FI73169B - FOERFARANDE FOER SAENKNING AV FORMALDEHYDHALTEN I LIMMAD TRAESKIVA. - Google Patents

Description

7316973169

Menetelmä liimatun puulevyn formaldehydipitoisuuden alentamiseksi Tämä keksinö koskee menetelmää, jonka avulla liimatun puulevyn formaldehydipitoisuutta alennetaan reagoittamal-5 la levyn formaldehydiä ammoniakin kanssa.The present invention relates to a method for reducing the formaldehyde content of a glued wood board by reacting the formaldehyde of the board with ammonia.

Ureaformaldehydi- ja ureamelamiiniformaldehydilii-moilla liimatusta lastulevystä erittyy formaldehydiä, joka voi aiheuttaa mm. asuintiloissa ärsytystä herkille ihmisille. Erityisesti tämä ongelma on tullut esille, kun 10 asuntojen ilmanvaihtoa on yleisesti vähennetty ja maalattaessa on siirrytty käyttämään vesiliukoisia maaleja. Tämä on johtanut siihen, että lastulevyn ja asuintilojen formaldehydipitoisuudelle on asetettu vaatimuksia.Formaldehyde is released from particleboard glued with urea formaldehyde and urea melamine formaldehyde adhesives, which can cause e.g. in living quarters irritation sensitive people. In particular, this problem has arisen when the ventilation of 10 dwellings has been generally reduced and the use of water-soluble paints has been introduced during painting. This has led to requirements for the formaldehyde content of particle board and living quarters.

Suomessa lastulevyn formaldehydipitoisuuden keskiar-15 von tulee vakiolevyllä olla alle 30 mg/100 g ja maksimiarvon 40 mg/100 g. Ureamelamiiniliimatulle levylle ovat vastaavat arvot 40 mg ja 70 mg. Mittaus tapahtuu EN 120 mukaan ja vaatimukset ovat standardeissa SFS 3515 ja SFS 4152. Kyseiset vaatimukset ovat saavutettavissa käyttäen 20 tavanomaisia liimoja.In Finland, the average formaldehyde content of particle board on a standard board must be less than 30 mg / 100 g and the maximum value 40 mg / 100 g. For urea gelamine glued board, the corresponding values are 40 mg and 70 mg. The measurement takes place according to EN 120 and the requirements are in the standards SFS 3515 and SFS 4152. These requirements can be achieved using 20 conventional adhesives.

Eräissä maissa on asetettu tietyissä käyttötarkoituksissa ja tietyllä tavalla levyä käytettäessä kovempia vaatimuksia. Esimerkiksi Saksan Liittotasavallassa ja Tanskassa on vaativimmissa luokissa rajana 10 mg/100 g 25 (vastaavat luokat El ja P25B). Näiden vaatimusten täyttämiseksi tarvitaan valmistuksessa erityistoimenpiteitä.In some countries, stricter requirements have been set for certain uses and in certain ways when using the disc. For example, in the Federal Republic of Germany and Denmark, the limit for the most demanding categories is 10 mg / 100 g 25 (corresponding categories E1 and P25B). To meet these requirements, special manufacturing measures are required.

Ongelmaa on pyritty ratkaisemaan periaatteessa kahdella tavalla: käyttämällä vähemmän formaldehydiä erittäviä liimoja tai sitomalla erittyvä formaldehydi kemialli-30 sesti levyyn lisätyllä sopivalla aineella, erityisesti ammoniakilla tai sen johdannaisella.Attempts have been made in principle to solve this problem in two ways: by using less formaldehyde-releasing adhesives or by chemically bonding the released formaldehyde with a suitable substance added to the board, in particular ammonia or a derivative thereof.

Erityyppisiä tai modifioituja liimoja käyttämällä ei ole päästy tyydyttävään ratkaisuun. Uudet liimat ovat nostaneet tuotantokustannuksia kohtuuttomasti tai huonon-35 taneet selvästi levyn ominaisuuksia. Lisäksi eräiden liimojen käyttö on aiheuttanut tehtaalla ympäristöhygie-nisiä vaikeuksia.No satisfactory solution has been found using different types or modified adhesives. The new adhesives have increased production costs unreasonably or clearly reduced the properties of the board. In addition, the use of certain adhesives has caused environmental hygiene difficulties at the plant.

731 69 o ί731 69 o ί

Nykyisin käytetyimmät menetelmät perustuvat formaldehydin reaktioon ammoniakin kanssa, jossa muodostuu stabiilia heksametyleenitetra-amiinia. Tähän perustuen on kehitetty useitakin menetelmiä ammoniakin tai sitä vapautta-5 van yhdisteen lisäämiseksi levyihin. Näissä ammoniakin lisääminen jo liimattuun levyyn on osoittautunut teknillisesti ja taloudellisesti paremmaksi ratkaisuksi kuin am-moniumpitoisten yhdisteiden annostelu esimerkiksi lastujen kuivauksen tai liimauksen yhteydessä.Currently, the most commonly used methods are based on the reaction of formaldehyde with ammonia to form stable hexamethylenetetraamine. Based on this, several methods have been developed for adding ammonia or a compound that releases it to the plates. In these, the addition of ammonia to an already glued board has proved to be a technically and economically better solution than the dosing of ammonium-containing compounds, for example in connection with the drying or gluing of chips.

10 Patenttijulkaisussa FI 69269 esitetään menetelmä, jossa anmoniakkikaasua imetään levyn lävitse. Menetelmän heikkoutena ovat kaasun laitteistolle asettamat ankarat vaatimukset ja kunkin laitteiston soveltuvuus vain tietyn levyiselle levylle. Lisäksi levyn sisäiset tilavuus-15 painoerot aiheuttavat laadun vaihtelua.Patent publication FI 69269 discloses a method in which ammonia gas is sucked through a plate. The weaknesses of the method are the strict requirements imposed on the gas equipment and the suitability of each equipment only for a plate of a certain width. In addition, the volume-15 weight differences within the plate cause quality variation.

Patenttijulkaisusta FI 70686 taas tunnetaan menetelmä, jossa levyn pintaan sumutetaan ammoniumpitoista vesiliuosta, minkä jälkeen levyt välivarastoidaan 16-24 h ajaksi. Menetelmän heikkoutena ovat välivarastotilan 20 tarve, ammoniakin haihtuminen työympäristöön ja liuoksen huono tunkeutuvuus levyyn.On the other hand, a method is known from patent publication FI 70686, in which an aqueous solution containing ammonium is sprayed on the surface of the plate, after which the plates are temporarily stored for 16-24 h. The weaknesses of the method are the need for intermediate storage space 20, the evaporation of ammonia into the working environment and the poor permeability of the solution to the plate.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada entisiä käyttökelpoisempi menetelmä ammoniakkipitoisen liuoksen annostelemiseksi lastulevyyn tai muuhun liimattuun puule-25 vyyn sen sisältävän formaldehydin sitomiseksi.It is an object of the present invention to provide a more useful method of dispensing an ammonia-containing solution onto particle board or other glued wood board to bind formaldehyde containing it.

Nyt keksityssä menetelmässä ammoniumpitoista liuosta annostellaan levyyn joustavapintaisen uritetun pyörivän telan avulla puristamalla.In the method now invented, the ammonium-containing solution is dispensed into the plate by pressing with a grooved rotating roll with a flexible surface.

Käytettävässä laitteistossa on erityisesti nesteal-30 taassa pyörivä uritettu tela ja sen yläpuolella tavallinen valssitela. Telojen väli on säädetty sellaiseksi, että syötettäessä levyä telojen väliin, uritetun sylinterin urien seinämät puristuvat kokoon. Näin uriin neste-altaasta tarttunut neste joutuu painumaan levyn sisään.The equipment used has, in particular, a grooved roll rotating in a liquid base and an ordinary roll roll above it. The spacing of the rollers is adjusted so that when the plate is fed between the rollers, the groove walls of the grooved cylinder are compressed. In this way, the liquid trapped in the grooves from the liquid pool has to be pushed into the plate.

35 Keksintöä valaistaan lähemmin oheisten piirustusten ja esimerkin avulla.The invention will be further illustrated by the accompanying drawings and example.

il 3 73169il 3 73169

Kuvio 1 esittää kaavamaisesti erästä keksinnössä käytettävää laitteistoa.Figure 1 schematically shows an apparatus used in the invention.

Laitteistoon kuuluu urapintainen tela 1, sen vastate-la 2, uritetun telan säätölaitteisto 3 sekä nesteallas 4.The apparatus comprises a grooved roll 1, its counter-roll 2, a grooved roll adjusting apparatus 3 and a liquid basin 4.

5 Urapintainen tela 1 on päällystetty kumia tai muuta joustavaa ainetta olevalla kerroksella 5, jonka pinnalla on uria 6.The grooved surface roll 1 is coated with a layer 5 of rubber or other flexible material having grooves 6 on the surface.

Esimerkkilaitteiston urapintaisen telan 1 urien 6 muoto ja sijoittelu käy tarkemmin ilmi kuvioista 2 ja 3. 10 Urien poikkipinta on n. 3 x 10 mm ja syvyys n. 3 mm.The shape and arrangement of the grooves 6 of the grooved surface roll 1 of the exemplary apparatus are shown in more detail in Figures 2 and 3. 10 The cross-sectional area of the grooves is about 3 x 10 mm and the depth is about 3 mm.

Urapintaisen telan 1 alaosa on nestealtaassa h, jossa on annosteltavaa anmoniumpitoista liuosta.The lower part of the grooved surface roll 1 is in a liquid basin h with an ammonium-containing solution to be dispensed.

Urapintaisen telan 1 yläpuolella on vastatela 2, joka on tavallinen terästela.Above the grooved roll 1 there is a counter roll 2, which is an ordinary steel roll.

15 Urapintaiseen telaan 1 liittyy vielä säätölaitteisto 3, jonka avulla telan etäisyyttä vastatelasta 2 voidaan säätää. Urapintaista telaa 1 työnnetään ylöspäin tietyllä voimalla, jonka suuruutta voidaan niin ikään säätää laitteiston 3 avulla.The grooved surface roll 1 is further associated with an adjustment device 3 by means of which the distance of the roll from the counter roll 2 can be adjusted. The grooved surface roll 1 is pushed upwards with a certain force, the magnitude of which can also be adjusted by means of the apparatus 3.

20 Esimerkkilaitteistossa urapintainen tela 1 on laake roitu alustalle 7. Alusta 7 on telan 1 toiselta sivulta nivelletty kiinteään pisteeseen δ ja toiselta sivulta nostotankoon 9. Nostotankoa 9 liikutellaan hydraulisesti. Luonnollisesti telan 1 säätölaitteisto voi olla 25 muunkinlainen.In the exemplary apparatus, the grooved roll 1 is supported on a base 7. The base 7 is articulated on one side of the roll 1 to a fixed point δ and on the other side to a lifting rod 9. The lifting rod 9 is moved hydraulically. Of course, the control equipment of the roll 1 can be of another type.

Esimerkkilaitteistossa on kaksi peräkkäin asennettua puristusvalssia, mutta valssien lukumäärä ei luonnollisestikaan ole keksinnössä olennaista.The exemplary apparatus has two press rolls mounted in series, but the number of rollers is of course not essential to the invention.

Telojen 1 ja 2 väli säädetään jonkin verran pienem-30 mäksi kuin käsiteltävän levyn 10 paksuus ja telaa 1 ylöspäin työntävä voima riittävän suureksi, että urien 6 väliseinät painuvat kasaan, kun levy on valssin välissä. Levyn 10 kulkiessa valssin läpi, painuu urista 6 niihin astiasta 4 tarttunutta liuosta levyn sisään. Ensimmäisen 35 puristuksen jälkeen levy 10 käännetään ja ajetaan toiseen kertaan, jotta molemmat pinnat saadaan käsitellyiksi.The distance between the rollers 1 and 2 is adjusted somewhat smaller than the thickness of the plate 10 to be treated and the force pushing the roll 1 upwards is large enough that the partitions of the grooves 6 collapse when the plate is between the rolls. As the plate 10 passes through the roller, the solution adhered to it from the vessel 4 is pressed into the grooves 6 inside the plate. After the first compression 35, the plate 10 is turned and driven a second time to treat both surfaces.

73169 a73169 a

Ammoniumpitoisen yhdisteen imeytymismäärä voidaan säätää liuoksen väkevyyttä, ajonopeutta ja puristusvoimaa muuttamalla.The amount of ammonium-containing compound absorbed can be adjusted by varying the concentration, driving speed and compression force of the solution.

Kun levyjen molemmat pinnat on käsitelty, voidaan le-5 vyt pinota ja siirtää edelleen hiontaan suhteellisen lyhyen ajan kuluttua.Once both surfaces of the plates have been treated, the plates can be stacked and transferred to grinding after a relatively short time.

EsimerkkiExample

Kuvioiden mukaisella laitteistolla suoritettiin 4 10 sarjaa koeajoja erityyppisillä levyillä.With the equipment according to the figures, 4 to 10 sets of test runs were performed on different types of plates.

Käytetyn liuoksen koostumus Sarja 1 Sarja 2-4 of o* lo /oComposition of the solution used Series 1 Series 2-4 of o * lo / o

Urea 5 11 15 - Ammoniumbikarbonaatti 10 20Urea 5 11 15 - Ammonium bicarbonate 10 20

Ammoniakkivesi (25 %) 5,5 11 - H20 79,5 58 Käytetty liuosmäärä 20 - Sarja 1 35-45 kg/m3 (kuiva-a. 6 8 kg/m3 - Sarja 2-4 25 - 45 kg/m3 (" 8,5 - 15 kg/m3Ammonia water (25%) 5.5 11 - H 2 O 79.5 58 Amount of solution used 20 - Series 1 35-45 kg / m3 (dry a. 6 8 kg / m3 - Series 2-4 25 - 45 kg / m3 (" 8.5 - 15 kg / m3

Koeajojen tulokset esitetään oheisessa taulukossa: ! [as t u 1 e v y - {"Per f orat. I Kosteus [Poik.vetol. | Taiv . lu j . (Turpoama 2h I tuote Imp HCHO_I % _ |N/mm»_|N/mm* _1% _ j | Enn .1 Jä 1 k.l Enn . | Jäi k . | Enn. | Jäi k . j E nn . | Jälk . j Enn . | Jäi k!The results of the test runs are shown in the table below:! [as tu 1 evy - {"Per f orat. I Moisture [Deviation draft | Bending lu j. (Swelling 2h I product Imp HCHO_I% _ | N / mm» _ | N / mm * _1% _ j | Prev. 1 Fri 1 pm Prev | Missed | Prev | Missed j E nn. | After j Prev | Missed k!

I----1 ! I I I I I I I II ---- 1! I I I I I I I I

I 1 I I I I I I I I I II 1 I I I I I I I I I

I Vakio 12 mm I 23 | 4 ( 9,5 | 9,7 I | | | I II Standard 12 mm 4 (9,5 | 9,7 I | | | I I

j *’ 15 mm 20 | 9 | 6,6 | 8,1 | | | | I Ij * '15 mm 20 | 9 | 6.6 8.1 | | | I I

I I I I I I I I I II I I I I I I I I

I 2 I I I 1 I I I I I II 2 I I I 1 I I I I I I

i vaHo 12 mml 17 | 7 | 7,5 | 8,4 | 0,60| 0,61| 18,8| 17,9| 11,4| 17,8 12 mm| 14 | 2, | 7,5 | 8,7 | 0,63| 0,66| 19,0| 18,6| 11,7| 17,2 I .. 12 mml 16 ! 7 | 7,5 | 8,3 | 0,59| 0,601 18,7| 18, 8) 12 | 18 ; i i i i i i i i i ii wax 12 mml 17 | 7 | 7.5 8.4 0.60 | 0.61 | 18.8 | 17.9 | 11.4 | 17.8 12 mm 14 | 2, | 7.5 8.7 | 0.63 | 0.66 | 19.0 | 18.6 | 11.7 | 17.2 I .. 12 mml 16! 7 | 7.5 8.3 0.59 | 0.601 18.7 18, 8) 12 18; i i i i i i i i i i

, I i I I I I I I I I, I i I I I I I I I I

' - 22 rr.nl 15 | 7 | 8,0 | 8,6 I | I I I I'- 22 rr.nl 15 | 7 | 8.0 8.6 I | I I I I

rr; 15 i 11 : 6,2 | 6,3 I I I I I Irr; 15 and 11: 6.2 | 6.3 I I I I I I

I i ! I I I I I I II i! I I I I I I I

: 4 i : i i i i i i i i : v^". 12 r i 53 I 11 | 8 I 8,8 | 1,001 0,96| 24,7| 21,5| 2,2| 3,2 ' ' - 2 n- , : 12 I 7,9 I 8,7 | 0,95| 0,93 1 23,1 1 20,91 2,4 |__2,5 5 73169: 4 i: iiiiiiii: v ^ ". 12 ri 53 I 11 | 8 I 8.8 | 1.001 0.96 | 24.7 | 21.5 | 2.2 | 3.2 '' - 2 n-,: 12 I 7.9 I 8.7 | 0.95 | 0.93 1 23.1 1 20.91 2.4 | __2.5 5 73169

Suoritetut tutkimukset osoittivat, että aineylimäärä ei paranna perforator arvoja, mutta hygroskooppisuus lisääntyy .Studies have shown that excess material does not improve perforator values, but hygroscopicity increases.

Keksinnössä käytetty laitteisto voidaan luonnollises-5 ti tehdä myös sellaiseksi, että säädetään vastatelan etäisyyttä uratelasta. Telojen järjestely voi olla muunkinlainen ja periaatteessa voidaan liuosta annostella samanaikaisesti molemmilta puolilta.The apparatus used in the invention can, of course, also be made to adjust the distance of the counter roll from the groove roll. The arrangement of the rollers can be different and, in principle, the solution can be dispensed simultaneously from both sides.

Menetelmää voidaan soveltaa myös muiden liimattujen 10 puulevyjen kuin lastulevyjen valmistukseen. Tämmöisiä ovat esim. ns. MDF (medium density fibre board) -tuotteet .The method can also be applied to the production of glued wood panels other than particle board. Such are, for example, the so-called MDF (medium density fiber board) products.

Claims (2)

731 69 f.731 69 f. 1. Menetelmä liimatun puulevyn formaldehydipitoisuu-den alentamiseksi imeyttämällä siihen ammoniakkia sisältävää liuosta, tunnettu siitä, että ammoniakkia 5 sisältävää liuosta (il) annostellaan jatkuvasti joustava-pintaisen uratelan (1) pinnalla oleviin uriin (6), minkä jälkeen telaa painetaan vasten levyn (10) pintaa niin suurella voimalla, että urien väliseinät painuvat kasaan ja liikutetaan samalla levyä telan suhteen.A method for reducing the formaldehyde content of a glued wood board by impregnating an ammonia-containing solution, characterized in that the ammonia-containing solution (II) is continuously metered into the grooves (6) on the surface of the resilient groove roll (1) and then pressed against the board (10). ) surface with such force that the partitions of the grooves collapse and at the same time the plate is moved relative to the roll. 2. Laitteisto liimatun puulevyn formaldehydipitoi- suuden alentamiseksi imeyttämällä siihen ammoniakkia sisältävää liuosta, jossa laitteistossa en joustava-pintainen pinnaltaan uritettu tela (1), laitteisto (4) ammoniakkia sisältävän liuoksen annostelemiseksi telan 15 uriin (6) sekä laitteisto (2, 3) käsiteltävän levyn (10) painamiseksi vasten pyörivän telan pintaa. il.Apparatus for reducing the formaldehyde content of a glued wood board by impregnating it with an ammonia-containing solution, wherein the apparatus does not have a resilient surface grooved roll (1), an apparatus (4) for dispensing ammonia-containing solution into the roll grooves (6) to press the plate (10) against the surface of the rotating roll. il.