Spanplatten S. werden durch Verpressen von Holzspänen unter

Spanplatten
S. werden durch Verpressen von Holzspänen unter Zugabe von
Bindemitteln hergestellt.
In Der Name E. wird heute häufig synonym für die Europäische Gemeinschaft (EG)
verwendet, die jedoch nur einen Teil von E. umfaßt. Dem geographischen Umfang
nach ist E. mit etwas über 10 Mio km2 der zweitkleinste Erdteil. Europa werden
fast ausschließlich Nadelholzspäne aus Durchforstungen, Restholz von
Sägewerken, Produktionsabfälle der Die H. verarbeitet das von der
Forstwirtschaft gewonnene Rundholz zu Bau- und Schnittholz, Holzwerkstoffen und
Papier. Holzindustrie und z.T. Altholz verwendet. Als B. sind die
zusammenfügende Komponente in mehrkomponentigen Produkten (Beton, Gips,
Zement). Bindemittel kommen Harnstoff-, Melamin-, und
Phenolformaldehydharze ( Die "Allround-Chemikalie" F. ist ein wasserlösliches,
sehr reaktionsfreudiges, säuerlich-stechend riechendes Gas. Es gehört zur Gruppe
der Aldehyde und kommt meist in 35 %iger wäßriger Lösung als Formalin in den
Handel. Formaldehyd), I. werden aus Phosgen hergestellt und sind chemische
Verbindungen mit einer oder mehreren sog. I.-Gruppen (-NCO) und werden häufig
in der chemischen Industrie zur Herstellung von Kunststoffen (polyurethane)
eingesetzt. Isocyanate, Magnesit sowie G. dient zur Herstellung von Putz, Stuck
und Spachtelmassen, G.-Karton, G.-Faserplatten und G.-Bausteinen. Gips und
Zement ist ein fein gemahlenes, hydraulisches Bindemittel zur Herstellung von
Mörtel, Beton, Putz, Estrich und künstlichen Steinen. Die wichtigsten Rohstoffe
Kalkstein, Ton (Tonminerale) und ihr natürliches Gemisch, der Kalkmergel, werden
an vielen Stellen in Deutschland im Tagebau abgebaut, gemahlen und meist in
Drehöfen oberhalb der Sintertemperatur von 1.400 bis 1.450 °C gebrannt. Zement
zum Einsatz. 90% aller S. werden mit Aminoplastharzen (Harnstoff- und
Melaminformaldehydharzen) hergestellt. Dieses Kunstharz hat den höchsten
Formaldehydgehalt. Die Formaldehydabgabe läßt sich durch Zusätze von
Phenol sowie durch nachträgliche Beschichtung erheblich verringern.
Hauptproblem des Einsatzes von S. sind deren Formaldehydabgaben. Liegen
diese unter 0,1 ppm, was dem derzeit gültigen Richtwert des
Bundesgesundheitsamtes für Innenraumluft entspricht, erhalten die S. die E1Klassifizierung, was also nicht zwangsläufig formaldehydfrei bedeutet.
Isocyanatgebundene S. sind zwar formaldehydfrei, stellen aber aufgrund
möglicher Belastungen der Arbeiter bei der Herstellung und des nicht genau
bekannten Emissionsverhaltens keine überzeugende Alternative dar ( I. werden
aus Phosgen hergestellt und sind chemische Verbindungen mit einer oder mehreren
sog. I.-Gruppen (-NCO) und werden häufig in der chemischen Industrie zur
Herstellung von Kunststoffen (polyurethane) eingesetzt. Isocyanate).
Abgesehen von der E1-Klassifizierung werden S. je nach empfohlenem
Anwendungsbereich noch folgendermaßen gekennzeichnet:
•
•
V-20 E1 sind für alle Einsatzgebiete im trockenen Innenbereich
geeignet,
V-100 E1 entsprechen den V-20-Platten und sind zusätzlich für den
Einsatz in Räumen mit erhöhter Luftfeuchtigkeit, z.B. für Fußböden,
•
geeignet und
V-100 G E1 entsprechen den V-100-Platten und sind zusätzlich mit
dem amtlich zugelassenen Pilzschutzmittel gegen Pilzbefall geschützt,
und werden bevorzugt im Außenbereich und im Fertighausbau
eingesetzt.
Neben diesen "Bau-S." werden für den Möbelbau Platten des Typs FPY
und FPO mit E1-Klassifikation eingesetzt.
Der Primärenergiebedarf ( Als E. wird die Fähigkeit eines Systems
bezeichnet, Arbeit zu leisten. Verschiedene Formen von E. sind: Wärme,
chemische, mechanische und elektrische E., die sich ineinander umwandeln
lassen. Energie) zur Herstellung einer S. schwankt erheblich aufgrund
der eingesetzen Größe und Feuchte des Rohmaterials sowie der
verschiedenen Herstellungsverfahren und Qualitätsunterschiede des
Endprodukts. Im Mittel beträgt der Primärenergiebedarf an elektrischer
Energie 129 kWh/m3 und an thermischer Energie 690 kWh/m3.
Gesundheitliche Belastungen der Arbeiter während der S.-Herstellung
entstehen v.a. durch den großen Lärm-Schallpegel in den Fabrikhallen,
den Die "Allround-Chemikalie" F. ist ein wasserlösliches, sehr
reaktionsfreudiges, säuerlich-stechend riechendes Gas. Es gehört zur Gruppe
der Aldehyde und kommt meist in 35 %iger wäßriger Lösung als Formalin in
den Handel. Formaldehyd-ausgasungen der B. sind die zusammenfügende
Komponente in mehrkomponentigen Produkten (Beton, Gips,
Zement). Bindemittel und der Feinstaubbelastungen während des
Trocknungs- und Schleifprozesses (Holzindustrie).
Mitteldichte Faserplatte
Die M. (MDF-Platten) können im Prinzip wie Spanplatten eingesetzt
werden, bestehen aber im Gegensatz zu Holzspanplatten aus sorgfältig
entrindetem Holz, das zu gleichmäßigen, sehr feinen Fasern gemahlen
wird.
Als Holzart wird nur Tannen-/Fichtenholz verwendet. Die speziellen Fasern
werden mit synthetischen Bindemitteln gemischt und im Trockenverfahren
unter Druck und Hitze zu homogenen Platten verpreßt.
Die M. enthalten unter den Faserplatten den höchsten Bindemittelanteil und
können daher gegebenfalls auch am meisten Die "Allround-Chemikalie" F. ist
ein wasserlösliches, sehr reaktionsfreudiges, säuerlich-stechend riechendes Gas. Es
gehört zur Gruppe der Aldehyde und kommt meist in 35 %iger wäßriger Lösung als
Formalin in den Handel. Formaldehyd abgeben. Sie entsprechen im Normalfall
der E1-Klassifikation und sind daher wie entsprechende S. werden durch
Verpressen von Holzspänen unter Zugabe von Bindemitteln hergestellt. Spanplatten
zu bewerten ( S. werden durch Verpressen von Holzspänen unter Zugabe von
Bindemitteln hergestellt. Spanplatten).
Die M. werden wegen ihrer homogeneren Struktur, einfacheren
Verarbeitbarkeit und Möglichkeit zur besseren, direkten farblichen
Oberflächengestaltung in zunehmendem Maße im Möbelbau eingesetzt. Die
steigende Nachfrage kann nicht durch die inländische Produktion gedeckt
werden, so daß häufig auch Importprodukte eingesetzt werden, die
möglicherweise höhere Formaldehydmengen freisetzten.
Melamin
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Dieser Artikel behandelt die chemische Verbindung Melamin, nicht das Hautpigment
Melanin.
Strukturformel
Allgemeines
Name
Melamin
•
•
Andere Namen
Cyanursäuretriamid
2,4,6-Triamino1,3,5-triazin
Summenformel
C3H6N6
CAS-Nummer
108-78-1
PubChem
7955
Kurzbeschreibung weißes Pulver
Eigenschaften
Molare Masse
126,12 g·mol−1
Aggregatzustand fest
Dichte
1,574 g·cm−3 (20 °C) [1]
Schmelzpunkt
350 °C unter Zersetzung [1]
Dampfdruck
< 0,001 mbar (20 °C) [1]
Löslichkeit
in Wasser 3,2 g·l−1 [1]
Sicherheitshinweise
Gefahrstoffkennzeichnung [1]
keine Gefahrensymbole
R- und S-
R: keine R-Sätze
S: keine S-Sätze
•
•
LD50
3.296 mg·kg−1
(Maus, oral) [2]
3.161 mg·kg−1
(Ratte, oral) [2]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SIEinheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt,
gelten die angegebenen Daten bei
Standardbedingungen.
Melamin (2,4,6-Triamino-s-triazin), ein weißes Pulver, ist eine heterocyclische aromatische
Verbindung. Im Handel und alltäglichen Sprachgebrauch wird der Begriff auch für einen
Kunststoff aus der Gruppe der Duroplaste, ein Aminoplast verwendet.
Inhaltsverzeichnis
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1 Gewinnung und Darstellung
2 Eigenschaften
o 2.1 Physikalische Eigenschaften
o 2.2 Chemische Eigenschaften
3 Analytik
4 Verwendung
o 4.1 Industrie
o 4.2 Putzmittel
5 Toxikologie
o 5.1 Missbrauch in Tierfutter und Lebensmitteln
6 Einzelnachweise
7 Übersichtsarbeiten
8 Weblinks
Gewinnung und Darstellung [Bearbeiten]
Justus von Liebig stellte 1834 Melamin aus Kaliumthiocyanat und Ammoniumchlorid
erstmals dar. Die erste kommerzielle Herstellung fand 1930 statt, worauf Bedeutung und
Menge des jährlich hergestellten Melamins stark anstiegen. Früher spielte die Trimerisierung
von Cyanoguanidin eine Rolle.
Melamin wird heute technisch durch Trimerisierung von Harnstoff gewonnen. Es existieren
Hochdruck- (> 8 MPa) und Niederdruckverfahren (ca. 1 MPa). Es ist ein High Production
Volume Chemical (HPV).[3] Bedeutende Hersteller sind unter anderem BASF, DSM Melamin,
Agrolinz Melamine International GmbH (AMI) und Zakłady Azotowe Puławy (ZAP). Für
den europäischen Markt werden auch Importe aus Asien, insbesondere aus der Volksrepublik
China, immer bedeutender.
Anlagen zur Herstellung von Melamin sind meist direkt an solche zur Harnstoffherstellung
angebunden.
Als Nebenprodukte entstehen polycyclische Verbindungen wie Melam und Melem wie auch
Verbindungen mit Hydroxygruppen statt Aminogruppen wie Ammelin mit einer OH-Gruppe,
Ammelid mit zwei OH-Gruppen und Cyanursäure mit drei OH-Gruppen, die allerdings im
fertigen technischen Produkt meist nur mehr zu < 0,1 % vorkommen.
Eigenschaften [Bearbeiten]
Physikalische Eigenschaften [Bearbeiten]
Melamin beginnt sich beim Schmelzen (ab etwa 350 °C) zu zersetzen. Es ist in kaltem Wasser
wenig, in heißem gut löslich.
Chemische Eigenschaften [Bearbeiten]
Die drei reaktiven Amin-Gruppen ermöglichen eine Vielzahl chemischer Reaktionen, von
denen die Reaktion mit Formaldehyd zu sogenannten Methylol-Melaminen die wirtschaftlich
bedeutendste ist (siehe Abbildung).
Durch die Reaktionsbedingungen und das molare Verhältnis von Melamin zu Formaldehyd
lässt sich das Gleichgewicht von Melamin über Mono-, Di-, Tri-, Tetra-, Penta- bis zu
Hexamethylolmelamin beeinflussen.
Wenn Melamin (1) mit Formaldehyd reagiert, entstehen Methylol-Melamine
unterschiedlichen Grades. So entsteht nach sechsfacher Reaktion das Hexamethylolmelamin
(2).
Bei der Tränkharz-Herstellung (sowie auch anderen sogenannten MF-Harzen) wird das
Reaktionsprodukt weiter kondensiert, wobei höhermolekulare Verbindungen entstehen.
Darüber hinaus bildet Melamin wasserlösliche Salze mit vielen Mineralsäuren und
organischen Säuren.
Analytik [Bearbeiten]
Die qualitative und quantitative Bestimmung von Melamin bzw. Melamin-Metaboliten in
komplexen Matrices wie z.B. Lebensmitteln erfolgt zuverlässig mit hoher Spezifität und
Sensitivität mit den Methoden der HPLC und der Kopplung der HPLC mit der
Massenspektrometrie. Des Weiteren wurde von Romer Labs eine Screeningmethode
basierend auf dem ELISA-Prinzip entwickelt. Die Testmethode ist für Tierfutter,
Weizengluten, Milch und Milchpulver nach den Kriterien der GIPSA zugelassen.[4]
Verwendung [Bearbeiten]
Industrie [Bearbeiten]
Der überwiegende Teil von Melamin wird zu Aminoplast-Kunstharzen unter der Bezeichnung
Melaminharz verarbeitet:
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•
Holzwerkstoffleime: Für Standardprodukte (etwa Spanplatten im Möbelbau) werden
aus preislichen Gründen reine Harnstoffharze verwendet, für Anwendungen, die
erhöhte Anforderungen bezüglich Feuchtebeständigkeit haben, wird jedoch Melamin
als Bestandteil in hochwertigen Harzklebesystemen verwendet (etwa MelaminHarnstoff-Formaldehyd-Harze = MUF).
Tränkharze: Als MF-Tränkharz dient es auch zur Verklebung von Dekorpapieren auf
Trägerplatten (wie beispielsweise Spanplatten). Die meist bedruckten oder gefärbten
Papiere werden mit Melaminharz getränkt, getrocknet und später unter Druck und
erhöhter Temperatur mit dem Trägermaterial verbunden. Die dabei entstehenden
Oberflächen erhalten dadurch auch noch eine gute Haltbarkeit und können so
beispielsweise als Arbeitsplatten in Küchen verwendet werden.
Des Weiteren existieren noch eine Vielzahl anderer, mengenmäßig weniger bedeutende
Anwendungen:
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Unter dem Handelsnamen Basotect (BASF) wird Melaminharzschaum als
nichtbrennbares Polstermaterial in Flugzeug- und Kinositzen, als akustischer Absorber
für (Heim-)Kinos, Tonstudios und schalltote Räume verwendet. Auch in der
Bautechnik findet es in Form von Blöcken Verwendung, wie etwa in Gaststätten, wo
es die Sprachverständlichkeit verbessern kann und für eine akustisch „wärmere“,
behagliche Atmosphäre sorgt. Zudem ist hier auch die thermische und akustische
Dämmwirkung (z. B. in Discotheken) erwünscht. Auch zur Verwendung als
Schmutzradierer wird das Produkt angeboten.
Das Salz von Melamin mit Cyanursäure Melamincyanurat sowie auch
Melaminpolyphosphat werden als Flammschutzmittel eingesetzt. Melamincyanurat ist
dabei bis etwa 320 °C, Melaminpolyphosphat bis zu 350 °C stabil.[5]
Putzmittel [Bearbeiten]
Offenporiger Schaum aus Melaminharz wird auch als „Schmutzradierer“, etwa der
Handelsmarken „Meister Proper“[6], „Meiko“ oder „Oetex“ sowie "Nanoform" genutzt. Die
Reinigungswirkung beruht auf den abrasiven Harzpartikeln, die beim Reiben entstehen. Die
Partikel werden, zusammen mit den Schmutzpartikeln, vom Schwamm aufgenommen. Der
Schwamm verbraucht sich somit beim Reinigen.
Toxikologie [Bearbeiten]
Die letale orale Dosis LD50 liegt für Ratten bei 3161 mg/kg, für Mäuse 3296 mg/kg.[2] Die
orale Aufnahme hoher Mengen führt bei verschiedenen Tierarten zur Bildung von Kristallen
im Urin und Harnblasensteinen. Bei männlichen Ratten wurde eine erhöhte Inzidenz von
Harnblasentumoren beobachtet. Es kann bei langfristiger hochdosierter Einnahme zum Tod
durch Nierenversagen kommen. Das dabei beobachtete Auskristallisieren in den Harnwegen
beruht allerdings nicht auf Melamin, sondern auf dessen Salzen, z. B. mit Glykolsäure.[7] Die
Anreicherung in der Nahrungskette gilt als hochgradig unwahrscheinlich.[8]
Bei der Gabe hoher Dosen im Letalbereich an Mäuse und Ratten traten als Symptome
Augentränen, Atemstörungen, Zittern, Kreislaufstörungen und Lähmung der
Vorderextremitäten auf.[1]
Missbrauch in Tierfutter und Lebensmitteln [Bearbeiten]
In China wurde Melamin 2006 dazu verwendet, eine für die USA bestimmte Lieferung von
Weizengluten – ein Bestandteil von Haustierfutter – zu strecken, um einen höheren
Proteingehalt vorzutäuschen. Die Fütterung führte zum Tod von Haustieren durch
Nierenversagen, und 2007 wurde ein landesweiter Rückruf des Futters eingeleitet.[9][10] Zur
Pathophysiologie von Melamin bei Hauskatzen wurde inzwischen eine umfassende
wissenschaftliche Untersuchung vorgelegt.[11]
Um die illegale Streckung von Milchpulver und anderen Milchprodukten durch bislang noch
unbekannte Stoffe, aber auch Wasser, zu verdecken, wurde von chinesischen Molkereien und
Babynahrungsherstellern dem Milchpulver Melamin zugesetzt. Der dadurch erhöhte
Stickstoffgehalt täuscht einen höheren Proteinanteil vor, da die Bestimmung des
Stickstoffgehalts nach Kjeldahl in der Lebensmittelanalytik als einfache, aber unspezifische
Methode zur Ermittlung des Proteingehalts verwendet wird. Die für die Niere giftige Wirkung
von Melamin führte 2008 in China zum Tod von sechs Säuglingen und durch NierensteinBildung zur Erkrankung von rund 294.000 Kindern.[12] Melamin wurde außerdem in
Milchfertigprodukten und gewöhnlicher Flüssigmilch nachgewiesen.[13]
Am 25. September 2008 verbot die Kommission der Europäischen Union die Einfuhr aller
Erzeugnisse für Säuglinge und Kleinkinder aus China, welche Milchanteile enthalten.
Dennoch mussten Anfang Oktober 2008 sowohl in Österreich als auch in der Slowakei mit
Melamin belastete Milchgetränke aus dem Verkehr gezogen werden.[14] Ende 2008 fand das
baden-württembergische Verbraucherministerium in Hirschhornsalz aus China Spuren von
Melamin. Die Behörden starteten eine Rückrufaktion der betroffenen Ware, die nicht dem
Reinheitsgebot nach dem Lebensmittelrecht entspricht.[15]
Im ersten Prozess um die vergiftete Babynahrung verurteilte ein Gericht in der Provinz Hebei
im Januar 2009 drei Angeklagte zum Tode. Sie wurden für schuldig befunden, an der
Herstellung von verseuchtem Milchpulver beteiligt gewesen zu sein. Das Gericht verhängte
außerdem für weitere Angeklagte Haftstrafen zwischen fünf und 15 Jahren. [16]
Einzelnachweise [Bearbeiten]
1. ↑ a b c d e f Eintrag zu Melamin in der GESTIS-Stoffdatenbank des BGIA, abgerufen
am 11. Januar 2008 (JavaScript erforderlich)
2. ↑ a b c Toxicology and Applied Pharmacology. Vol. 72, Pg. 292, 1984.
3. ↑ Eintrag zu Melamin im European chemical Substances Information System ESIS
4. ↑ Romer Labs - AgraQuant® Melamine ELISA Test Kit
5. ↑ Flame Retardants Center: Melamine Compounds
6. ↑ Stiftung Warentest: Melamin in Milchprodukten : Keine Panik, Meldung vom 1.
Oktober 2008
7. ↑ Melamin Salze, Bereich Makromolekulare Chemie der TU Wien
8. ↑ Interim Melamine and Analogues Safety/Risk Assessment, U.S. Food and Drug
Administration, 25. Mai 2007
9. ↑ MSNBC: Human, pet food makers checked for melamine 3. Mai 2007
10. ↑ Science Daily: Pet Food Recall: How Melamine Impairs Kidney Function
11. ↑ Cianciolo et al.: Clinicopathologic, histologic, and toxicologic findings in 70 cats
inadvertently exposed to pet food contaminated with melamine and cyanuric acid. J
Am Vet Med Assoc. 2008 Sep 1;233(5):729-37. PMID 18764706
12. ↑ "Vertuscht und verschwiegen: Melamin-Skandal weitet sich aus" (Zeit Online vom
2. Dezember 2008)
13. ↑ „Melamin in Milchprodukten in China und Hongkong entdeckt“ (AFP-Meldung
vom 18. September 2008)
14. ↑ Melamin-Milch auch in der Slowakei entdeckt www.heute.de, 4. Oktober 2008
15. ↑ RP Online: Melamin-Skandal weitet sich aus: Chemikalie auch im
Weihnachtsgebäck?, 2. Dezember 2008
16. ↑ Gericht verhängt Todesstrafen im Milchpulver-Skandal Spiegel Online, 22. Januar
2009
Übersichtsarbeiten [Bearbeiten]
•
Anthony Kai-ching Hau, Tze Hoi Kwan, Philip Kam-tao Li: Melamine toxicity and the
kidney. In: Journal of the American Society of Nephrology: JASN. 20, Nr. 2, 2009-02,
S. 245-50. doi:10.1681/ASN.2008101065 (Volltext frei ab 02/2010)