Влияние сорбентов-наполнителей на эмиссию свободного формальдегида из готовой фанеры

Как отмечалось ранее, карбамидоформальдегидные смолы являются основным материалом для производства плитных материалов, в том числе и фанеры [395-398]. Широкое распространение они получили за счет низкой стоимости и высокой реакционной способности, а также высоких показателей качества готовой продукции. Значительным недостатком карбамидных олигомеров является их токсичность, обусловленная, в основном, выделением свободного формальдегида из смол и клеев как в процессе производства, так и из готовой продукции. Многочисленные исследования данного вопроса [15, 47, 232, 234, 399, 400] показывают, что эмиссия свободного формальдегида из готовой продукции вызвана не только свойствами и спецификой строения карбамидоформальдегидных смол, но и технологией их производства, а также влиянием на них внешних факторов во время эксплуатации.

Современные предприятия фанерной отрасли осуществляют плавный переход от существующих методик определения эмиссии свободного формальдегида (перфораторный [86, 402, 402] и WKI [15, 403]) к более современным способам анализа (камерный [86]).

Суть перфораторного метода заключается в экстрагировании

формальдегида из клееных материалов с помощью кипящего толуола, с последующим йодометрическим определением его количества. Недостатком этого метода является его длительность и трудоемкость. Этот метод относится к разрушаемому.

Метод WKI является более простым и быстрым. Существует возможность пересчета результатов перфораторного способа определения с помощью корреляционных зависимостей между этими двумя методами определения формальдегида [15]. Суть метода WKI заключается в хорошей растворимости формальдегида в воде и дальнейшем йодометрическом титровании образцов. Однако к недостаткам этого способа можно отнести окисление йодом других органических веществ, присутствующих при титровании в щелочной среде.

Камерный метод [47, 232, 230, 231], в отличие от широко используемых на производстве (методы WKI и перфораторный), представляет собой неразрушающий способ определения формальдегида в клееных древесных материалах. Суть данного способа заключается в способности формальдегида растворяться в воде и более точном определении его концентрации в водном растворе фотометрически (ацетилацетоновым методом). Более подробное описание методики приведено во второй главе настоящей работы. В соответствии с этим описанием проводили серию экспериментов по определению уровня эмиссии свободного формальдегида из готовой фанеры. Результаты исследований представлены в табл. 4.18.

Таблица 4.18

Эмиссия формальдегида из готовой фанеры

Номер образца

1

4

6

10

11

12

15

Эмиссия

формальдегида из фанеры, р, мг/м3

0,091

0,077

0,134

0,123

0,11

0,090

0,109

о, %

-

15

-

8

18

33

19

Примечание: нумерация образцов взята из табл. 4.12, v - снижение эмиссии свободного формальдегида из готовой фанеры, %

Полученные результаты испытаний позволяют сделать вывод о возможности снижения эмиссии свободного формальдегида из готовой фанеры. Наименьшее снижение данного показателя наблюдается при добавлении в состав связующего необработанного клиноптилолита и составляет 8 %, тогда как его термообработка увеличивает этот показатель до 18 %. Влияние температуры на аэсросил идентично воздействию на цеолит и обеспечивает снижение эмиссии свободного формальдегида на 19 %. При этом обработка цеолита полем ЭМП СВЧ приводит к самому значительному снижению уровня эмиссии свободного формальдегида из готовой фанеры, которое для клея на основе смолы KRONORESS СВ 1100 составляет 15 %, а для КФ-Н66Ф - 33 %.

В работе определено влияние температуры и влажности окружающей среды на выделение формальдегида из фанеры, полученной с использованием связующего (на основе КФ-Н66Ф), изготовленного с добавлением клиноптилолита, активированного в ЭМП СВЧ. Результаты исследований представлены в табл. 4.19-4.20.

Таблица 4.19

Эмиссия свободного формальдегида из фанеры при изменении температуры

окружающей среды

Эмиссия свободного формальдегида из фанеры, мг/м3

Контрольный образец, t = 20 °С

С добавлением клиноптилолита, активированного в ЭМП

t = 20 °С

t = 30°C

t = 40 °С

ЭМП СВЧ

ЭМП СВЧ

ЭМП СВЧ

0,134

0,09

0,096

0,101

При возрастании температуры с 20 до 40 °С увеличивается выделение формальдегида из готовой фанеры на 12 % при добавлении в клеевую композицию клиноптилолита, активированного в ЭМП СВЧ.

При изменении влажности с 30 до 50 % эмиссия формальдегида увеличилась на 20 % для образцов фанеры, изготовленных на основе связущего с использованием клиноптилолита, активированного в ЭМП СВЧ. Однако для всех рассмотренных условий эксплуатации фанеры обеспечивается эмиссия формальдегида ниже уровня токсичности Е1.

Таблица 4.20

Эмиссия свободного формальдегида из фанеры при изменении влажности

окружающей среды

Эмиссия свободного формальдегида из фанеры, мг/м3

Контрольный

образец,

W = 30 %

С добавлением клиноптилолита, активированного в ЭМП

W = 30 %

W = 40 %

W = 50 %

ЭМП СВЧ

ЭМП СВЧ

ЭМП СВЧ

0,134

0,09

0,099

0,108

В ходе работы было установлено, что полное замещение традиционных наполнителей (древесная мука и каолин) клиноптилолитом, активированным в ЭМП, обеспечивает меньшее значение предела прочности при скалывании по клеевому слою, а также обеспечивает аналогичное снижение уровня эмиссии, что и частичное замещение традиционных наполнителей.

Таким образом, результаты исследований позволяют сделать вывод о возможности использования клиноптилолита, активированного термически и с помощью изучаемых физических полей, для снижения уровня эмиссии свободного формальдегида из готовой фанеры. При этом использование исследуемых рецептур клеевых композиций позволяет обеспечить уровень эмиссии ниже заявленного Е1 [404], что в совокупности с другими методами снижения эмиссии может позволить достичь данного показателя.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >