PL169489B3 - Płyta wiórowa o obniżonej emisji wolnego formaldehydu oraz sposób wytwarzania płyty wiórowej o obniżonej emisji wolnego formaldehydu - Google Patents

Abstract

Płyta wiórowa o obniżonej emisji formaldehydu zawierająca wióry drzewne,środek hydrofobowy, utwardzacz oraz od 2 do 20% wagowych suchej masy kleju w stosunku do masy suchych wiórów, przy czym klej stanowimie^zi^nmę 1 00 ozęści waggwych niskkcząsteczkkwej żywicy mocznikkwo-formaldehyddwej, skroOi moOyfikkwanej y nkryloamiecm, ewentualnie 5-80 części wagowych kazeiny modyfikowanej akrcloamidem w ilości 1-10 części wagowych, ewentualnie 1-40 części wagowych skrobi, ewentualnie 1-10 części wagowych fosforanu dwunmoeowcgo, ewentualnie do 30 części wagowych mclnminy, ewentualnie do 30 części wagowych mocznika, ewentualnie do 15 części wagowych amoniaku według nr 167 183, zenmieenf tym, ze zawiera 0,2-80 części wagowych skrobi modyfikowanej akrylonmidcm w ilości 10-35 części wagowych, przy czym skrobię modyfikowaną akiylonmidcm stanowi Kopolimer szczepiony skrobi z akrclonmiyem otrzymany przez szczepienie skrobi nkryloamieem w środowisku wodnym, w atmosferze gazu obojętnego, w obecności jonów ceru Ce4 jnko leicjatorn, w czasie od 5 minut do 24 godzin, w temperaturze od 20 do 80°C. 2 Sposób wytwarzania płytf wiórowej o obniżonej emisji wolnego formaldehydu na drodze prasowania na gorąco wiórów drzewnych z nneiesioeym en nie klejem na bazie żywic moczeikowo-Oormaiyehceowych, w ilości od 2 do 20% wagowych suchej masy kleju w stosunku do mnsy suchych wiórów,środkiem hydrofobowym i utwardzaczem, pizy czym Do zaklcjnein wiórów stosuje się Klej przygotowany przez zmieszanie 100 części wagowych eisrocząsteczKowej żywicy mockeirowo-Oormaldhhcdowej w postaci 50-70% roztworu wodnego z roztworem skrobi zmoDyOikownnej aKrylonmiecm oraz eweetualncm dodatkiem 10-50% roztworu wodnego zawierającego 5-80 części wagowych Kazeiny modyfikowanej dodatkiem 1-10 części wagowych nKryloamidu, eweetualefm Dodatkiem aktywatoin, przy czymjnko nktywntor Korzystnie stosuje się 1-40 części wngowych skrobi w zawiesieie wodnej, ewentualnie 1-10 części wagowych Oosforaeu dwunmoeowego, ewentualnie do 30 części wngowych moczeiKn, ewentualnie do 30 części wagowych melnminy, eweetunleie do 15 części wagowych amoniaku, po czym dodaje się środcK hydrofobowy oraz utwardzacz, przy czym pH mieszaninc reaKcyjnej utrzymuje się w granicach od 7 do 12 według patentu er 167 183, znamienne tym, ze stosuje się 0,2-80 części wagowych skrobi moDyfiKowanej akryloamidcm w ilości 10-35 części wagowych w postaci 1-15% roztworu wodnego, przy czym jako skrobię moDyfikowaną akryloamidem stosuje się Kopolimer szczepiony skrobi z akryloamiDem, Który otrzymuje się przez reakcję szczepienia skrobi nKreloamidem w środowisku woDnym, w atmosferze gazu obojętnego, w obecnościjonów Ci jaKo inicjatorn, w czasie oD 5 minut do 24 godzin, w temperaturze oD 20 do 80°C, zaś mieszanie wodnego roztworu żywice z roztworem skrobi modyfiKowanej aKryloamidem i ewentualnie z roztworem kazeiny modyfikowanej aKryloamidem prowadzi się przez okres od 0,5 do 1 godziny, przy czym do roztworu żywicy o tempernturze pokojowej wprowadza się roztwórskrobi modyfikowanej aKiyloamidhm 1 ewentualnie roztwór Kazeiny modyfikowanej aKreloamldhm o temperaturze 20-90°C,

Description

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

Z polskiego opisu patentowego nr 167 183 znane są płyty wiórowe zawierające 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. Klej stanowi

169 489 mieszaninę 100 części wagowych niskocząsteczkowej żywicy mocznikowo-formaldehydowej, 5-80 części wagowych kazeiny 1/lub skrobi modyfikowanej akryloamidem w ilości 1-10 części wagowych, ewentualnie 1-40 części wagowych skrobi, 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.

Z polskiego opisu patentowego nr 167 183 znany jest również sposób wytwarzania płyt wiórowych o obniżonej emisji wolnego formaldehydu na drodze prasowania na gorąco wiórów drzewnych z naniesionym na nie klejem w ilości od 2 do 20% wagowych suchej masy kleju w stosunku do masy suchych wiórów, środkiem hydrofobowym 1 utwardzaczem. W sposobie tym do zaklejania wiórów stosuje się klej przygotowany przez zmieszanie 100 części wagowych niskocząsteczkowej żywicy mocznikowo-formaldehydowej w postaci 50-70% roztworu wodnego z 10-50% roztworem wodnym zawierającym 5-80 części wagowych kazeiny i/lub skrobi modyfikowanej dodatkiem 1-10 części wagowych akryloamldu oraz ewentualnym dodatkiem aktywatora, po czym dodaje się środek hydrofobowy oraz utwardzacz, przy czym pH mieszaniny reakcyjnej utrzymuje się w granicach 7 do 12. Kazeinę 1/lub skrobię modyfikuje się mieszając je w roztworze wodnym akryloamidu w temperaturze 60-90°C przez 0,5-1,5 h.

Znane płyty charakteryzują się niskim, wynoszącym nieco poniżej 10mg/100g płyty wiórowej , stopniem emisji wolnego formaldehydu. Jest to wartość umożliwiająca zaszeregowanie płyt do klasy El. Formaldehyd jest jednak związkiem wysoce szkodliwym i pożądane jest uzyskanie jak najniższej jego emisji z płyt. Ponadto płyty te często mają niezadowalające własności mechaniczne -wytrzymałość na zginanie statyczne wynosi od 13 do 15MPa.

Okazało się, ze korzystnie na obniżenie emisji wolnego formaldehydu oraz na właściwości płyt wpływa większa ilość grup amidowych przypadających na mer skrobi. Zwiększenie ilości grup amidowych można osiągnąć stosując szczepienie skrobi akryloamidem.

Płyta wiórowa według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera 0,2-80 części wagowych skrobi modyfikowanej akryloamidem w ilości 10-35 części wagowych. Skrobię modyfikowaną akryloamidem stanowi kopolimer szczepiony skrobi z akryloamidem. Jest to kopolimer otrzymany przez szczepienie skrobi akryloamidem w środowisku wodnym, w atmosferze gazu obojętnego, w obecności jonów Ce⁴⁺jako inicjatora, w czasie od 5 minut do 24 godzin, w temperaturze od 20 do 80°C.

Sposób według wynalazku charakteryzuje się tym, że do zaklejania wiórów stosuje się klej, zawierający 0,2-80 części wagowych skrobi modyfikowanej akryloamidem w ilości 10-35 części wagowych, w postaci 1-15% roztworu wodnego, przy czym jako skrobię modyfikowaną akryloamidem stosuje się kopolimer szczepiony skrobi z akryloamidem. Kopolimer otrzymuje się przez reakcję szczepienia skrobi z akryloamidem w środowisku wodnym, w atmosferze gazu obojętnego, w obecności jonów CZ+jako Inicjatora, w czasie od 5 minut do 24 godzin, w temperaturze od 20 do 80°C. Mieszanie wodnego roztworu żywicy z roztworem skrobi modyfikowanej akryloamidem i ewentualnie z roztworem kazeiny modyfikowanej akryloamidem prowadzi się przez okres od 0,5 do 1 godziny, przy czym do roztworu żywicy o temperaturze pokojowej wprowadza się roztwór skrobi modyfikowanej akryloamidem i ewentualnie roztwór kazeiny modyfikowanej akryloamidem o temperaturze 20-90°C. Aktywator wprowadza się do mieszaniny wodnego roztworu żywicy z wodnym roztworem skrobi modyfikowanej akryloamidem i ewentualnie z wodnym roztworem kazeiny modyfikowanej akryloamidem.

W przypadku reakcji kopolimeryzacji szczepionej na jedną reaktywną grupę znajdującą się w cząsteczce skrobi może szczepić się cały łańcuch poliakryloamidu. Stąd znacznie wyższa zawartość grup amidowych w kopolimerze, a co za tym idzie - zdecydowana poprawa właściwości produktów.

W płycie wiórowej według wynalazku emisję formaldehydu rzędu Dmg/H^Og płyty można osiągnąć używając około trzykrotnie mniejszej ilości pięciokrotnie mniej stężonych roztworów wodnych skrobi modyfikowanej akryloamidem. Mimo wielokrotnie mniejszej ilości kopolimeru skrobi płyta według wynalazku ma zdecydowanie lepsze właściwości mechaniczne, przejawiające się w wyższych wartościach wytrzymałości na zginanie statyczne rzędu 17MPa. Płyta taka jest również znacznie bardziej odporna na wilgoć - wartość pęcznienia płyt po 24 godzinach moczenia w wodzie wynosi 11,5-12,5. Płyty z dodatkiem skrobi modyfikowanej akryloamidem w Ilości do 10 części wagowych miały wartość pęcznienia rzędu 16-16,5.

169 489

Przedmiot wynalazku został bliżej przedstawiony w przykładach wykonania.

Przykład I. Płyta wiórowa składa się z 2 kg wiórów drzewnych oraz 280 g kleju, w skład którego wchodzi 100 części wagowych żywicy mocznikowo-formaldehydowej, 2 części wagowe 5% roztworu skrobi szczepionej z akryloamldem, zawierającego 6 części wagowych skrobi i 2,5 części wagowych akryloamidu, a także z 1,25 części wagowych chlorku amonu jako utwardzacza, 3 części wagowych emulsji parafinowej jako środka hydrofobowego oraz 1,38 części wagowych fosforanu amonowego. Płytę przygotowuje się w następujący sposób: sporządza się 56% roztwór wodny zawierający 100 części wagowych żywicy mocznikowo-formaldehydowej Silekol W-l, następnie przygotowuje się 5% roztwór wodny kopolimeru szczepionego skrobi z akryloamidem. Do roztworu żywicy w temperaturze pokojowej wprowadza się roztwór kopolimeru i miesza się przez 30 minut. pH mieszaniny wynosi 7,4. Następnie do mieszaniny wprowadza się emulsję parafinową, utwardzacz oraz fosforan amonowy. Otrzymany klej nanosi się na wióry drzewne i prasuje się przez 6 minut w temperaturze 160°C, pod ciśnieniem 2,5 MPa. Uzyskana płyta charakteryzuje się następującymi parametrami:

- emisja formaldehydu - 6,6mg/100g płyty

- zginanie statyczne - 17,2 MPa.

Przykład II. Przygotowuje się płytę wiórową o składzie i sposobem jak w przykładzie I, z tą różnicą, ze zwiększa się ilość kopolimeru szczepionego skrobi z akryloamidem do 50 części wagowych na 100 części wagowych żywicy. Do 5% roztworu wodnego kopolimeru dodaje się 30 części wagowych czystej skrobi. Uzyskana płyta charakteryzuje się następującymi parametrami:

- emisja formaldehydu - 9,2 mg/100 g

- zginanie statyczne - 17,7 MPa.

Przykład III. Przygotowuje się płytę wiórową o składzie i sposobem jak w przykładzie I, z tą różnicą, ze używa się 40 części wagowych 2,5% roztworu wodnego kopolimeru szczepionego składającego się z 3 części wagowych skrobi i 7,5 części wagowych akryloamidu. Do kopolimeru dodaje się 14 części wagowych czystej skrobi, natomiast nie dodaje się fosforanu amonowego. Uzyskana płyta charakteryzuje się następującymi parametrami:

- emisja formaldehydu - 8,5 mg/100g płyty

- zginanie statyczne - 16,9 MPa.

Przykład IV. Przygotowuje się płytę wiórową o składzie 1 sposobem jak w przykładzie I, z tą różnicą, że dodaje się 1 część wagową 20% roztworu wodnego kopolimeru szczepionego, składającego się z 25 części wagowych skrobi i 11 części wagowych akryloamidu. Uzyskana płyta charakteryzuje się następującymi właściwościami:

- emisja formaldehydu - 9,8 mg/100g płyty

- zginanie statyczne - 17,2 MPa.

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Płyta wiórowa o obniżonej emisji formaldehydu zawierająca wióry drzewne, środek hydrofobowy, utwardzacz oraz od 2 do 20% wagowych suchej masy kleju w stosunku do masy suchych wiórów, przy czym klej stanowi mieszaninę 100 części wagowych niskocząsteczkowej żywicy mocznikowo-formaldehydowej, skrobi modyfikowanej akryloamidem, ewentualnie 5-80 części wagowych kazeiny modyfikowanej akryloamidem w ilości 1-10 części wagowych, ewentualnie 1-40 części wagowych skrobi, 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 według nr 167 183, znamienny tym, Ze zawiera 0,2-80 części wagowych skrobi modyfikowanej akryloamidem w ilości 10-35 części wagowych, przy czym skrobię modyfikowaną akryloamidem stanowi kopolimer szczepiony skrobi z akryloamidem otrzymany przez szczepienie skrobi akryloamidem w środowisku wodnym, w atmosferze gazu obojętnego, w obecności jonów ceru Ce⁴⁺ jako inicjatora, w czasie od 5 minut do 24 godzin, w temperaturze od 20 do 80°C.
2. 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, przy czym do zaklejania wiórów stosuje się klej przygotowany przez zmieszanie 100 części wagowych niskocząsteczkowej żywicy mocznikowoformaldehydowej w postaci 50-70% roztworu wodnego z roztworem skrobi zmodyfikowanej akryloamidem oraz ewentualnym dodatkiem 10-50% roztworu wodnego zawierającego 5-80 części wagowych kazeiny modyfikowanej dodatkiem 1-10 części wagowych akryloamidu, ewentualnym dodatkiem aktywatora, przy czym jako aktywator korzystnie stosuje się 1-40 części wagowych skrobi w zawiesinie wodnej, ewentualnie 1-10 części wagowych fosforanu dwuamonowego, ewentualnie do 30 części wagowych mocznika, ewentualnie do 30 części wagowych melaminy, ewentualnie do 15 części wagowych amoniaku, po czym dodaje się środek hydrofobowy oraz utwardzacz, przy czym pH mieszaniny reakcyjnej utrzymuje się w granicach od 7 do 12 według patentu nr 167 183, znamienny tym, że stosuje się 0,2-80 części wagowych skrobi modyfikowanej akryloamidem w ilości 10-35 części wagowych w postaci 1-15% roztworu wodnego, przy czym jako skrobię modyfikowaną akryloamidem stosuje się kopolimer szczepiony skrobi z akryloamidem, który otrzymuje się przez reakcję szczepienia skrobi akryloamidem w środowisku wodnym, w atmosferze gazu obojętnego, w obecności jonów CA jako inicjatora, w czasie od 5 minut do 24 godzin, w temperaturze od 20 do 80°C, zaś mieszanie wodnego roztworu żywicy z roztworem skrobi modyfikowanej akryloamidem i ewentualnie z roztworem kazeiny modyfikowanej akryloamidem prowadzi się przez okres od 0,5 do 1 godziny, przy czym do roztworu żywicy o temperaturze pokojowej wprowadza się roztwór skrobi modyfikowanej akryloamidem i ewentualnie roztwór kazeiny modyfikowanej akryloamidem o temperaturze 20-90°C, zaś aktywator wprowadza się do mieszaniny wodnego roztworu żywicy z wodnym roztworem skrobi modyfikowanej akryloamidem i ewentualnie z wodnym roztworem kazeiny modyfikowanej akryloamidem.