Консультации строителя онлайн.


Экологическая безопасность ОСП (ОСБ) плит

Ориентированные Cтружечные Плиты (ОСП) или  Oriented Strand Board (OSB) (ОCБ в русской транскрипции) – относительно новый вид инженерной древесины, в настоящее время активно вытесняющий с рынка традиционную фанеру, известную с середины XIX века и активно применяемую в строительстве с 1920-х годов. Плиты ОСП были изобретены в Калифорнии Армином Элмендорфом в 1963 году и вошли в строительную практику с 1970-х годов. Они производятся путем послойного термопрессования ориентированной древесной щепы и стружки (90-95% состава плиты)  со смолами и клеевыми составами (5-10%). В зависимости от толщины и назначения плиты ОСП могут иметь от 3 до 5 ориентированных слоев древесины. Панели изготавливаются в точных геометрических размерах, не имеют сучков, дефектов поверхности, пустот, трещин и других нарушений.

В настоящее время  емкость мирового рынка плит ОСП оценивается в 21–22 млн м3 стоимостью $8–10 млрд. Среднегодовой темп прироста производства плит ОСП составляет от 6 до 12% на различных рынках. Наиболее популярно ОСП в Северной Америке, но и в Европе этот материал постепенно вытесняет менее технологичную и удобную в работе из-за размеров, свойств (наличие природных дефектов) и более высокой стоимости фанеру. Основными производителями ОСП в мире являются США, Канада, Германия и Румыния. Россия, при самых больших лесных ресурсах, благополучно проспала свой шанс войти в первую тройку мировых лидеров в производстве ОСП плит. 

ОСП используется для производства тары, каркасов мебели, столешниц, стеллажей и торгового оборудования. Но основной сферой  применения плит ОСП является строительная индустрия.  ОСП используется для обшивки каркасов домов, производства СИП-панелей, настила черновых полов, потолков, производства балок перекрытий, в кровельных системах.

ОСБ используется для производства СИП панелей

ОСП плиты производятся  в четырех вариантах:

ОСП- 1 являются неструктурными отделочными панелями (они не могут воспринимать нагрузку), предназначенными для внутренних сухих помещений.  Чаще всего такой вид ОСП используется для производства тары, упаковки и мебели. Этот вид панелей производится с помощью карбамидно-формальдегидных (UF – Urea Formaldehyde)  смол, которые отличаются способностью к выделению свободного формальдегида при гидролизе под воздействием влаги. Поэтому ОСП-1 являются неводостойким и наименее экологичным видом ОСП плит.  

ОСП- 2 – это структурные панели, способные воспринимать нагрузки. Этот вид плит также неводостоек, и может использоваться только в сухих помещениях  для настила черных полов, обшивки каркасов.  При производстве ОСП-2 применяются два вида смол:  внутренние слои склеиваются составами на основе изоцианатов (polymeric methylene diphenyl diisocyanate pMDI), а наружные слои  меламино-карбамидно-формальдегидными (MUF) смолами или фенолформальдегидными (phenol formaldehyde – PF ) смолами.  Эти составы более прочные и лучше переносят воздействие влаги, чем карбамидно-формальдегидные смолы, но все равно не обеспечивают водостойкости плит и подвергаются гидролизу с выделением свободного формальдегида при воздействии влаги.

ОСП -3 являются влагостойкими[1] структурными панелями, все слои которых  скреплены водостойкими фенол-формальдегидными (PF) смолами.    Эти виды панелей используются для наружной обшивки каркаса, для кровельных работ, производства стеновых панелей и композитных балок перекрытий.  Водостойкость смол обеспечивает меньшее выделение свободного формальдегида.

ОСП- 4 это конструкционные плиты для  тяжелых условий эксплуатации, производимые на основе фенолформальдегидных смол (PF).

При всех положительных сторонах ОСП имеет и существенные недостатки: этот материал легко повреждается водой, плесенью и другими микроорганизмами, а связующие смолы деградируют под воздействием ультрафиолетовых лучей, при нагревании и при воздействии воды.

 Основной проблемой при использовании ОСП в частном строительстве является выделение из материала чистого несвязанного формальдегида, которое особенно велико в первый год эксплуатации дома, построенного или отремонтированного с использованием ОСП. Точно также формальдегид выделяется из других видов инженерной древесины (фанеры, ДСП, МДФ), тканей, мебели, напольных покрытий, лаков и красок. Значительное количество формальдегида попадает в атмосферу дома при курении и горении газовых горелок.   

Взрослые люди проводят около 87% своего времени в зданиях, 6% в автомобилях и 7% на открытом воздухе. Поэтому больше всего человек подвергается воздействию потенциально опасных веществ в своем доме или на рабочем месте.

Чем опасен формальдегид?

Формальдегид является токсическим веществом, признанным мутагеном (веществом, вызывающим мутации) и канцерогеном (веществом, вызывающим рак) для человека. Формальдегид указан в отечественном СанПиН 1.2.2353-08  Канцерогенные факторы как канцероген, преимущественно поступающий в организм при дыхании.  Также формальдегид отнесен Международным Агентством по исследованию рака (МАИP)  к канцерогенам 1-й группы, вызывающим достаточно редкую форму в развитых странах рака носоглотки.

При остром воздействии (концентрация в воздухе 1200  мкг/м3) формальдегид раздражает кожу и слизистые оболочки горла, носа, глаз. При постоянном воздействии формальдегида наблюдается хронический насморк, хронический бронхит и обструктивная болезнь легких.  Кроме того вдыхание формальдегида значительно ухудшает течение бронхиальной астмы. 

Фенолформальдегид, хотя и выделяет меньше свободного формальдегида, сам  по себе является согласно классификации Национального института здоровья США (NIH) вероятным иммунотоксикантом – веществом, нарушающим иммунные реакции человека в минимальных дозах.

Нормативы концентрации формальдегида в воздухе.

Отечественные Гигиенические нормативы ГН 2.1.6.1338-03 "Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест" устанавливает среднесуточную предельно допустимую концентрацию (ПДК) формальдегида 0,01 мг/м3, а максимальную разовую экспозицию за 30 минут 0,05 мг/м3.  

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) определила предел безопасной концентрации  формальдегида при экспозиции не более 30 минут как 0,1 мг/м3

ОСБ плита

Сколько формальдегида выделяет ОСП?

Отечественный ГОСТ Р 56309-2014 “Плиты древесные строительные с ориентированной стружкой (OSB)” устанавливает три класса эмиссии формальдегида для плит ОСП: E0,5, E1 и Е2, которые определяются по результатам замеров концентрации формальдегида от ОСП в климатической камере.

Концентрация формальдегида, выделяемого ОСП самого высокого экологического класса E0,5 не должна превышать 0,08 мг/м3. Эмиссия формальдегида ОСП класса E1 должна находиться в диапазоне от 0,08 до 0,124 мг/м3, а класса E2 в диапазоне 0,124 -1,25 мг/м3.  Такие же показатели  содержатся в Европейских стандартах EN300 и EN 717-1.  

Теперь сравните показатели эмиссии формальдегида и ПДК формальдегида в атмосфере: даже самые экологически «чистые»  классы ОСП выделяют формальдегида гораздо больше, чем установлено в гигиенических нормативах. В реальной постройке панели ОСП  чаще всего изолированы от внутренней среды дома покрытиями различного рода, и часть выделяемого формальдегида удаляется с воздухообменом, что приводит к снижению показателей концентрации формальдегида в атмосфере .  Исследование жилых домов в США и Канаде показало, что в среднем концентрация формальдегида в жилых домах составляет 0,03 мг/м3 ( в 3 раза выше ПДК по российским нормам) с разбросом от 0,009 до 0,09 мг/м3. Исследования показали, что уровень эмиссии формальдегида были постоянными в течение первых восьми месяцев после окончания строительства, но затем начал снижаться, но выделение  формальдегида продолжалось в течение длительного времени, постепенно уменьшаясь по мере увеличения возраста дома. Концентрация формальдегида в доме увеличивается с повышением температуры, влажности и при снижении вентиляции.

Почему ОСП выделяет формальдегид?

Основной источник формальдегида – это деполимеризация формальдегидных смол (преимущественно нестойких карбамидно-формальдегидных (UF)) под воздействием влаги, повышенной температуры, воздействия  ультрафиолетового спектра солнечных лучей.

Второй источник эмиссии – даже более стойкие фенолформальдегидные смолы (PF) содержат примерно 0,1% свободного, несвязанного формальдегида,. При производстве ОСП при нагреве часть свободного формальдегида вступает в химические реакции и концентрация  свободного формальдегида снижается.

Также формальдегид выделяется из ОСП панелей не только благодаря использованию связующих смол на основе формальдегида, но и потому что обычная древесина также содержит и выделяет формальдегид. Так свежая сосновая древесина в климатической камере создает концентрацию формальдегида  0,15-0,16 мг/м3 , что соответствует экологическому классу эмиссии E2. Однако в процессе производства ОСП нагреве значительная часть содержащегося в древесине формальдегида удаляется при нагреве, а связующие смолы препятствуют эмиссии из готового продукта (при нормальных комнатных температуре и влажности). 

Как производители снижают эмиссию формальдегида из ОСП?

Чтобы снизить эмиссию формальдегида ответственные производители перешли на использование вместо нестойких карбамидно-формальдегидных смол на значительно более стойкие   фенолформальдегидные смолы, которые позволили уменьшить эмиссию формальдегида на 90%. Также в состав смол вводятся наполнители, которые увеличивают их химическую стойкость. За рубежом многие виды ОСП производятся по стандартам Ультра-низкой эмиссии формальдегида (Ultra-low emitting formaldehyde (ULEF)).

Кроме того, под напором мнения профессионального медицинского сообщества и общественного мнения часть производителей перешла на производство ОСП по стандартам без добавленного формальдегида (No added formaldehyde  - NAF), на основе другого связующего полимерного метилен дифенил диизоцианата (polymeric methylene diphenyl diisocyanate - pMDI). С технической точки зрения изоционаты обеспечивают более порочное химическое соединение связующего с древесиной, в отличие от физического соединения за счет адгезии формальдегидных смол, что позволяет производить плиты ОСП с лучшими прочностными характеристиками и лучшей влагостойкостью.

Дом из ОСП плит

Безопасны ли безформальдегидные виды ОСП?

Переход на бесформальдегидные смолы при производстве ОСП является скорее маркетинговым ходом, призванным заменить дискредитированный в общественном мнении формальдегид на другое, не менее опасное, но гораздо менее известное для публики вещество.  Изоцианаты MDI по классификации МАИР является возможными канцерогеном для человека (группа 2b по классификации МАИР), признанными канцерогенами по Калифорнийскиму списку канцерогенных веществ (Proposition 65)  и веществами токсичным для почек, сердечнососудистой и нервной систем человека. MDI является сильным раздражающим веществом и связано с возникновением бронхиальной астмы и воспалительных заболеваний легких.

По-настоящему  безопасные виды ОСП производятся в экспериментальном порядке на основе натуральных связующих из сои, но на настоящем этапе еще не удалось достичь их требуемой прочности и водостойкости.

Как уменьшить концентрацию формальдегида в жилых помещениях?

Что бы снизить концентрацию формальдегида в домашней атмосфере можно прибегнуть к следующим действиям:

  1. Избегать использования инженерной древесины любого вида (ОСП, ДСП, ДВП, МДФ, ламинат, фанера) в структурных конструкциях, отделочных материалах, мебели.  
  2. При наличии инженерной древесины в конструкциях и отделке дома для уменьшения эмиссии ее требуется изолировать от жилой среды с помощью покраски или покрытия другими материалами, избегать ее увлажнения и нагрева. В помещениях с инженерной древесиной рекомендуется поддерживать относительную влажность не выше 60-65%.
  3. Для снижения концентрации формальдегида в атмосфере в доме должна быть оборудована приточно-вытяжная вентиляция.
  4. В помещении не рекомендуется курить и использовать газовые грелки.
  5. Не оставлять в помещении натуральную древесину без покрытия лаками или красками.
 

[1] Имеется в виду влагостойкость смол. Все плиты ОСП без специальной влагозащитной обработки торцов будут впитывать воду, и разбухать при прямом длительном воздействии воды. 


ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ В РАЗДЕЛЕ Строительные материалы