Procedimiento para reducir la emisión de compuestos orgánicos volátiles de derivados de la madera.

Procedimiento para fabricar derivados de la madera recubiertos a base de lignocelulosa

, en particular placas de aglomerado, placas de fibras o placas OSB, que incluye las etapas:

a) poner en contacto productos de la trituración que contienen lignocelulosa con adhesivos,

b) prensar la mezcla procedente de a) bajo tratamiento con calor, añadiéndose además como aditivo entre la toma de contacto de la etapa a) y el prensado de la etapa b) y/o después del prensado de la etapa b), para reducir la emisión de compuestos orgánicos volátiles o de compuestos orgánicos muy volátiles, en particular aldehídos insaturados o saturados, al menos un aditivo, elegido a partir de alcoholes, dado el caso en combinación con una cantidad catalíticamente eficaz de ácido y/o un agente antioxidante,

caracterizado porque los aditivos se encuentran sobre un material de sustrato y este material de sustrato que presenta el aditivo se aplica entre las etapas a) y b) y/o después de la etapa b) sobre los productos de la trituración que contienen lignocelulosa o sobre el derivado de la madera prensado.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E11005690.

Solicitante: KRONOTEC AG.

Nacionalidad solicitante: Suiza.

Dirección: HALDENSTRASSE 12 6006 LUZERN SUIZA.

Inventor/es: HASCH,JOACHIM PROF. DR, BOROWKA,JULIA.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO O CONSERVACION DE LA MADERA O DE MATERIALES... > FABRICACION DE OBJETOS POR PROCEDIMIENTOS EN SECO,... > B27N1/00 (Pretratamiento de materiales de moldeo)

PDF original: ES-2537642_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para reducir la emisión de compuestos orgánicos volátiles de derivados de la madera

La presente solicitud se refiere a un procedimiento según la reivindicación 1 para fabricar derivados de la madera 5 recubiertos a base de lignocelulosa, en particular placas de aglomerado, placas de fibras o placas OSB (de fibras orientadas) , pero también de madera contrachapeada y madera maciza, en el que se tratan con al menos un aditivo estos derivados de la madera durante la fabricación, para reducir la emisión de compuestos orgánicos volátiles, pero también de compuestos orgánicos muy volátiles, como aldehídos insaturados o saturados. Con más exactitud son estos aditivos alcoholes, que dado el caso se añaden en combinación con cantidades catalíticamente eficaces de 10 ácido. Alternativa o adicionalmente puede realizarse un tratamiento con agentes antioxidantes adecuados. En otro aspecto se orienta la presente solicitud a la utilización según la reivindicación 11 de alcoholes, dado el caso en combinación con cantidades catalíticamente eficaces de ácido y/o agente antioxidante como aditivos para reducir la emisión de VOC, en particular de aldehídos saturados e insaturados, en la fabricación y la utilización de derivados de la madera procedentes de la lignocelulosa. Finalmente se orienta la solicitud a derivados de la madera que 15 pueden obtenerse con el procedimiento correspondiente a la invención según la reivindicación 14 y/o a derivados de la madera fabricados utilizando los aditivos con emisión reducida de compuestos orgánicos volátiles.

Estado de la técnica

La emisión de compuestos orgánicos volátiles (VOC) a partir de derivados de la madera (HWS) es un grave problema bajo el aspecto de la creciente utilización de productos leñosos en espacios interiores. A los compuestos orgánicos volátiles pertenecen, además de aldehídos saturados e insaturados, todas las sustancias orgánicas volátiles cuyo tiempo de retención en el cromatógrafo de gas se encuentra entre el C6 (hexano) y el C16 (hexadecano) . Los VOC no son una clase de sustancia homogénea, sino una colección de compuestos. Entre otros, 25 los mismos son ácidos orgánicos, aldehídos saturados e insaturados, alcoholes, ácidos carbónicos, terpenos, hidrocarburos alifáticos y aromáticos y muchos más. Además existen los llamados compuestos orgánicos muy volátiles (VVOC) , entre los que se encuentran por ejemplo el formaldehído o el ácido fórmico, que igualmente se presentan durante la fabricación de derivados de la madera. La emisión de estos ingredientes de la madera volátiles y muy volátiles o componentes de los adhesivos de productos de la madera, incluida la madera maciza y las placas 30 de derivados de la madera, representa un problema continuamente creciente, debido a los más estrictos valores límite y/o a una mayor sensibilización de los consumidores finales.

La expresión aldehídos, tal como se utiliza ahora, incluye aldehídos saturados e insaturados, siempre que se encuentren en las clases correspondientes a los compuestos orgánicos volátiles o compuestos orgánicos muy 35 volátiles.

Para evitar la emisión de estos compuestos orgánicos volátiles se han realizado hasta ahora diversas propuestas. Así en el documento EP 185 231 se describe la utilización de agentes oxidantes para reducir las emisiones. Además se formularon diversas propuestas para reducir la emisión de formaldehído. No obstante, debido a la heterogeneidad 40 de los compuestos orgánicos volátiles, se desea evitar o reducir la emisión de estos compuestos de una manera particularmente duradera. Desde luego es difícil una transformación de la clase heterogénea de VOCs, que en parte son tóxicos, mediante una única reacción química.

Por lo tanto, se sigue deseando, al igual que antes, una reducción de compuestos orgánicos volátiles y compuestos 45 orgánicos muy volátiles procedentes de la madera, en particular de ingredientes de la madera volátiles, durante la fabricación, pero también durante la utilización. Ha de tenerse en cuenta al respecto que la emisión de VOC, pero también la de VVOC, no se presenta sólo durante el proceso de fabricación, sino también durante la utilización mediante la descomposición de ingredientes de la madera, incluso mediante la descomposición química de los adhesivos utilizados. Las emisiones de VOC se basan desde luego principalmente en liberaciones debidas a la 50 madera de la llamada emisión primaria de ingredientes de la madera volátiles, como terpenos o productos de descomposición química, como ácido acético y las llamadas emisiones secundarias y/o terciarias, por ejemplo aldehídos superiores, como pentanal o ácidos carbónicos superiores. Estos productos de descomposición resultan de procesos de oxidación de larga duración de ingredientes de la madera, como ácidos grasos pero también lignina, celulosa y hemicelulosa. 55

Son productos de transformación típicos que se presentan entre otros durante el almacenamiento y la mecanización de la madera o productos de la trituración, por ejemplo pentanal y hexanal. Como compuestos especialmente críticos han de catalogarse en el grupo heterogéneo de los VOC y de los VVOC los aldehídos saturados e insaturados. Éstos no sólo son tóxicos, sino en parte también carcinógenos. Además han de catalogarse los mismos 60 como críticos en el aspecto olfativo. Los aldehídos se forman entre otros durante la fabricación de derivados de la madera, tal como se ha explicado antes y se liberan en particular de placas OSB (de fibras orientadas) con retardo mediante fragmentación de ácidos grasos insaturados y debido a la utilización de adhesivos que contienen aldehído. Precisamente para placas OSB en el sector de la construcción esto es un gran inconveniente, ya que en esta aplicación las placas OSB no presentan un recubrimiento que reduzca las emisiones y se construyen en 65

grandes cantidades, en particular como superficie de la placa, referido a la cantidad total de metros cúbicos de la sala o del edificio.

Se presentan problemas similares con una emisión de aldehídos cuando se utilizan derivados de la madera ligeros, como MDF (placas de fibras de densidad media) ligeras y superligeras para el aislamiento térmico. Éstos emiten 5 más intensamente aldehídos, por ejemplo aldehídos cíclicos. Entonces resultan problemas tanto debido a la cantidad emitida como también debido a la toxicidad de los compuestos.

Tal como ya se ha explicado, también debido a los adhesivos utilizados se liberan compuestos orgánicos volátiles, como aldehídos, durante la fabricación o a continuación durante la utilización. Entre los adhesivos que se tratan 10 actualmente en la fabricación de derivados de la madera, como placas OSB, con placas de fibras densas, etc., se encuentran adhesivos aminoplásticos, como adhesivos de urea-formaldehído (adhesivos UF) , adhesivos de melamina-urea-fenol-formaldehído (adhesivos MUPF) o adhesivos de melamina-urea-formaldehído (adhesivos MUF) . Otros adhesivos que se utilizan típicamente en derivados de la madera incluyen adhesivos a base de diisocianatos (PDMI) , adhesivos de poliuretano, adhesivos de fenol-formaldehído (adhesivos PF) y/o adhesivos de 15 tanino-formaldehído (adhesivos TF) o mezclas de los mismos. Al respecto, en el campo de las placas de fibras encuentran aplicación principalmente adhesivos aminoplásticos. Aquí se presenta una liberación de los aldehídos y otros VOCs y VVOCs, tanto durante la fabricación de derivados de la madera como también después de su fabricación o durante su utilización. Durante la fabricación de placas de fibras puede producirse, por ejemplo durante el tratamiento termomecánico de los materiales que contienen celulosa, una descomposición química parcial... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para fabricar derivados de la madera recubiertos a base de lignocelulosa, en particular placas de aglomerado, placas de fibras o placas OSB, que incluye las etapas:

a) poner en contacto productos de la trituración que contienen lignocelulosa con adhesivos, 5

b) prensar la mezcla procedente de a) bajo tratamiento con calor, añadiéndose además como aditivo entre la toma de contacto de la etapa a) y el prensado de la etapa b) y/o después del prensado de la etapa b) , para reducir la emisión de compuestos orgánicos volátiles o de compuestos orgánicos muy volátiles, en particular aldehídos insaturados o saturados, al menos un aditivo, elegido a partir de alcoholes, dado el caso en combinación con una cantidad catalíticamente eficaz de ácido y/o un agente antioxidante, 10

caracterizado porque los aditivos se encuentran sobre un material de sustrato y este material de sustrato que presenta el aditivo se aplica entre las etapas a) y b) y/o después de la etapa b) sobre los productos de la trituración que contienen lignocelulosa o sobre el derivado de la madera prensado.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, 15

caracterizado porque el aditivo es un polialcohol, en particular glicerina, etilenglicol, etanodiol o propanodiol.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 ó 2, en el que además se aporta ácido para la reacción de catálisis ácida de los alcoholes con aldehídos o ácidos grasos. 20

4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el agente antioxidante es ácido ascórbico, vitamina E o butilhidroxitolueno.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, 25

caracterizado porque el sustrato es un material que contiene celulosa, como papel, que está recubierto o impregnado con el aditivo por uno o por ambos lados.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque el material de sustrato se aplica por rasqueteado sobre el producto de la trituración que 30 contiene lignocelulosa antes del prensado y después de esparcirlo o tenderlo y/o tras el prensado sobre el derivado de la madera prensado.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el aditivo se aplica tras la etapa b) por uno o por ambos lados sobre el derivado de la 35 madera prensado y/o se aporta en al menos los productos de la trituración que contienen lignocelulosa y que forman la capa de cubierta.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el aditivo se añade a los productos de la trituración antes del prensado pero tras el 40 desfibrado o desvirutado.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los derivados de la madera son los que están fabricados a partir de virutas de madera, hebras de madera o fibras de madera como productos de la trituración que contienen lignocelulosa. 45

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la cantidad de aditivo añadido se encuentra entre 0, 5 y 5% en peso de substancia sólida referido a madera atro (secado absoluto) .

11. Utilización de un aditivo que contiene un alcohol, dado el caso en combinación con cantidades catalíticamente eficaces de ácido y/o un agente antioxidante, para reducir la emisión de compuestos orgánicos volátiles o compuestos orgánicos muy volátiles, en particular aldehídos saturados e insaturados, durante la fabricación y la utilización de derivados de la madera de lignocelulosa, caracterizada porque el aditivo puede aportarse o aplicarse durante el proceso de fabricación del derivado de la 55 madera con ayuda de un material de sustrato que contiene un aditivo.

12. Utilización según la reivindicación 11, caracterizada porque el aditivo se utiliza al menos en la capa de cubierta de placas OSB o placas de fibras de madera. 60

13. Utilización de según una de las reivindicaciones 11 ó 12, caracterizada porque el aditivo se aplica dosificadamente en una cantidad del 0, 5 al 5% en peso de substancia sólida referido a madera atro.

14. Derivado de la madera que puede obtenerse mediante un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10.

15. Derivado de la madera según la reivindicación 14, en el que el derivado de la madera son placas de fibras, en particular placas MDF ligeras y superligeras o placas 5 OSB.