Строительство и архитектура/4.Современные строительные материалы

Романенко М.И.Романенко И.И.

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства

Лиственные породы древесины - высококачественный материал для строительной индустрии

Цели и задачи работы. Энерго и ресурсосбережение за счет повышения эффективности использования природных ресурсов - лиственных пород в производстве модифицированной древесины. Вовлечение в торговый оборот древесины малоценных сортов древесины.

Опираясь на мировой опыт использования энерго-, ресурсосберегающих технологий, предложена технология по объемной модификации древесины лиственных пород и сухостоя, которая резко снижает себестоимость модифицированной древесины за счет экономии доргих сортов древесины, снижения расхода электроэнергии на выпуск изделий строительного назначения из модифицированной древесины (снижает расход электроэнергии на 30-50%) и затрат на эксплуатацию, позволяет восстановить лесо насаждения региона.

Наиболее важным направлением ресурсосбережения стал переход на принцип работы - максимум выхода продукции с 1 м³древесной заготовки при использовании низкосортной древесины лиственных пород.

Этим мы добиваемся быстрому воспроизводству древесины лиственных пород, улучшения экологической обстановке в регионе и насыщения производства недорогим сырьем.

При использовании в производстве модифицированной древесины лиственных пород важно включать в оборот такие породы как осина, ольха, липа, береза, дуб. Использование в производстве древесины строительного и мебельного назначения модифицированной древесины лиственных пород позволит сэкономить значительное количество хвойных пород, а так же снять проблему нехватки древесины с заданными свойствами.

Важным аспектом сберегающей технологии деревообработки является включение в товарооборот низкосортных пород древесины, предназначенных для использования в качестве сырья для получения высококачественных изделий строительного и мебельного назначения.

Отходы от производства модифицированной древесины минимальны и они не токсичны, пожаробезопасны и являются источником производства плитного утеплителя. Производство переходит в разряд экологически безопасных, энергоэффективных и ресурсосберегающих.

На сегодня в Пензенской области отсутствует производство модифицированной древесины. Различные ее виды завозятся из-за границы. В Германии доля модифицированной древесины приближается к 40%, постепенно вытесняя пластмассы. В Австралии - примерно такая же картина. В США разработана специальная государственная программа, которая поддерживает производство модифицированной древесины. Даже небольшие страны Европы Италия и Чехия производят вместе около 700 тыс.м³ модифицированной древесины в год.

Предлагаемая нами инновационная технология позволяет использовать не деловую древесину лиственных пород. Это способствует снижению расхода ценных пород древесины и включению в торговый оборот неиспользуемых сортов. В результате внедрения предлагаемой нами технологии достигается:

· повышение эксплуатационных свойств древесины и снижение ее себестоимость;

· увеличения выхода готовой продукции с 38-50% до 70-80%;

· эксплуатационные свойства лиственных пород приближаются к свойствам древесины из дуба;

· модифицированная древесина относится к трудно возгораемым материалам;

· модифицированная древесина экологически нейтральна по воздействию на организм человека.

Тенденции роста жилищного и промышленного строительства последних лет и, особенно, поощряемый правительством их рост, в ближайшие годы, показывает целесообразность и прибыльность производства высококачественных строительных материалов и изделий из древесины различных сортов, в том числе и лиственных пород (осина, ольха, клен, береза, липа и дуб).

Опыты, выполненные нами, показали, что при модифицировании структуры древесины лиственных пород водорастворимыми полимерами можно получить древесный композит с заданными свойствами: с высокой прочностью, малым водопоглощением, высокой формоустойчивостью, эксплуатационными и художественными свойствами.

Не модифицированная древесина лиственных пород не обладает высокими эксплуатационными свойствами и используется в основном при производстве фанеры, шпона и в качестве дров. В тоже время, эту древесину характеризует высокая возобнавляемость и низкие цены, что обеспечивает экономическую эффективность по модифицированию древесины лиственных пород.

Технология объемной модификации, технологические регламенты, зависимости сорта древесины от применяемого вида модификатора представляют основное содержание разработанной технологии – «ноу хау» (получено два положительных решения ФИПС на выдачу патента).

Производство изделий из модифицированной древесины лиственных пород включает в себя:

· Участок производства бруса, половой доски и мебельного щита.

· Участок использования древесных отходов (выпуск минерально-древесной плиты).

· Участок пропитки готовых изделий.

· Участок предпродажной комплектации.

· Участок производства оконных и дверных блоков.

· Участок производства вагонки.

· Участок упаковки.

Технологический уровень проектируемого производства полностью соответствует стандартам Российским и европейским на данный вид производства.

Способность древесины пропитываться (проницаемость) сильно зависит от породы. Большинство отечественных пород имеет низкую проницаемость. Их пропитка представляет собой сложную задачу. Как показывает наш опыт, положительные результаты могут быть достигнуты только при автоклавном способе пропитки, основанном на использовании избыточного давления и вакуума. Предлагаемая технология позволяет вводить в древесину пропиточную жидкость в требуемом объеме и на нужную глубину. Данный способ требует специальных технологий и оборудования.

Пиломатериал после естественной сушки подвергается окончательной искусственной сушке в сушильных камерах до влажности 8 - 10% и после 3 - 5 часового обезвоживания в вакуум сушилке подается в цех для раскроя на рейки; при необходимости происходит вырезка дефектных мест и дополнительная операция по раскладке на поддоны. Далее подготовленный штабель поступает на пропитку в вакуум- барокамеру, где и осуществляется процесс проведения пропитки древесины модифицирующим раствором по заданному технологическому режиму. В дальнейшем в камеру подается пропиточный раствор. По истечению определенного времени давлениев камере выравнивают, и затем наступает процесс повышения давления до 1,2ати. Ритм данного цикла зависит от сорта древесины, времени года заготовки ее и места произрастания. Через 6-10 часов раствор модификатора перекачивают в резервную емкость. Изделия на поддонах выходят из камеры и поступают в СВЧ сушильную камеру, где при пониженной температуре происходит полимеризация пропиточного раствора и сушка древесины. Получается древесно-полимерный композит с заданными свойствами.