Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Снижение токсичности древесных композиционных материалов на основе оптимизации химического состава карбамидных связующих Глухих, Виктор Владимирович

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Глухих, Виктор Владимирович. Снижение токсичности древесных композиционных материалов на основе оптимизации химического состава карбамидных связующих : автореферат дис. ... доктора технических наук : 05.21.03.- Екатеринбург, 1994.- 38 с.: ил.

Введение к работе

Актуальность темы. По прогнозам комитетов и комиссий оон к 2000-2010 г. ожидается сокращение потребления в мире пиломатериалов и увеличение потребления малотоксичных листо -вых древесных композиционных материалов (ДКМ), особенно,

ДРевесНОСТруиеЧНЫХ ПЛИТ (ДСТП).

совершенствование химико-механических технологий изготовления дкм имеет большое значение для общества и с точки зрения использования в производстве этих материалов древесных отходов и низкокачественной древесины.

увеличение обьемов производства и потребления листовых дкм (ДСтп, древесноволокнистых плит, фанеры и др.) требует улучшения качества синтетических связущнх, используемых при изготовлении этих материалов.

В настоящее время в качестве связующих для изготовления
ДСтП, Фанеры, древесноволокнистых плит mdf используются, в
основном, карбамидные связующие (КО на основе карбамидофор-
мальдегидных смол <кфс)\ по оценкам специалистов приоритет
этого типа синтетических связующих для производства листовых
ДКМ сохранится и в ближайшие годы. Это связано, главным об
разом, с экономическими факторами: низкой стоимостью КФС по
сравнению с другими термореактивними смолами, существованием
резервов' по увеличению обьемов производства сырья и самих
смол, и т.д. ,

серьезным препятствием для увеличения обьемов производства и потребления дкм является высокая токсичность используемых карбамидных связующих, обусловленная физико-химическими процессами выделения формальдегида.

проблеме выделения формальдегида при изготовлении, хранении и эксплуатации дкм посвящено большое количество исследований в нашей стране и за рубежам, однако, в этих исследованиях мало изучены вопросы влияния химического состава кс на токсичность дкм, что не позволяет промышленности организовать стабильное производство малотоксичных ДСтп, фанеры, древесноволокнистых ПЛИТ MDF.

Исследования, результаты которых обобщены в диссерта-

цни, выполнялись в 19Q5-1990 г.г. по заданию 41.02.02 " Разработать и внедрить комплекс мероприятий , обеспечивающих снижение токсичности древесных плит, предназначенных для применения в мебельной промышленности и строительстве" общесоюзной научно-технической программы 41.02 "Разработать и освоить новые эффективные методы комплексного использования древесного сырья и высокопроизводительное оборудование для получения высококачественной продукции деревообрабатывающей промышлечности.. (Постановление ГКНТ СССР И АН СССР N 555 от г.), а в 1991-1993 г.г. - по направлению 2 "Новые технологические процессы механической и химико-механической переработки древесины" государственной научно-технической программы России "комплексное использование и воспроизводство древесного сырья".

цель и задачи работы. Цель работы - исследование закономерностей влияния химического состава карбамидных связующих на выделение формальдегида из ДКМ, разработка и внедрение научно-обоснованных технологических решений управления токсичностью этих материалов при их изготовлении.

для достижения указанной цели решались следующие зада- ' чи:

разработка научной концепции изменения химического состава КС для снижения выделения формальдегида из ДКМ;

определение параметров функционального состава КФС и количественных эффектов их влияния на токсичность ДКМ;

поиск и-разработка наиболее Эффективных способов введения полиэтиленполиаминов <пэпа) в состав кс для уменьшения выделения формальдегида из дстп и фанеры;

проведение комплексной оценки влияния добавок ПЭПА В КС на технологические свойства связующих, физико-химические процессы их структурирования и свойства образующихся продуктов (око;

разработка и анализ математических статистических моделей, учитывающих влияние изменений химического состава кс на формирование свойств ДКМ в процессах их изготовления ;

разработка и внедрение технологических решений по управлению токсичностью ДКМ путем изменения химического соста-

ва кс.

методики исследований, для изучения химического состава кс, процессов их структурирования и свойств образующихся продуктов использовались традиционные и вновь разработанные методики титримётрии, ик- и ЯМР-спектроскопни, вискозиметрии, динамического механического анализа, термогравиметрни, термического и термомеханического анализа, калориметрии, золь-анализа и др. При исследовании свойств дстп и фанеры применялись стандартные методы.

научная новизна, в работе впервые получены следующие научные результаты:

определены количественные закономерности влияния функционального состава КФС на выделение формальдегида из дстп;

теоретически и экспериментально обоснованы причины колебания токсичности дкм при использовании кфс с одинаковым общим мольным соотношением при их синтезе формальдегида и карбамида (Ф:К);

разработан способ синтеза новых малотоксичных смол со-конденсацией карбамида, формальдегида и полизтиленполиами-нов;

на основе полизтиленполиамннов созданы новые отвердите-ли кфс, уменьшающие выделение формальдегида из дкм;

изучены процессы структурирования КС, модифицированных ПЭПА, и свойства отвержденных связующих;

разработаны способы снижения токсичности дстп и фанеры с использованием КС, модифицированных пэпа;

создана научная основа для принятия решений по управлению свойствами дстп и фанеры при изменениях химического состава кс.

Автор выносит на ;ащиту следующие положения диссертации:

установленные закономерности влияния химического состава КС на выделение формальдегида из дкм;

разработанные средства и способы снижения токсичности ДКМ;

математические статистические модели формирования свойств ДКМ при их изготовлении, учитывающие влияние химиче-

ского состава КС; .

научно-обоснованные технологические решения по снижению токсичности ДКМ.

практическая значимость работы. Результаты выполненных исследований нашпи и могут найти применение в промышленности для следующих практических целей:

производства кфс необходимого функционального состава, предназначенных для изготовления дстп и фанеры класса эмиссии формальдегида Е2 и El:

получения новых отвердителей кфс на основе ПЭПА, В т.ч. реагента ОХА из отходов производства полнэтиленполиаминов; "

производства ДКМ класса Е2 и El при применении различных кфс и реагента оха;

управления токсичностью дкм при их изготовлении. Внедрение результатов исследований. На основании разработанной по результатам исследований технической документации (изменений к технологическим инструкциям, регламентам, картам, технических условий) организовано серийное производство дстп и фанеры класса Е2 и El на АО "Пермский фанерный комбинат", АО "Тавдинский фанерный комбинат", АО "верхне-синячихинский ранерно.-плитный комбинат", Ревдинском дозе. Технологию производства малотоксичных дстп с применением реагента оха освоили Алапаевский док, по "Сыктывкарский АПК", красноярский комбинат индустриальных строительных конструкций, жешартский фанерный комбинат и др.

за период с* 19Q7 по 1993 г. этими предприятиями изгото-влено и реализовано (в т.ч. на экспорт) более і млн.м дстп и 245 тыс.м3 фанеры ФК класса Е2 и El.

АО "уралхимпласт" (г. нижний Тагил, свердловская область) из отходов производства полнэтиленполиаминов произвело для изготовителей малотоксичных дкм более еооо тонн реагента ОХА.

По результатам выполненных в работе исследований Производственный кооператив "Полимер" ао "Уралхимпласт" выпустил более юоо тонн смолы кф-мт-15 (в т.ч. на экспорт) с функциональным составом, обеспечивающим пониженное выделение формальдегида из ДКМ.

внедрение результатов исследований обеспечило ряду предприятий получение дополнительной прибыли за счет надбавок к ценам на малотоксичную продукцию, кроме этого для народного хозяйства страны был получен и значительный социальный Эффект за счет использования в мебельных и строительных элементах менее токсичных дкм, утилизации промышленных отходов химической промышленности и повышения конкурентоспособности на мировом рынке продукции отечественных изготовителей дстп, фанеры и кфс.

Апробация работы, основные материалы диссертации были доложены и обсуждены на двенадцати научно-технических симпозиумах, конференциях, семинарах, в т.ч. на двух международных. Публикации, основное содержание диссертации опубликовано в > учебном пособии "Основы физико-химической модификации древесных плит" (совместно с в.м.Балакиным и ю.и.литвиниом), статьях и других научных трудах и защищены тремя авторскими свидетельствами на -изобретение и одним патентом российской Федерации.

личное участие автора.- 'вклад автора состоял в постановке исследований, проведении теоретических работ, непосредственном участии в экспериментах, внедрении полученных результатов.

обьем и структура диссертации, диссертация включает в себя 174 стр. машинописного текста, 32 рис., 34 табл., список литературы из 204 наименований и состоит из введения, б глав, заключения и приложений.