УДК 622.268.12.004.14

Д.т.н. Орынгожин Е.С., к.т.н. Сабирова Л.Б.,

инженер-технолог Мусабаев К.М., инженер-технолог Мусрепова М.И.

Казахстан, г. Алматы, Институт горного дела им. Д.А. Кунаева

ПРОИЗВОДСТВО МЕХАНОХИМИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННОЙ ДРЕВЕСИНЫ И ИЗДЕЛИЙ ИЗ НЕЕ

В связи с ростом активного поиска различных композиционных материалов на основе резольных термореактивных смол появляются новые технологии их применения в самых различных отраслях.

Например, технология получения новых материалов разработана в Институте горного дела им. Д.А. Кунаева по фундаментальной научной программе Ф.0352 "Новые технологии для углеводородного и горно-металлургического секторов и связанных с ними сервисных отраслей" на 2006-2008гг. по теме: «Научно-техническое обоснование методов и средств обеспечения устойчивости подземного выработанного пространства для размещения производственных объектов» и получены авторские свидетельства: №68253 «Состав для укрепления тонкотрещиноватых горных выработок» от 26.03.2007г.; №68224 «Состав для укрепления сыпучих и трещиноватых горных пород» от 13.04.2007г. В данных работах используются составы на основе термореактивных смол.

Выяснилось, что технология имеет широкие перспективы не только для укрепления резольными смолами горных пород, но также для производства деревянной крепи из модифицированной малоценной древесины на шахтах и рудниках, а также для применения в мебельной, деревообрабатывающей и строительной отраслях.

На сегодняшний день повышающееся использование невозобновляемых природных ресурсов создает предпосылки создания новых технологий безотходного и повторного использования имеющихся ограниченных ресурсов.

Предлагаемый нами материал для производства горного крепежа из модифицированной древесины быстрорастущих малоценных пород также применим и для производства мебели и строительных материалов и называется - механохимически модифицированная древесина (далее по тексту мхмд), пропитанная раствором модификатора (мономерами и олигомерами), высушенная под переменным давлением и термообработан с целью полимеризации пропиточного раствора в каждой древесной клетке с целью приобретения и закрепления заданных свойств.

Прочностные свойства нового материала (МХМД_ сравнимы со свойствами металлов, а теплоизоляционные свойства вне конкуренции с другими видами строительных материалов.

Раствор карбамида, и мономеров и олигомеров в воде из-за малой величины молекул способен проникать в полости клеток древесного вещества и пропитывать насквозь древесную заготовку любой толщины. Пропиточный раствор под действием температуры и давления вступает в реакцию с такими составляющими древесного вещества как лигнин и гемицеллюлозы и, не нарушая макроструктуры древесины, изменяет химическое строение этих составляющих с образованием веществ, подобных карбамидным смолам, применяемым в производстве современных плитных материалов.

Механохимически модифицированная древесина (МХМД) малоценных пород призвана заменить импортируемое в РК сырье хвойных пород для производства деревянной крепи горнорудной отрасли, а также заменить ценные породы твердых сортов древесины (дуб, красное дерево и т.д.) в производстве мебели.

МХМД также планируется применять в качестве сырья для производства оконного профиля с целью частичной замены профиля из поливинилхлорида, на 100% в настояшее время импортируемого.

Главной задачей любого хозяйствующего субъекта является извлечение прибыли. Реализация данного проекта позволит в сложной конкурентной среде производить высокомаржинальные продукты.

Кроме производства самого материала – механохимически модифицированой древесины, по настоящему проекту планируется производство изделий из него:

а) крепеж для горно-шахтного применения (горная крепь), а также оконный профиль повышенной влагостойкости и формостабильности (достигается путем ввода в пропитывающий раствор мономеров меламина и малеинового ангидрита)

б) декоративные элементы мебели и мебельный фасад (при температуре более 150 градусов по Цельсию из-за пластифицирующее воздействие карбамидной пропитки позволяет придавать древесине форму путем прессования в стальные матрицы-прессформы.

Полученные результаты позволят:

- вовлечь в экономику неиспользуемое возобновляемое сырье – малоценную быстрорастущую древесину тополя и осины;

- повысить надежность и безопасность работ на горных и шахтных выработках за счет применения более прочной, пожаробезопасной горной крепи;

- создать новые рабочие места не только непосредственно на предприятии, но и у поставщиков малоценной древесины в депрессивных сельских районах Павлодарской области;

Целевым рынком являются производители окон и мебели , т.е.е малые и средние предприятия Казахстана, а также предприятия горнорудного сектора.

Преимуществом разработанных технических решений по МХМД являются следующие свойства:

- высокая формостабильность;

- низкое влагонасыщение – на уровне МДФ, т.е. менее 20%

- возможность в процессе прессования варьировать плотность, а значит и прочность МХМД в широких пределах - от 500 до 1300 кг/куб.м.;

- высокая огнестойкость, т.к. применении специальных добавок к модифицирующему раствору материал вообще не поддерживает горение, что особо важно в шахтном применении;

- высокая стойкость воздействию биовредителей (плесень, грибки, жучки и т.д.);

- высокие декоративные свойства - текстура древесины ярко выражена, цвет можно изменять от золотистого до темно-коричневого по всей толщине.

Для клиента (потребителя) предлагаемые к продаже разрабатываемые нами продукты являются привлекательными, отличаются высокой технологичностью, устойчивостью к атмосферным воздействиям, надежностью в работе и низкой себестоимостью, которая при тех же типоразмерах в два-три раза ниже по сравнению с существующими аналогами.