Розглядається інноваційний дрібнодисперсний деревне композиційний матеріал на порошковому сполучному «DS» і його модифікація «DS-1». Матеріал за фізико-механічними показниками перевершує існуючі аналоги.

Анотація наукової статті за технологіями матеріалів, автор наукової роботи - Чернишов Д.О., Бражников С.Г.


Область наук:
  • технології матеріалів
  • Рік видавництва діє до: 2015
    Журнал
    Ліси Росії і господарство в них
    Наукова стаття на тему 'МАТЕРІАЛИ НА ОСНОВІ ДЕРЕВНИХ ВІДХОДІВ 'DS' І 'DS-1''

    Текст наукової роботи на тему «МАТЕРІАЛИ НА ОСНОВІ ДЕРЕВНИХ ВІДХОДІВ" DS "І" DS-1 "»

    ?Електронний архів УГЛТУ

    Ліси Росії і господарство в них

    № 2 (53), 2015 р.

    УДК 674.812

    Д.О. Чернишов, С.Г. Боржників (D.O. Chernyshev, S.G. Brazhnikov) Уральський державний лісотехнічний університет,

    Єкатеринбург

    МАТЕРІАЛИ НА ОСНОВІ ДЕРЕВНИХ ВІДХОДІВ «DS» І «DS-1» (MATERIALS ON THE BASIS OF THE WOOD WASTE «DS» AND «DS-1»)

    Розглядається інноваційний дрібнодисперсний деревне композиційний матеріал на порошковому сполучному «DS» і його модифікація «DS-1». Матеріал за фізико-механічними показниками перевершує існуючі аналоги.

    Експериментальний аналіз дозволив зробити висновок, що впровадження перспективних композиційних матеріалів «DS» та «DS-1» допоможе вирішити не тільки проблему комплексного використання деревної сировини, але і ряд інших проблем, в тому числі економічних, екологічних та енергозберігаючих.

    In article it is considered innovative fine-dispersed arboreal composite material on powder binding «DS» and its updating «DS-1». The material surpasses the existing analogues in physic-mechanical indicators.

    The experimental analysis has allowed to draw a conclusion that introduction of perspective composite materials «DS» and «DS-1» will help to solve not only a problem of complex use of wood raw materials, but also a number of others, including economic, ecological and power saving up problems.

    В умовах поглиблення економічних реформ та ринкових відносин одним із пріоритетних напрямків розвитку лісопромислового комплексу є використання відходів деревообробки і малоцінної деревини. Необхідно знаходити найбільш прості, але ефективні способи виробництва матеріалів, використовуючи більш дешеву сировину для отримання якісної продукції, що приносить великий прибуток. Продукція від переробки деревини є конкурентоспроможною, високорентабельної і приносить позитивні фінансові результати, що забезпечує вихід її на російські і зарубіжні ринки. Вирішити це завдання покликані деревні композиційні матеріали (лат. Сошро8Йо складання, зв'язування).

    Це матеріали, що складаються з двох або більше компонентів (фаз), де властивості матеріалу в цілому відрізняються від властивостей компонентів і залежать від характеру розподілу компонентів в матеріалі. Безперервна фаза, що має більш високу частку за обсягом матеріалу (не завжди), називається матрицею. Наповнювач, другий компонент, вводять для поліпшень властивостей матриці. Композити на основі деревини - це матеріали, що складаються з деревини або її часток, пов'язує і одного або декількох компонентів (полімеру, мінералу і ін.). Виробництво композитів на основі деревини - одне з найбільш ефективних і раціональних напрямків по переробці деревних відходів і низькосортної деревини в усьому світі [1].

    В даний час виробництво деревних плит постійно збільшується. Найбільшими темпами розвивається виробництво деревоволокнистих плит середньої щільності (МДФ) і деревних плит з орієнтованою крупноразмерной стружки (08Б).

    Велика кількість низькосортної деревини, що знаходиться в нашій області, непридатне для виробництва пиломатеріалів, фанери та інших будівельних виробів, але її можна використовувати для виготовлення деревних плит, що посприяє створенню експортно орієнтованої підгалузі і забезпечення плитами внутрішнього ринку.

    Один з основних шляхів розвитку виробництва деревостружкових плит - підвищення фізико-механічних характе-

    Електронний архів УГЛТУ

    № 2 (53), 2015 р.

    Ліси Росії і господарство в них

    75

    ристик, зниження токсичності, вторинна переробка сировини, застосування високопродуктивного обладнання, а також виробництво плит спеціального призначення.

    Для підвищення фізико-механічних характеристик деревостружкових плит слід зберегти якість деревини в частинках при їх отриманні, змінити властивості отверждающей-щегося пов'язує і властивості компонентів, доданих до складу плити. Для зниження токсичності отриманих плит необхідно модифікувати або змінити сполучна [2].

    Деревину в різних модифікаціях можливо використовувати як конструкційну основу для створення композиційних

    матеріалів зі специфічними властивостями, в тому числі і для захисту від різного роду випромінювань.

    У даній статті описуються розроблені інноваційні композиційні матеріали на основі відходів деревини -і його модифікації «В8-1», що володіє захисними властивостями від різного роду випромінювань.

    Для отримання цих матеріалів були проведені розробка технології виготовлення; пошук шляхів зниження токсичності матеріалу; випробування лабораторних зразків для визначення основних фізико-механічних, захисних та інших властивостей; попередня оцінка доцільності виготовлення і застосування отриманих матеріалів.

    Фізико-механічні властивості

    У процесі роботи були отримані матеріали «Б8» і «Б8-1», розроблений їх склад (процентне співвідношення компонентів), підібрана орієнтовна технологія їх виробництва, виконані пошукові роботи в області зниження токсичності матеріалу за рахунок значного скорочення частки вільного формальдегіду (заміною сполучного компонента ), проведені випробування лабораторних зразків для визначення основних фізико-механічних і захисних властивостей. Фізико-механічні показники плит на основі нового композиційного матеріалу не поступаються показникам властивостей існуючих деревостружкових плит і наведені в таблиці.

    п / п Показник ДСтП МДФ Плітотрен Б8 Б8-1

    1 Токсичність, Е (емісія вільного формальдегіду) Е2 (10-16мг / 100г) Е1 (5-10мг / 100г) Е2 (10-16мг / 100г) Е0,5 (до 4,5мг / 100г) Е0,5 (до 4 , 5 мг / 100г)

    2 Щільність, кг / м3 500-1000 720-1000 1200-2000 800-1000 1100-1200

    3 Вологість,% 5-12 3-10 6 2-3 2-3

    4 Межа міцності при статичному вигині, МПа, не менше для товщини від 10 до 14 включно 10-25 17-23 16 10-30 15-19

    5 Модуль пружності, МПа 1700-4000 - - - -

    6 Межа міцності при розтягуванні, МПа 0,2-0,5 0,5-0,6 - - -

    7 Твердість, МПа 20-40 - - 55-70 70-80

    8 Ударна в'язкість, Дж / м2 4000-8000 - - 20000-40000 20000-50000

    9 Розбухання,% 5-30 8-20 20 15-25 8-13

    10 Середній свинцевий еквівалент (РЬ), мм 0,0 0,0 0,3-0,9 0,0 0,3-0,9

    Електронний архів УГЛТУ

    76 Ліси Росії і господарство в них № 2 (53), 2015 р.

    З даних таблиці видно, що отримані композиційні матеріали «Б8» і «Б8-1» мають високі показники, які перевищують показники вже існуючих плит, зокрема:

    - вище показники всіх фізико-механічних властивостей;

    - отримані матеріали практично нетоксичні;

    - найкраща теплоізоляція;

    - «Б8-1» захищає від випромінювань різних видів (У-випромінювання, рентгенівського випромінювання, електромагнітного випромінювання та ін.) І має найбільш високу вогнестійкість.

    Результати оцінки захисних властивостей від випромінювання представленого матеріалу виконані при жорсткому (Пучкова) випромінюванні і дають позитивні результати. Матеріал рекомендується застосовувати при оборудо-

    вання рентгенівських кабінетів, для обшивки стін, підлоги, стель, виготовлення ширм, дверних блоків та ін. [3].

    Матеріал «Б8» є аналогом деревостружкової плити, але має найкращі показники. Виробництво плит із застосуванням нового сполучного компонента менш витратне, ніж виробництво існуючих плит.

    Отримані матеріали можна облицьовувати паперово-смоляними плівками, паперово-шаруватими пластиками, натуральним шпоном і виробляти обробку різноманітними лакофарбовими матеріалами, тим самим покращуючи їх зовнішній вигляд.

    У процесі створення нових матеріалів «Б8» і «Б8-1» була розроблена орієнтовна технологія виробництва цих композиційних матеріалів,

    яка принципово не відрізняється від технології виробництва деревостружкових плит, але за рахунок використання нового низькотоксичні сполучного дозволить створити екологічно чисте нешкідливе виробництво і продукцію, здатну задовольнити найжорсткішим са-тарних-екологічним нормам за змістом вільного формальдегіду.

    Розроблені композиційні матеріали можуть застосовуватися в різних областях і скласти конкуренцію існуючим будівельним матеріалам.

    Впровадження перспективних композиційних матеріалів «Б8» і «В8-1» допоможе вирішити не тільки проблему комплексного використання деревної сировини, але і ряд інших проблем, в тому числі економічних, екологічних та енергозберігаючих.

    бібліографічний список

    1. Меттьюз Ф., Ролінг Р. Композиційні матеріали. Механіка і технологія. М .: Техносфера, 2004. 408 с.

    2. Кноп А., Шейбі В. Фенольні смоли і матеріали на їх основі. М .: Хімія, 1983. 280 с.

    3. Ветошкин Ю.І., Яцун І.В., Чернишов О.М. Конструкції і експлуатаційно-технологічні особливості композиційних рентгенозахисного матеріалів на основі деревини. Єкатеринбург, 2009. 148 с.


    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити