Сучасні деревооброблювані технології

Зразок розмірами 250х55х15,3 мм, кладеться на дві нерухомі опори між якими відстань становить 200 мм. На зразок за допомогою навантажуючого валика, (по середині зразка) подають навантаження до початку руйнування зразка. В цей час лаборант знімає дані, тобто максимальне навантаження, яке призвело до руйнування зразка.

Міцність при згині характеризується відношенням згинаючого моменту М моменту опору W поперечного перерізу зразка, до якого прикладена максимальне навантаження, для прямокутного зразка вона визначається за формулою

зг = 2 = 14.5, Мпа,

де Pmax - максимальне зусилля, яке надають зразку ,

l - довжина зразка ;

b - ширина зразка ;

h2 - висота зразка .

Визначення границі міцності при розтягу впоперек пласті СП плит

По даному показнику оцінюють якість склеювання середнього шару і міцність стружкових плит в найбільш слабкому напрямі.

Для досліду беремо три зразки, з яких два зразки розмірами 65х50 мм, які слугують як колодки, третій зразок розміром 50х50 мм який піддається випробовуванню. Між колодками кладуть зразок 50х50 мм попередньо змащений смолою та затискають у ваймі до повного склеювання ( не менше 24 годин). Після склеювання зразок розміщують в затискачах , вмикають навантаження яке розтягує зразок перпендикулярно пласті поступово нарощуючи навантаження до руйнування зразка в середньому шарі.

Межу міцності визначають розрахунковим шляхом як відношення руйнуючого навантаження до руйнування зразка в середньому шарі, що розраховується за формулою

і = Мпа

де: F - прикладена сила розтягу;

l - довжина розтягаю чого зразка;

b - ширина розтягуючого зразка .

Визначення щільності в СП плитах

Визначення щільності проводяться на зразках розміром 100х100, а саму щільність перевіряють, як відношення маси зразку до її об'єму. Зразки зважують на вагах з точністю 0.1% і розраховують за формулою:

де m- маса зразку, г;

l,b,h- габаритні розміри зразку, мм.

щ =

Таблиця 2.8

Результати отриманих випробувань на підприємстві ВАТ «Аверс»

Випробовування зразків СП плит із новим отверджувачем 0.2 г
Вологість, %	Розбухання, %	Границя міцності при згині, Мпа	Границя міцності при розтягу Мпа	Щільність, Кг/м3
6,45	18,64	14,5	0,30	765,43
6,49	19,00	14,5	0,30	760,21
6,51	18,68	14,2	0,31	760,00
Випробовування зразків СП плит із новим отверджувачем 0.3г
6,30	18,00	14,50	0,30	762,23
7,00	18,00	14,50	0,30	759,41
7,00	19,00	14,00	0,30	754,67
Випробовування зразків СП плит із новим отверджувачем 0.4 г
6,50	190	12,90	0,30	740,13
6,70	19,04	13,50	0,30	748,31
7,00	18,99	14,00	0,30	740,02

Таблиця 2.9 Результати отриманих випробувань на підприємстві ВАТ «Аверс» (друге випробування)

Випробовування зразків СП плит із новим отверджувачем 0.2 г
Вологість, %	Розбухання, %	Границя міцності при згині, Мпа	Границя міцності при розтягу Мпа	Щільність, Кг/м3
6,20	18,60	15,00	0,30	768,00
6,00	19,00	15,00	0,31	762,01
6,40	18,00	14,00	0,30	758,00
Випробовування зразків СП плит із новим отверджувачем 0.3г
6,25	18,20	16,00	0,31	769,00
6,50	18,00	14,70	0,30	760,00
6,50	18,00	15,00	0,31	765,01
Випробовування зразків СП плит із новим отверджувачем 0.4 г
6,50	19,00	15,00	0,30	754,60
7,00	18,50	15,60	0,30	754,17
7,00	18.36	14,25	0,31	751,00

Таблиця 2.10 Перевірка фізико-механічних показників СП плит згідно ГОСТ 10632-89

Показник	Норма для марки
	П-А	П-Б
Розбухання	%, не більше
Протягом 24-х годин	22	33
Протягом 2-х годин (плит підв. Водостій.)	12	15
Міцність при згині для плит товщиною:	Мпа , не менше
8-12 мм	18	16
13-19 мм	16	14
20-30 мм	14	12
Міцність при розтягу перпендикулярно пласті , для плит товщиною:	Мпа
8-12 мм	0,35	0,30
13-19 мм	0,30
20-30 мм	0,25
Опір висмикуванню шурупів	Н/мм2 , не менше
з пласті	55	50
з крайки	50	45
Короблення мм/м	1,2	1,6
Шорсткість:	Rmmax
для звичайної поверхні	50	50
для дрібно структурної поверхні	32	40
для не шліфованої поверхні	320	500

2.8 Перевірка вмісту вільного формальдегіду (перфораторний метод) згідно з ДСТУ EN 120:2006

Перед випробовування відбирають 12 зразків розміром 25 мм х 25х мм для визначення вологості, а також зразків загальною масою приблизно 500 г для екстрагування у перфораторі. Дані зразки герметично запаковують за кімнатної температури.

Визначення кількості формальдегіду у випробному зразку виконують не більше ніж через 72 години після відбирання зразків, але не більше ніж два тижні.

Визначення вмісту вологи

Вміст вологи визначають згідно з EN 322.

Визначення вмісту вологи проводять з чотирьох випробних зразків (25 ммх25мм).

Перед визначенням вологи зразок зважують з точністю 0.1% на годинниковому склі, а потім висушують в сушильній шафі за температури (103±2) 0С до постійної маси (приблизно 12 год).

Постійна масу зважують, коли результати двох зважувань, проведених в інтервалі не менше ніж через 6 год, де показник не повинен відрізнятися більше ніж на 0.1% від маси випробного зразка.

Після видалення зразків з сушильної шафи випробні зразки охолоджують в ексикаторі перед зважуванням.

Екстрагування у перфораторі

Приблизно 110 г випробних зразків зважують з точністю до 0.1 г і розташовують у кругло донній колбі, додаючи 600 см3 толуолу, потім колбу з'єднують з перфоратором. Приблизно 1000см3 дистильованої води наливають у перфоратор, залишивши від 20 мм до 30 мм між поверхнею води та сифонним виходом перфоратора. Потім приєднують холодильник та устаткування абсорбції газу. Абсорбційну місткість устаткування наповнюють 300 см3 дистильованої води і приєднують до апарату.

Коли апарат зібрано, нагрівають та охолоджують воду.

Толуол просочується через перфоратор зі швидкістю від 70 крапель до 90 крапель за хвилину.

Треба слідкувати щоб з абсорбційною колбою в усі частини устаткування не потрапила вода: як під час екстрагування, так і після закінчення процесу.

Екстрагують протягом двох годин, починаючи з моменту, коли перша бульбашка пройде через встановлений фільтр. Нагрів має бути таким, щоб процес створення бульбашок почався в діапазоні часу від 20 хвилин до 30 хвилин після увімкнення нагрівача.

Через дві години нагріву нагрівач вимикають і від'єднують абсорбційну місткість.

Воду, яка міститься у перфораторі, після охолодження до кімнатної температури переливають у мірну колбу за допомогою трубки зі стопорним вентилем. Перфоратор обполіскують дистильованою водою у кількості 200см2. Цю процедуру проводять дворазово. Цю воду далі переливають у мірну колбу разом з виділеним толуолом. Об'єм вмісту у колбі, разом з дистильованою водою, повинен бути 200см3.

«Холосте» випробування

Випробування проводять повторно без випробних зразків, використовуючи толуол з тієї самої упаковки, яку використовували для екстрагування.

2.8.1 Визначення вмісту формальдегіду в екстракті

Вміст формальдегіду у водному екстракті визначають фотометричним методом, використовуючи ацетил ацетоновий метод.

Визначення базується на реакції Ханца, згідно з якою формальдегід у водному розчині реагує з іонами амонію та ацетил ацетону, що призводить до утворення діацетилдігідролутидину далі - ДДЛ. ДДЛ має максимальну абсорбцію на довжині хвилі 412 нм. Реакція характерна для формальдегіду.

Розчин ацетил ацетону 4 см3 ацетил ацетону поміщають у мірну колбу місткістю 1000 см3 і доводять до мітки дистильованою водою

Розчин ацетату амонію

200 мг ацетату амонію поміщають у мірну колбу 1000 см3 і доводять до мітки дистильованою водою.

Випробування

У колбу місткістю 50 см3 за допомогою піпетки додають 10см3 водного розчину, 10 см3 розчину ацетил ацетону, а також 10 см3 розчину ацетату амонію. Колбу закривають, струшують і протягом 15 хв. Нагрівають на водяній бані за температури 400С. Потім жовто-зелений розчин охолоджують до кімнатної температури, захищаючи від світла (протягом однієї години). Визначають спектральну поглинальну здатність на довжині хвилі 412 нм. Порівняно з дистильованою водою за допомогою спектрофотометра. Результат « холостого» випробування з дистильованою водою, визначений паралельно, використовують для визначення величини перфорації.

Стандартний розчин формальдегіду

Реактиви:

- Стандартний розчин йоду (J2) = 0.05 моль/дм3

- Стандартний розчин тіосульфату натрію с ( Na2S2O3) = 0.1 моль/дм3

- Стандартний розчин гідроксиду натрію с (NaOH ) = 1 моль/дм3

- Стандартний розчин сірчаної кислоти с (H2SO4) = 1 моль/дм3

- Стандартний розчин крохмалю = 1% (за масою).

Розчин калібрують перед використанням.

Приблизно 2.5 г розчину формальдегіду концентрацією від 35% до 40% розчиняють у мірній колбі на 1000 см3 і доводять до мітки дистильованою водою. Точну концентрацію формальдегіду визначають так.

Змішують 20 см3 стандартного розчину формальдегіду з 25 см3 розчину йоду та 10 см3 розчину гідроксиду натрію. Після 15 - хвилинної витримки за умови захисту від світла до суміші додають 15 см3 розчину сірчаної кислоти. Надмірну кількість йоду вилучають титруванням розчином тіосульфату. Після завершення титрування для індикації додають по краплі крохмалю. Паралельно проводять «холосте» випробування з 20 см3 води.

Вміст формальдегіду розраховують за формулою:

с (НСНО) = (V0 - V) x 15 [c (Na2S2O3)] /20

де с (НСНО) - концентрація формальдегіду, мг/дм3;

V0 - об'єм розчину тіосульфату в «холостому» випробуванні, см3;

V - об'єм розчину тіосульфату для титрування, см3;

c (Na2S2O3) - концентрація розчину тіосульфату, моль/дм3.

2.8.2 Опрацювання результатів

2.8.2.1 Визначення вмісту вологи

Вміст вологи Н (за масою %) у деревних плитах розраховують за формулою:

Н = ((m1 - m0)/(m0))x100

де m1 - маса випробних зразків до висушування, г;

m0 - маса випробних зразків після висушування, г.

Визначаємо вологість зразку:

Н = ((27.228 - 25.445)/(25.445))x100 = 7 %.

2.8.3 Визначення величини перфорації

Вміст формальдегіду, відомий як «величина перфорації», вимірюють у мг формальдегіду на 100 г сухої плити та розраховують за формулою:

Величина перфорації = мг/100г сухої плити

де - спектральна поглинальна здатність аналізованого розчину;

- спектральна поглинальна здатність розчину з дистильованою водою;

- нахил калібрувального графіка (мг/см3);

- вміст вологи в деревинній плиті, %;

- масса випробних зразків, у граммах;

Визначаємо величину перфорації зразків СП плит із персульфатом амонію

Величина перфорації = мг/100г сухої плити

Відповідно, вміст вільного формальдегіду на підприємстві становить від 19 до 22 мг/100г сухої плити (табл. 2.12).

Таблиця 2.12 Вміст вільного формальдегіду в СП плитах

№ п/п	Показники	Запропонований спосіб, вміст отверджувача, мас.ч	Існуючий спосіб
		0,2	0,3	0,4
1	Вміст вільного Формальдегіду	12,1	12,9	13,8	19-22
2	Вміст вільного Формальдегіду	11,9	12,4	13,1

2.9 Аналіз результатів досліджень

Точність та об'єктивність значення вимірювальної характеристики і правильність залежить від правильності обробки експериментальних даних.

Результат експериментальних досліджень розглядається як статистична сукупність випадкових величин. Достовірність даних вибірки забезпечується попереднім розрахованим числом спостережень. Для первинного оброблення експериментальних даних вибірки визначаємо такі статистичні дані вибірки: середнє арифметичне значення ; вибіркову дисперсію ; середнє квадратичне відхилення ; коефіцієнт варіації ; середню похибку значення , показник точності досліду .

Розрахунок проводимо для експериментальних досліджень із 0,2 масовими частинами персульфату амонію на:

- вологість;

- розбухання;

- границя міцності при згині;

- границя міцності при розтягу;

- Щільність (густина).

Проводимо статистичний розрахунок вологості

Спочатку визначаємо середнє арифметичне значення :

де , … - результати серії досліджень,

- кількість дослідів.

Дисперсія вибірки S2 становить:

Середнє квадратичне відхилення розраховується за формулою:

Коефіцієнт варіації, що є оцінкою змінності значень вибірки або відносною похибкою даної характеристики.

Середня похибка значень:

Показник точності:

Показник точності досліду повинен бути Р< 5%.

Проводимо статистичний розрахунок на розбухання СП плит

Спочатку визначаємо середнє арифметичне значення :

,

Дисперсія вибірки S2 становить:

Середнє квадратичне відхилення розраховується:

Коефіцієнт варіації, що є оцінкою змінності значень вибірки або відносною похибкою даної характеристики розраховується:

Середня похибка значень розраховується:

Показник точності розраховується :

Показник точності досліду повинен бути Р< 5%.

Проводимо статистичний розрахунок границі міцності при згині СП плит

Спочатку визначаємо середнє арифметичне значення :

,

Дисперсія вибірки S2 становить



Середнє квадратичне відхилення розраховується:

Коефіцієнт варіації, що є оцінкою змінності значень вибірки або відносною похибкою даної характеристики розраховується:

Середня похибка значень розраховується:

Показник точності розраховується :

Показник точності досліду повинен бути Р< 5%.

Проводимо статистичний розрахунок границі міцності при розтягу внутрішнього шару СП плит

Спочатку визначаємо середнє арифметичне значення :

,

Дисперсія вибірки S2 становить:

Середнє квадратичне відхилення розраховується:

Коефіцієнт варіації, що є оцінкою змінності значень вибірки або відносною похибкою даної характеристики розраховується:

Середня похибка значень розраховується:

Показник точності розраховується :

Показник точності досліду повинен бути Р< 5%.

Проводимо статистичний розрахунок щільності СП плит

Спочатку визначаємо середнє арифметичне значення :

,

Дисперсія вибірки S2 становить:

Середнє квадратичне відхилення розраховується:

Коефіцієнт варіації, що є оцінкою змінності значень вибірки або відносною похибкою даної характеристики розраховується:

Середня похибка значень розраховується:

Показник точності розраховується :

Показник точності досліду повинен бути Р< 5%.

Розрахунок статистичних даних із 0,3 та 0,4 мас. ч. наводяться в (табл. 2.13), а також другої частини випробувань(табл. 2.14).

Таблиця 2.13 Результати статистичної обробки зразків СП плит

Обробка результатів зразків СП плит із персульфатом амонію 0.2 мас. ч.
Найменування	Вологість, %	Розбухання, %	Границя міцності при згині, Мпа	Границя міцності при розтягу Мпа	Щільність, Кг/м3
Середнє арифметичне значення,	6,48	18,77	14,4	0,303	761,88
Дисперсія вибірки, S2	0,00095	0,0779	0,030	0,000035	9,4629
Середнє квадратичне відхилення, S	0,03	0,270	0,1732	0,00592	3,076
Коефіцієнт варіації, v	0,46	1,4	1,2	1,95	0,4
Середня похибка, Sy	0,0173	0,156	0,1001	0,0034	1,778
Показник точності, Р, %	0,26	0,83	0,69	1.1	0,23
Обробка результатів зразків СП плит із персульфатом амонію 0.3мас. ч.
Середнє арифметичне значення,	6,77	18,33	14,33	0,307	758,77
Дисперсія вибірки, S2	0,16335	0,33335	0,08355	0,0000335	14,59
Середнє квадратичне відхилення, S	0,404	0,5773	0,2887	0,00578	3,82
Коефіцієнт варіації, v	5,96	3,14	2,01	1,88	0,5
Середня похибка, Sy	0,2335	0,3337	0,1668	0,00334	8,4335
Показник точності, Р, %	3,45	1,82	1,16	1,08	1,11
Обробка результатів зразків СП плит із персульфатом амонію 0.4 мас. ч.
Середнє арифметичне значення,	6,73	19,01	13,47	0,307	742,82
Дисперсія вибірки, S2	0,06335	0,0077	0,30335	0,0000335	22,6081
Середнє квадратичне відхилення, S	0,2516	0,08774	0,5507	0,00578	4,7548
Коефіцієнт варіації, v	3,73	0,46	4,08	1,88	0,64
Середня похибка, Sy	0,1454	0,0507	0,3183	0,00334	2,7484
Показник точності, Р, %	2,1	0,26	2,36	1,08	0,37

Таблиця 2.14 Результати статистичної обробки зразків СП плит (друге випробування)

Обробка результатів зразків СП плит із персульфатом амонію 0.2 мас. ч.
Найменування	Вологість, %	Розбухання, %	Границя міцності при згині, Мпа	Границя міцності при розтягу Мпа	Щільність, Кг/м3
Середнє арифметичне значення,	6,2	18,53	14,67	0,303	762,67
Дисперсія вибірки, S2	0,04005	0,25335	0,33335	0,000035	25,33335
Середнє квадратичне відхилення, S	0,2001	0,5033	0,5774	0,00592	5,0332
Коефіцієнт варіації, v	3,22	2,71	3,93	1,95	0,66
Середня похибка, Sy	0,1157	0,2909	0,3337	0,0034	2,9094
Показник точності, Р, %	1,86	1,57	2,27	1.1	0,38
Обробка результатів зразків СП плит із персульфатом амонію 0.3мас. ч.
Середнє арифметичне значення,	6,42	18,07	15,23	0,307	764,67
Дисперсія вибірки, S2	0,0289	0,0531	0,46335	0,0000335	20,33335
Середнє квадратичне відхилення, S	0,1444	0,23043	0,68069	0,00579	4,50925
Коефіцієнт варіації, v	2,25	1,27	4,47	1,88	0,58
Середня похибка, Sy	0.08368	0,13319	0,39346	0,00334	2,60653
Показник точності, Р, %	1,3	0,73	2,58	1,09	0,34
Обробка результатів зразків СП плит із персульфатом амонію 0.4 мас. ч.
Середнє арифметичне значення,	6,83	18,62	14,95	0,303	753,26
Дисперсія вибірки, S2	0,083335	0,1132	0,915	0,000035	3,86565
Середнє квадратичне відхилення, S	0,28870	0,336452	0,956556	0,00592	1,966126
Коефіцієнт варіації, v	4,22	1,81	6,39	1,95	0,26
Середня похибка, Sy	0,166878	0,19448	0,552922	0,0034	1,136489
Показник точності, Р, %	2,44	1,04	3,69	1.1	0,15

РОЗДІЛ 3. ЕФЕКТИВНІСТЬ РЕЗУЛЬТАТІВ ДОСЛІДЖЕНЬ

3.1 Ефективність запропонованих рішень

Вихідні дані для розрахунку параметрів СП плит:

Розміри готових плит (l, b, h) 3500х1750х16 мм

Товщина не шліфованої плити 17,5

Щільність тришарової плити 750 кг/м3

Зовнішні шари ( 35% від товщини) - дрібно-структурні

Головний прес - позиційний 20-ти поверховий

Температура пресування 180 0С

Розрахунок продуктивності головного обладнання

При виробництві СП плит головним обладнанням є гарячий прес. Через це від нього розраховують потужність підприємства. Кількість іншого обладнання розраховують, так щоб забезпечити безперервний процес пресу та використовувати його протягом трьох змін.

Розраховуємо ефективність машинного часу для обладнання в плитному виробництві, що розраховується за формулою:

Теф = год.,

де 365 - кількість днів у році;

20 та 32 - кількість днів, які передбачені , відповідно, на капітальний та профілактичний ремонт;

9 - святкові дні;

3 - число робочих змін за добу;

8 - тривалість зміни в годинах.

Розраховуємо погодинну продуктивність головного обладнання за формулою:

Пгод = , м3/год;

де n - кількість поверхів пресу, в.;

l,b,h - розміри обрізної плити, м;

Тц - тривалість циклу пресування, в.;

Квк - коефіцієнт використання головного конвеєру (0.8-0.85).

Тривалість циклу пресування в позиційному пресі залежить від питомого часу пресування розраховується за формулою:

Тц = h+

де в./мм;

h - товщина не шліфованої плити;

- час на допоміжні операції (1,8 - 2,0).

Пгод = = 12,33552632 м3/год.

Потужність підприємства М дорівнює річній продуктивності головного обладнання, яка розраховується за формулою:

Мр = ПгодхТеф

М = 12,33552632 х 7296 = 90000 м3/год.

3.1.1 Потреба в клейових матеріалах

На підприємстві ВАТ «Аверс», в якості в'яжучого використовується карбамідоформальдегідна смола з отверджувачем у вигляді 20% водного розчину хлористого амонію. Для зовнішніх шарів можна використовувати смолу без отверджувача.

Розрахунок потреби в'яжучого qсух.см (за сухим залишком), кг/м3, визначається для внутрішнього шару за формулою:

Квт.вн

де та - щільність смоли в шарах плити;

Wпл - вологість готової плити (8%);

процентне співвідношення зовнішнього та внутрішнього шарів (для плити товщиною 16 мм, яка до шліфування має товщину 17,5 мм, з них 6,65 мм (38%) відповідно зовнішні шари та 10,85 мм (62%) - внутрішній шар, який не змінюється після шліфування;

Квт.вн - коефіцієнти втрат смоли на усіх ділянках виробництва внутрішнього шару, що розраховується за формулою:

Квт.вн =КсмКтрКроз. (3.6)

Ксм - коефіцієнти втрат смоли на усіх ділянці змішування ( в розрахунку Ксм = 1,007);

коефіцієнт втрат при транспортуванні стружки ;

- коефіцієнт втрат при форматному розкрої (емпірично, для лінії с позиційним пресом =1,05);

Квт.вн =1,007?1,01?1,05=1,07.

Відповідно, щільність внутрішнього шару складає:

кг/м3.

Рецепт смоли на підприємстві: Смола 100 м. ч.

- хлористий амоній 1,0 м. ч..

Рецепт смоли, що пропонується: Смола 100 м. ч.

- персульфат амонію 0,2 м. ч..

Потреба в хімічних речовинах на 1м3 готової продукції, яка використовується на підприємстві розраховується за формулою:

= n?

де n - Кількість затверджувача.

.

.

Кількість грошей, Ех,а, яка затрачається для закупівлі хлористого амонію на річну програму випуску СП плит становитиме:

Ех,а = Qх.х.б хЦх.а хQп,р, грн./рік

де Qх.х.б - витрати затверджувача на 1м3 плити;

Цх.а - ціна одного кілограму хлористого амонію, грн. Цх.а = 10,2 грн (додаток Г);

Цх.а - ціна одного кілограму персульфату амонію, грн. Цп.а = 15 грн (додаток Г)

Qп,р - річний обсяг виготовленої продукції.

Ех,а = 1,6921х10,2х90000 = 1553347 грн/рік

Кількість грошей, Ех,а яка затрачається для закупівлі персульфату амонію на річну програму випуску СП плит становитиме:

Еп.а. = Qп.а. хЦп.а. хQп.а., грн./рік

Еп.а. = 0,3384х15х90000 = 456840 грн/рік.

Різниця між затраченими грошима на закупівлю отверджувачів буде економією Е підприємства від впровадженого (табл. 3.1), що розраховується за формулою:

Е = Ех.а - Ех а

Е = 1553347 -456840 =1096507 грн.

Таблиця 3.1 Економічний ефект від впровадження персульфату амонію

Назва	Кількість речовини, кг/м3	Річна програма підприємства, м3/рік	Ціна отверджувача, кг	Кількість витрачений грошей, грн./рік	Економічний ефект, грн./рік
Хлористий амоній	1,6921	90000	10,2	1553347	0
Персульфат амонію 0,2 мас. ч.	0,3384	90000	15	456840	1096507
Персульфат амонію 0,4 мас. ч.	0,50763	90000	15	685300	868046
Персульфат амонію 0,4 мас. ч.	0,67684	90000	15	913734	639613

Примітка: Крива червоного кольору показує затрати отверджувача на річну програму грн./рік. Крива червоного кольору показує економічність впровадження персульфату амонію.

РОЗДІЛ 4. ОХОРОНА ПРАЦІ

4.1 Загальні відомості про охорону праці

Питання трудового законодавства, взаємини між власником (керівником) підприємства або організації й працівником, які стосуються техніки безпеки, виробничої санітарії й гігієни, в нашій країні регулюються Законом «Про охорону праці» від 14 жовтня 1992 року[29]. Вивченням умов праці в різних галузях промисловості, де проводять розробку рекомендацій з їх поліпшення.

Охорона праці - це комплекс законодавчих, технічних, санітарно-гігієнічних й організаційних заходів, спрямованих на забезпечення здорових і безпечних умов праці.

Охорона праці і забезпечення умов дотримання правил техніки безпеки на виробничому майданчику - прямий обов'язок керівництва деревообробних організацій, фірм і відповідальних за виконання таких робіт. За загальний стан техніки безпеки на виробництві або організації відповідають начальник (керуючий) і головний інженер (управління, фірми). Контроль за дотриманням правил техніки безпеки й виконанням організаційно-технічних і санітарно-гігієнічних заходів щодо запобігання травматизму й професійних захворювань покладено на осіб, призначених адміністрацією будівельної організації із числа інженерно-технічного персоналу, а також на інспекторів. Ці особи зобов'язані контролювати виконання відповідних наказів, інструкцій і розпоряджень із питань техніки безпеки, проводити інструктажі, брати участь у періодичних випробуваннях машин, механізмів, тощо, а також брати участь у комісіях з розслідування причин аварій і випадків травматизму на будівельному майданчику.

Травматизм - це несподіване ушкодження організму людини, нанесення йому травми. Травми бувають виробничі й побутові. Виробничі травми трапляються при виконанні працівником його службових обов'язків, а також на шляху до місця роботи й з роботи. Побутові травми - це ушкодження, що відбулися в домашніх умовах або в інших обставинах, не пов'язаних з виробництвом.

Із даних визначень можна зробити висновок, що поняття травматизм трактується неоднозначно, адже травми можуть виникати, якщо використовуються різні хімічні компоненти, які не є повністю дослідженими або досліджуються. Саме із таких речовин виготовляють багато композиційних матеріалів. Серед таких матеріалів є плитне виробництво, а саме: стружкові та волокнисті плити різної щільності, в яких використовується така речовина, як формальдегід, що перебуває в них у двох станах:

· зв'язаному;

· вільному.

Відповідно зв'язаний формальдегід становить 70-80%, а вільний займає решту але він при цьому виділяється в процесі експлуатації виробів з деревини та виробів на їх основі.

Завданням охорони праці є виявити та мінімізувати шкідливий вплив таких речовин.

4.2 Вплив вільного формальдегіду на здоров'я людини

Формальдегід - потужний подразник очей, верхніх дихальних шляхів та шкіри. За свідченням ряду досліджень, він також впливає на центральну нервову систему, викликаючи головні болі, втому і депресію. Він також потенційно може викликати астму і астматичні напади як неспецифічний подразник. Крім того, дослідження на тваринах дозволяють припустити, що формальдегід - потенційно канцерогенна речовина.

Останні медичні обстеження людей з професійним ризиком дозволяють припустити, що формальдегід викликає рак у людини. Обстеження мешканців пересувних будинків, в яких концентрація формальдегіду перевищує 0,10 проміле протягом понад 10 років, вказують на значно збільшує ризик раку горла. Цей ризик приблизно 2 на 10000 чоловік.

Хоча стурбованість з приводу раку отримала основну частку уваги громадськості і регулюючих органів, розслідування скарг споживачів і медичні дослідження вказують, що гострі симптоми роздратування, які пов'язані з присутністю формальдегіду в повітрі житлових приміщень - дуже суттєва проблема охорони здоров'я.

Недавні наукові дослідження вказують, що формальдегід здатний викликати симптоми в чутливих людей при тих концентраціях, які зазвичай зустрічаються в самих різних будинках виготовлених із плитного виробництва.

При рівнях формальдегіду, типових для багатьох мобільних і модульних будинків (0,35 проміле), датські дослідники виявили досить часту зустрічальність наступних ознак (у порівнянні з контрольною групою): подразнення очей, носа і горла, головний біль, нетипова втома, менструальні порушення і неприродна спрага. Канадські дослідження мешканців будинків з карбамідофомальдегідною піноізоляцією показали кількісний зв'язок між концентрацією формальдегіду в повітрі всередині будівель і наступними ознаками: запаморочення, діарея, подразнення очей, кровотеча з носа, кашель і слиновиділення. Середні значення концентрації формальдегіду в цих будинках були дуже низькі - 0,045 проміле. Цікаво, що проживання в таких будинках було пов'язано з істотним збільшенням об'єктивних симптомів, опірності носових дихальних шляхів і метаплазія носових епітеліальних клітин. Останнє, як вважають, є відповіддю на подразнення.

Дослідження, які проводилися в Державному університеті Болл, продемонстрували кількісну зв'язок між рівнем формальдегіду в житлових приміщеннях типу пересувних будинків і будинків з основою підлоги з СП плит і серйозністю 16-ти різних ознак. Вони включають: подразнення очей, сухе запалене горло, слизисто-водянисті виділення з носа, кашель, подразнення та інфікування пазух носа, головний біль, незвичну втому, депресію, труднощі зі сном, висип, кровотеча з носа, нудоту, діарею, біль у грудей і черевну біль. Ці значущі зв'язку спостерігалися при середній концентрації 0,09 проміле. Дослідження змушують припустити, що низький рівень формальдегіду (менше 0,10 проміле), звичайний в багатьох будинках у США, достатній, щоб підсилити існуючі ознаки або безпосередньо їх викликати.

4.2.1 Формальдегід - джерела і рівні

Хоча формальдегід використовується в різноманітних споживчих виробах, досить невеликої кількості виділеного вільного формальдегіду, щоб значно забруднити повітря в приміщенні. Проблемні вироби, серед яких основа підлоги з СП плит, дерев'яна обшивка, меблі, фанера, при виробництві яких використовуються формальдегідні смоли. Для дерев'яних виробів ці смоли використовуються як внутрішні клеї.

Формальдегідні смоли хімічно нестабільні. Вони можуть виділяти як формальдегід, який не прореагував і залишився в смолі, так і формальдегід, безпосередньо виділився при гідролітичною розкладанні смоли. Саме виділення непрореагованого формальдегіду перш за все є відповідальним за високі початкові рівні формальдегіду в таких приміщеннях, як нові пересувні будинки, звичайні будинки з основою підлоги з СП плит.

Виділення більшої частини непрореагованого формальдегіду зазвичай відбувається, в залежності від виробу, приблизно протягом 6 місяців. Після того, як основна частина летючого формальдегіду виділилася, його рівень усередині приміщення може бути лише часткою від того, коли вироби були новими. Зазвичай зниження на 50 і більше відсотків.

Хоча істотне зниження очікуване, проблема не зникає, як можна було б подумати. Може відбуватися істотне безперервне виділення формальдегіду, оскільки полімерна смола піддається гідролітичного розкладання. Через це виділення вільного формальдегіду з виробів з смолами формальдегідів може тривати протягом невизначеного періоду.

Вироби, що виділяють формальдегід, відрізняються за потенціалом емісії. Отже, внутрішні рівні формальдегіду будуть значною мірою визначатися характером готівкових джерел. Додатково вони також визначаються кількістю матеріалів, використаних в інтер'єрі.

Всупереч звичайній думці про те, що внутрішній рівень формальдегіду визначається сукупною емісією всіх наявних джерел, лабораторні дослідження показують, що головні джерела формальдегіду взаємодіють. Ця взаємодія може призводити до самих різних результатів: до пригнічення виділення, до невеликого збільшення або до повної адитивності тощо.

4.2.2 Меблі - вплив формальдегіду

З метою економії і простотою виготовлення меблів найчастіше використовують матеріали плитного виробництва.

Саме з меблями пов'язані дві проблеми забруднення житла формальдегідом і супутніх житлу симптомів, які звичайно недооцінюють. Тільки меблі для кухні або ванної кімнати потенційно може підняти рівень формальдегіду в житловому приміщенні до 0,10 проміле і вище, особливо, коли вони нові. Майже всі меблеві комплекти з дерева, у тому числі з масиву, можуть виділяти суттєві кількості вільного формальдегіду в житлових приміщеннях будинків. Типові матеріали, які використовуються у виготовленні меблів, включають СП, МДФ (фіброліт) і фанеру. МДФ - найбільш потужне джерело формальдегіду, знайдений в житлових приміщеннях. Він часто використовується в меблях як основний матеріал, що покриваються фанерою. Звичайно це плита товщиною 5 / 8 дюйма, що нагадує товсту ВП (оргаліт). Однак, оргаліт зазвичай товщиною 1 / 4 дюйма і не використовує клейкі речовини, що містять карбамідоформальдегіди. СП плити часто використовується для полиць, як серцевина матеріал для обклеювання шпоною і для стільниць. У стільницях нижня поверхня не закрита бар'єрами із пластику і може бути потужним джерелом формальдегіду. Меблі можуть бути зроблені із фанери хорошої якості. Навіть такі меблі стають потужним джерелом формальдегіду, хоча і меншим, ніж зроблена з СП і ВП. Досить зазвичай використання всіх трьох типів матеріалів (СП, ВП і фанери) в одному предметі або комплекті меблів.

Більша частина продається дерев'яних меблів зроблена з деревних матеріалів з використанням карбамідоформальдегідних смол. Вони особливо помітні там, де використовують ВП і СП плити. Останні, як правило, служать основними матеріалами, на які накладається фанера або шпон (або, у разі недорогих меблів, ламінат на основі паперу або пластика).

Меблі, зроблені з фанери і масиву або ж цілком з масиву, також можуть бути суттєвим джерелом формальдегіду. У даному випадку їм стають окислені оздоблювальні (лакофарбові та ін..) матеріали, що містять карбамідоформальдегідну смолу, - особливо протягом перших шести місяців після застосування. Такі оздоблювальні матеріали звичайно застосовуються до підлог з дерева та передпродажної оброблених дерев'яним матеріалами.

4.3 Екологічні фактори

Рівні формальдегіду в житловому будинку або іншій будівлі залежать не тільки від потужності і кількості його джерел, але також і від екологічних умов зовні і всередині. Особливо істотні серед них внутрішня температура і відносна вологість. Як правило, в діапазоні 18-30 градусів Цельсія. Зростання температури на кожні 5 градусів призводить приблизно до подвоєння вмісту формальдегіду в повітрі. Відповідно, зниження на 5 градусів викличе 50%-е зниження рівня. Менш суттєвим, але, проте, важливим ефектом володіє вологість. При збільшенні відносної вологості від 30 до 70% можна очікувати приблизно 40%-ого збільшення рівня формальдегіду.

Низька відносна вологість протягом зимового періоду в багатьох будинках - одна з головних причин значно менших рівнів формальдегіду, що реєструються в житлових приміщеннях взимку. Ефект низької вологості особливо важливий у будинках з карбамідофомальдегідною піноізоляцією.

На додаток до низької вологості, більш низькі зимові рівні формальдегіду викликані збільшенням вентиляції, що природно знижує вміст формальдегіду в повітрі приміщень. Збільшення вентиляції пов'язано з більшою різницею температури всередині і зовні і сильнішими струмами повітря. Чим більша різниця температур між внутрішньою та зовнішньою частиною будівлі, тим нижче рівень формальдегіду. Навпаки, менша різниця температур підвищує концентрацію формальдегіду. Такі температурні умови звичайні навесні і восени. Визначення кількості вільного формальдегіду в СП плитах та шляхи його зниження наведено в (Розділі 2).

Максимальні значення концентрація формальдегіду, як правило, досягає при теплих, вологих умовах, особливо в закритих приміщеннях непровітрюваних. Підвищена концентрація може очікуватися в північних районах навесні і восени, якщо в літні місяці приміщення провітрюють, відкриваючи вікна, або ж навесні, влітку та восени, якщо використовуються кондиціонери.

4.4 Заходи щодо використання та зберігання карбамідоформальдегідних в'яжучих

Клеї, а також їх складові компоненти (отверджувачі, розчинники), можуть негативно виливати на слизові оболонки, шкіру, нервову систему і печінку людини. Як наслідок може бути поява дерматиту, гнійного кон'юнктивіту, сильного подразнення слизових оболонок дихальних шляхів, задухи і хрипів у легенях. Тому мають бути передбачені заходи для захисту шкіряних покривів робітників і забезпечена повна чистота повітря виробничих приміщень.

Вміст продуктів, які виділяються з клеїв, обмежується величинами, наведеними у (табл. 4.1).

Шкідливі і небезпечні фактори, що виникають на окремих дільницях виробництва, усувають шляхом виконання вимог, наведених вище, а також вживанням специфічних заходів безпеки і охорони праці.

Робота на складах сировини пов'язана з небезпеками під час переміщення і складування важких вантажів і шкідливістю, зумовленою фізичними навантаженнями і роботою в умовах атмосферних впливів на організм людини.

Таблиця 4.1 Допустимий вміст в різних середовищах деяких продуктів

Продукт	Допустимий вміст вільних продуктів, мг/л
	в атмосферному повітрі	в повітрі виробничих приміщень	в атмосфері житлових приміщень	У воді
Фенол	0,00001	0,005	0,00001	0,001
Формальдегід	0,000035	0,0005	0,000035	0,5
Аміак	0,0002	0,02	0,0002	-

Основною небезпечною зоною на підприємстві є зона гарячого пресу, тому вона повинна бути обладнана зонтами з механічною витяжкою, для забезпечення видалення шкідливих речовин, що виділяються в процесі склеювання СП плит.

4.5 Охорона навколишнього середовища

Питання збереження навколишнього середовища мають величезне міждержавне значення. Будь-яке промислове підприємство повинно організовувати своє виробництво так, щоб викиди стічних вод, відпрацьованих димових газів, випаровувань, різних твердих відходів були мінімальними. Всі можливі джерела забруднення території підприємства і прилеглих земельних ділянок, водоймищ, атмосфери повинні бути ретельно вивчені і класифіковані за ступенем їх екологічної небезпеки. Потім необхідно передбачити ефективні заходи щодо зниження і усунення їх впливу на навколишнє середовище.

Ефективні заходи щодо охорони навколишнього середовища на складі сировини і дільниці підготовки сировини до такі:

- обладнання бетонованих майданчиків для складування деревини з організацією добре і ефективно діючої системи очищення стічних вод;

- утилізація всіх деревинних відходів що утворюються під час переробки деревинної сировини;

- створення безвідходної технології перероблення деревини (починаючи зі складу сировину) із замкненим циклом виробництва.

При цьому необхідно враховувати високу ефективність комбінованої хіміко-механічної технології. Наприклад, відходи від розкроювання сировини доцільно разом з іншими відходами обрізного цеху готових плит, використати у виробництві стружкових плит.

Аналогічні вимоги ставляться до роботи дільниць з приготування смол і клеїв, та до дільниці склеювання СП плит. На цих дільницях потрібно особливо ретельно контролювати викиди стічних вод, які можуть містити в собі токсичні речовини (фенол, формалін, їдкий натрій і ін.). Попадання навіть невеликої кількості цих хімікатів в прилеглі до підприємства водоймища неприпустимі.

ВИСНОВОК

Висунуті та підтверджені уявлення про те, що властивості композиційних матеріалів можуть бути значно покращені, а технологічний процес їх виготовлення інтенсифікований шляхом додавання персульфату амонію до карбамідоформальдегідної смоли.

Зіставлення отриманих властивостей олігомерів і полімерів, показало можливість не знижуючи фізико-механічні властивості СП плит покращити показник екологічності композиційних матеріалів.

Під час випробувань було встановлено, що виготовлення зразків СП плит із 0,2, 0,3, 0,4 масовими частинами, де використовувався запропонований отверджувач задовольнило вимоги поставленні в завданні.

Для видалення відмічених вище недоліків, що пов'язані із виділенням вільного формальдегіду, де спільна прискорена поліконденсація персульфату амонію разом із карбамідофомальдегідною смолою у внутрішньому шарі підтвердила запропонований метод, в результаті чого зменшилася кількість вільного формальдегіду.

Отримані співвідношення були перевірені дворазово, з яких отримані дані для кожного співвідношення смоли та отверджувача. Після проведених досліджень були отримані такі співвідношення:

1. Смола із отверджувачем - 0.2г;

2. Смола із отверджувачем - 0.3г;

3. Смола із отверджувачем - 0.4г.

Із даних співвідношень було виготовлено по три зразки плит.

Виготовлені зразки СП плит перевірялись на фізико-механічні властивості, а також визначення вмісту вільного формальдегіду.

Вологість зразків плит виготовлених в УКРНІІМОД відповідала встановленим нормам і не перевищувала їх.

При перевірці зразків СП плит було виявлено, що кожний зразок відповідає вимогам встановлених для СП плит, тобто задовольняють встановленим нормам згідно ГОСТ 10632-89.

При визначенні вмісту вільного формальдегіду, отримані зразки СП плит мали майже в двічі вміст вільного формальдегіду, тому можна стверджувати, що виготовлення плит із новим отверджувачем є виправданим і може використовуватись при виготовленні СП плит.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ЖДЕРЕЛ

1. Петров Г.С. Кристаллические продукты конденсации мочевины с формальдегидом и их превращение в смолы/ Петров Г.С. -М.: 1988 - 516 с.

2. Лесникова С.И. Применение смолы КС-68/ Лесникова С.И. -М.: - Плиты и фанера, 1975, №1 -4-5 с.

3. Богуш В.Д . Способ изготовления малотоксичных древесностружечных плит. / Богуш В.Д., Гловацкий Г.Г., Хоровьева Л.И., Верига С.В. Максименко В.В., Снопков В.Б., Соловьева Т.В.. Хмызов И.А., Янушко Е.В. // Речиц. произв. деревообраб. об-ние. - №4862501/15; Заявл. 11.06.90; Опубл. 07.12.92, Бюл. №45.

4. Терахмунов О.А. Композиции для аминопласта / Терахмунов О.А., Беккерт Л.Г., Потехина Е.С. и др. 391158 (СССР). - Опубл. В 1973. №31.

5. Гагарина Б.Н. и др. Теплоизоляция на основе карбамидной смолы. - Пластические массы / Гагарина Б.Н. - М.: 1973, №12 - 50 с.

6. Хотилович П.А Технология древесностружечных плит с использованием карбамидоформальдегидной смолы и модифицированных лигносульфонатов Чиркова В.О., Михин А.В. „Технол. древес. плит и пласт.” Свердловск, 1987, 55-61с.

7. Ковальчук Л.М. Изучение вопросов образования клееных швов при высокочастотном склеивании / Ковальчук Л.М. - 98 с.

8. Анохин А.Е. Создание новых нетоксичных плит и их санитарно-гигиенические исследования / Анохин А.Е., Щедро Д.А. - В сб. Науч. ислл. Работы Лесная промышленность - М.: 1974 - 10 с.

9. Анохин А.Е. Исследование по созданию нетоксичной фанеры на основе синтетических карбамидных клеев / Анохин А.Е. канд. десертация. - М.: 1975 - 281 с.

10. Азаров В.И. Снижение токсичности ДСП и Фанеры / Азаров В.И - сб. Лесн. пром. 1977, №9 - 10 с.

11. Азаров В.И. Теоретические предложения модификации карбамидных полимеров / Азаров В.И. - сб. науч. тр. / Московский лесотехнический институт / - М.: МЛТИ 1974 - 66-70 с.

12. Коврыжных Л.П. Древесностружечные плиты с техническими лыгносульфонатами. / Коврыжных Л.П., Штембах А.П., Садовский И.Ф., Ширнина Т.В., Ростовкина О.К., Огурешков В.С „Технол. древес. плит и пласт.” Свердловск, 1988, 52-56 (рус.)

13. Тембовский В.Н. Прессование ДСП на мочевиноформальдегидной смоле модифицырованой сульфитно-бардяным концентратом «Лиственница» Тембовский В.Н., Романова В.Н. - Красноярск, 1979 - 131-135 с.

14. Чащин А.М. Производство древесностружечных плит класса Е1 на линиях СП-25 и СП-35/ Чащин А.М., Подозеров А.М., Мурашев А.П., Салтыкова Л.П., Цапук А.К. Деревообраб. пром-сть. - 1991. - №9. - с. 17-18.

15. Леонов А.А. Пресс-композиция для древесно-стружечных плит / Леонов А.А., Волчанова М.Н., Грунина Н.В., Фаренюк Р.М., Цапук А.К. - Опубл. 12.05.88.

16. Цветков В.Е. Исследования физико-механических свойств изделий, на основе модифицированных капролактаном карбамидных смол / Цветков В.Е., Азаров В.И., Тришин С.П. - Сб. науч. тр. МЛТИ 1979 вып.116 - 21-23 с.

17. Артамонов Б. И. Быстроотверждаючаяся карбамидная смола КС-Б40 / Артамонов Б. И., Минаева В.В., Терахмунов О.А. - М.: Деревообрабатывающая промышленность 1979, №7, - 9 с.

18. Романов Н.Т. Технология древесных пластиков и плит / Романов Н.Т. - М.: Лесн. пром. 1965 - 500 с.

19. Вирпша З., Амнинопласты Випрша З., Бжерзинский Я. - М.: 1973 - 23 с.

20. Баженов В.А. технология оборудования производства древесных плит и пластиков/ Карасёв Е.И., Мерсов Е.Д. - М.: Лесн. пром-сть., 1980. - 375 с.

21. Доронин Ю.Г. Синтетические смолы в деревообработке / Мирошниченко С.Н., Свиткина М. М., 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Лесн. пром-сть., 1987. - 224 с.

22. Кардашов А.А. Синтетические клеи. - М.: 1968. - 592 с.

23. Волынский В.Н. Технология стружечных и волокнистых плит/, Учебное пособие для вузов. - Талин: Дезирата, 2004. - 192 с.;

24. Волынский В.Н. Технология клееных материалов / Волынский В.Н. (2-е изд.): Уч. Пособие для вузов. - Архангельск : Изд- во АГТУ, 2000.

25. Шварцман Г. М. Производство древесностружечных плит / Шварцман Г. М. - 4-е изд., перераб, и боп. - М.: Лесн. пром- сть, 1987. -320 с.

26. Каратаев С.Г. Новый наполнитель для клеев на основе карбамидоформадьднгидных смол / Деревообраб. пром-сть, - 1991, - №7

27. Эльберт А.А. Химическая технология древесностружечных плит/ Эльберт А.А. - М.: Лесн. пром-сть.,1956. - 535 с.

28. Применение лигносульфонатов для снижения расхода карбамидных смол в производстве древесностружечных плит Эльберт А.А., Штембах А.П., Коврижных Л.П. - Л., 1990. - с. 38-43. -( Исслед. и внедрение нов. технол. процессов и соврем. оборуд. на предприятиях лес., деревообраб. и целлюл. бум. пром-сти: Матер. науч.-техн. семин О-во „Знание” РСФСР. ).

29. Закон України «Про охорону праці» Президент України Л. Кучма - 2002 №229-IV.

Размещено на Allbest.ru