Введение к работе
Актуальность темы. Комплексной программой экономического и социального развития СССР на период до 2000 года предусмотрено ускорить создание и внедрение прогрессивной техники, ресурсосберегающих технологий, новых видов конструкционных материалов. Применение эффективных заменителей деловой древесины, близких к ней по потребительским свойствам, поиск новых способов получения материалов будет способствовать рациональному использованию лесных ресурсов и росту производительности общественного труда. Потребность в таких погонажных материалах, как брусья и брусковые детали из древесины, удовлетворяется не полностью из-за дефицита пиловочного сырья. Одним из перспективных направлений решения этой проблемы является производство ' прессованных изделий из измельченной древесины, сырьем для которых служат низкокачественная древесина и отходы деревообрабатывающих производств. Известные технологические процессы для получения погонажных изделий имеют недостатки, связанные с малой пластичностью прессмассы, что ухудшает формуемость изделий, и недостаточной водостойкостью материала. В настоящей работе предложена технология получения нового конструкционного материала - трубчатого бруска - в винтовом прессе непрерывного действия с улучшенными физико-механическими свойствами.
Цель и задачи работы. Основной целью данной работы является научное .обоснование и разработка технологии трубчатых изделий с использованием модифицированного древесного наполнителя и композиционного связующего вещества. Для говшения пластичности древесноклеевой композиции (ДОС) предлагается термогидролитическая обработка древесных частиц. Использование композиционного связующего позволит улучшить физико-механические свойства получаемых изделий.
В связи с этим были определены следующие задачи исследования:
- изучить влияние основных технологических факторов на процесс прессования и физико-механические свойства трубчатого 5руска;
исследовать влияние гидротермической и гидролитической обработки на свойства древесного наполнителя, выбрать условия модификации древесные частиц, повывающих пластичность ДКК;
исследовать процесс отверждения композиционного связующего (КС), состоящего из карбамидофоршльдегидного олигомера (Ш)), совмещенного с фенолоспиртами (ФС);
разработать технологию нового конструкционного материала - трубчатого бруска повышенной водостойкости в винтовом прессе с использованием модифицированной ДКК.
Научная новизна работы. Теоретически и экспериментально обоснована гидрогермическая (ГТО) и гидролитическая (ГО) обработка древесного наполнителя с целью повьшения пластичности ДКК и увеличения водостойкости нового конструкционного материала - трубчатого бруска. Установлено, что при ГТО и ГО создаются, условия для протекания гидролитических процессов, приводящих к накоплению низномолекулярных веществ, повышающих пластичность древесного наполнителя и его химическую активность. Изучен процесс отвервдения КС, содержащего КФО и $С в равномассньв количествах. Предложена каталитическая система отверявдения-КС, включающая в качестве катализатора сульфат алюминия, значительно ускоряющая и углубляющая процесс отвервдения. Установлено, что энергия активации КС близка к энергии активации карбамвдоф мальдегидного связующего. Использование КС способствует повыше пластичности полимерной пленки и увеличению адгезии в системе древесина-связующее. Рассмотрены факторы, влияющие на пластичность ДКК и свойства получаемого трубчатого бруска. Показана возможность связывания свободного формальдегида, выделяющегося из КС.
Практическая ценность. Разработана технология нового конструкционного материала - трубчатого бруска - с использование: модифицированного наполнителя и КС, что позволило повысить пластичность ДКК и улучшить физико-механические свойства мате риала. Изучено влияние основных технологических факторов на свойства трубчатого бруска. Определены режимы ГТО и ГО древес ных частиц. Подобран катализатор для КС. Показано, что расте-каемость ДКК увеличивается в 3-4 раза, водостойкость изделий
повышается в 4-5 раз. Результаты лабораторных исследований подтверждены при испытании трубчатого бруска, изготовленного по разработанной технологии в ПДО "Киевдрев". Экономический эффект от изготовления и использования трубчатого бруска повышенной водостойкости в производстве мебели составляет 32 руб. 78 коп. на куб.м бруска.
На защиту выносится. Способ повышения физико-механических показателей конструкционного материала - трубчатого бруска, получаемого в винтовом прессе; научное обоснование модификации древесных частиц с целью повышения их пластичности; научное обоснование модификации карбамидоформальдегидного связующего с целью повышения водостойкости и прочности трубчатого бруска; технология получения трубчатого бруска с улучшенными физико-механическими свойствами на основе модифицированной ДКК.
Апробация работы. Результаты работы доложены на конференции "Основные направления ускорения научно-технического прогресса в лесной и деревообрабатывающей промышленности в ХП пятилетке" (Киев, 1986), на Республиканском семинаре "Снижение токсичности древесных материалов" (Киев, 1990) и на научно--технических конференциях Ленинградской лесотехнической академии 1988-1990.
Публикации. По материалам диссертации опубликованы 3 статьи и получено 2 авторских свидетельства на изобретения.
Объем работы. Содержание работы изложено на 141 странице лашинописного текста, включая 21 таблицу и 18 рисунков. Дис-:ертация состоит из 5 глав, выводов, списка использованной литературы, включающего 106 наименований, и приложения на 15 /границах.