способ проведения испытания древесных материалов или изделий из них на выделение ими летучих веществ

Формула изобретения

1. Способ проведения испытания древесных материалов или изделий из них на выделение ими летучих веществ, включающий размещение образца в замкнутом объеме испытательной камеры и проведение испытания образца материала на выделение им загрязняющих веществ при моделировании условий его эксплуатации, отличающийся тем, что дополнительно определяют показатель предельной насыщенности испытываемого материала, при которой концентрация загрязняющего вещества равна ПДК или ДУ (допустимый уровень) этого вещества в жилых, общественных и рабочих помещениях.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для определения показателя предельной насыщенности испытываемого материала, например, проводят серию испытаний при изменении параметра насыщенности испытываемым материалом и/или воздухообмена в замкнутом объеме испытательной камеры.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что определение показателя предельной насыщенности ведут путем интерполяции или экстраполяции полученных данных.

4. Способ по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что для интерполяции или экстраполяции данных используют, например, диаграмму на основе уравнения Хотжера.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам испытания древесных материалов или изделий из них на выделение ими летучих веществ и может быть использовано при оценке экологической безопасности применения древесных материалов или изделий из них в помещениях, в частности при применении отделанных и неотделанных древесных плит, мебели, содержащих и выделяющих, например, формальдегид.

Известно техническое решение (А.С. СССР 1328205, кл. В 27 N 3/18, опуб. 07.08.87), в котором осуществляют способ испытания древесных плит на эмиссию из них формальдегида, включающий размещение образца в замкнутом объеме испытательной камеры и проведение испытания образца материала на выделение им загрязняющих веществ при моделировании условий его эксплуатации, в частности при заданной температуре и влажности анализируемого агента (воздуха).

Известно также техническое решение (А.С. СССР 1486346, кл. В 27 N 3/18, 7/00, опуб. 15.06.89 - прототип), в котором осуществляют способ испытания древесных плит на эмиссию из них формальдегида, включающий размещение образца в замкнутом объеме испытательной камеры и проведение испытания образца материала на выделение им загрязняющих веществ при моделировании условий его эксплуатации, в частности при заданной температуре и влажности анализируемого агента (воздуха).

Полученную в известных технических решениях величину выделения испытываемым образцом (концентрацию загрязняющего вещества, мг/м³) сравнивают с величиной ПДК (предельно допустимой концентрацией, мг/м³) или ДУ (допустимым уровнем, мг/м³), установленными государственными санитарными органами для этого загрязняющего вещества.

Недостатком в этой связи известных технических решений является то, что методика выполнения способов предусматривает в итоге только качественную оценку экологической безопасности применения испытываемых древесных материалов и изделий из них, т. е. материал или изделие оценивают в системе оценок: "применим" - "неприменим".

В действительности, как показали экспериментальные работы, проведенные в ЗАО "ВНИИДРЕВ", многие испытанные известными способами материалы, не получившие оценку "применим", вполне могут быть использованы при определенной насыщенности ими помещений и определенном воздухообмене, удовлетворяя величинам ПДК или ДУ.

Кроме того, испытанные известными способами материалы, получившие оценку "применим", могут не удовлетворять величинам ПДК или ДУ при использовании их в большом количестве и при маленьком воздухообмене.

Таким образом, существующая методика проведения испытания древесных материалов и изделий из них на выделение из них летучих веществ не отражает действительной возможности применения испытываемых материалов, и недостатком известных технических решений является то, что они не предусматривают количественную оценку экологической безопасности применения испытываемых древесных материалов или изделий из них, а именно не предусматривают определение предельной (максимальной) насыщенности объема (помещения или камеры) древесным материалом, при которой в указанном объеме не создается концентрации загрязняющего вещества, выделяющегося из материала, выше ПДК, ДУ или другого норматива, установленного для этого вещества.

Технической задачей изобретения является расширение возможностей способа за счет определения предельной (максимальной) насыщенности объема испытываемым древесным материалом или изделиями из него, при которой в объеме не создается концентраций загрязняющего вещества, выделяющегося из материала, выше ПДК, ДУ или иного норматива, установленного для этого вещества.

Поставленная задача достигается тем, что в способе проведения испытания древесных материалов или изделий из них на выделение ими летучих веществ, включающем размещение образца в замкнутом объеме испытательной камеры и проведение испытания образца материала на выделение им загрязняющих веществ при моделировании условий его эксплуатации, дополнительно определяют показатель предельной насыщенности испытываемого материала, при которой концентрация загрязняющего вещества равна ПДК или ДУ этого вещества в жилых, общественных и рабочих помещениях, причем для определения показателя предельной насыщенности испытываемого материала, например, проводят серию испытаний при изменении параметра насыщенности испытываемым материалом и/или воздухообмена в замкнутом объеме испытательной камеры, а определение показателя предельной насыщенности ведут путем интерполяции или экстраполяции полученных данных, при этом для интерполяции или экстраполяции данных может быть использована, например, диаграмма на основе уравнения Хотжера.

Изобретение имеет следующие отличия от прототипа:

- дополнительно определяют показатель предельной насыщенности испытываемого материала, при которой концентрация загрязняющего вещества равна ПДК или ДУ этого вещества в жилых, общественных и рабочих помещениях;

- для определения показателя предельной насыщенности испытываемого материала, например, проводят серию испытаний при изменении параметра насыщенности испытываемым материалом и/или воздухообмена в замкнутом объеме испытательной камеры;

- определение показателя предельной насыщенности ведут путем интерполяции или экстраполяции полученных данных;

- для интерполяции или экстраполяции данных может быть использована, например, диаграмма на основе уравнения Хотжера.

Это позволит расширить возможности способа за счет определения предельной (максимальной) насыщенности объема (помещения или камеры) испытываемым древесным материалом или изделиями из него, при которой в объеме не создается концентраций загрязняющего вещества, выделяющегося из материала, выше ПДК, ДУ или иного норматива, установленного для этого вещества.

В просмотренном нами патентно-информационном фонде не обнаружено аналогичных технических решений, а также решений с указанными отличительными признаками.

Изобретение применимо и будет использовано на предприятиям отрасли в 2002-2003 г.

На фиг. 1 представлена диаграмма Хотжера. (См. FOREST PRODUCTS JOURNAL, Vol.37, 4, опуб. апрель, 1987, с.31, 36).

На фиг.2 представлена графическая зависимость, полученная по примеру 2.

Способ выполняли следующим образом.

ПРИМЕР 1 (прототип).

В подготовленную к работе испытательную камеру объемом (V) 1 м³ (не показано) размещают испытываемый образец. Готовят анализируемый агент (например, воздух) с заданными параметрами температуры и влажности, которые моделируют условия эксплуатации испытываемого материала, например Т=23^oС, W= 45%. Подают подготовленный анализирующий агент в испытательную камеру и омывают им испытываемый образец, при этом насыщенность камеры (L) испытываемым материалом составила 1м²/м³ и воздухообмен (N) в испытательной камере составил 1 ч^-1. Соотношение воздухообмена к насыщенности (N/L) составило 1.

Через 24 часа берут последовательно 3 пробы и определяют концентрацию загрязняющих веществ, в частности формальдегида в анализируемом агенте, как среднее арифметическое полученных результатов. Этот показатель имел значение 0,018 мг/м³ и в соответствии с существующей методикой по известным техническим решениям получил качественную оценку "неприменим".

ПРИМЕР 2.

Пример выполняли по примеру 1, но проводят серию испытаний при изменении параметра насыщенности (L) испытываемым материалом и/или воздухообмена (N) в замкнутом объеме испытательной камеры (т.е. при широком варьировании указанных параметров). По результатам исследования была построена (графическая зависимость) кривая (фиг. 2), отражающая зависимость концентрации формальдегида, выделяемого испытываемым образцом, от соотношения воздухообмена (N) к насыщенности (L). Определение показателя предельной насыщенности L₀ ведут путем интерполяции или экстраполяции полученных данных.

Точка пересечения кривой с горизонтальной линией, соответствующей концентрации загрязняющего вещества, равной ПДК, характеризует отношение N/L₀. Из полученной зависимости видно, что при значении N/L₀=2,35 испытываемый материал удовлетворяет ПДК или ДУ этого вещества в жилых, общественных и рабочих помещениях (а именно 0,01 мг/м³). Отсюда находили предельную насыщенность (L₀) испытываемого материала. При воздухообмене 1 ч^-1 испытываемый материал можно применить при насыщенности им помещения 0,43 м²/м³ (т.е. L₀ составляет 1:2,35=0,43 м²/м³ ).

ПРИМЕР 3.

Пример выполняли по примеру 1, но предельную насыщенность испытываемого материала определяли по диаграмме, основанной на уравнении Хотжера (см. фиг. 1). На вертикальной оси диаграммы, обозначающей шкалу концентрации загрязняющего вещества, откладывали значение выявленной по примеру 1 концентрации формальдегида из испытываемого образца 0,018 мг/м³ и проводили прямую, параллельную оси абсцисс до наклонной линии, обозначающей отношение воздухообмена в испытательной камере в момент испытания образца к насыщенности им испытательной камеры (т.е. N/L, которое составляло 1). Затем проводили прямую, параллельную наклонной прямой, обозначающей скорость выделения формальдегида до пересечения с прямой, параллельной оси абсцисс и означающей ПДК (предельно допустимую концентрацию формальдегида в жилых, общественных и рабочих помещениях по существующим нормам, которая составляет 0,01 мг/м³). Далее через полученную точку и начало координат проводили наклонную прямую, которая соответствовала значению отношения N/L₀ 2,5. Отсюда вычисляли L₀ предельную насыщенность испытываемого материала L₀=N:2,5=1:2,5=0,4 м²/м³.

Зная предельную насыщенность испытываемого материала, можно определить количество этого материала, которое можно разместить в любом помещении

Х=L₀NV м²,

где L₀ - предельная насыщенность древесного материала, м²/м³;

N - воздухообмен в помещении, ч^-1;

V - объем помещения, м³.

Показатель предельной (допустимой) насыщенности материала (L₀) позволяет количественно описывать свойства материала по выделению им различных загрязняющих веществ в воздух помещений при эксплуатации и может быть использован для расчетов при конструировании мебели, разработке проектов интерьеров жилых и общественник зданий.

Определение показателя предельной насыщенности материала с использованием диаграммы Хотжера значительно упрощает способ, т.к. не требует проведения большого количества замеров и даже позволяет ограничиться одним замером.

Таким образом, изобретение позволит расширить возможности способа за счет определения предельной (максимальной) насыщенности объема испытываемым древесным материалом или изделиями из него, при которой в объеме не создается концентраций загрязняющего вещества, выделяющегося из материала, выше ПДК, ДУ или иного норматива, установленного для этого вещества.