Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Обоснование использования древесных отходов в производстве теплоизоляционных материалов

1.1 Классификация и свойства теплоизоляционных материалов

Теплоизоляционными называют материалы, применяемые в строительстве жилых и промышленных зданий, тепловых агрегатов и трубопроводов с целью уменьшить тепловые потери в окружающую среду. Теплоизоляционные материалы характеризуются пористым строением и, как следствие этого, малой плотностью (не более 600 кг/м³) и низкой теплопроводностью (не более 0,18 Вт/(м•°С).

Использование теплоизоляционных материалов позволяет уменьшить толщину и массу стен и других ограждающих конструкций, снизить расход основных конструктивных материалов, уменьшить транспортные расходы и соответственно снизить стоимость строительства. Наряду с этим при сокращении потерь тепла отапливаемыми зданиями уменьшается расход топлива. Многие теплоизоляционные материалы вследствие высокой пористости обладают способностью поглощать звуки, что позволяет употреблять их также в качестве акустических материалов для борьбы с шумом.

Теплоизоляционные материалы классифицируют по виду основного сырья, форме и внешнему виду, структуре, плотности, жесткости и теплопроводности.

Теплоизоляционные материалы по виду основного сырья подразделяются на неорганические, изготовляемые на основе различных видов минерального сырья (горных пород, шлаков, стекла, асбеста), органические, сырьем для производства которых служат природные органические материалы (торфяные, древесноволокнистые) и материалы из пластических масс.

По форме и внешнему виду различают теплоизоляционные материалы штучные жесткие (плиты, скорлупы, сегменты, кирпичи, цилиндры) и гибкие (маты, шнуры, жгуты), рыхлые и сыпучие (вата, перлитовый песок, вермикулит).

По структуре теплоизоляционные материалы классифицируют на волокнистые (минераловатные, стекло - волокнистые), зернистые (перлитовые, вермикулитовые), ячеистые (изделия из ячеистых бетонов, пеностекло).

По плотности теплоизоляционные материалы делят на марки: 15, 25, 35, 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 225, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600.

В зависимости от жесткости (относительной деформации) выделяют материалы мягкие (М) - минеральная и стеклянная вата, вата из каолинового и базальтового волокна, полужесткие (П) плиты из шпательного стекловолокна на синтетическом связующем и др., жесткие (Ж) -плиты из минеральной ваты на синтетическом связующем, повышенной жесткости (ПЖ), твердые (Т).

По теплопроводности теплоизоляционные материалы разделяются на классы: А - низкой теплопроводности до 0,06 Вт/(м•°С), Б - средней теплопроводности - от 006 до 0,115 Вт/(м•°С), В - повышенной теплопроводности, от 0,115 до 0,175 Вт/(м•°С).

По назначению теплоизоляционные материалы бывают теплоизоляционно-строительные (для утепления строительных конструкций) и теплоизоляционно-монтажные (для тепловой изоляции промышленного оборудования и трубопроводов).

Теплоизоляционные материалы должны быть биостойкими т. е. не подвергаться загниванию и порче насекомыми и грызунами, сухими, с малой гигроскопичностью так как при увлажнении их теплопроводность значительно повышается, химически стойкими, а также обладать тепло и огнестойкостью.



1.2 Органические теплоизоляционные материалы

Органические теплоизоляционные материалы в зависимости от природы исходного сырья можно условно разделить на два вида: материалы на основе природного органического сырья (древесина, отходы деревообработки, торф, однолетние растения, шерсть животных и т. д.), материалы на основе синтетических смол, так называемые теплоизоляционные пластмассы.

Теплоизоляционные материалы из органического сырья могут быть жесткими и гибкими. К жестким относят древесносткужечные, древесноволокнистые, фибролитовые, арболитовые, камышитовые и торфяные, к гибким - строительный войлок и гофрированный картон. Эти теплоизоляционные материалы отличаются низкой водо - и биостойкостью.

Древесноволокнистые теплоизоляционные плиты получают из отходов древесины, а также из различных сельскохозяйственных отходов (солома, камыш, костра, стебли кукурузы и др.). Процесс изготовления плит состоит из следующих основных операций: дробление и размол древесного сырья, пропитка волокнистой массы связующим, формование, сушка и обрезка плит.

Древесноволокнистые плиты выпускают длиной 1200-2700, шириной 1200-1700 и толщиной 8-25 мм. По плотности их делят на изоляционные (150-250 кг/м3) и изоляционно-отделочные (250-350 кг/м3). Теплопроводность изоляционных плит 0,047-0,07, а изоля-ционно-отделочных-0,07-0,08 Вт/(м-°С). Предел прочности плит при изгибе составляет 0,4-2 МПа. Древесноволокнистые плиты обладают высокими звукоизоляционными свойствами.

Изоляционные и изоляционно - отделочные плиты применяют для тепло- и звукоизоляции стен, потолков, полов, перегородок и перекрытий зданий, акустической изоляции концертных залов и театров (подвесные потолки и облицовка стен).

Арболит изготовляют из смеси цемента, органических заполнителей, химических добавок и воды. В качестве органических заполнителей используют дробленые отходы древесных пород, сечку камыша, костру конопли или льна и т. п. Технология изготовления изделий из арболита проста и включает операции по подготовке органических заполнителей, например дробление отходов древесных пород, смешивание заполнителя с цементным раствором, укладку полученной смеси в формы и ее уплотнение, отвердение отформованных изделий.

Теплоизоляционные материалы из пластмасс. В последние годы создана довольно большая группа новых теплоизоляционных материалов из пластмасс. Сырьём для их изготовления служат термопластичные (полистирольные; поливинилхлоридные, полиуретановые) и термореактивные (мочевино - формальдегидные) смолы, газообразующие и вспенивающие вещества, наполнители, пластификачоры, красители и др. В строительстве наибольшее распространение в качестве тепло- и звукоизоляционных материалов получили пластмассы пористо-ячеистой структуры. Образование в пластмассах ячеек или полостей, заполненных газами или воздухом, вызвано химическими, физическими или механическими процессами или их сочетанием.

В зависимости от структуры теплоизоляционные пластмассы могут быть разделены на две группы: пенопласты и поропласты. Пенопластами называют ячеистые пластмассы с малой плотностью и наличием несообщающихся между собой полостей или ячеек, заполненных газами или воздухом. Поропласты-пористые пластмассы, структура которых характеризуется сообщающимися между собой полостями. Наибольший интерес для современного индустриа-льного строительства представляют пенополистирол, пенополивинилхлорид, пенополиуретан и мипора. Пенополистирол -материал в виде белой твердой пены с равномерной замкнутопористой структурой. Пенополистирол выпускают марки ПСБС в виде плит размером 1000х500х100 мм и плотностью 25-40 кг/м3. Этот материал имеет теплопроводность 0,05 Вт/(м-°С), максимальная температура его применения 70 °С. Плиты из пенополистирола применяют для утепления стыков крупнопанельных зданий, изоляции промышленных холодильников, а также в качестве звукоизолирующих прокладок.

Сотопласты - теплоизоляционные материалы с ячейками, напоминающими форму пчелиных сот. Стенки ячеек могут быть выполнены из различных листовых материалов ( крафт - бумаги, хлопчатобумажной ткани, стекло - ткани и др.), пропитанных синтетическими полимерами. Сотопласты изготовляют в виде плит длиной 1-1,5м, шириной 550 - 650 и толщиной 300 - 350 мм. Их плотность

30-100 кг/м3, теплопроводность 0,046-0,058 Вт/(м-°С). прочность при сжатии 0,3-4 МПа. Применяют сотопласты как заполнитель трехслойных панелей. Теплоизоляционные свойства сотопастов повышаются в результата заполнения сот крошкой мипоры.

1.3 Неорганические теплоизоляционные материалы

К неорганическим теплоизоляционным материалам относят минеральную вату, стеклянное волокно, пенс стекло, вспученные перлит и вермикулит, асбестосодер жащие теплоизоляционные изделия, ячеистые бетоны, и др.

Минеральная вата и изделия из нее. Минеральная вата волокнистый теплоизоляционный материал, получаемый из силикатных расплавов. Сырьем для ее производства служат горные породы (известняки, мергели, диориты и др.), отходы металлургической промышленности (доменные и топливные шлаки) и промышленности строительных материалов (бой глиняного и силикатного кирпича).

Производство минеральной ваты состоит из двух основных технологических процессов: получение силикатного расплава и превращение этого расплава в тончайшие волокна. Силикатный расплав образуется в вагранках шахтных плавильных печах, в которые загружают минеральное сырье и топливо (кокс). Расплав с температурой 1300-1400°С непрерывно выпускают из нижней части печи.

Существует два способа превращения расплава в минеральное волокно: дутьевой и центробежный. Сущность дутьевого способа заключается в том, что на струю жидкого расплава, вытекающего из летки вагранки, воздействует струя водяного пара или сжатого газа. Центробежный способ основан на использовании центробежной силы для превращения струи расплава в тончайшие минеральные волокна толщиной 2-7 мкм и длиной 2-40 мм. Полученные волокна осаждаются в камере волокна осаждения на движущуюся ленту транспортера. Минеральная вата это рыхлый материал, состоящий из тончайших переплетенных минеральных волокон и небольшого количества стекловидных включений ( шариков, цилиндриков и др.), так называемых корольков. Чем меньше в вате корольков, тем выше ее качество.

В зависимости от плотности минеральная вата подразделяется на марки 75, 100, 125 и 150. Она огнестойка, не гниет, малогигроскопична и имеет низкую теплопроводность 0,04 - 0,05 Вт (м.°С).

Минеральная вата хрупка, и при ее укладке образуется много пыли, поэтому вату гранулируют т.е. о превращают в рыхлые комочки - гранулы. Их используют в качестве теплоизоляционной засыпки пустотелых стен и перекрытий. Сама минеральная вата является как бы полуфабрикатом, из которого выполняют разнообразные теплоизоляционные минераловатные изделия: войлок, маты, полужесткие и жесткие плиты, скорлупы, сегменты и др.

Стеклянная вата и изделия из нее. Стеклянная вата материал, состоящий из беспорядочно расположенных стеклянных волокон, полученных из расплавленного сырья. Сырьем для производства стекловаты служит сырьевая шахта для варки стекла (кварцевый песок, кальцинированная сода и сульфат натрия) или стекольный бой. Производство стеклянной ваты и изделий из нее состоит из следующих технологических процессов: варка стекломассы в ванных печах при 1300-1400 °С, изготовление стекловолокна и формование изделий.

Стекловолокно из расплавленной массы получают способами вытягивания или дутьевым. Стекловолокно вытягивают штабиковым (подогревом стеклянных палочек до расплавления с последующим их вытягиванием в стекловолокно, наматываемое на вращающиеся барабаны) и фильерным (вытягиванием волокон из расплавленной стекломассы через небольшие отверстия-фильтры с последующей намоткой волокон на вращающиеся барабаны) способами. При дутьевом способе расплавленная стекломасса распыляется под действием струи сжатого воздуха или пара.

В зависимости от назначения вырабатывают текстильное и теплоизоляционное (штапельное) стекловолокно. Средний диаметр текстильного волокна 3-7 мкм, а теплоизоляционного 10-30 мкм.

Стеклянное волокно значительно большей длины, чем волокна минеральной ваты и отличается большими химической стойкостью и прочностью. Плотность стеклянной ваты 75-125 кг/м3, теплопроводность 0,04-0,052 Вт/(м/°С), предельная температура применения стеклянной ваты 450 °С. Из стекловолокна выполняют маты, плиты, полосы и другие изделия, в том числе тканые.

Пеностекло - теплоизоляционный материал ячеистой структуры. Сырьем для производства изделий из пеностекла (плит, блоков) служит смесь тонкоизмельченного стеклянного боя с газообразоватслем (молотым известняком). Сырьевую смесь засыпают в формы и нагревают в печах до 900 «С, при этом происходит плавление частиц и разложение газообразователя. Выделяющиеся газы вспучивают стекломассу, которая при охлаждении превращается в прочный материал ячеистой структуры

Пеностекло обладает рядом ценных свойств, выгодно отличающих его от многих других теплоизоляционных материалов: пористость пеностекла 80-95 %, размер пор 0,1-3 мм, плотность 200-600 кг/м3, теплопроводность 0,09-0,14 Вт/(м, /(м* °С), предел прочности при сжатии пеностекла 2-6 МПа. Кроме того, пеностекло характеризуется водостойкостью, морозостойкостью, несгораемостью, хорошим звукопоглощением, его легко обрабатывать режущим инструментом.

Пеностекло в виде плит длиной 500, шириной 400 и толщиной 70-140 мм используют в строительстве для утепления стен, перекрытий, кровель и других частей зданий, а в виде полуцилиндров, скорлуп и сегментов - для изоляции тепловых агрегатов и теплосетей, где температура не превышает 300 °С. Кроме того, пеностекло служит звукопоглощающим и одновременно отделочным материалом для аудиторий, кинотеатров и концертных залов.

Асбестосодержащие материалы и изделия. К материалам и изделиям из асбестового волокна без добавок или с добавкой связующих веществ относят асбестовые бумагу, шнур, ткань, плиты и др. Асбест может быть также частью композиций, из которых изготовляют разнообразные теплоизоляционные материалы (совелит и др). В рассматриваемых материалах и изделиях использованы ценные свойства асбеста: температуростойкость, высокая прочность, волокнистость и др.

Алюминиевая фольга (альфоль)-новый теплоизоляционный материал, представляющий собой ленту гофрированной бумаги с наклеенной на гребне гофров алюминиевой фольгой. Данный вид теплоизоляционного материала в отличие от любого пористого материала сочетает низкую теплопроводность воздуха, заключенного между листами алюминиевой фольги, с высокой отража-тельной способностью самой поверхности алюминиевой фольги. Алюминиевую фольгу для целей теплоизоляции выпускают в рулонах шириной до 100, толщиной 0,005- 0,03 мм.

Практика использования алюминиевой фольги в теплоизоляции показала, что оптимальная толщина воздушной прослойки между слоями фольги должна быть 8- 10 мм, а количество слоев должно быть не менее трех. Плотность такой слоевой конструкции из алюминиевой (фольги 6-9 кг/м3, теплопроводность - 0,03 - 0,08 Вт/(м* С ).

Алюминиевую фольгу употребляют в качестве отражательной изоляции в теплоизоляционных слоистых конструкциях зданий и сооружений, а также для теплоизоляции поверхностей промышленного оборудования и трубопроводов при температуре 300 °С [1].

Добавить абзац - С учетом поставленных задач по переработке всей заготавливаемой биомассы древесины актуальным является производство теплоизоляционных материалов на основе древесных отходов. Поскольку коэффициент теплопроводности таких материалов как правило больше, чем у пенополистирола, минеральной ваты и других материалов, необходимо проведение исследований по улучшению теплоизоляционных свойств композитов на основе древесины.

1.4. Анализ древесных ресурсов для производства композиционных материалов теплоизоляционного назначения

В настоящее время деревообрабатывающая промышленность в России развивается быстрыми темпами. Это вызвано большой и развитой ресурсной базой лесного хозяйства и постоянным совершенствованием технологий в данной области.

Костромская область является одним из ведущих производителей изделий из древесины различного назначения. На протяжении длительного времени количество произведенных пиломатериалов и изделий из них ежегодно растет. Так, например, производство окон, балконных дверей и их коробок, а также дверей в 2017 году увеличилось в 1,6 раза по сравнению с 2016 годом и составило 76,6 тыс.м². В 2017 году производство деревянных поддонов, включая поддоны с бортами, и прочие деревянные погрузочные щиты увеличилось в 1,8 раза, и составило 689,1 тыс. шт.[3, с. 96-97].

Негативным фактором увеличения производительности деревообрабатывающих предприятий является увеличения количества отходов. Непосредственно, при механической обработке древесины остаются продукты переработки - горбыли, рейки, обрезки, опилки, стружка, шлифовальная пыль и др.

Объем получаемых отходов зачастую превосходит объем получаемых пиломатериалов и изделий. Так, при рубке и вывозке древесины из леса около 20% древесного сырья составляют отходы в виде ветвей, пней, корней, а их вывезенной около 20% составляет неделовая древесина (дрова). В лесопильном производстве количество отходов составляет 35-42 %. В мебельных производствах количество отходов в среднем составляет 53-65 % от поступивших пиломатериалов. При выработке фанеры отходы составляют 52-54 %, строганного шпона - 30-45 %. Ежегодное количество отходов и неделовой древесины по стране составляет около 300 млн м³. На примере Костромской области видно, что количество отходов ежегодно возрастает. Так в 2013 году количество отходов сельского хозяйства, охоты и лесного хозяйства составляло 115 640,0104 тонн, а уже в 2015 году - 317 620,9101 тонн [2, с.66-69].

Государственной Думой были внесены поправки в закон об обязательной переработке древесных отходов. Ранее предполагалось, что данный закон начнет действовать с 2018 года, однако эта дата была перенесена на 2022 год. По закону нельзя будет выбрасывать или сжигать мусор, полученный на лесопильном предприятии и у специалистов деревоперерабатывающих заводов остается три года, чтобы подумать, как рационально использовать отходы своего производства и как извлечь выгоду из того, что сейчас засоряет природу [4].

Преимущественным способом утилизации отходов на деревообрабатывающих предприятиях Костромской области является сжигание их в котельных с целью производства электроэнергии и тепла. Еще одним способом их утилизации является производство топливных гранул - пеллет. Представляет собой высушенную и спрессованную под большим давлением древесину без связующих добавок (опилки, щепки, ветки, кора деревьев, горбыли). Частички древесины и других сырьевых материалов под давлением и температурой склеиваются при помощи природного вещества лигнина, которое содержится в самом сырье. Оставшиеся отходы деревообработки, не являющиеся отходами V класса опасности, либо обезвреживаются термическим способом, либо отправляются на захоронение[5].

Выбрасываемые отходы представляют собой ценное вторичное сырье, которое можно эффективно использовать в производстве различных видов строительных материалов.

Одним из основных направлений развития промышленности строительных материалов является - обеспечение комплексного использования природного сырья, вторичных ресурсов и отходов различных отраслей промышленности в процессе производства строительных материалов. Использование отходов деревообрабатывающей промышленности позволит обеспечить потребность строительного комплекса в современных материалах теплоизоляционного назначения, а также снизит отрицательное воздействие на окружающую среду за счет внедрения малоотходных и безотходных технологий [6].

1.5 Экологические и технологические аспекты производства теплоизоляционных материалов из древесных отходов

На протяжении всего времени существования человек постоянно совершенствовал методы и способы обработки сырья, стремился к созданию новых видов продукции и улучшению ее качества. К примеру, на сегодняшний день известно более 20 тыс. наименований продукции, получаемой из древесины путем ее механической, механо-физической, химической или другой обработки. При этом значительные объемы древесины используются в строительном комплексе, в том числе для теплоизоляции ограждающих конструкций.

Требования повышенной комфортности, экологические приоритеты, технико-экономические преимущества и другие факторы способствуют увеличению спроса на строительные материалы из древесины. Также это объясняется наличием значительных сырьевых ресурсов, превосходством древесины перед традиционными материалами по ряду эксплуатационных показателей.

Особенностью современного состояния сырьевой базы деревообрабатывающих предприятий является существенное снижение запасов качественной древесины в промышленно освоенных районах и увеличение в составе насаждений доли мягколиственной и малоценной древесины с невысокими потребительскими свойствами. При этом в европейской части России используется лишь половина, а в сибирском регионе - треть биомассы растущего дерева. Остальная часть в процессе производства продукции превращается в отходы, которые чаще всего используются на топливно-энергетические нужды, а нередко вывозятся в отвалы, сжигаются или сбрасываются в водоемы. Негативные стороны нерационального использования вторичных ресурсов проявляются именно в деревообрабатывающей промышленности, где образуется огромное количество мягких и твердых древесных отходов. Наряду с загрязнением водной, воздушной и наземной среды, недоиспользование древесных ресурсов ведет к серьезным экономическим потерям, т.к. выбрасываемые отходы представляют собой ценное вторичное сырье, которое можно эффективно использовать в производстве различных видов строительных материалов [7].

Решению проблемы экологически безопасного производства строительных материалов может способствовать использование преимуществ древесины, связанных с ее природными свойствами и меньшей энергоемкостью переработки [8]. Свидетельством этому могут служить данные, приведенные на рис. 1.1, откуда видно, что при прочих равных условиях может быть произведено гораздо большее количество строительных материалов из древесины, чем из кирпича и бетона.

Рис. 1.1 Объем производства строительных материалов при равных энергозатратах

Производство любой продукции из древесины, в том числе и строительных материалов, неизбежно связано с образованием вторичных древесных ресурсов и отходов, которые сегодня используются на 35-65% [9-11]. В этой связи при традиционном подходе к организации переработки древесного сырья для нужд деревянного домостроения может возникнуть серьезная угроза окружающей среде.

В наше время существенно повышается спрос на экологически чистые теплоизоляционные материалы, что и легло в основу разработки нового вида теплоизоляционного материала из древесных отходов. Применяемые теплоизоляционные материалы, например пенополистирол, стоят недорого и хорошо укладывается на стены. Однако, в основу его производства положено применение отходов нефти, поэтому он имеет недостаточную экологичность. Кроме того, пенопласт подвержен влиянию температуры и уничтожается грызунами [12]. Поэтому исследования по разработке новых экологически чистых теплоизоляционных материалов являются актуальными.

Среди разнообразных теплоизоляционных материалов в последние годы все больший интерес проявляется к вспененной древесине. Этот материал по мнению разработчиков идеально подходит для теплоизоляции дома, где необходимо сохранить тепло внутри и создать уютную обстановку для обитателей здания [13]. Внешний вид образца из вспененной древесины представлен на рис. 1.2.

Рис. 1.2 Образец теплоизоляционного материала из вспененной древесины

Некоторые альтернативные древесные теплоизоляционные материалы, такие как древесно-волокнистые плиты, менее устойчивы к деформации, чем пенопласт, поскольку имеют тенденцию к постепенному разрушению под действием собственного веса повышения влажности, особенно в середине материала. А вспененная древесина в этом отношении ведёт себя как обычные пенопласты. Кроме того, она обладает следующими преимуществами по сравнению с другими теплоизоляционными материалами: жесткость, прочность, малая плотность, стойкость к воздействию влаги, низкая теплопроводность, формоустойчивость, легкость в распиливании и резке, устойчивость к большому давлению. Плюс ко всему ее можно при необходимости вторично перерабатывать или утилизировать, не подвергая опасности окружающую среду [14].

Технология получения вспененной древесины предусматривает измельчение древесных отходов до тестообразного состояния, внесение отвердителей, закачивание в полученную субстанцию специального газа для образования пузырьков и придания пенистой структуры, формование и сушку материала.

Известно, что пластик и другие синтетические материалы разлагаются один-два века. При их сжигании в атмосферу выделяются высокотоксичные вещества. Возможна только заводская переработка синтетических материалов, требующая больших материальных и энергетических затрат.

И еще один аргумент в пользу нового материала, произведенного из дерева. Этот природный материал - сырье возобновляемое, к тому же изучается возможность использования отходов лесопереработки для производства вспененного дерева. К примеру, древесной коры, ежегодно накапливающейся в избытке.

Предполагается, что в строительной сфере новый материал будет использоваться не только для утепления зданий, но и для создания конструкций сложной формы, когда применение других материалов невозможно из-за тяжелого веса или отсутствия достаточной гибкости [15].

В настоящее время производство теплоизоляционного материала из вспененной древесины не получило широкого распространения по причине недостаточной изученности технологических режимов. Поэтому необходимо детальное изучение имеющегося опыта получения вспененной древесины, проведение комплексных исследований свойств этого перспективного материала и обоснование технологических режимов его производства на отечественных предприятиях.

Целью выпускной квалификационной работы является разработка получения теплоизоляционных материалов на основе отходов деревообработки.

Задачи работы:

Ш Изготовление композиционных материалов на основе отходов деревообработки.

Ш Определение физико-механических свойств композиционных материалов.

Ш Проверка технологичности осмоления древесных частиц методом распыления связующего

Ш Проверка технологичности осмоления древесных частиц ручным методом



2.1 Проверка технологичности осмоления древесных частиц методом распыления связующего

теплоизоляционный материал древесный отходы

В соответствии с задачами исследований была выполнена экспериментальная проверка возможности осмоления мелкодисперсных древесных частиц путем распыления связующего для двух вариантов:

- без разбавления смолы водой;

-с разбавлением смолы водой.

Методика проведения опытной проверки данного способа заключалась в следующем. В качестве связующего использовалась карбамидо-формальдегидная смола отверждаемая 10% раствором щавелевой кислоты. Требуемое количество смолы взвешивалось на весах ВЛТК с точностью до 0,01 г, после чего в смолу добавлялся отвердитель в виде 10% раствора при непрерывном перемешивании смолы. Данные о массовых частях смолы и отвердителя приведены в табл.1.1.

Таблица 1.1

Состав связующего по первому варианту

Связующее, г	Отвердитель, г	Время отверждения, мин
50	1,5	4

После перемешивания в течение 30 с смолы с отвердителем связующее переливалось в распылитель, где создавалось избыточное давление, необходимое для распыления связующего. Из-за большой вязкости и высокой адгезии связующего не удалось добиться его распыления. В ходе эксперимента в первые секунды наблюдался выброс связующего из жидкостной форсунки распылителя в виде однородной струи. Затем, вследствие начала реакции поликонденсации, связующее приобретало повышенную вязкость (более 120 с по вискозиметру), тем самым исключая возможность смешивания с воздушными частицами и собственно распыления.

По второму варианту приготовления связующего к смоле в количестве 50 г постепенно добавляли воду от 10 до 35 г. В результате было установлено, что при добавлении 35 г воды в стаканчике для приготовления связующего выпадает осадок. Таким образом, было установлено, что смолу можно разбавлять водой в соотношении не более чем 1: 0,65.

В разбавленную в таком соотношении смолу вводили 10% раствор щавелевой кислоты в количестве 1,5 г при непрерывном перемешивании. Приготовленный состав переливали в устройство для распыления. В распылителе, так же, как и в предыдущем случае, создавалось избыточное давление.

В отличие от первого варианта процесс распыления осуществлялся в течение 20 с. После чего наступала реакция поликонденсации, отверстие форсунки распылителя забивалось отверждаемыми частицами связующего, и процесс распыления прекращался.

Таким образом, в ходе опытной проверки гипотезы о возможности реализации метода осмоления древесных частиц путем распыления связующего было установлено, что карбамидоформальдегидная смола отверждаемая 10% раствором щавелевой кислоты (холодный способ) не пригодна для распыления. Основная причина этого заключается в повышенной реакционной способности компонентов связующего и быстром увеличении вязкости смолы после введения в неё отвердителя. Поэтому данный способ осмоления мелкодисперсных частиц в дальнейших исследованиях не рассматривался из-за невозможности реализовать его на практике при современном состоянии оборудования. Результаты эксперимента представлены в табл.2.

Внешний вид образцов представлен на рис. 3-6.



Таблица 2

Результаты эксперимента

№ образца	Доля связующего,%	Масса, г	Диаметр, см	Высота, см	V, см3	с, г/см3
			верхний	нижний
1	20	8,28	4,225	4,875	3,20	52,126	0,1588
2	40	8,72	4,205	4,775	3,10	49,157	0,1774
3	20	11,08	4,225	5,350	5,725	103,546	0,107
4	40	15,08	4,275	5,350	5,650	103,214	0,1461

Рис. 3 Образец с долей добавки связующего 20%

Рис. 4 Образец с долей добавки связующего 40%

Рис. 5 Образец с долей добавки связующего 20%

Рис. 6 Образец с долей добавки связующего 40%

2.2 Проверка технологичности осмоления древесных частиц ручным методом

Методика проведения опытной проверки данного способа заключалась в следующем. В качестве связующего использовалась карбамидо-формальдегидная смола отверждаемая 1 гр. раствора ортофосфорной кислоты с добавлением 5% вспомогательного вещества ОП-10.Требуемое количество смолы взвешивалось на весах ВЛТК с точностью до 0,01 г, после чего в смолу добавлялся отвердитель в виде 1гр. раствора при непрерывном перемешивании смолы.

Состав связующего представлен в табл. 3.

Таблица 3

Состав связующего

Связующее, г	Отвердитель, г	Вспомогательное вещество ОП-10, гр.	Время отверждения, мин
200	1	10	3мин 30с

После перемешивания в течение 30 с смолы с отвердителем связующее постепенно переливалось в емкость с отходами деревообработки (опилки), где происходило осмоление опилок миксером.

Внешний вид образцов после осмоления представлен на рис.7.

В результате эксперимента о возможности реализации метода осмоления древесных частиц миксером было установлено, что карбамидоформальдегидная смола, отверждаемая 1 гр. ортофосфорной кислоты не пригодна для осмоления. Причиной этому стало большое время застывания материала (холодный способ) и маленькая прочность плит. Поэтому данный способ осмоления мелкодисперсных частиц в дальнейших исследованиях не рассматривался из-за невозможности реализовать его на практике при современном состоянии оборудования.



Рис. 7 Образцы после осмоления ручным методом

2.3 Методика проведения эксперимента

Основные свойства теплоизоляционных материалов: теплопроводность, водопоглощение, морозостойкость, горючесть, разбухание по толщине, прочность при статическом изгибе.

В лаборатории кафедры лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств были изготовлены образцы теплоизоляционного материала из отходов деревообработки с разными диапазонами варьирования плотности и долей опилок по массе наполнителя (табл. 4). План эксперимента в кодированном и натуральном обозначениях (табл. 5-6).



Таблица 4

Диапазоны, уровни и интервалы варьирования факторов

Наименование фактора	Обозначения фактора	Уровни варьирования	Интервал варьирования Дi
	Натуральные	Кодированные	-1	0	+1
1.Плотность, кг/м3		Х1	300	350	400	50
2. Удельная продолжительность прессования, мин/мм	ф	Х2	0,3	0,35	0,4	0,05
3. Доля опилок, доля по массе наполнителя	D	Х3	0	0,2	0,4	0,2

Таблица 5

План эксперимента в кодированном обозначении факторов

№	X1	X2	X3
1	+	+ 0,4	+ 0,4 216-оп. 324-стр.
2	-	+ 0,4	+ 0,4 160-оп. 240-стр.
3	+	- 0,3	+ 0,4 216-оп. 324-стр.
4	-	- 0,3	+ 0,4 240-оп. 160-стр.
5	+	+ 0,4	- 400стружка
6	-	+ 0,4	- 400 стружка
7	+	- 0,3	- 400стружка
8	-	- 0,3	- 400 стружка
9	+	0 0,35	0 0,2 108-оп. 432-стр.
10	-	0 0,35	0 0,2 80-оп. 320-стр.
11	0	+ 0,4	0 0,2 94-оп. 375- стр.
12	0	- 0,3	0 0,2 94-оп. 375-стр.
13	0	0 0,35	+ 0,4 181-оп. 281 стр
14	0	0 0,35	- 400 стружка

Таблица 6

План эксперимента в натуральном обозначении факторов

№	с, кг/м3	, мин/мм	D
1	400	+ 0,4	0,4
2	300	+ 0,4	0,4
3	400	- 0,3	0,4
4	300	- 0,3	0,4
5	400	+ 0,4	0
6	300	+ 0,4	0
7	400	- 0,3	0
8	300	- 0,3	0
9	400	0 0,35	0,2
10	300	0 0,35	0,2
11	350	+ 0,4	0,2
12	350	- 0,3	0,2
13	350	0 0,35	0,4
14	350	0 0,35	0

Выходная величина в эксперименте У - прочность плит при статическом изгибе У, МПа. Варьируемые факторы - плотность, кг/м³, удельная продолжительность прессования, мин/мм, доля опилок по массе наполнителя, %.

Для изготовления материалов, в качестве связующего использовалась фенолформальдегидная смола с добавление отвердителя NH₄Cl.

У изготовленных образцов определялась плотность, прочность на статистический изгиб, водопоглощение. Обработка результатов испытаний проводилась по ГОСТ 10633-78 «Плиты древесностружечные. Общие правила подготовки и проведения физико-механических испытаний» [16].

2.4 Определение физико-механических свойств образцов теплоизоляционного материала из отходов деревообработки

Механические свойства плит в основном определяют их область применения. Предел прочности при статическом изгибе является одним из самых важных показателей, так как в большинстве случаев плиты работают на изгиб. С увеличением плотности плит, расхода связующего прочность при статическом изгибе возрастает. Большое влияние на прочность при статическом изгибе оказывают вид составляющих композицию плиты и их ориентация. Волокнистые, крупноразмерные частицы позволяют получить плиты, близкие по прочности к ДВП или древесностружечной плите [17].

Метод определения предела прочности регламентируется ГОСТ 10635-78 (СТ СЭВ 6013-87) «Плиты древесностружечные. Методы определения предела прочности и модуля упругости при изгибе» [18].

Согласно ГОСТ 10635-78, для определения прочности при статическом изгибе отбирается десять образцов. Ширина образца 75 мм, длина должна быть равна 25-кратной номинальной толщине плиты плюс 50 мм, но не менее 150 мм. Для нужд народного хозяйства допускается использовать образцы шириной 50 мм и длиной, равной 10-кратной толщине плюс 50 мм, но не менее 250 мм.

Испытания проводят на двух группах образцов, вырезанных соответственно вдоль длины ширины плиты. В пределах каждой группы половину образцов испытывают, укладывая на опоры испытательного устройства лицевой частью вверх, вторую половину - лицевой частью вниз.

Расстояние между опорами должно быть равно 25-кратной номинальной толщине плиты, но не менее 100 мм. Для образцов шириной 50 мм расстояние между опорами должно быть равно 10-кратной номинальной толщине плиты, но не менее 200 мм. При изгибах на меньших пролетах сказывается действие поперечных сил, и значения предела прочности получаются заниженными.

2.5 Методика определения прочности плит при статическом изгибе

Для испытаний используются образцы размерами 2505016 мм. Ширину образца измеряют штангенциркулем по его поперечной оси, толщину измеряют в двух точках, в середине образца. Разрешается, измерять ширину в большем количестве точек. За результат измерения толщины принимаем среднее арифметическое нескольких замеров. Результаты замеров заносим в протокол испытаний.

Оборудование:

- испытательная машина по ГОСТ 785-74 ДИ-1(максимальное усилие 5 т);

- приспособление для испытания образцов на статический изгиб;

- микрометр по ГОСТ 6507-78 с погрешностью измерения не более 0,01 мм;

- штангенциркуль по ГОСТ 166-80 с погрешностью измерения не более 0,1 мм.

Образцы укладывают на опоры испытательной машины так, чтобы продольная ось образца была перпендикулярна опорам, а поперечная ось - параллельна оси ножа приспособления. Нагружение образца производят непрерывно с постоянной скоростью в течение (90±30) секунд до разрушения. Допускается нагружать образец со скоростью перемещения ножа 10 мм/мин. Схема испытания и проверка образца на прочность при статическом изгибе представлена на рис. 8.

Значение разрушающей нагрузки Р, Н заносят в протокол испытания (табл. 7).

Предел прочности образцов при изгибе , МПа вычисляется по формуле (1)

, (1)

где P - разрушающая нагрузка, Н;

l - расстояние между опорами приспособления, мм;

b - ширина образца, мм;

h - толщина образца, мм.

Статическая обработка результатов испытаний проводится по ГОСТ 10633-78 [19] и заносится в протокол. После проведения испытания делается вывод о соответствии предела прочности композиционного материала при статическом изгибе требованиям ГОСТ 10632-2007 «Плиты древесно-стружечные. Технические условия» [20].

Рис. 8 Схема испытания образца теплоизоляционного материала на статический изгиб

Результаты расчета предела прочности плит при статическом изгибе

Таблица 7

Протокол испытания прочности при статическом изгибе

№ опыта	Размеры, мм	Разрушающая нагрузка Р, Н	Масса m, гр.	Предел прочности при изгибе , МПа
	Толщина образца h, мм	Ширина образца b, мм	Длина l, мм
1.1	14,85	49,08	200	7	61,27	0,19
1.2	14,77	49,50		5	73,81	0,13
1.3	15,04	49,91		2	81,15	0,05
1.4	15,05	50,07		4	73,32	0,11
1.5	14,82	49,75		6	82,90	0,16
1.6	15,52	50,05		5	80,66	0,12
1.7	15,57	49,85		4	78,40	0,099
2.1	14,7	49,50	200	10	53,20	0,28
2.2	15,04	49,89		8	57,05	0,21
2.3	14,97	49,08		2	51,35	0,05
2.4	14,73	50,02		7	54,85	0,19
2.5	14,78	50,05		8	58,15	0,22
2.6	15,05	49,46		7	56,45	0,19
2.7	14,82	49,85		6	56,90	0,16
3.1	15,16	50,35	200	4	63,70	0,1
3.2	15,92	49,81		16	79,05	0,38
3.3	15,50	50,33		20	82,40	0,5
3.4	15,13	49,87		26	81,15	0,68
3.5	15,20	50,26		26	81,50	0,67
3.6	15,50	50,27		24	80,50	0,6
3.7	15,60	50,35		10	73,30	0,24
4.1	14,86	50,08	200	6	49,55	0,16
4.2	15,45	50,06		6	60,80	0,15
4.3	15,30	49,52		6	57,45	0,15
4.4	15,05	49,72		6	55,63	0,16
4.5	15	50,02		7	59,05	0,19
4.6	14,92	49,90		6	54,55	0,16
4.7	15,17	49,96		6	53,05	0,16
5.1	15,70	50,26	200	58	75,05	1,4
5.2	15,47	50,35		84	82,7	2,09
5.3	15,33	50,28		118	88,9	3
5.4	15	50,3		110	87,6	2,92
5.5	15,02	50,47		124	84,55	3,27
5.6	15,3	50,32		124	82,2	3,15
5.7	14,65	50,37		58	70,2	1,61
6.1	15,38	50,33	200	54	57,8	1,36
6.2	15,71	50		32	54,9	0,78
6.3	15,32	50,12		34	55,55	0,87
6.4	15,42	50,09		30	55,1	0,76
6.5	15,43	50,35		42	56,45	1,05
6.6	15,45	50,26		44	57,5	1,1
6.7	15,53	50,19		54	59,05	1,34
7.1	15,85	50,28	200	152	79	3,61
7.2	15,62	50,14		142	76,95	3,48
7.3	15,76	50,36		150	79,95	3,6
7.4	15,66	50,31		154	78,4	3,74
7.5	15,31	50,32		172	78,25	4,37
7.6	15,77	50,32		148	79,8	3,55
7.7	15,55	50,36		112	75,75	2,76
8.1	15,01	49,97	200	37,5	60,2	0,99
8.2	15,28	49,94		32	59,4	0,82
8.3	15,57	49,74		20	56,1	0,5
8.4	14,96	49,86		36	58,85	0,97
8.5	15,11	49,91		20	57,7	0,53
8.6	15,25	49,84		30	60,2	0,8
8.7	15,18	50,07		40	61,2	1,04
9.1	15,56	50,51	200	30	71,55	0,74
9.2	14,64	50,76		18	70,2	0,5
9.3	14,72	50,55		42	76,4	1,15
9.4	15,01	50,65		44	78,8	1,16
9.5	15,07	50,53		38	83,4	0,99
9.6	15,07	50,39		45	82	1,18
9.7	15,34	50,30		32	77,2	0,81
10.1	14,72	49,98	200	8	55,1	0,22
10.2	14,86	49,84		7	51,6	0,19
10.3	14,77	49,94		7	47,2	0,17
10.4	14,71	49,98		20	63	0,55
10.5	14,81	49,71		16	56,35	0,44
10.6	15,11	49,81		21	64,4	0,55
10.7	15,16	49,75		16	59,9	0,42
11.1	15,6	50,43	200	16	60,45	0,39
11.2	15	49,83		10	56,20	0,27
11.3	15,12	50,17		44	65,9	1,15
11.4	15,42	50,42		64	75,2	1,6
11.5	15,45	50,29		92	76	2,3
11.6	15,61	50,39		88	78,25	2,15
11.7	15,86	50,4		70	75,7	1,66
12.1	15,42	50,51	200	30	64,25	0,75
12.2	15,22	49,85		64	65,8	1,66
12.3	15,25	50		88	71,3	2,27
12.4	15,53	50,28		65	72,55	1,61
12.5	15,61	50,39		58	71,9	1,42
12.6	15,72	50,26		52	72,6	1,26
12.7	16	50,46		34	67,4	0,79
13.1	15,42	50,47	200	18	59	0,45
13.2	15,61	50,09		50	71,65	1,23
13.3	15,42	50,69		56	72,3	1,39
13.4	15,27	50,45		44	68,95	1,12
13.5	15,52	50,42		32	70,35	0,79
13.6	15,58	50,36		44	72,1	1,08
13.7	15,7	50,42		18	64,5	0,43
14.1	15,16	50,29	200	56	54,7	1,45
14.2	15,69	50,11		57	55,5	1,39
14.3	15,42	50,12		70	58,55	1,76
14.4	15,33	50,4		80	61,75	2,03
14.5	14,93	50,51		82	65,5	2,18
14.6	15,4	50,39		132	65,4	3,31
14.7	15,42	50,4		122	65,15	3,05

Результаты экспериментов

Результаты эксперимента по определению выходной величины - , Мпа представлены в табл. 8.

Таблица 8

План и результаты эксперимента

№	X1	X2	X3	Значения прочности плит ,МПа
1	+	+	+	0,19; 0,13; 0,05; 0,11; 0.16; 0,12; 0,099
2	-	+	+	0,28; 0,21; 0,05; 0,19; 0,22; 0,19; 0,16
3	+	-	+	0,1; 0,38; 0,5; 0,68; 0,67; 0,6; 0,24
4	-	-	+	0,16; 0,15; 0,15; 0,16; 0,19; 0,16; 0,16
5	+	+	-	1,4;2,09;3; 2,92; 3,27; 3,15; 1,61
6	-	+	-	1,36; 0,78; 0,87; 0,76; 1,05;1,1; 1,34
7	+	-	-	3,61; 3,48; 3,6; 3,74; 4,37; 3,55;2,76
8	-	-	-	0,99; 0,82; 0,5; 0,97; 0,53; 0,798; 1,04
9	+	0	0	0,74; 0,5; 1,15; 1,16; 0,99; 1,18; 0,81
10	-	0	0	0,22; 0,19; 0,17;0,55;0,44; 0,55; 0,42
11	0	+	0	0,39; 0,27; 1,15; 1,6; 2,3; 2,15; 1,66
12	0	-	0	0,75; 1,66; 2,27; 1,61; 1,42; 1,26; 0,79
13	0	0	+	0,45; 1,23; 1,39; 1,12;0,79;1,08;0,43
14	0	0	-	1,45;1,39;1,76;2,03;2,18;3,31;3,05

2.6 Определение физических свойств теплоизоляционного материала

Определение разбухания по толщине и водопоглощения проводим по примеру древесностружечных плит, которое регламентируется ГОСТ 10634-78 «Плиты древесностружечные. Методы определения физических свойств»[21].

Величина разбухания по толщине и водопоглощения зависит от плотности плитного материала, от вида и размеров частиц наполнителя, вида и количества связующего, от наличия гидрофобных добавок. С увеличением расхода связующего водостойкость плит растет, то есть разбухание по толщине и водопоглощение уменьшаются. Набольшую водостойкость имеют плитные материалы на полиуретановых связующих, плиты на фенолформальдегидных связующих могут эксплуатироваться в условиях переменных температурно-влажностных колебаний, плиты на карбамидоформальдегидном связующем являются наименее водостойкими.

Для повышения водостойкости используются различные методики гидрофибизации, самым распространенным способом является добавка на стадии осмоления наполнителя композиционного материала парафиновой эмульсии. Количество гидрофобизатора (в перерасчете на чистый парафин) не должно превышать более 1,5 % от веса абсолютно сухого наполнителя, так как с увеличением доли добавки парафина прочностные показатели плит снижаются.

Влажность плит влияет на их прочность. С увеличением влажности прочность снижается, при уменьшении ее от 5 % до 0 % снижается способность сопротивления ударным нагрузкам, то есть возрастает хрупкость композиционного материала. Чтобы устранить влияние влажности образцов на прочностные показатели, перед проведением испытаний плиты кондиционируют.

По ГОСТ 10633-78 «Общие правила подготовки и проведения физико-механических испытаний»[19] все образцы перед испытаниями должны кондиционироваться, то есть выдерживаться при температуре (20 ± 2) и относительной влажности воздуха (65 ± 5) % до момента достижения постоянной массы (равновесной влажности). Масса образца считается постоянной, если при двух очередных взвешиваниях, произведенных с 24-часовым промежутком времени, отклонение массы не превышает 0,1 %. Допускается производить испытания без указанной выдержки 24 часа, но не ранее чем через 24 часа после выгрузки плит из пресса.

Водопоглощение и разбухание по толщине за 24-х часовой промежуток времени определяют на образцах размеров 100100h мм. Для плит повышенной водостойкости определяют разбухание по толщине за 24 часа и за 2 часа на образцах размером 2525h мм. Влажность определяют на образцах любой формы и любого размера, имеющих площадь пласти не менее 25 см² или массу не менее 20 г. После определения показателей производится статическая обработка результатов по ГОСТ 10633-78 [19].

2.7 Результаты определения разбухания по толщине

Образцы погружаются в сосуд с питьевой водой. Должны находиться на (20±2) мм ниже уровня поверхности воды. Температура воды должна быть в пределах (20±1) .

Оборудование и материалы:

- микрометр по ГОСТ 6507-78 с погрешностью измерения не более 0,01 мм;

- штангенциркуль по ГОСТ 166-80 с погрешностью измерения не более 0,1 мм;

- сосуд для воды с устройством, позволяющим удерживать образцы под водой в вертикальном положении;

- вода питьевая по ГОСТ 2874-73;

- листы фильтрованной бумаги.

Разбухание по толщине Р_h % определяется с точностью до 0,1 % по формуле (2)

, (2)

где h - толщина образца до увлажнения, мм;

h₁ - толщина образца после увлажнения, мм.

Значение разбухания по толщине Р_h, % заносят в протокол испытания (табл. 10).

Таблица 10

Протокол определения разбухания по толщине

№ опыта	Толщина образца h,мм	Разбухание по толщине Рh, %
	До замачивания	После замачивания
1.1	15,01 15,55 16,32 15,78	15,67	17,48 17,28 17,56 17,52	17,46	11,42
1.2	15,35 15,31 15,28 14,92	15,22	16,48 16,89 17,2 17,45	17,01	11,76
1.3	14,58 14,95 15,28 15,21	15,01	16,8 16,83 16,59 16,7	16,73	11,46
1.4	15,18 15,25 15,32 15,46	15,3	17,65 17,35 17,08 17,48	17,39	13,66
1.5	15,53 15,89 15,39 15,38	15,55	17,33 17,51 17,05 17,15	17,26	10,99
1.6	15,44 15,25 15,45 15,28	15,36	16,32 17 16,89 16,67	16,72	8,85
1.7	14,89 14,91 15,04 14,55	14,85	17,48 17,56 17,6 17,25	17,47	17,64
2.1	15,27 15,10 14,93 14,89	15,05	16,24 16,79 15,61 15,76	15,76	4,72
2.2	14,90 14,91 13,75 13,40	14,24	16,77 16,21 14,79 14,77	15,64	9,83
2.3	14,98 14,71 12,81 12,22	13,68	13,57 13,67 16,07 15,90	14,8	8,19
2.4	14,84 15,26 15,31 15,01	15,1	16,37 16,39 16,42 15,81	16,25	7,62
2.5	15,19 15,07 15,07 13,89	14,81	16,55 16,75 16,49 15,90	16,42	10,87
2.6	14,45 15 15,26 15,29	15	15,45 16,25 16,62 17,21	16,83	12,2
2.7	14,77 15,11 15,05 14,77	14,93	16,01 15,82 16,18 16,13	16,04	7,43
3.1	15,25 15,03 15,14 15,78	15,3	17,65 17,56 17,44 17,62	17,57	14,84
3.2	15,81 15,63 16,90 16,61	16,24	18,67 18,25 19,04 18.91	18,65	14,84
3.3	15,46 15,42 16,15 16,95	15,99	18,45 18,69 17,65 17,58	18,09	13,13
3.4	15,96 15,69 15,34 15,16	15,54	17,86 18,08 17,80 18,40	18,04	16,09
3.5	15,94 16,22 15,36 15,19	15,68	17,61 18.50 17,92 18,01	17,85	13,84
3.6	16,24 16,12 15,46 15,54	15,84	19,05 17,88 17,83 18,60	18,34	15,78
3.7	16,26 15,89 16,08 15,63	15,97	17,52 18,48 18,89 18,47	18,34	14,84
4.1	15,15 15,13 13,11 13,83	14,31	16,34 16,32 14,02 14,88	15,39	7,55
4.2	15,23 15,17 14,09 15,04	14,88	16,35 16,38 16,20 16,21	16,29	9,48
4.3	16,50 16,51 16,17 16,33	16,38	15,26 25,27 15,32 14,77	17,66	7,81
4.4	14,48 15,09 14,99 15,18	14,94	16,22 16,52 16 16,41	16,29	9,04
4.5	15,14 15,16 15,17 15,61	15,27	16,38 16,46 16,45 16,76	16,51	8,12
4.6	14,11 14,56 15,08 15,14	14,72	15,96 15,39 16 16,36	15,93	8,22
4.7	14,60 15,16 15,46 17,97	15,8	15,79 16,45 16,47 17,15	16,47	4,24
5.1	15,59 15,32 15,08 15,13	15,28	16,45 16,46 17,54 17	16,86	10,34
5.2	15,49 15,45 15,30 15,29	15,38	16,40 16,6 16,74 16,84	16,65	8,26
5.3	15,30 15,28 15,29 15,48	15,34	16,58 16,86 16,59 16,8	16,7	8,87
5.4	15,43 15,25 14,95 15,11	15,19	16,62 16,65 16,21 16,10	16,4	7,97
5.5	15,19 15,03 14,93 15,04	15,05	16,15 16,33 16,7 16,72	16,48	9,52
5.6	15,22 15,01 14,74 14,78	14,94	15,89 15,99 16,10 16,54	16,13	7,97
5.7	15,36 14,85 14,65 14,70	14,89	16,37 15,82 15,71 15,86	15,94	7,05
6.1	15,24 15,09 14,88 14,85	15,02	16,76 16,36 15,97 15,92	16,25	8,19
6.2	15,41 15,22 15,50 15,70	15,46	15,57 16,58 16,33 16,50	16,25	5,11
6.3	14,90 14,86 15,02 15,34	15,03	16,15 16,12 15,83 16,20	16,08	6,99
6.4	14,71 14,85 15,17 15,34	15,02	16,19 16,20 16,17 16,01	16,14	7,46
6.5	14,68 14,95 15,18 15,43	15,06	16,16 16,02 16,07 16,06	16,08	6,77
6.6	14,72 14,96 15,26 15,54	15,12	16,42 16,14 16,11 15,81	16,12	6,61
6.7	15,15 15,19 15,34 15,57	15,31	16,89 16,51 16,13 16,40	16,48	7,64
7.1	15,81 15,59 15,56 15,55	15,63	17 17,06 16,74 17,22	17,01	8,83
7.2	15,36 15,39 15,59 15,70	15,51	17,04 17,17 16,80 16,71	16,93	9,16
7.3	15,03 15,06 15,40 15,45	15,24	16,69 16,44 16,84 17,42	16,85	10,56
7.4	14,82 14,8 15,41 15,26	15,07	16,11 16,39 16,69 16,78	16,49	9,42
7.5	14,91 15,03 15,25 15,31	15,13	16,62 16,85 16,41 16,27	16,54	9,32
7.6	15,18 15,08 15,40 15,26	15,23	16,51 16,75 17,03 16,73	16,76	10,05
7.7	15,56 15,34 15,42 15,50	15,46	16,75 16,48 16,71 17,28	16,81	8,73
8.1	15,13 15,10 15,08 15,13	15,11	16,54 16,22 16,17 16,23	16,29	7,81
8.2	15,06 15,27 15,11 14,82	15,07	16,51 16,12 16,04 16,16	16,21	7,56
8.3	15,30 15,49 15,53 15,39	15,43	16,7 16,43 16,39 16,42	16,49	6,87
8.4	15,08 15,07 14,92 14,92	14,99	16,57 16,11 16,33 16,05	16,27	8,54
8.5	15,45 15,59 15,43 15,60	15,52	16,56 16,52 16,48 16,63	16,55	6,64
8.6	15,08 15,26 15,24 15,27	15,21	16,09 16,27 16,25 16,28	16,22	6,64
8.7	15,05 15,01 15,32 15,01	15,1	16,13 16,24 16,32 16,04	16,18	7,15
9.1	15,13 15,25 15,36 15,95	15,42	16,61 16,99 16,9 16,93	16,86	9,34
9.2	14,56 14,57 14,91 15,28	14,83	17,01 16,76 15,7 15,64	16,28	9,78
9.3	14,64 14,61 15,05 15,43	14,93	16,24 15,74 16,48 16,51	16,24	8,77
9.4	14,93 14,93 15,28 15,38	15,13	16,4 16,53 16,66 16,89	16,62	9,85
9.5	15,07 15,13 15,27 15,32	15,16	16,31 16,8 16,85 16,81	16,69	10,09
9.6	15,29 15,18 15,21 15,5	15,3	16,04 16,58 16,77 17,18	16,64	8,76
9.7	15,44 15,25 15,28 15,46	15,36	17,46 16,99 16,69 16,65	16,95	10,35
10.1	14,52 14,46 14,48 14,83	14,57	15,21 15,61 15,44 15,79	15,51	6,45
10.2	14,06 14,96 15,35 15,39	14,94	15,09 15,83 16,23 16,63	15,95	6,76
10.3	13,66 14,35 15,02 15,43	14,62	14,56 15,24 15,83 16,22	15,46	5,75
10.4	14,6 14,96 15,08 15,03	14,92	15,84 16,16 16,27 15,92	16,05	7,57
10.5	14,1 15,07 15,39 15,08	14,91	15,28 16,41 16,22 15,86	15,94	6,91
10.6	14,92 14,74 15,14 14,91	14,93	15,92 16,23 16,09 15,96	16,05	7,5
10.7	14,93 15 14,78 14,91	14,91	16,19 16,02 16,19 16,48	16,22	8,79
11.1	15,49 15,65 15,73 15,88	15,69	17,46 17,56 17,28 16,99	17,32	10,39
11.2	14,84 14,86 14,83 15,04	14,89	16,13 16,11 16,49 16,43	16,29	9,4
11.3	14,97 14,87 14,85 15,08	14,94	16,52 16,37 16,53 16,23	16,41	9,84
11.4	15,49 15,2 15,12 15,23	15,26	16,93 16,88 16,44 17,76	17	11,4
11.5	15,59 15,29 15,2 15,22	15,33	17 16,8 16,99 17,97	17,19	12,13
11.6	15,89 15,53 15,28 15,39	15,52	16,89 16,92 17,1 17,35	17,07	9,99
11.7	15,82 15,57 15,38 15,51	15,57	16,94 17,4 16,51 16,02	16,72	7,39
12.1	15,42 15,45 15,74 15,84	15,84	17,6 17,35 17,08 16,68	17,18	8,46
12.2	15,21 15,05 14,88 15,04	15,05	16,17 16,94 16,57 16,97	16,66	10,7
12.3	15,28 15,04 14,95 15,13	15,13	16,55 16,79 16,83 16,65	16,71	10,44
12.4	15,89 15,14 15,04 15,32	15,35	16,83 16,59 16,58 16,7	16,68	8,66
12.5	15,53 15,25 15,3 15,36	15,36	16,8 16,85 17,02 17,14	16,95	10,35
12.6	15,54 15,52 15,32 15,39	15,44	17,19 17,34 17,44 16,9	17,22	11,53
12.7	15,92 15,72 15,42 15,51	15,64	17,65 17,93 17,43 17,46	17,62	12,66
13.1	15,25 15,24 15,04 15,1	15,16	16,46 16,26 16,59 16,61	16,48	8,71
13.2	15,55 15,58 15,26 15,32	15,43	16,52 16,4 16,69 16,92	16,63	7,78
13.3	15,35 15,35 14,92 14,9	15,13	16,1 16,09 16,8 17,2	16,55	9,39
13.4	15,35 15,24 15,2 14,91	15,18	15,96 16,13 16,73 16,78	16,4	8,04
13.5	15,47 15,31 15,08 14,89	15,19	16,16 16,01 16,88 16,84	16,47	8,43
13.6	15,39 15,28 15,03 14,94	15,16	16,98 17,26 16,03 16,02	16,57	9,3
13.7	15,62 15,39 15,22 15,24	15,37	17,5 16,89 16,79 16,07	16,81	9,37
14.1	15 15 15,01 15,31	15,08	16,07 16,01 16,31 16,08	16,12	6,9
14.2	15,55 15,56 15,25 15,34	15,43	16,88 16,51 16,34 16,32	16,51	6,99
14.3	15,38 15,35 15,06 15,07	15,22	16,4 16,38 16,21 16,08	16,27	6,9
14.4	15,25 15,18 15,03 14,92	15,1	16,42 16,25 16,05 15,99	16,18	7,15
14.5	15,18 15,13 14,88 14,89	15,02	16,69 16,21 15,89 15,96	16,19	7,79
14.6	15,24 15,22 15,08 14,94	15,12	15,92 16,6 16,2 16,84	16,39	8,4
14.7	15,32 15,85 15,25 15,25	15,42	16,32 15,99 16,76 16,85	16,48	6,87

2.6 Методика определения плотности

Толщину образцов измеряют микрометром в четырех точках в соответствии с чертежом (рис. 9). За толщину образца принимают среднее арифметическое результатов четырех замеров.

Оборудование и материалы:

- весы лабораторные ВЛКТ (ГОСТ 24104-80) с погрешностью взвешивания 0,01 г;

- микрометр по ГОСТ 6507-78 с погрешностью измерения не более 0,01мм;

- штангенциркуль по ГОСТ 166-80 с погрешностью измерения не более 0,1 мм.

Длину и ширину образца измеряют в двух местах параллельно кромкам образца. За длину и ширину образца принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных замеров сторон образца.

Образцы взвешивают, результаты всех измерений заносят в протокол испытаний (табл. 11).

Рис. 9 Схема измерения толщины образца

Плотность образца , кг/м³ определяется по формуле (3)

, (3)

где m -масса образца;

l - длина образца;

b - ширина образца;

h- толщина образца.

Статистическая обработка результатов испытаний проводится по ГОСТ 10633-78 [19] и заносится в протокол. После определения плотности ДВП [17] делается вывод о ее соответствии расчетной и о причинах разброса показателя.