Determinazione della formaldeide negli adesivi (resine di formaldeide, resine UF) per i compositi di legno

Metodo basato sulla norma ISO 11402:2005

L'uso della formaldeide nella fabbricazione dei compositi a base di legno

La formaldeide, nota anche come metanale, è un composto chimico organico e appartiene al gruppo delle aldeidi. Grazie alla sua versatilità, si trova in un gran numero di prodotti diversi. Viene utilizzata principalmente come adesivo e legante nell'industria dei materiali da costruzione e dei mobili. In aggiunta delle pitture murali e nei materiali isolanti, viene utilizzata principalmente nei compositi a base di legno, come i pannelli di truciolato nei laminati, e nei mobili in legno come adesivo sotto forma di resine urea-formaldeide o resine UF (aminoplastiche).

L'uso della formaldeide non è però del tutto innocuo, poiché ha proprietà altamente tossiche ed è considerata una sostanza pericolosa. Essendo un composto organico volatile, la formaldeide evapora dai compositi di legno e dai mobili citati a temperatura ambiente e si mescola all'aria degli ambienti interni.

In questa forma, la formaldeide irrita le vie respiratorie, la pelle e le mucose, provoca mal di testa, scatena allergie ed è sospettata di provocare il cancro. Per questo motivo, dall'inizio degli anni '80 nell'UE esistono classi di emissione rigorose per i pannelli truciolari e altri materiali compositi a base di legno. Queste classi distinguono tra i diversi gradi di evaporazione della formaldeide:

E0 - evaporazione non superiore a quella del legno naturale
E1 - evapora al massimo 0,1 parti per milione (ppm)
E2 - fino a 1 ppm
E3 - fino a 2,3 ppm

In Europa, possono essere venduti solo i prodotti con classi di emissione E0 o E1. Nel caso di marchi importanti, come l'Angelo Blu, il riconoscimento è legato alla conformità alla classe di emissione E0. Molti marchi non possono quindi essere assegnati a prodotti con classi superiori.

Oltre alla conformità alle classi di emissione, la quantificazone del contenuto di formaldeide nelle resine è importante anch per altre proprietà del prodotto. Ad esempio, il rapporto tra formaldeide e urea non può essere abbassato oltre un certo limite, perché altrimenti la resistenza all'umidità o l'adesione del prodotto finale ne sarebbero compromesse. I produttori di resine UF devono quindi trovare il miglior compromesso possibile tra la bassa emissione di formaldeide e la resistenza dell'adesivo.

Ne consegue la necessità di determinare la formaldeide nei compositi a base di legno o nelle resine UF. Con l'applicazione "Total Formaldehyde Determination" e il sistema di distillazione a vapore VAPODEST, è possibile determinare con precisione il contenuto di formaldeide nei compositi a base di legno o nelle resine UF utilizzate ed è quindi il sistema ideale per i laboratori ambientali, di controllo qualità o a contratto.

Determinazione della formaldeide in adesivi e leganti

Determinazione del valore del bianco:
La distillazione della formaldeide viene determinata mediante titolazione a pH fisso. Il punto finale di pH fisso si basa sul valore del bianco. Nella prima fase, questo valore del bianco viene determinato mediante una distillazione di acido fosforico e 10 ml di acqua distillata.

  • Nota: per ottenere un'elevata precisione, la soluzione di riferimento deve essere preparata quotidianamente.

Aggiunta di acido fosforico:
Una quantità rappresentativa e omogeneizzata di campione viene pesata o pipettata in un pallone da distillazione con una precisione di 0,1 mg. A questo punto si aggiunge l'acido fosforico e si avvia la distillazione.

  • Nota: tra l'aggiunta dell'acido fosforico e il caricamento  del provettone sullo strumento deve trascorrere il minor tempo possibile. L'aggiunta automatica dell'acido fosforico nei sistemi VAPODEST elimina il rischio di perdite di formaldeide.

Distillazione:
Durante la distillazione, la formaldeide viene raccolta nella soluzione ricevente e titolata al punto finale di pH prestabilito (di solito tra 3,4-3,5) nell'ultimo passaggio utilizzando una soluzione di idrossido di sodio (NaOH).

  • Nota: per un'elevata precisione, l'NaOH utilizzato deve essere il più fresco possibile e il titolo deve essere controllato regolarmente.

Valutazione:
È possibile convalidare i risultati mediante il controllo  di una soluzione standard commerciale di formalina.

  • Nota: il VAPODEST 550 C può analizzare fino a 20 campioni di formaldeide in modo completamente automatico.

Risultati analitici con VAPODEST

Campione Quantità di campione [g] Contenuto previsto [%] Misurato [%] Recupero [%] Deviazione standard
Condensato UF 0,5 54,05 53,75 99,45 0,172
Adesivo 1 0,5 30-31 30,86 - -
Adesivo 1 0,5 30-31 30,52 - -
Adesivo 1 0,5 30-31 30,64 - -
Resina 0,5 28,9-29,1 28,91 - 0,103