Abstract
Wood-based panels release different amounts of volatile organic acids, which depend, among other factors, on the binder used. The volatile acids released from the boards can be measured using the flask method following the principle of measuring the formaldehyde release according to EN 717-3. Particleboards bonded with alkaline curing phenol-formaldehyde resins (PF-boards) release higher amounts of acetic and lower amounts of formic acid compared to those boards bonded by acid curing urea-formaldehyde reins (UF-resins) or binders based on polymeric diphenylemethandiisocyanates (PMDI). This has been explained by the equilibrium reaction between sodium hydroxide in PF-resins and volatile acids, which leaves less free formic acid than free acetic acid to emanate from the boards. Increasing the binder content in the boards also leads to an increase in the over all amount of sodium hydroxide in the boards. Accordingly, less free acids are left, which could be released from the boards. Fibres made by the chemo-thermo-mechanical process (CTMP) using sodium hydroxide and sodium sulphite as pulping agents release less formic acid than those made by the thermo-mechanical pulping (TMP). This behaviour was also attributed to the equilibrium reaction between the alkali in CTMP-boards and the volatile acids.
Zusammenfassung
Holzwerkstoffe geben u. a. in Abhängigkeit von dem verwendeten Bindemittel unterschiedliche Mengen an Ameisen- und Essigsäure ab, die nach dem Prinzip der Flaschenmethode in Anlehnung an die Vorgehensweise bei der Bestimmung der Formaldehydabgabe nach EN 717-3 bestimmt werden können. Mit alkalisch härtenden Phenolformaldehydharzen hergestellte Holzspanplatten (PF-Platten) geben weitaus mehr Essigsäure und viel weniger Ameisensäure ab als jene die mit Säure härtenden Harnstoffformaldehydharzen (UF-Harze) oder mit Klebstoffen auf Basis von polymeren Diphenylmethandiisocyanaten (PMDI) hergestellt wurden. Dies wird damit erklärt, dass es zwischen dem Alkali in PF-Spanplatten und den flüchtigen Säuren zu Gleichgewichtsreaktionen kommt, bei denen mehr Formiationen als Acetationen im Gleichgewicht sind. Eine Erhöhung des Bindemittelanteils in PF-Spanplatten verringert die Abgabe von Essig- und Ameisensäure, da hierdurch zwangsläufig die Alkalimenge in den Platten erhöht wird, die die Bildung von Formiat- und Acetationen forciert. Auch aus den Fasern, die nach dem chemo-thermo-mechanischen Prozess (CTMP) hergestellt wurden, entweicht mehr Essigsäure und weniger Ameisensäure als aus den Fasern, die nach dem thermo-mechanischen Prozess (TMP) hergestellt sind. Dies wird auch durch die Gleichgewichtsreaktion zwischen dem Alkali und den flüchtigen Säuren erklärt.
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References
EN 717-3 (1996) Holzwerkstoffe – Bestimmung der Formaldehydabgabe – Teil 3: Formaldehydabgabe nach der Flaschen-Methode
Enger K (1951) Zur Trocknung von Hölzern bei Temperaturen über 100 °C. Holz Roh- Werkst 9:84–97
Jayme G, Reimann K (1958) Papierchromatographische Untersuchungen eines Nadelholzdampfkondensates. Das Papier 12:47–53
Klauditz W (1957) Zur biologisch-mechanischen Wirkung der Acetylgruppen im Festigkeitsgewebe der Laubhölzer. Holzforschung 11:47–55
Packman DF (1960) The Acidity of Wood. Holzforschung 14:178–183
Risholm-Sundman M, Lundgren M, Vestin E, Harder P (1998) Emission of acetic acid and other volatile organic compounds from different species of solid wood. Holz Roh- Werkst 56:125–129
Roffael E (1987) Veränderung von pH-Wert, Pufferkapazität und Gehalt an flüchtigen Säuren in waldfrischen Holzspänen durch Lufttrocknung. Holz Roh- Werkst 45:470
Roffael E (1988) Voruntersuchungen über die Abgabe von flüchtigen Säuren aus Holzspanplatten. Adhäsion 32(12):21–29
Roffael E, Miertsch H, Schröder M (1990) Zum Mechanismus der Bildung von flüchtigen Säuren bei der Verleimung mit alkalisch härtenden Phenolformaldehydharzen. Holz-Zentralblatt 116:1684–1685
Roffael E, Dix B, Schneider T (2007) Influence of pulping process on the emission of formaldehyde and volatile organic compounds from pulp and medium density fibreboard. Holz Roh- Werkst 65:145–148
Sandermann W, Gerhardt U, Weissmann G (1970) Untersuchungen über flüchtige organische Säuren in einigen Holzarten. Holz Roh- Werkst 28:59–67
Stamm AJ (1961) A comparison of three methods for determining the pH of wood and paper. Forest Prod J 11(7):310–317
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Roffael, E. On the release of volatile acids from wood-based panels – chemical aspects – . Holz Roh Werkst 66, 373–378 (2008). https://doi.org/10.1007/s00107-008-0272-2
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