Химия и химические технологии/1.Пластмассы, полимерные и
синтетические материалы, каучуки, резино-технические изделия, шины и их
производство
А.Н. Афаньков - аспирант, В.В. Коньшин– д.х.н., О.С. Беушева – к.т.н., Н.В.
Коренева – к.х.н., М. В. Вододохова – студент
Алтайский
государственный технический университет им. И.И. Ползунова, Российская
Федерация
Композиционные
материалы на основе древесной зелени Pinus sylvestris без синтетического связующего
Традиционные способами заготовки и переработки
растительного сырья, не позволяют в полном объеме использовать всю биомассу.
Так, в частности, одним из малоиспользуемых отходов является древесная зелень
[1].
В России одним из распространенных видов
деревьев является сосна обыкновенная (Pinus sylvestris).
В связи с этим предлагаемой целью исследования является установление
возможности изготовления плитных материалов на основе древесной зелени сосны
обыкновенной без синтетического связующего.
Перед изготовлением плитных материалов древесная
зелень обрабатывалась по методу взрывного автогидролиза, по методики,
представленной в работе [5]. Высушенная масса подвергалась горячему прессованию
при давлении – 400 кгс/см2, продолжительности 5 минут, температуре –
120 0С. Полученные образцы композиционных материалов представляли
собой плитки размером 150х50х5 мм. Основные
характеристики (плотность, предел прочности на изгиб, водопоглощение и разбухание)
определялись по ГОСТам 10634-88 и 10635-88 [6,7].
Результаты проведенных испытаний представлены в
таблице.
Таблица
Условия обработки и свойства получаемых плитных материалов из зелени сосны
обыкновенной
|
№
опыта |
Условия
ВАГ |
Свойства
плитных материалов |
||||
|
Температура,
0С |
Время
обработки, мин. |
Плотность,
кг/м3 |
Предел
прочности при изгибе, МПа |
Водопоглощение,% |
Разбухание
по толщине, % |
|
|
1 |
180 |
10 |
1180±20 |
35,8±0,5 |
68,7±0,5 |
- |
|
2 |
200 |
10 |
1220±40 |
36,1±0,5 |
17,0±0,3 |
15,0±0,3 |
|
3 |
205 |
10 |
1200±40 |
37,8±0,5 |
14,7±0,3 |
11,2±0,2 |
|
4 |
210 |
10 |
1170±20 |
36,9±0,5 |
10,1±0,2 |
10,0±0,2 |
|
5 |
220 |
10 |
1080±20 |
27,4±0,5 |
10,8±0,2 |
8,0±0,2 |
|
6 |
210 |
5 |
1240±40 |
44,2±0,7 |
14,4±0,3 |
13,1±0,3 |
|
7 |
210 |
15 |
1200±40 |
27,7±0,5 |
16,7±0,3 |
5,1±0,2 |
На основании полученных результатов, следует,
что наиболее прочные материалы получаются в условиях опыта 3 (температура 205 0С,
время обработки 10 минут).
Удовлетворительные прочностные характеристики
могут быть обусловлены протеканием процессов поликонденсации с участием
легкогидролизуемых полисахаридов и ароматической части лигнинных веществ
древесной зелени при обработке водяным паром. Образующиеся в результате
поликонденсации вещества выполняют роль связующего. Тем самым обработка водяным
паром, позволяет исключить добавку фенолоформальдегидных
и меламиноформальдегидных смол, в качестве связующего.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Левин Э.Д., Репях С.М. Переработка древесной
зелени. М.: Лесная промышленность, 1984, 120 с.
5. Беушева О.С. Ресурсосберегающая технология
переработки отходов древесины лиственницы. Дис. канд. техн. наук, Барнаул,
2006, 129 с.
6. ГОСТ 10634-88. Плиты древесностружечные.
Методы определения физических свойств.
7. ГОСТ 10635-88. Плиты древесностружечные.
Методы определения предела прочности и модуля упругости при изгибе.
9. Беушева О.С., Мусько Н.П., Чемерис М.М. Роль
легкогидролизуемых полисахаридов древесины лиственницы в процессе изготовления
плитных материалов // Журнал прикладной химии, 2006. – Т. 79, вып. 2. – С.
340-342.
10. Беушева О.С., Мусько Н.П., Чемерис М.М.
Изучение образования связующих веществ при изготовлении плитных материалов из
модифицированной древесины лиственницы // Ползуновский вестник, 2009. - № 3. –
С. 300-303.