Экология / Экологические и метеорологические проблемы больших городов и промышленных зон

Лазарева Л.И., Зырянов М.А., Медведев С.О.

Сибирский государственный технологический университет, Лесосибирский филиал, Россия

Снижение себестоимости и токсичности древесноволокнистых плит

Использование широко распространенных в России фенолоформальдегидных и карбамидоформальдегидных смол увеличивают себестоимость и эмиссию вредных веществ из плит, как в процессе производства, так и в процессе использования.

Анализ научно-технической литературы и патентной информации позволяет говорить о том, что сейчас разработки по внедрению упрочняющих добавок в производстве древесноволокнистых плит ведутся в двух направления. Во- первых, это модификация традиционно используемых фенолоформальдегидных и карбамидоформальдегидных смол, а во-вторых разработка новых бесформальдегидных связующих [1].

Исследования в области модификации и использования новых видов связующих в производстве плитных материалов направлены на уменьшение себестоимости упрочняющих добавок и снижение эмиссии вредных веществ, выделяемых в процессе производства и эксплуатации плит при сохранении физико-механических характеристик готовой продукции. На основе проведенного анализа отечественных и зарубежных публикаций было принято решение о возможности использования в качестве упрочняющих добавок измельченной коры и вторичного полиэтилентерефталата, полученного из пластиковых бутылок.

Процесс утилизации коры является наиболее слабым звеном в системе комплексного использования сырья предприятиями. Кора относится к отходам производства, не нашедшим полного промышленного использования. Причиной такого положения является особое анатомическое строение коры и ее высокая влажность, повышенная зольность. При этом огромное количество коры, образуется в процессе переработки древесины и не находит дальнейшего использования в технологическом процессе. Ежегодно на крупных деревообрабатывающих предприятиях накапливается около 342 тыс. м³ коры, а в стране - до 10 млн. тонн. Кора практически не используется, небольшая часть коры используется для производства топливных брикетов или идет на сжигание, а оставшиеся вывозится на полигоны с целью захоронения. Несмотря на то что проводятся многочисленные исследований и существуют разработки отечественных и зарубежных авторов по использованию коры, в том числе и в производстве плитных материалов, практического применения эти разработки не нашли. Отсутствие интереса к коре в качестве сырья для получения древесноволокнистых плит в условиях отечественной промышленности объясняется тем, что при существующих технологиях производства, использование коры в количестве свыше 15 % от массы абсолютно сухого волокна, ухудшает прочностные показатели плит. Кроме того на деревообрабатывающих предприятиях имеются большие объемы более качественных древесных отходов (кусковые отходы лесопиления, мебельного и столярного производства, технологическое сырье) которые можно использовать в производстве древесноволокнистых плит без дополнительных затрат на освоение новой технологии.

Плиты и детали на термопластичных связующих появились сравнительно недавно и известны на рынке как древесно-полимерные композиты (ДПК или WPC - wood plastic composite). Этот материал еще называют "жидким деревом", древесно-полимерным композитом, деревопластиком. Древесно-полимерный композит - это состав, содержащий полимер (химического или натурального происхождения) и органический наполнитель. Наиболее распространенными при производстве древесно-полимерного композита полимерами являются полиэтилен, полипропилен и поливинилхлорид [2]. В России древесно-полимерные композиты в промышленных условиях не производится. Это объясняется тем, что с одной стороны технологический процесс производства ДПК существенно отличается от производства древесных плит производимых в стране (ДВП, ДСтП, МДФ), а с другой стороны не отлажен процесс подготовки к использованию (сбор, сортировки, очистка, измельчение) вторичных полимерных материалов, а использование исходных полимеров в композиции значительно повышает себестоимость продукции.

С целью снижения себестоимости и токсичности древесноволокнистых плит в Лесосибирском филиале Сибирского Государственного технологического университета проводятся исследования возможного использования измельченной коры вторичного полиэтилентерефталата (полученного при измельчении пластиковых бутылок) в производстве древесноволокнистых плит как мокрого, так и сухого способа. Предварительные исследования дали положительные результаты.

Предложенный способ использования коры и вторичного полиэтилентерефталата в производстве древесноволокнистых плит является эффективной мерой утилизации этих материалов, снижая себестоимость древесноволокнистых плит, а также эмиссию формальдегида из плит и решает технологические, экономические и экологические задачи. Таким образом, использование измельченной коры и полиэтилентерефталата в производстве ДВП по существующей технологии позволит при уменьшении себестоимости, за счет снижения расхода исходного сырья и упрочняющих добавок, улучшить эксплуатационные свойства готовых плит, уменьшая их токсичность в процессе производства и дальнейшей эксплуатации.

Литература

1 Леонович А.А. Новые древесноплитные материалы [Текст]/ А.А. Леонович. СПб.:Химиздат, 2008. 160 с.

2 Волынский В.Н. Технология древесных плит и композиционных материалов[Текст]/: Учебно-справочное пособие. – СПб.: Издательство «Лань», 2010. -336 с.