CS247319B1 - Sposob výroby kondenzátov a/alebo polykondenzátov formaldehydu s močovinou a melamínom - Google Patents

Description

247319

Vynález sa týká kontinuálneho, tlakové-ho spósobu výroby kondenzátov a/alebo po-lykondenzátov foi’nialdehydu s močovinoua melamínom so zníženým únikom formal-dehydu dvojstupňovou kondenzáclou močo-viny a melamínu s formaldehydom.

Pri aplikácii močovinolormaldehydových(UF) lepidiel v procese lepenia a hlavněpri ďalšom používaní aglomerovaných ma-teriálov hlavně pri výrobě nábytku a dre-vostavieb dochádza vplyvom vzdušné] vlh-kosti a přítomnosti kyslých látok z tvrdidlaUF kondenzátov k ich štiepeniu za vznikuformaldehydu. Tento formaldehyd má ne-žiadúce vedlajšie účinky, zhoršuje životnéprostredie a limituje použitie ceiej rady vý-robkov na báze aglomerovaných materiá-lov. Súčasne používané lepidlá vyrábané kon-tinuálnym spósobom za zvýšeného tlaku po-dl'a AO 20S 094, 209 101, resp. 226 922 umož-ňujú vyrábaí drevotrieskové došky (DTD),ktoré sú podl'a medzinárodne platnej me-todiky PESYP (DIN EN 120/1979) zaradenédo emisnej triedy E-2. Metodika je založenána perforácii teliesok vymanipulovaných zoskúšobnej DTD s toluénom v predpísanomzariadení, predpísaným spósobom, ktorý jeodbornéj drevovárskej veřejnosti známy.Formaldehyd sa po perforácii stanovuje jó- dome tričky, res p. pri nízkých hodnotách fo-tokolorimetricky po predchádzajúcom vy-farbení s kyselinou chromotropovou. Lepid-lá vyrábané podlá vyššie uvedených AO u-volňujú od 10 do 30 mg fd/100 g absolutnosuchej DTD (trieda E-2), čo v ovzduší dre-vostavieb pokračuje hodnota príslušnej čs.hygienickej normy 0,035 mg fd/m3 vzduchu(fd = formaldehyd).

Znižovanie úniku formaldehydu je ríího-svetový problém. V případe výroby aglome-rovaných materiálov pomocou štandardnýchUF lepidiel sa znižuje únik formaldehyduich povrchovou úpravou, a to najma dýho-váním, alebo nátermi dosák, resp. pobytomDNT v atmosféře čpavku. Tieto úpravy všaknezabezpečujú dosiahnutie predpísanej po-žiadavky pře zaradenie dosák, nábytku apod. materiálov do emisnej triedy E-l, t. j.únik formaldehydu pod 10 mg íd/100 g ab-solútne suchých DTD.

Postupy výroby pódia AO 197 514, AO189 229, USP 3 816 376, USP 3 830 782, USP3 842 039, NSR Pat. 2 207 921, ZSSR Pat.496 191, BP 1 576 365 chránia výroby pojidláso zníženým únikom formaldehydu, úpravuvýroby pojidlá u odberatefa, alebo úpravuhotovej DTD, ale nezabezpečujú spofahlivodosiahnutie emisnej triedy E-l, alebo do-chádza k zhoršeniu fyzikálno-mechanickýchvlastností DTD.

Podobné postupy výroby lepidla podlá AO185 020, alebo úpravy lepiacej zmesi, resp.prídavkom aditív podlá č. AO 195 490, AO225 416, AO 229 417 zabezpečujú výrobuDTD, resp. jej úpravu za cenu zhoršenia fy-zikálno-mechanických vlastností vyrobenej DTD, alebo přípravky nie sú v priemysel-nom meradle v potrebnej miere dostupné,alebo ich ekonomika je otázna. V praxi pri využívaní AO 235 386 bolozistené, že dochádza k poklesu úniku form-aldehydu z vylisovanej DTD zisťované per-foračnou metodou FESYP z hodnot v prie-mere 18 až 20 mg fd/100 g absolútne su-chej došky (AO 206 094) na hodnoty 15 až17 mg fd/100 g absolutné suchej došky.

Podstatou tohoto vynálezu je sposob kon-tinuálnej výroby močovinomelamínformal-dehydovej živice so zníženým únikom form-aldehydu dvojstupňovou kondenzáciou mo-čoviny a melamínu pri teplote 102 až 130 °Ca.tlaku 0,001 až 0,5 MPa v prietočnom kon-tinuálnom zariadení, pričom základný mó-lový poměr vstupných surovin močoviny aformaldehydu je 1: 1,5 až 1: 2,2, s výhodou 1 : 1,90, mólový poměr melamín : formalde-hyd 1 : 1,5 až 1 : 10, s výhodou 1 : 3, obsahmelamínu v hotovom produkte je 0,005 až20 % hmot., s výhodou 10 % hmotnostných.Močovino-melamín-formaldehydový pred-kondenzát sa připravuje predom v samo-statné miešanom aparáte adíciou základ-ných zložiek pri teplote 10 až 60 CC a pHv rozmedzí 7 až 10, s výhodou 8,5, tak, abybol dodržaný vyššie uvedený mólový poměrvstupných surovin. Úprava pH sa prevádzapřidáním alkalického hydroxidu. Připravenýpredkondenzát sa nastrekuje do tlakovéhoreaktora, kde prebieha prvý stupeň konden-zácie vstupných surovin.

Nevylučuje sa příprava oboch predkon-denzátov v uvedených pomeroch samostat-né a ich zmiešanie tesne před nástrekomdo tlakového stupňa reakcie. V druhom, resp. trefom reakčnom stupniprebieha ďalšia kondenzácia prldávanejtzv. modífikačnej močoviny, ktorá sa dáv-kuje vo formě vodného roztoku pri tlaku 2 až 20 KPa a teplote 20 až 90 °C, pH 5 až 9,s výhodou 8,2. Komponenty sú do druhéhostupňa dávkované kontinuálně, pričom pHsa upravuje prídavkom hydroxidov alkalic-kých kovov vo formě zriedených roztokovnajčastejsie v 10 %-nej koncentrácii. Dáv-kované množstvo močoviny je také, aby vý-sledný mólový poměr močoviny a formal-dehydu bol v rozmedzí 1 : 1,1 až 1 : 1,40, svýhodou 1 : 1,18. Toto dávkované množstvomočoviny je možné rozdeliť na dvakrát. Ob-sah melamínu v zmesi je od 0,005 do 20 °/ohmotnostných, s výhodou 10 % hmotnost-ných.

Podlá tohoto vynálezu sa získá jednodu-chou technológiou živica vhodná ako lepidlopre drevársky a nábytkářský priemysel,ktorá má znížený únik formaldehydu a vy-hovuje emisnej triede E-l (únik formalde-hydu pod 10 mg fd/100 g DTD).

Drevárske parametre lepeného spoja saoproti póvodným AO 206 094, 209 101, resp.226 922 nezhoršujú a oproti AO 235 386 zlep-šujú.

Claims (3)

1. s 6 247319 Příklad 1 Do miešaného zásobníku opatřeného pláš-fom s možnosťou chladenia sa nadávkuje2,15 m3 vodného roztoku formaldehydu okoncentrácii 37 % hmotnostných s obsahom0,45 % hmotnostných metanolu, jeho pH saupraví pťídavkom 5 1 10 θ/o-ného hydroxidusodného na hodnotu 8,5 a přidá sa 1 260 kgpevného melamínu. Po 30 minutách mieša-nia sa přidá 7,18 m3 vodného roztoku !Eor-maldehydu o tej istej koncentrácii ako bolouvedené vyššie, a přidá sa 3 000 kg pevnejmočoviny, pH roztoku je 6 až 6,1. Taktopřipravený predkondenzát sa dávkuje vmnožstve 7 m3/h do prvého reakčného stup-ňa, kde pri tlaku 0,3 MP a teplote 120 CCprebieha kondenzačná reakcia. Produkt zprvého reakčného stupňa o viskozite 80mPa . s sa kontinuálně odoberá do druhéhoreakčného stupňa, kde prebieha ďalšia kon-denzácia prídavkom 1,75 m3/h 50 %-néhovodného roztoku močoviny a pH sa upravu-je prídavkom 10 1/h 10 %-ného hydroxidusodného. Tento stupeň prebieha ipri teplote55 °C a tlaku 10,5 kPa. Z druhého reakčnéhostupňa sa odoberá produkt o viskozite 350mPa . s obsahu volného formaldehydu 0,4 %hmotnostných, reaktivitě 65 s/100 CC s chlo-ridom amonným (všetko podl'a ČSN č.66 86 29) a ochladí sa na 20 až 25 °C. Pro-dukt po vytvrdení uvolňuje 0,15 mg fd/1 gvytvrdeného lepidla podlá citovanej CSNa pod 8,5 mg fd/100 g absolútne suchej DTDpodlá metodiky FESYP perforácia s tolué-nom — DIN EN 120/1979. Odpadové vody z výrobně obsahujú 0,45percenta hmotnostného metanolu a 1,65 %hmotnostného formaldehydu. Příklad
2. 2 Do zariadenia popísaného v příklade 1 sa podobným sposobom nadávkuje 13 430 1formalínu o koncentrácii 37 % hmot., jehopH sa upraví prídavkom 10 1 10 %-néhohydroxidu sodného na hodnoty 4,5 a přidása 5 100 kg pevnej močoviny. Zmes sa priteplote 20 CC mieša cca lha potom sa při-dá 4 000 1 formalínu, skontroluje sa, resp.upraví pH na hodnoty 8,5 a přidá sa 2 000kiiogramov melamínu. Nastrek 10 m3/h. Teplota v prvom reaktoři 110 °C, konden-zuje sa do dosiahnutia 150 mPa . s viskozityzmesi. V druhom stupni sa ďalej přidávádruhá časť močoviny v množstve 2,5 m3/hvo formě 60 %-ného roztoku, teplota 60 °C,tlak 11 kPa. Výsledný produkt odoberanýpo dosiahnutí indexu lomu 1,482 má obsahsušiny 66,1 % hmot., viskozitu 400 mPa . s,obsah volného formaldehydu 0,45 %. Uvol-něný fd podl'a FESYP 6 mg. Příklad
3. 3 Do zariadenia popísaného v příklade 1 sapodobným sposobom nadávkuje 17 430 137 %-ného formalínu, jeho pH sa upravíprídavkom 18 1 10 %-ného hydroxidu sod-ného na hodnoty 4,3 a přidá sa 5 100 kgpevnej močoviny. Zmes sa 1 hodinu miešapri teplote 18 až 20 °C, potom sa skontrolu-je pH a podlá potřeby upraví prídavkomhydroxidu sodného na hodnoty 8,2 až 8,5a přidá sa 1 800 kg pevného melamínu. Zmes sa po 10 min. miešania nastrekujedoprvého reaktora v množstve 10 m3/h. Další postup je ako v příklade 1. Výsledný produkt odoberaný po dosiah-nutí indexu lomu 1,480 má obsah sušiny65,7 % hmotn., viskozitu 190 mPa . s, obsahvolného formaldehydu je 0,30 % hmot. Uvol-něný fd zo skúšobnej DTD podlá metodyFESYP 8,2 mg/100 g absolútne suchej DTD. PREDMET Sposob výroby kondenzátov a/alebo poly-kondenzátov formaldehydu s močovinou amelamínom so zníženým únikom lormalde-hydu dvojstupňovou kondenzáciou močovi-ny a melamínu s formaldehydom vyznačujú-ci sa tým, že v prvom stupni sa kondenzujepredkondenzát pri teplote 80 až 130 °C s vý-hodou 120 °C a tlaku 0,001 až 0,5 MPa vprietočnom kontinuálnom zariadení, pričomzákladný mólový poměr vstupných surovinmočoviny a formaldehydu je 1 : 1,5 až 1 : 2,2,s výhodou 1: 1,9, obsah melamínu v hoto-vom produkte je 0,005 až 20 % hmotnost- VYNÁLEZU ných, s výhodou 10 % hmotnostných pri pH 4,5 až 8,5, s výhodou 6,2, ktoré je upravenéprídavkom hydroxidu alkalických kovov, svýhodou hydroxidom sodným a v druhomstupni sa zmes ďalej kondenzuje a zahustípri tlaku 2 až 20 kPa, teplote 20 až 90 CC,s výhodou 55 CC n obsah sušiny 50 až 70 %hmotnostných za kontinuálneho přídavkumočoviny tak, aby výsledný mólový poměrmočoviny a formaldehydu bol 1 : 1,1 až 1 :: 1,40, s výhodou 1 : 1,18 za přídavku hyd-roxidu alkalických kovov, s výhodou hydro-xidu sodného pri pH 6 až 9,5, s výhodou 8,5.