В лаборатории физико-химических основ хроматографии и хромато-масс-спектрометрии ИФХЭ РАН методом селективной газовой хроматографии изучалось влияние режимов гидротермической обработки березовых заготовок на содержание в полученном шпоне формальдегида и метанола. Эти вещества образуются в реакциях гидролиза при гидротермической обработке древесины.
По результатам экспериментов был предложен новый способ гидротермической обработки заготовок древесины: при температуре 40-45 градусов в течение 4 часов. Изобретение позволяет производить фанеру с пониженным содержанием формальдегида и метанола, а также значительно снизить выбросы этих веществ в окружающую среду в процессе производства.
При производстве фанеры по данной технологии в получаемом шпоне содержится в 2,0-2,5 раза меньше формальдегида и в 2,5-3,6 раза меньше метанола, чем при гидротермической обработки заготовок древесины берёзы при температуре 40-45 градусов в течении 12 и 48 часов. Если гидротермическая обработка древесины при температуре 40-45 градусов увеличивается до 12 и 48 часов, то при последующей сушке шпона в сушилках значительно увеличиваются удельные выбросы образовавшихся в шпоне летучих токсичных веществ в окружающую среду: в 2 и 2,5 раза, соответственно, для формальдегида и в 2,5 и 3,6 раза для метанола.
Работа стала результатом многолетних исследований древесных композиционных материалов методом селективной газовой хроматографии, проводимых в лаборатории.
«Наша работа открывает новый путь к производству экологически чистой клееной фанеры, – рассказал один из авторов патента, старший научный сотрудник лаборатории физико-химических основ хроматографии и хромато-масс-спектрометрии ИФХЭ РАН, кандидат химических наук Виктор Борисович Хабаров, являющийся разработчиком шести газохроматографических методик санитарно-химической оценки древесных композиционных материалов и синтетических смол. – Существующие стандарты на карбамидо- и меламиноформальдегидные смолы регламентируют определение только формальдегида и не регламентируют определение метанола и метилаля. Также не регламентируется содержание формальдегида и метанола в самом шпоне».
Для производства и разработки нетоксичных древесных композиционных материалов на основе карбамидо-, меламино- и фенолоформальдегидных смол, как считает В.Б. Хабаров, требуется разработка шести новых стандартов:
1. ГОСТ «Мебель. Древесные композиционные материалы, предназначенные для изготовления мебели, применения в жилых и общественных зданиях. Унифицированная методика санитарно-химической оценки в моделированных условиях в камерах из стекла и натурных условиях эксплуатации мебели, композиционных древесных материалов: фанеры, ДСП, ОСП и ДВП методом газовой хроматографии, мг/м3».
2. ГОСТ «Мебель. Древесные композиционные материалы, предназначенные для изготовления мебели, применения в жилых и общественных зданиях. Методика прогнозирования выделения формальдегида, метанола и фенола из мебели, композиционных древесных материалов: фанеры, ДСП и ОСП, и ДВП в моделированных условиях эксплуатации в камерах из стекла методом газовой хроматографии, мг/м3».
3. ГОСТ «Плиты древесные и фанера. Газохроматографический метод определения содержания формальдегида, метанола, фенола и крезолов, мг/100 г».
4. ГОСТ «Плиты древесные и фанера. Газохроматографический метод определения формальдегида, метанола, фенола и крезолов, выделяющихся из фанеры, ДСП, ОСП и ДВП в моделированных условиях эксплуатации в камерах из стекла, мг/м2•час при температуре 60°С».
5. ГОСТ «Смолы карбамидоформальдегидные и меламиноформальдегидные. Газохроматографический метод определения содержания формальдегида, метанола и метилаля, %».
6. ГОСТ «Смолы фенолоформальдегидные. Газохроматографический метод раздельного определения содержания формальдегида, метанола, фенола и крезолов, %.
«Обеспечить производство нетоксичной мебели – важная задача, стоящая перед учеными. Метод селективной газовой хроматографии позволяет определять выделение и содержание токсичных веществ (формальдегида, метанола, аммиака, фенолов и др. веществ) в материале на разных стадиях его обработки, – рассказывает В.Б. Хабаров. – Мы разработали инновационные газохроматографические методики санитарно-химической оценки мебельной продукции и древесных композиционных материалов в моделированных условиях эксплуатации в камерах из стекла. Теперь требуется создать на их основе государственные стандарты и внедрить строгий контроль качества мебельной продукции по показателям безопасности и ввести их в технический регламент Таможенного союза «О безопасности мебельной продукции (ТР ТС 025/2012)».
Полная информация опубликована в статье «Применение инновационного метода газовой хроматографии для санитарно-химической оценки мебельной продукции» // Контроль качества материалов, 2022, № 1, часть 1, с. 46-56; 2022, № 2, часть 2, с. 51-57.