Фанерные заморочки

Первого июня прошлого года в странах Евросоюза вступило в действие новое законодательство относительно химикатов и химических веществ. Суть этого нововведения заключается в том, что в странах, входящих в ЕС, нельзя будет производить, использовать и продавать химикаты и химические вещества, не зарегистрированные в едином реестре химических веществ. Ответственность за регистрацию и сбор информации о химических веществах, входящих в состав продукции, ложится на производителей из стран Евросоюза и импортеров такой продукции в страны ЕС.

Основной руководящий документ по этим вопросам − регламент по химическим веществам № 1907 / 2006 (REACH). Цель этого регламента − обеспечить высокий уровень здравоохранения и охраны окружающей среды на всей территории ЕС.

Защитить окружающую среду

Согласно регламенту в поддерживаемой Европейским химическим агентством базе данных регистрируются все вещества, изготавливаемые или ввозимые на территорию ЕС в количестве не менее 1 тонны на производителя или импортера в год. Химическое агентство и власти стран ЕС ежегодно оценивают риски отдельных веществ. На использование веществ, являющихся предметом особого беспокойства, запрашивается разрешение.

Специалисты Центрального научно-исследовательского института фанеры (ЦНИИФ) обсудили проблемы, которые могут возникнуть при экспорте фанеры в страны ЕС, и пришли к следующим выводам:

1. Поскольку фанера является источником формальдегида (канцероген), а марки ФСФ еще и фенола (тоже канцероген), то она, возможно, попадает под действие REACH.

2. Введение нового законодательства по безопасности химических веществ и защите окружающей среды является предвестником возможного ужесточения требований, предъявляемых к продукции, в том числе и к фанере.

Для обсуждения и поиска решений этих и смежных проблем было решено организовать конференцию, к работе в которой пригласили производителей фанеры, смол и клеев для фанерного производства.

Что такое REACH

Конференция «Использование смол и клеев. Оборудование для фанерного производства» прошла с 9 по 11 апреля 2008 года в Санкт-Петербурге.

Основной вопрос, волновавший участников, заключался в том, что такое REACH и какие действия им необходимо предпринять. Ответить на этот вопрос постарался вице-президент компании Dynea Chemicals Oy по экологической политике Веса Макинен. В его докладе был разъяснен порядок регистрации и авторизации химических веществ в рамках REACH, какие вещества и когда должны пройти предварительную регистрацию (перерегистрацию) и когда регистрацию. Кроме того, как известно, фанера содержит химические вещества в виде отвержденной смолы (карбамидоформальдегидной, фенолоформальдегидной или другой). Смола по своей сути, как отвержденная, так и неотвержденная, является полимером, содержащим некоторое количество мономеров (карбамид, формальдегид, фенол в зависимости от вида применяемого клея). А действие REACH не распространяется на полимеры, во всяком случае на данном этапе его внедрения. Однако однозначного решения Европейского химического агентства еще нет. Перерегистрация химических веществ начнется в июне и продлится до ноября этого года, еще есть немного времени, и специалисты компании Dynea Chemicals Oy ведут консультации с Европейским химическим агентством. Компания занимается производством смол для склеивания шпона, то есть является переработчиком мономеров − карбамида, формальдегида, фенола и других, поэтому ей придется заниматься вопросами, связанными с регистрацией. Веса Макинен отметил: «Я уверен, что REACH не коснется ЕС-производителей и импортеров фанеры в страны Евросоюза, однако последнее слово за Европейским химическим агентством. Кроме того, никто не знает, как повлияет новый регламент на экономику России. Однако очень хорошо, что российские компании заинтересованы в производстве качественной продукции для европейского рынка».

Новые смолы, технологии и оборудование: Мнения специалистов

Владимир Петрович Кондратьев, заведующий отделом связующих материалов и отделки фанеры ЦНИИФ, поделился опытом создания меламиноформальдегидной смолы для производства фанеры на основе меламина различных производителей. Меламиноформальдегидные смолы известны давно, однако высокая стоимость меламина по сравнению с фенолом не позволяла их широко применять. Кроме того, раньше существовали проблемы со стабильностью таких смол. В. П. Кондратьев разработал технологию изготовления меламиноформальдегидных смол с жизнеспособностью не менее 90 суток. Сейчас марки фанеры общего назначения различаются с учетом уровня водостойкости − ФК и ФСФ. Фанера марки ФК применяется для конструкций и элементов мебели для внутреннего использования, ФСФ − для наружного. Однако производство фанеры марки ФСФ влечет за собой ряд трудностей экологического и технологического характера. Фенольные смолы необходимо хранить на предприятиях в подогретом до 50°С виде. Кроме того, при их производстве происходит выбрасывание в атмосферу большого количества вредных веществ. Рабочие места на предприятиях, использующих фенольные смолы, как правило, не соответствуют уровню безопасности для работающих.

Проведенные исследования качества склеивания меламиноформальдегидной смолой, изготовленной В. П. Кондратьевым, показали, что прочность клеевых соединений не уступает прочности склеивания фенольными смолами после 6 часов кипячения в воде. При этом время склеивания сокращено по сравнению с фенольными смолами при толщине пакета 20 мм почти на 40 %. Тем самым, несмотря на большие затраты на меламиноформальдегидную смолу, за счет увеличения производительности и сокращения энерго- и трудозатрат на производство фанеры повышенной водостойкости возможно получить себестоимость на уровне фенольных смол.

Алексей Федорович Лопатан, главный технолог Жешартского ФК, единственного в России комбината, который выпускает фанеру на основе меламиноформальдегидных смол, при этом смолы предприятие изготавливает самостоятельно. А. Ф. Лопатан поделился опытом в производстве такой фанеры. По его словам, комбинат изготавливает смолы из меламина разных производителей (КНР, Германия, США и других). Однако на предприятии отмечают (и это подтверждают исследования В. П. Кондратьева), что смолы, изготовленные из китайского меламина, несмотря на то что имеют схожие характеристики со смолами из меламина других производителей, дают несколько менее прочное клеевое соединение. Вместе с тем прочность лежит в пределах требований ГОСТа и не вызывает нареканий. На вопрос о холодной подпрессовке А. Ф. Лопатан ответил, что у них подпрессованные пакеты сразу загружаются в пресс, однако 15 минут и более пакет может пролежать до загрузки в горячий пресс и не распушиться.

Лидия Владимировна Медведева, генеральный директор «Феникс ДМХ», рассказала об опыте использования крахмального реагента ОКР-4Ф их собственного производства в смеси с фенолоформальдегидной смолой. ОКР-4Ф представляет собой многоцелевой экологически чистый химический реагент комплексного действия, получаемый из растительного сырья. На технологию изготовления и сам продукт получены пять российских патентов, евразийский патент и международная заявка. Реагент ОКР-4Ф вводится в смолу при приготовлении клея. При этом нет необходимости изменять режимы склеивания и серьезно модернизировать оборудование. Реагент замещает собой смолу без снижения показателей физико‑механических свойств готовой фанеры. Даже при введении 50 % ОКР-4Ф прочность на скалывание по клеевому слою после 1 часа кипячения в воде составляет 1,68 МПа (требование к этому показателю в ГОСТ 3916.1 - 96 составляет 1,5 МПа). Стоимость этого реагента, даже с учетом транспортных издержек, заметно ниже стоимости фенолоформальдегидной смолы. Кроме того, уменьшение удельного содержания фенольной смолы в фанере позволило уменьшить и уровень эмиссии вредных веществ. Л. В. Медведева уточнила: «Качество полученной фанеры, достигнутый экономический эффект, данные многочисленных промышленных и лабораторных испытаний послужили основанием для принятия руководством Пермского фанерного комбината решения по использованию окисленного крахмала на постоянной основе. На данный момент комбинат промышленно использовал уже около 2500 тонн ОКР-4Ф, ежемесячная потребность производства превышает 300 тонн реагента». Пробное использование ОКР-4Ф на Демидовском фанерном комбинате подтвердило его технологическую и экономическую эффективность.

Клеить экономно

Но снижение себестоимости при изготовлении качественной фанеры возможно не только благодаря использованию современных и технологичных смол, но и за счет способа нанесения клея на листы шпона.

В нашей стране наиболее распространенным способом является нанесение клея с помощью валиков на специальном клеенаносящем станке. Суть метода заключается в двух вальцах, расположенных друг над другом, на них с помощью дозирующих валиков подается клей, а лист шпона прокатывается между вальцами, при этом происходит перенос клея с них на шпон. Расход клея регулируется зазором между вальцами и дозирующими валиками. Этот способ отличается простотой, однако потери клея могут достигать 10 %, а износ валиков и вальцов ведет к неравномерности нанесения клея.

Известны и другие способы нанесения клея: налив, экструзия и распыление. Поскольку эти способы неконтактные, то перенастройки линии при изменении толщины шпона не требуется. Метод налива, как понятно из названия, заключается в наливе клея на лист шпона с помощью специальной головки под давлением. При этом или лист шпона, или головка движется. Такой способ требует дополнительно разравнивать клей на поверхности листа, однако он более производителен в сравнении с вальцами. При экструзии клей выдавливается через ряд сопел на лист шпона в виде полос, затем также разравнивается или с помощью вальца, или во время подпрессовки. Метод экструзии позволяет также наносить вспененные клеи.

Директор по исследованию и развитию Джуни Райнио (Jouni Rainio) компании Hexion рассказал о новом оборудовании для нанесения клея, использование которого подразумевает нанесение клея бесконтактным способом (налив, экструзия, экструзия вспененного клея). При этом возможно снизить расход клея до 25 %, а прочность клеевого соединения не пострадает. Это достигается за счет более равномерного нанесения клея на шпон.

Вместо заключения

Прошедшая конференция позволила встретиться представителям разных отраслей промышленности − деревообрабатывающей и химической. Это дало возможность химикам рассказать о своих достижениях, а фанерщикам − задать волновавшие их вопросы относительно смол. Ведь первое показывает, что ведется работа по повышению качества продукции, а второе − что есть желание это качество повышать.