СНИЖЕНИЕ ТОКСИЧНОСТИ ДРЕВЕСНЫХ ПЛИТ
Леонович А.А., д.т.н.,
профессор,
Санкт-Петербургская
Лесотехническая академия
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”.
Всю интересующую информацию, касающуюся деятельности этой организации можно получить по тел./факс:
(08458) 2-21-62.
Ссылки на литературу:
1. Древесные плиты: теория и практика. Второй научный семинар, 17-18 марта 1999 г. СПб: СПб, ЛТА, 1999, 80 с.
2. Состояние и перспективы развития производства древесных плит. Научно-практический семинар, 15-16 марта 2000 г. Балабаново: МУП “Обнинская типография”, 2000, 96 c.