降低木材中甲醛排放的方法技术

本发明专利技术涉及一种通过施用含氮混合物来降低木材的甲醛排放的方法。所述方法特征在于：（ｉ）将包含至少一种多胺和任选相对于混合物为至多２０％重量的尿素的混合物施于木材；（ｉｉ）将多胺施于颗粒或纤维块上或者施于颗粒或纤维块中；（ｉｉｉ）将多胺施于用于表面修饰的涂敷底材，和／或（ｉｖ）将多胺施于暴露点。所述多胺的最低分子量为５００ｇ／ｍｏｌ且具有至少６个伯氨基或仲氨基。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利说明 本专利技术涉及一种在木基材料中通过用多胺处理而降低甲醛排放的方法。而且，本专利技术还涉及一种可通过本专利技术方法生产的木基材料，涉及可通过本专利技术方法生产的层压材料，以及涉及这些木基材料和层压材料在生产家具、包装材料或室内装饰中的用途。 木基材料是一种实心木材的经济的且保护资源的替代品，并且尤其在家具制造中和作为建筑材料具有相当大的重要性。不同厚度的木材层、木条、小木块或各种木料的木材纤维用作原料。所述木材件或小木块通常用天然和/或合成粘合剂进行压制，且如果合适的话，加入其它的添加剂以获得片状或绳状的木基材料。 使用的粘合剂经常是含甲醛的粘合剂，例如脲醛树脂或含三聚氰胺的脲醛树脂。该树脂通过甲醛与尿素和三聚氰胺的缩聚而制备。为了获得良好的粘合性能，这里通常使用过量的甲醛。这将导致游离甲醛存在于成品木基材料中。额外的甲醛可通过缩聚物的水解释放出来。存在于木基材料中的游离甲醛和水解释放的甲醛在木基材料的使用寿命期间可释放到环境中。 木材自身也可将甲醛释放到环境中，尤其是在热处理后。经涂敷的木基材料通常比未涂敷的底材具有更低的甲醛排放(“Holz als Roh-undWerkstoff“第47卷，1989年，第227页)。 超过特定极限，甲醛可引起人类皮肤、呼吸道或眼睛的过敏或炎症，因此，在室内区域降低组分中的甲醛排放是重要的关注。 通过在生产过程中减少甲醛的加入而降低甲醛排放仅在有效程度上获得成功，因为粘合剂的粘合性能随着甲醛浓度的降低而被削弱，而且显著减慢粘合剂的固化。这导致更长的生产周期(描述在“Holzwerkstoffe undLeime“，M.Dunky，P.Niemz，Springer Verlag Berlin-Heidelberg，2002，251-302)。 降低甲醛排放的另一种可能方式在于将甲醛清除剂，如将尿素加入到小木块中或者加入到甲醛树脂中。然而，该方法的不足是减慢了树脂的固化速率。此外，还不利地影响了产物的机械性能。 近年来已经可以通过各种方式来降低木基材料的甲醛排放。这些方式的实例是 G.Myers(Forest Products Journal 1986，第36卷第6期，第41-51页)给出了可行方法的综述。这些包括使用低分子量的甲醛清除剂(如尿素或氨气)以其固体形式(例如碳酸氢铵)、水溶液(例如尿素溶液)或气体形式(NH3)施涂作为物理阻挡层的涂层。 木基材料(尤其是刨花板)用氨的气体处理(RY AB方法，Verko方法)和刨花板用甲醛清除剂的喷雾(Swedspan方法)已经在技术上变得重要(E.Roffael和H.Miertzsch， 1990，4，13-19)。在Swedspan方法(EP-B 0006486)中，将处于热态下的刨花板用尿素水溶液或含除氨物质的其它溶液进行喷雾。缺点是，由此处理的刨花板的涂敷性变差。在木基材料用氨的气体处理中(RY AB方法，Verko方法)，由于甲醛排放随着储存时间的延长而再次增加，因此已经证实是不利的(第16页，E.Roffael和H.Miertzsch， 1999，4，13-19)。 WO 2004/085125A2描述了一种降低粘合结合的木基材料的排放的方法，其中将对醛和对异氰酸酯呈反应性的物质的混合物施用于垂直于粘合结合的方向的直边。据说由此保留了由木材和粘合剂中出来的污染物。具有氨基或酰氨基的物质或含羟基的物质可用于该目的。例如可提到尿素、胍胺、乙胺、乙醇胺、蛋白质、醇和碳水化合物。 JP 2002-273145 A描述了一种降低木材复合物的甲醛排放的方法，其中将多种适于在每种情形下各自降低甲醛排放的措施相结合。所述的含水甲醛清除剂包含20～50％重量的尿素，余量为非挥发性胺——一种用于增加木材渗透性的试剂，以使得尿素和非挥发性胺可渗透到复合材料和成膜固体中，该成膜固体在干燥后变成在木材复合物上的甲醛的物理阻挡层。该薄膜可能不利地影响木材复合物的涂敷性。聚烯烃多胺也被描述作为非挥发性胺。这类物质通常理解为是指式H2N(-CH2-CH2-NH)n-H的短链线性多胺，其中n＝2、3和4。 尽管存在许多措施(如调节含甲醛粘合剂的化学计量或者加入甲醛清除剂)以及不同的用于木基材料后处理的方法，但为了降低木基材料的甲醛排放，其它措施是必要的。而且，来自在最终的表面装饰以及如果合适的话，后处理(例如通过钻孔、打磨或锯))之后形成的暴露区域的甲醛排放至今尚未考虑。 这些暴露区域例如作为孔存在于架子单元或家具背板中，且要求确保架子具有可灵活调节的高度。而且，架子不面对生活区域的那些侧通常是未经表面涂敷的，因此是暴露的。对于某些架子，甚至整个下侧都未涂敷，因此构成了甲醛释放的暴露区域。 因此，本专利技术的目的是降低木基材料的甲醛排放，其中木基材料的机械性能和涂敷性能以及膨胀值都不会受到如例如由下列情形可能导致的不利影响在甲醛清除剂中尿素的浓度过高或者施用铵盐。 此外，本专利技术的目的还有降低表面修饰过的木基材料的甲醛排放而不会不利地影响表面修饰的粘合或质量，即，外观和耐受性。此外，涂敷工艺也不会受到不利的影响。 因此，本专利技术的另一个目的是降低表面修饰过的木基材料的暴露区域的甲醛排放。 该目的由降低木基材料的甲醛排放的已知方法开始并通过施用含氮化合物而实现。因此，在本专利技术方法中， (i)将包含至少一种多胺和如果合适的话，基于混合物为至多20％重量的尿素的混合物施于木基材料； (ii)将多胺施于颗粒或纤维块上或者施于颗粒或纤维块中； (iii)将多胺施于用于表面修饰的涂敷底材，和/或 (iv)将多胺施于暴露区域； 所述多胺的分子量至少为500g/mol且具有至少6个伯氨基或仲氨基。 术语“颗粒或纤维块(particle or fiber cake)”应理解为指经喷洒的、涂过胶的颗粒或纤维，该颗粒或纤维如果合适的话，预先压实过。该颗粒或纤维块通常具有至少两倍于修饰过的木基材料的厚度。 术语“涂敷底材”应理解为指例如氨基塑料树脂薄膜，尤其三聚氰胺薄膜，预先浸渍过的材料、片、层压材料或单板等。 在本专利技术中，术语“暴露区域”应理解为指孔、未涂敷的暴露的边缘或面等，它们如例如在表面修饰后通过随后的钻孔、打磨或锯形成。 多胺可以含水形式施用或不加入溶剂就施用。优选使用多胺水溶液。 聚合物水溶液有利地通过在每种情形下将如下组分混合而获得——每种情况下基于聚合物溶液 (a)1～99％重量的多胺 (b)0～5％重量用于改善润湿性的添加剂 (c)0～30％重量的用于调节pH的添加剂 (d)0～30％重量的其它添加剂，如杀真菌剂、拒水剂、染料、有机溶剂 (e)0～50％重量的尿素 和补足100％重量的水，这些数据均基于混合开始时。 某种多胺或多种多胺的混合物可用作组分(a)。 多胺水溶液有利地包含5～90％重量的多胺，优选为10～75％重量的多胺，尤其是15～45％重量的多胺，特别优选25～40％重量的多胺，在每种情形下基于聚合物溶液。 优选使用的多胺是分子量至少为500g/mol、尤其至少为800g/mol并且具有至少6个、尤其至少10个伯氨基或仲氨基的那些。超支化多胺(尤其是聚乙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过施用含氮混合物来降低木基材料的甲醛排放的方法，其中，　（ｉ）将包含至少一种多胺和如果合适的话，基于混合物为至多２０％重量的尿素的混合物施于木基材料；　（ｉｉ）将多胺施于颗粒或纤维块上或者施于颗粒或纤维块中；　（ｉｉｉ）将多胺施于用于表面修饰的涂敷底材，和／或　（ｉｖ）将多胺施于暴露区域；　所述多胺的分子量至少为５００ｇ／ｍｏｌ且具有至少６个伯氨基或仲氨基。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：E鲁巴，S魏因克茨，M施密特，M芬克诺尔，C拜尔，R伦克威特兹，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]