Материалы на основе древесных отходов "DS" и "DS-1"

Размещено на http://www.allbest.ru/

УГЛТУ, г. Екатеринбург, РФ den_is-best@mail.ru

Материалы на основе древесных отходов «DS» и «DS-1»

Чернышев Д.О., Бражников С.Г.

Аннотация

композиционный древесностружечный плита защитный

Работа представляет новые материалы на основе древесных отходов, разработанные в лаборатории факультета МТД (УГЛТУ). Показано, что композиционные материалы «DS» и «DS-1» обладают высокими физико-механическими показателями, которые превосходят характеристики уже существующих плит.

В условиях углубления экономических реформ и рыночных взаимоотношений одним из приоритетных направлений развития лесопромышленного комплекса является использование отходов деревообработки и малоценной древесины. Необходимо находить наиболее простые, но эффективные способы производства материалов, используя более дешевое сырье для получения качественной продукции, приносящей большую прибыль. Продукция от переработки древесины является конкурентоспособной, высокорентабельной и приносит положительные финансовые результаты, что обеспечивает выход ее на российские и зарубежные рынки. Решить эту задачу призваны древесные композиционные материалы.

«Composito» (лат. - «составление, связывание»). Это материалы, состоящие из двух или более компонентов (фаз), где свойства материала в целом отличаются от свойств компонентов и зависят от характера распределения компонентов в материале. Непрерывная фаза, имея более высокую долю по объему материала (не всегда) называется матрицей. Наполнитель, второй компонент, вводят для улучшений свойств матрицы. Композиты на основе древесины - это материалы, состоящие из древесины или ее частиц, связующего и одного или нескольких компонентов (полимера, минерала и др.). Производство композитов на основе древесины одно из наиболее эффективных и рациональных направлений по переработке древесных отходов и низкосортной древесины во всем мире. [3]

В настоящее время производство древесных плит постоянно увеличивается. Наибольшими темпами развивается производство древесноволокнистых плит средней плотности (МДФ) и древесных плит из ориентированной крупноразмерной стружки (OSB).

Большое количество низкосортной древесины, находящейся в нашей области, непригодно для производства пиломатериалов, фанеры и других строительных изделий, но ее можно использовать для изготовления древесных плит, что поспособствует созданию экспортно-ориентированной подотрасли и обеспечению плитами внутреннего рынка.

Одним из основных путей развития производства древесностружечных плит можно выделить повышение физико-механических характеристик, снижение токсичности, вторичная переработка сырья, применение высокопроизводительного оборудования, а также производство плит специального назначения.

Для повышения физико-механических характеристик древесностружечных плит следует отнести сохранение качества древесины в частицах при их получении, изменение свойств отверждающегося связующего и от свойств компонентов добавленных в состав плиты. Для снижения токсичности полученных плит необходимо модифицировать или изменить связующее. [2]

Древесину в различных модификациях, возможно, использовать, как конструкционную основу, для создания композиционных материалов со специфическими свойствами, в том числе и для защиты от разного рода излучений.

В данной статье описываются разработанные инновационные композиционные материалы на основе отходов древесины - «DS» и его модификации «DS-1», обладающей защитными свойствами от разного рода излучений.

Для получения этих материалов была проведена следующая работа: разработка технологии изготовления; поиск путей снижения токсичности материала; испытание лабораторных образцов для определения основных физико-механических, защитных и других свойств; предварительная оценка целесообразности изготовления и применения полученных материалов.

В процессе работы были получены материалы «DS» и «DS-1». Разработан их состав (процентное соотношение компонентов), подобрана ориентировочная технология производства данных материалов, выполнены поисковые работы в области снижения токсичности материала за счет значительного сокращения доли свободного формальдегида - заменой связующего компонента, проведены испытания лабораторных образцов для определения основных физико-механических и защитных свойств. Физико-механические показатели плит на основе нового композиционного материала не уступают свойствам существующих древесностружечных плит и приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Физико-механические свойства

Из данных таблицы 1 видно, что полученные композиционные материалы «DS» и «DS-1» обладают высокими показателями, которые превосходят характеристики уже существующих плит, в частности:

- выше показатели всех физико-механических свойств;

- полученные материалы практически не токсичны;

- наилучшая теплоизоляция;

- «DS-1» защищает от излучений разных видов (например, Y излучение, рентгеновское излучение, электромагнитное излучение и др.) и имеет наиболее высокую огнестойкость.

Результаты оценки защитных свойств от излучения представленного материала выполнены при жестком (пучковом) излучении и дают положительные результаты. Материал рекомендуется применять при оборудовании рентгеновских кабинетов, для обшивки стен, пола, потолков, изготовления ширм, дверных блоков и др. [1]

Материал «DS» является аналогом древесностружечной плиты, но имеющий наилучшие показатели. Производство плит с применением нового связующего компонента менее затратное, чем производство существующих плит.

Полученные материалы можно облицовывать бумажно-смоляными пленками, бумажно-слоистыми пластиками, натуральным шпоном и производить отделку разнообразными лакокрасочными материалами, тем самым, улучшая их внешний вид.

В процессе создания новых материалов «DS» и «DS-1» была разработана ориентировочная технология производства этих композиционных материалов, которая принципиально не отличается от технологии производства древесностружечных плит, но за счет использования нового низкотоксичного связующего позволит создать экологически чистое, безвредное производство и продукцию способную удовлетворить самым жестким санитарно-экологическим нормам по содержанию свободного формальдегида.

Разработанные композиционные материалы могут применяться в разных областях и составить конкуренцию существующим строительным материалам.

Внедрение перспективных композиционных материалов «DS» и «DS-1» поможет решить не только проблему комплексного использования древесного сырья, но и ряд других, в том числе экономических, экологических и энергосберегающих проблем.

Библиографический список

1. Ветошкин, Ю.И. Конструкции и эксплуатационно-технологические особенности композиционных рентгенозащитных материалов на основе древесины [текст] Ю.И. Ветошкин, И.В. Яцун, О.Н. Чернышев О.Н. - Екатеринбург, 2009. - 148 с.

2. Кноп, А. Фенольные смолы и материалы на их основе [текст] / А. Кноп, В. Шейб. - М.: Химия, 1983. - 280 с.

3. Мэттьюз, Ф. Композиционные материалы. Механика и технология [текст] / Ф. Мэттюз, Р. Ролинге. М.: Техносфера, 2004.408 с.

Размещено на Allbest.ru