Stanovení obsahu formaldehydu v dřevotřískových a dřevovláknitých deskách pomocí NIR spektrometrie

Bc. Tereza Adamová

Master's thesis

Determination of formaldehyde content in particleboards and fiberboards using NIR spectroscopy

Abstract:

Nízký obsah formaldehydu (Fd), zdraví škodlivého bezbarvého plynu, je základním předpokladem pro produkci kvalitních a nezávadných materiálů na bázi dřeva vyhovujících evropským a světovým standardům. NIR (near infrared) spektrometrie je progresivní metodou užívanou v mnohých odvětvích zejména pro kvantitativní analýzu pevných, plynných i kapalných vzorků. Její praktické využití v dřevařském sektoru pro analýzu aglomerovaných materiálů hledá v České republice stále své místo. V rámci této studie bylo provedeno experimentální měření měsíční produkce dřevotřískových (DTD) a dřevovláknitých (MDF) desek z emisní třídy E1 a dle IKEA Specification vyrobených v Dřevozpracujícím družstvu Lukavec. Byl stanoven obsah Fd v těchto deskách NIR spektrometrem Perten DA 7250. Naměřené hodnoty byly porovnány s hodnotami perforátorové metody, provozní metody pro určování obsahu Fd dle ČSN EN 120. Hodnoty naměřené NIR spektrometrem byly celkově nadhodnocené ve srovnání s hodnotami perforátorové metody, přesto pro skupinu DTD byla pozorována signifikantní závislost mezi oběma použitými metodami a byla navržena korekce nastavení parametrů kalibrace přístroje. U MDF byl pozorován vliv tloušťky desky na naměřený obsah Fd pomocí NIR spektrometrie Provedené experimentální měření bylo první svého charakteru v České republice. Aplikovatelnost NIR spektrometrie pro kontrolu kvality aglomerovaných materiálů nebyla prokázána. Pro získání objektivnějšího náhledu na problematiku bylo doporučeno realizovat zkoumání více vzorků v delším časovém období se zaměřením na další ovlivňující parametry.

Abstract:

According to European and world-wide used standards, a low number of colorless harmful gass Formaldehyde (Fd) contained in wood-based panels is a crucial precondition for high-quality and nontoxic material. NIR (near infrared) spectroscopy is a progressive method used in many industrial sectors. In particular, it has been applied for quantitative analysis of solid, gaseous and liquid samples. NIR spectroscopy for wood-based materials analysis in wood processing sector is still waiting for its practical utilization in the Czech Republic. Laboratory experiments with a NIR spectrometer Perten DA 7250 were conducted to estimate the particle board (PB) and fibre board (MDF) formaldehyde (Fd) content. A monthly output of boards from two different emission classes (E1 and IKEA Specification) produced in Dřevozpracující družstvo Lukavec, Wood Processing Company, was examined. The corellation between NIR analysis and the perforator method, a standard method for determining Fd content according to EN 120 was observed. The values measured by NIR spectrometer were generally overestimated compared with the perforator method, but a significant corelation between the two methods for PB group was observed and a correction of NIR calibration parameters was proposed to be carried out. In case of MDF, there has been a significant influence of board thickness observed. This type of experimental measurement is the first of its kind performed in the Czech Republic. In view of the fact that there had been no evidence of applicability of NIR spectroscopy for quality control of wood-based materials, it was recommended to investigate a greater amount of samples over a longer period to obtain a more objective view of the issue.

Keywords

MDF, NIR spektrometrie, DTD, formaldehyd

Keywords

Formaldehyde, NIR Spectroscopy, PB, MDF

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 21. 4. 2016

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Martin Böhm, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Forestry and Wood Sciences

Master programme / field:
Wood Engineering / Wood Engineering