Снижение токсичности древесных плит

Леонович А. Снижение токсичности древесных плит. 6 августа 2002

Токсичность древесных плит, обусловленная выделением из них формальдегида (СН2О), изучается уже более 20 лет. Эти исследования смогли выявить механизмы реакций, пути образования и выделения СН2О в технологическом процессе изготовления плит, а также при их эксплуатации. Более того, определилось несколько направлений решения этой проблемы. Одно из них связано с минимизацией содержания свободного СН2О в используемых карбамидоформальдегидных смолах. Именно это направление наиболее полно обсуждалось на научно-практическом семинаре в ЗАО ?ВНИИДРЕВ?, посвященном проблемам производства древесных плит в Российской Федерации.

Необходимость проведения подобных семинаров (которые поочередно организуют ЛТА и ЗАО ?ВНИИДРЕВ?), обусловлена крайне неудовлетворительным состоянием производства ДСтП и ДВП в России. Если в марте 1997 г. сообщалось (1) о наличии в нашей стране 51 линии по производству ДСтП и 47 линий по производству ДВП, то в начале 2000 г. в работе осталось 37 линий ДСтП (мощностью 3280 тыс.м3/год) и 44 линии ДВП (мощностью 360 млн.м2/год), со средней степенью использования 60,0% и 67,7% соответственно. Это происходит на фоне неудовлетворенного спроса на ДСтП и ДВП средней плотности (МДФ), который на данный момент в значительной степени покрывается только за счет импорта (2).

Направление синтеза маломольных смол обеспечивает сокращение содержания свободного формальдегида и снижает его эмиссию из готовой продукции. Однако неизбежное сокращение гидроксиметильных групп (-СН2ОН) в свою очередь понижает адгезионные свойства таких КФС, и требует увеличения их расхода. Получаемые плиты по классу эмиссии относятся к Е-2.

Ряд предприятий ставят перед собой задачу производства ДСтП по классу эмиссии Е-1 и связывают это с использованием специальных малотоксичных смол. При этом стоит отметить, что органами Госсаннадзора введены изменения в радиус санитарной зоны для предприятий по производству смол и переработки формальдегида, и который составил 2000 м.

Задача может быть решена путем синтеза смол с заменой применяемого формалина на карбамидоформальдегидные концентраты. Их использование исключает надсмольные воды и сокращает цикл синтеза готовых смол. Производителями подобных концентратов являются АО ?Акрон?, ?Томский НФК?, ?Тольятти-Азот? и др.

Отметим, что происходит дальнейшее совершенствование технологии КФС. Например, на АО ?Акрон? этот процесс связывают с включением стадии структурных преобразований таким образом, чтобы доля гидроксиметильных групп была достаточно высока при минимизации содержания диметиленэфирных групп в олигомере. Последние, как известно, в процессе горячего прессования плит и последующей эксплуатации, переходят в метиленовые группы с выделением СН2О.

N-CH2 ? O ? CH2 ? N ->

N-CHCH2 ? N + CH2O ^

Разработанные смолы КФС-ЕС по содержанию свободного формальдегида (массовая доля не более 0,05%) относятся к 4-му классу опасности. При этом они имеют время желатинизации при 100? С от 50 до 70 сек., и предельную смешиваемость с водой от 1:2 до 1:6. На АО ?Увадрев? внедрена технология с использованием двух марок этих смол. Например, для внутреннего слоя ДСтП (с высокой реакционной способностью, для наружного мелкодисперсионного слоя) применяют низковязкие смолы с повышенным временем отверждения, составляющим 200 сек. Также применяют не содержащие хлор отвердители, а клеевую композицию перед нанесением на древесные частицы вспенивают. Помимо этого, смола КФ-ЕС может использоваться и для изготовления фанеры.

Достичь снижения токсичности КФС возможно при помощи наполнителей, выступающих в качестве сорбентов (кремнозоль, алюмосиликаты) и акцепторов (крахмалосодержащие добавки) по отношению к СН2О. К ним относятся полиизоцианаты.

Доля изоцианатных связующих в производстве древесных плит возрастает (например, в Северной Америке и Японии). Во ВНИИДРЕВе разработано связующее на базе полиизоцианатов и отходов их производства, включающих в свой состав фосфатные связующие из класса неорганических полимеров. Полиизоцианатфосфатное связующее обладает высокой химической активностью по отношению к гидроксильным группам компонентов древесины в процессе горячего прессования плит. Это позволяет существенно повысить прочность ДСтП при изгибе до 30 МПа и снизить разбухание до 6%.

Означенная технология изготовления плит соответствует традиционной технологии изготовления ДСтП и ДВП и позволяет значительно расширить спектр свойств плит. Однако, производственники продолжают ориентироваться на КФС, поскольку компоненты доступны, и использование их в технологических процессах отлажено.

Стремление предприятий применять новые марки смол и виды связующих, экономить тепловую энергию, повышать производительность оборудования и конкурентоспособность своей продукции приводит к необходимости более строго отслеживать уровень качества плит, а также к пересмотру стандартов по ДСтП, ДВП и используемым материалам. Актуален вопрос и о сертификации продукции.

В качестве органа по сертификации продукции деревообработки и испытательной лаборатории лесопромышленной продукции, Госстандарт РФ в начале 1998г. аккредитовал некоммерческую организацию ?Центр по сертификации лесопродукции ?ЛЕССЕРТИКА??. Структура и статус Центра, учредителями которого являются органы Госсанэпиднадзора РФ и Госстандарта РФ, позволяют выполнять работы по сертификации комплексно с выдачей сертификатов: гигиенического и радиационного качества, соответствия на продукцию и на системы качества по международным стандартам ИСО 9000.

ВНИИДРЕВ также оказывает научно-техническую и методическую помощь в разработке и внедрении системы качества.

Необходимо особо отметить, что для консолидации интересов предприятий, изготавливающих древесные плиты, 15 марта 2000г. была учреждена ?Российская ассоциация производителей древесных плит?.