Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de...

47
1 MINISTERUL EDUCAŢIEI NAŢIONALE UNIVERSITATEA TRANSILVANIA DIN BRAŞOV FACULTATEA DE INGINERIA LEMNULUI DEPARTAMENTUL PRELUCRAREA LEMNULUI ŞI DESIGNUL PRODUSELOR DIN LEMN Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (căs. URDEA) CONTRIBUŢII LA DEZVOLTAREA CUNOŞTINŢELOR PRIVIND EVALUAREA, VERIFICAREA, TESTAREA ŞI MODELAREA EMISIEI DE FORMALDEHIDĂ DIN PLACAJ DE LEMN DE FAG UTILIZAT ÎN MEDIUL USCAT CONTRIBUTIONS TO DEVELOPMENT THE KNOWLEDGE OF EVALUATION, VERIFICATION, TESTING AND MODELING OF FORMALDEHYDE EMISSIONS FROM BEECH PLYWOOD USED IN A DRY ENVIRONMENT REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT CONDUCĂTOR ŞTIINŢIFIC: Prof. univ. dr. Ing. LOREDANA ANNE-MARIE BĂDESCU BRAŞOV 2013

Transcript of Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de...

Page 1: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

1

MINISTERUL EDUCAŢIEI NAŢIONALEUNIVERSITATEA TRANSILVANIA DIN BRAŞOVFACULTATEA DE INGINERIA LEMNULUIDEPARTAMENTUL PRELUCRAREA LEMNULUI ŞI

DESIGNUL PRODUSELOR DIN LEMN

Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (căs. URDEA)

CONTRIBUŢII LA DEZVOLTAREA CUNOŞTINŢELOR PRIVIND EVALUAREA, VERIFICAREA, TESTAREA ŞI MODELAREA

EMISIEI DE FORMALDEHIDĂ DIN PLACAJ DE LEMN DE FAGUTILIZAT ÎN MEDIUL USCAT

CONTRIBUTIONS TO DEVELOPMENT THE KNOWLEDGE OF EVALUATION,VERIFICATION, TESTING AND MODELING OF FORMALDEHYDE EMISSIONS

FROM BEECH PLYWOOD USED IN A DRY ENVIRONMENT

REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT

CONDUCĂTOR ŞTIINŢIFIC:Prof. univ. dr. Ing. LOREDANA ANNE-MARIE BĂDESCU

BRAŞOV2013

Page 2: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

2

MINISTERUL EDUCAŢIEI NAŢIONALEUNIVERSITATEA TRANSILVANIA DIN BRAŞOV

Bd. Eroilor 29, 500036 Braşov, România, tel/fax:+40 268 410525, +40 268 412088www.unitbv.ro

COMPONENŢA COMISIEI DE DOCTORATNumită prin Ordinul Rectorului Universităţii TRANSILVANIA din Braşov

Nr. 6000 din 10.09.2013

PREŞEDINTE: - Prof. univ. dr. ing. Mihai ISPAS DECAN- Facultatea de Ingineria Lemnului Universitatea “Transilvania” din BraşovCONDUCĂTOR - Prof. univ. dr. ing. Loredana Anne –Marie BĂDESCUŞTIINŢIFIC: Universitatea “Transilvania” din Braşov

REFERENŢI: - Prof. univ. dr. ing. Alexandra BANU Universitatea “Politehnica” din Bucureşti- Prof. univ. dr. Irinel Adriana BADEA Universitatea din Bucureşti- Prof. univ. dr. ing. Mihaela CÂMPEAN Universitatea “Transilvania” din Braşov

Data, ora şi locul susţinerii publice a tezei de doctorat:

11.10.2013, ora 13.00 în sala L.III.4, corp L,FACULTATEA DE INGINERIA LEMNULUI

Eventualele aprecieri sau observaţii asupra conţinutului lucrării vă rugăm să le transmiteţi în timp util, pe adresa Universităţii “TRANSILVANIA” din Braşov

Page 3: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

3

CUPRINS

Borderou tabele.......................................................................................................................................... 6Borderou figuri.......................................................................................................................................... 9Definiţii şi abrevieri................................................................................................................................... 14 5Introducere................................................................................................................................................. 17 7

CAPITOLUL. 1. Stadiul actual al cunoaşterii în domeniul studiat..................................... 19 81.1. Caracterizarea plăcilor din placaj, material compozit pe bază de lemn..................................... 19 8

1.1.1. Caracteristici generale. Evoluţie şi tendinţe...................................................................... 191.1.2. Tehnologii de fabricare..................................................................................................... 21

Materiale utilizate la fabricarea placajului................................................................. 21 A. Material lemnos utilizat la fabricarea placajului.............................................. 21

B. Adezivi utilizaţi la fabricarea placajului.......................................................... 27Tehnologii utilizate la fabricarea placajului............................................................... 34

1.1.3. Proprietăţile plăcilor de placaj.......................................................................................... 401.1.4. Concluzii........................................................................................................................... 42

1.2. Indicatori ecologici prevăzuti de standardele europene pentru produsele din lemn sau pebază de lemn. Marime admisibilă şi metoda de măsurare................................................................... 42

1.2.1. Emisie şi conţinut de formaldehidă................................................................................... 42Ce este formaldehida......................................................................................................... 42Foraldehida, ca toxic uman................................................................................................ 47Formaldehida în industria de prelucrare a lemnului, limitele de expunere

profesională..................................................................................................................... 49 8Campanie de monitorizare a emisiei de formaldehidă în industria lemnului.................... 51Zone de expunere la formaldehidă în industria lemnului.................................................. 52Răspunsul industriei.......................................................................................................... 54Definiţia emisiei de aldehidă formică............................................................................... 56Organisme şi reglementări internaţionale......................................................................... 57

1.2.2. Metode de determinare a emisiei de formaldehiă la plăci pe bază de lemn..................... 59 9Metode practicate pe continentul european...................................................................... 59Metode practicate pe continentul american...................................................................... 63Metode practicate pe continentul asiatic.......................................................................... 65Metode practicate la nivel internaţional........................................................................... 66Analiza comparativă privind emisia de formaldehidă determinate prin diferite metodede determinare................................................................................................................... 66 9Clasele de emisie pentru formaldehidă............................................................................. 68 10

1.3. Concluzii........................................................................................................................................... 70 10CAPITOLUL 2. Obiectivele tezei .......................................................................................... 72 10CAPITOLUL 3. Cercetări privind emisia de formaldehidă................................................ 74 12

3.1. Cercetări experimentale................................................................................................................... 74 123.1.1. Planificarea experimentului.......................................................................................... 74 133.1.2. Experimente efectuate ................................................................................................ 75 14

A -Determinarea emisiei de formaldehidă la plăci de placaj din fag de 4, 6, 8, 10si 12 mm grosime utilizat în mediu uscat prin metoda flacon conform SR EN 717-3/1998........................................................................................................................

76 14

B- Determinarea emisiei de formaldehidă la plăci de placaj din fag de 4, 6, 8, 10 si12 mm grosime utilizat în mediu uscat prin metoda camerei cu volum de 1m3

conform SR EN 717-1/2005 ......................................................................................

78 15

C -Determinarea emisiei de formaldehidă la plăci de placaj din fag de 4, 6, 8, 10 şi 12mm grosime utilizat în mediu uscat prin metoda analiza gazului conform

SR EN 717-2:1995................................... .................................................................

82 17

3.1.3. Model experimental conceput pentru determinarea emisiei de formaldehidă maximăprin metoda flaconului................................................................................................. 87 18

3.1.4 Analiza comparativa a rezultatelor obtinute pentru emisia de formaldehidă prin metodastandard şi metoda concepută……….........................................................................

3.1.5 Concluzii..........................................................................................................................91

1142122

3.2. Cercetări teoretice............................................................................................................................ 115 23 3.2.1. Modelarea matematică a emisiei de formaldehidă determinată prin metoda flacon

exprimată în unităţi de măsură proprii emisiei de formaldehidă determinată prinmetoda camerei- calculul coeficienţilor de transformare........................................ 118 25

Page 4: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

4

3.2.2. Modelarea matematică a emisiei de formaldehidă determinată prin metoda analizagazului exprimată în unităţi de măsură proprii emisiei de formaldehidădeterminată prin metoda camerei - calculul coeficienţilor de transformare............ 121 26

3.3. Prezentarea rezultatelor teoretice şi a celor experimentale ............................................................... 123 27 3.3.1. Rezultate teoretice obţinute............................................................................................. 124 27

3.3.1.1. Determinarea coeficientului de transformare pentru metoda flacon................ 124 27 3.3.1.2. Determinarea coeficientului de transformare pentru metoda analiza gazului.. 131 28

3.4. Prelucrarea şi interpretarea rezultatelor............................................................................................... 134 293.4.1. Prelucrarea şi interpretarea rezultatelor pentru emisia de formaldehidă determinată

prin metoda flacon....................................................................................................... 134 29 3.4.2. Prelucrarea şi interpretarea rezultatelor pentru emisia de formaldehidă determinată

prin metoda analiza gazului........................................................................................ 138 303.5. Concluzii............................................................................................................................................. 142 31

CAPITOLUL 4. Validarea modelelor pe baza rezultatelor teoretice şi experimentale şiprelucrarea lor............................................................................................ 143 32

4.1.Validarea modelelor matematice......................................................................................................... 144 334.2.Studiu de caz pentru o placă de placaj dintr-un lot aleatoriu............................................................... 150 344.3. Concluzii............................................................................................................................................. 151 34

CAPITOLUL 5. Concluzii finale, contribuţii proprii, direcţii de cercetare, diseminarerezultate............................................................................................................. 152 34

5.1. Concluzii finale................................................................................................................................... 152 345.2. Contribuţii personale........................................................................................................................... 156 375.3. Direcţii de cercetare............................................................................................................................ 156 385.4. Diseminare rezultate........................................................................................................................... 157 38

Bibliografie................................................................................................................................... 162 38

Page 5: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

5

DEFINIŢII şi ABREVIERI

DEFINITII

EVALUAREA ~éz tranz. 1) (bunuri destinate vânzării) A examina calitativ şi cantitativ stabilind preţul sauvaloarea; a preţui; a aprecia; a estima. 2) (greutatea, durata, măsura, cantitatea, numărul,mărimea unui lucru) A determina cu aproximaţie. [Sil. -lu-a] /<fr. Évaluer Sursa: NODEX (2002)

VERIFICAREA verífic, vb. I. Tranz. 1. A controla ceva pentru a constata dacă corespunde adevărului, cerinţelor,calităţii sau anumitor date. 2. A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespundefuncţiei sau calităţii pe care o deţine sau care i se încredinţează. – Din fr. vérifier, lat. verificare.Sursa: DEX '98 (1998)

TESTÁ vb. tr. 1. a supune unui test, a încerca, a proba. http://dexonline.ro 2000MODELÁRE s. f. 1. acţiunea de a modela. 2. metodă în ştiinţă şi tehnică constând în reproducerea schematică

a unui obiect sau sistem sub forma unui sistem similar sau analog. ◊ (mat.) reprezentare a uneirelaţii prin simbolism matematic. ◊ construire de modele. http://dexonline.ro 2000

PLACAJUTILIZAT INMEDIU USCAT

placaj destinat în exclusivitate pentru utilizări interioare care nu prezintă riscuri de umidificare cacele cu clasa de risc 1 din EN 335-3. In aceste condiţii, umiditatea de echilibru a placajului secaracterizează prin umiditatea materialului corespunzătoare la o temperatură de 20oC şi oumiditate relativă de 65%. SR EN 636-1:2013

PLACAJUTILIZAT INMEDIU UMED

placaj destinat pentru utilizări exterioare protejate aşa cum se definesc în clasa de risc 2 din EN335-3 (de exemplu în spatele unei tărgi sau sub elemente de acoperiş). El este de asemeneacapabil să reziste la intemperii într-un timp scurt (de exemplu expunerea în perioada decostrucţie). SR EN 636-2:2013

FORMALDEHIDA s. f. produs gazos cu miros iritant, solubil în apă, folosit la fabricarea răşinilor sintetice, acoloranţilor, medicamentelor, ca dezinfectant etc; aldehidă formică. (<fr. formaldéhyde) Sursa: MDN (2000)

ABREVIERI:

°C – grade Celsiusµg- microgrameA - valoarea emisiei de formaldehidă obţinută în prima zi, respectiv după primele 4 ore de funcţionare,

conform SR EN 717-1:2005Ab - absorbţia soluţiei martor,ACGIH -i American Conference of Environmental Industrial HygieneANSI - American National Standards InstituteAs - absorbţia soluţiei de analizatASTM - American Society of Testing and MaterialsB şi D - constante pozitive, pentru calculul emisiei de formaldehidă determinată prin metoda camerei, conform SR

EN 717-1:2005c - emisia de formaldehidă din cameră, în miligrame pe metru cub aer, notaţie conform SR EN 717-1-2005CEN - Comitetul European pentru NormareCfl sau a - coeficient de transformare, care ţine seama de volumul de aer din interiorul aparatului de determinare a

emisiei de formaldehidă, grosimea panoului şi densitatea plăcii pentru metoda flaconCgaz sau b - coeficient de transformare care ţine seama de volumul de aer din interiorul aparatului de determinare a

emisiei de formaldehidă şi grosimea panoului pentru metoda analiza gazulucm - centimetruCOV - compuşi organici volatiliCSA - Canadian Stds Associationct şi ct+96 emisiile de aldehidă formică calculate la intervalele de timp t şi t+96Cvc - coeficient de variaţie configurativăCx - consum specific de materie primă la fabricarea placajelorE - eroarea standard estimată, programul DatafitEC sau y - emisia de formaldehidă determinată prin metoda camerei, notaţie folosită la modelul matematic, se

exprimă în mgHCHO/mc aerEfl sau x - emisia de formaldehidă măsurată prin metoda flaconului, notaţie folosită la modelul matematic, se

exprimă în mgHCHO/kg placăEgaz sau x1 - emisia de formaldehidă determinată prin metoda analiza gazului, notaţie folosită la modelul matematic, se

exprimă în mgHCHO/m2 orăEOS - European Organisation of the Sawmill IndustryEPA - Environmetal Protection Agency

Page 6: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

6

EPF - European Panel Federationex - Exempluf - panta curbei de etalonare a soluţiei etalon de aldehidă formică, in miligrame pe mililitruFv - emisia de formaldehidă determinată prin metoda flacon, notaţie conform SR EN 171-3:1998F - suprafaţa emitentă (neetanşată) în metri pătraţi, penru metoda analiza gazuluiFEFPEB - Federation Europeenne des Fabricants de Palettes et Emballages en BoisFEIC - European Federation of the Plywood IndustryFEMIB - Federation of the European Building Joinery AssociationsFEP - European Federation of the Parquet IndustryFEROPA - European Federation of Fibreboard ManufacturersFF - fenol-formaldehidicăfig.- figuraFSLIL - Federaţia Sindicatelor Libere din Industria Lemnuluig- grameG1,G2,G3,G4 valoarea de analiză a gazului pentru soluţia de formaldehidă aferentă fiecărei ore de funcţionareGi - emsia de aldehidă formică a soluţiei din fiecare prelevare orară, metoda analiza gazului, în mgHCHO/m2 hGm - valoarea medie de analiză a gazului, în mgHCHO /m2 hH - umiditatea absolută a epruvetelorh - orăHCHO - formaldehidăIARC - Agenţia Internaţională de Cercetări asupra CanceruluiINRS - Institutul Francez pentru prevenirea riscurilor profesionaleISO - Organizaţia Internaţională de StandardizareJAS - Japan Agricultural StandardJIS - Japanese Industrial Standardkg - kilogramm - masa epruvetelorM.Of - Monitorul Oficialm3 - metru cubMDF- fibre cu densitate medieMF - melamin-formaldehidicămg - miligrammin - minutml - mililitrumm - milimetruMMSSF - Ministerului Muncii Solidarităţii Sociale şi FamilieiMPa - mega PascaliN - NewtonNIOSH - National Institute for Occupational Safety on Healthnm - nanometriOSB - Oriented Strand BoardOSHA - Occupational Safety and Health AdministrationPAL - plăci aglomerate din lemnPFL- plăci din fibre de lemnppm - părţi per milionR2 - coeficient de determinare multiplăs - secundeSR EN - Standard Român Norma Europeanăt - intervale de timpTSCA- The Toxic Substances Control ActU - umiditateUE - Uniunea EuropeanăUF - ureo-formaldehidicăV - volumul balonului cotatVaer - volumul de aer din incintăVapa - volumul de apă din incintăVflacon - volumul flaconuluiVmaterial - volumul materialuluiVsol - volumul soluţieiWEI - Western European Institute for Wood Preservation,α sau c - coeficient de corecţie pentru metoda flaconβ sau d - coeficient de corecţie pentru metoda analiza gazuluiδ - coeficient care în SR EN 171-1:2005 are valoarea de 0,05 (5%).

Page 7: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

7

INTRODUCERE

Lemnul, cel mai folosit material din istoria omenirii, a condus la evoluţia constantă şi prosperă a umanităţii. Meşteşugulîncleierii lemnului este cunoscut din antichitate, egiptenii folosind pentru această procedură atât guma arabică, albuşulde ou sau alte extracte din arbori cât şi adezivi colageni (clei din piele) sau pe bază de cazeină (lapte).

În Europa anilor 1950-1960, odată cu apariţia răşinilor ureo-formaldehidice, se dezvoltă spectaculos industria chimicăde sinteză şi de adezivi.

Revenind la lemn şi referindu-ne strict la România, cea mai exploatată specie este fagul, pădurile de fag fiind pe primulloc ca suprafaţă din totalul terenurilor împădurite.

Placajul, material compozit cu o multitudine de utilizări atât în industria mobilei cât şi în domeniul autovehiculelorrutiere, aviaţie , ambarcaţiuni sau instrumente muzicale, este alcătuit din lemn şi adeziv şi emite formaldehidă şi înprocesul de fabricaţie dar şi în produsul finit.

În stare pură, aldehida formică este o substanţă gazoasă, incoloră, cu miros puternic, înţepător, vaporii şi soluţiileapoase de formaldehidă având un efect toxic, cu acţiune iritantă asupra mucoasei oculare, nazale, atacând totodatăsistemul respirator şi producând iritaţii cutanate.

În anul 1974 au început să se publice şi în România rezultatele primelor cercetări în domeniu care au semnalat faptul căindustria de prelucrare a lemnului se confruntă cu problema degajării de formaldehidă la produsele pe bază de lemnîncleiate cu răşini sintetice. Aldehida formică se degajă printr-un proces lent care se accentuează în condiţii de umiditateşi temperaturi ridicate. Dat fiind efectele negative pe care le are formaldehida asupra organismelor vii, s-a impusreducerea acestor emisii atât în spaţiile deschise cât şi în cele închise, Organizaţia Mondială a Sănătăţii considerând căformaldehida trebuie inclusă în categoria substanţelor periculoase, cu efect cancerigen.

Emisia de formaldehidă conform normativelor Europene, se poate determina prin trei metode, exprimarea valoriloremisiei este în mod diferit, funţie de motoda de determinare.

Ținând cont de normativele Uniunii Europene referitoare la determinarea emisiei de formaldehidă din produsele pe bazăde lemn s-a constatat că metoda camerei este cea mai indicată dar şi destul de costisitoare, durata de determinare fiindpână la 28 de zile. Prin această metodă se obţin însă valori precise, în condiţii normale de temperatură şi umiditate.

Obiectivul principal al tezei de doctorat îl constituie crearea unor baze de date privind emisia maximă de formaldehidăla placajul din lemn de fag utilizat în mediu uscat şi posibilitatea evaluării acesteia cu o unitate de măsură unică,indiferent de metoda de determinare folosită în Europa.

Prezenta lucrare îşi propune să atingă 5 obiective, este structurată în 5 capitole ce cuprind 107 figuri, 61 de tabele, 40relaţii de calcul şi 168 referinţe bibliografice.

Cu siguranţă, această lucrare va constitui un suport de lucru în domeniul prelucrării lemnului, orice observaţie, sugestiesau propunere fiind binevenită în scopul desăvârşirii ei.

Adresez pe această cale mulţumiri Universităţii Transilvania din Braşov, Facultăţii de Ingineria Lemnului, colectivelorştiinţifice şi personalului tehnic auxiliar, Societăţilor Viromet-Victoria şi Silvacarpat –Ghimbav precum şi tuturorpersoanelor care m-au sprijinit la realizarea acestei lucrări ştiinţifice.Doresc să mulţumesc deasemenea şi familiei mele care în toată această perioadă a avut răbdare, m-a sprijinit moral şimaterial, dându-mi forţa necesară finalizării acestei lucrări ştiinţifice.

Autorul

Page 8: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

8

CAPITOLUL 1. STADIUL ACTUAL AL CUNOAŞTERII ÎN DOMENIUL STUDIAT

1.1. Caracterizarea plăcilor din placaj, material compozit pe bază de lemn.Materialele compozite sunt produse noi, cu o importanţă deosebită din punct de vedere tehnic şi economic, sunt

sisteme de corpuri solide deformabile, combinate din mai multe materiale, cu scopul de a obţine caracteristicisuperioare cum ar fi: prorietăţile mecanice, rezistenţa la coroziune, rezistenţa la uzură, greutate redusă, comportare bunăla temperatură, izolare acustică, proprietăţi ecologice, aspect estetic etc [Stefănescu, 1996]. Unul dintre avantajeleimportante ale acestor materiale constă în faptul că anumite proprietăţi se pot obţine în mod controlat, după un procedeubine stabilit.

Placajul este un produs stratificat (material compozit), realizat prin presarea unui număr impar de furnire încleiatecu un adeziv sintetic la temperaturi şi presiuni ridicate

În panourile pe bază de lemn (placaj, PAL, MDF, OSB) bucăţile de lemn sunt legate cu răşină ureo-formaldehidică(UF), melamin-formaldehidă (MF), melamină-uree-formaldehididă (MUF) sau fenol-formaldehidică (FF) şi apoiformatate şi presate. Presarea la cald, în cazul în care forma este compactată la densitatea şi grosime dorită, permiterăşinii să fie policondensată pentru a lega particulele şi să stabilizeze panoul. Presele sunt cu o singură treaptă, în maimulte trepte sau continuu. Panourile sunt apoi transferate la un sistem de răcire şi lăsate o perioadă de timp pentrucondiţionare.Urmează diferite etape de finisare, de depozitare şi de transport. Placajul necesită o singură fază deutilizare a răşinii pe bază de formaldehidă, care lipeşte furnirul de lemn în plan longitudinal sau transversal. Placajul şifurnirul stratificat este format din straturi diferite (panouri, foi de furnir, placi) lipite şi presate la cald. Acoperirea, deasemenea, implică o lipire a hârtiei de decor laminată sau melaminată pe panouri, urmată de o presare la cald. Bucăţilede lemn sunt lipite cu răşină ureo-formaldehidică (UF), melamin-formaldehidă (MF), melamin-uree-formaldehidică(MUF) sau fenol-formaldehidică (FF). Expunerea la formaldehidă într-o fabrică de panouri pe bază de lemn esteprezentată în tabelul 1.19. [http://www.cei-bois.org/files/reduction_of_formaldehyde_en.pdf. 2010]

Formaldehida în industria de prelucrare a lemnului, limitele de expunere profesională.Tabelul 1.19. Expunerea la formaldehidă într-o fabrică de panouri pe bază de lemn [sursa: http://www.cei-bois.org/files/reduction_of_formaldehyde_en.pdf.2010]

Procesul de fabricaţie Locul de prelevare aprobelor

Locul de muncă

Prelevare statică(mgHCHO/m3 aer)

(mgHCHO/m3 aer)

Matriţe de formareFormare :de la 0.043 la 0.283

Prepresare, transport material şipresare

Presare:de la 0.506 la 2.987:

Operatorul de presă:- limita de expunere pentru o perioadă detimp medie: de la 0.017 la 0.176Curăţătorul de presă:- limita de expunere pentru o perioadă detimp medie: de la 0.311 la 0.766- limită de expunere pe timp scurt: de la0,130 la 1,667Inspectorul de presă:- limită de expunere pe timp scurt: de la0,183 la 1,187

Tăiere şi răcire Răcire:de la 0.171 la 1.253

Operatorul de la uscător:- limita de expunere pentru o perioadă detimp medie: de la 0.040 la 0.137

Tăiere la dimensiune Linia de tăiere la dimensiune:de la 0.073 la 0.210

Operatorul de tăiere:- limita de expunere pentru o perioadă detimp medie: de la 0.043 la 0.154

Page 9: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

9

1.2.2. Metode de determinare a emisiei de formaldehiă la plăci pe bază de lemn.

Metodele şi standardele utilizate în prezent pe plan mondial pentru determinarea emisiei de formaldehidă dinprodusele pe bază de lemn sunt prezentate centralizat în tabelul 1.21, conform teoriei lui Marutzky [Marutzky, 2008].

Tabelul 1.21. Metode şi standarde utilizate pentru determinarea emisiei de formaldehidă din plăci pe bază de lemn[Marutzky, 2008]

Nr. Crt. Tipul metodei de testare Continentul/Standardul aferent1. Metoda camerei Europa: EN 717-1;

America: ASTM E 1333, ASTM D 6007;Japonia: JIS A 1901, JIS A 1911;Internaţional: ISO 12460-1, ISO 12460-2.

2. Metoda analiza gazului Europa: EN 717-2;Internaţional: ISO 12460-3.

3. Metoda flaconului Europa: EN 717-3;Internaţional: Metoda AWPA.

4. Metoda desicator America: ASTM D 5582;Japonia: JIS A 1460, JAS MAFF 235, JAS 233, AS/NSZ 4266.16.

Analiza comparativă privind emisia de formaldehidă prin diferite metode de determinare

Există diferenţe mari între metodele europene, metodele practicate pe continentul american şi metodele japonezede determinare a emisiei de formaldehidă. Condiţiile de încercare cum ar fi temperatura, umiditatea rela tivă şi rata deschimb a aerului variază substanţial. Alt factor important pentru diferenţele rezultatelor emisiei este tratamentuleşantioanelor ca: etanşarea marginilor, etanşarea prin întoarcere şi condiţionarea înainte de măsurare. In metodaJaponeză a desicatorului şi metoda Europeană a flaconului, muchiile nu sunt sigilate şi ele constituie o mare parte dinsuprafaţa totală. De aici, rezultă că emisia în majoritatea cazurilor este mare pe muchii, ceea ce va influenţa în mareparte rezultatele acestor metode.

Avantajele şi dezavantajele principalelor metode de determinarea emisiei de formaldehidă, precum şi metodaperforator, sunt prezentate în tabelul 1.23.

Tabelul 1.23. Avantajele şi dezavantajele metodei de determinare a emisiei de formaldehidă[sursa: http://owic.oregonstate.edu/sites/default/files/pubs/Schwab.pdf]

Camera Analiza gazului DesicatorParametrii de testare sunt încondiţii similare

Rezultate obţinute în timp scurt Echipament ieftinAvantaje

Dimensiunea mare aeşantionului, limiteazăinfluenţa erorilor din cauzaneomogenităţi

(Predare) simplă

Perioadă lungă de testare Echipament expansivdependent de producătorulechipamentului de analiză agazului

Eşantioanele trebuiecondiţionate 7 zile

Dezavantaje

Echipament scumpPerioada detestare

10-28 zile 4 ore 24 ore plus 7 zile pretratament

Determinarea emisiei de formaldehidă prin metoda camerei are o acurateţe mare, dar necesită un echipamentcostisitor care controlează influenţa unor factori importanţi (umiditatea, temperatura, viteza aerului etc.). Tipul decameră, respectiv volumul acesteia, prezintă avantaje şi dezavantaje.

Determinarea emisiei de formaldehidă prin metoda flaconului şi metoda Desicator prezintă avantajul utilizării unortemperaturi mult mai reduse 40°C şi respectiv 20°C, în condiţii de umiditate înaltă dar fără recirculaţia aerului fiind dinacest punct de vedere metode statice.

Page 10: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

10

Clasele de emisie pentru formaldehidă

Din anul 2012, EN 13986 cuprinde o noua clasă pentru emisia de formaldehidă determinată prin metodacamerei. Aceata are denumirea „E1 plus”, limita este de 0.08mgHCHO/m3 ceea ce corespunde pentru 0.065ppm.[http://www.wki.fraunhofer.de/content/dam/wki/de/documents/qa/QA_FUE_Info_EN13986_E1plus_e.pdf].

CARB prevede limita de 0.05ppm pentru placaj. [http://.gpo.gov/fdsys/pkg/FR-2013-06-10/pdf/2013-13258.pdf].

1. 3. Concluzii.

Placajul este un material compozit fabricat într-un procent de 10% (locul doi după PAL), este utilizat în diferiteindustrii şi este preponderent din fag datorită cantităţii de materie primă existentă în România (32% din suprafaţaîmpădurită). Structura placajului fiind din lemn şi adeziv pe bază de răşină tip FF şi UF, emite formaldehdă atâtîn procesul de fabricaţie cât şi ca produs finit.

Privită ca un toxic uman formaldehida constituie în prezent un factor de risc major în sectorul de prelucraremecanică a lemnului. (O serie de proiecte analizate anterior arată importanţa emisiei de formaldehidă pentrusocietate. De asemenea sunt dedicate conferinţe pe tema emisiei de formaldehidă asa cum spre exempluConferinţă Internaţională de Formaldehidă din Barcelona- Spania 2007, de unde rezultă că pragul de iritaresenzorială este în mod clar mai mic decât cel care să conducă la moartea celulei. Concentraţiile de 0,5 ppm sau0,3 ppm, cu vârfuri de 0.6 ppm nu vor conduce la semne obiective de iritaţie senzorială. Unii compuşi chimici, încondiţii speciale de utilizare şi de expunere, au fost clasificaţi de către Agenţia Internaţională de Cercetări asupraCancerului (IARC) ca fiind cancerigeni pentru om. În Lyon, în anul 2009, IARC a concluzionat că există dovezisuficiente la om asociind cazul formaldehidei cu leucemie mieloidă. IARC nu se pronunţă asupra relaţiei dintrecantitate (doza) şi efectul asupra sănătăţii. Comitetul pentru evaluarea riscurilor (RAC) 1 a decis pe 7 decembrie2012, clasificarea formaldehidei ca CMR2 cancerigenă categoria 1B şi categoria 2 mutagene.

La nivelul Uniunii Europene a fost înfiinţat şi funcţionează încă din anul 2006 Comitetul European pentruNormare (CEN), în cadrul căruia Comitetul Tehnic CEN/TC 351 este organismul care se preocupă, printre altele,de armonizarea legislatiei privind utilizarea substanţelor chimice periculoase utilizate şi/sau emanate dematerialele de construcţie, inclusiv a celor pe bază de lemn. S-a convenit pînă în prezent asupra următoarelor 2reglementări:- limita maximă admisibilă de formaldehidă care poate produce iritaţii la om asupra ochilor şi sistemului

respirator este de 0,3 ppm;- limita maximă admisibilă de formaldehidă din aerul încăperilor de locuit trebuie să fie de 0,1ppm.

Metodele de testare a emisiei de formaldehidă practicate pe continentul european au în prezent ca referinţămetoda camerei EN 717-1:2005, din care derivă metoda analizei gazului EN 717-2:1995 şi metoda flaconuluiEN 717:3:1996, iar pentru determinarea conţinutului de formaldehidă metoda perforator EN 120:1995.Determinarea emisiei de formaldehidă prin metoda camerei are o acurateţe mare întrucît controlează influenţaunor factori importanţi (umiditatea, temperatura, viteza aerului, etc.), iar dimensiunea mare a eşantionuluilimitează influenţa erorilor din cauza neomogenităţi. Această metoda are ca dezavantaje costul foarte ridicat alechipamentului pentru determinare şi perioada de testare este foarte mare.Determinarea emisiei de formaldehidă prin metoda analiza gazului prezintă avantajul obţinerii rezutatelor într-un timp scurt dar are dezavantajul unei temperaturi ridicate de 600C, care nu constituie în mod curent un factordes intîlnit în condiţiile mediului de locuit, echipamentul este dependent de producătorul acestuia.Determinarea emisiei de formaldehidă prin metoda flaconului prezintă avantajul utilizării unor temperaturi multmai reduse respectiv 400C, avînd loc în condiţii de umiditate înaltă dar fără recirculaţia aerului fiind din acestpunct de vedere metode statice, prezintă avantajul obţinerii rezutatelor într-un timp scurt.

La placaj, emisia de formaldehidă pentru clasa E1 prin metoda camerei are valori mai mici sau egale cu 0,6 ppm,prin metoda analiza gazului, valori mai mici sau egale 3,5 mg/m2h, iar pentru flacon nu exista valori limita.Pentru clasa E2 la placaj, emisia de formaldehidă prin metoda camerei are valori mai mari 0,6 ppm, iar prinmetoda analiza gazului, valori cuprinse între 3,5 şi 8 mg/m2h iar pentru flacon, ca şi in cazul clasei E1 nu existavalori limita. Uneori, apar panouri la care se constată un conţinut şi o emisie de formaldehidă peste limiteleadmise. Aceastea se datorează pe de o parte adezivilor utilizaţi, pe de altă parte temperaturilor diferite, inconsecinta se impune ca necesitate controlul permanent al nivelului emisiei de formaldehidă a placilor dinplacaj de fag atat la fabricarea acestora, cat si in incintele in care se gasesc produse finite care au in componentaplacaj de fag.

Configuraţia pachetului de epruvete supus determinării emisiei de formaldehidă prin metoda flaconuluirecomandata de standardul în vigoare nu dă valorile maxime, întrucât suprafetele prin care se emiteformaldehida nu sunt cele maxime. În acest context, autorul împreuna cu un grup de cercetători de la Facultatea

Page 11: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

11

de Ingineria Lemnului a realizat câteva teste cu o noua configuraţie propusă constatând că emisia deformaldehidă determinată este mai mare în medie cu 4-7 %.

Din studiile efectuate rezultă că emisia de formaldehidă este un factor important care influenţează mediulîn domeniul fabricării placajului si in consecinta trebuie studiata in amanunt. Formaldehida se determinăca emisie sau conţinut, în mod diferit, în diferite zone ale globului, iar valoarea se exprimă diferit înfunctie de metoda de determinare utilizată, motiv pentru care se impune corelarea modului de exprimare avalorilor acesteia.

În urma analizei stadiului actual al cercetărilor, autorul îşi propune să determine valorile maxime aleemisiei de formaldehidă din placile de placaj de fag utilizate in mediu uscat la diferite confiura ţii alepachetului de epruvete si diferite grosimi. De asemenea, autorul îşi propune să realizeze un modelmatematic cu ajutorul caruia să poată corela modul de exprimare al valorilor emisiei de formaldehidădeterminată prin cele trei metode utilizate în Europa utilizâd aceeaşi unitate de măsură.

CAPITOLUL 2. OBIECTIVELE TEZEI.

Obiectivul principal al tezei de doctorat îl reprezintă crearea unor baze de date privind emisia maximăde formaldehidă la placajul din lemn de fag utilizat în mediu uscat şi posibi litatea evaluării acesteia cu ounitate de măsură unică, indiferent de metoda de determinare standardizată în Europa, care să vină în sprijinulproducătorilor când achiziţionează echipamente pentru verificarea emisiilor de formaldehidă şi totodată săcontribuie la luarea deciziilor de natură tehnică, care să asigure protecţia sănătăţii individului şi a mediului .

Pentru atingerea acestui obiectiv, au fost identificate cinci obiective specifice, grupate în trei obiectivespecifice din punct de vedere teoretic şi două obiective specifice din punct de vedere experimental după cumurmează:

A. Obiective specifice teoretice:

1. Analiza şi sistematizarea cercetărilor privind emisiile de formaldehidă în industria lemnului,cu specific în industria placajelor;

2. Modelarea unei noi arhitecturi a metodei de determinare a emisiilor de formaldehidă prinmetoda flaconului astfel încât să se obţină nivelul maxim posibil de emisie din placaj;

3. Definirea unui model matematic pentru corelarea unităţilor de măsură ale valorilor emisiei deformaldehidă determinată prin oricare dintre metode.

B. Obiective specifice experimentale:

1. Crearea unor baze de date experimentale privind emisia de formaldehidă la placile de placaj dinlemn de fag utilizat în mediul uscat, determinată prin cele trei metode standardizate pentruEuropa, o bază de date a nivelului maxim de emisie determinată prin noua arhitectura modelatăîn cazul metodei flaconului şi analiza comparativă a acestora;

2. Aplicarea modelului matematic elaborat pe bazele de date obtinute experimental şi validareaacestuia, precum şi un studiu de caz.

In urma cercetărilor efectuate autorul estimează că vor rezulta concluzii şi recomandări pentru specialiştii dindomeniul industriei lemnului precum şi posibile noi direcţii de cercetare . În figura 2.1. este prezentată schemaobiectivelor.

Page 12: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

12

Fig. 2.1. Schema obiectivelor.

CAPITOLUL 3. CERCETĂRI PRIVIND EMISIA DE FORMALDEHIDĂ.

3.1. Cercetări experimentale.

Placajul din lemn de fag este cel mai utilizat comparativ cu alte tipuri, grosimile de 4, 6, 8, 10 şi 12mm au fost alesedeoarece sunt cele mai des folosite comparativ cu grosimile mai mari de 12mm.

OBIECTIVELE TEZEI

Obiective specifice teoretice

STADIUL ACTUAL ALCERCETĂRII ÎN

DOMENIUL STUDIAT

Literatura de specialitate

Informații de la producător

Studii experimentale proprii

Standarde şi normative

Obiective GeneraleCrearea unor baze de date privind emisia maximă de formaldehidă la placajul din lemn de fag utilizatîn mediu uscat (placaj de interior) şi posibilitatea evaluării acesteia cu o unitate de măsură unică,indiferent de metoda de determinare.

CONCLUZII, RECOMANDĂRI, DIRECȚII DE CERCETARE

Obiective specifice experimentale

Ana

liza

și si

stem

atiz

area

c

erce

tăril

or p

rivin

dem

isiil

e de

form

alde

hidă

în in

dust

riale

mnu

lui.

Mod

elar

ea u

nei n

oi a

rhite

ctur

i a m

etod

ei d

ede

term

inar

e a

emis

iilor

de

form

alde

hidă

prin

met

oda

flaco

nulu

i ast

fel î

ncât

să se

obţ

ină

nive

lul m

axim

posi

bil d

e em

isie

din

pla

caj.

Def

inire

a un

ui m

odel

mat

emat

ic p

entru

trans

form

area

uni

tăţil

or d

e m

ăsur

ă al

e va

loril

orem

isie

i de

form

alde

hidă

det

erm

inat

ă pr

in o

ricar

edi

ntre

met

ode.

Cre

area

uno

r baz

e de

dat

e ex

perim

enta

le p

rivin

dem

isia

de

form

alde

hidă

la p

laci

le d

e pl

acaj

din

lem

nde

fag

utili

zat î

n m

ediu

l usc

at, d

eter

min

ată

prin

cele

trei

met

ode

stan

dard

izat

e în

Eur

opa,

o b

aza

deda

te a

niv

elul

ui m

axim

de

emis

ie d

eter

min

ată

prin

noua

arh

itect

ură

mod

elat

a în

caz

ul m

etod

eifla

conu

lui ş

i ana

liza

com

para

tivă

a ac

esto

ra.

Apl

icar

ea m

odel

ului

mat

emat

ic e

labo

rat p

e ba

zele

de d

ate

obţin

ute

expe

rimen

tal ş

i val

idar

ea a

cest

uia,

prec

um şi

un

stud

iu d

e ca

z.

Page 13: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

13

3.1.1. Planificarea experimentului.

Planificarea experimentului s-a făcut conform SR EN 313-1:1996, pentru a obţine rezultate concludente.Planificarea experimentului constă în stabilirea metodei de testare, grosimea placajului, temperatura de lucru,

configuraţiile pachetului de epruvete, numărul de epruvete necesare.La baza acestui studiu, au fost prevederile din SR EN 717-1/2005: Determinarea emisiei de aldehidă formică-

Partea 1 -Emisia de aldehidă formică prin metoda camerei, SR EN 717-2/1995: Determinare a emanaţiei dealdehidă formică -Partea 2- Emisia de aldehidă formică prin metoda analizei gazului, SR EN 717-3/1998:Determinarea emisiei de aldehidă formică -Partea 3- Emisia de aldehidă formică prin metoda flaconului.

Pentru fiecare determinare s-a luat în studiu placaje din lemn de fag, cu grosimile de 4, 6, 8, 10 şi 12mm,numărul de epuvete, diferă în funcţie de fiecare determinare.

Temperaturile de lucru din acest studiu sunt cele specificate în standarde, adică 23oC, 40oC, 60oC şisuplimentar 50oC. Determinările prin metoda flaconului, conform SR EN 717-3/1998, se efectuează latemperatura de 40oC, configuraţia V. Au fost efectuate determinări folosind aceeaşi metodologie dar latemperaturi diferite adică 23oC, 50oC, 60oC, (conform STAS-urilor pentru cele trei metode) şi suplimentar50oC, iar modul de prindere a pachetului de epuvete a fost modificat în alte 6 variante. În tabelul 3.1. esteprezentat numărul de epruvete necesar pentru acest studiu, diagrama de tăiere a plăcilor este redată în figura3.1. Numărul de valori citite pe aparatul Spekol sunt centralizate în tabelul 3.2.

Tabelul 3.1 Numărul necesar de epruvete.

Metoda detestare

Grosimeplacaj,

mm

Numărplăci

Numărprobe/placă

Numărepruvete/

proba

Numarepruvetenecesar/

placă

Temperatura0c

Numărepruvete

necesar/set

4 3 21 9 189 23, 40, 50, 60 22686 3 21 8 168 23, 40, 50, 60 20168 3 21 5 105 23, 40, 50, 60 1260

10 3 21 4 84 23, 40, 50, 60 1008

MetodaFlacon

12 3 21 3 63 23, 40, 50, 60 7564 3 1 2 2 23 66 3 1 2 2 23 68 3 1 2 2 23 6

10 3 1 2 2 23 6MetodaCamerei

12 3 1 2 2 23 64 3 1 2 2 60 66 3 1 2 2 60 68 3 1 2 2 60 6

10 3 1 2 2 60 6MetodaAnalizaGazului 12 3 1 2 2 60 6

Tabel 3.2. Numărul valorilor citite pe aparatul fotocolorimetru Spekol.

MetodaNumăr probe

prelevate/grosimeNumărcitiri/

1 flacon

Numargrosimiplacaj

Numărplăci/grosime

Număr total valoricitite la aparatulspectrofotometru

Flacon 112 8 5 3 13440Camera 1m3 3-max 28zile 8 5 3 10080Analiza gazului 8+2proba martor 8 5 3 1200

Page 14: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

14

Fig. 3.1. Diagrama de tăiere a plăcilor de placaj de lemn de fag de 4, 6, 8, 10 şi 12mm.

3.1.2. Experimente efectuatePentru determinarea emisiei de formaldehidă pot fi utilizate diferite metode de testare la care tehnica de măsurare

este diferită. Autorul a efectuat cercetări experimentale privind emisia de formaldehidă din plăci de placaj din fagpentru toate metodele standardizate utilizate în Europa şi a conceput un model experimental pentru determinarea emisieide formaldehidă maximă prin metoda flaconului. Metoda de determinare utilizată şi rezultatele obtinuţe sunt prezentateîn continuare. În cercetare s-a luat în studiu câte trei plăci de placaj din lemn de fag pentru utilizări în mediul uscat,şlefuit pe ambele feţe şi neacoperit, având grosimile de 4, 6, 8 10 şi 12 mm. Placajul a fost prelevat de la SCSILVACARPAT SA din localitatea Ghimbav, judeţul Braşov, acesta fiind realizat din furnire de fag cu grosimile de 1şi 2mm, cu un adeziv pe bază de răşină ureo-formaldehidică în adaos cu răşină fenolică, ambele produse fiind fabricatede SC VIROMET SA Victoria România.Reţeta de adeziv folosită la obţinerea placajelor este compusă din: răşină ureo-formaldehidică, făină de secară, clorurăde amoniu, răşină fenolică şi apă. Parametrii regimului de încleiere sunt următorii: temperatura: 110ºC, consumulspecific: 150g/m2, durata de presare: 5minute bază, la care se adaugă jumatate din grosimea plăcii, presiunea: 14N/mm2

- Determinarea emisiei de formaldehidă la plăci de placaj de lemn de fag de 4, 6, 8, 10 şi 12mm grosime utilizat înmediul uscat prin metoda flacon conform SR EN 717-3/1998

Determinarea emisiei de aldehidă formică din plăci pe bază de lemn prin metoda flaconului este reglementată înprezent de următorul standard:

▪ EN 717-3:1998 „Plăci pe bază de lemn. Determinarea emisiei de aldehidă formică. Partea 3: Emisia de aldehidăformică prin metoda flaconului”;

Pentru determinarea emisiei de formaldehidă prin metoda flaconului s-au folosit 3 flacoane, forma şi dimensiunilefiind ca a celui prezentat în figura 3.2.

Fig.3.2. Flacon (sursa: autorul).

Determinarea emisiei de formaldehidă prin metoda flaconului are loc în următoarele condiţii:- temperatura aerului din flacon (40 ± 0,5)°C;- aer lipsit iniţial de formaldehidă;- durata totală de determinare, după începerea încercării, este de 3 ore.

Page 15: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

15

Plăcile de placaj ambalate individual în folii de polietilenă au fost menţinute pe toată durata experimentărilor într -ocameră de condiţionare la temperatura de (23 ± 2)ºC şi umiditatea relativă a aerului de 60 ± 5%, prin simpla stivuire aacestora unele peste altele cu şipci.

Epruvetele pentru determinarea emisiei de formaldehidă au fost debitate conform SR EN 326-1:1994, astfel încâtacestea să fie uniform repartizate pe lăţimea plăcii, excluzînd o bandă de 500 mm lăţime la cele două extremităţi aleplăcii. Ele au dimensiunile de 25 mm x 25 mm x grosimea plăcii. Determinarea umidităţii plăcilor s-a efectuat conformSR EN 322/1996, iar cea a masei volumice conform SR EN 323/1996. .

Numărul de epruvete dintr-un pachet a fost ales astfel încât pentru fiecare set, masa acestuia să fie pe cât posibil maiaproape de 20g. Determinările au fost efectuate pe un set triplu de epruvete în câte un flacon separat.

Modul de lucu a foat cel specificat în standard.Emisia de formaldehidă în valoare absolută, definită ca valoare a flaconului, notată cu FV şi exprimată în mg CH2O

/ kg placă de placaj absolut uscată, s-a calculat cu ajutorul relaţiei (3.1):

Fv =m

HfABAS )100(1050)( (mg CH2O / kg placă absolut uscată) (3.1)

în care:AS – absorbţia soluţiei de analizat;AB – absorbţia apei distilate;f – panta curbei de etalonare, în mg/mililitru;H – umiditatea absolută a epruvetelor determinată conform SR EN 322: 1996, în %;m – masa epruvetelor, în grame.

Au fost efectuate 13440 de citiri pentru 7308 epruvete pentru loturile de placaj de lemn de fag luate pentru studiu,rezultatele citirilor fiind centralizate în tabele conform anexei 1. Valorile citite au fost introduse în relaţia 3.1 şi calculatevalorile pentru emisia de formaldehidă conform tabelului din anexa 1. Datele obţinute au fost prelucrate şi centralizate întabele. Un exemplu se prezintă în tabelul 3.3 în care sunt prezentate valorile obţinute pentru placaj de 4, 6, 8, 10 şi 12mm.

Tabelul 3.3. Valori obţinute pentru placaj de 4, 6, 8, 10 şi 12mm prin metoda flacon, mgHCHO/kg placă

Grosime placaj Fvmm mgHCHO/kg placă

4 3.536 4.678 6.1210 7.5812 8.08

B- Determinarea emisiei de formaldehidă la plăci de placaj de lemn de fag de 4, 6, 8, 10 şi 12mm grosime utilizatîn mediul uscat prin metoda camerei cu volum de 1m3conform SR EN 717-1/2005

Determinarea emisiei de formaldehidă la plăci pe bază de lemn prin metoda camerei se bazează pe SR EN 717-1: 2005.Pentru determinarea emisiei de formaldehidă prin metoda camerei s-a utilizat aparatura din laboratorul de

determinarea emisiei de formaldehida al facultatii de Ingineria lemnului Brasov compusă din camera de testare cuvolumul 1m3 este prezentată în figura 3.6.

Fig.3.6. Camera de testare a emanaţiei de aldehidă formică cu volumul de 1 m3, aflată în doatarea Facultăţii deIngineria Lemnului, Universitea Transilvania din Braşov (sursa: autorul).

Determinarea emisiei de formaldehidă prin metoda camerei are loc în următoarele condiţii- temperatura aerului din camera de testare (23 ± 0,5)°C;- umiditatea relativă a aerului din camera de testare (50 ± 3)%;- volumul de aer din cameră neîncărcată incluzând conductele de recirculaţie este de 1m3;

Page 16: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

16

- factorul de încărcare, definit ca raportul dintre suprafaţa totală a epruvetei, excluzând suprafaţa canturilor şivolumul camerei, este de (1,0 ± 0,02)m2/m3;

- viteza aerului la suprafaţa epruvetelor în camera de testare este de (0,1 ± 0,3)m/s;- rata de schimb a aerului este de (1,0 ± 0,05)/oră.

Starea stabilă este considerată atunci când emisia de formaldehidă din plăcile pe bază de lemn este constantă, încondiţiile de testare mai sus specificate, adică când concentraţia în formaldehidă din cameră rămâne practic constantă.Metoda mai stabileşte că starea stabilă este atinsă atunci când pentru o perioada de testare de 4 zile descreşterea curbeide concentraţie calculată este cu 5%. Dacă această condiţie nu este atinsă în 10 zile, atunci se continuă testarea. Dacăea nu este atinsă nici după 28 zile (672 ore), atunci valoarea calculată pentru cea de a 28-a zi este definită ca valoare astării stabile. Durata minimă de testare în cameră este fixată la 10 zile, timp în care zilnic, cel puţin 7 zile, sunt efectuate1-2 determinări ale concentraţiei de formaldehidă;

Dimensiunile epruvetelor pentru testare au fost de 500mm x 500mm x grosimea plăcii. Camera este încărcată cu douăastfel de epruvete dintr-o placă pe bază de lemn.

La temperatura de 23°C, pentru formaldehidă sunt valabile următoarele relaţii de transformare a emisiei deformaldehidă exprimată gravimetric în mg HCHO/m3oră sau volumetric în ppm HCHO/m3 aer:

1ppm 1.24 mg/m3 aer1 mg/m3 0,81ppm aer

Metoda de lucru utilizată a fost cea specificată în standard. Cantitatea de aldehidă formică din soluţiile aflate în vaselede spălare a fost calculată cu următoarea relaţie (3.2):

G = (As-Ab) . f . Vsol (3.2)în care:G - cantitatea de aldehidă formică din fiecare soluţie de captare, în miligrame;As - absorbţia soluţiei din vasul de spălare;Ab - absorbţia soluţiei martor;f - panta curbei de etalonare pentru soluţia de formaldehidă standard, în miligrame/mililitru;Vsol- volumul soluţiei de analizat, în mililitri.

Pentru determinarea valorii emisiei la stare stabilă prin calcul, standardul SR EN 717-1:2005 prevede utilizareaunei funcţii de putere (3.3) completă de forma:

c = A/(1+BtD) (3.3)în care:c – concentraţia de formaldehidă din cameră, în miligrame pe metru cub aer;t – timpul, în ore,A- valoarea concentraţiei emisiei de formaldehidă obţinută în prima zi, respectiv după primele 4 ore de funcţionare;B şi D – constante pozitive.

Aceeaşi normă anterior menţionată mai arată că valoarea lui A poate fi: egală cu valoarea primei concentraţiiconsiderată majorată cu de la 10% până la 20 % în timp ce valorile de 0,1 pentru B şi 0,5 pentru D sunt cele mairecomandate.

Standardul SR EN 717-1:2005 prevede că verificarea stării stabile se realizează în acest caz utilizînd ecuaţia 3.4.

[(ct- ct+96)/ ct+96] ≤ δ (3.4)unde:ct şi ct+96 – concentraţiile de aldehidă formică calculate pornind de la ecuaţia (3.4) la intervalele de timp t şi t+96;t – 0, 24, 48, etc. sunt intervale de timp, în ore, în care ecuaţia (3.3) trebuie evaluată în manieră recursivă;δ – coeficient care în acest standard s-a stabilit la valoarea de 0,05 (5%).

Starea stabilă a emisiei de formaldehidă se atinge aşadar, la prima valoare a lui t care satisface ecuaţia (3.4).Au fost efectuate 10080 de citiri pentru 30 epruvete pentru loturile de placaj de lemn de fag luate pentru studiu, rezultatele

citirilor fiind centralizate în tabele conform anexei 1 Valorile citite au fost introduse in relatiile 3.3 şi 3.4 şi calculate valorilepentru emisia de formaldehidă conform tabelului din anexa 1. Datele obtinute au fost prelucrate şi centralizate în tabele. În urmadeterminărilor efctuate, se constată că placajul luat în studiu se înscrie în clasa E1 de emisie. Un exemplu se prezintă în tabelul 3.4în care sunt prezentate valorile obţinute pentru placaj de 4, 6, 8, 10 şi 12mm.

Tabelul 3.4. Valori obţinute pentru placaj de 4, 6, 8, 10 şi 12mm prin metoda camerei, mgHCHO/m3 aerGrosime placaj c c

mm mgHCHO/m3 aer ppm4 0.012 0.009726 0.015 0.012158 0.021 0.01701

10 0.025 0.0202512 0.027 0.02187

Page 17: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

17

C- Determinarea emisiei de formaldehidă la plăci de placaj din fag de 4, 6, 8, 10 şi 12mm grosime utilizat înmediu uscat prin metoda analiza gazului conform SR EN 717-2:1995.

Determinarea emisiei de aldehidă formică din plăci pe bază de lemn prin metoda analizei gazului este reglementată ,în prezent de următorul standard:

- SR EN 717-2:1996 ‘’Plăci pe bază de lemn”. Determinarea emanaţiei de aldehidă formică. Partea 2: Emanaţia dealdehidă formică prin metoda analizei gazului”.

Pentru determinarea emisiei de formaldehidă prin metoda analizei gazului s-a folosit aparatura de laboratorprezentată în figura 3.9.(În ultimii ani, în România au fost achiziţionate două aparate moderne pentru determinarea emisiei de formaldehidă prin metoda

analizei gazului fabricate de Stephen Young and Associates Ltd din Noua Zeelandă. Unul din acestea se află în dotarea S.C.“Nikmob” S.A. Nehoiu – România, iar celălalt în cadrul Universităţii Transilvania din Braşov, Facultatea de Industria Lemnului,achiziţionat prin Contractul de Cercetare CCSPL, PN 2 – ID – 146/2007, Modele de testare a conditiilor de admisibilitate aproceselor si produselor din industria lemnului pe pietele europene cu impact direct asupra calitatii mediului în contextul dezvoltariidurabile).

Fig. 3.9. Aparatul pentru determinarea emisiei de formaldehidă prin metoda analizei gazului fabricat de Stephen Youngand Associates Ltd din Noua Zeelandă, aflat în doatarea Facultăţii de Industrializarea Lemnului, UniversitateaTransilvania din Braşov (sursa: autorul)

Determinarea emisiei de formaldehidă prin metoda analiza gazului are loc în următoarele condiţii:- temperatura aerului (60 ± 0,5)°C;- umiditatea relativă a aerului (50 ± 1)%;- aerul lipsit iniţial de formaldehidă;- debitul de aer (60 ± 3)l/h;- durata totală de circulaţie a aerului patru ore (după începerea încercării);- frecvenţa analizei gazului din oră în oră prin câte doua perechi de vase spălătoare;- presiunea în camera de încercare 1000-1200Pa.

Eşantionarea şi debitarea epruvetelor s-a realizat conform SR EN 326-1:1994.Epruvetele prelevate din placă sunt uniform distribuite pe lăţimea plăcii, excluzînd o bandă de 500 mm lăţime la celedouă extremităţi ale plăcii, după cum urmează:

- 3 epruvete pentru determinarea emanaţiei de formaldehidă cu dimensiunile de 400mm x 50mm x grosimea plăcii;- 6 epruvete pentru determinarea umidităţii cu dimensiunile de 25mm x 25mm x grosimea plăcii.

Metoda de lucru folosită a fost cea specificată în standard. Metodologia de calcul pentru emisia de formaldehidă a fostpreluată de la Stephen Young and Associates Ltd din Noua Zeelandă. În figura 3.11. este prezentat un exemplu decalcul pentru curba de calibrare, iar figura 3.12 reprezintă un exemplu de calcul pentru determinarea emisiei deformaldehidă prin metoda analiza gazului.

EN717-2 Calibration

Date 6.02.09AnalystSupervisor

Standard Used hach 4000Catalog NumberLot NumberCell Length 50

Std Solution Spectro 1 Spectro 2 Average Subtract Blank(mg/mL) (Absorbance) (Absorbance) (Absorbance) Std Solution0.00000 0.046 0.0460 0.000 0.000000.00005 0.061 0.0610 0.015 0.000050.00010 0.091 0.0910 0.045 0.000100.00025 0.147 0.1470 0.101 0.000250.00050 0.260 0.2600 0.214 0.000500.00100 0.483 0.4830 0.437 0.001000.00200 0.907 0.9070 0.861 0.002000.00400 1.676 1.6760 1.630 0.00400

Signed (analyst)

Signed (supervisor)

Calibration of Spectrophotometer y = 0.002432x - 0.000017R2 = 0.999072

0.00000

0.00050

0.00100

0.00150

0.00200

0.00250

0.00300

0.00350

0.00400

0.00450

0.00500

0.000 0.250 0.500 0.750 1.000 1.250 1.500 1.750 2.000

Absorbance

Stan

dard

Sol

utio

n (m

g/m

L)

Fig. 3.11. Exemplu de calcul pentru curba de calibrare pentru determinarea emisiei de formaldehidă prin metoda analiza gazului.

Page 18: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

18

C a lc u la t io n s fo r E N 7 1 7 -2C e ll L e n g th ( m m ) 5 0

T it le 1 S lo p e ( m g / m L ) 0 .0 0 2 4

T it le 2 S a m p le A re a ( m 2 ) 0 .0 4

T it le 3 V o lu m e ( m L ) 2 5 0

R e p o r t N u m b e rR e fe re n c e

D a te S a m p le dS a m p le N a m e

T re a tm e n tP ro d u c t N a m e P la c a j 1 2 m m

R u n N u m b e rR u n D a te

T e s t 1 P la c a j 1 2 m m

A n a ly s t S im o n a U rd e aT e s t d a te 0 9 .0 2 .0 9

M o is tu re ( % ) ?

S p e c tro 1 S p e c tro 2 A v e ra g e M in u s B la n k(A b s o rb a n c e ) (A b s o rb a n c e ) (A b s o rb a n c e ) (A b s o rb a n c e )

B la n k 0 .0 5 5 0 .0 4 4 0 .0 5 0I m p in g e r 1 0 .1 4 0 0 .2 8 5 0 .2 1 3 0 .1 6 3I m p in g e r 2 0 .1 5 8 0 .2 4 3 0 .2 0 1 0 .1 5 1I m p in g e r 3 0 .1 5 5 0 .1 8 8 0 .1 7 2 0 .1 2 2I m p in g e r 4 0 .1 5 9 0 .1 1 5 0 .1 3 7 0 .0 8 8

A v e ra g e A b s o rb a n c e 0 .1 3 1A v e ra g e E m is s io n ( m g / m 2 / h o u r) 1 .9 6 3

T e s t 2 P la c a j 1 2 m m

A n a ly s t S im o n a U rd e aT e s t d a te 0 9 .0 2 .0 9

M o is tu re ( % )

S p e c tro 1 S p e c tro 2 A v e ra g e M in u s B la n k(A b s o rb a n c e ) (A b s o rb a n c e ) (A b s o rb a n c e ) (A b s o rb a n c e )

B la n k 0 .0 5 0 0 .0 3 8 0 .0 4 4I m p in g e r 1 0 .1 3 9 0 .2 5 0 0 .1 9 5 0 .1 5 1I m p in g e r 2 0 .1 3 3 0 .1 9 6 0 .1 6 5 0 .1 2 1I m p in g e r 3 0 .1 4 2 0 .1 4 7 0 .1 4 5 0 .1 0 1I m p in g e r 4 0 .1 5 1 0 .1 2 3 0 .1 3 7 0 .0 9 3

A v e ra g e A b s o rb a n c e 0 .1 1 6A v e ra g e E m is s io n ( m g / m 2 / h o u r) 1 .7 4 2

D if fe re n c e b e tw e e n re s u lts o f T e s t 1 a n d T e s t 2 ( m g / m 2 / h o u r) -0 .2 2 1( if th e d if fe re n c e e x c e e d s 0 .5 m g /m 2 /h o u r th e n d o a th ird te s t )

T e s t 3

A n a ly s tT e s t d a te

M o is tu re ( % )

S p e c tro 1 S p e c tro 2 A v e ra g e M in u s B la n k(A b s o rb a n c e ) (A b s o rb a n c e ) (A b s o rb a n c e ) (A b s o rb a n c e )

B la n kI m p in g e r 1I m p in g e r 2I m p in g e r 3I m p in g e r 4

A v e ra g e A b s o rb a n c eA v e ra g e E m is s io n ( m g / m 2 / h o u r)

S ig n e d ( a n a ly s t )

S ig n e d ( s u p e rv is o r )

F ir s t te s t o n E N 7 1 7 -2

Fig. 3.12.. Exemplu de calcul pentru determinarea emisiei de formaldehidă prin metoda analiza gazului

Valoarea de analiză a gazului, Gi, determinată la intervale de o oră se calculază cu relaţia (3.4):Gi=

FVfAbAs )( mg /m2 h (3.4)

în care:Gi – conţinutul de aldehidă formică a soluţiei din fiecare prelevare orară, în mg /m2 h;As – absorbţia soluţiei din vasele de spălare;Ab – absorbţia apei distilate;f – panta curbei de etalonare a soluţiei etalon de aldehidă formică, în miligrame pe mililitru;F – suprafaţa emitentă ( neetanşată), în metri pătraţi;V – volumul balonului cotat, în mililitri.

Pentru valoarea medie de analiză a gazului, Gm, se foloseşte relaţia (3.5):Gm =

44321 GGGG (3.5)

în care:G1, G2, G3, G4 - valoarea de analiză a gazului pentru soluţia de formaldehidă aferentă fiecărei ore de funcţionare.

Au fost efectuate 1200 de citiri pentru 30 epruvete debitate din loturile de placaj de lemn de fag luate pentru studiu,rezultatele citirilor fiind centralizate în tabele conform anexei 1. Valorile citite au fost introduse formularul de calcul,valorile pentru emisia de formaldehida conform tabelului din anexa 1. Datele obtinute au fost prelucrate şi centralizateîn tabele. În urma determinărilor efctuate, se constată că placajul luat în studiu se înscrie în clasa E1 de emisie. Unexemplu se prezintă în tabelul 3.5 în care sunt prezentate valorile obţinute pentru placaj de 4, 6, 8, 10 şi 12 mm.

Tabelul 3.5. Valorile obţinute pentru placaj de 4, 6, 8, 10 şi 12mm prin metoda analiza gazului, mgHCHO/m2 h

Grosime placaj Gmmm mgHCHO/m2 h

4 1.066 1.288 1.77

10 2.0212 2.21

Page 19: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

19

3.1.3. Model experimental conceput pentru determinarea emisiei de formaldehidă maxima prin metodaflaconului

Dat fiind faptul ca emisia de formaldehida determinata prin metoda flaconului variază ca valoare în funcţie deconfiguraţia pachetului de epruvete, constatare facută de autor în cadrul experimentelor preliminarii, a fost conceput unmodel experimental în şase variante. Au fost realizate determinările pentru emisia de formaldehidă pentru toate cele şasevariante concepute şi comparate cu valorile obţinute prin metoda standard. Cu modelul experimental conceput s-a luat înstudiu un lot de placaj din lemn de fag utilizat în mediul uscat având diferite grosimi. În această etapă de lucru s-a studiatinfluenţa simultană a grosimii, temperaturii şi a configuraţiei pachetului de plăci asupra emisiei de formaldehidă Pachetelede plăci nou adoptate au permis pe de o parte să se obţină emisia de formaldehidă maxim posibilă, pe de altă parteobţinerea unei posibile corelaţii cu celelalte metode de determinare a emisiei utilizate în Europa.

Descrierea modeluluiModelul experimental utilizează metoda flacon specificată în SR EN 717-3/1998, modificarea adusă referindu-se la

configuraţia pachetului de epruvete. Alegerea configuratiilor pachetului s-a realizat astfel încât emisia de formaldehidăsă se poată studia în mod distributiv atât pe feţele şi/ sau canturile pachetului de epruvete în ansamblul său, cât şi pe celeale unei plăci individuale conţinută de acesta [David, 2010]. Fiecare din aceste configuratii s-a realizat, după caz, prinacoperirea parţială şi/sau totală cu o folie de aluminiu a feţelor şi/ sau canturilor pachetului de epruvete sau individualale unei plăci, precum şi prin introducerea între epruvete a unor ace cu gămălie, astfel încât acestea să fie plasateechidistant unele faţă de altele la distanţa de 1mm S-au gasit şase ipostaze conformaţionale modificate, simbolizate cuVA, VB, VC, VD, VE şi VF.Cele şapte variante, cea standard si cele 6 modificate, adoptate pentru acest studiu sunt redate sub formă grafică şicodificată în tabelul 3.6. prezentând pentru fiecare situaţie în parte semnificaţia simbolului ales [Petrovici, V., 2006][Petrovici, V., … Urdea. S. N., … cerere brevet inventie 2009].

Tabelul 3.6. Reprezentarea grafică şi codificată a configuraţiei pachetului de plăci cu detalierea variantelor de lucruadoptate.

nr.crt.

Tipulconfiguraţiei

adoptate

Reprezentareaconfiguraţieipachetului de

epruvete

Codulemisiei

configuraţiei

studiate

Detalierea semnificaţieisimbolurilor codului Observaţii

1.Varianta tipstandard,V,

(conform SREN 717-3/1998)

FV

Pachetul de epruvete emite practicliber prin toate canturile sale, prinfaţa superioară a epruvetei de sus şicea inferioară a epruvetei de jos.

Situaţie practicăcorespunzătoareunui lot de placajdepozitat normalprin paletizare.

2.Varianta

modificatătip VA

FVA

Epruvetele sunt dispuse în pachetechidistant unele faţă de altele ladistanţa de 1mm. Pachetul emitepractic liber prin toate canturile şifeţele epruvetelor componente.

Cazul real deemisie maximposibilă a tuturorepruvetelor dinpachet.

3.Varianta

modificată tipVB

FVB

Faţa inferioară a epruvetei de josdin pachet a fost acoperită completcu folie de aluminiu, rămânândlibere faţa superioară a epruveteide sus şi canturile epruvetelor.Pachetul emite în acest caz prinfaţa superioară a epruvetei de sus,precum şi prin canturile tuturorepruvetelor.

Situaţie practicăcorespunzătoareunui lot de placajamplasat direct pepardoseala unuidepozit.

4.Varianta

modificatătip VC FVC

Canturile tuturor epruvetelor aufost acoperite individual cu folie dealuminiu. Feţele tuturorepruvetelor din pachet au rămaslibere şi distanţate echidistant la1mm unele de altele. Pachetulemite liber astfel numai prin feţeletuturor epruvetelor componente.

Emisie maximposibilă numai prinfeţele tuturorepruvetelor dinpachet.

Page 20: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

20

5.Varianta

modificatătip VD FVD

Feţele tuturor epruvetelor au fostacoperite individual cu folie dealuminiu. Pachetul emite libernumai prin toate canturileepruvetelor componente.

Emisie maximposibilă numai princanturile tuturorepruvetelor dinpachet.

6. Variantamodificată

tip VE

FVECanturile tuturor epruvetelor aufost acoperite complet cu o singurăfolie de aluminiu. Pachetul emiteastfel numai prin faţa superioară aepruvetei de sus şi cea inferioară aepruvetei de jos.

Situaţie care arputea evidenţiaemisia unei singureepruvete numaiprin feţele sale saudacă epruvetele dinpachet emiteventual (parţial) şiprin feţele lorinterioare, atuncicând ele suntstivuite unele pestealtele.

7 Variantamodificată

tip VF

FVFFeţele inferioare şi superioare alefiecărei plăci din pachet au fostacoperite complet cu folie dealuminiu, rămânând libere numaifaţa superioară a epruvetei de susşi cea inferioară a epruvetei de jos.Pachetul emite în acest caz numaiprin faţa superioară a epruvetei desus şi cea inferioară a epruvetei dejos, precum şi prin canturile tuturorepruvetelor.

Situaţie careelimină practictoate erorile dedeterminare aemisiei datorate înspecial moduluidefectuos destrângere cu bandăelastică aepruvetelor dinpachet.

Rezultate şi prelucrarea datelor

În tabelul 3.7 sunt prezentate centralizat caracteristicile plăcilor de placaj luate în acest studiu.

Tabelul 3.7. Caracteristicile fizice şi chimice ale plăcilor de placaj luate în studiu în funcţie de grosimea acestora.

MOR MOEGrosimeplăcă,

Masavolumică,

Umiditateabsolută,

Conţinutul dealdehidă formică

valoareaPerforator, VP Transversal Longitudinal Transversal Longitudinal

mm kg/m3, %, mg/100g placă N/mm² N/mm² N/mm² N/mm²

4 734,73 8,05 0,71 20.68 78.76 623.21 5247.27

6 731,41 8,00 1,11 50.10 85.11 3044.85 9685.53

8 699,64 10,64 2,44 53.78 90.52 4100.45 9695.61

10 770,12 9,77 2,28 74.48 58.24 8647.80 5986.82

12 719,36 10,50 2,58 90.81 71.01 8947.21 7144.69

Temperaturile la care s-a realizat acest studiu sunt 23ºC, 40ºC, 50ºC şi 60ºC. Alegerea valorilor pentru acestetemperaturi este justificată de faptul că trei dintre acestea corespund întocmai modului de lucru prevăzut în cele treistandarde anterior specificate pentru determinarea emisiei de formaldehidă la plăci pe bază de lemn,

În tabelul 3.8. sunt prezentate valorile emisiei de formaldehidă determinată prin metoda flaconului pentrugrosimea de 4, 8, 12mm, cele şapte configuraţii ale pachetului de epruvete la temperaturile de 230C, 400C, 500C şi 600C.

Page 21: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

21

Tabelul 3.8. Valorile medii ale emisiei de formaldehidă pentru lotul de placaj determinată prin metoda flaconuluipentru grosimea de 4, 8, 12mm, cele 7 configuraţii ale pachetului de epruvete la temperaturile de 230C, 400C, 500C şi600C (exprimate în mgHCHO/kg placă).

Temperatura: 23ºC Temperatura: 40ºC Temperatura: 50ºC Temperatura: 60ºCConfiguraţiepachetepruvete

g = 4mm

g = 8mm

g = 12mm

g = 4mm

g = 8mm

g = 12mm

g = 4mm

g = 8mm

g = 12mm

g = 4mm

g = 8mm

g = 12mm

VA 1.13 1.72 1.81 3.78 6.55 10.71 9.28 13.40 20.49 20.13 32.22 39.75V 1.08 1.34 1.41 3.53 6.11 8.08 9.07 12.83 19.87 19.54 31.84 37.09

VF 1.07 1.27 1.37 3.51 5.13 6.36 8.52 11.70 18.68 18.23 25.80 30.52VB 1.06 1.16 1.33 3.46 4.72 5.57 5.67 11.37 17.99 17.29 25.06 27.74VD 0.42 0.74 1.05 2.87 3.50 4.33 5.47 10.96 15.58 14.85 17.95 18.59VC 0.33 0.58 0.78 2.09 2.32 2.69 2.32 4.80 9.89 7.12 11.26 13.41VE 0.26 0.40 0.50 0.59 1.04 1.18 0.67 1.95 4.54 1.56 2.93 5.22

3.1.4. Analiza comparativă a rezultatelor obţinute pentru emisia de formaldehidă prin metoda standard şimetoda concepută.

În reprezentările grafice din figurile 3.13; 3.14; 3.15 şi 3.16 este redată influenţa simultană a grosimii placajului şi aconfiguraţiei pachetului de epruvete supus analizei asupra emisiei de formaldehidă în valori absolute determinată prinmetoda flaconului, pentru fiecare din cele 4 temperaturi studiate.

Emisia de formaldehidă la placaj la temperatura de 230C

0

10

20

30

40

Grosimea, mm

(FVA

...FVE

), m

g/kg

plac

ă

VA

V

VF

VB

VD

VC

VE

4 8 12

Emisia de formaldehidă la placaj la temperatura de 400C

0

10

20

30

40

Grosimea, mm

(FVA

...FVE

), m

g/kg

plac

ă

VA

V

VF

VB

VD

VC

VE

4 8 12

Emisia de formaldehidă la placaj la temperatura de 500C

0

10

20

30

40

Grosimea, mm

(FVA

...FVE

), m

g/kg

plac

ă

VA

V

VF

VB

VD

VC

VE

4 8 12

Emisia de formaldehidă la placaj la temperatura de 600C

0

10

20

30

40

50

Grosimea, mm

(FVA

...FVE

), m

g/kg

plac

ă VA

V

VF

VB

VD

VC

VE

4 8 12

Fig. 3.13. Influenţa grosimiiplacajului şi a configuraţiei

pachetului de epruvete asupraemisiei de formaldehidă în

valoare absolută determinată prinmetoda flaconului la temperatura

de 23ºC.

Fig. 3.14. Influenţa grosimiiplacajului şi a configuraţiei

pachetului de epruvete asupraemisiei de formaldehidă în

valoare absolută determinată prinmetoda flaconului la temperatura

de 40ºC.

Fig. 3.15. Influenţa grosimiiplacajului şi a configuraţiei

pachetului de epruvete asupraemisiei de formaldehidă în

valoare absolută determinată prinmetoda flaconului la temperatura

de 50ºC.

Fig. 3.16. Influenţa grosimiiplacajului şi a configuraţiei

pachetului de epruvete asupraemisiei de formaldehidă în

valoare absolută determinată prinmetoda flaconului la temperatura

de 60ºC.

Reprezentările grafice din aceste figuri scot în mod pregnant în evidenţă faptul că, la aceeaşi temperatură, odată cucreşterea grosimii placajului, emisia de formaldehidă în valori absolute determinată prin metoda flaconului se majorează înlimitele unor intervale de valori diferite, corespunzătoare fiecărui tip de configuraţie a pachetului de epruvete adoptată. Înacest context se constată că, pentru o anumită grosime de placaj, emisia de formaldehidă descreşte în limitele altor intervale devalori în următoarea ordine a configuraţiilor pachetului de epruvete studiate: VA, V, VF, VB, VD, VC şi VE

În condiţiile noii configuraţii adoptate tip VA, de exemplu aşa după cum rezultă din figura 3.20, emisia de formaldehidăîn valori absolute, tip FVA, determinată la temperatura de 230C este mai mare de cca.1,52 ori în cazul placajului cu grosimeade 8 mm şi respectiv de cca. 1,60 ori în cazul celui cu grosimea de 12 mm faţă de placajul cu grosimea de 4 mm.

Emisia de formaldehidă la placaj ,configurația pachetului VA

010

2030

4050

Gros

imea

, mm

FVA,

mg/k

g plac

ă

23ºC

40ºC50ºC

60ºC

4 8 12

Emisia de formaldehidă la placaj, configurația pachetului VA

010

2030

4050

Temperatura, oC

FVA,

mg/

kg p

lacă

4mm

8mm

12mm

23 40 50 60

Fig. 3.20. Influenţa simultană a grosimii placajului şi a temperaturii asupra emisiei de formaldehidă determinatăprin metoda flaconului în condiţiile noii configuraţii a pachetului de epruvete tip VA.

În acelaşi context, la temperatura de 400C emisia de formaldehidă în valoare absolută este de cca. 1,73 ori mai mareîn cazul placajului cu grosimea de 8 mm şi respectiv de 2,83 ori în cazul celui cu grosimea de 12 mm. La temperaturade 500C emisia de formaldehidă în valoare absolută la placajul cu grosimea de 8 mm este de cca. 1,44 ori mai mare faţăde placajul cu grosimea de 4 mm, iar a celui cu grosimea de 12 mm de cca. 2,20 ori.

Page 22: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

22

În aceeaşi ordine de idei, la temperatura de 600C emisia de formaldehidă în valoare absolută la placajul cu grosimeade 8 mm este de cca. 1,60 ori mai mare faţă de placajul cu grosimea de 4 mm, iar a celui cu grosimea de 12 mm de cca.1,97 ori.

Cercetările experimentale prezentate au scos cu claritate în evidenţă faptul că configuraţia pachetului de epruvetesupus analizei este un factor de influenţă nou, demn de luat în seamă, la determinarea emisiei de formaldehidă prinmetoda flaconului la placaj.

Urmare acestui fapt emisia de formaldehidă determinată pentru fiecare tip de configuraţie în parte are, aşa cum s-amai arătat, valori absolute variabile. Aceste valori au importanţa lor incontestabilă doar ca un element strict de referinţă.Interesant ar fi de cunoscut raportul care există între emisia de formaldehidă în valoare absolută pentru fiecare tip deconfiguraţie studiată şi valoarea celei de referinţă stabilită prin configuraţia standard tip V. Având în vedere căcercetările anterioare au demonstrat oportunitatea modificării acesteia din urmă cu o nouă configuraţie tip VA, rezultăcă important ar fi, de fapt, studiul mai sus menţionat raportat nu la configuraţia standard tip V, ci la această nouăconfiguraţie tip VA. Cum valoarea absolută a emisiei de formaldehidă determinată prin metoda flaconului esteinfluenţată de grosimea placajului şi temperaturii de lucru, aşa cum s-a arătat în cadrul capitolului anterior, raportul arputea fi influenţat de aceşti doi factori.

În acest scop s-au folosit rezultatele practice obţinute în urma experimentărilor de laborator menţionate în tabelul3.8. Pentru a răspunde în mod clar s-a considerat necesar a se folosi o noţiune denumită coeficient de variaţieconfigurativă a emisiei de formaldehidă, calculat teoretic, notat prescurtat cu Cvc şi exprimat în procente [David, 2010].Acesta poate fi definit practic ca fiind raportul dintre valoarea absolută a emisiei de formaldehidă determinată pentrucele 7 tipuri de configuraţii FVA, FV, FVB, FVC, FVD, FVE şi FVF şi valoarea absolută a emisiei determinată princonfiguraţia nou adoptată tip FVA [David, 2010]. El se calculează aşadar conform relaţiei (3.6):

Cvc = FVA…FVE / FVA . 100 (%) (3.6)unde:

Cvc - coeficient de variaţie configurativă a emisiei de formaldehidă determinat prin metoda flaconului, exprimat înprocente; FVA…FVE -emisia de formaldehidă în valori absolute determinată prin metoda flaconului înconfiguraţiile tip VA, V, VB, VC, VD, VE şi VF, exprimată în mg/kg placă; FVA -emisia de formaldehidă în valoriabsolute determinată prin metoda flaconului prin configuraţia nou adoptată, tip VA, exprimată în mg/kg placă;

Acest coeficient reprezintă deci cota procentuală a emisiei de formaldehidă determinată prin metoda flaconuluipentru fiecare tip de configuraţie studiată în raport cu emisia de formaldehidă determinată în valoare absolută numaiprin configuraţia nou adoptată tip VA, valorile sunt prezentate centralizat în tabelul 3.6.

Tabelul 3.6. Valorile coeficientului de variaţie configurativă Cvc pentru placajul de lemn de fag luat în studiu.(exprimate în %).

Coeficient Temperatura 230C Temperatura 400C Temperatura 500C Temperatura 600C

4mm 8mm 12mm 4mm 8mm 12mm 4mm 8mm 12mm 4mm 8mm 12mm

Cvc FVA 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00

Cvc FV 95.58 77.91 77.90 93.39 97.86 75.44 97.74 95.75 96.98 97.07 98.82 93.31

Cvc FVF 94.69 73.84 75.69 92.86 78.32 59.38 91.81 87.31 91.17 90.56 80.07 76.78

Cvc FVB 93.81 67.44 73.48 91.53 72.06 52.01 61.10 84.85 87.80 85.89 77.78 69.79

Cvc FVD 37.17 43.02 58.01 76.72 53.44 40.43 58.94 81.79 76.04 73.77 55.71 46.77

Cvc FVC 29.20 33.72 43.09 55.03 35.42 25.12 25.00 35.82 48.27 35.37 34.95 33.74

Cvc FVE 23.01 23.26 27.62 41.80 15.88 11.02 7.11 14.55 22.16 7.75 9.09 13.13

Indiferent de grosimea placajului şi a temperaturii de lucru, toţi coeficienţii de variaţie configurativă scad în limiteleunor intervale de valori în următoarea ordine a configuraţiilor VA, V, VF, VB, VD, VC şi VE.Cert este însă faptul că toate valorile coeficientului de variaţie configurativă CvcFV sunt sub 100%, ceea ce confirmădin nou ipoteza avansată conform căreia actuala configuraţie standard tip V nu este una adecvată generând erori deanaliză datorită modului defectuos de strângere cu bandă elastică de cauciuc a pachetului de epruvete.

3.1.5. CONCLUZII Configuraţia pachetului de epruvete de placaj supusă analizei pentru determinarea emisiei de formaldehidă prin

metoda flaconului constituie un factor de influenţă demn de luat în seamă, care poate fi studiat singular sau încorelaţie simultană cu grosimea plăcii şi cu temperatura de lucru;

Cu creşterea grosimii placajului, emisia de formaldehidă în valori absolute se majorează în limitele unor intervale devalori diferite corespunzătoare fiecărui tip de configuraţie a pachetului de epruvete studiată;

Cu creşterea temperaturii de lucru, emisia de formaldehidă se majorează de asemenea în limitele altor intervale devalori diferite corespunzătoare şi ele fiecărui tip de configuraţie a pachetului de epruvete;

Temperatura de lucru are o influenţă mult mai mare asupra emisiei de formaldehidă decât grosimea placajului, dar lacalculul emisiei nu s-a tinut seama de temperatura folosindu-se aceeasi relatie de calcul;

Page 23: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

23

La o aceeaşi grosime de placaj şi respectiv temperatură de lucru, emisia de formaldehidă în valori absolute descreşteîn limitele unor intervale de valori diferite exact în aceeaşi ordine a configuraţiei pachetului de epruvete, respectiv:VA, V, VF, VB, VD, VC şi VE;

Cercetările experimentale scot în evidenţă faptul că noua configuraţie adoptată tip VA permite pe de o parte obţinereaunei valori maxime a emisiei de formaldehidă din pachetul de epruvete supus analizei, pe de altă parte ea eliminăerorile posibile de analiză cauzate, în cazul configuraţiei pachetului de epruvete standard tip V, de strângereaneuniformă a acestuia cu banda elastică de cauciuc;

Toate aceste cercetări experimentale evidenţiază faptul că emisia de formaldehidă în valori absolute la placaj nu areloc uniform pe feţe, canturi, feţe şi canturi, ci în mod diferenţiat aceasta fiind posibilă de determinat în condiţiileutilizări configuraţiei pachetului de epruvete studiate. Urmare acestui fapt apare însă oportună adoptarea uneinoţiuni tehnice denumită coeficient de variaţie configurativă. Aceasta reprezintă practic raportul dintre valoareaabsolută a emisiei de formaldehidă determinată prin metoda flaconului pentru cele şapte tipuri de configuraţiişi valoarea absolută a emisiei de formaldehidă determinată prin configuraţia nou adoptată tip FVA. El seexprimă procentual fiind simbolizat cu literele CvcFVA, CvcFV, CvcFVF, CvcFVB, CvcFVD, CvcFVC şiCvcFVE, corespunzător tipului de configuraţie;

3.2. CERCETĂRI TEORETICE

Modelarea unui proces tehnologic reprezintă: transformarea, prelucrarea acestuia, crearea unui model, tangibil,de tip simulare sau matematic (in cele mai numeroase cazuri, prin transpunerea matematică ) [Bădescu, L., 2000]

In privinţa introducerii în studiu a mărimilor, se poate afirma că o teorie fizică a unui domeniu de cunostinţe esteun sistem format din:

- marimi fizice primitive;- legi,

care permit explicarea tuturor fenomenelor din domeniul respectiv.In acest context s-au analizat atât mărimile fizice pentru emisia de formaldehidă cât şi legile care stau la baza

elaborării modelului matematic.

Modelarea matematică a emisiei de formaldehidăAvând în vedere că emisia de formaldehida este exprimată în unităţi de masură diferite pentru metode de

determinare diferite, autorul elaborează un model matematic care are drept scop exprimarea valorilor emisiei deformaldehidă obţinută prin oricare din cele trei metode studiate cu aceeasi unitate de masura.

Tinând seama de legea conservîrii masei aplicată într-o incintă închisă în care volumul sau masa rămân constanteîn timpul reacţiilor chimice,1 se propune un model matematic pentru rezolvarea problemei. Modelarea propusă are labază rezultatele experimentale obţinute pentru determinarea emisiei de formaldehidă masurată la plăci din placaj de fagcu grosimi de 4, 6, 8, 10 şi 12 mm prin cele trei metode. [Bădescu, Urdea sa 2013]. Scopul modelului este acela de a seobţine coeficienţi de transformare a unităţilor de măsură în care se exprimă emisia de formaldehidă determinată princele trei metode utilizate în Europa.

Se vor folosi urmatoarele notatii:

- emisia camerei notată cu c în SR-EN 717/1-2005 se va nota cu Ec sau y în modelele matematice;- emisia prin metoda flacon notată cu Fv în SR-EN-717/3-1998 se va nota cu Efl, sau x în modelul matematic;- emisia prin metoda analiza gazului notată cu Gm în SR-EN-717/2-1996 se va nota cu Egaz sau x1 în modelul

matematic;- coeficientul de transformare Cfl se regăseşte şi cu simbolul a în modelul matematic liniar şi in simulare;- coeficientul de transformare Cgaz se regăseşte şi cu simbolul b în modelul matematic liniar iar în simulare cu a;- coeficientul de corelare α se regăseşte şi cu simbolul c în modelul matematic liniar iar în simulare cu a;- coeficientul de corelare β se regăseşte şi cu simbolul d în modelul matematic liniar iar în simulare cu a.

Se pleaca de la ipoteza conform căreia emisia de formaldehidă determinată la o proba de material este aceeaşi indiferentde metoda de măsurare, atunci cand valoarea este exprimată în aceeaşi unitate de măsură. In consecinţă, valoareaemisiei de formaldehidă determinată prin două din metodele de determinare enunţate trebuie să fie egală cu valoareaemisiei determinata prin cea de-a treia metoda. Această propozitie se poate exprima cu relaţia:

Ec=Efl=Egaz (3.7)în care:

1 Legea conservării masei substanțelor (Mihail Lomonosov - Antoine Lavoisier) spune:În cursul reacțiilor chimice, masa produșilor de reacție trebuie sa fie egală cu masa reactanților.Legea arata faptul ca într-o reactie chimică nu se creează și nu dispar atomi, ci ei se "rearanjează" formând compuşi noi.

Page 24: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

24

Ec - este emisia de formaldehida măsurată prin metoda camerei, în mgHCHO/m3 aer; Efl -emisia de formaldehidămăsurată prin metoda flaconului, mgHCHO/kg placă; Egaz -emisia de formaldehida măsurata prin metoda analizagazului, în mgHCHO/m2h.

Relaţia este adevarată dacă şi numai dacă valoarea determinată prin oricare metodă este exprimată în aceeaşi unitate demasură. Pentru a obţine egalitatea, valoarea emisiei de formaldehida determinata prin două dintre metode trebuieamplificată cu un coeficient de transformare propriu fiecarei metode. Relatia 3.7 devine:

Ec=Cfl ∙ Efl= Cgaz ∙ Egaz (3.8)

în care:EC - este funcţia emisiei de formaldehida masurată prin metoda camerei, în mgHCHO/m3 aer; Efl -funcţia emisiei deformaldehidă măsurată prin metoda flaconului, mgHCHO/kg placă; Egaz -funcţia emisiei de formaldehidă măsuratăprin metoda analiza gazului, în mgHCHO/m2h; Cfl şi Cgaz -coeficienţi de transformare.

Problema este rezolvată dacă se găseşte valoarea coeficienţilor căutaţi.Ţinând seama de propozitiile enunţate , pentru fiecare caz independent s-au stabilit functiile obiectiv (scop). S-au alesfuncţiile liniare de forma:

y=ax sau Ec=Cfl ∙ Efl (3.9)

în care:y=EC -este emisia de formaldehida măsurată prin metoda camerei, în mgHCHO/m3 aer; x=Efl -emisia de formaldehidămăsurată prin metoda flaconului, mgHCHO/kg placă; a=Cfl -coeficient de transformare.

Respectiv: y=bx1 sau Ec= Cgaz ∙ Egaz (3.10)

y=Ec- este emisia de formaldehidă măsurată prin metoda camerei, în mgHCHO/m3 aer; x1= Egaz -emisia deformaldehidă măsurată prin metoda analiza gazului, în mgHCHO/m2h; b=Cgaz -coeficient de transformare.

care trebuie să indeplinească următoarea condiţie:

y=ax=bx1 sau Ec=Cfl ∙ Efl= Cgaz ∙ Egaz (3.11)

Dat fiind că metoda camerei este cea mai precisă metodă de determinare a emisiei de formaldehidă, pentru modelulelaborat s-a luat drept unitate de măsură etalon mgHCHO/m3aer faţă de care se raportează şi valoarea unei unităţi ppmprecizată în SR EN 717-1/2005 (1ppm = 1,24mgHCHO/m3aer). Amplificarea cu un coeficient bine definit (Cfl respectivCgaz) a emisiei de formaldehidă obţinute la măsurarea acesteia prin metoda flacon, respectiv metoda analiza gazuluiconduce la posibilitatea transformarii unităţilor de masură pentru rezultate într-o singură unitate unanimacceptată.(mgHCHO/m3aer). În această transformare, temperatura nu este facor de influenţă.

Raţionamentul de transformare a valorii emisiei în ppm, pleacă de la propozitia:

EC=X mgHCHO/m3aer = X /1,24 (ppm) (3.12)

Dacă această propozitie este adevarată, atunci se doreşte ca:

Efl=A(mgHCHO/kg placă) (3.13)să se transforme în

Efl = CflA (mgHCHO/m3aer) sau Efl = CflA 8064.0 ( ppm) (3.14)

în care 0.8064 reprezintă coeficientul de transformare în unităţi ppm dat de rezolvarea expresiei 1/1.24; A- valoareaemisiei exprimata în mgHCHO/kg placă iar

Egaz=B(mgHCHO/m2ora) (3.15)să se transforme în

Egaz = CgazB (mgHCHO/m3aer) = CgazB 8064.0 (ppm ) (3.16)

în care 0.8064 reprezinta coeficientul de transformare în unităţi ppm dat de rezolvarea expresiei 1/1.24; B – valoareaemisiei exprimată în mgHCHO/m2ora.

Page 25: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

25

Altfel spus, între valorile obţinute la măsurarea aceleiaşi probe prin cele trei metode trebuie să existe urmatoareacorelaţie:

X ≈ CflA ≈ CgazB (mgHCHO/m3aer) (3.17)sau

X ≈ CflA 8064.0 ≈ CgazB 8064.0 ( ppm) (3.18)

Pentru rezolvarea problemei trebuie găsiţi coeficienţii Cfl şi Cgaz care să răspundă cerinţelor impuse.

3.2.1. Modelarea matematică a emisiei de formaldehida determinata prin metoda flacon exprimată în unităţi demasură proprii emisiei de formaldehidă determinată prin metoda camerei - calculul coeficienţilor detransformare

Modelul propus pleacă de la observaţia că pentru fiecare metodă de determinare a emisiei de formaldehidă, unitateade masură specifică se exprima în mg HCHO pe: volum de aer sau pe suprafaţă într-o unitate de timp sau pe masa plăciide placaj. Relaţia de interdependenţă dintre parametrii subliniaţi respectiv volum, densitate şi masa este

m=V∙ρ (kg) (3.19)In consecinţă se pot efectua urmatoarele transformări:

La determinarea volumului de aer din flacon s-a ţinut seama de relaţia de transformare: 1cm3=1ml. (3.20)

Cunoscând aşadar volumul flaconului, al apei şi al pachetului de epruvete se poate determina volumul de aer din flaconcare se calculează cu relaţia:

Vflacon=Vaer+Vapa+Vmaterial (cm3) (3.21)de unde rezultă

Vaer = Vflacon –(Vapa+Vmaterial) (cm3) (3.22)sau:

)(mVVV apaflaconaer (cm3) (3.23)

Conform SR EN 717-3/1998, volumul flaconului este de 500 ml, volumul apei din flacon este de 50 ml, iarvolumul materialului rezultă din condiţia m≤20g sau ρ∙Vmaterial ≤ 20 rezultă V≤20/ρ. In situaţia în care masa epruveteloreste m=20g, iar densitatea este ρ=0,75 g/cm3 prin înlocuirea datelor în formula (3) rezultă:

Vaer =500cm3-(50cm3+20g/0,75g/cm3)=423,3ml =423,3cm3 =0.000423 m3 (3.24)

Valorile citite pentru emisia de formaldehidă determinată prin metoda flaconului sunt de forma

Efl =A mgHCHO/kg placă, (3.25)

care se poate transform în mgHCHO/m3aer astfel:A mg HCHO citite pentru 20g placă în 423,3 ml aer este echivalentul a A mg HCHO citite pentru 0,000423 m3aer,adică

A (mgHCHO/kg placă) = A (mgHCHO/0,000423 m3aer) (3.26)

Transformarea unităţii de măsură a emisiei de formaldehidă determinată prin metoda flacon cu emisia de formaldehidădeterminată prin metoda camerei, se face prin amplificarea valorii emisiei de formaldehidă prin metoda flacon cu uncoeficient de transformare (Cfl) care are ca unitate de masură: kg placă/m3aer

Ec(UM) = )()( UMCflUMEfl mgHCHO/m3 aer (3.27)unde:Ec (UM) - este emisia de formaldehidă determinată prin metoda camerei, mgHCHO/m3 aer; Efl(UM) -emisia de

fomaldehidă prin metoda flacon, mgHCHO/kg placă; Cfl(UM) -coeficientul de transformare, kg/m3aer, reprezintăraportul dintre masa pachetului (kg) şi volumul de aer din incinta flaconului (m3).

Volumul de aer din flacon este variabil funcţie grosimea plăcii (deoarece grosimea plăcii influenţează masapachetului de epruvete supus analizei) şi de densitatea plăcii. Coeficientul de transformare Cfl poate lua valori funcţiegrosime şi de densitatea plăcii compozite, în acest studiu s-a luat în calcul masa pachetului fiind cuprinsă între 15-20g,iar densitatea între 550-850g/cm3. În tabelul 3.11. este redat volumul de aer din flacon pentru masă şi densitatea

Page 26: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

26

specificată precum şi valoarea coeficientului de transformareCfl funcţie de grosimea plăcii, densitatea plăcii şi volumulde aer din flacon .

Tabelul 3.11. Valoarea coeficientului Cfl,exprimat în kg/m3aer

ρ=0. 550 (g/cm3) … ρ=0.850 (g/cm3)Masapachet V aer Cfl … … V aer Cfl

g cm3 kg/m3 aer … … cm3 kg/m3 aer15.00 422.73 35.48 … … 432.35 34.6915.25 422.27 36.11 … … 432.06 35.3015.50 421.82 36.75 … … 431.76 35.9015.75 421.36 37.38 … … 431.47 36.5016.00 420.91 38.01 … … 431.18 37.1116.25 420.45 38.65 … … 430.88 37.7116.50 420.00 39.29 … … 430.59 38.3216.75 419.55 39.92 … … 430.29 38.9317.00 419.09 40.56 … … 430.00 39.5317.25 418.64 41.21 … … 429.71 40.1417.50 418.18 41.85 … … 429.41 40.7517.75 417.73 42.49 … … 429.12 41.3618.00 417.27 43.14 … … 428.82 41.9818.25 416.82 43.78 … … 428.53 42.5918.50 416.36 44.43 … … 428.24 43.2018.75 415.91 45.08 … … 427.94 43.8119.00 415.45 45.73 … … 427.65 44.4319.25 415.00 46.39 … … 427.35 45.0419.50 414.55 47.04 … … 427.06 45.6619.75 414.09 47.69 … … 426.76 46.2820.00 413.64 48.35 … … 426.47 46.90

Valoarea medie a coeficientului de transformare Cfl= 41,22 kg/m3aer

3.2.2. Modelarea matematică a emisiei de formaldehidă determinată prin metoda analiza gazului exprimată înunităţi de măsură proprii emisiei de formaldehidă determinată prin metoda camerei - calculul coeficienţilor detransformare.

Analog se determină coeficientul de transformare Cgaz pentru emisia de formaldehidă la măsurarea acesteia prinmetoda analiza gazului. Conform SR EN 717/2, se cunosc: dimensiunea epruvetelor standardizate 40cm x 0,5cm xgrosimea plăcii cm şi volumul interior al cilindrului în care se efectuează măsurarea emisiei: 4017cm3. În acest caz, Vaerdiferă funcţie de grosimea plăcii de placaj.

Vgaz = V aer +Vmaterial (ml) (3.28) Vaer = V gaz –Vmaterial (ml) (3.29)

în care:Vgaz -volumul interior al aparatului, cm3; Vaer -volumul de aer din incinta aparatului după introducerea probei, cm3;Vmaterial - volumul materialului luat în studiu, cm3.

Relaţia (3.29) se poate scrie sub forma:)540(4017 gVaer , cm3

Pentru placaj cu grosimea 0.4, 0.6, 0.8, 1.0, 1.2 cm, Vaer este de forma:

Vaer=4017-(40∙5∙( 0.4, 0.6, 0.8, 1.0, 1.2cm ))=4017 -(80, 120, 160, 200, 240)

Valorile citite pentru emisia de formaldehidă determinată prin metoda gazului sunt de forma

Egaz =B mgHCHO/m2ora, (3.30)care trebuie transformate în mgHCHO/m3aer.

Page 27: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

27

Pentru această transformare avem nevoie de un coeficient de transformare numit Cgaz.B mg HCHO reprezintă media emisiei de formaldehidă citită la 2 plăci cu suprafaţa de 0,04m2 pentru placaj 0,4; 0,6;0,8; 1,0 şi 1,2cm grosime este echivalentul a Xmg HCHO citite în 0,0039..0,0037m3aer. Rezultă un coeficient detransformare:

Cgaz= 0,04/0,0039..0,0037=20,32…21,18 (m2ora/m3aer)

în careCgaz - este raportul dintre suprafaţa plăcii care emite formaldehidă (0,04 m2placă/ora) şi volumul de aer din incinta

aparatului (0,0039..0,0037)m3aer, volum diferit în functie de grosimea plăci, se exprima în m2ora/m3 aer.Asadar, se poate spune că:

EC(UM) = )()( UMCgazUMEgaz mgHCHO/m3 aer (3.31)unde:EC(UM)- este emisia de fomaldehidă determinată prin metoda camerei, mgHCHO/m3 aer; Egaz(UM) -emisia defomaldehidă determinată prin metoda analiza gazului, mgHCHO/m2oră; Cgaz(UM) -coeficientul de transformare,m2ora/m3aer.

Placajul este fabricat având diferite grosimi. Pentru calculul coeficientului de transformare s-au folosit toategrosimile specificate în standard, valoarea coeficientului este prezentată centralizat în tabelul 3.12.

Tabelul 3.12. Valoarea coeficientului de transformare Cgaz pentru emisia de formaldehidă masurată prin metoda analizagazului

Grosime placăm

Cgazm2ora/m3 aer

0.003 10.100.004 10.160.005 10.210.006 10.260.007 10.320.008 10.370.010 10.480.012 10.590.015 10.760.018 10.940.020 11.060.022 11.18

Valoarea medie a coeficientului de transformare Cgaz= 10,87 m2oră/m3aer.

Având aceşti coeficienţi de transformare, pentru determinarea coeficientului Cfl şi Cgaz, avem nevoie şi detransformarea valorilor emisiilor de formaldehidă determinate prin cele trei metode. Pentru acasta, este necesar de uncoeficient de transformare a acestora, în acest scop s-a folosit relaţii de statisică matemacă, precum şi programul destatistică matematică DataFit.

.

3.3. Prezentarea rezultatelor teoretice şi a celor experimentaleCoeficientii au fost aplicati valorilor emisiei de formaldehida găsindu-se valori de 10000 de pentru flacon şi de

1000 de ori mai mari pentru gaz. Din acest motiv a fost efectuată analiza statistică a valorilor obtinute utilizand softulDataFit, care permite prelucrarea grafică a datele măsurate (determinate) şi totodată realizează analiza statistică aacestora.

3.3.1. Rezultate teoretice obţinute.3.3.1.1. Determinarea coeficientului de transformare pentru metoda flacon..

Programul Datafit permite definirea unui model propriu adecvat datelor măsurate, conform relatiei :xay (3.32)

unde: y -este funcţia pentru emisia de formaldehida prin metoda camerei, exprimată în mgHCHO/m3 aer (variabiladependentă); x -funcţia pentru emisia de formaldehidă prin metoda flacon, exprimată în mgHCHO/kg placă (variabilaindependentă); a -coeficient de transformare.

Page 28: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

28

Din analiza efectuată de programul DataFit pentru pentru configuraţia tip V, coeficientul de determinare multiplăR2=0,99, eroarea standard estimată E=0,0004, iar pentru configuraţia tip VA coeficientul de determinare multiplăR2=0,90, eroarea standard estimată E=0,002, valoarea coeficientului de transformare este centralizat tabelar.

Tabelul 3.15. Valoarea coeficientului de transformare (Cfl) pentru grosimile de 4, 6, 8, 10 şi 12mm

Grosimea plăcii Valoarea coeficientului model detransformare Cflmm Configuraţia pachetului de

epruvete tip VConfiguraţia pachetului de

epruvete tip VA4 0,00424 0,003976 0,00378 0,003668 0,00321 0,0030010 0,00672 0,0057412 0,00338 0,00255

media 0,00426 0,00370

Determinarea ordinului de mărime a coeficientului de transformare a fost stabilit prin analiza valorică a datelor. Seobservă că, ordinul de mărime al coeficientului trebuie să fie de 10000 mai mic, astfel încît cele două valori ale emisieide formaldehidă (teoretică şi determinată experimental) să poată fi comparate.

Pentru verificare, valorile coeficientului de transformare din tabelul 3.15 înmulţite cu 10-4, valorile emisiei deformaldehidă prin metoda flacon pentru configuraţia pachetului de epruvete tipV (separat pentru confiuraţia tip VA) şivalorile emisiei de formaldehidă prin metoda camerei cu volumul de 1m3 , pentru grosimile de placaj de 4, 6, 8, 10 şi12mm au fost introduse în programul DataFit. S-a definit un nou model pentru funcţia de regresie, adecvat datelor, cudenumirea „ model nou „ conform relatiei (3.18).

cxay sau Ec=Cfl∙Efl∙α (3.33)unde: y=Ec -este funcţia teoretică pentru emisia de formaldehidă prin metoda camerei, exprimată în mgHCHO/m3 aer; x=Efl-

emisia de formaldehidă determinată experimental prin metoda flacon, exprimată în mgHCHO/kg placă; a=Cflcoeficientul de transformare Cfl , exprimat în kg/m3 aer; c=α –coeficient de corecţie adimensional pentru metoda flacon.

Din analiza efectuată de programul DataFit pentru valoarea individuală a coeficientului de transformare Cflindividual rezultă că pentru cele două configuraţii ale pachetului de epruvete coeficentul de determinare multiplă R2 arevaloarea R2=0,995 pentru configuraţia tip V şi R2=0,931 pentru configuraţia tip VA.

Pentru configuraţia tip V, eroarea standard estimată E=0,00044, coeficientului model adimensional a=0.80, iar pentruconfiguraţia tip VA eroarea standard estimată E=0,0016, coeficientul model adimensional a=0.67.

3.3.1.2. Determinarea coeficientului de transformare pentru metoda analiza gazului

Folosind aceeaşi metodologie de calcul, s-a determinat emisia toretică de formaldehidă prin metoda analiza gazului.Tot în programul DataFit, s-au introdus datele obţinute în urma determinărilor efectuate pentru cele două

metode, pentru grosimile de placaj de 4, 6, 8, 10 şi 12mm. Din meniul Solve, se alege opţiunea Define user model, unde s-a definit acelaşi model propriu adecvat datelor

măsurate, conform relatiei :

1xby , mg/m3 aer (3.34)unde: y- este valoarea emisiei de formaldehida prin metoda camerei, mg/m3 aer; x1 -valoarea emisiei de formaldehidă prinmetoda analiza gazului, mg/m2 oră; b -coeficient de transformare pentru metoda analiza gazului.

Din primele date rezultă un coeficient de determinare multiplă R2=0,82, iar coeficientul model a=0,0119.S-a efectuat determinarea coeficientului de transformare pentru fiecare grosime de placaj de 4, 6, 8, 10 şi 12mm.

Valoarea coeficientului a fost centralizată în tabelul 3.16

Tabelul 3.16. Valoarea coeficientului de transformare, CgazGrosime placă

m Coeficient

de transformare0,004 0.01000,006 0.01040,008 0.01180,010 0.01280,012 0.0134

Page 29: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

29

Pentru determinarea ordinului de mărime a coeficientului de transformare Cgaz a fost stabilit tot prin analizavalorică a datelor. De această dată se observă că ordinul de mărime al coeficientului trebuie să fie de 1000 mai mic,astfel încît cele două valori ale emisiei de formaldehidă (teoretică şi determinată experimental) să poată fi comparate.

Pentru transformarea emisiei de formaldehidă teoretică determinată prin metoda analiza gazului cu emisia deformaldehidă determinată prin metoda camerei cu volumul de 1m3, se impune amplificarea cu 10-3 a coeficientului detransformare Cgaz obţinut,.

Se consideră funcţia de gradul I de forma:

dxby 1 EgazCgazEc (3.35)

unde: y=Ec -este valoarea emisiei de formaldehida prin metoda camerei, exprimată în mg/m3 aer; x1=Egaz -valoarea emisieide formaldehidă prin metoda analiza gazului, exprimată în mg/m2 ora; b= Cgaz -valoarea coeficientului detransformare, exprimată în m2ora/m3 aer; d=β -coeficient de corecţie, adimensional.

Pentru rularea proramului, rezultatele sub formă centralizată pentru emisia de formaldehidă prin metoda analizagazului, coeficientul de transformare Cgaz individual pe grosimea plăcii şi metoda camerei cu volumul de 1m3, pentrugrosimile de placaj de 4, 6, 8, 10 şi 12mm au fost introduse în fişierul propriu din programul DataFit.

Din datele statistice rezultă un coeficient de determinare multiplă R2=0,99 şi coeficientul de corecţie β =1,15.Pentru obţinerea unui model simplificat, a fost rulat programul DataFit considerând valoarea medie a coeficientului detransformare Cgaz =0.0108m2ora/m3 aer. Datele statistice prelucrate de program pentru fiecare sunt prezentate tabelarîntr-o fereastră a programului, iar centralizarea rezultatelor statistice este înşiruită într-o altă fereastră a programului.

Din datele statistice rezultă un coeficient de determinare multiplă R2=0,99. Eroarea standard estimată E=0,0006,coeficientului de corecţie β =1,1.

3.4.1. Prelucrarea şi interpretarea rezultatelor pentru emisia de formaldehidă determinată prin metodaflacon.

Pentru a obţine emisia de formaldehidă teoretică prin metoda camerei, în programul Excel au fost introduse valorileemisiei de formaldehidă prin metoda flacon Efl pentru varianta configuraţiei pachetului de epruvete tip V şi tip VA.Valorile emisiei au fost majorate cu coeficientul de transformare Cfl conform relaţiei :

CflEflEc , mgHCHO/m3aerîn care:Ec- este emisia de formaldehidă teoretică prin metoda flacon, exprimată în mgHCHO/m3aer; Efl -emisia de formaldehidădeterminată experimental prin metoda flacon, exprimată în mgHCHO/kg placă; Cfl–coeficientul de transformare,exprimat în kg/m3aer.

Pentru valori care satisfac precizia de exprimare a emisiei de fomaldehidă, se recomandă ca ecuaţia 3.9 să fie majoratăcu coeficientul de corecţie „α”, de forma:

CflEflEc , mgHCHO/m3aer,în care:Ec- este emisia de formaldehidă determinată prin metoda camerei, exprimată în mgHCHO/m3aer; Efl -emisia deformaldehidă teoretică determinată prin metoda flacon, exprimată în mgHCHO/kg placă; Cfl–coeficientul detransformare, exprimat în kg/m3aer; α- coeficient de corecţie adimesional, pentru metoda flacon.

Coeficientul de corecţie α s-a preluat din programul DataFit, variabila a, centralizat în tabelul 3.19.

Tabelul 3.19. Coeficient de corecţie α

Coeficientul de corecţie αConfiguraţia tip V Configuraţia tip VA

Pentru coeficient Cfl individual 0,79 0,67Pentru media coeficient Cfl 0,81 0,68

Pentru a determina emisia de formaldehidă teoretică prin metoda flacon, cu coeficient de corecţie în programulExcel au fost introduse valorile emisiei de formaldehidă teoretice prin metoda flacon E fl pentru varianta configuraţieipachetului de epruvete tip V şi tip VA. Valorile emisiei au fost majorate cu coeficientul de corecţie α pentru grosimeade placaj de 4, 6, 8, 10 şi 12mm,

Emisia de formaldehidă determinată experimental prin metoda camerei şi emisia de formaldehidă determinatăteoretic prin metoda flacon cu coeficientul de transformare Cfl individual este reprezentată în figura 3.54.

Page 30: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

30

Emisia de formaldehidă cu Cfl individual

0.00

0.01

0.01

0.020.02

0.03

0.03

0.04

2 4 6 8 10 12 14

Grosimea, mm

Ec, m

g/m

3 aer

Ec

Efl V transformat

Efl VA transformat

Fig 3.54. Reprezentarea grafică a emisiei de formaldehidă determinată prin metoda camerei şi emisia teoretică deformaldehidă prin metoda flacon pentru configuraţia pachetului de epruvere tip V şi tip VA cu coeficientul detransformare individualflC , kg/m3aer

Diferenţa dintre emisia de formaldehidă determinată prin metoda camerei cu volumul de 1m3 pentru grosimile de4, 6, 8, 10 şi 12mm şi emisia de formaldehidă determinată teoretic prin metoda flacon cu coeficint de transformareindividual pentru fiecare placă, este în intervalul 95-99%, pentru configuraţia tip Vşi tip VA.

Emisia de formaldehidă determinată experimental prin metoda camerei şi emisia de formaldehidă determinatăteoretic prin metoda flacon cu media coeficientului de transformare 004122.0flC , kg/m3aer, reprezentarea

grafică a emisiei de formaldehidă în figura 3.55.

Emisia de formaldehidă cu mediaCfl

0.00

0.01

0.01

0.02

0.02

0.03

0.03

2 4 6 8 10 12 14

Grosimea, mm

Ec, m

g/m

3 aer

Ec

Efl V transformat

Efl VA transformat

Fig. 3.55. Reprezentarea grafică a emisiei de formaldehidă determinată prin metoda camerei şi emisia teoretică deformaldehidă prin metoda flacon pentru configuraţia pachetului de epruvete tip V şi tip VA cu media coeficientul detransformare 004122.0flC , kg/m3aer

Diferenţa dintre emisia de formaldehidă determinată prin metoda camerei cu volumul de 1m3 pentru grosimile de 4,6, 8, 10 şi 12mm şi emisia de formaldehidă determinată teoretic prin metoda flacon cu media coeficintului detransformare pentru fiecare placă, este în intervalul 95-99%, pentru configuraţia tip V şi tip VA.

3.4.2. Prelucrarea şi interpretarea rezultatelor pentru emisia de formaldehidă determinată prin metoda analizagazului.

Pentru a obţine emisia de formaldehidă teoretică prin metoda analiza gazului, în programul Excel au fost introdusevalorile emisiei de formaldehidă obţinute experimentalprin metoda analiza gazului Egaz. Valorile emisiei au fostmajorate cu coeficientul de transformare Cgaz conform relaţiei :

gazCgazEcE , mg/m3aer (3.10)

în care:Ec- este emisia de formaldehidă teoretică prin metoda camerei, exprimată în mgHCHO/m3aer; Egaz -emisia deformaldehidă determinată experimental prin metoda analiza gazului, exprimată în mgHCHO/m2oră; Cgaz -coeficientulde transformare, exprimat în m2oră/m3aer.

Pentru valori care satisfac precizia de exprimare a emisiei de fomaldehidă, se recomandă ca ecuaţia 3.10 să fiemajorată cu coeficientul de preczie β, de forma:

gazCgazEcE , mgHCHO/m3aer (3.35)

în care:Ec- este emisia de formaldehidă determinată prin metoda camerei, exprimată în mgHCHO/m3aer; Egaz -emisia deformaldehidă teoretică determinată prin metoda analiza gazului, exprimată în mgHCHO/m2h; Cgaz -coeficientul detransformare, exprimat în m2oră/m3aer; β – este coeficient de corecţie, adimensional.

Page 31: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

31

Coeficientul de corecţie s-a preluat din programul DataFit (variabila a) şi a fost centralizat în tabelul 3.24.

Tabelul 3.24. Coeficientul de corecţie β, adimensional

Coeficientul de corecţie β, adimensionalPentru coeficient de transformare individual Cgaz 1,15Pentru media coeficientului de transformare Cgaz 1,11

Pentru determinarea emisiei de formaldehidă teoretică prin metoda analiza gazului , în programul Excel au fostintroduse valorile emisiei de formaldehidă teoretice prin metoda analiza gazului Egaz.Valorile emisiei au fost majoratecu coeficientul de corecţie adimensional β pentru grosimea de placaj de 4, 6, 8, 10, 12mm.

Emisia de formaldehidă determinată experimental prin metoda camerei şi emisia de formaldehidă determinată teoretic prinmetoda analiza gazului cu coeficientul de transformare Cgaz individual* β m2oră/m3aer este reprezentata în figura. 3.56.

Em isia de form a lde hidă cu Cga z individua l

0.000

0.005

0.010

0.015

0.020

0.025

0.030

2 4 6 8 10 12 14Gros im e a, m m

Ec,

mg

/m3 a

er

Ec

Egaz trans formată

Fig. 3.56. Reprezentarea emisiei de formaldehidă determinată prin metoda camerei şi emisia teoretică deformaldehidă prin metoda analiza gazului cu coeficientul de transformare individualgazC , m2oră/m3aer

Emisia de formaldehidă determinată experimental prin metoda camerei şi emisia de formaldehidă determinată teoreticprin metoda analiza gazului cu coeficientul de transformare 0108.0gazC , m2oră/m3aer, reprezentată în figura. 3.57.

Emisia de formaldehidă cu media Cgaz

0.000

0.005

0.010

0.015

0.020

0.025

0.030

2 4 6 8 10 12 14Grosimea, mm

Ec, m

g/m

3 aer

Ec

Egaz transformată

Fig. 3.57. Reprezentarea grafică a emisiei de formaldehidă determinată prin metoda camerei şi emisia teoretică deformaldehidă prin metoda analiza gazului cu coeficientul de transformare 0108.0gazC , m2oră/m3aer

Diferenţa între emisia de formaldehidă determinată prin metoda camerei cu volumul de 1mc pentru grosimile de 4,6, 8, 10 şi 12mm şi emisia de formaldehidă determinată teoretic prin metoda analiza gazului cu coeficint detransformare individual pentru fiecare placă, se încadrează în intervalul 95-99%.

Diferenţa dintre emisia de formaldehidă determinată prin metoda camerei cu volumul de 1m3 pentru aceleaşigrosimi şi emisia de formaldehidă determinată teoretic prin metoda analiza gazului utilizând media coeficientului detransformare, este în intervalul 95-99%.

3.5. Concluzii.

Concluziile ce decurg din acest capitol sunt:

Configuraţia pachetului de epruvete, grosimea placajului şi temperatura de lucru sunt factori de influenţă asupraemisiei de formaldehidă determinată prin metoda flacon;

Temperatura de lucru în cazul emisiei determinată prin metoda flaconului modificată la diferite temperaturi are oinfluenţă mult mai mare asupra emisiei de formaldehidă decât influenţa grosimii placajului determinată în aceleaşicondiţii;

Page 32: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

32

Cercetările experimentale scot în evidenţă faptul că noua configuraţie adoptată tip VA permite pe de o parteobţinerea unei valori maxime a emisiei de formaldehidă din pachetul de epruvete supus analizei, pe de altă parte eaelimină erorile posibile de analiză cauzate, în cazul configuraţiei pachetului de epruvete standard tip V, de strângereaneuniformă a acestuia cu banda elastică de cauciuc. Având în vedere ca pentru evaluare trebuie avută în vederevaloarea maximă a emisiei de formaldehidă, autorul recomandă să fie adoptată varianta configuraţiei pachetului deepruvete tipVA;

Emisia de formaldehidă determinată de autor experimental prin metoda camerei şi prin metoda analiza gazului seînscrie în clasa E1 de emisie;

În urma cercetărilor autorul a elaborat două modele matematice astfel încât emisiile de formaldehidă să poată fiexprimate în ppm, găsind coeficienţii de transformare şi coeficienţii de transformare medii prezentaţi tabelar.Valorile emisiei transformate se calculează cu relatiile:

flCflEcE , mgHCHO/m3 aer pentru flacon şi

gazCgazEcE , mgHCHO/m3 aer pentru analiza gazului

Rezultatele onţinute prin transformarea valorilor cu ajutorul unor coeficienţi, a emisiei de formaldehidă măsurată cuoricare dintre cele trei metode studiate poate fi luată în consideraţie, variaţia aceie fiind cuprinsă în limitele de±0,002. Modelele matematice realizate pentru găsirea coeficienţilor care să transforme valoarea emisiei deformaldehidă masurată cu diferite metode într-o valoare unică exprimată în ppm, contribuie la evaluarea unitară aemisiilor şi poate fi extinsă la orice material, dar trebuie validate.

Pentru simplificara calculelor se recomandă utilizarea coeficientului mediu de transformare Cfl=0,0041 kgplacă/m3aer, cînd emisia de formaldehidă se obţine prin metoda flacon, respectiv Cgaz=0,0108 m2oră/m3 aer, cândemisia de formaldehidă se obţine prin metoda analiza gazului.

Pentru mărirea preciziei valorilor emisiei transformate la 95-99%, s-au găsit coeficienţii de corecţie adimensionaliα şi β, aceştia fiind găsiţi cu ajutorul programului DataFit.

Coeficientul de corecţie α, adimensionalConfiguraţia tip V Configuraţia tip VA

Coeficientul decorecţie β,adimensional

Pentru coeficient de transformareindividual

0,79 0,67 1,15

Pentru media coeficientului detransformare

0,81 0,68 1,11

Rezultale experimentale constituie o bază de date reală pentru elaborarea altor modele matematice cu ajutorulcărora să poată fi realizată transformarea valorilor oţinute la determinarea emisiei prin metoda camerei cu volumulde 1m3, cu valorile obţinute prin metoda flacon sau metoda analiza gazului.

CAPITOLUL 4. VALIDAREA MODELELOR PE BAZA REZULTATELOR TEORETICE ŞIEXPERIMENTALE ŞI PRELUCRAREA LOR

Pentru validarea modelelor propuse de autor, s-au luat câte două plăci de placaj din acelaşi lot şi grosimi studiate,determinându-se experimental emisia de formaldehidă prin cele trei metode conform standardelor. Pentru valorileemisiilor de formaldehidă astfel obţinute au fost aplicate ecuaţiile 4.1 şi 4.2 conform modelelor matematice elaborate,găsindu-se valorile emisiilor transformate în mg/m3 aer.

flCflEcE , mgHCHO/m3 aer (4.1)

gazCgazEcE , mgHCHO/m3 aer (4.2)

în care:Ec -este emisia de formaldehidă obţinută experimental prin metoda camerei, exprimată în mgHCHO/m3aer; Efl -

emisia de formaldehidă determinată expermental prin metoda flacon, exprimată în mgHCHO/kg placă; Cfl -coeficentul de transformare, exprimat în kg placă/m3 aer; α -coeficient de precizie adimensional; Egaz -emisia deformaldehidă obţinută experimental prin metoda analiza gazului, exprimată în mgHCHO/m2h; Cgaz -coeficentul detransformare, exprimat în m2oră/m3 aer; β -coeficient de corecţie adimensional.

Page 33: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

33

Rezultatele, inregistrate intr-o baza de date, au permis compararea celor trei randuri de valori ale emisiei deformaldehida obtinute prin metoda camerei, metoda flacon modificata, respectiv metoda gazului la care s-a aplicatmodelul matematic elaborat de autor. Aceasta analiza a permis validarea modelului matematic care permitetransformarea valorilor determinate conform standardului cu valori exprimate in mg/ m3 aer si pentru metoda flaconrespectiv metoda gazului. Precizia rezultatelor a fost calculata în valori absolute.

4.1. Validarea modelelor matematice.

A. Rezultatele pentru emisia de formaldehidă determinată prin metoda flaconDin noua baza de date rezultata pentru placile 2 de placaj din fag utilizat în mediu uscat cu grosimi de 4, 6, 8, 10 şi 12

mm au fost extrase valorile emisiei de formaldehidă determinate prin metoda camerei conform standard şi valorile emisieide formaldehidă determinate prin metoda flacon transformate conform modelului matematic găsit de autor atât pentruconfiguraţia pachetului de epruvete tip V cât şi pentru configuratia tip VA propusă de autor, în două variante (transformarela care amplificarea fiecarei valori a fost făcută cu coeficienţii individuali (Cfl)i, respectiv amplificarea fiecarei valori a fostfăcută şi cu coeficientul mediu calculat (Cfl). Datele obţinute sunt reprezentate grafic în figurile 4.1 şi 4.2.

Emisia de formaldehidă cu Cfl individual

0.000.010.010.020.020.030.030.04

2 4 6 8 10 12 14

Grosimea, mm

Ec, m

g/m

3 aer

Ec

Efl V transformat

Efl VA transformat

Emisia de formaldehidă cu media Cfl

0.000.010.010.020.020.030.030.04

2 4 6 8 10 12 14

Grosimea, mmEc

, mg/

m3 a

er

Ec

Efl V transformat

Efl VA transformat

Fig. 4.1. Reprezentarea grafică a valorilor emisiei deformaldehidă cu Cfl individual, pentru placa 2 de placaj

Fig. 4.2. Reprezentarea grafică a valorilor emisiei deformaldehidă cu media Cfl pentru placa 2 de placaj

Analizând rezultatele obţinute pentru emisia de formaldehidă prin metoda flacon pentru plăcile 2 de placaj luateîn studiu, se poate observa că valorile emisiei de formaldehidă determinate cu metoda flacon şi apoi transformate seîncadrează în limitele de 95-99%.

Pentru rigurozitatea cercetărilor, aceeaşi metodă s-a aplicat pentru un al doilea lot de plăci de placaj de 4, 6, 8, 10 şi 12mm notate cu plăcile 3. Rezultatele obţinute pentru plăcile 3 de placaj din fag utilizate în mediu uscat se încadrează înlimitele de 95-99%.

B. Rezultatele pentru emisia de formaldehidă determinată prin metoda analiza gazuluiAnalog se procedează pentru baza de date obţinută prin analiza gazului. Valorile emisiei de formaldehidă determinată

prin metoda camerei şi valorile emisiei de formaldehidă determinată prin metoda analiza gazului transformate, cu Cgazindividual şi cu media Cgaz pentru plăcile 2 de placaj sunt centralizate în tabelele, reprezentarile grafice sunt redate înfigurile 4.5 şi 4.6.

Analizând rezultatele obţinute pentru placile 2 de placaj, valorile emisiei de formaldehidă transformate prinmetoda analiza gazului se încadrează în limitele de 93-99%.

Aceeaşi metodologie s-a aplicat pentru emisia de formaldehidă obţinută pentru placile 3 de placaj, valorile suntcentralizate în tabele. Reprezentarea grafică a valorilor este reprezentată în figurile 4.7. şi 4.8.

Emisia de formaldehidă cu Cgaz individual

0.000

0.005

0.010

0.015

0.020

0.025

0.030

2 4 6 8 10 12 14Grosimea, mm

Ec, m

g/m

3 aer

Ec

Egaz transformată

Emisia de formaldehidă cu media Cgaz

0.000

0.005

0.010

0.015

0.020

0.025

0.030

2 4 6 8 10 12 14Grosimea, mm

Ec, m

g/m

3 aer

Ec

Egaz transformată

Fig. 4.7. Reprezentarea grafică a valorilor emisiei deformaldehidă cu Cgaz individual pentru plăcile 3 de placaj

Fig.4.8. Reprezentarea grafică a valorilor emisiei deformaldehidă cu media Cgaz pentru plăcile 3 de placaj

Analizând rezultatele obţinute pentru plăcile 3 de placaj din fag utilizate în mediu uscat se poate observa că şiaceste valori ale emisiei de formaldehidă determinate prin metoda analiza gazului şi transformate cu modelul propus seîncadrează în limitele de 92-98 %.

Page 34: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

34

Ce remarcat este faptul că rezultatele obţinute prin transformarea valorilor cu ajutorul coeficienţilor de precizieadimensionali α şi β găsiţi cu ajutorul programului DataFit măresc precizia rezultatelor la 95-99%.

4.2. Studiu de caz pentru o placă de placaj dintr-un lot aleatoriu.

În acest studiu de caz s-a prelevat o placă de placaj dintr-un lot aleatoriu cu grosimea de 8mm din depozitul SCSILVACARPAT SA Braşov. La această placă s-a determinat emisia de formaldehidă prin metoda flacon, metodacamerei şi metoda analiza gazului, umiditatea şi densitatea. Valorile obţinute pentru emisia de formaldehidă au fostcentralizate în tabel, apoi s-a aplicat modelul matematic propus de autor pentru transformarea emisiilor în aceeaşiunitate de măsură. Rezultatele obţinute pentru metoda flacon sunt prezentate în tabelul 4.10, iar rezultatele obţinutepentru metoda analiza gazului sunt centralizate în tabelul 4.11.

Tabelul 4.10. Valorile emisiei de formaldehidă cu Cfl individual şi media Cfl pentru placa 4 de placaj.

Grosimeplacă

CflEmisia –

exp-metodacamerei

Emisiametodacamerei

Emisia teoretică-metoda flacon configuraţia

tip V

Emisia teoretică-metoda flacon configuraţia tip

VA

mm mg HCHO/m3aer ppm

mg HCHO/m3aer ppm

Eroarea%

mg HCHO/m3aer ppm

Eroarea%

individual 1.60E-02 1.30E-02 1.67E-02 1.36E-02 4.59E+00 1.53E-02 1.24E-02 4.43E+008

media 1.60E-02 1.30E-02 1.56E-02 1.26E-02 2.75E+00 1.55E-02 1.26E-02 3.01E+00

Tabelul 4.11. Valorile emisiei de formaldehidă cu Cgaz individual şi media Cgaz pentru placa 4 de placaj.

Grosimeplacă

Cgaz Emisia-experimental-metoda camerei Emisia teoretică- metoda analiza gazului

mm mg HCHO/ m3 aer ppm mg HCHO/ m3 aer ppm Eroarea %

individual 1.60E-02 1.30E-02 1.57E-02 1.27E-02 1.61E+008

media 1.60E-02 1.30E-02 1.58E-02 1.28E-02 1.09E+00

Aplicând metoda de calcul pentru valorile obţinute în urma determinării emisiei de formaldehidă prin cele treimetode la o placă aleasă aleatoriu din depozitul firmei, se constată că pentru aceasta, precizia se încadrează în limitelede 94-98%, ceea ce confirmă încă o dată că valorile transformate în aceeaşi unitate de masură cu modelul matematicpropus pot fi luate în considerare.

4.3. Concluzii.

Concluziile ce decurg din acest capitol sunt: Rezultatele teoretice obtinute în urma aplicării modelelor elaborate, asupra unei plăci de placaj de fag utilizat în

mediu uscat cu grosimea de 8 mm, aleasă aleatoriu dintr-un lot produs de SC SILVACARPAT SA, demonstreazăvaliditatea modelelor concepute;

Rezultale teoretice obţinute cu ajutorul modelelor concepute de autor pot constitui o bază de date reală cu ajutorulcăreia să poată fi realizată corelarea unităţilor de măsură a valorilor obţinute la determinarea emisiei prin metodacamerei cu volumul de 1m3, cu valorile obţinute prin metoda flacon sau metoda analiza gazului;

Metoda flacon sau metoda analiza gazului sunt mai simple ca metodologie şi investiţie, iar rezultatele validate alemodelelor elaborate de autor arată că acestea pot înlocui metoda camerei.

CAPITOLUL 5. CONCLUZII FINALE, CONTRIBUŢII PERSONALE, DIRECŢII DE CERCETARE ŞIDISEMINAREA REZULTATELOR.

5.1. Concluzii finale. Placajul este un material compozit care se foloseşte în cantităţi mari şi este preponderent din fag datorită cantităţii

de materie primă existentă în România. Structura placajului fiind din lemn şi adeziv pe bază de răşină tip FF şi UF,emite COV-uri atât la fabricare cât şi ca produs finit.

Răşina de producţie indigenă tip FENOFOR XP 102 utilizată în prezent pentru fabricarea placajului are conţinutulde fenol liber redus de cca. 0,2%, iar cel de formaldehidă liberă nu depăşeşte valoarea de 1,2%, ceea ce conferăagenţilor economici din sectorul prelucrării lemnului din România obţinerea de placaje în clasa de emisie E1.

Page 35: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

35

La nivelul Uniunii Europene a fost înfiinţat şi funcţionează încă din anul 2006 Comitetul European pentru Normare(CEN), în cadrul căruia Comitetul Tehnic CEN/TC 351 este organismul care se preocupă, printre altele, dearmonizarea legislatiei privind utilizarea substanţelor chimice periculoase utilizate şi/sau emanate de materialele deconstrucţie, inclusiv a celor pe bază de lemn. S-a convenit pînă în prezent asupra următoarelor 2 reglementări:

- limita maximă admisibilă de formaldehidă care poate produce iritaţii la om asupra ochilor şi sistemuluirespirator este de 0,3 ppm;

- limita maximă admisibilă de formaldehidă din aerul încăperilor de locuit trebuie să fie de 0,1ppm. Emisia de formaldehidă din produsele pe bază de lemn constituie astăzi o problemă nu numai la nivel naţional sau

continental, ci chiar una la nivel mondial. Organizaţia Internaţională de Standardizare (ISO) a elaborat dejaurmătoarele standarde cu referire directă la metodele de determinare a emisiei de formaldehidă:

- ISO-DIS 12460-1: Metoda camerei cu volumul de 1 m3 (metoda de referinţă);- ISO-DIS 12460-2: Metoda camerei mici;- ISO-DIS 12460-3: Metoda de analiză a gazului;- ISO-DIS 12460-4: Metoda Dessicator;- ISO-DIS 12460-5: Metoda Perforator.o Privită ca un toxic uman formaldehida constituie în prezent un factor de risc major în sectorul de prelucrare

mecanică a lemnului. Din studiile efectuate rezultă că formaldehidă este un factor important care influenţeazămediul în domeniul fabricării placajului şi în consecinţă trebuie studiată. Formaldehida se determină ca emisie sauconţinut, în mod diferit, în diferite zone ale globului, iar valoarea se exprimă diferit în funcţie de metoda dedeterminare utilizată, motiv pentru care se impune corelarea valorilor acesteia.

Metodele de testare a emisiei de formaldehidă practicate pe continentul european au în prezent ca referinţă metodacamerei EN 717-1:2005, din care derivă metoda analizei gazului EN 717-2:1995 şi metoda flaconului EN717:3:1998, iar pentru determinarea conţinutului de formaldehidă metoda perforator EN 120:1995;

Determinarea emisiei de formaldehidă prin metoda camerei are o acurateţe mare întrucît controlează influenţaunor factori importanţi (umditatea, temperatura, viteza aerului etc.), dar necesită un echipament costisitor. Tipul decameră, respectiv volumul acesteia prezintă avantaje şi dezavantaje. Ambele metode sunt influenţate decaracteristicile plăcilor analizate, emisia de formaldehidă fiind astfel influenţată printre altele de structura,porozitatea, densitatea şi umiditatea plăcilor.

Determinarea emisiei de formaldehidă prin metoda analiza gazului prezintă dezavantajul unei temperaturiridicate de 600C, care nu constituie în mod curent un factor des îtâlnit în condiţiile mediului de locuit

Determinarea emisiei de formaldehidă prin metoda flaconului prezintă avantajul utilizării unor temperaturimult mai reduse respectiv 400C, avînd loc în condiţii de umiditate înaltă dar fără recirculaţia aerului fiind din acestpunct de vedere metodă statică.

Valorile emisiei de formaldehidă determinate prin metoda camerei, analiza gazului şi flacon nu pot ficomparabile datorită unitaţilor de măsură diferite în care se exprima acestea, respectiv: mgHCHO/m3 aer carepoate fi transformată în ppm pentru camera, mgHCHO/ m2oră pentru analiza gazului şi mgHCHO/kg placa pentruflacon, acestea din urmă neavând corespondent în unităţi ppm

La placaj, emisia de formaldehidă pentru clasa E1 prin metoda camerei are valori mai mici sau egale cu 0,6 ppm,prin metoda analiza gazului, valori mai mici sau egale 3,5 mg/hm2, iar pentru flacon nu exista valori limită. Pentruclasa E2 la placaj, emisia de formaldehidă prin metoda camerei are valori mai mari 0,6 ppm, iar prin metodaanaliza gazului, valori cuprinse între 3,5 şi 8 mg/m2h iar pentru flacon, ca şi în cazul clasei E1 nu există valorilimită.

Temperatura de lucru, grosimea placajului şi configuraţia pachetului de epruvete supus analizei pentrudeterminarea emisiei de formaldehidă la placaj reprezintă trei factori care pot acţiona simultan, independent saugrupat si care influenţează valorile emisiei. Emisia de formaldehidă la placaj se manifestă neuniform pe suprafaţatotală a plăcilor, respectiv pe feţe, canturi, feţe şi canturi. Actuala configuraţie a pachetului de epruvete supusdeterminării emisiei de formaldehidă prin metoda flaconului nu dă valorile maxime, întrucât suprafetele prin carese emite formaldehida nu sunt cele maxime. În acest context, noua configuraţie tip VA propusă de autor asigurăo emisie de formaldehidă maxim posibilă atât prin feţe cât şi prin canturile tuturor epruvetelor din pachet. Având învedere valoarea diferită pentru cele două metode de determinare a emisiei de formaldehidă prin metoda flacon,autorul recomandă să se adopte varianta configuraţiei pachetului de epruvete tip VA propusă de acesta, deoarecevalorile obţinute pentru emisia de formaldehidă sunt maxime.

În urma cercetărilor autorul a elaborat două modele matematice astfel încât emisiile de formaldehidă să poată fiexprimate în ppm, găsind coeficienţii de transformare şi coeficienţii de transformare medii prezentaţi tabelar.Funcţiile obiectiv pentru cele două modele şi condiţia pe care trebuie să o îndeplinească sunt:

y=ax sau Ec=Cfl ∙ Efly=bx1 Ec= Cgaz ∙ Egaz

condiţia: y=ax=bx1 sau Ec=Cfl ∙ Efl= Cgaz ∙ Egaz

Page 36: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

36

unde:Ec -este emisia de formaldehidă obţinută experimental prin metoda camerei, exprimată în mgHCHO/m3aer; Efl -emisia

de formaldehidă determinată expermental prin metoda flacon, exprimată în mgHCHO/kg placă; Cfl -coeficentul decorelare, exprimat în kg placă/m3 aer; Egaz -emisia de formaldehidă obţinută experimental prin metoda analiza gazului,exprimată în mgHCHO/ m2oră; Cgaz -coeficentul de corelare, exprimat în m2oră/m3 aer.

Rezultatele obţinute prin transformarea valorilor emisiei de formaldehidă masurată cu oricare dintre cele trei metodestudiate cu ajutorul coeficienţilor găsiţi, poate fi luată în consideratie, variaţia acesteia fiind cuprinsă în limitele de±0.0002 ppm Modelele matematice realizate pentru găsirea coeficienţilor care să transforme valoarea emisiei deformaldehidă determinată cu diferite metode într-o valoare exprimată în ppm, contribuie la evaluarea unitară a emisiilor,este comparabilă indiferent de metoda de determinare şi poate fi extinsă la orice material.

Tabelul 5.1. Valoarea coeficientului de transformare pentru emisia de formaldehidă măsurată prin metoda flacon ,Cfl ,exprimat în kg/m3 aer

ρ=0. 750 (g/cm3)Masapachet V aer Coeficientul Cfl

g cm3 kg/m3 aer15.00 430.00 0.00343…. …. ….…. …. ….

20.00 423.33 0.0047

Valoarea medie a coeficientului de transformare Cfl=0.0041 kg/m3 aer

Tabelul 5.2. Valoarea coeficientului de transformare pentru emisia de formaldehidă masurată prin metoda analizagazului , Cgaz exprimat în m2ora/m3 aer.

Grosime placă(m)

Cgaz(m2ora/m3 aer)

0.003 0.0108… …… …

0.022 0.011

Valoarea medie a coeficientului de transformare Cgaz= 0.0108 m2oră/m3aerPentru mărirea preciziei de exprimare la 95-99% a valorilor emisiei de formaldehidă transformate, autorul a găsit

coeficienţii de corecţie adimensionali α şi β, cu ajutorul programului DataFit, conform tabelelor 5.3 şi 5.4

Tabelul 5.3. Coeficient de corecţie α pentru mărirea preciziei la corelarea valorilor emisiei măsurată cu metodaflaconului

Coeficientul de corectie α, adimensionalConfigraţia tip V Configraţia tip VA

Pentru coeficient de corelare individual 0,79 0,67Pentru media coeficientului de corelare 0,81 0,68

Tabelul 5.4. Coeficientul de corecţie β pentru mărirea preciziei la corelarea valorilor emisiei măsurată cu metodaanaliza gazului.

Coeficientul de corectie βadimensional

Pentru coeficient de corelare individual 1.15Pentru media coeficientului de corelare 1,11

Pentru mediul industrial autorul recomandă utilizarea mediei coeficientului de transformare Cfl=0,0041 kg/m3 aercând emisia de formaldehidă se obţine prin metoda flacon, respectiv Cgaz=0,0108 m2oră/m3aer când emisia deformaldehidă se obţine prin metoda analiza gazului, deoarece valoarea coeficienţilor individuali variază cu ±0,0005fiind aproximativ egală cu media valoarii coeficientului (fig 5.1 ).

Page 37: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

37

0.00410.00420.0044

0.00410.0041

0,0041

0,00410,0041

0,00410,0041

Coeficient de trasnsformare individual( Cfl)kg/m3 aer

Media coeficientului de corelare Cfl=0.0041kg/m3 aer

Cercetările teoretice care se bazează pe valori experimentale, arată că rezultatele obţinute prin transformareavalorilor cu ajutorul coeficienţilor găsiţi de autor pot fi luate în considerare, dar pentru mărirea preciziei valoriloremisiei transformate la 95-99%, s-au găsit coeficienţii de corectie adimensionali α şi β.

Importanţa cercetării este atestată şi de articolele unor cercetători din străinătate, de exemplu: Mohamed ZidanMohamed Salem, - Estimation of formaldehyde emission from composite wood products, 2011. Rezultaleexperimentale constituie o bază de date reală pentru elaborarea unor modele matematice cu ajutorul cărora să poatăfi realizată corelarea valorilor oţinute la determinarea emisiei prin metoda camerei cu volumul de 1m3, cu valorileobţinute prin metoda flacon sau metoda analiza gazului.

Metoda flacon sau metoda analiza gazului sunt mai simple ca metodologie şi investiţie, pot înlocui metoda camereiutilizând modelele concepute de autor.

Rezultale teoretice şi experimentale constituie baze de date cu care se pot opera transformarile valorilor emisiei deformaldehidă obţinute pentru placaj de fag utilizat în mediu uscat determinate prin metoda flacon sau metodaanaliza gazului, în baze de date cu valori teoretice exprimate în unităţi de măsură echivalente cu valoriledeterminate prin metoda camerei cu volumul de 1m3, iar în urma validării modelelor elaborate, se poate afirma căacestea pot fi aplicate şi la alte materiale.

5.2. Contribuţii personale

În cadrul tezei de doctorat s-a avut în vedere că formaldehida este o substanţă toxică, este emisă din produsele pebază de lemn atât în procesul de producţie cât şi după acesta.Activitatea de cercetare s-a finalizat cu propuneri concrete referitoare emisia de formaldehidă cu aplicare în domeniulindustrial.

Contribuţiile proprii care se regăsesc în teză sunt: Sistematizarea studiilor din literatura de specialitate privind:

- materia primă folosită la fabricarea placajului;- formaldehida ca substanţă toxică industrial şi factor poluant la fabricarea plăcilor de placaj;- metodelor de determinare a formaldehidei pe plan internaţional;- norme legislative naţionale şi internaţionale în domeniul emisiei de formaldehidă.

Clarificarea conceptelor conţinut şi emisie de formaldehidă drept caracteristici de calitate în procesul defabricaţie şi comercializare a plăcilor de placaj;

Realizarea prin determinări experimentale proprii a unei baze de date tehnice privind emisia de formaldehidădeterminată prin metoda flacon la diferite loturi de plăci de placaj, în condiţiile unor variabile care influenţeazăîncercarea, cum ar fi: grosimea, temperatura şi configuraţia pachetului de epruvete supus analizei (şase varianteconfigurative ale pachetului de epruvete);

Page 38: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

38

Elaborarea unei metodologii originale pentru determinarea emisiei de formaldehidă prin metoda camerei cuvolumul de 1m3, având emisia de formaldehidă determinată experimental prin metoda flacon sau metoda analizagazului;

Proiectarea unor modele matematice pentru corelarea unităţilor de masură obţinute cu metoda flacon şi metodaanaliza gazului în unităţi de masură de referinţă, respectiv ppm care au echivalenţa numai raportat la mgHCHO/m3

aer unitatea de măsură a camerei. Pentru elaborarea modelelor s-au utilizat programul Excel pentru algoritmul decalcul şi programul DataFit pentru obţinerea unor funcţii teoretice care evidenţiază emisia de formaldehidă pentrucele trei metode de determinare specificate, care să ofere cea mai bună reprezentare a datelor experimentale ;

Determinarea coeficienţilor de corecţie a funcţiilor teoretice găsite, care să poată fi recomandaţi beneficiarilorpentru calculul emisiei de formaldehidă;

Verificarea reproductibilităţii procedeului preconizat în lucrare prin efectuarea unor încercări pe alte loturi de plăcide placaj.

5.3. Direcţii de cercetare

Rezultatele experimentale şi datele din etapa de cercetare constituie o bază de date pe care se poate lucra pentru ase găsi noi concluzii referitoare la metodele de determinare a emisiei de formaldehidă.

Această lucrare de cercetare ştiinţifică este un început în ceea ce priveşte posibilităţile practice de control a emisiede formaldehidă determinată prin metoda camerei cu volumul de 1m3.

Rezultatele experimentale obţinute au demonstrat eficienţa noului model matematic descris în lucrare, totuşi seconsideră că cercetările trebuiesc continuate, ele vizând în principal:

verificarea reproductibilităţii noului model matematic la mai multe loturi de placaj fabricate de acelaşi sau al ţi agenţieconomici cu diverse grosimi, densităţi, dar mai ales, încleiate şi cu alte tipuri de adezivi care influenţează astfel deemisii;

extinderea modelului matematic şi la alte tipuri de produse stratificate din lemn stabilind eventual, alte valori alecoeficienţilor;

colaborarea cu specialiştii din industria de prelucrare mecanică a lemnului din ţară şi internaţional pentru o posibilăimplementare în producţie a acestei noi metodologii;

crearea unei baze de date prin continuarea cercetărilor, necesară pentru propunerea unor clase de emisii adecvatepentru metoda camerei, privind condiţiile de calitate ale materialelor compozite, determinate prin aplicareamodelului matematic.

Obiecivele tezei au avut în vedere elaborarea unor studii şi analize care să facă o posibilă corelare între metodelede determinare a emisiei de formaldehidă.

Rezolvarea acestora a condus la concluziile tezei, soluţii propuse de autor şi direcţii de cercetare.

5.4. Diseminare rezultateLucrările ştiinţifice elaborate pe întreaga perioadă de perfecţionare postuniversitară prin doctorat, au fost

diseminate după cum urmează:9 - Lucrări publicate în volumele unor conferinţe cotate ISI;4 - Lucrări BDI;2 - Brevete de invenţie;2 - Propuneri de brevete de invenţie;3 - Lucrări publicate în volumele conferinţelor de specialitate naţionale;1 - Lucrări publicate în volumele conferinţelor internaţionale;5 - Granturi şi contracte de cercetare ştiinţifică;6 - Lucrări prezentate în cadrul unor Workshop-uri naţionale şi internaţionale;3 - Referate elaborate în cadrul perioadei de pregătire, predate la termene.

Page 39: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

39

BIBLIOGRAFIE (SELECTIVĂ)

1. Agache, C., Petrovici, V., Urdea, S. N., 2005 -Hidroliza rumeguşului de fag cu soluţii diluate de acid sulfuric.Corelaţia dintre conţinutul de substanţe reducătoare totale şi conţinutul de furfurol. Conferinţa Naţională Ştiinţa şiIngineria Lemnului în Mileniul III. BRAŞOV,,ROMANIA, 4 - 6 noi 2005, ISBN 973-635-599-3 pag. 97 – 101.

2. Bădescu, L., 2000 - Modelarea şi optimizarea proceselor prin aşchierea lemnului. Braşov; Editura UniversităţiiTransilvania.

3. Bădescu, L., David, K. I., Petrovici, V., Urdea, S. N., et al. 2010 - BI nr A00624/11-08-2008 - Procedeu modificat dedeterminare a emisiei de formaldehida din placi pe baza de lemn prin metoda flaconului în diferite variante de configuraţiiale pachetului cu epruvete. Patent Number: RO125256-A0. Derwent Primary Accession Number: 2010-J60082.

4. Bădescu, L., Petrovici, V., Urdea, S.N., David, K. J., 2009 -Study on the Stable State Formaldehyde Emission at60°C for Plywood by A Modified Flask Method. WSEAS A Series of Research Books and Textbooks 2009 &Proceedings of 7th WSEAS International Conference on Environment, Ecosystem and Development-EED 09 PuertoDe La Cruz, Canary Islands, Spain 14-16 dec 2009 ISSN: 1790-5095, ISBN: 978-960-474-142-7 (pag.15-17 plenaryspeakers) pag 50-55.

5. Bădescu, L., Tăran, N., Cionca, M., Zeleniuc, O., Gurau, L., Olărescu, A., David, K., Godan, N., Urdea, S.N.,Barbu, S., 2007- Modele de testare a conditiilor de admisibilitate a proceselor şi produselor din industria lemnului pepietele europene cu impact direct asupra calităţii mediului în contextul dezvoltării durabile, PN 2 – ID – 146/2007.

6. Bădescu, L., Zeleniuc, O., Urdea, S. N., 2013- Formaldehyde emission modeling depending on plywood thickness atdifferent testing temperatures. -8th WSEAS International Conference on Energy & Environment (EE'13) RhodesIsland, Greece July 16-19, 2013 ISSN: 2227-4359, ISBN: 978-960-474-312-4, pag. 156-162.

7. Bădescu L., Zeleniuc, O., Urdea, S. N., 2013 - Modeling the formaldehyde emission from plywood by correlation oftesting methods. Europment Conferences; July 16-19, 2013, Rhodes (Rodos) Island, Greece Applied Mathematicsand Computational Methods in Engineering.

8. David, K. J., 2010 - Cercetări privind emisia de formaldehidă la plăci din aşchii de lemn prin metoda flaconului.Teza de doctorat, 2010.

9. David, K.J., Petrovici,V., Zeleniuc, O., Bădescu, L., Urdea, S. N., Sângeorzan, L., 2009 -Distribution ofFormaldehyde Emission in Particleboards. Proceedings of the 8th WSEAS International Conference on SystemScience and Simulation in Enginering (ICOSSSE 09) Genova Italy17-29 Oct 2009, ISBN: 978-960-474-131-1 ISSN:1790-2769, pag153-159.

10. Gelbke, H. P., 2008-Formaldehyde- The Toxicological Profile and Regulatory Issues. Technical FormaldehydeConference, Hanovra, Germania, 2008.

11. Lapkaev, A. 2006-Creating a safe and normal working conditions in the process of woodworking for Haze factor.Synopsis dissertation for the degree of Candidate of Technical Sciences, Russia. Specialty: Wood, wood processingtechnology and equipment. Krasnoyarsk. 2006

12. Lunguleasa, A., 2005– Semifabricate II. Tehnologia produselor stratificate si aglomerate din lemn, EdituraUniversitatii Transilvania, Brasov, 2005, ISBN 973 – 635 – 440.

13. Lunguleasa, A., 2009–Materiale compozite obţinute din biomasa lemnoasă, Editura Universităţii Transilvania,Brasov. 2005. ISBN 978-973-598-486-1.

14. Mihai, M. D., Timar, M. C., 1992 -Materiale Materiale tehnologice şi procese de finisare. Adezivi. – Îndrumar delaborator, Reprografia Universităţii Transilvania din Braşov, 1992.

15. Mihai, D. M., Zeleniuc, O., Petrovici, V., 2010– Materiale tehnologice pentru industria lemnului, EdituraUniversităţii Transilvania din Braşov, 2010. ISBN 978-973-598-736-7.

16. Mitişor, Al., 1977- Tehnologia produselor stratificate din lemn – îndrumar pentru lucrări practice, Universitatea dinBraşov, 1977.

17. Mitisor, Al., Istrate, V., 1984 - Tehnologia furnirelor, placajelor şi plăcilor din fibre de lemn. Editura Tehnică.Bucureşti. 1984.enthitecture,

18. Motoiu, I., Motoiu, M., 1972 – Răşini sintetice pentru lacuri, vopsele şi cerneluri poligrafice, Editura Tehnică.Bucureşti 1972.

19. Petrovici, V., Agache, C., 1999- Chimia şi prelucrarea chimică a lemnului. Lucrări practice de laborator. Ediţia II-a. Universitatea Transilvania, Brasov.1999.

20. Petrovici, V., Agache, C., David, I. K., Vasile, E. M., Varodi, A. M., Urdea, S. N. 2006-Caracterizarea chimică amicrofibrelor lemnoase. Contract de cercetare ştiinţifică nr.168/2006 încheiat între Institutul Naţional al Lemnului(INL) Bucureşti şi Universitatea TRANSILVANIA din Braşov.

21. Petrovici, V., Bădescu, L., Urdea, S. N., et al. 2009 -BI nr A00324/17-04-2009 - Procedeu modificat pentrustabilirea stării stabile a emisiei de formaldehidă determinată prin metoda flaconului la plăci pe bază de lemn,RO125796-A2 Derwent Primary Accession Number: 2010-P04462.

22. Petrovici, V., Curtu, I., Zeleniuc, O., Salcă, Em., A., Varodi, A. M., David, K. I., Urdea, S. N. 2006 -Program deExcelenţă MATNANTECH Modul I CEEX M1-C2-4153/2006 „Lignina sursă de materii prime pentru combustibilineconvenţionali, energie, produse chimice şi materiale performante în condiţiile dezvoltării durabile”, AutoritateaNaţională pentru Cercetare Ştiinţifică, Universitatea Politehnică din Bucureşti, Facultatea de Chimie Aplicată şiŞtiinţa Materialelor, Contract de finanţare pentru execuţie proiect 102/2006 încheiat între Institutul de ChimieMacromoleculară „P.Poni” din Iaşi şi Universitatea TRANSILVANIA din Braşov.

Page 40: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

40

23. Petrovici, V., David, K. J., Urdea, S. N., Pârnuţă, O.A., 2006 -Cercetări privind emisia de formaldehidă a plăcilordin aşchii de lemn prin metoda flaconului, în conditii standard si unele variante modificate ale configuratiei placilordin pachet. Partea 2: Rezultate experimentale . PROLigno, vol. 2, nr. 2, Iunie, 2006, ISSN 1841-4737.

24. Petrovici, V., David, K. J., Urdea, S. N., Pârnuţă, O.A. 2006- Cercetări privind emisia de formaldehidă a plăcilordin aşchii de lemn prin metoda flaconului, în condiţii standard şi unele variante modificate ale configuraţiei plăcilordin pachet. Partea1: Metodologie. PROLigno, vol. 2, nr. 1, Martie, 2006, , ISSN 1841-4737 pag, 19-31.

25. Petrovici, V., Nemet, C., David, J. K., Urdea, S. N. 2005- Unele concepte europene în standardele naţionaleactuale privind calitatea mediului înconjurător - Conferinta Nationala Stiinta si Ingineria Lemnului in Mileniul IIIBraşov, Romania, 4 - 6 noi 2005, ISBN 973-635-599-3.pag 141 – 149.

26. Petrovici, V., Urdea, S. N., David, K., Pârnuţă, O. A., 2006 -Research Studies Concerning the FormaldehydeEmission of Plywood Using the Flask Method THE 3rd International Conference on Environmental Engineerigand Management, ICEEM/03, SEPT, 21-24, 2006, IASI, ROMANIA, Environmental Engineering andManagement Journal 2006, vol 5, nr.4, ISSN 1582-9596, pag. 569-580.

27. Petrovici, V., Urdea, S. N., Vasile, E. M., Varodi, A. M., David., I. K., 2005- Studiul principalilor componentichimici din impuritatile vegetale prinse de lâna oii. Contract de cercetare ştiinţifică nr.3/2005 încheiat întreInstitutul de Cercetare Chimică (ICECHIM) Bucureşti şi Universitatea TRANSILVANIA din Braşov.

28. Petrovici. V., Urdea, S. N., Zeleniuc, O., 2007 -Comparative study upon the distribution of the formaldehydeemission determined through the flack method in relation to the plywood formaldehyde contents. InternationalPanel Products Symposium, Cardiff, Anglia, 17-19 Oct. 2007, ISBN: 978-1-81220-097-1, pag. 272-280

29. Petrovici, V., Zeleniuc, O., Sava, R.,Varodi, A. M.,Urdea, S. N., David, I. K 2010- Sisteme adezive cu polimeriligninici pentru încleierea lemnului. Adezivi, materiale compozite şi alte aplicaţii pe bază de lignină. EditoriMarian.I. Totolin şi Georgeta Cazacu, Editura PIM, 2010, Iasi, România p.3-79 ISBN 978-606-520-740.

30. Petrovici, V., Varodi, A., Cazacu, G., Zeleniuc, O., Urdea, S. N., David, K. J., 2012 -Brevet de invenţie nr125023/30.04.2012-Compoziţie adezivă pe bază de răşină furanică mixtă cu alcool furfurilic şi răşina ureicăclasică.

31. Petrovici, V., Varodi, A., Zeleniuc, O., Urdea, S. N., David, K. J., 2013- Brevet de inventie nr 125225/30.04.2013Compoziţie adezivă pe bază de răşină ureoformaldehidică pentru fabricarea placajului.

32. Pinto, J., P., 2011 -China Panel Furnitur e Development, Shenzhen 27 April 2011.33. Pizzi, A., 1983 -Wood Adehesives. Chemistry and Technology. Dekker, New York. 1983.34. Porojan, M., Urdea, S. N., 2010- Cercetari privind continutul de substante extractibile în apă şi cenuşa pentru

lemnul de salcâm din două zone geografice din Romania. Revista PRO Ligno. Vol. 6, nr. 3. 2010 . I.S.S.N. 1841-4737. pag 43-50.

35. Sângeorzan, L., Bondoc, D. I., 2006 - Statistica aplicată în educaţie fizică şi sport. Editura Valinex, RepublicaMoldova.

36. SR EN 310:1996. – Determinare a modulului de elasticitate la incovoiere si a rezistentei la incovoiere.37. SR EN 313-1:2003, -Placaj. Clasificare şi terminologie. Partea 1 : Clasificare.38. SR EN 322:1996. -Plăci pe bază de lemn. Determinarea umidităţii.39. SR EN 323:1996. -Plăci pe bază de lemn. Determinarea masei volumice.40. SR EN 717-1:2005. -Plăci pe bază de lemn. Determinarea emisiei de aldehidă formică. Partea 1. Emisia de aldehidă

formică prin metoda camerei.41. SR EN 717-2:1995. -Plăci pe bază de lemn. Determinarea emanaţiei de aldehidă formică. Partea 2: Emanaţie de

aldehidă formică prin metoda analizei gazului.42. SR EN 717-3:1998 -Plăci pe bază de lemn. Determinarea emisiei de aldehidă formică. Partea 3: Emisia de

aldehidă formică prin metoda flaconului.43. SR EN 636:2013 – Condiţii pentru placaj.44. Tropatz, A., 1994 -Statistic II. Theorie und Aufgaben. Ed. Verlag Shaker.1994.45. Timar, C., 2006 –Wood adhesives. Transilvania University of Braşov, 2006.46. Ţucunel, N., 2011- The Romanian Forest Resourcea- Recent Developments and Future Prospects, 4th International

Hardwood Conference.22-23 September 2011- Brasov.47. Urdea, S. N., 2011 -Studiul influenţei simultane a unor factori asupra distribuţiei emisiei de formaldehidă

determinată prin metoda flacon la placaj din lemn de fag utilizat în mediul uscat. Referat de doctorat nr. 1,Universitatea Transilvania din Braşov, Facultatea de Industria Lemnului, Braşov, 2011.

48. Urdea, S. N., 2011 - Cercetări experientale privind emisia de formaldehidă la stare stabiă determinată prin metodafacon la placaj din lemn de fag utilizat în mediul uscat. Referat de doctorat nr. 2, Universitatea Transilvania dinBraşov, Facultatea de Industria Lemnului, Braşov, 2011.

49. Urdea, S. N., 2011 - Studii de caz privind emisia de formaldeidă la stare stailă determinată prin metoda flaconmodificată la placaj din lemn. Referat de doctorat nr. 3, Universitatea Transilvania din Braşov, Facultatea deIndustria Lemnului, Braşov, 2011.

50. Urdea, S. N., Bădescu. L., 2010 - Modelarea metodei flacon de determinare a emisiei de formaldehidă. WorkshopCCSPL “Modelări şi optimizări procese in industria lemnului” Braşov, 2-4 iunie 2010.

51. Urdea, S. N., Bădescu, L., 2010 - Cercetări privind emisia de formaldehida la stare stabilă. Workshop CCSPL“Ecotehnologii în industria lemnului Brasov,7-9 septembrie 2010.Urdea S.N., Bădescu, L., Petrovici. V., 2009 -Cercetări privind influenţa grosimii placajului asupra emisiei de formaldehidă determinată prin metoda flaconului

Page 41: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

41

la placaj din lemn de fag utilizat în mediul uscat Workshop CCSPL “Dezvoltare durabilă în industria lemnului”Brasov,12-15 octombrie 2009.

52. Urdea S.N., Bădescu, L., Petrovici. V., 2009 -Emisia de formaldehidă: metode de determinare şi clasele de admisieale acesteia. Workshop CCSPL “Protecţia mediului industrial din domeniul industriei lemnului” Braşov, noiembrie2009.

53. Urdea, S. N., Bădescu. L., Petrovici, V., 2009 - Metoda modificată de determinare a emisiei de formaldehidă prinmetoda flacon Workshop CCSPL– Dezvoltarea unor produse şi tehnologii ecologice” Braşov, 7-10 iulie 2009

54. Urdea, S. N., Petrovici, V., Bădescu. L., 2008 - Studiul unor factori asupra emisiei de formaldehidă prin metodaflaconului la placaj din lemn de fag utilizat în mediul uscat . Suedia Stokholm şi Boras 26-31 martie 2008

55. Urdea. S. N., Petrovici,V., Salcă, E.A.,2007 - Study concerning the influence of thickness, temperature and boardspack configuration upon the formaldehyde emission of plywood determined trough the flask method. InternationalConference Wood Science ans Engineering in the Third Millenium, 20-22 June 2007, Brasov, Romania , p.375-379.

56. Urdea, S. N., Varodi, A. M., Zeleniuc, O., Petrovici V ., 2008 -Aminoplast structural adhesive with technicallignin for glued laminated timber. ECOWOOD 08, 3RD International Conference on Environmentally CompatibleForest Products, Porto, Portugalia, 10-12 Sept 2008. ISSN:978-989-643-016-0, pag.25-29.

57. Urdea S. N., Zeleniuc, O., Petrovici, V., Sângeorzan, L., 2008 -Study of the stable state formaldehyde emission forplywood by the flask method. ECOWOOD 08, 3RD International Conference on Environmentally CompatibleForest Products, Porto, Portugalia, 10-12 Sept 2008. ISSN:978-989-643-016-0, pag.25-31.

58. Varodi, A., 2010- Contribuţii la studiul unor compoziţii adezive pe bază de răşini furanice mixte cu alcool furfurilicpentru încleierea lemnului. Teza de doctorat. Universitatea Transilvania Braşov, 2010.

59. Zeleniuc, O., Varodi, A. M., Petrovici, V., Urdea, S. N., 2008 - Influence of the technical lignin, on the quality ofthe adhesives based on aminoplastic and furan resin for bearing timber structures. Proceedings of the InternationalPanel Products (IPPS), 24-26 September 2008. Dipoli Conference Centre, FINLANDA, ISBN 978-1-84220-113-8,pag. 341-346.

60. www.datafit61. www.delignit.de/pdf/ accesat 201262. www. echa.europa.eu/documents accesat 201363. www.raute.com/veneer-peeling1 - accesat 200964. www.track-smart.co.uk/AnideasucceedsPart1.pdf. accesat 201265. www.tree-pictures.com/beech5.jpg) accesat 201266. www.viromet.ro răşini sintetice - accesat 201067. www.wki.fraunhofer.de/en.html -Dix Brigitte , Reducing formaldehyde emission from wood-based materials -

accesat 201168. xxx FT 4/2004: Fişa tehnică pentru răşina ureo-formaldehidică tip ADEZIV G, S.C Viromet S.A Victoria, România

Page 42: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

42

Curriculum vitae

Informatii personaleNume / Prenume Urdea Simona Nicoleta

Adresa stabila Str. G-ral Dumitrache, nr 16, cod 500168, Brasov, RomaniaTelefon +40 0722910775E-mail [email protected]

Nationalitate RomanaData nasterii 18 septembrie 1970

Experienta profesionalaPerioada noiembrie 2012- iunie 2013

Functia sau postul ocupat Sef laboratorActivitati si responsabilitati principale Coordonare activitate din punct de vedere tehnic si organizatoric in laborator

Numele si adresa angajatorului SC Laborator Prescon SRL, Brasov, RomaniaTipul activitatii sau sectorul de

activitateConstructii

Perioada august 2012- noiembrie 2012Functia sau postul ocupat Laborant

Activitati si responsabilitati principale Prelevare probe agregate, ciment, beton, otel si efectuare determinari fizice siincercari mecanice.

Numele si adresa angajatorului SC Laborator Prescon SRL, Brasov, RomaniaTipul activitatii sau sectorul de

activitateConstructii

Perioada martie 2012 – august 2012Functia sau postul ocupat Functionar administrativ

Activitati si responsabilitati principale Intocmirea si actualizarea bazelor de date si intocmirea ofertelor de transportNumele si adresa angajatorului SC Concurent SRL, Brasov, RomaniaTipul activitatii sau sectorul de

activitateTransport auto

Perioada martie 2010 - februarie 2012Functia sau postul ocupat Secretara

Activitati si responsabilitati principale Activitati specifice secretariat cabinet medicalNumele si adresa angajatorului SC Theramed SRL, Brasov, RomaniaTipul activitatii sau sectorul de

activitateSanatate

Perioada octombrie1996- martie 2010Funcţia sau postul ocupat Laborant –tehnician chimist

Activitati si responsabilitati principale Pregătirea solutiilor chimice necesare lucrarilor practice de laborator alestudentilor si pentru cercetarea efectuata in laborator.Gestiunea obiectelor de inventar si a reactivilor chimici.

Numele şi adresa angajatorului Universitatea Transilvania din Brasov, Facultatea Ingineria LemnuluiTipul activităţii sau sectorul de

activitateEducatie – invatamant

Educatie si formare

Perioada 2010-prezentDoctorand fara frecventa

Numele si tipul institutiei de invatamant Universitatea Transilvania din Brasov, Facultatea de Inginera Lemnului

Page 43: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

43

Perioada Martie-Aprilie 2009Calificarea / diploma obtinuta Curs postuniversitar de perfectionare in specializarea ”Managementul integrat

calitate risc”Numele si tipul institutiei de

invatamant/ furnizorului de formareUniversitatea Transilvania din Brasov, Facultatea de Inginerie Tehnologica

Perioada Martie 2008Calificarea / diploma obtinuta Specialisation for the research.

Numele si tipul institutiei deinvatamant/ furnizorului de formare

SP Technical Research Institute of Sweden.

Perioada 2000-2005Calificarea / diploma obtinuta Inginer diplomat

Numele si tipul institutiei deinvatamant/ furnizorului de formare

Universitatea Transilvania din Brasov, Facultatea de Industria Lemnului,Romania

Perioada 1992-1994Calificarea / diploma obtinuta Laborant chimist –chimie alimentara

Numele si tipul institutiei deinvatamant/ furnizorului de formare

Liceul „C.D. Nenitescu” Brasov, Scoala Postliceala, Romania

Perioada 1989-1992Calificarea / diploma obtinuta Diploma Bacalaureat –Profil industrie alimentara

Numele si tipul institutiei deinvatamant/ furnizorului de formare

Liceul „C.D. Nenitescu” Brasov, Romania

Aptitudini şi competenţe personale

Limba(i) străină(e) cunoscută(e)Autoevaluare Înţelegere Vorbire Scriere

Nivel european (*) Ascultare Citire Participare laconversaţie

Discurs oral Exprimarescrisă

Limba Engleza B1 GhidIndependent B2 Ghid

Independent B1 GhidIndependent B1 Ghid

Independent A2 Utilizare debaza

Competente si aptitudini organizatorice Punctualitate si seriozitate, mentinerea relatiilor colegiale Pasiune si entuziasm in domeniul de activitate prestat

Competente si aptitudini tehnice Utilizarea diferitelor aparate si echipamente de laborator

Competente si aptitudini de utilizare acalculatorului

Word, Excel, PowerPoint, Datafit

Permis(e) de conducere Categoria B, din anul 1991

Activitate de cercetare stiintifică 9 - lucrări publicate în volumele unor conferinţe cotate ISI4 - Lucrări BDI2 – Brevete de invenţie2 – Propuneri de brevet de invenţie3 - Lucrări publicate în volumele conferinţelor de specialitate naţionale;1 - Lucrări publicate în volumele conferinţelor internaţionale;5 - Granturi şi contracte de cercetare ştiinţifică6 - Lucrari prezentate in cadrul unor Workshop-uri naţionale si internaţionale3- Referate elaborate în cadrul perioadei de pregătire, predate la termene

Page 44: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

44

Curriculum Vitae

Personal informationFirst name(s) / Surname(s) Urdea Simona Nicoleta

Address(es) 16, G-ral Dumitrache, 500162, Brasov, Romania.Telephone(s) Mobile: +40 0722 910775

E-mail [email protected] Romanian

Date of birth 18th September 1970

Work experience

Dates November 2012 - June 2013Occupation or position held Laboratory Director

Main activities and responsibilities Coordination of the technical and organizational laboratoryName of employer SC Laborator Prescon SRL, Brasov

Type of business or sector Construction

Dates August 2012 - November 2012Occupation or position held Tester

Main activities and responsibilities Sampling aggregates, cement, concrete, steel and determinations physical andmechanical tests

Name of employer SC Laborator Prescon SRL, BrasovType of business or sector Construction

Dates March 2012 - August 2012Occupation or position held Administrative clerk

Main activities and responsibilities Preparing and updating databases and preparation for transportName of employer SC Concurent SRL, Brasov

Type of business or sector Transport

Dates March 2010 – March 2012Occupation or position held Secretary

Main activities and responsibilities Specific secretariat activitiesName of employer SC Theramed SRL, Brasov

Type of business or sector Healthcare

Dates October 1996-March 2010Occupation or position held Chemical technician

Main activities and responsibilities Preparing the solutions necessary for both research and students’ laboratorypractice

Securing the provision of supplies for laboratory activitiesName and address of employer Transylvania University of Brasov, Faculty of Wood Industry

Type of business or sector Education

Education and training

Dates 2010-2013Title of qualification awarded Ph.D. Extramural

Name and type of organisationproviding education and training

Transylvania University of Brasov, Faculty of Wood Industry

Page 45: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

45

Dates March 2009 - April 2009Title of qualification awarded Postgraduate Course in specialization "Integrated Quality Management Risk"

Name and type of organisationproviding education and training

Transylvania University of Brasov, Faculty of Engineering Technology

Dates March 2008Title of qualification awarded Specialisation for the research.

Name and type of organisationproviding education and training

SP Technical Research Institute of Sweden.

Dates 2000-2005Title of qualification awarded Engineer

Name and type of organisationproviding education and training

Transylvania University of Brasov, Faculty of Wood Industry

Dates 1992-1994Title of qualification awarded Laboratory chemist - Food chemistry

Name and type of organisationproviding education and training

“C.D. Nenitescu”, Post secondary-school, Brasov

Dates 1989-1992Title of qualification awarded Baccalaureate Diploma-profile food industry

Name and type of organisationproviding education and training

“C.D. Nenitescu”, Highschool, Brasov

Personal skills and competencesOther language(s)

Self-assessment Understanding Speaking WritingEuropean level (*) Listening Reading Spoken

interactionSpoken

production

English Language B1 Independentuser B2 Independent

user B1 Independentuser B1 Independent

user A2 Basic user

Organisational skills and competences Punctuality and reliability, maintaining peer relationshipsPassion and enthusiasm in the work performed

Technical skills and competences Use various laboratory equipments

Computer skills and competences Competent with Microsoft Office programmes such as Word, Excel,Power Point, Datfit

Driving licence B category

Scientific research 9 -Papers in proceedings of conferences ISI4 - Papers BDI2 – Patents2 – Proposed patents3 - Papers published in national professional conferences1 - Papers published in international conferences5 - Grants and research contracts6 - Papers presented at national and international Workshops3- Papers prepared within the period of training, delivered at term

Page 46: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

46

REZUMAT

Lucrarea de cercetare ştiinţifică intitulată „Contribuţii la dezvoltarea cunoştinţelor privind evaluarea, verificarea,testarea şi modelarea emisiei de formaldehidă din placaj de lemn de fag utilizat în mediul uscat”cuprinde un studiudespre materialul compozit – placaj şi emisia de formaldehidă (toxicitatea, metode de determinare precum şi claseleactuale de calitate).

Realizarea temei s-a efectuat în baza unei ample cercetări bibliografice, unor studii teoretice şi cercetări experimentale.Studiul experimental se bazează pe cercetările efectuate în cadrul laboratorului pentru determinarea conţinutului şi aemisiei de formaldehidă din produse pe bază de lemn, laborator dotat cu aparatură de ultimă generaţie.

Prezenta lucrare de cercetare ştiinţifică este structurată în 5 capitole ce cuprind 107 figuri, 61 de tabele şi 168 referinţebibliografice.

Rezultatele prezentate în lucrare reprezintă contribuţii originale bazate pe studii teoretice şi cercetări experimentale,care constau în:

Realizarea prin determinări experimentale proprii a unei baze de date tehnice privind emisia de formaldehidădeterminată prin metoda flacon la diferite loturi de plăci de placaj, în condiţiile unor variabile care influenţeazăîncercarea, cum ar fi: grosimea, temperatura şi configuraţia pachetului de epruvete supus analizei (şase varianteconfigurative ale pachetului de epruvete).

Elaborarea unei metodologii originale pentru determinarea valorii emisiei de formaldehidă prin metoda camerei cuvolumul de 1m3, având valoarea emisiei de formaldehidă determinată experimental prin metoda flacon sau metodaanaliza gazului.

Proiectarea unor modele matematice pentru transformarea unităţilor de măsură obţinute cu metoda flacon şimetoda analiza gazului în unităţi de măsură de referinţă, respectiv ppm care au echivalenţa numai raportat lamgHCHO/m3 aer unitatea de măsură a camerei. Pentru elaborarea modelelor s-au utilizat programul Excel pentrualgoritmul de calcul şi programul DataFit pentru obţinerea unor funcţii teoretice care evidenţiază emisia deformaldehidă pentru cele trei metode de determinare specificate, care să ofere cea mai bună reprezentare a datelorexperimentale

Ec= Efl *Cfl*α, mgHCHO/m3 aer;Ec= Egaz * Cgaz,* β mgHCHO/m3 aer

Ec –este emisia de formaldehidă obţinută experimental prin metoda camerei, exprimată în mgHCHO/m3aer;Efl -emisia de formaldehidă determinată experimental prin metoda flacon, exprimată în mgHCHO/kg placă; Cfl -coeficentul de transformare, exprimat în kg placă/m3 aer; α -coeficient de corecţie adimensional; Egaz -emisia deformaldehidă obţinută experimental prin metoda analiza gazului, exprimată în mgHCHO/m2 h; Cgaz –coeficentul de transformare, exprimat în m2oră/m3 aer; β - coeficient de corecţie adimensional.

Determinarea coeficienţilor de corecţie a funcţiilor teoretice găsite, ce pot fi recomandaţi beneficiarilor pentrucalculul emisiei de formaldehidă.

Verificarea reproductibilităţii procedeului preconizat în lucrare prin efectuarea unor încercări pe alte loturi de plăcide placaj.

Cercetările prezentate în cadrul acestei lucrări de cercetare dovedesc faptul că utilizarea metodologiei preconizatăpentru calculul valorilor emisiei de formaldehidă exprimate în aceeaşi unitate de măsură indiferent de metoda dedeterminare, este reproductibilă, relativ simplă, aceasta putând fi implementată uşor în producţia de placaj, venind astfelîn sprijinul producătorului.

Page 47: Ing. SIMONA NICOLETA ŞCHIAU (c ăs. URDEA)old.unitbv.ro/Portals/31/Sustineri de doctorat/Rezumate/Schiau(Urdea).pdf · A examina pe cineva pentru a vedea în ce, măsură corespunde

47

ABSTRACT

The research paper „Contributions to Development the Knowledge of Evaluation, Verification, Testing and Modelingof formaldehyde emissions from beech plywood used in a dry environment” includes a study about the compositematerial – plywod and formaldehyde emission (toxicity, methods to determine the quality and classes).

The project was conducted based on extensive bibliographical research, theoretical study and practical experiments. Theexperimental part of the project was based on laboratory research for determining the content and the amount of theformaldehyde emissions from wood-based products, within a laboratory with the newest equipment.

The paper is structured in 5 chapters with 107 images, 61 tables and 168 bibliographical references.

The results presented in this study represents original contributions rooted in theoretical studies and experimentalresearch such as:

Used unique trial experimentation method to build a technical database of the formaldehyde emissions throughthe flasck method for different lots of plywood, in variable conditions which influence the outcome such as theheight, temperature, configuration package (6 configurations tested);

Developed a methodology to measure value the formaldehyde emissions using a for fixed room volume of1m3, utilizing two experimental approaches; flasck method and gas analyzation method;

Developed mathematical models to convert unit measurements derived from the flask method and the gasanalyzation method in to new reference points such as ppm which are equivalent only when in reference tomgHCHO/m3 air unit of a room. Excel was used to develop the mathematical method and DataFit was used toobtain a theoretical function which derives the formaldehyde emissions for the three methods:

Ec= Efl *Cfl*α, mgHCHO/m3 air;Ec= Egaz * Cgaz,* β mgHCHO/m3 air;

Ec - represents the formaldehyde emmission determined through the room method measured inmgHCHO/m3air; Efl- represents the formaldehyde emmission determined through the flask methodand measured in mgHCHO/kg plywood; Cfl – transformation coefficient measured in kg plywood/m3

air; α- adimensional correction coefficient; Egas - represents the formaldehyde emmission determinedthrough the gas analysis method measured in mgHCHO/m2h; Cgas – transformation coefficientmeasued in m2 hour/m3 air; β - adimensional correction coefficient;

Determined the correctional coefficient of the identified functions which could be recommended to others todetermine the fomaldehyde emission;

Verified reproducibility of the procedure used by trying the method on other types of plywood.

The research presented in this study proves the fact that the room volume methodolgy utilized to calculateformaldehydic emission when converted to the same unit measure is reproductible, relatively simple, and could beeasily implented in the production of plywood and be advantageous for the producer.