Оценка потребительских рисков при изготовлении малотоксичной фанеры

Деревопереработка. Химические технологии

DOI: 10.12737/17410 УДК 674.8: 574

ОЦЕНКА ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ РИСКОВ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ МАЛОТОКСИЧНОЙ ФАНЕРЫ

кандидат технических наук, младший научный сотрудник М. В. Анисимов ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», г. Воронеж, Российская Федерация

В настоящее время использование древесноплитных материалов (ДИМ) в различных отраслях промышленности неуклонно возрастает, что обусловлено рядом их технологических и экономических преимуществ. Наряду с этим происходит совершенствование способов их изготовления и материалов применяемых для этого. Одними из наиболее часто используемых видов связующих для изготовления фанеры как одного из видов ДИМ являются карбамидоформальдегидные смолы. Ири изготовлении клеевых композиций на их основе возможно использование широкого спектра сорбентов, обеспечивающих улучшение различных технологичных свойств, как связующего, так и готовой фанеры. Одним из таких свойств является уровень эмиссии свободного формальдегида из готовой фанеры, который напрямую влияет на возможность ее использования в помещениях различного назначения и характеризует уровень потребительских рисков при ее эксплуатации. Научно доказана возможность снижения уровня эмиссии свободного формальдегида из готовой фанеры при использовании природного цеолита клиноптилолита, обработанного в слабых импульсных магнитных полях (СИМИ) и электромагнитных полях сверхвысокой частоты (ЭМИ СВЧ), в качестве сорбента наполнителя карбамидоформальдегидной смолы при изготовлении фанеры общего назначения. В данной работе произведена оценка уровня потребительских рисков при эксплуатации фанеры, изготовленной с использованием сорбента, активированного в СИМИ и ЭМИ СВЧ. В работе описаны основные влияющие факторы, а также возможность снижения ошибки расчета уровня потребительских рисков, показана целесообразность использования упрощения расчета при соблюдении постоянства значений основных влияющих факторов. Ироизведены расчеты изменения уровня потребительских рисков для образов фанеры, изготовленных с использованием сорбентов, активированных в СИМИ и ЭМИ СВЧ, установлено снижение на 25 и 33 % соответственно.

Ключевые слова: потребительские риски, эмиссия формальдегида, фанера, электромагнитные поля, карбамидоформальдегидная смола, клей.

ASSESSMENT OF RISK IN CONSUMER MANUFACTURING LOW TOXIC PLYWOOD

PhD in Engineering, Junior Researcher M. V. Anisimov Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University

of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», Voronezh, Russian Federation

Abstract

Currently, the use of wood plate materials (WPM) in various industries is steadily increasing due to a number of technological and economic advantages. Along with this, there is the improvement of methods of

Лесотехнический журнал 4/2015

123

Деревопереработка. Химические технологии

manufacturing and materials used for this purpose. One of the most commonly types of glue used for production of plywood as one of the types of WPM are urea-formaldehyde resins. In the manufacture of adhesive compositions based on them possible to use a wide range of sorbents that provide a variety of improved technological properties, such as adhesive, and the finished plywood. One of these properties is the level of free formaldehyde emissions from finished plywood, which directly affects to the possibility of its using in different rooms and characterizes the level of consumer risks in its operation. Scientifically it proved possible to reduce the level of emission of free formaldehyde from finished plywood with using of natural zeolite clinoptilolite treated in weak pulsed magnetic fields (SIMP) and ultra-high frequency electromagnetic fields (EMF microwave), as a sorbent of urea-formaldehyde resin filler in the manufacture of plywood for general using. This study evaluated the level of consumer risks in the operation of plywood manufactured with sorbent activated in SIMP and microwave EMF. In this paper describes the main influencing factors as well as the possibility of reducing calculation errors in consumer risk shows the feasibility of using a simplified calculation of constant values while respecting the basic influencing factors. Calculations of changes in consumer risk for saples of plywood manufactured with using sorbents, activated in SIMP and EMF microwave were made, established decrease by 25 and 33 % respectively.

Keywords: consumer risks, emission of formaldehyde, plywood, electromagnetic fields, urea-formaldehyde resin, adhesive.

В настоящее время ДПМ нашли широкое применение во многих отраслях промышленности. Одним из наиболее распространенных и востребованных видов ДПМ является фанера, объем производства которой по данным Росстата постоянно повышается и к 2015 г. достигнет 5 млн. м в год.

Одним из видов ДПМ является фанера. Для ее изготовления в качестве клеевой композиции, более чем в 60 % случаев, используются современные карбамидоформальде-гидные смолы (КФС), обеспечивающие хорошую клеящую способность, ряд технологических и экономических преимуществ. Однако в составе КФС присутствует в свободном мономерном состоянии токсичный формальдегид, выделение которого из клеевых композиций и ДПМ на их основе представляет серьезную опасность для окружающей среды и здоровья человека, т.к. формальдегид относится ко II классу опасности,

является канцерогеном, мутагеном, оказывает раздражающее действие на слизистую оболочку глаз, дыхательную систему и кожный покров.

В связи с этим, существуют экологические ограничения использования фанеры, которые регламентируются уровнем эмиссии формальдегида. Эта проблема является актуальной, а ее решение способствует снижению экологических ограничений на использование фанеры как в России, так и за рубежом. Таким образом уровень эмиссии свободного формальдегида напрямую влияет на уровень риска использования фанеры.

Ранее [1, 2, 3] была установлена возможность снижения выделения свободного формальдегида из готовой фанеры при использовании природных наполнителей кар-бамидоформальдегидных смол, активированных в слабых импульсных магнитных полях (СИМП) и электромагнитных полях

124

Лесотехнический журнал 4/2015

Деревопереработка. Химические технологии

сверхвысокой частоты (ЭМП СВЧ), на основе этого в данной работе рассмотрена оценка потребительских рисков от использования образцов готовой фанеры.

Риск - это, как правило, некий фактор или явление, угрожающее имуществу, здоровью или жизни человека [4, 5]. В большинстве случаев вероятность наступления этого явления крайне мала, или плата за его устранение невелика, в связи с чем, в повседневной жизни население пренебрегает оценкой большинства имеющихся рисков [3]. Однако при возрастании одного из показателей риска его значимость усиливается, и оценка этого показателя становится значимой. Таким образом, сочетание величины ущерба и вероятности наступления события является основным критерием, характеризующим величину риска.

Для определения степени риска необходимо осуществить ряд следующих действий [6]:

1. Определить вероятность наступления опасности и установить величину ущерба для ее устранения. Для этого необходимо оценить все возможные сферы воздействия продукта и выяснить совместное влияние на организм человека;

2. Установить реальную вероятность наступления критической ситуации. Рассчитать наиболее вероятные показатели, влияющие на проявление фактора риска;

3. Определить максимальную стоимость устранения последствий риска. В оценке потребительских рисков величиной устранения риска являются побочные эффекты, вызываемые использованием того или иного продукта, и стоимость их удаления.

В практике надзора за рынком потре-

бительские продукты часто проверяются на предельных значениях, установленных в законодательстве или в стандартах безопасности продукции. Если продукт соответствует предельному значению или стандарту безопасности, предполагается, что его использование безопасно. Однако существует множество показателей, регламентирующих одинаковые факторы риска. Применительно к настоящей работе примером таких стандартов может служить класс эмиссии формальдегида из готовой фанеры (Е1, Е2, Е3). Как известно, данный критерий качества накладывает ограничения на возможность использования фанеры в том или ином помещении или на осуществления конкретных технических решений определенной отрасли промышленности.

Однако, несмотря на все возрастающую популярность различных методов оценки рисков, есть постоянный уровень расхождения в номенклатуре и подходах к оценкам рисков [7]. Основной ошибкой большинства методов является то, что все составляющие параметры воздействия на факторы риска оценивается отдельно, тогда как в реальности являются обоюдно влияющей системой [7, 8,

9]. Однако в случае данной работы изменяется только один фактор, оказывающий влияние на риск, а именно величина эмиссии свободного формальдегида из отвержденной фанеры, что существенно упрощает задачу расчета.

Для определения величины риска применяется оценка экспертных заключений, прогнозирования, а также статистика обработанных данных [10]. Значение изменения риска носит безразмерный характер и находится в диапазоне от 0 до 1. При том, что ну-

125

Лесотехнический журнал 4/2015

Деревопереработка. Химические технологии

левое значение риска говорит о безвредности возможного процесса или физической невозможности его проявления.

Таким образом, формула расчет риска имеет вид

R=Qсоб • S^ ,

где Q^ - это вероятность события, %

S^ - размер ущерба, руб.

Значение вероятности угрозы может быть вычислено по следующей формуле:

Qo^E^ • Вуяз , %,

где Еугр - это вероятность угрозы, %;

Вуяз - величина уязвимости.

Так как в рамках работы не изменяли другие показатели токсичности фанеры кроме эмиссии формальдегида, можно принять равенство остальных факторов за совокупность [10], равную единице.

Вероятность события - это возможность успешной реализации фактора риска в отношении объекта и причинения ущерба.

Вероятность угрозы - вероятность того, что риск в отношении объекта будет реализовываться (положительный или отрицательный результат осуществления риска, зависимый от величины уязвимости, т.е. возможность появления риска ).

Величина уязвимости - определенность в случае реализации угрозы по отношению к объекту, т.е. уровень безопасности актива в результате воздействия факторов риска.

В рамках данной работы, как упоминалось ранее, изменение факторов риска сводится к изменению уровня эмиссии свободного формальдегида, т.е. происходит варьирование только показателя величины уязвимости, которая в данном случае определяется как

Вуяз = ,

^ станд

где Впрод - величина уязвимости для конкретного продукта;

Вставд - настоящая величина уязвимости, допускающая безопасное использование продукта.

Для условий данной работы В^ащ, численно совпадает с величиной эмиссии формальдегида из фанеры, выпускаемой традиционным способом, так как именно этот показатель численно характеризует безопасность объекта при том или ином своем значении. Соответственно, Впрод можно определить как уровень эмиссии из готовой фанеры, изготовленной с применением активированных сорбентов-наполнителей. Также следует отметить, что при прочих равных факторах риска, невозможно определить саму величину риска, но возможно охарактеризовать [10, 11] степень его изменения относительно первостепенного значения. Таким образом, после подстановок всех величин из уравнений (3) и (2) в уравнение (1) получаем результирующую формулу:

R QCоб • S^ ^зр^уяз-S^ Еугр^

В

прод

В

S^.

станд

С учетом стабильности остальных параметров риска их можно принять в виде стабильной системы, произведение которой можно принять за единицу и записать уравнение в виде

R

прод

Встанд

Подставляем в исходное уравнение (5) величину выделения свободного формальдегида из готовой фанеры на основе традиционного клея (0,134 мг/м3) и эмиссии для фанеры с применением клиноптилолита, активированного в ЭМП СВЧ, (0,09 мг/м3), в результате чего получаем значение 0,67. Таким

126

Лесотехнический журнал 4/2015

Деревопереработка. Химические технологии

образом, мы получили коэффициент снижения рисков, при использовании цеолита, активированного в ЭМП СВЧ. Произведя аналогичную операцию для образца клинопти-лолита, обработанного в СИМП (0,101 мг/м3), получаем значение, равное 0,75.

гут характеризовать полученные образцы готовой фанеры как более экологически безопасные, чем изготовленные по традиционной методике предприятия. Кроме того, при определенных уровнях коэффициента снижения риска можно говорить о переходе продукции к другой величине уязвимости, обеспечивающей большую безопасность. Например, при переходе от класса токсичности фанеры Е1 к классу Е0,5 данный коэффициент будет составлять 0,38.

В итоге можно сделать вывод, что в результате использования изучаемых сорбентов обеспечивается уровень потребительского риска, равный 0,67 и 0,75 долям от изначально существовавшего. Подобные данные мо-

Библиографический список

1. Анисимов, М.В. Рaзрaбoтка теории и методов воздействия электромагнитных полей на натолнители клеeвых композиций для улучшения экoлoгичнocти и прочтает фанеры [Текст] : дис. ... канд. техн. наук : 05.21.05 : защищена 26.09.14 / М. В. Анисимов. - Воронеж, 2014. - 291 с.

2. Адсорбция формальдегида активированными наполнителями карбамидоформальде-гидных смол [Текст] : монография / Л. И. Бельчинская, О. А. Ткачева, О. В. Лавлинская, М. В. Анисимов. - Воронеж, 2014. - 224 с.

3. Ходосова, Н.А. Снижение концентрации формальдегида в окружающей среде алюмосиликатными сорбентами [Текст] : дис ... канд. хим. наук : 03.00.16 / Н.А. Ходосова. -Иваново, 2009. - 197 с.

4. Benis, H. A Product Risk Assessment Nomograph, report prepared for the New Zealand Ministry of Consumer Affairs, dated February 1990 [Text] / H. Benis // European Commission Establishing a Comparative Inventory of Approaches and Methods Used by Enforcement Authorities for the Assessment of the Safety of Consumer Products Covered by Directive 2001/95/EC on General Product Safety and Identification of Best Practices. Report prepared by Risk & Policy Analysts (RPA), Loddon, Norfolk, UK, 2005.

5. Kinney, G. Practical risk analysis for safety management [Text] / Kinney G, Wiruth A. D. -California : Naval Weapons Center, June, 1976.

6. Framework model of product risk assessment [Text] / Gene Rider, Dirk van Aken, Carian van de Sman, John Mason and Xiao Chen // International Journal of Injury Control and Safety Promotion. - 2009. - Vol. 16. - №. 2. - pp. 73-80.

7. Establishing a comparative inventory of approaches and methods used by enforcement authorities for the assessment of the safety of consumer products covered by Directive 2001/95/EC on general product safety and identification of best practices [Text] / Floyd, P. J., Nwaogu, T. A., Sa-lado, R., George, C., Vernon, J. : Final Report J497 prepared by Risk & Policy Analysis Limited for European Commons Directorate General SANCO). Loddon, UK, 2006.

8. Floyd, P.J. Risk ranking/or small and medium enterprises contract [Text] / P.J. Floyd, A.J. Footitt // (Research report 256/1999 prepared by risk & policy analysis limited for the health and safety executive). Colgate, UK: Crown, 1999.

Лесотехнический журнал 4/2015

127

Деревопереработка. Химические технологии

9. European Commission (2004a). Guidelines for the management of the community rapid information system (rapex) and for notifications presented in accordance with article II of Directive 2001/95/EC Retrieved November 12,2008 from [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://ec.europa.eu/consumers/conssafe/prod _safe/gpsd/rapex guid_en.pdf.

10. Modeling Approaches for Characterizing and Evaluating Environmental Exposure to Engineered Nanomaterials in Support of Risk-Based Decision Making [Text] / Christine Ogilvie Hendren, Michael Lowry, Khara D. Grieger, Eric S. Money, John M. Johnston, Mark R. Wiesner, Stephen M. Beaulieu // Environ. Sci. Technol. - 2013. - № 47. - pp. 1190-1205.

11. Ann M. Pooler, Center for Excellence in Long-Term Care, 2003.

References

1. Anisimov M.V. Razrabotka teorii i metodov vozdejstvija jelektromagnitnyh polej na napolniteli kleevyh kompozicij dlja uluchshenija jekologichnocti i prochnocti fanery dis. kand. tehn. nauk [Razrabotka theory and methods of exposure to electromagnetic fields napolniteli kleevyh compositions to improve ekologichnocti prochnocti and plywood. Ph.D. in ingeneering Dis.]. Voronezh, 2014, 291 p. (In Russian).

2. Belchinskaya L.I., Tkachev O.A., Lavlinskiy O., Anisimov M.V. Adsorbcija formal'degida aktivirovannymi napolniteljami karbamidoformal'degidnyh smol [Adsorption of activated fillers formaldehyde urea-formaldehyde resins]. Voronezh, 2014, 224 p. (In Russian).

3. Hodosova N.A. Snizhenie koncentracii formal'degida v okruzhajushhej srede alju-mosilikatnymi sorbentami dis kand. him. nauk [Reducing the concentration of formaldehyde in the environment alu-mosilikatnymi sorbents Ph.D. in Chemical. Sciences Dis.]. Ivanovo, 2009, 197 p. (In Russian).

4. Benis H.A. Product Risk Assessment Nomograph, report prepared for the New Zealand Ministry of Consumer Affairs, dated February 1990. European Commission Establishing a Comparative Inventory of Approaches and Methods Used by Enforcement Authorities for the Assessment of the Safety of Consumer Products Covered by Directive 2001/95/EC on General Product Safety and Identification of Best Practices. Report prepared by Risk & Policy Analysts (RPA), Loddon, Norfolk, UK, 2005.

5. Kinney G., Wiruth A.D. Practical risk analysis for safety management. California : Naval Weapons Center, June, 1976.

6. Gene Rider, Dirk van Aken, Carian van de Sman, John Mason and Xiao Chen Framework model of product risk assessment. International Journal of Injury Control and Safety Promotion, 2009, Vol. 16, no. 2, pp. 73-80.

7. Floyd P.J., Nwaogu T.A., Salado R., George C., Vernon J. Establishing a comparative inventory of approaches and methods used by enforcement authorities for the assessment of the safety of consumer products covered by Directive 2001/95/EC on general product safety and identification of best practices. Final Report J497 prepared by Risk & Policy Analysis Limited for European Commons Directorate General SANCO). Loddon, UK, 2006.

8. Floyd P.J., Footitt A.J. Risk ranking/or small and medium enterprises contract. (Research report 256/1999 prepared by risk & policy analysis limited for the health and safety executive). Colgate, UK: Crown, 1999.

128

Лесотехнический журнал 4/2015

Деревопереработка. Химические технологии

9. European Commission (2004a). Guidelines for the management of the community rapid information system (rapex) and for notifications presented in accordance with article II of Directive 2001/95/EC Retrieved November 12,2008 from Available at: http://ec.europa.eu/consumers/conssafe/prod _safe/gpsd/rapex guid_en.pdf.

10. Christine Ogilvie Hendren, Michael Lowry, Khara D. Grieger, Eric S. Money, John M. Johnston, Mark R. Wiesner, Stephen M. Beaulieu Modeling Approaches for Characterizing and Evaluating Environmental Exposure to Engineered Nanomaterials in Support of Risk-Based Decision Making. Environ. Sci. Technol, 2013, no. 47, pp. 1190-1205.

11. Ann M. Pooler, Center for Excellence in Long-Term Care, 2003.

Сведения об авторе

Анисимов Максим Вячеславович - младший научный сотрудник кафедры химии ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», кандидат технических наук, г. Воронеж, Российская Федерация; e- mail: maxmail-work@gmail.com.

Information about author

Anisimov Maxim Viacheslavovich - Junior Researcher of chemistry department Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», PhD in Engineering, Voronezh, Russian Federation, email: maxmailwork@gmail.com.

DOI: 10.12737/17411 УДК 674.402

ИСТОРИЯ МЕБЕЛИ В СТИЛЕ КЛАССИЦИЗМА В. А. Гарин1

доктор технических наук, профессор Е. М. Разиньков1 кандидат технических наук, доцент А. Н. Чернышев1 1 - ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», г. Воронеж, Российская Федерация

Классицизм (неоклассицизм) конца XVIII века - это дань великого столетия мебельного искусства античным художественным формам. Во Франции, где новый стиль именуется стилем Людовика XVI, классицизм был последним в ряду "королевских стилей". Принцип периодизации "по королям" носит весьма условный характер. Нельзя определять хронологические рамки классицизма началом правления и годом смерти короля Людовика XVI (1774-1789 годы). Подобная периодизация еще менее оправдана для других стран. Она родилась в связи с тем, что основными заказчиками архитектуры, интерьера и мебели были королевская семья и придворная аристократия, а уже дальше влияние двора распространялось и на всю страну в целом. Несмотря на всю талантли-

Лесотехнический журнал 4/2015

129