Рецептуру и технологию производства разработали в Центре перспективных химических технологий Державинского университета. Проект магистрантки Виктории Брыксиной поддержан грантом Фонда содействия инновациям и крупным тамбовским предприятием.
Современную мебель делают из плит, при производстве которых стружка или шпон склеивается с помощью синтетических смол. В состав последних часто входят фенол и формальдегид - опасные вещества, которые негативно влияют на здоровье человека. Именно с составом смол связаны предубеждения потребителей против материалов из клееной древесины (ДСП, ДВП, МДФ, ламината).
Обычно фенол не учитывают при оценке токсичности древесных плит. Однако не стоит забывать, что на предприятиях, производящих фенолформальдегидные смолы и фанеру с их использованием, трудятся люди. Сокращая в составе продуктов количество каждого токсичного компонента, можно снизить их содержание и в воздухе рабочей зоны, и в выбросах. Ученые из разных стран работают над тем, чтобы сделать материалы для мебели более экологически чистыми.
- В небольших концентрациях фенол и формальдегид не опасны. Они содержатся в различных пищевых продуктах. Но при постоянном контакте могут приводить к возникновению онкологических заболеваний, а также к болезням дыхательных путей и легких. Поэтому у нас две цели: снизить отрицательное воздействие на пользователей мебели и на рабочих, занятых в производстве смол, - пояснил "РГ" научный консультант проекта, руководитель Центра перспективных химических технологий ТГУ имени Г. Державина Алексей Абрамов. - Не самую последнюю роль играет и конечная стоимость продукции. В мире существуют клеевые системы, которые полностью исключают фенол и формальдегид, но их стоимость - 200-250 рублей за килограмм, так что широкого применения они не находят. Килограмм фенолформальдегидной смолы для водостойкой фанеры, ДВП и ДСП стоит примерно 35 рублей.
Речь идет о разумном уменьшении использования токсичных компонентов. Фенол в рецептуре смолы можно частично заменить лигносульфонатом. Это побочный продукт целлюлозно-бумажной промышленности. Но если заменять им более шести-семи процентов фенола, то прочность изделий снижается. Тамбовские ученые разработали рецептуру фенолформальдегидной смолы с химически модифицированным лигносульфонатом. Им можно заменить до 15 процентов фенола в смоле. При этом прочность готовых изделий не только не уменьшается, но даже увеличивается.
Образцы фанеры, склеенные экспериментальным составом, проверили на оборудовании местного предприятия. Результат обнадежил.
- Наш реагент стоит около 30 рублей за килограмм, тогда как стоимость фенола - порядка 80 рублей. Если, как мы предлагаем, заменить им 12-15 процентов фенола, это уже повысит рентабельность производства смолы и позволит сдержать цены на готовую продукцию, - добавил Абрамов. - Работы по оптимизации технологии и повышению качественных показателей смолы продолжаются, ведутся исследования полученного реагента. Мы также планируем разработать подобные смолы для теплоизоляционных плит на основе минеральной ваты.
Смола по новой рецептуре содержит минимальное количество свободного фенола и формальдегида. Аналогов смолы с подобными прочностными характеристиками в России почти нет, подчеркнула Виктория Брыксина. Разработку можно запатентовать и внедрять на химпредприятиях.
Далее исследователи планируют свести к минимуму использование в смоле другого токсичного компонента - формальдегида.
- Прототипы есть, но по прочности и водостойкости они нас пока не удовлетворяют, - сообщил Алексей Абрамов. - Мы активно продолжаем работу по созданию технологий смол без формальдегида. В Европе с каждым годом ужесточаются нормы по содержанию данного вещества в составе различной продукции. Со временем это может коснуться и древесных плит.