Класс эмиссии формальдегида е0 – E0, E1, CARB Сравнение классов эмиссии формальдегида

Введение

Применение древесно-плитных материалов в строительстве дает целый ряд неоспоримых преимуществ:

1. При отделке резко повышается производительность труда, т.к. за один прием можно покрыть большую поверхность.
2. При изготовлении древесно-плитных материалов возможно использование таких пород древесины, которые редко используются в строительстве (например, береза и осина).
3. Возможность эффективного использования отходов деревообработки.

Сегодня объем производство древесно-плитных материалов – это нескольких сотен миллионов м³ в год. Но среди древесно-плитных материалов есть безусловный лидер – древесно-стружечная плита (ДСП). Однако в последнее время ее «догоняет» древесно-волокничтая плита (ДВП) средней плотности, которую больше называют как МДФ (MDF — Middle Density Fiberboard), что в переводе с английского означает «среднеплотное волокнистое покрытие». Набирает обороты и производство плит с ориентированной плоской стружкой (ОСП) (OSB — Orient Strand Board), в переводе – плита с ориентированной плоской стружкой. Но рассмотрение древесно-плитных материалов начнем с фанеры, т.к. это самая «старшая» из этих материалов.

Фанера

Слово «фанера», пришло к нам из французского языка (fournir – снабжать, накладывать). Фанера в готовом виде представляет собой листовую плиту, склеенную с помощью специальных смол из слоев шпона. Шпон – тонкий лист древесины.

В зависимости от того, каким образом изготавливается шпон, фанера бывает пиленая (распиливанием брусьев), строганная (строганием брусьев) и лущеная. Первую из-за нерентабельности производства сейчас практически не выпускают. При изготовлении строганной фанеры используют шпон толщиной до 3,5 мм из древесины ценных лиственных пород. Выпуск такой фанеры также ограничен по технологическим причинам, поэтому ее используют при изготовлении дорогой мебели. Лущеную фанеру делают из шпона толщиной 1,2-1,9 мм, полученного методом лущения фанерного кряжа. Самый распространенный материал для фанеры – березовый шпон. Перед процессом лущения бревна предварительно вымачиваются для увеличения содержания влаги. Это помогает получать более гладкий шпон. Затем шпон высушивается до влажности 4-8%. Слои шпона соединяются вместе при помощи связующего (клея), который соответствует конечному назначению фанеры. Направление волокон в прилегающих слоях шпона расположено перпендикулярно друг другу. Клей твердеет при прессовании фанеры под воздействием повышенной температуры.

Клей, применяемый для изготовления фанеры, являются производными формальдегидных смол, и классифицируется в зависимости от конечного использования фанеры:

• на основе карбамидно-формальдегидной смолы (UF) — подходит только для внутреннего применения;
• на основе меламино-карбамидно-формальдегидной смолы (MUF) — подходит для влажных условий и ограничено для наружного применения;
• на основе феноло-формальдегидной смолы (PF) — подходит для влажных условий и для наружного применения.

Все эти смолы имеют высокую токсичность. Но если два первых вида смол выделяют в воздух помещений формальдегид и метанол, а фенолформальдегидная смола выделяет еще и фенол.

СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

ФОРМАЛЬДЕГИД (метаналь, устаревшее — муравьиный альдегид) Ch3O — бесцветный горючий газ с резким раздражающим запахом.

С середины 70-х годов прошлого века в санитарно-токсилогической литературе стали появляться сведения о канцерогенности формальдегида, и в итоге в 2004 году формальдегид был официально признан прямым канцерогеном и внесен в список канцерогенных веществ Всемирной Организации Здравоохранения при Организации Объединенных Наций.

Формальдегид обладает высокой токсичностью, негативно воздействует на генетический материал (обладает мутагенными свойствами), репродуктивные органы, дыхательные пути, слизистые оболочки, кожный покров особенно на зрительные органы и сетчатку глаз (особенно при совместном присутствии метилового спирта). При любых путях поступления в организм человека формальдегид быстро и полно всасывается и, в частности, накапливается в костном мозге. Оказывает сильное действие на центральную нервную систему. Это связано с превращением формальдегида в организме человека в метанол и муравьиную кислоту, наиболее полно эта реакция происходит в печени. Формальдегид раздражает верхние дыхательные пути, вызывает появление носоглоточного рака и дегенеративные процессы в паренхиматозных органах, нарушает обмен витамина С. Есть данные о том, что это вещество может приводить к лейкозам. ПДК в атмосферном воздухе 0,003 мг/м³, в воде водоемов хозяйственно-бытового пользования 0,05 мг/л. Порог восприятия запаха формальдегида находится в пределах 0,07-0,4 мг/м³.

Формальдегид самовоспламеняется при температуре 430 °C.

МЕТАНОЛ (метиловый спирт, древесный спирт, карбинол, метилгидрат, гидрооксид метила) — CH₃OH, простейший одноатомный спирт, бесцветная ядовитая жидкость. В органической химии метанол используется в качестве растворителя, выпуска формальдегида и формалина, уксусной кислоты, ряда эфиров, изопрена и др. Но наибольшее его количество идет на производство формальдегида, который используется для производства фенолформальдегидных смол. Метанол горит в воздушной среде и при его окислении образуется двуокись углерода и вода: 2CH₃OH + 3O₂→ 2CO₂ + 4H₂O.

Метанол — яд, действующий на нервную и сосудистую системы. Ядовитое действие метанола основано на поражении нервной и сосудистой системы. Как правило, он приводит к ухудшению зрения и слепоте. Приём внутрь 5—10 мл метанола приводит к тяжёлому отравлению (одно из последствий — слепота), а 30 мл и более — к смерти.

ФЕНОЛ (оксибензол, старое название — карболовая кислота) C₆H₅OH — бесцветные игольчатые кристаллы, розовеющие на воздухе из-за окисления, приводящего к окрашенным продуктам. Обладают специфическим запахом гуаши. Фенол ядовит. Фенол в виде паров или пыли раздражает слизистые оболочки глаз, дыхательных путей, кожу. При разовом или нерегулярном воздействии небольших доз фенола наблюдается утомление, головокружение, головная боль, снижение иммунитета, обострение аллергических реакций. При регулярном воздействии пары фенола приводят к хроническим заболеваниям печени и почек.

Очень опасно попадание фенола в стоки предприятий. Необходимо семь молекул кислорода на окисление одной лишь молекулы фенола. Меняется вкус воды. Рыба в загрязненных фенолом водоемах если и выживает, то все равно становится несъедобной, приобретая специфический, весьма неприятный запах. Из-за взаимодействия фенолфенола с солями железа, водоем «зацветает». Меняется структура речного ила. Ведь ил состоит и из анаэробных, и из аэробных — потребляющих кислород микроорганизмов. В нем начинается пенообразование. Обезвредить такую воду хлорированием нельзя — образуются хлорфенолы, имеющие еще более резкий и неприятный запах. Предельно допустимая концентрация фенола у мест водопользования — не больше 0,002 мг на 1 литр технической воды. А для питьевой — в два раза меньше.

Долговечность и механические (конструкционные) характеристики фанеры зависит от качества связующего, породы древесины и качества шпона. Специальное покрытие поверхности или пропитка также увеличивают ее долговечность.

Европейское производство фанеры осуществляется в основном в России. В других странах Европы эти производства закрывают как экологически грязные. Чаще всего в качестве склеивания слоев используют разновидность карбамидоформальдегидной смолы плюс кислотный отвердитель и разные добавки. Поскольку слои шпона тонкие, то на единицу объема фанеры приходится гораздо больше формальдегидных смол, чем в ДСП и OSB. По Европейскому стандарту содержание формальдегида определяют в миллиграммах на 100 грамм фанерной плиты: Е0 – не более 5 мг. В РФ и странах СНГ содержание формальдегида на 100 г фанеры составляет 12-27 мг. Поэтому фанера российского производства не допускается на Европейские рынки, поскольку не соответствует категории Е1 и Е0 по эмиссии формальдегида.

В 80-х годах прошлого века в Европейских странах, США и СССР разразился крупный скандал, связанный с отравлением людей формальдегидом. В указанный период среднесуточная предельно-допустимая концентрация формальдегида в воздухе населенных мест составляла ПДКсс=0,003 мг/м³ (ранее была 0,010 мг/м³) [5]. Эта жесткая норма уже учитывала канцерогенность формальдегида. В начале 90-х годов те страны Западной Европы, где уделяется большое внимание охране здоровья населения (Германия, Финляндия, Швеция), применение в жилищном строительстве материалов, выделяющих формальдегид, было запрещено. По этой причине в конце 80-х годов 20-го века в нашей стране фанера была запрещена для использования в строительстве жилых и общественных зданий Минздравом СССР.

Но в дальнейшем в связи с полным разрушением единой системы санитарно-технического контроля использования полимерных материалов в строительстве, фанеру вновь стали «втягивать» в строительство (как подложку для паркета, обивочный материал для чердаков, мансадр, стен и т.д.). Но фанера, производимая по традиционным технологиям, должна быть запрещена для использования во внутреннем убранстве дома, т.к. создает в помещении невыносимый запах и очень негативно влияет на здоровье людей. Многие люди, склонные к заболеванию дыхательных путей, находясь в домах, где стены обиты фанерой, просто задыхаются.

Древесно-стружечная плита (ДСП)

Неоспоримые достоинства ДСП – привлекательный внешний вид, легкость обработки и экономичность. Изделия из ДСП гораздо меньше стоят, чем аналогичные изделия, выполненные из цельных пиломатериалов. Толщина ДСП – 10..26 мм.

ДСП производят путем горячего прессования крупнодисперсной стружки, получаемой из отходов деревообработки и неделовой древесины любых пород, с введением термореактивных синтетических смол (аналогичных тем, что используются при производстве фанеры), а также гидрофобизирующих, антисептических и других добавок, благодаря которым плита приобретает особую прочность и долговечность.

Ламинированная ДСП (ЛДСП)

Для применения в мебельном производстве на ДСП наносят декоративное покрытие из пленок, шпона, бумажно-слоистого пластика (ламината) и лака. Иногда внешние, более плотные слои делают из мелкодисперсной стружки. Особой популярностью пользуется меламиновое покрытие, отличающееся высокой прочностью, устойчивостью к воздействию высоких температур и влаги. Но считается, что ламинат толще, прочнее и долговечнее.

Ламинат – защитное и декоративное покрытие, которое представляет собой слой специальной бумаги с рисунком, пропитанный синтетической смолой (чаще всего меламиновой). После пропитки меламиновой смолой бумага становится жесткой. Затем с помощью прессования пленка прочно соединяется с поверхностью ДСП. Ламинированной плите ЛДСП не страшны трение, царапины, пятна, вода, высокая температура, ультрафиолет, бытовая химия. По степени защищенности от механических и других внешних воздействий «шпонированные» ДСП и MDF уступают ламинату.

Древесно-волокнистые плиты (ДВП)

Древесноволокнистая плита (ДВП) – листовой материал, изготовляемый в процессе горячего прессования массы из древесных волокон, сформированных в виде ковра. Эти волокна получают путем пропарки и размола древесного сырья. Сырьем служат отходы лесопиления и деревообработки, технологическая щепа и дровяная древесина. Для улучшения эксплуатационных свойств в массу добавляют упрочняющие вещества (например, синтетические смолы), гидрофобизаторы (парафин, церезин), антисептики и др. Формирование ковра может осуществляться в водной среде с получением плит односторонней гладкости (мокрый способ производства) или в воздушной среде с получением плит двусторонней гладкости (сухой способ). В мебельном производстве используют твердые ДВП толщиной 3.2-5.0 мм с плотностью 800-1000 кг/м³. Из ДВП изготовляют конструкционные элементы мебели, задние стенки и полки шкафов и тумб, нижние полки у диванов, выдвижные ящики, спинки кроватей, перегородки. В практике твердые ДВП иногда называют оргалитом (т.е. «органическим камнем»), но вряд ли такой термин приемлем, учитывая способность твердых ДВП при погружении в воду разбухать за сутки на 20-30%.

ДВП средней плотности (МДФ)

МДФ плиты производятся из высушенных древесных волокон, обработанных синтетическими связующими веществами и сформированных в виде ковра, с последующим горячим прессованием до плотности 700-870 кг/м³ и шлифовкой.

МДФ возникли как дальнейшее развитие сухого способа производства ДВП с учетом совершенствовавшихся при изготовлении ДВП технологий. МДФ выступает активным конкурентом ДСП, о чем свидетельствует замедление в потреблении последних. МДФ широко используется при изготовлении кухонной мебели, ведь они очень хорошо переносят воздействие кухонного пара – не разбухают, не коробятся. А высокая механическая прочность МДФ позволяет использовать их при изготовлении мебельных фасадов. Более того, многие специалисты склоняются к тому, что плиты МДФ по влагостойкости и механическим характеристикам превосходят натуральное дерево. Еще одна особенность плит МДФ – их устойчивость к различным грибкам и микроорганизмам, что делает изделия из МДФ гигиеничными и безопасными в быту. Изделия из МДФ часто стоят на 60-70% дешевле, чем аналогичные изделия из цельного дерева.

Плиты МДФ облицовывают натуральным или синтетическим шпоном, бумагосмоляной пленкой, пленкой ПВХ (поливинилхлорид). Очень популярна облицовка плит МДФ ламинатом. Покрытие из ламината делает плиту МДФ более долговечной, а разнообразные расцветки и фактуры покрытия способны удовлетворить самому взыскательному вкусу.

В плитах МДФ в качестве связующего также используется фенолформальдегидная смола. Но ее там очень мало – 2,5% (в сухом изделии). Если в композиции вводить добавки, которые необратимо поглощают фенол и формальдегид, то можно сделать МДФ полностью экологически безопасным материалом.

ДВП мягкие теплоизоляционные

Отдельную группу составляют мягкие плиты плотностью 100-400 кг/м³, изготовляемые путем сушки ковра без горячего прессования. Они характеризуются высокой пористостью, малой теплопроводностью, но низкая прочность ограничивает область их использования – они применяются только в строительстве в качестве теплоизоляционного материала. Эти плиты имеют толщину от 12 мм до 20 мм. Они не выделяют никаких вредных летучих, т.к. не содержат никаких полимерных связующих. И у изготовителей этой продукции есть большой соблазн назвать их экологически безопасными материалами. Но это не так. Эти плиты химически безопасны, но на этом их безопасность заканчивается.

Дело в том, что эти материалы исключительно пожароопасны. Достаточно сказать, что на реальных производствах очень часто бывают мощные пожары. Такие пожары также возникают в сушильных камерах, т.к. температуры выше 110°С для их сушки этих изделий просто не допустимы. Но, если по каким-то причинам не досушили, то ДВП мягкие теплоизоляционные будут гореть, и на складе, и даже в собранных конструкциях дома. Испытания показали, что недосушенная или набравшая влагу ДВП мягкая теплоизоляционная, сразу не вспыхивает, а начинает тлеть. А что такое тление. Это появление моно- и диоксиды углерода, это угарный газ, от которого погибают люди, получив химическое отравление. Никакая конструкционная защита также не защищает от гниения такую плиту, т.к. не является абсолютно герметичной.

Но далее происходит самое страшное. Этот материал самовозгорается точно также как не просушенное сено и зерно в элеваторе, торфяник. Эти продукты начинают гореть, потому что в рыхлой массе, где нет отвода тепла (или очень плохой отвод тепла) начинаются экзотермические реакции окисления, т.е. реакции с выделением тепла, и тепло аккумулируется внутри материала, потому что оно не отводится. Далее начинается автокаталитическая реакция с кислородом воздуха, которая идет с ускорением, в результате чего начинается возгорание. Такой процесс может вполне произойти в доме, утепленным мягкими теплоизоляционными ДВП.

Влага идет и с наружного воздуха (от повышенной влажности воздуха в дождливую погоду) и с внутри помещения (в результате жизнедеятельности человека – приготовление пищи, принятие душа, влажной уборки помещений), а ультратонкое древесное волокно сорбирует влагу. И даже если плита не тлеет и не возгорается, то возникают идеальные условия для всяких жуков и личинок. Ведь плита то теплая. Кроме того, с набором влаги плита теряет свои теплоизоляционные свойства. И чем больше влажность, тем меньше теплоизоляция. Следовательно, чтобы сделать материал безопасным, его следует превратить в трудногорючий и биостойкий, да еще понизить водопоглащение из паров.

Плита с ориентированной плоской стружкой (OSB)

Плиты OSB отличаются от обычных ДСП ориентированным расположением щепы в слоях, что обеспечивает им значительно большую прочность по сравнению с ДСП.

Для изготовления OSB используется тонкомерная и неделовая быстрорастущая древесина, быстрый рост которой обеспечивает получение недорого сырья. Применяемая в плитах стружка под воздействием чрезвычайно высоких температур и давления склеивается синтетическими смолами с добавлением синтетического воска. Добавление соли борной кислоты увеличивает защитные свойства плиты. OSB легко отличить от других видов древесных плит благодаря сравнительно большой и длинной стружке, из которой она изготавливается. Как правило, стружка в наружных слоях ориентируется продольно, в то время как стружка внутреннего слоя — поперечно. Чаще всего OSB имеет три или четыре слоя — два наружных и один (два) внутренних. Благодаря ориентированию стружки в слоях, по своим физико-механическим свойствам OSB близка к фанере и в несколько раз превосходит по свойствам ДСП и МДФ.

С точки зрения санитарной химии и экологических характеристик, плиты OSB и ДСП ничем не отличаются – в обоих случаях в качестве связующего используются одинаковые виды смол. Причем для наружного слоя чаще используется клеевая смесь на основе карбамидно-формальдегидной или меламиноформальдегидной смолы, в то время для внутреннего слоя используется мочевиноформальдегидная смола или фенолформальдегидная смола. Мочевиноформальдегидная смола в части хорошей адгезии с деревом и их низкой стоимости, является в настоящее самым востребованным продуктом для деревообрабатывающей промышленности. Концентрация смол составляет от 12 до 14% массовых от исходной композиции.

В октябре 2006 года на конференции по деревянному домостроению, проходившей в рамках Международной выставки «Лесдревмаш-2006», представителю финской домостроительной компании был задан вопрос: «Применяются ли плиты OSB в домостроении в Финляндии?». Ответ был таков: «Плиты OSB в Финляндии и других странах Западной Европы производятся, но в строительстве не применяются, а отправляются на экспорт (в США, Канаду и Россию)!!!

Ниже приводится таблица, с интегрированными оценками различных древесно-плитных материалов:

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Или как добиться снижения токсичности древесно-плитных материалов.

Чтобы найти ответ при решении этой задачи, рассмотрим что является источниками, и каковы причины постоянного выделения формальдегида из древесно-плитных материалов. При производстве плит ДСП и OSB, когда композиция замешивается (когда щепа осмоляется), то в этой композиции стружки + смола + отвердитель – смола занимает от 12 до 14% по массе. Когда вода уходит и смола отверждается, то эту величину необходимо умножить на коэффициент 0,65, т.к. в технологическом процессе смолы идут сухим остатком 65%, а 35% — вода. В итоге мы имеет 7,0-8,0% смолы, которая содержится в ДСП и OSB. В плитах МДФ, содержание карбомидной или карбомидно-меламино-формальдегидной смолы примерно в 2 раза меньше, т.е. порядка 6%, а сухой остается порядка 4,5%. Дело в том, что значительная часть прочности такой плиты создается очень прочным сцеплением древесного ультратонкого волокна, который называют «древесная шерсть». Такого сцепления нет в плитах ДСП и OSB.

Но многие МДФ-плиты не проходят на выделение формальдегида по Европейским стандартам Е1 или даже Е0, хотя содержат синтетических смол в массе плиты гораздо меньше, чем ДСП и МДФ. Причем многие российские фирмы готовы продавать МДФ-плиты в Европу, где на них есть спрос, и где производство таких плит закрывают, считая его экологически грязным. Основная проблема на этих производствах с использованием фенолформальдегидных смол – это сточные воды, в которые попадает фенол. ДПМ нашего производства выделяют много формальдегида, а европейский стандарт не допускает на рынок материалы, при использовании которых народ может травиться. Основные пути появления токсичных веществ из древесно-плитных материалов:

1. Остаточный метанол (метиловый спирт) в формальдегиде.

В промышленности формальдегид получают окислением метилового спирта кислородом воздуха и присутствии катализаторов, поэтому промышленный формальдегид всегда содержит примеси метилового спирта: СН₃ОН + ½О₂→ СН₂О + Н₂О. Примесь метилового спирта усиливает токсичность формальдегидных смол в древесных плитах [4].

2. Остаточный формальдегид в формальдегидных смолах.

При синтезе формальдегидных смол поликонденсация формальдегида не проходит до конца и останавливается на стадии равновесия, при которой формальдегидная смола содержит 0,1..0,5% массовых частей формальдегида. При изготовлении древесноплитных материалов остаточный формальдегид сорбируется на частицах древесины, а затем выделяется в окружающую среду. Ситуация с остаточным формальдегидом усугубляется также тем, что часть формальдегида содержится не в свободном виде, а в виде олигомерных соединений с водой – олигометиленгликолей и не обнаруживается обычными методами определения свободного формальдегида:

СН₂О + Н₂О → НО–СН₂–ОН

(формальдегид + вода → метиленгликоль)

n(НО–СН₂–ОН) → Н – (ОСН₂)_n – ОН

В момент отверждения древесно-плитных материалов при температурах от 160°С до 175°С олигомеры разрушаются и выделяют свободный формальдегид.

3. Отщепление свободного формальдегида от формальдегидной смолы в процессе производства. Отвержденная формальдегидная смола, склонна к термической деструкции и, начиная с температуры 135..155°С происходит активное отщепление свободного формальдегида за счет разрушения метилольных (-CН₂-ОН) групп и метиленэфирных связей (-СН₂-О-СН₂-) [1] [2] [3]. А температурный режим прессования древесноплитных материалов лежит в диапазоне 160°..175°С, поэтому в процессе прессования при отверждении формальдегидных смол интенсивно отщепляется формальдегид.

4. Постоянное выделение формальдегида в процессе эксплуатации.

При обычных условиях эксплуатации отвержденные формальдегидные смолы постоянно отщепляют формальдегид за счет естественного разложения метилольных групп и метиленэфирных связей. Кроме формальдегида выделяется метанол (метиловый спирт) и фенол из феноло-формальдегидной смолы. Дело в том, что отвержденные формальдегидные смолы относятся к неравновесным полимерам, т.е. способны выделять собственный мономер (формальдегид) при изменении режима равновесия, например при повышении температуры.

5. Выделение токсичных веществ при горении. Отвержденные карбомидо-формальдегидные и фенолоформальдегидные смолы очень сильно горят, естественно выделяя при этом вредные вещества: формальдегид, фенол, оксид углерода, аммиак. Кроме того, формальдегид сам вспыхивает при температуре 430°С.

Как определяется содержание формальдегида? В последнее время его содержание стали определять так называемым «камерным» методом, при котором образец ДПМ с площадью поверхности 1 м² помещают в камеру объемом 1 м³ и через определенное время берут из камеры пробу воздуха для определения в нем формальдегида. Данный метод считается наиболее эффективным и органы Госсанэпиднадзора выдают свои заключения на основе камерного метода испытаний ДСП.

В соответствии с ГОСТ 10632-89, предельно допустимой концентрацией (ПДК) формальдегида для атмосферного воздуха считается 0,003 мг/м³, воздуха рабочей зоны – 0,5 мг/м³. При производстве ДВП по ГОСТ 4598-86 в качестве упрочняющих добавок должны применяться малотоксичные смолы с содержанием свободного формальдегида не более 0,1%. Процентное содержание добавок с формальдегидосодержащими смолами в рецептуре плит по отношению к абсолютно сухой массе не должно превышать 1,3%.

Но европейский стандарт запрещается использовать ДПМ с классом эмиссии формальдегида Е2 в производстве детской мебели. К счастью, большинство потребителей стараются брать «в работу» только ДСП и MDF с минимальным показателем эмиссии формальдегида – Е1. Дело в том, что использовать материалы с худшими показателями «себе дороже» – могут возникнуть проблемы с получением сертификатов.

Сегодня, благодаря современным технологиям изготовления ДПМ, концентрацию формальдегида в некоторых изделиях удалось снизить до 0,02 мг/м³. И это при том, что в массиве многих пород древесины (без клеевых смол) обычное природное содержание формальдегида доходит до 12 мг/м³. Более того, российские химики давно знают, как снизить или даже совсем убрать выделение канцерогенного формальдегида. Отработано все – и добавки и технологии. Но владельцы российских компаний не намерены вкладывать средства в совершенствование технологий. Это поразительно. У владельцев и руководителей таких предприятий шикарные дома, дорогие машины, не малые счета в банках, но они намерены вкладывать средства в улучшение экологичности производимой продукции.

Что же предлагают российские химики? Оказалось, что при использовании формальдегидных смол можно получать древесно-плитные материалы. Для этого, в состав древесно-плитных материалов необходимо ввести каталитические и не токсичные хемосорбенты в виде тонкодисперсного порошка, которые поглощают формальдегид, метанол и фенол, выделяемые смолами со скоростью большей, чем скорость, с которой они выделяется из полимера. Причем вредные вещества поглощаются необратимо, придавая одновременно материалу дополнительные свойства трудногорючести. Этот химический процесс детоксикации формальдегидных смол полностью отработан. Получены добавки, которые поглощают, например, формальдегид с большей скоростью, чем формальдегидные смолы его выделяют.

Проведены также работы по поиску нового связующего для производства для древесно-плитных материалов, чтобы совсем исключить использование формальдегидных смол. С этой целью были выбраны два трудногорючих сополимера, которые являются антипиренами. Эти продукты в нашей стране производятся в огромных масштабах. Это водные дисперсии, не коллоидные растворы (как это происходит в случае применения формальдегидных смол). Одна из них тонко-дисперсный сополимер с размером частиц около 1 мкм, другая грубо-дисперсный сополимер — с размером частиц 3..5 мкм. Они имеют свои преимущества и недостатки. Но при сравнительно невысоких температурах (не превышающих температуры отверждения формальдегидных смол) эти сополимеры также образуют трехмерные пространственно-сшитые структуры. При этом образуется не плавкая термореактивная система, которая имеет поперечные связи, процентное содержание которых зависит от температуры (т.е. процесс терморегулируемый).

Получаемые полимеры ничего не выделяет потому, что является пространственно-сшитыми системами и относится к разряду неравновесных, т.е. не выделяют собственный мономер (как это происходит в формальдегидных смолах). Следовательно, ничем не пахнут. А если при изготовлении смеси еще добавить пластификатор и антипирен, то получим высокопрочную систему, которая экологически безопасна.

Литература:

1. Энциклопедия полимеров, т. 2 — М.: изд. «Советская энциклопедия», 1974 г.
2. Слоним И.Я. Урман Я.Г. кн. ЯМР – спектрометрия гетерогенных полимеров, М., 1982 г.
3. Уокер Дж. Ф. Формальдегид, пер. с английского — М., 1957 г.
4. Химическая энциклопедия, т. 5 — М., изд. «Большая Российская Энциклопедия», 1997 г.
5. Министерство здравоохранения СССР, Главное санитарно- эпидемиологическое управление. «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населённых мест – М., 1984 г.
6. «Вредные вещества в промышленности» т.1 – Ленинград, изд. «Химия», Ленинградское отделение, 1976 г.

Мальцев В.В., Николаев В.Г.

Читайте также

stroyka.ahuman.ru

Формальдегид. Насколько опасны плиты ЛДСП ?

Древесностружечные плиты выделяют фенол и формальдегид, вызывающие аллергию, некоторые другие заболевания и отрицательно влияющие на наследственность человека. Как выбрать наиболее безопасные материалы и на что обратить особое внимание ?

Безопасность ЛДСП

Споры о безопасности использования ЛДСП при производстве мебели продолжаются более 30 лет, в то время как широкое применение этого материала насчитывает уже около 50 лет. Во времена СССР их производство для строительных материалов и мебели не вызывало никакого сомнения: огромная экономия древесины, сохранение лесных ресурсов.

Широкое распространение получило производство мебели из ДСП с фенолформальдегидным связующим. Результатом стал всплеск аллергийных заболеваний у детей в начале 80-х годов.

Но отступать было уже поздно. Технологичность и низкая стоимость сделали древесностружечную плиту универсальным мебельным материалом. Только по официальной статистике в России каждый год выпускается более 2,5 миллионов кубометров ДСП.

Аналогичная технология производства ДСП существует и на Западе. И там те же проблемы. В начале 90-х годов один немецкий журнал опубликовал статью, где покупательница рассказывала, что после приобретения новой мебели ее здоровье стало вдруг быстро ухудшаться: слабость, тошнота, постоянные головные боли. Расследование показало, что причиной тому стали мебельные стеллажи, приобретенные ею в весьма уважаемом магазине  известной во всем мире фирмы, которая, как потом оказалось, закупала их в Румынии.

Было доказано, что выделения формальдегида из этой мебели, изготовленной из древесностружечной плиты, превышали допустимые европейские нормы в несколько раз. Продавец был вынужден возвратить на свои склады всю проданную им аналогичную мебель и понес убытки, исчислявшиеся сотнями миллионов долларов.

Считается, что качество европейских материалов в настоящее время превосходит качество российских. По данным немецкой фирмы Egger, производителя высококачественного ЛДСП, качество немецкой ДСП обеспечивается за счет тщательного отбора компонентов. У западного производителя в плите 90% хвойных пород, а остальное – лиственные. У российского производителя – все наоборот. В Германии – специальный контроль сырья, а в России кое-где используют сучки, коренья, что по европейским правилам недопустимо.

Все большее распространение за рубежом получает специальная плита с очень низкой эмиссией формальдегида. Плита соответствует классу Е0, то есть эмиссия практически нулевая (у класса Е1 эмиссия — 10 мг со 100 г. материала; у класса Е2 эмиссия — 10-30 мг со 100 г. ДСП). Но эта плита на 60% дороже обычной ДСП и рассчитана только на специальное применение. По-существу, это материал завтрашнего дня.

Российская промышленность тоже не стоит на месте. С каждым годом все больше качественных материалов сходит с конвейеров наших производителей. Радует то, что небезопасные материалы класса Е2 и выше скоро навсегда исчезнут из нашей жизни.

Нормы по ГОСТУ

Российский ГОСТ устанавливает следующее разделение ДСП на сорта, марки и классы эмиссии формальдегида:

• по физико-механическим показателям – на марки П-А и П-Б;
• по качеству поверхности – на I и II сорта;
• по виду поверхности – с обычной и мелкоструктурной (М) поверхностью;
• по степени обработки поверхности – на шлифованные (Ш) и нешлифованные;
• по гидрофобным свойствам – с обычной и повышенной (В) водостойкостью;
• по содержанию формальдегида — на классы эмиссии Е1, Е2.

На основе этой классификации используются и соответствующие обозначения ДСП. Так, плита марки П-А первого сорта с мелкоструктурной поверхностью шлифованная класса эмиссии Е1 размерами 3500х1750х15 мм имеет следующее условное обозначение: П-А, I, М, Ш, Е1, 3500х1750х15, ГОСТ 10632 — 89.

Эмиссия формальдегида резко снизится, если поверхности ДСП покрыть лаком или покрасить. Шпонированные и ламинированные древесностружечные плиты являются основным строительным материалом, применяемым для изготовления мебели. Поскольку лицевая сторона плиты покрыта бумажносмоляными пленками, шпоном или полимерными пленками, эмиссия формальдегида резко падает. Для последующего улучшения этого показателя необходимо загерметизировать торцы (заклеить или закрасить).

Выводы

Итак, плита ДСП, соответствующая классу эмиссии формальдегида Е1, не представляет угрозы для человека. Главное, чтобы была использована ламинированная с обеих сторон плита, и все открытые торцевые части изделия были покрыты кромочных материалом.

Компания Мебель-Стиль использует ламинированные плиты только проверенных производителей, имеющих соответствующие сертификаты качества. Все видимые торцы деталей облицовываются кромкой ПВХ. В результате чего эмиссия формальдегида уменьшается многократно и не представляет угрозы для человеческого здоровья.

Кухонные гарнитуры или шкафы-купе, изготовленные по индивидуальному проекту, будут выполнены качественно, с использованием безопасных, экологичных материалов.

Узнайте, что такое ЛДСП, в следующей статье.

kupe116.ru