МЕБЕЛЬНАЯ ДЕТАЛЬ Российский патент 2014 года по МПК B27M3/00 D21H17/00 

Изобретение относится к производству мебели и будет использоваться при изготовлении мебельных деталей и мебели из них, химическая безопасность которых соответствует требованиям Технического регламента Таможенного союза «О безопасности мебельной продукции» (Решение №32 от 15 июня 2012 г. Евразийской экономической комиссии Таможенного союза).

Химическую безопасность древесных композиционных материалов (ДКМ) и других материалов, используемых для изготовления мебели, в настоящее время определяют как выделение ими при эксплуатации в воздушную среду преимущественно формальдегида, а также фенола и других летучих органических веществ (ЛОС) в концентрациях, не превышающих нормативные значения. Нормативные значения базируются на величинах предельно-допустимых концентраций (ПДК) и в настоящее время для ДКМ и изделий из них установлены в следующих нормативных документах:

- ГОСТ 10632-2007 «Плиты древесностружечные. Технические условия»;

- ГОСТ 52078-2003 «Плиты древесностружечные, облицованные пленками на основе термореактивных полимеров. Технические условия»;

- ГОСТ Р 53867-2010 «Плиты древесные и фанера. Определение выделения формальдегида методом газового анализа;

- ГОСТ 30255-95 «Мебель, древесные и полимерные материалы». Метод определения выделения формальдегида и других вредных летучих химических веществ в климатических камерах;

- ГОСТ 27678-88 «Плиты древесностружечные и фанера. Перфораторный метод определения содержания формальдегида;

- ТУ 5459-001-53137785-2008 «Пленки декоративные на основе термореактивных полимеров для облицовки древесностружечных плит»;

-ГОСТ 16371-93 «Мебель. Общие технические условия»;

- Единые санитарно-эпидемиологические и гигиенические требования к товарам, подлежащим санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю), глава II, раздел 6. Требования к полимерным и полимерсодержащим строительным материалам и мебели. Соглашение Таможенного союза (Решение №299 от 28.05.2010 г.);

- СанПиН 2.1.2.2645 - 10. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и сооружениях;

- Технический регламент Таможенного союза «О безопасности мебельной продукции» (Решение №32 от 15 июня 2012 г. Евразийской экономической комиссии Таможенного союза).

В указанном Техническом регламенте утвержден норматив по выделению формальдегида из мебели 0,01 мг/м³ при определении камерным методом по ГОСТ 3.0255-95 «Мебель, древесные и полимерные материалы. Метод определения выделения формальдегида и других вредных летучих химических веществ в климатических камерах».

В настоящее время мебельная продукция, изготавливаемая отечественными предприятиями, не может соответствовать этому нормативу, т.к. требования к материалам, изготавливаемым на различных этапах производства мебели, не согласованы друг с другом. По результатам испытаний корпусной мебели от 10 заводов, выполненных АНО ЦСЛ «Лессертика» в 2011 году в климатической камере емкостью 30 м³, получено среднее значение выделения формальдегида 0,079 мг/м³ воздуха, что примерно в 8 раз превышает утвержденный в Технологическом регламенте норматив.

Традиционно мебель изготавливается с использованием облицованных древесностружечных плит, отвечающих требованиям ГОСТ 52078-2003 «Плиты древесностружечные, облицованные пленками на основе термореактивных полимеров. Технические условия». В ГОСТ 52078-2003 предусмотрен норматив выделения формальдегида 0,124 мг/м³ воздуха при определении камерным методом.

Испытания обицованных пленкой древесностружечных плит отечественных заводов камерным методом по ГОСТ 30255-95, выполненные в 2011-2012 гг. аккредитованным центром АНО ЦСЛ «Лессертика» (г.Балабаново Калужской обл.), показали среднее значение выделения формальдегида 0,023 мг/м³, что не позволяет изготавливать отечественную мебель, отвечающую требованиям норматива 0,01 мг/м³ воздуха по выделению формальдегида.

Для изготовления облицованных пленкой древесностружечных плит в качестве плиты-основы используют древесностружечную плиту класса Е-1, содержание формальдегида в которой при определении по перфораторному методу допускается не более 8,0 мг/100 г плиты (ГОСТ 10632-2007 «Плиты древесностружечные. Технические условия»).

Фактическое содержание формальдегида в древесностружечных плитах от 6 до 8 мг/100 г (ГОСТ 27678-88 «Плиты древесностружечные и фанера. Перфораторный метод определения содержания формальдегида».

Отвержденная бумажно-смоляная пленка является препятствием для эмиссии формальдегида. Однако при содержании формальдегида в плите-основе на уровне 6-8 мг/100 г не удается снизить выход формальдегида через пленку из облицованной плиты до уровня не более 0,01 мг/м³ воздуха, регламентированного нормативом Таможенного союза.

Бумажно-смоляные пленки (ТУ 5459-001-53137785-2008 «Пленки декоративные на основе термореактивных полимеров для облицовки древесностружечных плит») для облицовки плит изготавливают пропиткой бумаги массой 70-90 г/м³ пропиточными смолами.

Применяют термореактивные формальдегидосодержащие смолы: карбамидоформальдегидная, карбамидомеламиноформальдегидная и меламиноформальдегидная при различных сочетаниях. Содержание сухой смолы в пленке составляет 50-57% от массы пленки, в том числе содержание меламина составляет от 10 до 20 г/м² пленки.

Предприятия практикуют снижение содержания дорогостоящего меламина в пленке с целью экономии финансовых затрат. При этом, однако, увеличивается проницаемость пленки и, соответственно, эмиссия формальдегида из плиты. Существующий для облицованных ДСП легко достижимый норматив по выделению формальдегида (0,124 мг/м³) по ГОСТ 52078-2003 предприятиями легко выполняется, в том числе при уменьшенном содержании меламина.

В качестве прототипа принимаем мебельную деталь для изготовления мебели по ГОСТ 16371-93 «Мебель. Общие технические условия».

Мебельная деталь по прототипу включает древесный композиционный материал и, облицовку в виде бумажно-смоляного пленочного материала на основе бумаги массой 70-80 г/м² и пропиточного термореактивного формальдегидосодержащего полимера.

Мебельная деталь по прототипу имеет следующие недостатки:

- применение древесностружечной плиты-основы из древесностружечной плиты класса Е-1, допускающей в древесностружечной плите содержание формальдегида до 8 мг на 100 г плиты, не позволяет при использовании для бумажно-смоляного пленочного материала бумаги массой 70-90 г/м² получить облицованную древесностружечную плиту с требуемым в соответствии с Техническим регламентом показателем выделения из нее формальдегида 0,01 мг/м³ при испытании ее камерным методом. Увеличение массы используемой бумаги для большей изоляции плиты-основы потребует увеличения содержания меламина в термореактивном полимере, что значительно повысит стоимость изготавливаемой плиты и отрицательно скажется на качестве покрытия;

- мебельная деталь выполнена с необлицованными невидимыми поверхностями в сопрягаемых соединениях и в отверстиях в местах установки фурнитуры, что также не дает возможность обеспечить требование Технического регламента по выделению из полученной детали формальдегида;

- изготовленные мебельные детали подлежат упаковке, транспортировке и последующей эксплуатации без выдержки, что также не дает возможность обеспечить требование Технического регламента по выделению из полученной детали формальдегида.

Техническая задача изобретения - обеспечение химической безопасности мебельных деталей за счет снижения определяемого камерным методом показателя выделения из них формальдегида до требуемого норматива 0,01 мг/м³, предусмотренного Техническим регламентом «О безопасности мебельной продукции», утвержденного Решением №32 от 15 июня 2012 г. Евразийской экономической комиссии Таможенного союза.

Поставленная задача достигается тем, что в мебельной детали, включающей древесный композиционный материал и облицовку в виде бумажно-смоляного пленочного материала на основе бумаги массой 70-80 г/м² и пропиточного термореактивного формальдегидосодержащего полимера, древесный композиционный материал содержит формальдегид в количестве не более 4 мг на 100 г плиты, термореактивный полимер содержит меламин в количестве не менее 25 г/м² пленки, облицованы пласти и все кромки мебельной детали и герметизированы все ее технологические отверстия, при этом выделение формальдегида из мебельной детали составляет не более 0,01 мг/м³ после ее выдержки в условиях, моделирующих условия эксплуатации, до стабилизации показателя выделения формальдегида.

Изобретение отличается от прототипа в целом всей совокупностью отличительных признаков, а именно:

- древесный композиционный материал содержит формальдегид в количестве не более 4 мг на 100 г плиты, термореактивный полимер содержит меламин в количестве не менее 25 г/м² пленки, облицованы пласти и все кромки мебельной детали и герметизированы все ее технологические отверстия, при этом выделение формальдегида из мебельной детали составляет не более 0,01 мг/м³ после ее выдержки в условиях, моделирующих условия эксплуатации, до стабилизации показателя выделения формальдегида.

Это позволит обеспечить химическую безопасность мебельных деталей за счет снижения определяемого камерным методом показателя выделения из них формальдегида до требуемого норматива 0,01 мг/м³, предусмотренного Техническим регламентом «О безопасности мебельной продукции», утвержденного Решением №32 от 15 июня 2012 г. Евразийской экономической комиссии Таможенного союза.

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

Заявленное техническое решение применимо и будет использовано в отрасли в 2012-2013 гг. в производстве химически безопасных мебельных деталей и мебели из них.

Для проведения экспериментов изготовления мебельных деталей использовали материалы, произведенные по запросу ЗАО «ВНИИДРЕВ» на различных предприятиях отрасли. Все эти данные представлены в таблице.

Мебельную деталь изготавливали следующим образом.

ПРИМЕР

Древесный композиционный материал - древесностружечную плиту, изготовленную на смоле, указанной в каждом из примеров, и содержащую формальдегид в разных количествах, облицовывали бумажно-смоляным пленочным материалом на основе бумаги массой 70-80 г/м² и пропиточного термореактивного формальдегидосодержащего полимера с различным количеством меламина.

Облицовывание пластей выполняли путем напрессовки на древесностружечную плиту бумажно-смоляного пленочного материала с неполной степенью конденсации в горячем прессе при температуре 175-185°С, при этом связующее в бумажно-смоляной пленке расплавлялось и отверждалось, образуя плотную поверхность декоративного покрытия, затрудняющую эмиссию формальдегида из древесностружечной плиты.

Изготовленную облицованную плиту раскраивали на мебельные заготовки и герметизировали все их кромки путем наклеивания холодным способом кромочного материала, содержащего бумажно-смоляной пленочный материал с полной степенью конденсации на основе бумаги массой 70-80 г/м² и пропиточного термореактивного формальдегидосодержащего полимера. В качестве клея использовали клей-расплав, например поливинил бутерильный.

Далее на заготовках выполняли технологические отверстия и тоже их герметизировали (например, замазки пастой, пленкой, деревянной вставкой и т.п.).

Готовые мебельные детали направляли на выдержку в условиях, моделирующих условия эксплуатации. В период выдержки определяли камерным методом показатель по выделению формальдегида из полученных мебельных деталей в соответствии с ГОСТ 30255-95. Выдержку проводили до стабилизации показателя выделения формальдегида, т.е. до момента, когда результаты двух последовательных испытаний отличаются не более чем на 5-10%.

В зависимости от требований реализации мебель собирается в соответствии с ГОСТ 16371-93 «Мебель. Общие технические условия» или реализуется в виде комплектов деталей мебели.

Для выполнения примеров по заявке на изобретение, приведенных в таблице, были получены (приобретены) материалы от следующих изготовителей:

- ООО «Эггер Древпродукт» (г. Шуя Ивановской обл.) - древесностружечные плиты (плита-основа) с содержанием формальдегида от 3,8 до 8,0 мг/100 г плиты.

- ОАО «Шаттдекор» (г. Шатура Московской обл.) - бумажно-смоляная пленка с содержанием меламина от 10 до 32 г/м².

Изготовление мебельных деталей для выполнения примеров по заявке на изобретение выполнено на оборудовании экспериментально-промышленной базы ЗАО «ВНИИДРЕВ».

В таблице представлены композиции по примерам и полученные результаты.

Полученные результаты показывают, что изобретение позволит обеспечить химическую безопасность мебельных деталей за счет снижения определяемого камерным методом показателя выделения из них формальдегида до требуемого норматива 0,01 мг/м³, предусмотренного Техническим регламентом «О безопасности мебельной продукции», утвержденного Решением №32 от 15 июня 2012 г. Евразийской экономической комиссии Таможенного союза.

На основании исследований, выполненных по государственному контракту №12411.0816900.19.048 от 13.03.2012 г., и полученных результатов готовится пересмотр ГОСТ 10632-2007 «Плиты древесностружечные. Технические условия», ГОСТ 52078-2003 «Плиты древесностружечные, облицованные пленками на основе термореактивных полимеров. Технические условия», ГОСТ 30255-95 «Мебель, древесные и полимерные материалы» и разработка ГОСТ на пленки декоративные на основе термореактивных полимеров для облицовки древесных плит.

Таблица Наименования параметров мебельной детали Номера примеров 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Содержание формальдегида, мг/100 г плиты 8,0 8,0 8,0 8,0 8,0 4,2 4,0 3,8 4,0 3,8 3,8 Содержание меламина в пленке, г/м² 10 24 25 25 25 25 25 25 25 30 32 Продолжительность выдержки, сутки 4 4 4 28 30 30 30 30 25 30 35 Герметизация кромок и технологических отверстий нет нет нет нет нет нет нет нет герметизированы герметизированы гермети
зиро
ваны Выделение формальдегида из мебельной детали, мг/м³ воздуха 0,08 0,06 0,04 0,03 0,025 0,019 0,018 0,017 0,01 0,009 0,008

Источники информации

1. Технический регламент Таможенного союза «О безопасности мебельной продукции» (Решение №32 от 15 июня 2012 г. Евразийской экономической комиссии Таможенного союза).

2. ГОСТ 16371-93 «Мебель. Общие технические условия» - прототип.

Изобретение относится к производству мебели. Мебельная деталь содержит древесный композиционный материал и облицовку в виде бумажно-смоляного пленочного материала на основе бумаги массой 70-80 г/м² и пропиточного термореактивного формальдегидосодержащего полимера. Древесный композиционный материал содержит формальдегид в количестве не более 4 мг на 100 г плиты. Термореактивный полимер содержит меламин в количестве не менее 25 г/м² пленки. Облицованы пласти и все кромки мебельной детали и герметизированы все ее технологические отверстия. Выделение формальдегида из мебельной детали составляет не более 0,01 мг/м³ после ее выдержки в условиях, моделирующих условия эксплуатации, до стабилизации показателя выделения формальдегида. Повышается химическая безопасность мебельных деталей. 1 табл.

Мебельная деталь, включающая древесный композиционный материал и облицовку в виде бумажно-смоляного пленочного материала на основе бумаги массой 70-80 г/м² и пропиточного термореактивного формальдегидосодержащего полимера, отличающаяся тем, что древесный композиционный материал содержит формальдегид в количестве не более 4 мг на 100 г плиты, термореактивный полимер содержит меламин в количестве не менее 25 г/м² пленки, облицованы пласти и все кромки мебельной детали и герметизированы все ее технологические отверстия, при этом выделение формальдегида из мебельной детали составляет не более 0,01 мг/м³ после ее выдержки в условиях, моделирующих условия эксплуатации, до стабилизации показателя выделения формальдегида.