnie 1-10 wagowych fosforanu dwuamonowego, ewentualnie do 30 części wagowych melaminy, ewentualnie do 30 części wagowych mocznika, ewentualnie do 15 części wagowych amoniaku. 2. Sposób wytwarzania płyty wiórowej o obniżonej emisji wolnego formaldehydu na drodze prasowania na gorąco wiórów drzewnych z naniesionym na nie klejem na bazie żywic mocznikowoformaldehydowych w ilości od 2 do 20% wagowych suchej masy kleju w stosunku do masy suchych wiórów, środkiem hydrofobowym i utwardzaczem, znamienny tym, że do zaklejania wiórów stosuje się klej przygotowany przez zmieszanie 100 części wagowych żywicy mocznikowo-formaldehydowej w postaci 50-70% roztworu wodnego z 10-50% roztworem wodnym zawierającym 5-80 części wagowych kazeiny i/lub skrobii modyfikowanej dodatkiem 1-10 części wagowych akryloamidu, oraz ewentualnym dodatkiem aktywatora, przy czym jako aktywator stosuje się korzystnie 1-40 części wagowych skrobii w zawiesinie wodnej, ewentualnie 1-10 części wagowych fosforanu dwuamonowego, ewentualnie do 30 części wagowych melaminy, ewentualnie do 30 części wagowych mocznika, ewentualnie do 15 części wagowych amoniaku, po czym dodaje się środek hydrofobowy oraz utwardzacz, przy czym pH mieszatt. niny reakcyjnej utrzymuje się w granicach 7 do 12.

Description

Przedmiotem wynalazku jest płyta wiórowa o obniżonej emisji wolnego formaldehydu oraz sposób wytwarzania płyt wiórowych o obniżonej emisji wolnego formaldehydu.

Znane płyty wiórowe o obniżonej emisji wolnego formaldehydu stanowią zwykle mieszaniny wiórów drzewnych, niskocząsteczkowej żywicy mocznikowo-formaldehydowej spełniającej rolę kleju, środków hydrofobowych oraz utwardzaczy. Otrzymuje się je przez prasowanie na gorąco z dodatkiem rozpuszczalnego w wodzie amoniaku, którego obecność powoduje przedłużanie czsu żelowania żywicy mocznikowo-formaldehydowej, co jest konieczne przy procesie żelowania. Jako związek buforowy stosowany jest także mocznik, który dodatkowo powoduje wiązanie wolnego formaldehydu, ele jednocześnie wpływa na obniżenie własności mechanicznych płyty. Ilość wprowadzonego amoniaku wynosi około 1 części na 100 części żywicy dla zewnętrznej warstwy płyty oraz 0,2 części na 100 części żywicy dla warstwy wewnętrznej. Wykonane tą metodą płyty charakteryzują się jednak znacznym wskaźnikiem emisji wolnego formaldehydu, dochodzącym do

167 183 mg/100 g płyty wiórowej. Wprowadzenie do tego typu płyt większych ilości amoniaku wprawdzie w niewielkim stopniu poprawia wskaźnik emisji wolnego formaldehydu, jednakże nie można przy jego zastosowaniu uzyskać klasy E1 płyt wiórowych, charakteryzującej się emisją wolnego formaldehydu poniżej 10 mg/100 g płyty wiórowej. Ponadto sposób ten jest uciążliwy z powodu konieczności stosowania dużych ilości szkodliwego dla otoczenia amoniaku.

Płyta według wynalazku, zawierająca wióry drzewne, klej na bazie żywic mocznikowoformaldehydowych w ilości od 2 do 20% wagowych suchej masy kleju w stosunku do masy suchych wiórów, środek hydrofobowy oraz utwardzacz, charakteryzuje się tym, że klej stanowi mieszaninę 100 części wagowych niskocząsteczkowej żywicy mocznikowo-formaldehydowej, 5-80 części wagowych kazeiny i/lub skrobii modyfikowej akryloamidem w ilości 1-10 części wagowej, oraz ewentualnie 1-40 części wagowych skrobii, ewentualnie 1-10 wagowych fosforanu dwuamonowego, ewentualnie do 30 części wagowych melaminy, ewentualnie do 30 części wagowych mocznika, ewentualnie do 15 części wagowych amoniaku.

Sposób według wynalazku, w którym płyta wytwarzana jest na drodze prasowania na gorąco wiórów drzewnych z naniesionym na nie klejem na bazie żywic mocznikowo-formaldehydowych w ilości od 2 do 20% wagowych suchej masy kleju w stosunku do masy suchych wiórów, środkiem hydrofobowym i utwardzaczem, polega na tym, że do zaklejania wiórów drzewnych stosuje się klej przygotowany przez zmieszanie 100 części wagowych żywicy mocznikowo-formaldehydowej w postaci 50-70% roztworu wodnego z 10-50% roztworem wodnym zawierającym 5-80 części wagowych kazeiny i/lub skrobii modyfikowanej dodatkiem 1-10 części wagowych akryloamidu, z ewentualnym dodatkiem aktywatora, po czym dodaje się środek hydrofobowy oraz utwardzacz, przy czym pH mieszaniny reakcyjnej utrzymuje się w granicach 7 do 12. Jako aktywator stosuje się korzystnie 1-40 części wagowych skrobii w zawiesinie wodnej, ewentualnie 1-10 części wagowych fosforanu dwuamonowego, ewentualnie do 30 części wagowych melaminy, ewentualnie do 30 części wagowych mocznika, ewentualnie do 15 części wagowych amoniaku. Celowe jest, jeżeli aktywator wprowadza się do mieszaniny wodnego roztworu żywicy z wodnym roztworem kazeiny i/lub skrobii modyfikowanej akryloamidem. Korzystne wyniki uzyskuje się, jeżeli mieszanie wodnego roztworu żywicy z roztworem kazeiny i/lub skrobii modyfikowanej akryloamidem prowadzi się przez okres 0,5 do 1 godziny, przy czym do roztworu żywicy o temperaturze pokojowej wprowadza się roztwór kazeiny i/lub skrobii modyfikowanej akryloamidem o temperaturze 20-90°C. Kazeinę i/lub skrobię modyfikuje się korzystnie mieszając je w roztworze wodnym akryloamidu w temperaturze 60-90°C przez 0,5-1,5h.

Płyty według wynalazku odznaczają się bardzo niskim, wynoszącym poniżej 10 mg/100 g płyty wiórowej stopniem emisji wolnego formaldehydu. Ilość zużywanej kazeiny i/lub skrobii modyfikowanej akryloamidem oraz aktywatorów jest zależna od stopnia emisji wolnego formaldehydu z surowca podstawowego, jakim jest żywica mocznikowo-formaldehydowa. Wprowadzenie do kleju kazeiny i/lub skrobii modyfikowanej akryloamidem z ewentualnym dodatkiem aktywatorów daje efekt w postaci wychwytywania wolnego formaldehydu również w trakcie użytkowania płyt wiórowych. Zabezpiecza to środowisko przed szkodliwymi skutkami emisji formaldehydu, dzięki czemu płyty według wynalazku mogą być stosowane w przemyśle meblarskim, w budownictwie mieszkaniowym oraz na wewnętrzne ścianki na przykład wagonów kolejowych.

Sposób według wynalazku zapewnia uzyskanie płyt wiórowych klasy El o bardzo dobrych własnościach mechanicznych przy jednoczesnym zachowaniu dobrych warunków bezpieczeństwa i higieny pracy. Przedmiot wynalazku objaśniono bliżej w przykładach wykonania.

Przykład I. Płytę wiórową składającą się z 864,3kg wiórów drzewnych, 122,5kg kleju,

17.5 kg emulsji parafinowej jako środka hydrofobowego oraz 2,0 kg chlorku amonu jako utwardzacza przygotowano w następujący sposób:

Sporządzono 65%' roztwór wodny zawierający 100 części wagowych żywicy mocznikowoformaldehydowej z Jonawy. Następnie przygotowano 35% roztwór wodny zawierający 15 części wagowych kazeiny modyfikowanej 25% wagowymi akryloamidu. Do roztworu żywicy o temperaturze pokojowej wprowadzono roztwór modyfikowanej kazeiny i mieszano przez 30 minut. pH mieszaniny, regulowane wodą amoniakalną, wynosiło 9. Następnie otrzymany klej naniesiono na wióry drzewne i poddano prasowaniu przez 6 minut w temperaturze 160°C pod ciśnieniem

2.5 MPa. Uzyskana pbya wiórowa si^ę następującymi parametrami:

- emisja formaldehydu - 10,0 mg/100 g pfyyy

- zginanie statyczne - 15,0 MPa.

167 183

Przykład II. Przygotowano płytę wiórową o składzie i sposobem jak w przykładzie I z tą różnicą, że do mieszaniny żywicy mocznikowo-formaldehydowej i roztworu kazeiny modyfikowanej akryloamidem wprowadzono zawiesinę 9 części wagowych skrobii w 9 częściach wagowych wody i mieszano jeszcze przez 15 minut. Otrzymana płyta posiadała następujące parametry:

- emisja formaldehydu - 9,0 mg/100 g pfyty

- zginanie statyczne - 13,5 MPa.

Przykład III. Przygotowano płytę wiórową o składzie i sposobem jak w przykładzie II z tą różnicą, że do zawiesiny 9 części wagowych skrobii w 9 częściach wagowych wody dodano 3 części wagowe fosforanu dwuamonowego. Otrzymana płyta posiadała następujące parametry:

-emisja formaldehydu - 8,0 mg/100 g pfyty

- zginanie statyczne - 14,0 MPa.

Przykład IV. Przygotowano płytę wiórową o składzie i sposobem jak w przykładzie III z tą różnicą, że w miejsce fosforanu dwuamonowego wprowadzono 3 części wagowe mocznika. Uzyskana płyta posiadała następujące parametry:

- emisja formaldehydu - 9,0 mg/100 g pfyty

- zginanie statyczne - 13,0 MPa.

PrzykładV. Przygotowano płytę wiórową o składzie i sposobem jak w przykładzie I z tą różnicą, że w miejsce roztworu kazeiny modyfikowanej akryloamidem wprowadzono zawiesinę 3 części wagowych skrobii i 5,4 części wagowych melaminy w 14 częściach wagowych 8% wodnego roztworu akryloamidu. Otrzymana płyta posiadała następujące parametry:

- emisja formaldehydu - 7,0 mg/100 g pfyty

- zginanie statyczne - 14,5 MPa.

Przykład VI. Przygotowano płytę wiórową o składzie i sposobem jak w przykładzie V z tą różnicą, że w miejsce 5,4 części wagowych melaminy dodano 3 części wagowe melaminy oraz 2 części wagowe mocznika. Otrzymana płyta posiadała następujące parametry:

-emisja formaldehydu - 8,5 mg/100 gpfyty

- zginanie statyczne - 13,0 MPa.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,50 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Płyta wiórowa o obniżonej emisji wolnego formaldehydu, zawierająca wióry drzewne, klej na bazie żywic mocznikowo-formaldehydowych w ilości od 2 do 20% wagowych suchej masy kleju w stosunku do masy suchych wiórów, środek hydrofobowy oraz utwardzacz, znamienna tym, że klej stanowi mieszaninę 100 części wagowych niskocząsteczkowej żywicy mocznikowo-formaldehydowej, 5-80 części wagowych kazeiny i/lub skrobii modyfikowanej akryloamidem w ilości 1-10 części wagowej, oraz ewentualnie 1-40 części wagowych skrobii, ewentualnie 1-10 wagowych fosforanu dwuamonowego, ewentualnie do 30 części wagowych melaminy, ewentualnie do 30 części wagowych mocznika, ewentualnie do 15 części wagowych amoniaku.
2. Sposób wytwarzania płyty wiórowej o obniżonej emisji wolnego formaldehydu na drodze prasowania na gorąco wiórów drzewnych z naniesionym na nie klejem na bazie żywic mocznikowoformaldehydowych w ilości od 2 do 20% wagowych suchej masy kleju w stosunku do masy suchych wiórów, środkiem hydrofobowym i utwardzaczem, znamienny tym, że do zaklejania wiórów stosuje się klej przygotowany przez zmieszanie 100 części wagowych żywicy mocznikowo-formaldehydowej w postaci 50-70% roztworu wodnego z 10-50% roztworem wodnym zawierającym 5-80 części wagowych kazeiny , i/lub skrobii modyfikowanej dodatkiem 1-10 części wagowych akryloamidu, oraz ewentualnym dodatkiem aktywatora, przy czym jako aktywator stosuje się korzystnie 1-40 części wagowych skrobii w zawiesinie wodnej, ewentualnie 1-10 części wagowych fosforanu dwuamonowego, ewentualnie do 30 części wagowych melaminy, ewentualnie do 30 części wagowych mocznika, ewentualnie do 15 części wagowych amoniaku, po czym dodaje się środek hydrofobowy oraz utwardzacz, przy czym pH mieszaniny reakcyjnej utrzymuje się w granicach 7 do 12.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że mieszanie wodnego roztworu żywicy z roztworem kazeiny i/lub skrobii modyfikowanej akryloamidem prowadzi się przez okres 0,5 do 1 godziny, przy czym do roztworu żywicy o temperaturze pokojowej wprowadza się roztwór kazeiny i/lub skrobii modyfikowanej akryloamidem o temperaturze 20-90°C.
4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że aktywator wprowadza się do mieszaniny wodnego roztworu żywicy z wodnym roztworem kazeiny i/lub skrobii modyfikowanej akryłoamidem.
5. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że kazeinę i/lub skrobię modyfikuje się mieszając je w roztworze wodnym akryloamidu w temperaturze 60-90°C przez 0,5-1,5h.