Застосування модифікованих наночастинок у деревних матеріалах для зменшення викиду летких органічних сполук (voc)

Реферат: Винахід відноситься до застосування модифікованих наночастинок в деревних плитах, зокрема в OSB-плитах, для зменшення викиду летких органічних сполук (VOC), при цьому наночастинки модифіковані щонайменше однією сполукою загальної формули (І), RaSiX(4-a), де X являє собою Н, ОН або фрагмент, здатний гідролізуватися, вибраний із групи, що включає галоген, алкоксі, карбоксил, аміно, моноалкіламіно або діалкіламіно, арилоксі, ацилоксі, алкілкарбоніл; R являє собою органічний фрагмент, який не здатний гідролізуватися, причому R, вибраний з групи, що включає заміщений та незаміщений алкіл, заміщений та незаміщений арил, заміщений та незаміщений алкеніл, заміщений та незаміщений алкініл, заміщений та незаміщений циклоалкіл, заміщений та незаміщений циклоалкеніл, який може бути перерваний -О- або -NH-, та де R має щонайменше одну функціональну групу Q, вибрану із групи, що включає епоксид, гідроксил, етер, аміно, моноалкіламіно, діалкіламіно, заміщений та незаміщений анілін, амід, карбоксил, алкініл, акрилоїл, акрилоїлоксі, метакрилоїл, метакрилоїлоксі, меркапто, ціано, алкоксі, ізоціанат, альдегід, алкілкарбоніл, ангідрид кислоти та/або групу фосфорної кислоти, причому а = 1, 2, 3, зокрема, 1 або 2. UA 110561 C2 (12) UA 110561 C2 UA 110561 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Дана заявка стосується застосування модифікованих наночастинок за п. 1 формули даного винаходу, способу одержання деревних плит із використанням модифікованих наночастинок за п. 12 формули даного винаходу, а також деревних плит, що одержують у такому способі, за п. 15 формули даного винаходу. Як відомо, деревні плити складаються із лігноцелюлози або із лігноцелюлози, що містить матеріали, такі як деревні волокна або деревна стружка. Лігноцелюлоза в якості інгредієнтів містить целюлозу, геміцелюлозу та лігнін. Целюлоза являє собою довголанцюгову макромолекулу, що складається із ланок глюкози, геміцелюлози, яка являє собою розгалужену макромолекулу на основі пентоз, та лігніну, який являє собою просторову макромолекулу на основі ланок метоксифенілпропану. Целюлоза та геміцелюлоза утворюють структурну речовину клітинної стінки, у той час як лігнін в якості заповнюючої речовини у структурі клітини обумовлює одеревіння. В ході одержання деревних плит та, зокрема, у зв'язку із способом одержання дерев'яних стружок, утворюється або вивільнюється велика кількість летких органічних сполук. Леткі органічні сполуки, які легко випаровуються або вже знаходяться у вигляді газу при більш низьких температурах, наприклад, кімнатній температурі, відносяться до летких органічних сполук, які також називають VOC. Усі сполуки, які являються легколеткими або які вже присутні у газоподібній формі при низьких температурах, відносяться до летких органічних сполук. Температура кипіння органічних сполук, що відносяться до VOC, знаходиться зазвичай у діапазоні від 50 дo 260 °C. Проте, визначення VOC залежить від країни та змінюється відповідно. Зокрема, при використанні у внутрішніх приміщеннях будівельних виробів, таких як деревні плити, викид легколетких органічних сполук являє собою певне джерело впливу на здоров'я. У Німеччині санітарно-гігієнічну експертизу викиду летких органічних сполук у внутрішніх приміщеннях будівель здійснює Комітет санітарно-гігієнічної експертизи будівельних виробів (AgBB). Відповідно до критеріїв, встановлених даним комітетом, леткі органічні сполуки (VOC) включають речовини із довжиною ланцюга C6-C16, а малолеткі органічні сполуки (SVOC) включають речовини із довжиною ланцюга більше C16-C22. Легколеткі органічні сполуки (VOC) при цьому розглядають або як окрему речовину або у сумі у вигляді TVOC (загальної леткої органічної сполуки). Викид VOC з будівельних матеріалів, як правило, досліджують у випробувальних камерах. Значення TVOC придатних будівельних виробів повинно становити відповідно до критеріїв 3 3 AgBB через 3 дні 10 мг/м або нижче та через 28 днів 1 мг/м або нижче (схема оцінки для VOC для деревних будівельних виробів AgBB, 2010). Аналогічні керівні принципи були встановлені Bundesumweltamt, відповідно до яких викид 3 VOC менше 300 мкг/м класифікують як гігієнічно безпечний (Umweltbundesamt 2007, Bundesgesundheitsblatt 7, сторінки 999-1005). У деревообробній промисловості особливе значення мають легколеткі органічні альдегіди, такі як формальдегід або гексаналь, а також легколеткі органічні терпени. Відповідно, дана заявка стосується зменшення кількості альдегідів та терпенів, зокрема монотерпенів. Альдегід, такий як гексаналь, при цьому утворюється або із природних компонентів у лісоматеріалах або при окисному розкладанні природних жирів. Терпени містяться у смолі компонента натуральної деревини. В основному леткі органічні сполуки являються або побічними продуктами у способі одержання, або повільно вивільнюються у навколишнє середовище при застосуванні продукту. Ці процеси створюють конкретні проблеми, які можуть підвищувати вартість всього способу одержання та/або призводити до неприємного запаху при використанні плит на основі деревного волокна. Леткі органічні сполуки VOC або вже присутні у деревному матеріалі, або вивільнюються із нього в способі обробки, або утворюються згідно з сучасним знанням шляхом розкладання ненасичених жирних кислот, які, крім того, являються продуктами розкладання деревини. Звичайними продуктами переробки, які з'являються в способі обробки, є, наприклад, пентаналь або гексаналь, але також й октаналь, октеналь або 1-гептеналь. Зокрема, хвойна деревина, яку використовують, в першу чергу, для одержання деревноволокнистих плит або OSB-плит середньої щільності, містить велику кількість смол та жирів, які викликають утворення летких терпенових сполук та альдегідів. VOC та альдегіди, такі як формальдегід, також можуть утворюватись при використанні конкретних зв'язуючих для одержання деревних матеріалів. Відповідно, VOC-викид, зумовлений виключно вивільненнями, пов'язаними із деревиною, які можуть поділятися на первинний викид легколетких деревних компонентів, таких як терпени або 1 UA 110561 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 продукти хімічного розкладу, такі як оцтова кислота, та так звані вторинні викиди, наприклад, вищі альдегіди, такі як пентаналь або вищі карбонові кислоти. VOC-викид є значною проблемою в залежності від використання деревних плит, наприклад у формі OSB-плит, та в залежності від просторового навантаження. Крім того, викид VOC являється недоліком для деревноволокнистого ізоляційного матеріалу, який власно являється екологічним у порівнянні з іншими, наприклад, мінеральними ізоляційними матеріалами. Таким чином, у зв'язку із зазначеними причинами бажано знизити вивільнення летких органічних сполук із деревних плит. Внаслідок цього раніше були вибрані різні підходи. В DE 10 2007 050 935 A1 описують спосіб одержання деревних матеріалів, при якому перед пресуванням до деревних волокон додають зв'язуюче, що містить глютен, зв'язуюче, що містить молочний білок, зв'язуюче, що містить рослинний білок, або похідні даних зв'язуючих. Зв'язуючі, що містять глютен, являють собою міздряний клей, кістковий клей, шкіряний клей; зв'язуючі, що містять молочний білок, являють собою серед інших казеїновий клей, а зв'язуючі, що містять рослинний білок, являють собою серед інших соєвий клей. У US 2009/0130474 A1 поглиначі альдегідів додають до деревного матеріалу або до зв'язуючого матеріалу. Бісульфіти, піросульфіти, наприклад, гідросульфіт натрію, гідросульфіт калію, сульфіт цинку, сульфіт магнію або сульфіт алюмінію, або дитіоніти описані у даному документі в якості типових поглиначів альдегідів. Відповідно до WO 2010/136106 в якості поглинача альдегідів в ході одержання деревних матеріалів до суміші із деревних волокон та зв'язуючого додають цеоліт. При використанні цеолітів в якості поглиначів альдегідів виникає декілька недоліків. Наприклад, відносно великі кількості, приблизно 5 %, мають бути додані до абсолютно сухої деревини. Технічною задачею даного винаходу є зменшення викидів, тобто викиду легколетких органічних сполук, таких як альдегіди та терпени, із деревних плит, наприклад, OSB-плит, в перспективі до найнижчого можливого рівня. Поставлену задачу вирішували шляхом використання модифікованих наночастинок згідно з ознаками за п. 1 формули даного винаходу. Відповідно, модифіковані наночастинки використовують у деревних плитах, зокрема OSBплитах, для зменшення викиду летких органічних сполук (VOC) відповідно до даного винаходу, де наночастинки модифіковані щонайменше однією сполукою загальної формули (I), RaSiX(4-a) (I), де - X являє собою H, OH або фрагмент, який здатний гідролізуватися, вибраний із групи, що включає галоген, алкоксі, карбоксил, аміно, моноалкіламіно або діалкіламіно, арилоксі, ацилоксі, алкілкарбоніл, - R являє собою органічний фрагмент, який не здатний гідролізуватися, причому R вибраний із групи, що включає заміщені та незаміщені алкіли, заміщені та незаміщені арили, заміщені та незаміщені алкеніли, заміщені та незаміщені алкініли, заміщені та незаміщені циклоалкіли, заміщені та незаміщені циклоалкеніли, які можуть бути перервані –O- або –NH-, та - де R містить щонайменше одну функціональну групу Q, вибрану із групи, що включає епоксид, гідроксил, ефір, аміно, моноалкіламіно, діалкіламіно, заміщений та незаміщений анілін, амід, карбоксил, алкініл, акрилоїл, акрилоїлоксі, метакрилоїл, метакрилоїлоксі, меркапто, ціано, алкоксі, ізоціанат, альдегід, алкілкарбоніл, ангідрид кислоти та/або групу фосфорної кислоти, та - a=1, 2, 3, зокрема 1 або 2. Використовувані наночастинки, зокрема, оксидні, гідроксидні або оксигідроксидні наночастинки на сонові SiO2, Al2O3, ZrO2, TiO2, SnO, мають гідрофільну поверхню, утворену за гідроксильними групами та, таким чином, можуть бути хімічно інтегровані до матриці деревного волокна за допомогою конденсації. Крім того, гідрофільна поверхня частинки забезпечує хімічне зв'язування або з'єднання різних силанових сполук. Функціональні силанові сполуки зв'язують за допомогою способу гідролізу та конденсації із використанням кислот або основ в присутності води на гідрофільній поверхні нанорозмірних частинок. Модифіковані наночастинки переважно одержують в способі, протягом якого частинки поміщають спочатку у водний розчин з прийнятним каталізатором, зокрема, у кислоту або основу, та додають відповідні силанові сполуки при температурах 50 °C та 80 °C. Таким чином відбувається гідроліз із подальшою конденсацією силанів на поверхню частинки, де приблизно 90 % силанів зв'язується із поверхнею частинки. 2 UA 110561 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 В способі одержання даних частинок переважно одержують водний розчин, який містить наночастинки із силановим шаром (силановим моношаром) на поверхні, та гідролізують, але необов'язково конденсують мономери силану. Наявність силанового шару (силанового моношару) на поверхні частинки обумовлюється концентрацією від 0,1 дo 0,8 ммоль силану/г частинки, переважно від 0,4 дo 0,6 ммоль силану/г частинки (виміряною за допомогою TEM). Фрагмент X переважно вибраний із групи, що включає фтор, хлор, бром, йод, C1-6алкоксі, зокрема метоксі, етоксі, н-пропоксі та бутоксі, зокрема ацетоксі або пропіоноксі, C27алкілкарбоніл, зокрема ацетил, моноалкіламіно або діалкіламіно із C 1-C12, зокрема C1-C6. Зокрема, групами, які здатні гідролізуватися, переважно являються C1-4алкоксі групи, зокрема метоксі та етоксі. Органічний фрагмент R, який не здатний гідролізуватися, переважно вибраний із групи, що включає заміщений та незаміщений C1-C30алкіл, зокрема, C5-C25алкіл, заміщений та незаміщений C2-C6алкеніл, заміщений та незаміщений C3-C8циклоалкіл, а також заміщений та незаміщений C3-C8циклоалкеніл. При використанні фрагментів циклоалкілу та циклоалкенілу, вони переважно зв'язані за допомогою C1-C10-, зокрема, C1-C6алкільного зв'язуючого засобу з атомом Si. Можливо також, що при використанні алкенільних або циклоаленільних груп в якості фрагмента R, їм не обов'язково мати функціональну групу Q. В даних випадках Q може являти собою H, відповідно. У одному варіанті здійснення фрагмент R, який не здатний гідролізуватися, вибираний із групи, що включає метил, етил, н-пропіл, ізопропіл, н-бутил, s-бутил, трет-бутил, пентил, гексил, циклогексил, вініл, 1-пропеніл, 2-пропеніл, бутеніл, ацетиленіл, пропаргіл, заміщений та незаміщений бутадієніл, а також заміщений та незаміщений циклогексадієніл. Під виразом "органічний фрагмент, який не здатний гідролізуватися, ” в межах значення даної заявки слід розуміти органічний фрагмент, який не забезпечує утворення в присутності води OH-групи або NH2-групи, з'єднаної з атомом Si. Щонайменше одна функціональна група Q, яка присутня у органічному фрагменті, який не здатний гідролізуватися, переважно включає аміногрупу, моноалкіламіногрупу, арильну групу, зокрема, фенільну групу, гідроксильну групу, акрилову групу, групу акрилоксі, метакрилову групу або групу метакрилоксі, епоксидну групу, зокрема, гліцидил- або гліцидилоксигрупу та/або групу ізоціано. Зокрема, переважно в якості функціональної групи Q виступає аміногрупа, гідроксильна група та/або фенільна група. Як описано, фрагмент R, який не здатний гідролізуватися, має щонайменше одну функціональну групу Q. Крім того, фрагмент R також може бути заміщений додатковими фрагментами. Вираз заміщений при використанні "алкіл", "алкеніл", "aрил", тощо, означає заміну одного або декількох атомів, зазвичай атома H, одним або декількома наступними замісниками, переважно одним, або двома атомами наступних замісників: галоген, гідроксі, захищений гідроксі, оксо, захищений оксо, C3-C7циклоалкіл, біциклічний алкіл, феніл, нафтил, аміно, захищений аміно, монозаміщений аміно, захищений монозаміщений аміно, дизаміщений аміно, гуанідино, захищений гуанідино, гетероциклічне кільце, заміщене гетероциклічне кільце, імідазоліл, індоліл, піролідиніл, C1-C12алкоксі, C1-C12ацил, C1-C12ацилоксі, акрилоїлоксі, нітро, карбоксі, захищений карбоксі, карбомоїл, ціано, метилсульфоніламіно, тіол, C 1-C10алкілтіол та C1-C10алкілсульфоніл. Заміщені алкільні групи, арильні групи, алкенільні групи можуть бути заміщені один або декілька разів та переважно один раз або двічі тими самими або іншими замісниками. Вираз "алкініл", що використовується у даному документі, переважно стосується фрагмента формули C≡C, зокрема у вигляді "C2-C6алкінілу". Приклади C1-C12алкінілів включають етиніл, пропініл, 2-бутиніл, 2-пентиніл, 3-пентиніл, 2-гексиніл, 3-гексиніл, 4-гексиніл, вініл, а також ди- та триіни та розгалужені алкільні ланцюги. Вираз "арил", що використовується у даному документі, відноситься переважно до ароматичних вуглеводнів, наприклад, феніл, бензил, нафтил або антрил. Заміщеними арильними групами являються арильні групи, які заміщені одним або декількома замісниками, як описано вище. Вираз "циклоалкіл" включає переважно групи циклопропілу, циклобутилу, циклопентилу, циклогексилу та циклогептилу. Вираз "циклоалкеніл" відноситься переважно до заміщених або незаміщених циклічних груп, таких як циклопентеніл або циклогексеніл. Вираз "циклоалкеніл" також охоплює циклічні групи із кон'югованими подвійними зв'язками, наприклад, циклогексадієни. 3 UA 110561 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Вираз "алкеніл" в межах значення даної заявки включає групи із одним або декількома подвійними зв'язками, де подвійні зв'язки можуть також бути присутні у кон'югованій формі, наприклад, бутадієни. Функціональна група Q, зокрема, являє собою групу, що може вступати в реакцію із альдегідною групою. Наприклад, аміногрупа може реагувати із альдегідом з утворенням основи Шиффа. Гідроксильна група може також реагувати із альдегідом при утворенні ацеталю або геміацеталю. При використанні арильної групи, наприклад, фенільної групи в якості функціональної групи Q, ароматична група може функціонувати як поглинач радикалів, що утворюються в випадку обробки деревини, зокрема, альдегідні радикали та терпенові радикали, таким чином поглинання легколетких альдегідів та терпенів може також мати місце у даному документі. Використання алкенілів, зокрема, алкенілів з кон'югованими подвійними зв'язками, таких як заміщені та незаміщені бутадієни або циклоалкеніли, зокрема, циклоалкеніли, з кон'югованим подвійним зв'язком, наприклад, заміщені та незаміщені циклогексадієни, дозволяє перетворення легколетких терпенів за допомогою теплової реакції Дільса-Альдера. При виборі прийнятних дієнових сполук утворюються високомолекулярні циклічні сполуки, які більше не являються леткими і, таким чином, залишаються у деревині. Зокрема, переважними силановими сполуками, які використовуються в даний час, являються аміноетил-аміноетил-амінопропіл-триметоксисилан, амінопропіл-триметоксисилан, фенілтриетоксисилан. Переважно використовувані частинки мають розмір 2-400 нм, переважно 2-100 нм, зокрема, переважно 2-50 нм. Частинки можуть мати, зокрема, оксидну, гідроксидну або оксигідроксидну природу, при цьому вони можуть бути синтезовані за допомогою різних способів, наприклад, способу іонного обміну, обробки в плазмі, золь-гель способу, подрібнення або також полуменевого розділення. У переважному варіанті здійснення використовують частинки на основі SiO2, Al2O3, ZrO2, TiO2, SnO, при цьому частинки SiO2 являються, зокрема, переважними. 2 Дані використовувані наночастинки можуть мати питому поверхню 50-500 м /г, переважно 2 2 100-400 м /г, зокрема, переважно 200-300 м /г. Визначення питомої площі проводять шляхом вимірювання поглинання азоту згідно способу BET, Брюнера–Еммета–Теллера. Зокрема, переважно, якщо модифіковані наночастинки використовують для зниження вивільнення альдегідів із деревної стружки, що використовується у деревних плитах, зокрема C1-C10альдегідів, зокрема, переважно формальдегіду, aцeтальдегіду, пентаналю, гексаналю, тощо. Як докладно описано вище, вивільнення альдегідів відбувається, зокрема, при обробці деревини. Зокрема, також переважно, якщо модифіковані наночастинки використовують для зменшення вивільнення терпенів із деревних стружок, що використовують у деревних плитах, зокрема C10монотерпенів та C15сесквітерпенів, зокрема, переважно aциклічних або циклічних монотерпенів. Типовими ациклічними терпенами являються терпени вуглеводнів, такі як мірцен, терпенові спирти, такі як гераніол, ліналоол, іпсенол та терпенальдегіди, такі як цитраль. Типовими представниками моноциклічних терпенів являються п-ментан, терпинен, лімонен або карвон, а типовими представниками біциклічних терпенів являються карен, пінен, борнан, де, зокрема, значення мають 3-карен та α-пінен. Терпени являються компонентами смол дерев та тому присутні, зокрема, у таких видах дерев, що містять велику кількість смоли, таких як сосни або ялини. Модифіковані частинки використовують в способі одержання деревних плит, зокрема OSBплит, які характеризуються зменшеним викидом летких органічних сполук (VOC), при цьому спосіб включає наступні етапи: a) одержання деревних трісок із придатної деревини, b) перетворення тріски на деревну стружку, c) проміжне витримування деревної стружки, зокрема, у силосі або бункерах, d) висушування деревної стружки, e) сортування або просіювання деревної стружки відповідно до розміру деревної стружки, f) якщо необхідно, додаткове подрібнення деревної стружки, g) нанесення деревної стружки на конвеєрну стрічку за допомогою повітряного просіювання та/або розсипного просіювання з утворенням настилу із розсіяного матеріалу, h) пресування деревної стружки, розташованої на конвеєрній стрічці, при цьому в ході та/або після одного із етапів b)-h) додають щонайменше суспензію, що містить модифіковані частинки, як описано вище. 4 UA 110561 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 У способі за даним винаходом, таким чином, використовують суспензію, що містить модифіковані наночастинки. Таким чином, використовують суспензію у вигляді водного розчину, що характеризується відносним вмістом модифікованих наночастинок щонайменше 20 ваг. %, переважно щонайменше 40 ваг. %, зокрема, переважно щонайменше 50 ваг. %. Відповідно до даного способу модифіковані частинки можуть змішувати із деревною стружкою у будь-який момент способу одержання деревних плит. Можливо також, що суспензію, яка містить модифіковані частинки, наносять на деревну стружку в декількох місцях в ході способу. Придатний клей або зв'язуюче можуть також змішувати із деревною стружкою або можуть розпилювати на деревну стружку в будь-який момент способу одержання. На додаток до згаданих вище етапів способу, деревну стружку очищають від домішок, наприклад, під час сухої чистки або вологої чистки, переважно перед її подрібненням. У одному варіанті здійснення способу має місце розділення одержаної стружки на верхній та середній шар. Це здійснюють за допомогою просіювання, під час якого матеріал на основі стружки розподіляють відповідно до розміру. Таким чином, середній шар містить переважно більш дрібну деревну стружку, а верхній шар містить більш крупну деревну стружку. Далі у додатковому варіанті здійснення склеювання верхнього та нижнього шару проводять шляхом розпилювання прийнятного клею під високим тиском та подальшого злиття у рулон. Склеювання та злиття здійснюють окремо для верхнього та для нижнього шару. Способи одержання OSB-плит відрізняються від способу одержання деревностружкових плит або одержання деревноволокнистих плит, зокрема, щодо розміру та характеристик використовуваної деревної стружки, а також щодо застосовуваного тиску та температур. Основна процедура способу, а також порядок етапів способу являються, все-таки, схожими для всіх плит та, таким чином, являються відомими для фахівця у даній галузі. Суспензія, що містить модифіковані наночастинки, може бути введена різними шляхами до деревних плит під час способу одержання. Суспензія, що містить модифіковані наночастинки, може бути змішана із клеєм або зв'язуючим, що мають бути нанесені, може бути нанесена одночасно із клеєм або зв'язуючим на деревну стружку, може бути розпилена на деревну стружку перед її висушуванням, або може бути розпилена на рівномірно розподілений шар деревної стружки перед пресуванням. В одному варіанті здійснення додавання суспензії у вигляді чистого водного розчину наночастинок відбувається таким чином, що одночасно відбувається склеювання верхнього та/або середнього шару. У додатковому варіанті щодо клею здійснюють додавання або первинне змішування чистого водного розчину наночастинок та потім виконують склеювання стружки із вказаною сумішшю клею із наночастинками. У даному контексті також можливим являється додавання водного розчину наночастинок під час одержання клею. Відповідно до даного способу також можливо додавання суспензії чистого водного розчину наночастинок перед висушуванням стружки та, таким чином, перед розсіюванням на загадану стружку, наприклад, за допомогою розпилювання. У ще одному варіанті можливо розпилювання на поверхні рівномірно розподілених деревних стружок водного розчину наночастинок. Об'єктом даного винаходу також являється деревна плита, зокрема, OSB-деревна плита, одержана у описаному вище способі. Деревна плита, що виготовляється за допомогою способу за даним винаходом, 3 характеризується викидом альдегідів, зокрема, викидом гексаналю менше 1000 мкг/м , зокрема, 3 3 менше 800 мкг/м , зокрема, переважно менше 500 мкг/м , та викидом терпенів, зокрема, 33 3 карену менше 2000 мкг/м , зокрема, менше 1500 мкг/м . Наведені значення в кожному випадку відносяться до вимірювань у мікрокамері, яка являється комерційно доступною. Даний винахід більш докладно описаний далі за допомогою декількох прикладів. Приклади VOC-викид із декількох OSB-зразків досліджували у мікрокамері. Зразок 0, таким чином, являє собою нульовий зразок. Різні модифіковані наночастинки додавали до всіх інших зразків 1-3, які модифікували на поверхні різними функціональними групами відповідно до наступної таблиці 1. 5 UA 110561 C2 Таблиця 1: використовувані у зразках модифіковані наночастинки Зразок або Силан плита 0 1 Аміноетил-аміноетил-амінопропіл-триметоксисилан 2 Амінопропіл-триметоксисилан 3 Феніл-триетоксисилан 5 10 15 [ммоль] силану/г частинок SiO2 0,42 0,45 0,46 Одержання лабораторних плит Декілька випробувальних OSB-плит одержували за допомогою лабораторного пресу 3 розміром 12 мм x 300 мм x 300 мм та насипною щільністю 650 кг/м . У випадку першої плити 0 добавки не додавали. Дозування виконували тільки на верхній шар. Для цієї мети з виробничої лінії взяли склеєну вузьку стружку (12 % MUPF) та рівномірно змішували із відповідною добавкою, а потім розсіювали. Дозування у кожному випадку виконували 40 г модифікованих частинок (за винятком випадку зразка 0) на 140 г склеєного верхнього шару. Середній шар був немодифікований, але взятий із лінії (склеєний за допомогою PMDI). Результати 3 При цьому викид із OSB-плит наводять у вигляді інтенсивності викиду в одиницях мкг/м , 3 2 де питома витрата повітря на одиницю площі ввжається q=1 м /(м *год.). Далі описано вплив модифікованих частинок щодо VOC-речовин, н-гексаналю, як представника альдегідів, та 3-карену, як представника моноциклічних терпенів. Швидкість зменшення гексаналю та 3-карену при використанні різних модифікованих частинок приведена в наступній таблиці 2. Таблиця 2: інтенсивність викиду гексаналю та 3-карену із досліджуваних зразків Зразок 0 1 2 3 20 25 30 н-Гексаналь [мкг/м3] 872 295 434 733 3-Карен [мкг/м3] 1972 1941 1086 1356 Можна спостерігати зменшення кількості н-гексаналю у порівнянні із нульовим зразком для зразку 1 на приблизно 66 %, для зразку 2 на приблизно 50 % та для зразку 3 на приблизно 16 %. Зменшення кількості 3-карену зразку 2 складає на приблизно 45 %, а для зразку 3 складає на приблизно 31 %. Таким чином, забезпечується застосування модифікованих наночастинок залежно від силанових сполук, що використовуються для модифікації зниження кількості виділеного гексаналю та 3-карену. Різна швидкість зменшення гексаналю та 3-карену при використанні модифікованих наночастинок, очевидно, може бути віднесена до різних функціоналізованих силанів. Різке зниження кількості гексаналю у зразках 1 та 2 можна пояснити реакцією вільних аміногруп функціоналізованої частинки з альдегідною групою гексаналю при утворенні основи Шиффа. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 35 40 1. Застосування модифікованих наночастинок у деревних плитах, зокрема у OSB-плитах, для зниження викиду летких органічних сполук (VOC), при цьому наночастинки модифіковані щонайменше однією сполукою загальної формули (І), RaSiX(4-a) (І), де - X являє собою Н, ОН або фрагмент, який здатний гідролізуватися, вибраний із групи, що включає галоген, алкокси, карбоксил, аміно, моноалкіламіно або діалкіламіно, арилокси, ацилокси, алкілкарбоніл, 6 UA 110561 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 - R являє собою органічний фрагмент, який не здатний гідролізуватися, причому R вибраний із групи, що включає заміщений та незаміщений алкіл, заміщений та незаміщений арил, заміщений та незаміщений алкеніл, заміщений та незаміщений алкініл, заміщений та незаміщений циклоалкіл, заміщений та незаміщений циклоалкеніл, які можуть бути перервані О- або -NH-, та - де R містить щонайменше одну функціональну групу Q, вибрану із групи, що включає епоксидну, гідроксильну, ефірну групу, аміногрупу, моноалкіламіногрупу, діалкіламіногрупу, групу заміщеного та незаміщеного аніліну, амідну, карбоксильну, алкінільну, акрилоїльну, акрилоїлокси, метакрилоїльну, метакрилоїлокси, меркапто, ціано, алкокси, ізоціанатну, альдегідну, алкілкарбонільну групу, групу ангідриду кислоти та/або групу фосфорної кислоти, та - а=1, 2, 3, зокрема 1 або 2. 2. Застосування за п. 1, яке відрізняється тим, що X вибраний із групи, що включає фтор, хлор, бром, йод, С1-6алкокси, зокрема метокси, етокси, н-пропокси та бутокси, С6-10арилокси, зокрема, фенокси, С2-7ацилокси, зокрема, ацетокси або пропіонокси, С2-7алкілкарбоніл, зокрема ацетил, моноалкіламіно або діалкіламіно із С1-С12, зокрема С1-С6. 3. Застосування за п. 1 або п. 2, яке відрізняється тим, що R вибраний із групи, що включає заміщений та незаміщений С1-30алкіл, зокрема С5-С25алкіл, заміщений та незаміщений С26алкеніл, заміщений та незаміщений С3-8диклоалкіл, а також заміщений та незаміщений С 38циклоалкеніл. 4. Застосування за будь-яким із попередніх пунктів, яке відрізняється тим, що R вибраний із групи, що включає метил, етил, н-пропіл, ізопропіл, н-бутил, s-бутил, трет-бутил, пентил, гексил, циклогексил, вініл, 1-пропеніл, 2-пропеніл, бутеніл, ацетиленіл, пропаргіл, заміщений та незаміщений бутадієніл, а також заміщений та незаміщений циклогексадієніл. 5. Застосування за будь-яким із попередніх пунктів, яке відрізняється тим, що функціональна група Q являє собою аміногрупу, моноалкіламіногрупу, арильну групу, зокрема, фенільну групу, гідроксильну групу, акрилову групу, акрилоксигрупу, метакрилову групу або метакрилоксигрупу, епоксидну групу, зокрема, гліцидил- або гліцидилоксигрупу та/або ізоціаногрупу. 6. Застосування за будь-яким із попередніх пунктів, яке відрізняється тим, що функціональна група Q являє собою аміногрупу, гідроксильну групу та/або фенільну групу. 7. Застосування за будь-яким із попередніх пунктів, яке відрізняється тим, що наночастинки мають розмір 2-400 нм, переважно 2-100 нм, зокрема переважно 2-50 нм. 8. Застосування за будь-яким із попередніх пунктів, яке відрізняється тим, що наночастинки 2 2 мають питому площу поверхні 50-500 м /г, переважно 100-400 м /г, зокрема переважно 200-300 2 м /г. 9. Застосування за будь-яким із попередніх пунктів, яке відрізняється тим, що наночастинки являють собою оксидні, гідроксидні або оксигідроксидні наночастинки, зокрема, на основі SiO2, Al2O3, ZrO2, TiO2, SnO. 10. Застосування за будь-яким з попередніх пунктів, яке відрізняється тим, що модифіковані наночастинки застосовують для зниження рівня альдегідів, зокрема С1-С10 альдегідів, зокрема, переважно формальдегіду, ацетальдегіду, пентаналю, гексаналю, вивільнених із деревної стружки, застосовуваної у деревних плитах. 11. Застосування за будь-яким з попередніх пунктів, яке відрізняється тим, що модифіковані наночастинки застосовують для зниження рівня терпенів, зокрема С 10 монотерпенів та С15 сесквітерпенів, зокрема, переважно ациклічних або циклічних монотерпенів, вивільнених із деревної стружки, використовуваної у деревних плитах. 12. Спосіб одержання деревної плити, зокрема OSB-плити, яка характеризується зменшеним викидом летких органічних сполук (VOC), що включає наступні етапи способу: a) одержання деревних трісок із придатної деревини, b) перетворення трісок на деревну стружку, c) проміжне витримування деревної стружки, d) висушування деревної стружки, e) сортування або просіювання деревної стружки відповідно до розміру деревної стружки, f) якщо необхідно, додаткове подрібнення деревної стружки, g) нанесення деревної стружки на конвеєрну стрічку за допомогою повітряного просіювання та/або розсипного просіювання з утворенням настилу розсіяного матеріалу, h) пресування деревної стружки, розташованої на конвеєрній стрічці, який відрізняється тим, що додають щонайменше одну суспензію, що містить модифіковані наночастинки за будь-яким із попередніх пунктів, причому суспензія знаходиться у вигляді водного розчину, який 7 UA 110561 C2 5 10 характеризується відносним вмістом модифікованих наночастинок щонайменше 20 % за масою до, під час та/або після одного з етапів b)-h). 13. Спосіб за п. 12, який відрізняється тим, що суспензію, яка містить модифіковані наночастинки, змішують зі щонайменше одним клеєм, що має бути нанесений, наносять на деревну стружку одночасно з клеєм, що має бути нанесений, розпилюють на деревну стружку перед тим, як її висушують або розпилюють на настил із розсіяної деревної стружки перед пресуванням. 14. Спосіб за п. 12 або п. 13, який відрізняється тим, що застосовують суспензію у вигляді водного розчину, яка характеризується відносним вмістом модифікованих наночастинок щонайменше 40 % за масою, переважно щонайменше 50 % за масою. 15. Деревна плита, зокрема OSB-плита, яку можна одержати способом за будь-яким з пп. 12-14. Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8