200 likes | 579 Views
FORMALDEHID IN LESNI KOMPOZITI. Seminarska naloga. Ljubljana, 3. 6. 2010. 5. skupina. Kaj je formaldehid. Formaldehid ali metanal je organska kemijska spojina in najenostavnejši aldehid z empirično formulo CH 2 O Formaldehid je brezbarven plin ostrega vonja, ki je dobro topen v vodi
E N D
FORMALDEHID IN LESNI KOMPOZITI Seminarska naloga Ljubljana, 3. 6. 2010 5. skupina
Kaj je formaldehid • Formaldehid ali metanal je organska kemijska spojina in najenostavnejši aldehid z empirično formulo CH2O • Formaldehid je brezbarven plin ostrega vonja, ki je dobro topen v vodi • V vodni raztopini (35 – 40%) tvori hidrat H2C(OH)2, ki se imenuje formalin
Nekaj lastnosti formaldehida • Dobro se topi v vodi in alkoholih • Vrelišče ima pri - 19°C • Tališče ima pri -92°C • Je brezbarvna tekočina z bodljivim vonjem • Gorišče ima pri 60°C • Samovžig doseže pri 300°C • Relativna gostota je 1.089 g/ml
Pridobivanje formaldehida • Sintezo je prvi opisal ruski kemik Aleksander Mihajlovič Butlerov, čeprav ga je že pred njim odkril August Wilhelm von Hofmann • Formaldehid se proizvaja industrijsko s katalitsko oksidacijo metanola • Proces FORMOX z oksidnim katalizatorjem poteka pri temperaturi 250-400°C po kemijski reakciji 2CH3OH + O2 → 2H2CO + 2H2O
Pridobivanje formaldehida • Proces s srebrovim katalizatorjem poteka običajno pri 650°C. V tem procesu poteka vzporedno z že omenjeno oksidacijo metanola tudi njegovo dehidrogeniranje CH3OH → H2CO + H2
Kje vse uporabljamo formaldehid • Formaldehid je surovina za sintezo mnogih pomembnih spojin • Kondenzacijski produkti formaldehida in sečnine, fenola in melamina so vsestransko uporabne sečninsko-formaldehidne, fenolno-formaldehidne in melaminsko-formaldehidne smole • Vodna raztopina formaldehida je dobro dezinfekcijsko sredstvo, ki uniči večino bakterij in gliv, vključno s sporami
Kje vse uporabljamo formaldehid • Več kot polovica v svetu proizvedenega formaldehida se porabi za sintezo že omenjenih duroplastičnih sečninskih, fenolnih in melaminskih smol
Kako formaldehid pride v kompozit • Nekaj ga je v lesu po naravni poti • Z lepilom (UF, MF, FF, MUF, MUFF), kjer sodeluje pri reakciji utrjevanja lepila • Produkt pri degradaciji oz. razgradnji hemiceluloze in lignina • Formaldehid lahko dodatno nastane tudi s hidrolizo že utrjenega lepila
Sproščanje formaldehida iz lesnih kompozitov • Plošče z večjim deležem srednjega sloja oddajo večjo količino prostega formaldehida • Na količino sproščenega formaldehida vpliva tudi sestava materiala (večji delež srednjega sloja – več sproščenega formaldehida)
Tehničnaregulativa o razvrščanju plošč glede na sproščanje prostega formaldehida
Nevarnosti pri delu s formaldehidom • Formaldehid je lahko toksičen, alergen ali karcenogen • Glavni viri poklicne izpostavljenosti zdravju škodljivega formaldehida so predvsem termični in kemični razpadi formaldehidnih smol, ki izhlapevanje iz raztopin • Pri koncentracijah, večjih od 0,1 ppm, draži oči in sluznico ter povzroča solzenje
Nevarnosti pri delu s formaldehidom • Formaldehid je uvrščen med možne povzročitelja raka pri človeku • Inhaliranje tako koncentriranega formaldehida povzroča glavobol, vnetje grla in težave z dihanjem, lahko pa tudi sproži ali poslabša napad astme
Metode določanja emisije formaldehida • Perforator metoda (SIST EN 120) – primerna za OSB, iverne in vlaknene plošče • Steklenična metoda (SIST EN 717-3) – primerna za obložene iverne in vlaknene plošče, kakor tudi furnirane plošče • Plinska analiza (SIST EN 717-2) – primerna za obložene iverne in vlaknene plošče, kakor tudi furnirane plošče
Emisije formaldehida • Predstavlja tveganje za človeka, • Med proizvodnjo morajo biti emisije nadzorovane, • Pri uporabi UF lepila (IP, MDF, vezan les,…) • Metode so definirane po EU standardih, • V notranjih prostorih je prisotnost omejena, • 4 testne metode – standardi ( EN 120, EN 717-2, ENV 717-1, ENV 717-3)
2 vrsti napak se pojavita (naključne, sistematične) • 9 laboratorijev testiralo po EN 120 • 4 rezultati so bili okrog 3mg/100g, 5 rezultatov pa okrog 4mg/100g • Rezultati odvisni od znamke tuloena
Kako zmanjšati emisije formaldehida • Uporaba ustreznih lepil z nizko vsebnostjo prostega formaldehida • Uporaba lepil z nižjim molarnim razmerjem med formaldehidom in ureo oz. fenolom • Naslednji dejavnik, ki vpliva na vsebnost prostega formaldehida je tudi vrsta in delež utrjevalca • Na sproščanje formaldehida lahko vplivamo tudi z raznimi kemičnimi sredstvi lovilci, ki nase vežejo formaldehid
Kako zmanjšati emisije formaldehida • Naknadno lahko sproščanje formaldehida zmanjšamo tudi z uporabo premaznih sredstev na bazi amoniaka • Sproščanje formaldehida lahko zmanjšamo z zapiranjem robov in površine z uporabo raznih lakov, folij, furnirja, laminatov • Na vsebnost prostega formaldehida lahko vpliva tudi vlažnost iverja • Pri vsem tem pa je zelo pomembna modifikacija lepil, kjer pa obstajajo določene meje • Uporaba alternativnih lepil