доктор технических наук;
doctor of technical sciences;
Источником выделения из древесно-стружечных плит (ДСтП) вредного для человека газа – формальдегида – является не только свободный формальдегид, присутствующий в карбамидоформальдегидной смоле, но и формальдегид, который образуется из гидроксиметильных групп в слабокислой среде при отверждении смол при горячем прессовании плит. При этом образуются диметиленэфирные связи. Они неустойчивы и переходят в метиленовые связи (мостики) с выделением формальдегида. В настоящее время с целью снижения выделения из плит формальдегида используются низкомольные карбамидоформальдегидные смолы, мольное соотношение в которых (карбамид (К) : формальдегид (Ф)) при варке смол находится на уровне (1:1,2 – 1:1,35). При этом получаются смолы с низким содержанием свободного формальдегида (0,10-0,15 % от массы жидкой смолы). Однако известно, что для получения смол с хорошей клеящей способностью, а значит, и получения плит с хорошими физико-механическими и эксплуатационными свойствами, необходим избыток формальдегида при его реакции с карбамидом. При сравнительно малом избытке формальдегида в исходной смеси карбамид-формальдегид получаются смолы с малой реакционной способностью. По мере увеличения количества формальдегида она интенсивно увеличивается. Наибольшая реакционная способность соответствует мольному соотношению карбамида и формальдегида (К:Ф) 1:2. При мольном соотношении К:Ф=1:1 в процессе синтеза образуются вещества, которые не обладают адгезией к древесине. Поэтому использование в технологии ДСтП малотоксичных низкомольных смол имеет не только свою положительную сторону (снижается выделение из плит формальдегида), но и отрицательную (ухудшаются физико-механические свойства плит). В этой связи для получения малотоксичных ДСтП, кроме использования в технологии малотоксичных смол, необходимо применение эффективных акцепторов формальдегида. Причем целесообразно использовать акцепторы комплексного действия, которые бы не только связывали формальдегид в плитах, но одновременно и улучшали бы физико-механические и специальные свойства плит (био-, водо-, атмосферостойокость и др.).
Source of release of harmful gas of wood particle board (WPB) – formaldehyde is not only free formaldehyde presenting in the formaldehyde resin, but formaldehyde, which is formed from hydroxymethylene groups in a weakly acidic environment during curing the resin during hot pressing of boards. In this, dimethylaniline connections are formed. They are unstable and go into methylene linkages (bridges) with the release of formaldehyde. Currently, with the goal of reducing the discharge formaldehyde from the boards of, low-molal urea-formaldehyde resin is used, mole ratio in which (carbamide (C) : formaldehyde (F) in resins preparing is at the level of (1:1.2 – 1:1.35). Thus we obtain resin with low content of free formaldehyde (0.10-0.15 % by weight of liquid resin). However, it is known that to obtain resins with good adhesive ability, and thus obtaining boards with good physical and mechanical and performance properties, excess of formaldehyde is necessary in its reaction with carbamide. With a relatively small excess of formaldehyde in the starting mixture of urea-formaldehyde we get resins with low reactivity. With increasing quantities of formaldehyde, it is growing vigorously. The highest reactivity corresponds to the mole ratio of carbamide and formaldehyde (C:F) 1:2. When the mole ratio of C:F=1:1 in the synthesis process substances are formed which have no adhesion to the wood. Therefore, the use of low molal resin in wood particleboard technology has not only its positive side (reduced evolution of formaldehyde from plates) but also negative ones (deteriorating physical and mechanical properties of the plates). In this regard for obtaining low-toxic wood particleboard, except for use of low-toxic resins in the technology, it is necessary to apply effective acceptor of formaldehyde. Moreover, it is advisable to use acceptor complex action, which not only linked formaldehyde in the boards, but also improves physical and mechanical and special properties of boards (bio-, water-, atmospheric constancy, etc.).
Использование в технологии ДСтП малотоксичных, низкомольных карбамидо-, фенолофор мальдегидных смол для снижения выделения из плит формальдегида является актуальным направлением. Однако в связи с повышенными требованиями Минздрава РФ к содержанию формальдегида в воздухе (предельно-допустимая концентрация (ПДК) должна быть не выше 0,01 мг/м3 воздуха) получить плиты классов эмиссии формальдегида Е0,5 и Е1 по действующему ГОСТ на ДСтП (10632-2014 [1]) только за счет использования в технологии плит малотоксичных смол не представляется возможным.