CC BY
10
Разные знаки и коэффициенты уравнения регрессии соответственно указывают на характер воздействия и удельный вес каждого фактора, влияющего на концентрацию мигрирующего формальдегида. Уравнение регрессии после исключения незначимых членов:
У=0,212++0,088 Х,+0,036 Х„-0,053 Х3+0,053
Х4—0,027 Х!Х3+0,027 ХаХ4. (2)
Из уравнения (2) видно, что на концентрацию мигрирующего формальдегида из ДСП существенно влияют температура (31%), ультрафиолетовое облучение (18,6%),
taтнocть воздухообмена (18,6%) и «насыщенность» по-мерным материалом пространства (12,7%). При этом коэффициенты, указывающие на влияние кратности воздухообмена и ультрафиолетового облучения равны, но имеют противоположные знаки.
Коэффициент, показывающий воздействие температуры на выделение формальдегида, в 2 раза больше, чем коэффициенты регрессии, свидетельствующие о влиянии других факторов. Следовательно, наибольшее значение имеет температурный фактор. Следует отметить, что кратность воздухообмена оказывает противоположное действие на концентрацию мигрирующего из ДСП формальдегида по сравнению с ультрафиолетовым облучением, температурой и «насыщенностью».
Анализ математической модели показал, что при сочетанном действии факторов концентрация формальдегида, выделяющегося из ДСП, более низкая, чем при изолированном воздействии каждого из них.
Например, при совместном воздействии ультрафиолетового облучения и насыщенности (Х2Х4) удельный вес их, обусловливающий миграцию формальдегида из ДСП, составлял 9,5%, тогда как изолированное влияние каждого из факторов способствовало более интенсивному выделению, т. е. удельный вес их был соответственно 12,7 и 18,6%.
При сочетанном влиянии температуры и кратности воздухообмена (X, Х3) удельный вес коэффициента уравнения регрессии 9,5% и концентрация мигрирующего формальдегида находится в обратной зависимости, тогда как при изолированном воздействии наибольшее значение имеет коэффициент регрессии, свидетельствующий о прямом влиянии температуры воздуха.
Следовательно, при сочетанном действии факторов (Х^з и Х2Х4) концентрация мигрирующего из ДСП формальдегида будет относительно низкой.
Выводы
1. Концентрация мигрирующего из ДСП формальдегида находится в прямой зависимости от температуры, ультрафиолетового облучения и «насыщенности» и в обратной — от кратности воздухообмена. При этом наибольшее влияние оказывает температурный фактор.
2. При сочетанном влиянии указанных факторов интенсивность выделения из ДСП формальдегида относительно низкая по сравнению с таковой при изолированном воздействии каждого из них.
3. Определено направление движения к точке оптимума, обеспечивающей минимальную концентрацию формальдегида в воздуке при различных режимах эксплуатации помещений.
4. Применение метода математического планирования эксперимента в санитарно-химических исследованиях позволяет при малом числе опытов выявить закономерности влияния на полимерные материалы различных факторов, что позволяет прогнозировать уровень выделения вредных химических веществ из них при заданных условиях эксплуатации.
ЛИТЕРАТУРА
флер Ю. П., Маркова Е. В., Грановский Ю. В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М., 1971.
Алексеева М. В. Определение атмосферных загрязнений. М„ 1963.
Ашмарин И. П., Васильев Н. Н., Амбросов В. А. Быстрые методы статистической обработки и планирование экспериментов. Л., 1975.
Поступила 13/Н 1979 г .
УДК 613.5:691.178:547.281.11:613.162
Канд. мед. наук A.A. Руденко, JI. В. Бирюкова (г. Николаев)
ОСОБЕННОСТИ ВЫДЕЛЕНИЯ ФОРМАЛЬДЕГИДА ИЗ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ СМОЛ ПРИ ПОВЫШЕНИИ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА
Синтетические полимерные материалы способны выделять в воздушную среду низкомолекулярные соединения, качественный состав которых обусловливается исходными компонентами. Количество каждого из выделяющихся летучих веществ при прочих равных условиях зависит и от воздействия внешних факторов в процессе эксплуатации материала.
О влиянии относительной влажности воздуха на выделение летучих компонентов из строительных полимерных материалов имеются противоречивые данные. А. Н. Боков установил, что в большинстве случаев как значительное увеличение относительной влажности, так и большое снижение ее приводит к более интенсивному выделению указанных веществ, чем в обычных условиях. ТЛИ. Кравченко и К. И. Станкевич показали, что с повышением относительной влажности воздуха от 20 до 100% возрастает миграция летучих компонентов из полимерных материалов, и связали это с более свободным выходом их.
Мы изучали особенности выделения формальдегида из полимерных строительных материалов на основе форм-альдегидных смол при повышении относительной влажности воздуха. Изучение зависимости между относительной влажностью воздуха и выделением летучих компонентов полимерными материалами, выявление причин, обусловливающих эту зависимость, имеет определенное теоретическое и практическое значение. Объектом исследования служили минераловатные теплоизоляционные плиты повышенной жесткости (МТППЖ) со связующим на основе смол КС-11 и КСА, а также декоративные бу мажно-слонстые пластинки «Слодекор-М» и «Слодекор-ТГ» Смолы КС-11 и КСА являются мочевиноформальдегид ными и различаются количеством свободного формальде гида (соответственно до 5,2 и 0,3%). Плиты изготавлива ли методом гидромассы по одному технологическому ре жиму. Связующего в них было около 4,5%.
Бумагу для наружных слоев «Слодекор-М» пропитывали меламино-бензогуанамино-формальдегидной смолой
Зависимость концентрации формальдегида (в мг/м3) от относительной влажности воздуха
1 Материал Относительная влажность воздуха, %
20 30 40 50 60
МТППЖ на смоле
КСА 0,120 0,350 0,460 1,000 Не опреде-
лялась
МТППЖ на смоле
КС-11 0,080 0,150 0,230 0,270 0,290
«Слодекор-ТГ» 0,018 0,027 0,038 0,080 0,100
«Слодекор-М» 0,026 0,031 0,050 0,060 0,071
(19,8%), для «Слодекор-ТГ» — меламино-формальдегид-ной смолой «Сломелам-2» (15,4%), для внутренних слоев— лаком ЛБС-1.
Для всех этих материалов общим и определяющим их вредность летучим компонентом является формальдегид. Образцы испытывали в условиях однократного воздухообмена при 40°С и различных параметрах влажности. Образцы выдерживали в камере при минимальной исходной влажности 20% до установления в воздухе постоянной концентрации формальдегида, после чего в «камере повышали относительную влажность. Формальдегид определяли колориметрическим методом по реакции хро-мотроповой кислотой (Е. А. Перегуд и Е. В. Гернет).
Концентрации формальдегида, обнаруженные в воздухе камеры при испытании материалов в условиях влажности от 20 до 60%, приведены в таблице.
Как в минераловатных плитах, так и в слоистых пластиках при повышении относительной влажности воздуха возрастала концентрация формальдегида. При этом влага неодинаково влияла на испытанные материалы. Наибольшее увеличение наблюдалось при испытании МТППЖ на смоле КСА. Н. Е. Дышиневич считает, что токсичность древопластиков обусловлена миграцией из них в воздух остаточного мономера — формальдегида. В наших опытах плиты на смоле КС-11, содержащей до 5,2% свободного формальдегида, давали меньшие концентрации его как абсолютные, так и в относительном увеличении после повышения влажности воздуха, чем плиты на смоле КСА, содержащей свободного формальдегида не более 0,3%. Вероятно, выделяющийся формальдегид не только остаточный мономер, но и вещество другого происхождения. Поэтому мы не можем связывать выделяющийся из готового изделия формальдегид со свободным формальдегидом в смоле. В дополнение к проведенным исследованиям изучена динамика концентрации последнего после повышения
Динамика концентрации формальдегида после повышения
относительной влажности воздуха. По оси абсцисс — время наблюдения (в сут); по оси ординат — концентрация (в мг/м"); I — «Слодекор-ТГ»; 2 — «Слодекор-М»; 3 — МТППЖ на смоле КСА; 4 — МТППЖ на смоле КС-11.
относительной влажности воздуха до 45% для пластика «Слодекор-М» и до 60% — для остальных материалов. Кривые уровня формальдегида, полученные для испытанных материалов, приведены на рисунке. Для изображения всех кривых на одном рисунке концентрации формальдегида, выявленные при испытании плит, уменьшены в 10 раз, что не отразилось на форме кривых. Для всех четырех материалов характерно резкое увеличение содержания формальдегида через 1 сут после повышения относительной влажности воздуха. Максимум при испытании слоистых пластиков держится до 2-х суток, после чего происходит снижение в течение 2—3 сут. При испытании пл^ на КСА уже на 2-е сутки наблюдается снижение концентрации формальдегида. Своеобразный характер имеет кривая, относящаяся к плитам на смоле КС-11: максимум достигается через 2 сут, а после 3-х до 11-х суток происходит медленное снижение концентрации. Динамические равновесные концентрации для каждого материала устанавливаются в разные сроки, однако они всегда были в 2—3 раза выше, чем при исходной более низкой влажности.
Своеобразный характер кривой для каждого материала трудно объяснить только влиянием влаги на проницаемость полимерного материала и более свободным выходом летучих, содержавшихся в материале в свободном состоянии до воздействия влаги. Вероятно, это обусловлено еще и результатом воздействия на полимерный материал влаги как агрессивной среды, усилением процессов деструкции. Так же можно объяснить и более высокие динамические равновесные концентрации после увеличения относительной влажности воздуха. В первоначальном резком повышении и дальнейшем уменьшении концентрации формальдегида, вероятно, участвуют и факторы, указанные Т. И. Кравченко и К. И. Станкевичем. Однако более высокие равновесные концентрации после повышения относительной влажности могут быть обусловлены возрастанием количества свободного формальдегида в материале при воздействии влаги; в противном случае уменьшение концентрации этого компонента в материале сопц^ вождалось бы постоянным снижением его концентрацт в воздухе.
В. А. Берштейн и соавт. установили, что разрушение полимеров под нагрузкой имеет гидролитический механизм и уже при относительно низкой температуре (20°С) может начаться механически активированный гидролиз. Они считают, что для проявления ведущей роли гидролиза в разрушении макромолекулы полиамида необходимы «критические» условия, которые зависят от концентрации влаги в полимере и температуры. По данным этих авторов, гидролиз превалирует, если в полимере содержится больше 2% влаги. Изменение механических характеристик пластиковых плит в условиях изменяющейся влажности и температуры (Weitsman) тоже можно объяснить происходящими под влиянием влаги и температуры процессами гидролитической деструкции.
Можно думать, что в разрушении полимерных материалов на основе формальдегидных смол в обычных условиях эксплуатации превалируют процессы гидролиза, особенно при повышенной влажности. Это подтверждается и работой Meirhefer (1977), который показал, что наибольший эффект для повышения устойчивости к старению древесно-стружечных плит со связующим на основе мо-чевино- и фенолформальдегидных смол дает водоотталкивающее покрытие. Изменением процессов гидролитической деструкции можно объяснить и снижение выделения формальдегида из таких плит при введении в связующее веретенного масла и особенно при покрытии их шпоном и лаком (Т. И. Кравченко и соавт.).
Анализ полученной зависимости концентрации формальдегида от относительной влажности воздуха показал, что для слоистых пластиков при влажности 40—5011. а для плит на смоле КСА при влажности около 30% происходит резкое увеличение концентрации формальдегида. При испытании плит на смоле КС-11 в пределах относительной влажности от 20 до 60% этого не наблю-
далось, что, вероятно, обусловлено специфическими особенностями самого полимерного материала.
Полученные результаты и литературные данные позволяют полагать, что в полимерных материалах на основе формальдегидных смол под влиянием влаги усиливаются процессы гидролитической деструкции с отщеплением свободного формальдегида, что и приводит к увеличению выделения его при повышении относительной влажности воздуха.
Свежие образцы полимерных материалов на основе формальдегидных смол содержат и выделяют большие
ЛИТ!
Берштейн В. А., Егорова Л. М., Соловьев В. В. — Механика полимеров, 1977, № 5, с. 854—860. Боков А. Н. — В кн.: Гигиена н токсикология высокомолекулярных соединений и химического сырья, используемого для их синтеза. Л., 1969, с. 68—69. Дышиневич Н. Е. — В кн.: Гигиена применения полимерных материалов в строительстве. Киев, 1973, с. 81—83. Кравченко Т. И. и др. — Там же, с. 86—88.
количества формальдегида. Вероятно, правильнее считать этот формальдегид не остаточным мономером, а накопившимся в материале в результате усиления процессов деструкции при термическом отвердении смолы.
Все сказанное приводит к выводу, что улучшение санитарно-химических свойств и повышение устойчивости к старению полимерных материалов на основе формальдегидных смол должны достигаться путем ослабления процессов гидролитической деструкции и поиска оптимальных режимов отвердения смол.
РАТУРА
Кравченко Т. И., Станкевич К. И. — Там же, № 9, с. 97—98.
Перегуд Е. А., Гернет Е. В. Химический анализ воздуха промышленных предприятий. Л., 1973, с. 243.
Meirhefer U. A., Sell J. — Forest Prod. J., 1977, v. 27, № 9, p. 24—27.
Weitsman J. — Trans. ASME, 1977, v. 44—E, p. 571—576.
Поступила 9/1V 1979 г.
УДК 613.632:698.7:647.413.133.21-07:616.69-099 + 615.917:547.413.133.2].015.4:616.69
Кандидаты мед. наук Н. Р. Шепельская и Н. Е. Дышиневич
ИЗУЧЕНИЕ ГОНАДОТОКСИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТРИ-(ХЛОРПРОПИЛ)-ФОСФАТА
Всесоюзный научно-исследовательский институт гигиены и токсикологии пестицидов, полимерных и пластических масс, Киев
^ Три-(хлорпропил)-фосфат (ТХПФ) применяется при Изготовлении поливинилхлоридных материалов, интенсивно используемых в строительстве.
Учитывая данные литературы о влиянии некоторых фосфатных пластификаторов на генеративную функцию животных (Г. А. Пашкова), мы сочли целесообразным изучить воздействие ТХПФ на гонады животных.
Эксперимент проводили на самцах нелинейных крыс с исходной массой 110+5,2 г, разделенных на группы по 12 особей в каждой. Животных подвергали круглосуточному ингаляционному воздействию препарата при постоянном режиме в течение 4 мес. Испытывались две концентрации ТХПФ: для крыс 1-й группы 0,58 мг/м, для крыс 2-й группы — 2,0 мг/м3, 3-я группа служила контролем. Выбор концентраций был обусловлен уровнем выделения вещества из поливинилхлоридного линолеума в реальных условиях эксплуатации. По окончании затравки определяли три вида показателей: функциональные, морфологические и характеризующие способность животных к воспроизведению потомства. Функциональное состояние гонад оценивали по двигательной активности сперматозоидов с применением методики В. К. Милованова в модификации Г. М. Егоровой путем подсчета подвижных и неподвижных сперматозоидов, общего количества сперматозоидов, выявления патологически измененных форм половых клеток.
О состоянии сперматогенного эпителия судили следующим образом. По 4-балльной системе Fogg в 100 канальцах семенника устанавливали индекс сперматогенеза, измеряли суммарное количество нормальных сперматого-ний, учитывая все типы последних до стадии покоящихся сперматоцитов, а также число дегенеративных форм в 20 круглых канальцах; при просмотре 100 канальцев под-^Рчитывали количество их со слущенным сперматогенным эпителием, на 100 канальцев вычисляли количество их с XII стадией мейоза (И. В. Саноцкий и соавт.).
Показатели состояния репродуктивной функции учитывали на 21-й день беременности интактных крыс, спа-
ренных с подопытными самцами. Подсчитывали число желтых тел в яичниках, число живых, мертвых и резор-бированных плодов, массу и краниокаудальный размер плодов, устанавливали наличие грубых аномалий развития.
Результаты эксперимента свидетельствовали о том, что ТХПФ оказывает токсическое действие на гонады самцов крыс. При этом выявлена зависимость степени выраженности эффекта от примененной концентрации. Так, при воздействии ТХПФ из расчета 0,58 мг/м® не обнаружено статистически значимых изменений изученных показателей. Однако в концентрации 2 мг/м3 препарат вызывает ряд нарушений. Более чувствительными к влиянию ТХПФ оказались показатели морфологического состояния гонад и репродуктивной функции (табл. 1 и 2). Функ-
Таблица 1
Показатели сперматогенеза у самцов крыс, подвергавшихся воздействию ТХПФ (М ± т)
Концентрация
Показатель ТХПФ, мг/м> Контроль
0,58 2,0
Индекс сперматогенеза 3,5+0,04 3,3+0,05 3,5±0,3
Р >0,05 >0,05
Количество канальцев:
со слущенным эпите-
лием 8,0+1,2 12,0+2,0 8,0 ±1,5
Р >0,05 >0,05
с XII стадией мейоза 3,3+0,8 6,0+0,75 2,3+0,2
Р >0,05 <0,05
Среднее число сперматого-
ний 61,0+1,3 50,0+1,9 61,0+1,5
Р >0,05 <0,05
