pondělí 19. listopad 2018 2:53
Registrace    

Nová technológia spracovania odpadových DTD pre opätovné použitie vo výrobe

Recyklácia dreva je nová téma zo smerníc EU a zo zákona 79/2015 s platnosťou od 1. 1. 2016, v ktorom sa definuje 11 komodít so separovaným zberom a následnou recykláciou. Drevný odpad vrátane odpadu z aglomerovaných drevných materiálov je zatriedený medzi komunálny odpad. Na skládky komunálneho odpadu podľa uvedeného zákona sa nesmie dostať materiál, ktorý je možné zhodnotiť, či už recykláciou alebo ako energetický nosič.

Cieľom recyklácie dreva je jeho viacnásobné opätovné využitie. Zdrojom drevného odpadu s chemickou záťažou sú aj aglomerované materiály na báze dreva – drevotrieskové, drevovláknité a OSB dosky. Recyklácia drevného odpadu je náročná z dôvodu obsahu škodlivých chemických látok obsiahnutých v lepidle použitého pri výrobe a najmä v prídavných látkach, ktoré pôvodne slúžili na jeho ochranu proti vlhkosti, drevokazným hubám alebo na zvýšenie požiarnej odolnosti.

Preto sa začala zavádzať kategorizácia drevného odpadu podľa miery jeho kontaminácie, ktorá však v rámci EU nie je jednotná. Nemecko má platné „Nariadenie spolkovej vlády o požiadavkách na zhodnocovanie a likvidáciu dreva po skončení doby jeho používania“ z roku 2002, v ktorom kategorizuje odpadové drevo do piatich tried. Francúzsko klasifikuje iba tri kategórie. Anglicko má definované štyri stupne kontaminácie.

Výrobky z aglomerovaných materiálov: drevotrieskové dosky (DTD), drevovláknité nábytkové dosky (MDF) a konštrukčné OSB dosky sú pre energetické zhodnotenie väčšinou zaraďované do II. klasifikačnej skupiny. Tieto materiály sa vyrábajú s použitím lepidiel s obsahom dusíkatých látok (močovina, melamín), ktoré pri spaľovaní vytvárajú toxické dusíkaté zlúčeniny, normatívna požiadavka preto predpisuje špeciálny spôsob spaľovania.

Päťpercentná recyklácia je nedostatočná

Pri kondenzácii týchto lepidiel sa používa formaldehyd, ktorý pri DTD a MDF doskách sa z lepidla postupne uvoľňuje. Formaldehyd je toxická plynná látka, preto jeho uvoľňovanie, hlavne z nábytkových dosiek, sa prísne sleduje. Práve množstvo formaldehydu prítomného v starých doskách výrazne obmedzuje možnosti ich recyklácie (opätovné použitie pri výrobe dosiek na nábytok) tak, aby sa dodržala normovaná koncentrácia obsahu formaldehydu takýchto aglomerovaných doskách s obsahom recyklovaných triesok. Výskumy ukázali, že triesky z recyklovanej DTD je možné použiť len v množstve maximálne 5 % do opätovnej výroby. Podľa FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations) v roku 2014 bolo vyrobených vo svete okolo 100 mil. m3 DTD, z toho v Európe 52 mil. m3 DTD. DVD strednej objemovej hmotnosti MDF sa vyrobilo v Európe 17,2 mil. m3 a 3,5 mil. m3 OSB dosiek. Je logické, že ročný odpad aglomerovaných materiálov bude na úrovni ich výroby. Uvedená päťpercentná recyklácia materiálu je nedostatočná. V zahraničí boli vyvinuté technológie, ktoré z recyklovaných triesok znížia hladinu formaldehydu, čo umožní zvýšiť množstvo recyklovaných triesok v novej doske.

Tieto technológie sú založené na hydrolýze lepidla použitím tlaku pary a niekedy aj použitím kyslej alebo alkalickej hydrolýzy. Nevýhodou je, že formaldehyd obsiahnutý v doske sa uvoľní u spracovateľa naraz vo veľkom množstve. Druhou nevýhodou je, že pri použití vyšších teplôt alebo chemikálií dochádza k čiastočnej deštrukcii dreva vyvolanej hydrolýzou zložiek dreva. To sú aj obmedzujúce parametre pre tieto technológie.

Druhou možnosťou je dospieť k recyklácii aglomerovaných materiálov menej drastickým spôsobom s následnou technológiou výroby s použitím lepidiel s primeraným obsahom formaldehydu.

Skladba recyklovaných triesok

Aby nedochádzalo k nežiaducim javom pri dezintegrácii DTD je potrebné, aby boli kusy odpadovej drevotrieskovej dosky lepenej močovino-formaldehydovým (UF) lepidlom napučané, s relatívnou vlhkosťou cca 40 %. Tento stav sa dosiahne pri 30 min. máčaní kusov dosky vo vode o teplote min. 80 °C v závislosti na veľkosti a hrúbke odpadovej dosky. Takéto napučané kusy DTD dosiek sa trieskujú na trieskovacom zariadení Pallmann s okružím s pozdĺžnymi štrbinami (dĺžka – 54,1 mm, šírka – 5,5 mm). Získané triesky boli analyzované sitovými skúškami s percentuálnym zastúpením jednotlivých frakcií uvedeným v tabuľke.

Percentuálny podiel jednotlivých frakcií triesok po roztrieskovaní odpadových DTD

Pri trieskovaní odpadových DTD lepených močovino-formaldehydovým (UF) lepidlom s povrchovou fóliou získané výsledky sitových skúšok dokladujú zvýšenie podielu jemných častíc. Triesky sa po vysušení rozdelia do povrchových a do stredovej vrstvy. Triesky z odpadových aglomerovaných materiálov sa môžu miešať s trieskami získanými z natívneho dreva. Pri použití novej technológie výroby DTD vyvinutej v Slovenskom drevárskom výskumnom ústave (SDVÚ) je možné použiť ľubovoľné množstvo recyklovaných triesok. Od množstva recyklovaných triesok sa bude odvíjať skladba použitého lepidla. Pri 100 % zastúpení recyklovaných triesok sa použije 100 % lepidla s nulovým obsahom formaldehydu, ak použijeme 50 % recyklovaných triesok použijeme 50 % UF lepidla. Táto v SDVÚ vyvinutá technológia výroby drevotrieskových dosiek umožňuje použiť bezformaldehydové aj bezisocyanátové lepidlá na výrobu DTD. Takto vyrobené DTD dosky majú vlastnosti vyhovujúce STN EN.

Lepšie parametre DTD ako požaduje norma

Pri 100 % zastúpení recyklovaných triesok s použitím 100 % lepidla s nulovým obsahom formaldehydu majú  pripravené DTD nasledujúce vlastnosti (v zátvorke uvedené hodnoty sú hodnoty požadované normou STN EN 312-3: „Požiadavky na dosky na vnútorné zariadenia vrátane nábytku na použitie v suchom prostredí“):

  • pevnosť v ohybe – 17,42 N/mm2 (13 N/mm2),
  • modul pružnosti E – 1878 N/mm2 (1600 N/mm2),
  • pevnosť v ťahu kolmo na rovinu dosky – 0,722 N/mm2 (0,35 N/mm2).
  • obsah formaldehydu je na úrovni použitých recyklovaných triesok.

Pre dosky s použitím 50 % recyklovaných triesok a s použitím 50 % UF lepidla Kronores CB 1100 F (výrobca DIAKOL Strážske s.r.o.), sa nanáša s prídavkom 5 % tužidla DAM 390 (výrobca Duslo Šaľa) sušiny na sušinu lepidla a 50 % lepidla s nulovým obsahom formaldehydu, v celkovom množstve lepidla 10 % sušiny lepidla na sušinu triesok. Pripravené drevotrieskové dosky majú nasledujúce vlastnosti:

  • pevnosť v ohybe – 17,15 N/mm2, (13 N/mm2),
  • modul pružnosti E – 1965 N/mm2 (1600 N/mm2),
  • pevnosť v ťahu kolmo na rovinu dosky – 0,670 N/mm2 (0,35 N/mm2).
  • stanovené množstvo formaldehydu perforátorovou metódou – 5,8 mg/ 100g DTD

Z uvedených výsledkov vyplývajú ekonomické výhody použitia technológie SDVÚ pri výrobe DTD, keď na výrobu 1 m3 DTD použitím 100 % recyklovaných triesok sa ušetrí na surovine približne 35 €. V neposlednom rade teba zdôrazniť možnosti tejto technológie – umožní vyrábať bezformaldehydové DTD, čo je nový výrobok. Výrobcom nábytku takáto doska umožní vyrábať ekologický nábytok, ktorý zlepší životné prostredie v domoch a bytoch. Svetová zdravotnícka organizácia (WHO) registruje formaldehyd ako preukázaný karcinogén skupiny 1.

Autori: Ing. Henrich Lübke, Ing. Vladimír Ihnát, PhD.
Výskumný ústav papiera a celulózy, a.s. v Bratislave
Kontakt: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript., Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.

Odborný časopis na podporu dřevařské a nábytkářské výroby.

Zásady zpracování osobních údajů

Newsletter

Přihlaste se pro příjem newsletteru. Nezmeškáte tak žádné aktuální novinky.

Rozesíláme pouze důležité informace. Nespamujeme!