Введение к работе
Актуальность работы. Социально-экономическое развитие, стимулируемое ростом численности населения планеты, сопровождается обострением негативных проблем, лежащих в сфере экологии и безопасности жизнедеятельности. Особую остроту приобретают пожары. Если лесные пожары лишь отчасти являются следствием антропогенной деятельности, то пожары зданий, сооружений и транспортных средств, как правило, связаны с человеческим фактором и сопровождаются гибелью людей.
Необходимость соблюдения требований по пожарной безопасности при проектировании, строительстве и эксплуатации объектов обусловило появление ряда разработок по огнезащите материалов и конструкций путем нанесения на их поверхность огнезащитных средств, базирующихся в большинстве на известных антипиренах с варьируемым соотношением и целевыми добавками. Имеются и технические решения по изготовлению огнезащищенных материалов с введением антипиренов в структуру материала в технологическом процессе производства.
Вместе с тем разработки огнезащищенных древесных материалов в широких промышленных масштабах остаются нереализованными, что связано, в том числе, с недостаточной эффективностью известных технических решений. Проблема охватывает вопросы взаимодействия антипирена с древесным веществом, с синтетическими смолами, включает технологические аспекты огнезащиты, соответствия материала физико – механическим требованиям и требованиям по пожарной безопасности.
Таким образом, подтверждается необходимость проведения научных и практических работ в области подготовки древесноволокнистых полуфабрикатов и минеральных добавок в технологии получения древесноволокнистых плит (ДВП) с целью снижения пожарной опасности готовой продукции.
Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы является разработка научных основ получения и подготовки волокнистых материалов в производстве ДВП со сниженной пожарной опасностью. Для реализации поставленной цели необходимо решить ряд задач:
- исследовать и обосновать необходимость использования вспученного вермикулита в древесноволокнистой композиции для получения готовой продукции со сниженной пожарной опасностью;
- изучить влияние фракционного состава и массовой доли вспученного вермикулита в древесноволокнистой композиции на параметры пожарной опасности готовой продукции;
- определить параметры пожарной опасности древесноволокнистых плит, изготовленных мокрым способом, с добавлением вспученного вермикулита;
- изучить влияние параметров размола волокнистого полуфабриката на физико-механические свойства ДВП со сниженной пожарной опасностью;
- установить основные закономерности процесса производства ДВП мокрым способом с пониженной пожарной опасностью;
- разработать состав древесноволокнистой композиции для получения ДВП мокрым способом с пониженной пожарной опасностью;
- предложить технологию производства ДВП мокрым способом с пониженной пожарной опасностью.
Объект исследований – производство древесноволокнистых плит мокрым способом.
Предмет исследований – явления и закономерности процесса производства ДВП со сниженной пожарной опасностью.
Научная новизна.
1. Впервые научно обоснована возможность получения ДВП мокрым способом с пониженной пожарной опасностью.
2. Впервые найдены математические модели, позволяющие определить физико-механические характеристики и параметры пожарной опасности готовых древесноволокнистых плит с учетом введения вспученного вермикулита в состав основной композиции.
3. Впервые найдены и установлены технологические параметры процесса размола волокнистого полуфабриката и конструктивные характеристики размалывающих установок для получения древесноволокнистого полуфабриката с такими качественными параметрами, которые позволяют вводить в композицию вспученный вермикулит установленного фракционного состава с сохранением требуемых физико-механических свойств и снижением пожарной опасности готовой продукции.
Практическая значимость. Результаты исследований позволили предложить композицию для производства ДВП со сниженной пожарной опасностью, а также технологию производства данного вида продукции.
Результаты исследований нашли применение в практике работы цеха ДВП ОАО «Лесосибирский ЛДК №1», что подтверждено актами внедрения.
Автор защищает способ снижения пожарной опасности ДВП, произведенных мокрым способом; композицию для получения ДВП с пониженной пожарной опасностью и технологию производств.
Соответствие паспорту специальности. Диссертационная работа соответствует паспорту специальности 05.21.03 – Технология и оборудование химической переработки биомассы дерева; химия древесины (п. 14 – Химия и технология древесноволокнистых, древесностружечных плит и пластиков, модификация древесины).
Апробация работы. Результаты работы докладывались на следующих международных научно-практических конференциях: «Наука и современность-2010» (Новосибирск, 2010); «Древесные плиты: теория и практика» (Санкт-Петербург, 2011); «Энергосберегающие процессы и аппараты в пищевых и химических производствах» («ЭПАХПП-2011») (Воронеж, 2011) и всероссийских научно-практических конференциях: «Химико-лесной комплекс – проблемы и решения» (Красноярск, 2012); «Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья» (Барнаул, 2012).
Публикации. По результатам исследований опубликовано 14 работ, в том числе 3 статьи в журналах перечня ВАК, имеется решение о выдаче патента на изобретение Российской Федерации.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка из 114 наименований. Объем работы составляет 128 страниц машинописного текста, содержит 36 иллюстраций и 16 таблиц.
Похожие диссертации на Производство древесноволокнистых плит с пониженной пожарной опасностью
