DK155178B - Fremgangsmaade til at formindske emission af formaldehyd fra karbamidharpiksbundne spaanplader - Google Patents

Description

DK 155178B

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til at formindske emission af formaldehyd fra karbamidhar-piksbundne spånplader ved belægning af pladerne med en opløsning af mindst ét termisk nedbrydeligt ammoniumsalt og 5 stabling af de således behandlede plader til modningslagring.

Som bindemiddel ved fremstiling af spånplader anvendes sædvanligvis hærdbare formaldehydbaserede bindemidler, som hærdes ved anvendelse af syre eller syredannende for-10 bindeiser. Overvejende anvendes urinstofformaldehydharpiks som bindemiddel, men der anvendes også melaminformaldehyd-harpiks og blandinger af urinstof og melaminharpikser.

Ved udhærdningen af disse harpikser kræves der et vist overskud af formaldehyd. Dette overskud udgør op til 15 0,02-0,2% af den færdige plades vægt og afgives langsomt fra pladerne.

Formaldehydets irriterende og allergifremkaldende virkning er velkendt, og det er således ud fra et arbejds-hygiejnisk og omgivelseshygiejnisk synspunkt ønskeligt i 20 så vidt omfang som muligt at formindske indholdet af frit formaldehyd. Der er således foreslået forskellige fremgangsmåder til at formindske indholdet af frit formaldehyd, såsom anvendelse af et bindemiddel med lavt molforhold urinstof/formaldehyd, men også behandling af de færdige 25 plader med ammoniakgas (FR patentskrift nr. 2.379.374).

Den sidstnævnte metode bygger på de kendte forhold, at formaldehyd reagerer med ammoniak under dannelse af hexa-metylentetramin, som ved stuetemperatur er et stabilt stof i fast form. Herved suges ammoniakgas eller en blanding 30 af ammoniakgas og luft i forbindelse med produktionen gennem pladerne, hvilket medfører at metoden er både omstændelig og energikrævende. Pladerne bør gå gennem en indretning, som giver en trykforskel mellem pladens overside og underside, hvilket medfører tætningsbesvær og kemikalietab.

35 Ifølge den foreliggende opfindelse er dette problem løst på en overraskende enkel og effektiv måde. Når pladerne efter presse og kølevender er kommet ud på en rulle-

DK 155178 B

2 bane, behandles de med mindst ét ammoniumsalt; det sønderdeles termisk ved pladernes temperatur under modningslagring af disse, hvorpå pladerne stables til modningslagring. Efter modningslagringen går pladerne som forud til formatsavning 5 og slibning.

I overensstemmelse med det ovenfor angivne er fremgangsmåden ifølge opfindelsen ejendommelig ved det i krav 11 s kendetegnende del angivne.

De til modningslagring stablede plader har normalt 10 en temperatur på 40-70°C. Under modningslagringen, der sædvanligvis står på i 1-3 døgn, sønderdeles ammoniumsaltene og afgiver ammoniakgas, som trænger ind i pladerne og reagerer med det frie formaldehyd til hexametylentetramin. Hermed opnås en kraftig direkte virkning på indholdet af frit form-15 aldehyd.

Det er overraskende at den dannede ammoniakgas i så høj grad trænger ind i pladerne i stedet for i hovedsagen at afvige udad fra stablen, eftersom der ikke specielt er sørget for nogen tætning på pladestablens sider.

20 Af hensyn til den normale temperatur under modnings lagringen anvendes der som ammoniaksalte sådanne som ved 40-70°C afgiver ammoniak i væsentligt omfang. Specielt foretrukne salte er ammoniumhydrogenkarbonat og ammoniumkarbonat. Det benyttede ammoniumsalt må naturligvis ikke være 25 eksplosivt og må heller ikke ved sin sønderdeling afgive uacceptable restioner eller forbindelser.

Ammoniumsaltet påføres som en opløsning, der fortrinsvis er koncentreret. Opløsningen er af miljøhensyn hensigtsmæssigt en vandopløsning. Den ønskede binding af 30 formaldehyd kan imidlertid opnås også under anvendelse af andre opløsningsmidler.

Der kan om ønsket sættes ammoniumacetat til vandopløsningen for at sænke opløsningens pH-værdi. Man sprøjter fortrinsvis begge pladens sider med opløsningen.

35 En kombination af sænkning af indholdet af frit formaldehyd og yderligere formindskelse af formaldehydemissionen opnås hvis pladerne ifølge en foretrukket udførel-

DK 155178 B

3 relsesform for fremgangsmåden ifølge opfindelsen belægges med en opløsning, som ud over ammoniumsaltet, fortrinsvis ammoniumkarbonat og/eller ammoniumhydrogenkarbonat, indeholder urinstof.

5 Ved påføring af urinstof i overensstemmelse med denne udførelsesform opnås der en forstærket virkning på emissionsværdierne for formaldehyd på grund af et urinstof, som ikke sønderdeles termisk ved modningslagringen, bliver stående tilbage i nærheden af pladens overflade og dér fun-10 gerer som en spærre mod afgang af formaldehyd som følge af en kemisk reaktion mellem urinstoffet og formaldehydet.

Mængden af ammoniumforbindelse og i forekommende tilfælde urinstof varierer med pladens tykkelse. Ved 15 mm plader opnås i almindelighed en klar sænkning af indhol- 15 det af frit formaldehyd med 5 g af den termisk sønderdele- 2 lige ammoniumforbindelse pr. m og en mærkbar spærrevirk-• 2 nmg med 4 g urinstof pr. m . Fortrinsvis anvendes der mindst 10 g ammoniumforbindelse, henholdsvis mindst 5 g urinstof pr. m . I almindelighed opnås der kun marginale 20 yderligere forbedringer ved forøgelse af henholdsvis indholdet af termisk sønderdelelig ammoniumforbindelse til 2 over 40-50 g pr. m og indholdet af urinstof til over 20-25 g pr. m^.

Mængden af ammoniumacetat, når dette tilsættes, af-25 hænger i hovedsagen af den ønskede pH-værdi og ligger sæd-vanligvis i området 3-10 g/m .

Når der anvendes en kombination af urinstof og et eller flere termisk sønderdelige ammoniumsalte kan vægtforholdet mellem disse komponenter varieres inden for vide 30 grænser. Hensigtsmæssigt anvendes imidlertid et vægtforhold urinstof/ammoniumsalt(e)i området 1:2-1:10.

Opfindelsen skal i det følgende belyses nærmere ved et antal sammenligningseksempler (A-C) og udførelseseksempler (1-6). Eksempel A-C og 1-3 er udført med spånpla-35 der af størrelsen 500 x 500 mm.

4

DK 1 55178 B

Eksempel A

Spånplader med tykkelsen 12 mm belagtes med fint pul- o veriseret ammoniumkarbonat, 10 g/m , stabledes og lagredes i 48 timer ved 60°C.

5

Eksempel B

Spånplader med tykkelsen 12 mm belagtes med fint 2 pulveriseret ammoniumkarbonat, 20 g/m , stabledes og lagredes 48 timer ved 60°C.

10

Eksempel C

Spånplader med tykkelsen 16 mm belagtes med fint 2 pulveriseret ammoniumkarbonat, 15 g/m , stabledes og lagredes 48 timer ved 40°C.

15

Eksempel 1

Spånplader med tykkelsen 16 mm besprøjtedes med en vandig opløsning af 20 g ammoniumkarbonat i 100 g opløsning, hvorved de på hver side blev belagt med 50 g opløs-20 ning pr. m^, stabledes og lagredes i 48 timer ved 60°C.

Eksempel 2

Spånplader med tykkelsen 16 mm besprøjtedes med en vandig opløsning af 20 g ammoniumkarbonat i 100 g vand, 25 hvorved de på hver side blev belagt med 100 g opløsning pr. m^, stabledes og lagredes i 48 timer ved 60°C.

Eksempel 3

Spånplader med tykkelsen 16 mm besprøjtedes med en 30 vandig opløsning af 16 g ammoniumkarbonat og 4 g ammoniumacetat i 100 g opløsning, hvorved de blev belagt på hver 2 side med 100 g opløsning pr. m , stabledes og lagredes i 48 timer ved 60°C.

35

DK 155178 B

5

Eksempel 4

Spånplader (2,5 x 21 m) med tykkelsen 18 mm besprøj- tedes med en vandig opløsning af 182 kg ammoniumhydrogen- karbonat og 50 kg urinstof i 1000 1 opløsning, hvorved de 2 5 blev belagt på hver side med 150 g opløsning pr. m , stabledes og lagredes i 24 timer ved 60°C.

Formaldehydemissionen bestemt efter ligevægtsind-stillelse i et klimakammer var ca. 40% af emissionen fra 10 den tilsvarende ubehandlede plade.

Ved samtlige forsøg bestemtes efter konditionering indholdet af frit formaldehyd ifølge FESYP-perforatormeto-den (britisk standard 1811). På en del af prøven måltes kvældning, tværtrækstyrke og bøjestyrke ifølge DIN 68761.

15 Som referenceprøve anvendtes tilsvarende kun varmebehand-lede og konditionerede plader. Hvert forsøg udførtes med 6 plader. Måleresultaterne er gengivet i nedenstående tabel 1.

20 Tabel 1

Eksempel Plade- g Lagr. Kvæld- Tvær- Bøje- Frit tykkel- salt temp, ning træk- styrke formalse mm /m2 °c % styrke MPa dehyd MPa vægt% 25-------- A 12 10 60 0,016 B 12 20 60 0,011 C 16 15 40 5,6 0,75 17,0 0,012 1 16 10 60 8,9 0,35 16,0 0,017 2 16 20 60 8,9 0,36 18,8 0,012 30 3 16 20 60 0,013 4 18 35 60 0,009

Ref.l 12 0 60 0,032

Ref.2 16 0 60 8,6 0,32 17,2 0,030 35

DK 155178 B

6

Eksempel 5

Spånplader med tykkelsen 12 mm besprøjtedes med en vandopløsning af 200 kg ammoniumkarbonat pr. 1000 1 opløsning, idet pladerne på hver side blev belagt med 100 ml 2 5 opløsning pr. m . Derefter stabledes pladerne og lagredes i 24 timer ved 60°C.

Eksempel 6

Spånplader med tykkelsen 12 mm besprøjtedes med en 10 vandig opløsning af 182 kg ammoniumhydrogenkarbonat og 100 kg urinstof pr. 1000 1 opløsning, idet pladerne på hver side blev belagt med 100 ml opløsning pr. m . Derpå stabledes pladerne og lagredes i 24 timer ved 60°C.

^ Formaldehydemissionen for plader fremstillet i overensstemmelse med eksempel 5 og 6 samt 12 mm referenceplader fremstillet på tilsvarende måde, men uden besprøjt-ning med vandig opløsning ifølge opfindelsen, bestemtes efter ligevægtsindstilling (ca. 10 døgn efter forsøgets 70 start) i et klimakammer under følgende betingelser:

Temperatur: 23°C

Relativ fugtighed: 45%

Luftomsaetning: 0,25 pr. time 2 3

Spånpladebelastning: 2,25 m /m kammerrumfang.

25

Resultaterne gengives i nedenstående tabel 2.

Tabel 2 30 --

Plade Plade- g Lagr. Frit Emission ifølge tykkelse salt temp, formal- mg formal- eks.nr. mm /m2 °C dehyd dehyd/nr vægt% luft 35 5 12 40 60 0,011 0,39 6 12 56 60 0,015 0,37

Ref. 12 0 60 0,031 0,99

Claims (5)

1. Fremgangsmåde til at formindske emission af formaldehyd fra karbamidharpiksbundne spånplader ved belægning 5 af pladerne med en opløsning af mindst ét termisk nedbrydeligt ammoniumsalt og stabling af de således behandlede plader til modningslagring, kendetegnet ved at pladerne efter presning afkøles til en til modningslagring i stabler konventionel temperatur, at opløsningen af am-10 moniumsaltet anbringes på de således afkølede plader og at det anvendte ammoniumsalt er et sådant som afgiver ammoniak i væsentligt omfang ved 40-70°C.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved at ammoniumsaltet er ammoniumkarbonat og/eller ammo- 15 niumhydrogenkarbonat.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved at opløsningen af ammoniumsaltet er en koncentreret vandig opløsning.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 3, kendetegnet 20 ved at den vandige opløsning også indeholder ammoniumacetat til regulering af pH-værdien.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved at pladerne belægges med en opløsning som foruden ammoniumsaltet, fortrinsvis ammoniumkarbonat og/eller ammo- 25 niumhydrogenkarbonat, tillige indeholder urinstof. 30 35