[发明专利]降低木材中甲醛排放的方法

说明书

本发明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，本发明还涉及一种可通过本发明方法生产的木基材料，涉及可 通过本发明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-und Werkstoff“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 und Leime“，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 2002-273145A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。