Формальдегид: источники и уровни

Формальдегид - газообразное бесцветное вещество, обладающее высокой химической и биологической активностью, хорошо растворимое в воде и спиртах. Формальдегид легко (иногда самопроизвольно) полимеризуется с образованием различных твердых форм формальдегида - (CH2=O)n: триоксан, тетраоксан, полиформальдегид, параформальдегид, полиоксиметилен. 

Формальдегид присутствует в природных процессах и встречается в натуральных материалах, воде, древесине и даже в космическом пространстве. Ученые не исключают его участия в процессах зарождения жизни. Формальдегид применяется в промышленности в качестве сырья для производства различных химических продуктов.

Формальдегид в большом количестве может содержаться в атмосфере, особенно в больших городах и промышленных центрах. Источниками формальдегида в атмосфере являются:

• фотохимические реакции превращения метана (и, возможно, других углеводородов) в атмосферных слоях;
• лесные, торфяные и городские пожары; свалки бытовых и промышленных отходов;
• выбросы автотранспорта и топочные газы энергетических установок;
• выбросы промышленных предприятий, использующих формальдегид в своей деятельности;
• выделение формальдегида из содержащих его материалов (древесные плиты, фенопластики).

Например, в молоке содержание формальдегида достигает 1 мг/кг, в грушах — 60 мг/кг, во влажных салфетках для детей — 100 мг/кг, в сале — 267 мг/кг, в тканях, одежде — 3500 мг/кг.

В быту формальдегид может выделяться из мебели, строительных и отделочных материалов, утеплителей, текстильных материалов, косметических средств и дезинфектантов. Формальдегид содержится в табачном дыму, а также в некоторых видах овощей, фруктов и напитков (натуральные вина, коньяки, пиво). Например из фенопластиков, древесностружечных и древесноволокнистых плит может выделяться не полностью прореагировавший фомальдегид, а также формальдегид, получающийся в ходе деструкции фенолоформальдегидной смолы, например, - при эксплуатации мебели и строительных конструкций во влажном состоянии.

Какой уровень формальдегида в жилых помещениях является безопасным? Кажется, нет никакого самого низкого уровня, который является безопасным для каждого. Однако, чем ниже концентрация, тем ниже риск неблагоприятных последствий для здоровья.

Применение формальдегида

Большая часть формальдегида используется для изготовления фенолоформальдегидных, карбамидоформальдегидных, меламиноформальдегидных, амидоформальдегидных смол применяемых в производстве древесностружечных и древесноволокнистых плит, фанеры, фенопластов и аминопластов (напр. стеклопластиков) и др. композиционных материалов, клеев, лаков, шлифовальных материалов и т.д.. 

Формальдегид применяется при изготовлении изопрена, полиацетальных смол, пентаэритрита, триметилопропана, уротропина, этриола, дифенилметанизоцианата (МДИ) и некоторых др. химикатов. Водный раствор формальдегида — формалин — применяется для дубления и консервации биологических материалов, а также как в качестве дезинфицирующего средства (антисептика) в биологии, медицине и сельском хозяйстве. Формальдегид используется при изготовлении антибактериальных вакцин, иногда медицинские препараты на основе формальдегида (растворы, присыпки, мази) используются для лечения потливости.

Формальдегидные смолы химически нестабильны. Они могут выделять как формальдегид, который не прореагировал и остался в смоле, так и формальдегид, непосредственно выделившийся при гидролитическом разложении смолы. Именно выделение непрореагировавшего формальдегида прежде всего является ответственным за высокие начальные уровни выделения. Выделение большей части непрореагировавшего формальдегида обычно происходит, в зависимости от изделия, примерно в течение 6 месяцев. После того как основная часть летучего формальдегида выделилась, его уровень внутри помещения может быть лишь долей от того, когда изделия были новыми. Обычно снижение на 50 и более процентов.

Хотя существенное снижение ожидаемо, проблема не исчезает, как можно было бы подумать. Может происходить существенное непрерывное выделение формальдегида, поскольку полимерная смола подвергается гидролитическому разложению. Из-за этого выделение свободного формальдегида из изделий с формальдегидными смолами может продолжаться в течение неопределенного периода.

Формальдегид в фанере

Обыватели и практически все продавцы в один голос кричат – фанера ФСФ только для использования вне помещений. А домой - только ФК, т.к. ФСФ якобы вреднее. На самом деле все это далеко от истины.

После 1980 года были достигнуты существенные улучшения в изделиях из дерева, связанных с формальдегидными смолами и выделением формальдегида. На современном рынке фанеры преобладают изделия с низким уровнем выделения формальдегида, который снижен в разы по сравнению с тем, что было ранее.

Изделия, выделяющие формальдегид, отличаются по потенциалу эмиссии. Класс эмиссии фанеры:

• Е1 - содержание формальдегида на 100 г абсолютно сухой массы фанеры не более 10 мг включительно;
• Е2 - содержание формальдегида на 100 г абсолютно сухой массы фанеры от 10 мг до 30 мг.

Фанера ФК (фанера водостойкая, производится на основе карбамидного клея - на формальдегидной основе). Практически все российские производители обеспечивают класс эмиссии Е1. Не все производители имеют технологии обеспечивающие эмиссию формальдегида на уровне современных требований.

Фанера ФСФ (повышенной влагостойкости на основе фенолформальдегидного клея). Вся фанера российского производства отвечает самым жестким требованиям по выделению формальдегида в т.ч. JAS/JIS, CARB, требования IKEA. Фактическое выделение свободного формальдегида значительно ниже, чем в фанере ФК.

Важно отметить, что не вся фанера произведенная в Китае в действительности соответствует Е1.

Эмиссия формальдегида из различных материалов или изделий регламентируется соответствующими международными стандартами, например:

• EN 300:1997, Oriented Strand Boards (OSB) – Definitions, Classification and Specifications
• EN 312-1:1997, Particleboards – Specifications – Part 1: General Requirements for all Board Types
• EN 622-5:1997, Fibreboards – Specifications – Part 5: Requirements for Dry Process Boards (MDF)
• EN 636-1:1996, Plywood – Specifications – Part 1: Requirements for Plywood for Use in Dry Conditions
• EN 636-2:1996, Plywood – Specifications – Part 2: Requirements for Plywood for Use in Humid Conditions
• EN 636-3:1996, Plywood – Specifications – Part 3: Requirements for Plywood for Use in Exterior Conditions
• CARB (управление по воздушным ресурсам штата Калифорния)
• JAS/JIS

Уровень эмиссии формальдегида по классу Е1 в фанере сегодня уже не предел. Первый звонок прозвенел несколько лет назад, когда были ужесточены нормы по выделению формальдегида в Японии. С января 2008 года, Калифорнийское Агентство по Воздушным Ресурсам (CARB) усилило контроль по формальдегиду в деревянных изделиях, широко используемых в кухонных шкафах, жилищном и другом строительстве." Эти инструкции означают, что любая компания, которая производит или отправляет изготовленные деревянные изделия в Калифорнию, должна обеспечить в своей продукции низкий уровень эмиссии формальдегида. В последние годы идет работа по ужесточению норм по выделению формальдегида в Европейском союзе.