Орієнтовані стружкові плити ОСП (ОСБ) і формальдегід

Орієнтовані Cтружечная Плити (ОСП) або Oriented Strand Board (OSB) (ОCБ в українській транскрипції) - відносно новий вид інженерної деревини, в даний час активно витісняє з ринку традиційну фанеру, відому з середини XIX століття і активно застосовується в будівництві з 1920-х років. Плити ОСП були винайдені в Каліфорнії Армін Елмендорф в 1963 році і увійшли в будівельну практику з 1970-х років. Вони виробляються шляхом пошарового термопресування орієнтованої деревної тріски і стружки (90-95% складу плити) зі смолами і клейовими складами (5-10%). Залежно від товщини і призначення плити ОСП можуть мати від 3 до 5 орієнтованих шарів деревини. Панелі виготовляються в точних геометричних розмірах, не мають сучків, дефектів поверхні, пустот, тріщин і інших порушень.

В даний час ємність світового ринку плит ОСП оцінюється в 21-22 млн м 3 вартістю $ 8-10 млрд. Середньорічний темп приросту виробництва плит ОСП становить від 6 до 12% на різних ринках. Найпопулярнішим є ОСП в Північній Америці, але і в Європі цей матеріал поступово витісняє менш технологічну і зручну в роботі через розміри, властивостей (наявність природних дефектів) і більш високу вартість фанеру. Основними виробниками ОСП в світі є США, Канада, Німеччина і Румунія. Україна, при найбільших лісових ресурсах, благополучно проспала свій шанс увійти до першої трійки світових лідерів у виробництві ОСП плит.

ОСП використовується для виробництва тари, каркасів меблів, стільниць, стелажів і торгового устаткування. Але основною сферою застосування плит ОСП є будівельна індустрія. ОСП використовується для обшивки каркасів будинків, виробництва СІП-панелей, настилу чорнових підлог, стель, виробництва балок перекриттів, в покрівельних системах.

ОСП плити виробляються в чотирьох варіантах:

ОСП- 1 є неструктурними оздоблювальними панелями (вони не можуть сприймати навантаження), призначеними для внутрішніх сухих приміщень. Найчастіше такий вид ОСП використовується для виробництва тари, упаковки та меблів. Цей вид панелей проводиться за допомогою карбамідно-формальдегідних (UF - Urea Formaldehyde) смол, які відрізняються здатністю до виділення вільного формальдегіду при гідролізі під впливом вологи. Тому ОСП-1 є Неводостійка і найменш екологічним видом ОСП плит.

ОСП- 2 - це структурні панелі, здатні сприймати навантаження. Цей вид плит також неводостоек, і може використовуватися тільки в сухих приміщеннях для настилу чорних підлог, обшивки каркасів. При виробництві ОСП-2 застосовуються два види смол: внутрішні шари склеюються складами на основі ізоціанатів (polymeric methylene diphenyl diisocyanate pMDI), а зовнішні шари меламіно-карбамідо-формальдегідів (MUF) смолами або фенолформальдегідними (phenol formaldehyde - PF) смолами. Ці склади міцніші і краще переносять вплив вологи, ніж карбамідно-формальдегідні смоли, але все одно не забезпечують водостійкості плит і піддаються гідролізу з виділенням вільного формальдегіду при впливі вологи.

ОСП -3 є вологостійкими [1] структурними панелями, всі верстви яких скріплені водостійкими фенол-формальдегідів (PF) смолами. Ці види панелей використовуються для зовнішньої обшивки каркаса, для покрівельних робіт, виробництва стінових панелей і композитних балок перекриттів. Водостійкість смол забезпечує менше виділення вільного формальдегіду.

ОСП- 4 це конструкційні плити для важких умов експлуатації, вироблені на основі фенолформальдегідних смол (PF).

При всіх позитивних сторонах ОСП має і суттєві недоліки: цей матеріал легко пошкоджується водою, цвіллю і іншими мікроорганізмами, а сполучні смоли деградують під впливом ультрафіолетових променів, при нагріванні і при впливі води.

Основною проблемою при використанні ОСП в приватному будівництві є виділення з матеріалу чистого незв'язаного формальдегіду, яке особливо велике в перший рік експлуатації будинку, побудованого або відремонтованого з використанням ОСП. Точно також формальдегід виділяється з інших видів інженерної деревини (фанери, ДСП, МДФ), тканин, меблів, підлогових покриттів, лаків і фарб. Значна кількість формальдегіду потрапляє в атмосферу будинку при палінні і горінні газових пальників.

Дорослі люди проводять близько 87% свого часу в будівлях, 6% в автомобілях і 7% на відкритому повітрі. Тому найбільше людина піддається впливу потенційно небезпечних речовин в своєму будинку або на робочому місці.

Чим небезпечний формальдегід?

Формальдегід є токсичною речовиною, визнаним мутагенів (речовиною, що викликає мутації) і канцерогеном (речовиною, що викликає рак) для людини. Формальдегід вказано у вітчизняному СанПіН 1.2.2353-08 Канцерогенні фактори як канцероген, переважно надходить в організм при диханні. Також формальдегід віднесений Міжнародним Агентством з дослідження раку (МАІP) до канцерогенів 1-ї групи, що викликає досить рідкісну форму в розвинених країнах раку носоглотки.

При гострій дії (концентрація в повітрі 1200 мкг / м 3) формальдегід подразнює шкіру і слизові оболонки горла, носа, очей. При постійному впливі формальдегіду спостерігається хронічний нежить, хронічний бронхіт і обструктивна хвороба легень. Крім того вдихання формальдегіду значно погіршує перебіг бронхіальної астми.

Фенолформальдегід, хоча і виділяє менше вільного формальдегіду, сам по собі є згідно з класифікацією Національного інституту здоров'я США (NIH) імовірним іммунотоксікантом - речовиною, що порушує імунні реакції людини в мінімальних дозах.

Нормативи концентрації формальдегіду в повітрі.

Вітчизняні Гігієнічні нормативи ГН 2.1.6.1338-03 "Гранично допустимі концентрації (ГДК) забруднюючих речовин в атмосферному повітрі населених місць" встановлює середньодобову гранично допустиму концентрацію (ГДК) формальдегіду 0,01 мг / м 3. а максимальну разову експозицію за 30 хвилин 0, 05 мг / м 3.

Всесвітня організація охорони здоров'я (ВООЗ) визначила межу безпечної концентрації формальдегіду при експозиції не більше 30 хвилин як 0,1 мг / м 3.

Скільки формальдегіду виділяє ОСП?

Концентрація формальдегіду, що виділяється ОСП найвищого екологічного класу E0,5 не повинна перевищувати 0,08 мг / м 3. Емісія формальдегіду ОСП класу E1 повинна знаходитися в діапазоні від 0,08 до 0,124 мг / м 3. а класу E2 в діапазоні 0,124 - 1,25 мг / м 3. Такі ж показники містяться в Європейських стандартах EN300 і EN 717-1.

Тепер порівняйте показники емісії формальдегіду і ГДК формальдегіду в атмосфері: навіть самі екологічно «чисті» класи ОСП виділяють формальдегіду набагато більше, ніж встановлено в гігієнічних нормативах. У реальному будівництві панелі ОСП найчастіше ізольовані від внутрішнього середовища будинку покриттями різного роду, і частина виділяється формальдегіду видаляється з повітрообміном, що призводить до зниження показників концентрації формальдегіду в атмосфері. Дослідження житлових будинків в США і Канаді показало, що в середньому концентрація формальдегіду в житлових будинках становить 0,03 мг / м 3 (в 3 рази вище ГДК по українським нормам) з розкидом від 0,009 до 0,09 мг / м 3. Дослідження показали , що рівень емісії формальдегіду були постійними протягом перших восьми місяців після закінчення будівництва, але потім почав знижуватися, але виділення формальдегіду тривало протягом тривалого часу, поступово зменшуючись у міру збільшення віку вдома. Концентрація формальдегіду в будинку збільшується з підвищенням температури, вологості і при зниженні вентиляції.

Чому ОСП виділяє формальдегід?

Основне джерело формальдегіду - це деполимеризация формальдегідних смол (переважно нестійких карбамідно-формальдегідних (UF)) під впливом вологи, підвищеної температури, впливу ультрафіолетового спектра сонячних променів.

Друге джерело емісії - навіть більш стійкі фенолформальдегідні смоли (PF) містять приблизно 0,1% вільного, незв'язаного формальдегіду. При виробництві ОСП при нагріванні частина вільного формальдегіду вступає в хімічні реакції і концентрація вільного формальдегіду знижується.

Також формальдегід виділяється з ОСП панелей не тільки завдяки використанню сполучних смол на основі формальдегіду, а й тому що звичайна деревина також містить і виділяє формальдегід. Так свіжа соснова деревина в кліматичній камері створює концентрацію формальдегіду 0,15-0,16 мг / м 3. що відповідає екологічному класу емісії E2. Однак в процесі виробництва ОСП нагріванні значної частини що міститься в деревині формальдегіду видаляється при нагріванні, а сполучні смоли перешкоджають емісії з готового продукту (при нормальних кімнатних температурі і вологості).

Як виробники знижують емісію формальдегіду з ОСП?

Щоб знизити емісію формальдегіду відповідальні виробники перейшли на використання замість нестійких карбамідно-формальдегідних смол на значно більш стійкі фенолформальдегідні смоли, які дозволили зменшити емісію формальдегіду на 90%. Також до складу смол уводяться наповнювачі, які збільшують їх хімічну стійкість. За кордоном багато видів ОСП виробляються за стандартами Ультра-низької емісії формальдегіду (Ultra-low emitting formaldehyde (ULEF)).

Крім того, під напором думки професійного медичного співтовариства і громадської думки частина виробників перейшла на виробництво ОСП за стандартами без доданого формальдегіду (No added formaldehyde - NAF), на основі іншого сполучного полімерного метилен дифеніл диизоцианата (polymeric methylene diphenyl diisocyanate - pMDI). З технічної точки зору Ізоціонат забезпечують більш порочне хімічна сполука сполучного з деревиною, на відміну від фізичного з'єднання за рахунок адгезії формальдегідних смол, що дозволяє виробляти плити ОСП з кращими характеристиками міцності і кращої вологостійкість.

Чи безпечні Безформальдегідная види ОСП?

Перехід на бесформальдегідние смоли при виробництві ОСП є скоріше маркетинговим ходом, покликаним замінити дискредитований в громадській думці формальдегід на інше, не менш небезпечне, але набагато менш відоме для публіки речовина. Ізоціанати MDI за класифікацією МАВР є можливими канцерогеном для людини (група 2b за класифікацією МАВР), визнаними канцерогенами по Каліфорнійскіму списку канцерогенних речовин (Proposition 65) і речовинами токсичним для нирок, серцево-судинної та нервової систем людини. MDI є сильним дратівливим речовиною і пов'язане з виникненням бронхіальної астми і запальних захворювань легенів.

По-справжньому безпечні види ОСП виробляються в експериментальному порядку на основі натуральних зв'язуючих з сої, але на цьому етапі ще не вдалося досягти їх необхідної міцності і водостійкості.

Як зменшити концентрацію формальдегіду в житлових приміщеннях?

Що б знизити концентрацію формальдегіду в домашній атмосфері можна вдатися до наступних дій:

1. Уникати використання інженерної деревини будь-якого виду (ОСП, ДСП, ДВП, МДФ, ламінат, фанера) в структурних конструкціях, оздоблювальних матеріалах, меблів.
2. При наявності інженерної деревини в конструкціях і обробці будинку для зменшення емісії її потрібно ізолювати від житлового середовища за допомогою фарбування або покриття іншими матеріалами, уникати її зволоження і нагріву. У приміщеннях з інженерної деревиною рекомендується підтримувати відносну вологість не вище 60-65%.
3. Для зниження концентрації формальдегіду в атмосфері в будинку повинна бути обладнана припливно-витяжна вентиляція.
4. У приміщенні не рекомендується курити і використовувати газові грілки.
5. Не залишати в приміщенні натуральну деревину без покриття лаками або фарбами.

[1] Мається на увазі вологостійкість смол. Всі плити ОСП без спеціальної влагозащитной обробки торців будуть вбирати воду, і розбухати при прямому тривалому впливі води.

Замовити індивідуальну
будівельну консультацію

Отримати безкоштовні технічні консультації Дачника по будь-яких питань будівництва та ремонту можна на форумі куток.

Індивідуальна допомога в будівництві у вигляді онлайн відповідей на питання щодо вибору матеріалів і технологій для будівництва або ремонту будинку, конструкцій будинку, основам планування і компонування, влаштування інженерних систем.

Проводиться розробка індивідуального планування будинку на замовлення з точки зору раціональності конструктивних рішень при обраної технології будівництва та зручності користування будинком для всіх членів сім'ї з урахуванням їх інтересів.