Dbamy o Twoją prywatność

Używamy plików cookie, aby strona działała poprawnie, mierzyć ruch i personalizować marketing tylko za Twoją zgodą.

CASE STUDY

Stosunek F/U i wolny formaldehyd w żywicy mocznikowo-formaldehydowej (UF): kontrola reakcji w czasie rzeczywistym

W produkcji żywic mocznikowo-formaldehydowych stosunek formaldehyd/mocznik i poziom wolnego formaldehydu decydują o reaktywności i emisji produktu. Pokazujemy, jak kontrolować je bezpośrednio w reaktorze, w czasie rzeczywistym, zamiast czekać na titrację.
Zakład żywic mocznikowo-formaldehydowych i płyty drewnopochodne
Branża
Produkcja żywic mocznikowo-formaldehydowych (UF)
Zakres
Kontrola stosunku F/U i wolnego formaldehydu w czasie rzeczywistym

Kontekst klienta

Żywice mocznikowo-formaldehydowe (UF) to dominujące spoiwo płyt MDF i wiórowych, ponad 80% rynku żywic do drewna. Powstają w reaktorze wodnym z mocznika i formaldehydu, a o jakości decyduje stosunek formaldehyd/mocznik (F/U) oraz poziom wolnego formaldehydu na końcu reakcji.

Problem w tym, że stosunek F/U zmienia się w trakcie polikondensacji i różni między partiami, a wynik z laboratorium spływa po 30–45 minutach, gdy reakcja dawno poszła dalej. Partia poza specyfikacją oznacza przestój albo utylizację wsadu.

Wyzwanie

  • Stosunek F/U i wolny formaldehyd zmieniają się w trakcie reakcji; laborant pobiera próbkę ręcznie co kilkanaście minut, a titracja siarczynowa (EN 120) trwa 30–45 minut.
  • Decyzja o zatrzymaniu reakcji zapada po fakcie, co grozi partią off-spec lub przeżelowaniem wsadu.
  • Ręczny pobór z gorącego reaktora naraża pracowników na opary formaldehydu (CMR Kat. 1B).
  • Eksport i certyfikacja wymagają dokumentacji składu i emisji per partia (CARB ATCM 93120, EN 717-1, klasy emisji E0/E1).

Rozwiązanie

Zastosowaliśmy analizator Spectrally™ X1 INLINE z sondą zanurzeniową X1 PROBE. Sonda mierzy stosunek F/U i wolny formaldehyd bezpośrednio w reaktorze, w czasie rzeczywistym (co kilkanaście sekund) i bez poboru próbek. Model dostraja się do konkretnego procesu i pokazuje operatorowi moment osiągnięcia punktu końcowego polikondensacji.

Praca w gęstym, zarastającym medium jest możliwa dzięki samoczyszczącemu, wycofywanemu modułowi sondy (Retractex). Moduł działa cyklicznie: sonda wycofuje się z medium, okno optyczne zostaje przepłukane, po czym wraca do pozycji pomiarowej. Soczewka nie zalepia się osadami, a analizator pracuje w sposób ciągły, bez ręcznego czyszczenia w trakcie kampanii.

Tą samą sondą można śledzić lepkość żywicy jako pośredni wskaźnik postępu reakcji. W studium wykonalności na żywicach UF i MUF potwierdziliśmy inline’owy pomiar lepkości w zakresie roboczym (wynik częściowy), co domyka kontrolę reakcji bez zatrzymywania reaktora.

Wyniki

Metryka Wynik
Stosunek F/U i wolny formaldehyd pomiar inline w czasie rzeczywistym, bez ręcznego poboru
Lepkość (postęp polikondensacji) potwierdzona inline w studium wykonalności (zakres roboczy, wynik częściowy)
Metoda referencyjna (offline) titracja siarczynowa wolnego formaldehydu (EN 120): 30–45 min; lepkość rotacyjna offline
Driver eksportowy CARB ATCM 93120 i EN 717-1 wymagają dokumentacji składu i emisji per partia

Lepkość potwierdzono w studium wykonalności (wynik częściowy). Dla stosunku F/U i wolnego formaldehydu nie podajemy liczb wynikowych na tym etapie.

Co to oznacza dla Państwa procesu

Jeśli produkują Państwo żywice UF lub MUF do płyt drewnopochodnych, kontrola F/U i wolnego formaldehydu wprost w reaktorze pozwala trafić w punkt końcowy reakcji, ograniczyć liczbę partii off-spec i udokumentować skład oraz emisję pod wymagania odbiorców i normy (CARB, EN 717-1).

Najpewniejszą drogą weryfikacji na konkretnej recepturze jest krótkie studium wykonalności na realnych próbkach.

Poznaj rozwiązania Gekko Photonics

Chcesz dowiedzieć się więcej na temat analizatorów Spectrally™? Skontaktuj się z naszym ekspertem, który na podstawie krótkiej rozmowy doradzi najlepsze możliwości mierzenia Państwa procesu.

Skontaktuj się z nami

Dowiedz się ile możesz zaoszczędzić na swoim procesie ze Spectrally™.

Kontakt

Piotr Wyciechowski

Jeśli mierzą się Państwo z podobnym wyzwaniem w zakresie kontroli procesów chemicznych, stabilizacji jakości lub monitoringu reakcji w czasie rzeczywistym, porozmawiajmy o rozwiązaniu dopasowanym do Państwa warunków technologicznych.