автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.03, диссертация на тему:Разработка технологии получения изделий экструзией из древесных отходов без добавления синтетических связующих

На правах рукописи

004602537

Артёмов Артём Вячеславович

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ЭКСТРУЗИЕЙ ИЗ ДРЕВЕСНЫХ ОТХОДОВ БЕЗ ДОБАВЛЕНИЯ СИНТЕТИЧЕСКИХ СВЯЗУЮЩИХ

Специальность 05.21.03 - технология и оборудование химической переработки биомассы дерева; химия древесины

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 О (ЛДЙ

Екатеринбург 2010

004602537

Работа выполнена на кафедре технологии переработки пластических масс ГОУ ВПО «Уральский государственный лесотехнический университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Бурындин Виктор Гаврилович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Агеев Аркадий Яковлевич

доктор технических наук, профессор Шамаев Владимир Александрович

Ведущая организация:

Уральский научно-исследовательский институт переработки древесины ОАО «УралНИИПДрев» (г.Екатеринбург)

Защита состоится «20» мая 2010 года в 10-00 часов, на заседании диссертационного совета Д 212.281.02 при ГОУ ВПО «Уральский государственный лесотехнический университет», 620100, г.Екатеринбург, Сибирский тракт 3 7, зал заседаний - аудитория 401.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Уральский государственный лесотехнический университет».

Автореферат разослан «/3_» апреля 2010 г.

Учёный секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

Куцубина Н.В.

Актуальность темы исследования. В лесном комплексе неизбежно образуются древесные отходы в виде отдельных частей биомассы дерева, которые остаются невостребованными, часто вывозятся в отвалы: маломерные деревья, низкокачественная древесина, опилки, стружки, шлифовальная пыль, гидролизный лигнин. Поэтому во всем мире продолжаются поиски рационального использования неликвидных отходов лесного хозяйства, лесозаготовок, деревообработки, целлюлозно-бумажной и гидролизной промышленности.

Для реализации национального проекта «Доступное и комфортное жилье» предусматривается масштабное строительство индивидуальных и малоэтажных домов из сборных деревянных конструкций полной заводской готовности по доступной цене.

Одним из перспективных направлений получения строительных материалов и изделий из древесины (сплошного и пустотелого бруса, профилей окон, плинтуса, накладок, планок, наличников и т.п.) является производство древесных композиционных материалов из древесных отходов (ДКМДО).

Во многих странах существует производство ДКМДО с добавлением к древесным отходам термореактивных и термопластичных органических и минеральных связующих.

Известна возможность получения ДКМДО плоским горячим прессованием из отходов деревообработки без добавления синтетических связующих - пьезо-термопластиков (ПТП) или лигноуглеводных древесных пластиков (ЛУДП). Несмотря на ряд достоинств и очевидные экологические преимущества, технология производства ПТП и ЛУДП широкого применения так и не нашла из-за сложности технологического процесса и низкой производительности.

Недостаточно изученным является возможность получения без добавления синтетических связующих ДКМДО экструзионным методом, который обладает высокой производительностью, сокращает число технологических операций и технологических отходов при непрерывном производстве строительных изделий различного назначения и формы.

Нель и задачи работы. Основной целью данной работы является научное обоснование и разработка технологии получения методом экструзии древесных пластиков из древесных отходов без добавления синтетических связующих (ДП-БС). В связи с этим были определены следующие задачи исследования: исследование термокинетики образования ДП-БС и влияния модификаторов на данный процесс;

исследование закономерностей формирования свойств ДП-БС в закрытых пресс-формах под воздействием температуры, давления, влажности пресс-сырья и его химической модификации;

исследование влияния характеристик древесного наполнителя и химической модификации исходного пресс-сырья на технологические и эксплуатационные свойства ДП-БС;

исследование влияния основных технологических факторов на свойства ДП-БС, полученных методом экструзии;

исследование изменений физико-механические свойства ДП-БС во время их эксплуатации и хранения при различной температуре;

разработка технологии получения ДП-БС методом экструзии.

Научная новизна работы

1. Изучена термокинетика образования ДП-БС и влияния модификаторов на данный процесс.

2. Получены закономерности формирования свойств ДП-БС в закрытых пресс-формах под воздействием температуры, давления, влажности пресс-сырья и его химической модификации.

3. Исследовано влияния основных технологических факторов на свойства ДП-БС, полученных методом экструзии.

4. Изучено изменение свойств ДП-БС при коротком и длительном времени выдержки в условиях повышенных температур. Спрогнозированы возможные сроки эксплуатации древесных пластиков.

Практическая значимость заключается в разработке экструзионного метода и технологии получения пластиков из древесных отходов без добавления синтетических связующих. Определены рациональные значения основных технологических факторов, обеспечивающие технологические свойства ДП-БС, полученных методом экструзии. Внедрение разработанной технологии позволит организовать непрерывное производство погонажных строительных изделий с пониженной себестоимостью, а также утилизировать древесные отходы. Так, например, технологическая себестоимость изготовления из древесных отходов деревообработки по разработанной технологии пустотелого бруса сечением 200 х 150 мм с толщиной стенки 30 мм составляет 1163,83 руб/м3, а рыночная стоимость соснового бруса из цельной древесины -5000 руб/м3.

Технология экструзионного получения пластиков из древесных отходов от деревообработки апробирована на ЗАО «ПМК-240 Агрострой» и ООО «ПРОМСНАБ» (г.Екатеринбург).

Теоретические положения производства экструзионного ДП-БС из древесных отходов, методики экспериментальных исследований, разработанные автором, используются в учебном процессе в ГОУ ВПО «Уральский государственный лесотехнический университет». На защиту выносится

1. Результаты исследования термокинетики образования ДП-БС и влияния модификаторов на данный процесс.

2. Закономерности формирования свойств ДП-БС в закрытых пресс-формах под воздействием температуры, давления, влажности пресс-сырья и его химической модификации.

3. Экспериментально-статистические модели влияния основных технологических факторов на свойства ДП-БС, полученных методом экструзии.

4. Результаты исследования теплового старения ДП-БС.

5. Закономерности изменения свойств ДП-БС при коротком и длительном времени выдержки в условиях повышенных температур.

6. Технология получения методом экструзии изделия в форме бруса из древесных отходов без добавления синтетических и минеральных связующих.

Апробация работы

Результаты работы доложены и обсуждены на научно-технической конференции студентов и аспирантов УГЛТУ (Екатеринбург, 2004); I, II, Ш, IV, V всероссийской научно-технической конференции «Научное творчество молодежи - лес-

ному комплексу России» (Екатеринбург, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009); научно-технической конференции «Социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса» (Екатеринбург, 2005); VI Международной научно-технической конференции «Урал промышленный - Урал полярный: социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса» (Екатеринбург, 2007); VII Международной научно-технической конференции «Социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса в рамках концепции 2020» (Екатеринбург, 2009), 12-ая Международной научно-практической конференции «Древесные плиты: теория и практика» (Санкт-Петербург, 2009).

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК, и 15 научных работ.

Объём работы

Диссертация изложена на 140 страницах машинописного текста, содержит 30 таблиц и 60 рисунков. Работа состоит из введения, 5 глав, выводов, списка наименований библиографических источников, включающего 127 ссылок на отечественные и зарубежные работы, и 5 приложений на 37 страницах.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В ведении изложено обоснование актуальности выбора данной темы, сформулирована цель работы и задачи исследования.

В первой главе рассмотрены литературные данные по основным направлениям рационального использования отходов деревообработки, лесозаготовительной и гидролизной промышленности. Приведены классификация, виды, свойства древесных пластиков (ДП), технологические процессы и способы их производства. Дана характеристика сырья, связующих и добавок для их производства.

Выяснено что, исходные пресс-композиции обладают низкими показателями пластично-вязкостных свойств. Этот вопрос может бьггь решен путем добавления в пресс-материал модифицирующих добавок, что в значительной степени может ускорить процессы образования ДП-БС, улучшить физико-механические свойства пластика, а также провести его получение в более "мягких" условиях (при пониженных значениях давления и температуры).

Проведенный анализ литературных данных показывают целесообразность производства ДП-БС и продолжения всестороннего исследования этих пластиков.

Во второй главе показано, что ДП-БС с высокими физико-механическими свойствами можно получить только при оптимальных режимах пьезсггермической обработки пресс-материалов на основе древесины, одревесневших растительных остатков, гидролизного лигнина в герметизированном пространстве (в закрышх пресс-формах). Ошечено, что производство ДП-БС <арадиционными» способами - методы горячего плоскостного прессования - показали свою экономическую нецелесообразность, которая связана с низкой производительностью прессового оборудования и значительному расходу энергии. Для эффективного решения этих вопросов необходимы новые технологии доя устранения данных недостатков, например использования метода экструзии.

В третьей главе рассмотрены вопросы образования ДП-БС с использованием метода плоского горячего прессования в закрытых пресс-формах.

Закономерности образования ДП-БС изучены с использованием дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК).

В подтверждение об образовании ДП-БС только в герметизированном пространстве (в закрытых пресс-формах) являются результаты спектров ДСК в открытых тиглях (рис.1).

1.0 §

| Рисунок 1 - Зависи-

„5 * МОСТЬ IV =/(7) для отходов

I деревообработки (сосна,

оо е влажность - 8%) в открытых тиглях при ско-

' 4 роста нагрева -20 К/мин

100 200 300 «0 600

Температура, "с

Установлено, что на зависимости скорости теплового потока от температуры нагрева w=f(T) (рис.1) в открытых тиглях имеется только эндотермический минимум в диапазоне 40 - 110°С (Тшах = 58,9°С). Эндотермический пик соответствует испарению воды и гидролизу лигнин - углеводного комплекса и легко-гидролизуемой части целлюлозы, а также возможны реакции дегадратации и окисления. Процесс катализируется кислотами, которые образуются при нагреве древесины. В процессе нагрева древесины из неё удаляются летучие и в частности органические кислоты, об этом свидетельствует кривая термогравиметрии (ТГ) об уменьшении массы (рис.1). Потеря массы составляет 13,21%.

В закрытых тиглях на зависимости w=f(7) (рис.2) имеется два пика: эндотермический минимум (Ti ~ 140°С) и экзотермический максимум (Т2 ~ 245°С). Экзотермический максимум соответствует процессам поликонденсации, которые и обуславливают процесс образования ДП-БС.

я ол

■i о

Г"

% 0.4

с «

I"

Рисунок 2 - Зависимость м>=/(Г) для отходов деревообработки (сосна, влажность - 14%) в закрытых тиглях при различных скоростях нагрева:

1 - 5 К/млн,

2- 10 К/мин,

3-20 К/мин

250 300

Температура. °С

Для древесных отходов с модифицирующими добавками (карбамид, сульфат меди) максимумы пиков на кривых ДСК сдвигаются влево (рис.3), что указывает на то, что данные соединения выступают в качестве катализаторов вышеуказанных процессов (Т1 харидов древесины (особенно гексозанов).

70°С, Т2 ~ 170°С), ускоряя процесс гидролиза полиса-

Рисунок 3 - Зависимость w=f(T) для модифицированных (карбамид, сульфат меди) отходов деревообработки (сосна, влажность - 14%) в закрытых тиглях при различных скоростях нагрева: ^ 1-5 К/мин, м 2-10 К/мин, 3-20 К/мин

Выполненные расчеты с применением программного комплекса «"Netch (термокинетика)" (time limited)» показывают, что наиболее достоверной моделью в закрытых тиглях является процесс вида А - 1 -»В - 2 —»С (R=0,98). При этом первый этап - реакция n-го порядка с автокатализом, второй этап - реакция п-го порядка. Результаты расчетов сведены в табл. 1. Таблица 1

Температура. СС

№ Показатель Вид исходного сырья

п/п немодифицированное модифицированное

Первый этап процесса

1 Константа скорости реакции 1&А.и с"1 8,53 8,89

2 Энергия активации Еь кДж/моль 101,3 91,16

3 Порядок реакции 1,4 0,8

Второй этап процесса

4 Константа скорости реакции 1дАг, с"' 12,54 8,00

5 Энергия активации Ег, кДж/моль 85,64 85,00

6 Порядок реакции 1,4 0,95

7 Коэффициент корреляции процессов 0,981 0,983

Процесс образования ДП-БС из ^модифицированных отходов деревообработки обусловлен повышенным температурным режимом (Т] ~ 140°С, То = 245°С). Введение модификаторов в пресс-композицию позволяет понизить температурный режим образования ДП-БС и увеличить текучесть древесного наполнителя, который является одним из основных показателей при экструзии, обеспечивающая равномерное распределение пресс-материала в формирующем канале.

В работе проведены исследования по влиянию модификаторов на свойства ДП-БС. Получены уравнения линейной регрессии, которые позволяют прогнозировать влияние модификаторов (уротропин, карбамид, медный купорос, лигнин и их смеси) на свойства ДП-БС. Определены рациональные значения содержания модификатора и их смесей и условий получения ДП-БС с высокими эксплуатационными свойствами методом горячего прессования в закрытых пресс-формах (табл. 2).

Модификация композиции уротропином и карбамидом приводит к повышению модуля упругости при изгибе Е^. Например, введение 2 % уротропина приводит к увеличению Е^. с 1,99 до 2,07 ГПа, а введение 4% - до 2,33 ГПа, т.е. увеличение Ею-на 17 %. Введение карбамида также дает увеличение Ещ- на 7,5 % при его введении в количестве 10 % и приводит к существенному снижению выделения формальдегида (на 20,8 %).

Таблица 2

Рациональные характеристики и режимы прессования для получения ДП-БС

№ п/п Параметр Модификатор

Содержание медного купороса(по а.с.в.), масс. % Содержание карбамида (по а.с.в.), масс.% Содержание уротропина (по ах.в.), масс.% Содержание гидролизного лигнина, масс.%

1 Температура прессования, иС 180 — 3 — 70

Давление прессования, МПа 42

Влажность пресс-композиции, % 4

Фракционный состав, мм 04),4

2 Температура прессования, иС 180 — 8 3 —

Влажность пресс-композиции, % 15

3 Температура прессования, иС 170 5 -- —

Влажность пресс-композиции, % 15

4 Влажность пресс-композиции, % 12 3 ... 5

Совместная модификация композиции уротропином и медным купоросом приводит к увеличению прочностных характеристик. Модуль упругости при изгибе ДП-БС с введением уротропина с 3 до 7% увеличивается с 1,24 до 1,32 ГПа, т. е. на 6,5 %.

Введение в композицию медного купороса в пределах от 3 до 7 % (в пересчете на Си304) атаяег на такие свойства ДП-БС, как текучесть по Рашшу и водопогло-щение, но приводит к уменьшению модуля упругости при изгибе на 14,5 %.

Токсичность лигнин-древесной композиции существенно зависит от соотношения лигнин - древесные частицы. Токсичность при содержании древесных частиц 65 % составляет 12,9 мг/ЮОг, а при 35 % - 6,9 мг/100г. При соотношении лигнин -древесные частицы 50:50 и содержании уротропина 5 % выделение формальдегида равно 10 мг/100г, что соответствует классу эмиссии Е1 по классификации ДСтП.

В литературе имеется сведения о взаимосвязи свойств пластиков с их плотностью. Обработка и анализ литературных и экспериментально полученных данных позволили определить зависимости между прочностью при изгибе и водопоглоще-нием и плотностью ДП-БС. Анализ влияния плотности образцов на прочность при изгибе, независимо от породы древесины, показывает, что эта зависимость может быть описана обобщенным уравнением с высокой величиной достоверности аппроксимации К2 (рис.4). Уравнение имеет вид: <7шг~0,0532р-44,5 (Д2=0,845).

Рисунок 4 - Зависимость прочности при изгибе от плотности ДП-БС, полученного на основе сырья из различных пород древесины (лиственница, сосна, ель, береза, осина)

950 1000 1050

1100 1150 1200 1250 Плотность, кг/м3

1300 1350 1400

Анализ данных по водопоглощению для всех рассмотренных пород древесины видно, что наилучшим вариантом является разделение базы данных на две области: первая - при значении плотности ДП-БС меньше 1150 кг/м3 и вторая - более ] 150 кг/м3 (рис.5).Первой области соответствует уравнение В¡=339,5-0,2835р (Д2=0,948), второй области В2=59,0-0,0375р (ИМ),749). Такая зависимость, вероятно, свидетельствует о том, что при плотности ДП-БС более 1150 кг/м3 происходит завершение формирование пластика.

80 --Рисунок 5 - За-

висимость водопо-глощения от плотности ДП-БС, полученного на основе сырья из различных пород древесины (лиственница, сосна, ель, береза, осина):

1 - первая область,

2 - вторая область

1400

1100 1150 1200 Плотность, кг/м3

По полученным зависимостям возможно сравнение различных партий и образцов ДП-БС по физико-механическим свойствам (прочности при изгибе и водопоглощению), приводя свойства к одинаковой плотности пластика.

С целью прогноза долговечности ДП-БС проведены натурные естественные испытания и исследование с помощью экстраполяционного метода ускоренного теплового старения.

Прогноз долговечности методом натурных естественных испытаний выполнен определением модуля упругости при изгибе ДП-БС, полученного из различных видов древесных отходов, во времени при их ранении в отапливаемом помещении (1 раз в месяц).

Изменение модуля упругости при изгибе пластиков, за период хранения, имеет периодический характер, при этом резкое изменение модуля упругости при изгибе (пики) одинаково наблюдаются у всех образцов. В целом же происходит снижение модуля упругости при изгибе у всех видов материалов при их длительном хранении в отапливаемом помещении, причем абсолютные значения модуля упругости при изгабе у пластиков, изготовленных из сырья пониженной влажности больше, чем у ДП-БС из сырья повышенной влажности.

Прогноз долговечности экстраполяционным методом ускоренного теплового старения как для ДП-БС, так и д ля объекта сравнения массы древесно-прессовочной на основе карбамидоформальдегидной смолы марки КФ-МТ-15 (МДПО-М), выполнен с использованием плавно убывающих участков кривых изменения прочности при изгибе от времени (рис. 6) в ускоренных искусственных условиях старения при температурах 70,50 и 30°С.

Для определения долговечности изделий t¡^ при 70,50 и 30°С экспериментальные результаты изменения прочности при изгабе были аппроксимированы с помощью логарифмических и экспоненциальных функций. По полученным уравнениям были определены следующие сроки старения дисков т^ в условиях ускоренных испытаний: для ДП-БС при 70°С - 18,0 ч, при 50°С - 2208,7 ч, при 30°С - 25119 ч; для МДПО-М - 2,4,298,9 и 501 ч соответственно.

Рисунок б - Влияние времени выдержки на прочность дисков при изгибе при температуре 70°С:

1-ДП-БС, 2 - МДПО-М

Время ,ч

Значение энергии активации Еа процесса разрушения изделий рассчишвалось из следующих соображений. Применительно к полимерам и композиционным материалам на основе древесины основной причиной старения, является термоокислительная деструкция макромолекул полимера, связующего или компонентов древесины. Эта химическая реакция протекает по цепному механизму, и константа скорости такой реакции экспоненциально зависит от температуры.

Для графического определения Еа уравнение констанш скорости реакции логарифмируют, учитывая, что время реакции обратно пропорционально скорости этой реакции г = 1/К. Полученное уравнение представляет собой уравнение прямой линии в координатах lg г - f (1/7). Энергия активации Еа была определена по тангенсу угла наклона прямой (рис. 7). Для ДП-БС: Igt = 7503,2/Т - 20,355 (R2 = 0,959), для МДПО-М - Igr— 5614,4/Т - 15,629 (R2 = 0,759).

е -

54 '

Рисунок 7 - Зависимость ig тот 1/Т:

2-1-ДП-БС,

2-МДПО-М

1 ■

о-

0,0023 0,0029 0,003 0,0031 0.0032 0.0033 0,0034 0,0035 1ЛХ1

Реальная (эквивалентная) температура эксплуатации Гэга пластиков была выявлена с помощью литературных данных.

После определения Еф т^ и Тжв был выполнен расчет долговечности пластиков в реальных условиях эксплуатации хри,. Результаты расчёта представлены в табл. 3.

Таблица 3

Результаты расчетов по прогнозу долговечности пластиков

Показатели ДП-БС МДПО-М

Энергия активация старения £0,кДж/моль 143,4 107,3

Температура эксплуатации, Гэ (Трет), К 288 286

Долговечность в искусственных условиях Тит сутки 0,8 0,1

Долговечность в реальных условиях тКШ1, год 65,1 2,2

и

В начальный период выдержки при повышенных температурах в ДП-БС и в МДПО-М протекают идентичные процессы. Модуль упругости при изгабе ДП-БС в первые 30 часов термообработки увеличивается на 1000 - 1500 МПа, а у МДПО-М на 1000 МПа Рост прочностных показателей в начальный период, скорее всего, обусловлен продолжением процесса конденсации и сшивания. В МДПО-М очевидно протекает доогвервдение смолы КФ-МТ-15. В ДП-БС возможны реакции конденсации компонентов древесины, в частности лигнина, которые приводят к образованию прочной трехмерной сетки.

При более длительной выдержке образцов при повышенных температурах начинается обратный процесс - процесс медленной деструкции материала, в результате которого прочностные показатели постепенно снижаются. Заметное падение модуля упругости и прочности при изгибе у МДПО-М начинается раньше - через 30 - 50 часов термообработки, а у ДП-БС - через 50-100 часов выдержки. Это может быть связано с большей прочностью углерод-углеродных связей а- 5 и а-6 в лигнине в составе ДП-БС (Е стой сс по Пшику = 262,3 кДж/моль) по сравнению со связью С - N отвержденной смолы КФ-МТ-15 в составе МДПО-М (Е ^ C-n по пшншу = 223,8 кДж/моль). Величина абсолютного снижения прочности и модуля упругости при изгибе у МДПО-М значительно больше, чем у ДП-БС: у первых прочность при изгибе Ощ уменьшается 1,8 - 2,0 раза; у вторых - Ощ. уменьшается 1,3 - 1,6 раза. Эш свидетельствует о том, что процесс деструкции огвержденного карбамидоформальдегидного связующего в МДПО-М начинается легче и идет с большей скоростью, чем деструкция фрагментов лигнина и других компонентов, играющих роль связки в ДП-БС.

В тот период термовыдержки, когда у МДПО-М повышается прочность при изгибе и модуль упругости при изгабе (первые 50-70 часов выдержки), водопоглощение и разбухание этих дисков снижается на 8-10 %. Такая корреляция роста прочности и снижения водопоглощения подтверждает нашу гипотезу о протекании доотвервдения карбамидного связующего в начале выдержки при повышенных температурах. При длительной выдержке, когда развивается процесс деструкции связующего, водопоглощение МДПО-М повышается снова до 40 - 50%. Водопоглощение и разбухание у МДПО-М составляет 40 - 47% и в 2,0 - 2,4 раза выше, чем водопоглощение у ДП-БС. Водопоглощение ДП-БС составляет 20 - 22%, а разбухание 10-18%. Это можно объяснил, щцрофобносшо связей на основе лигнина, которая на наш взгляд формируется в ДП-БС в процессе их прессования и дополнительно укрепляется в начальный период выдержки при повышенных температурах.

В четвертой главе рассмотрены вопросы оптимальных рецешур композиций и режимов экструзии, для придания высоких эксплуатационных (физико-механических) свойств изделиям.

Для проведения исследований была сконструирована экспериментальная установка поршневого типа с регулируемым ходом поршня. Произведены расчеты экспериментальной экструзионной установки (расчет производительности, тепловой расчет, расчет мощности привода).

Приведены результаты получения ДП-БС из модифицированных древесных отходов экструзионным методом. В качестве объектов сравнения были исследованы древесные пластики (ДП) на основе древесных отходов и карбамидоформальдегидного связующею (ДП-К) марки КФ-МТ-15 и фенолформальдещдного связующего (ДП-Ф) марки СФЖ-3014, полученные методом экструзии.

Экспериментальные данные были статистически обработаны и по ним получены уравнения регрессий. На основании адекватных уравнений регрессии были найдены рациональные режимы экструзии для получения ДП (табл. 4). Таблшта 4

Рациональные режимы экструзии для получения ДП

№п/п Параметр ДП-К ДП-Ф ДП-БС

1 Время экструзии, мин 0,5 0,5 0,5

2 Температура экструзии, "С 150 170 190

3 Расход связующего (по ах.в.), масс. % 14 12 —

4 Влажность пресс-композиции, % _ — 14,0

5 Расход медного купороса (по а.с.в.), масс. % — — 3

6 Расход карбамида (по а.с.в.), масс. % — — 9

Для подтверждения полученных теоретических условий экструзии получения ДП с оптимальными физико-механическими свойствами были проведены эксперименты при этих условиях (табл. 4), результаты которых показали удовлетворительную сходимость рассчитанных и экспериментальных данных (табл. 5). Ток™™ 5

Физико-механические свойства ДП при оптимальных режимах экструзии

№ Физико-механические расчетные экспериментальные

п/п свойства дп-к ДП-Ф ДП-БС ДП-К ДП-Ф ДП-БС

1 Прочность при сжатии, МПа 4,7 — 30,2 3,2 22,0 29,0

2 Твердость, МПа 77 203 134 56 195 129

3 Число упругости, % — — 57 — — 59

4 Модуль упругости при сжатии, МПа — 2569 1927 406 2003 1438

5 Водопоглощение за 24 часа, % 91 29 19 102 30 15

6 Разбухание параллельно направлению экструзии за 24 часа, % 7,9 0,5 26,2 5,2 4,3 15,5

7 Разбухание по объёму за 24 часа, % 12,9 8,6 11,9 9,4 7,8 12,1

8 Токсичность (выделение формальдегида), мг/100 г абс.с.п — — — 8,8-13,7 0,9-2,3 1,4

Данные табл.5 показывают, что полученный ДП-БС методом экструзии имеет наибольшие показатели по прочности при сжатии и водопогаощению по сравнению с ДП-К и ДП-Ф. Физико-механические свойства ДП-БС, полученного методом экструзии, не уступают, а по некоторым показателям даже и превосходят, свойства ДП полученных с добавлением синтетических связующих веществ.

В пятой главе предложена технология получения ДП-БС с использованием экструзии.

На основании проведенных экспериментальных исследований разработана принципиальная технологическая схема производства изделия в форме бруса методом экструзии из ДП-БС сечением 200 х 150 мм с толщиной стенки 30 мм (рис.8). Произведен расчет опытно-промышленной экструзионной установки (расчет производительности, тепловой расчет, расчет мощности привода). Реализация предлагаемой технологии в промышленных условиях может быть осуществлена с использованием действующего оборудования цехов по производству ДСтП.

Проведен укрупненный экономический расчет. Технологическая себестоимость изготовления пустотелого бруса из ДП-БС сечением 200 х 150 мм с толщиной стенки 30 мм составляет 1163,83 руб/м3 бруса.

Рисунок 8 - Технологическая схема производства строительного бруса из отходов деревообработки без добавления связующих методом экструзии: 1,6- циклон; 2 - бункер; 3 - сушилка барабанного типа; 4 - металлоискатель; 5 - молотковая дробилка; 7 - буккер сухих измельченных отходов с винтовым транспортером; 8,10,12 - ленточные весы; 9 - бак приготовления раствора медного купороса; 11 - бак приготовления раствора карбамида; 13 - бак с мешалкой для смешивания растворов карбамида и медного купороса; 14 - смеситель непрерывного действия; 15 - распределительная воронка; 16 - бункер готового пресс-материала; 17 - шнековый дозатор; 18 - бункер экструзионной установки; 19 - экструзионная установка; 20 - обрезной стол

ВЫВОДЫ

1. Исследована методом ДСК термокинетика образования ДП-БС в замкнутом пространстве. Полученные кинетические данные показывают, что наблюдается двухступенчатый режим превращения компонентов древесины: наличие двух пиков. Эндотермический пик на кинетических кривых определяет процессы термогидролитического распада компонентов древесины, а экзотермический пик - стадию структурообразования пластика.

2: Показано, что путем модификации древесных частиц уротропином, карбамидом, медным купоросом, гидролизным лигнином можно увеличить текучесть древесной пресс-массы и улучшить эксплуатационные свойства древесных пластиков, которые можно получать из этих пресс-материалов без добавления связующих в закрытых пресс-формах. При этом возможно использование смесей модификаторов. Получены уравнения линейной регрессии, которые позволяют прогнозировать влияние приведенных выше модификаторов и их смесей на свойства ДП-БС. Определены оптимальные значения содержания модификатора и их смесей, условий и факторов получения ДП-БС с высокими эксплуатационными свойствами методом горячего прессования в закрытых пресс-формах.

3. Получены уравнения для сравнения различных партий и образцов ДП-БС по физико-механическим свойствам (прочности при изгибе и водопоглощению), приводя свойства к одинаковой плотности пластика. При этом можно проводить сравнение прочности при изгибе ДП-БС, имеющих различную плотность, независимо от породы древесины, из которой был получен пластик.

4. Предположено, что при плотности ДП-БС более 1150 кг/м3 происходит завершение структурообразования пластика.

5. Установлено, что при длительном хранении (4 года) в отапливаемом помещении у ДП-БС происходит снижение модуля упругости при изгибе. Найдены уравнения зависимости изменения модуля упругости при изгибе от времени в отапливаемом помещении.

6. Дано прогнозирование возможных сроков эксплуатации изделий ДП-БС в отапливаемых помещениях по результатам теплового старения.

7. Изучено влияния различной температуры и времени на эксплуатационные свойства изделий ДП-БС, изготовленных методом горячего прессования, а также дана сравнительная оценка эксплуатационных свойств этих изделий.

8. Показана возможность получения ДП-БС на основе древесных отходов и модифицирующих веществ (карбамид, сульфат меда) методом экструзии не уступающим по физико-механическим свойствам материалам, полученных традиционными методами плоского и экструзионного прессования. Получены системы уравнений для описания изучаемых процессов экструзии при изготовлении древесных пластиков и определены рациональные режимы экструзии.

9. Разработана технологическая схема производства изделия в форме бруса из древесных отходов и модифицирующих веществ (без добавления синтетических связующих) методом экструзии. Организация производства изделия в форме бруса на основе древесных отходов методом экструзии позволяет уменьшить себестоимость готового изделия за счет использования древесных отходов производства и отсутствия связующего. Предполагаемая полученная продукция не уступает необходимым требованиям.

Основные положения диссертации опубликованы в работах В изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ:

1. Получение изделий прессованием в закрытых пресс-формах из древесных отходов без добавления связующих [Текст] / ВГ.Дедюхин, В.Г.Бурындин, Н.М.Мухин,

A. В Артёмов // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. - 2005. - № 3. -С. 90-94.

2. Тепловое старение изделий на основе древесных композиционных материалов [Текст] / Т.С.Выдрина, А.В.Артёмов. В.Г.Дедюхин, В.Г.Бурындин // Химия растительного сырья. - 2007. - № 2. - С. 101-106.

3. Исследование физико-механических свойств древесных пластиков, полученных методом экструзии [Текст] / А.В.Артёмов. В.В Глухих, ВГБурындин, ВГ.Дедюхин //Известия высших учебных заведений. Лесной журнал.-2009.-№6.-С. 101-106.

В статьях и материалах конференции:

1. Зависимость прочности при изгибе и водопоглощения от плотности древесного пластика без связующего [Текст] / А.В.Артёмов. В.Г.Бурындин,

B.Г.Дедюхин, В.В Глухих // Технология древесных плит и пластиков: Межвуз.сб. - Екатеринбург, УГЛТУ, 2004. - С.24-31.

2. Артёмов. A.B. Исследование свойств древесно-композиционных материалов в зависимости от платности и длительности хранения [Текст] / А.В .Артёмов, В.Г.Дедюхин, В.Г.Бурындин // Материалы научно-технической конференции студентов и аспирантов УГЛТУ: Материалы нучн.-техн. конф. - Екатеринбург: Урал, гос. лесотехн. ун-т, 2004. - С.З.

3. Манжелевская, HJB. Тепловое старение изделий на основе древесных композиционных материалов [Текст] / Н.В Манжелевская, А.В Артёмов, Т.СВыдрина // Материалы всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов: Материалы всероссийской нучн.-техн. конф. - Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2005.-С.177.

4. Разработка технологии получения погонажных изделий непрерывным методом из древесных отходов [Текст] / ВГ.Дедюхин, В.Г.Бурындин, А.В.Татаринов,

A.В.Артёмов // «Социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса»: Сборник материалов Международной науч.-техн. конф. - Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2005. - С.231-232.

5. Долговечность древесных пластиков без добавления связующего [Текст] / Buryndin Victor G., Dedjukhin Victor G., Artemov Artem V., Vydrina Tat'jana S. // Ann. Warsaw Agr. Univ. Forest, and Wood Technol. - 2005. - № 56. - C. 88-90. -Рус.; рез. англ., пол.

6. Влияние плотности, длительности хранения и повышенных температур на свойства древесных пластиков без добавления связующего [Текст] /

B.Г.Бурындин, В.Г.Дедюхин, Т.С.Выдрина, В.В Глухих, А.В.Артёмов: Урал. гос. лесотехн. ун-т.- Екатеринбург, 2006. - 40 е.: ил. - Библиогр..: 17 назв. - Рус. Рукопись, депонированная в ВИНИТИ 07.11.06; № 1303-В-2006.

7. Артёмов, A.B. Строительный брус из древесных отходов [Текст] / А.В.Артёмов, В.Г.Дедюхин, ВГ.Бурындин // Материалы П Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов: Матер. Науч.-техн. конф. -Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2006. Ч. 1. - С.89-92.

8. Изучение влияния различной температуры и времени на эксплуатационные свойства изделий на основе древесных материалов [Текст] / А.В.Артёмов. В.Г.Бурындин, Т.С.Выдрина, В.Г.Дедюхин// Материалы II Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов: Матер. Науч.-техн. конф. Ч. 2. -Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2006. -С.190-193.

9. Выдрина, Т.С. Долговечность древесных пластиков [Текст] / Т.С.Выдрина, А.В.Артёмов // Урал промышленный - Урал полярный: социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса: Сборник материалов VI междунар. науч.-техн. конф. - Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2007. - С.298-301.

10. Бурындин, В.Г. Исследование физико-механических свойств древесно-композиционных материалов на основе КФО, полученных методом экструзии [Текст] / В.Г.Бурындин, В.Г.Дедюхин, А.В.Артёмов // Урал промышленный -Урал полярный: социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса: Сборник материалов VI междунар. науч.-техн. конф. - Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2007. - С.302-304.

11. Исследование физико-механических свойств древесно-композиционных материалов на основе ФФО, полученных методом экструзии [Текст] / М.В.Крючкова, А.В.Артёмов, В.Г.Дедюхин, В.Г.Бурындин // Научное творчество молодежи - лесному комплексу России: матер. III всерос. научн.-техн. конф. -Екатеринбург: Урал.гос. лесотехн. ун-т, 2007.4.2. - С. 15-18.

12. Исследование физико-механических свойств древесно-композиционных материалов без добавления связующих веществ, полученных методом экструзии [Текст] / М.В.Крючкова, А.В.Артёмов. В.Г.Дедюхин, В.Г.Бурындин // Научное творчество молодежи - лесному комплексу России: Материалы IV всероссийской научн.-техн. конф. - Екатеринбург: Урал.гос. лесотехн. ун-т, 2008.4.2. - С.278-280.

13. Артёмов. A.B. Древесные пластики, полученные методом экструзии [Текст] /

A.В.Артёмов, В.Г.Бурындин, В.Г.Дедюхин // Социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса в рамках концепции 2020: матер. VH междунар. науч.-техн. конф. - Екатеринбург: Урал.гос. лесотехн. ун-т., 2009.4.1. - С.67-70.

14. Артёмов. A.B. Длительное хранение древесного пластика без добавления связующего в комнатных условиях [Текст] / А.ВАртёмов, В.Г.Бурындин,

B.Г.Дедюхин // Социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса в рамках концепции 2020: матер. VII междунар. науч.-техн. конф. - Екатеринбург: Урал.гос. лесотехн. ун-т, 2009.4.1. - С.70-73.

15. Эструзионные древесные пластики [Текст] / А.В.Артёмов. В.В Глухих, В.Г.Бурындин, В.Г.Дедюхин И Древесные плиш: теория и практика: 12-ая Между-нар.научн.-пракг.конференция, 18-19 марта 2009 года - СПб.: Изд-во Политехн.ун-та, 2009.-С. 144-148.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах с подписью, заверенной гербовой печатью, просим направлять по адресу: 620100, г. Екатеринбург, Сибирский тракт, 37, Ученому секретарю диссертационного совета Куцубиной Н.В. Факс: (343) 254-62-25. E-mail: bsovet@usfeu.ru.

Подписано в печать_.04.2010 г. Объем 1,0 п.л. Тираж 100. Заказ № -100

620100, г. Екатеринбург, Сибирский тракт, 37. Уральский государственный лесотехнический университет. Отдел оперативной полиграфии.

Введение.

1 Аналитический обзор.

1.1 Древесно-композиционные материалы с синтетическими связующими

1.2 Древесные пластики без добавления связующих.

1.2.1 Факторы, влияющие на свойства ДП-БС.

1.2.2 Влияние влажности пресс-материала на свойства ДП-БС.

1.2.3 Влияние модификаторов на получение и свойства ДП-БС.

1.2.4 Физико-химические процессы образования ДП-БС.

1.3 Изменение свойств ДП-БС во времени.

Актуальность темы исследования. В лесном комплексе неизбежно образуются древесные отходы в виде отдельных частей биомассы дерева, которые остаются невостребованными, часто вывозятся в отвалы: маломерные деревья, низкокачественная древесина, опилки, стружки, шлифовальная пыль, гидролизный лигнин. Поэтому во всем мире продолжаются поиски рационального использования неликвидных отходов лесного хозяйства, лесозаготовок, деревообработки, целлюлозно-бумажной и гидролизной промышленности.

Для реализации национального проекта «Доступное и комфортное жилье» предусматривается масштабное строительство индивидуальных и малоэтажных домов из сборных деревянных конструкций полной заводской готовности по доступной цене.

Одним из перспективных направлений получения строительных материалов и изделий из древесины (сплошного и пустотелого бруса, профилей окон, плинтуса, накладок, планок, наличников и т.п.) является производство древесных композиционных материалов из древесных отходов (ДКМДО).

Во многих странах существует производство ДКМДО с добавлением к древесным отходам термореактивных и термопластичных органических и минеральных связующих.

Известна возможность получения ДКМДО плоским горячим прессованием из отходов деревообработки без добавления синтетических связующих -пьезотермопластиков (ПТП) [1] или лигноуглеводных древесных пластиков (ЛУДП) [2]. Несмотря на ряд достоинств и очевидные экологические преимущества, технология производства ПТП и ЛУДП широкого применения так и не нашла из-за сложности технологического процесса и низкой производительности.

Недостаточно изученным является возможность получения без добавления синтетических связующих ДКМДО экструзионным методом, который обладает высокой производительностью, сокращает число технологических oneраций и технологических отходов при непрерывном производстве строительных изделий различного назначения и формы.

Цель и задачи работы. Основной целью данной работы является научное обоснование и разработка технологии получения методом экструзии древесных пластиков из древесных отходов без добавления синтетических связующих (ДП-БС).

В связи с этим были определены следующие задачи исследования: исследование термокинетики образования ДП-БС и влияния модификаторов на данный процесс; исследование закономерностей формирования свойств ДП-БС в закрытых пресс-формах под воздействием температуры, давления, влажности пресс-сырья и его химической модификации; исследование влияния характеристик древесного наполнителя и химической модификации исходного пресс-сырья на технологические и эксплуатационные свойства ДП-БС; исследование влияния основных технологических факторов на свойства ДП-БС, полученных методом экструзии; исследование изменений физико-механические свойства ДП-БС во время их эксплуатации и хранения при различной температуре; разработка технологии получения ДП-БС методом экструзии. Научная новизна работы

1. Изучена термокинетика образования ДП-БС и влияния модификаторов на данный процесс.

2. Получены закономерности формирования свойств ДП-БС в закрытых пресс-формах под воздействием температуры, давления, влажности пресс-сырья и его химической модификации.

3. Исследовано влияния основных технологических факторов на свойства ДП-БС, полученных методом экструзии.

4. Изучено изменение свойств ДП-БС при коротком и длительном времени выдержки в условиях повышенных температур. Спрогнозированы возможные сроки эксплуатации древесных пластиков.

Практическая значимость заключается в разработке экструзионного метода и технологии получения пластиков из древесных отходов без добавления синтетических связующих. Определены рациональные значения основных технологических факторов, обеспечивающие технологические свойства ДП-БС, полученных методом экструзии. Внедрение разработанной технологии позволит организовать непрерывное производство погонажных строительных изделий с пониженной себестоимостью, а также утилизировать древесные отходы. Так, например, технологическая себестоимость изготовления из древесных отходов от деревообработки по разработанной технологии пустотелого бруса сечением 200 х 150 мм с толщиной стенки 30 мм составляет 1163,83 руб/м3, а рыночная стоимость соснового бруса из цельной древесины ~5000 руб/м3.

Технология экструзионного получения из древесных отходов от деревообработки апробирована на ЗАО «ПМК-240 Агрострой» и ООО «ПРОМСНАБ» (г.Екатеринбург).

Теоретические положения производства экструзионного ДП-БС из древесных отходов, методики экспериментальных исследований, разработанные автором, используются в ГОУ ВПО «Уральский государственный лесотехнический университет» в учебном процессе при преподавании дисциплин «Технология и оборудование переработки полимеров и композитов», «Технология и оборудование древесных плит и пластиков» и «Очистка и рекуперация промышленных выбросов», «Технология и оборудование производства изделий из пластмасс и композиционных материалов» и «Конструирование оснастки и изделий из пластмасс и композиционных материалов».

Апробация работы

Результаты работы доложены и обсуждены на научно-технической конференции студентов и аспирантов УГЛТУ (Екатеринбург, 2004); всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов (Екатеринбург,

2005); научно-технической конференции «Социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса» (Екатеринбург, 2005); II Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов (Екатеринбург,

2006); VI Международной научно-технической конференции «Урал промышленный - Урал полярный: социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса» (Екатеринбург, 2007); III всероссийской научно-технической конференции «Научное творчество молодежи - лесному комплексу России» (Екатеринбург, 2007); Третья Всероссийская научно-техническая Интернет-конференция «Современные проблемы экологии и безопасности» (Тула,

2007); IV всероссийской научно-технической конференции «Научное творчество молодежи - лесному комплексу России» (Екатеринбург, 2008); VII Международной научно-технической конференции «Социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса в рамках концепции 2020» (Екатеринбург, 2009), 12-ая Международной научно-практической конференции «Древесные плиты: теория и практика» (Санкт-Петербург, 2009); V всероссийской научно-технической конференции «Научное творчество молодежи - лесному комплексу России» (Екатеринбург, 2009).

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК, и 15 научных работ. Благодарности

Автор диссертационной работы искренне благодарит преподавателей, сотрудников и аспирантов кафедры технологии переработки пластмасс ГОУ ВПО «Уральский государственный лесотехнический университет».

1.4 Общие выводы по аналитическому обзору

В деревообрабатывающих производствах образуется большое количество отходов (опилки, стружки, пыль), которые не находят полного и рационального использования. Эти отходы, как правило, чистые и сухие, в основном из хвойных пород древесины. Данные отходы широко используются для производства композиционных древеснополимерных материалов (КДПМ) с синтетическими феноло- и карбамидоформальдегидными связующими.

Из КДПМ путём горячего прессования может изготовляться большая номенклатура изделий для машиностроения, строительства, мебели, товаров народного потребления. КДПМ хорошие заменители дорогостоящих пластмасс, цветных металлов, цельной древесины, фанеры и других материалов.

Однако использование различных видов связующих в свою очередь повышает стоимость изделий и ухудшает санитарно-гигиенические показатели готовой продукции, кроме того, производство древесных пластиков с добавлением связующих является экологически небезопасным.

В связи с этим изготовление изделий на основе ДП-БС имеет преимущества с точки зрения санитарно-гигиенических и экологических требований.

ДП-БС с высокими физико-механическими свойствами можно получить только при оптимальных режимах пьезотермической обработки прессматериалов на основе древесины, одревесневших растительных остатков, гидролизного лигнина в герметизированном пространстве. Одновременно необходимо отметить, что производство ДП-БС «традиционными» способами - методы горячего плоскостного прессования - показали свою экономическую нецелесообразность, которая связана с низкой производительностью прессового оборудования и значительному расходу энергии. Для эффективного решения этих вопросов необходима разработка технологии для устранения данных недостатков, в частности использование метода экструзии.

Помимо этого, исходные пресс-композиции обладают низкими показателями пластично-вязкостных свойств. Этот вопрос может быть решен путем добавления в пресс-материал модифицирующих добавок, молено в значительной степени ускорить процессы образования ДП-БС, улучшить физико-механические свойства пластика, а также провести его получение в более "мягких" условиях (при пониженных значениях давления и температуры).

Однако для практического внедрения данного предложения необходимы убедительные доказательства высоких эксплуатационных свойств изделий и сохранности этих свойств в процессе эксплуатации внутри отапливаемых помещений. Для прогноза долговечности для данного случая возможно использование результатов как натурных естественных испытаний, так и экстраполяционного метода ускоренного теплового старения.

Поэтому данная диссертационная работа направлена на научное обоснование и разработки технологии получения ДП-БС, с использованием модифицирующих добавок, методом экструзии, а таклее прогнозирование возмолс-ных сроков эксплуатации изделий из ДП-БС в отапливаемых помещениях по результатам теплового старения и натурных исследований.

Глава 2 Выбор и обоснование научного направления

Изделия из ДП-БС часто не уступают по физико-механическим свойствам изделиям, изготовленным на основе синтетических связующих (см. табл. 1.2). Производство изделия из ДП-БС имеет экологическую направленность, так как предполагается утилизация растительных отходов (опил, стружка, древесная пыль), гидролизного лигнина и других материалов без использования органических и неорганических токсичных связующих, как и технология их получения. Несмотря на явные экологические и экономические преимущества ДП-БС, технология получения изделий из них слабо внедряется.

2.1 Недостатки плоского прессования как метода получения ДП-БС

Работы по применению древесных плит без добавления связующих (ЛУДП, ПТП) ведутся в ряде организаций с шестидесятых годов.

Достоинством этого материала является его высокие эксплуатационные свойства, дешевизна исходного материала, отсутствие дорогостоящего связующего, экологическая безопасность производства и эксплуатации.

Несмотря, на очевидные экологические и, казалось бы, экономические преимущества ДП-БС (ПТП, ЛУДП) перед другими ДП (ДСтП, ДВП, фанера) внедрение технологии по производству ДП-БС (ПТП, ЛУДП) осуществляется очень медленно и в малых масштабах, хотя например назначение плит из ЛУДП и ДСтП примерно одинаково.

Сравнивая свойства плит из ЛУДП и ДСтП и технологии их производства, молено увидеть, почему плиты из ЛУДП оказываются не конкурентоспособными с ДСтП: производительность по получению плит из ЛУДП примерно в 5 раз ниже производительности по производству ДСтП [2, 9]; при производстве плит из ЛУДП имеет место очень большие потери тепла, поскольку плиты обогрева пресса при каждом цикле прессования охлаждаются до температуры 25.40°С, а затем снова нагреваются до температуры прессования [2]; расход энергии на нагрев пресс-материала при производстве плит из ЛУДП значительно больше, чем при производстве ДСтП. В данном случае достаточно прогреть материал внутренних слоев плиты до Ю5.110°С и под действием этой температуры и отвердителя происходит отверждение смолы (КФО) [9]. При производстве плит из ЛУДП необходимо прогреть весь материал, в том числе и внутренних слоев, до температуры прессования 170. 180°С [2]; при производстве плит из ЛУДП требуется большой расход воды для охлаждения плит обогрева пресса и плит из ЛУДП от 170. 180°С до 25.40°С при каждом цикле прессования; давление прессования плит из ЛУДП выше (3,5 МПа) [2], чем давление прессования ДСтП (2,5 МПа) [9]. Это приводит к уменьшению площади прессования (на одном и том же прессе), а, следовательно, и к снижению производительности на 28%; отходы при обрезке кромок при производстве ДСтП составляет примерно 4% [10], а при производстве плит из ЛУДП - 13,6% [2]. Следовательно, производительность уменьшается на 9,6%; о расход древесного сырья при производстве плит из ЛУДП (2,98 м /м ) [2], о о что в 1,9 раза больше, чем при производстве ДСтП (1,57 м /м ) [9]; 3 плотность плит из ЛУДП (1230 кг/м ) [2], что в 1,76 раза больше плотности ДСтП (700 кг/м3) [9, 10, 37]. Это приводит к большим расходам при транспортировке плит и изделий из них; плиты из ЛУДП необходимо кондиционировать в течение 30 суток, или более короткое время, но при температуре 90.120°С [2]; для производства плит из ЛУДП на прессах, предназначенных для производства ДСтП, их необходимо модернизировать (вводить систему охлаждения) [2]; более высокие требования к древесному ковру при производстве ЛУДП делают невозможным использование существующих формующих головок ДФ-2 [2]; при холодной подпрессовке ковра при производстве плит из ЛУДП требуется более высокое давление (2,5 МПа) [2]; для предотвращения прилипания плит из ЛУДП к поддонам необходимо напыление антиадгезионного вещества (тальк) на поддоны и устройство для его осуществления [2]; поскольку плотность и твердость плит из ЛУДП выше, чем у ДСтП, то при обрезке кромок и раскрое плит требуется большой расход энергии и режущего инструмента [2]; из всех перечисленных способов получения ДП-БС наиболее простым является первый [гл.1]. Этот способ особенно выгодно применять тогда, когда влажность отходов невысокая, обычно не превышающая 12% [1]. Из второго способа наиболее простым является вариант а [гл.1], когда предварительная обработка растительного пресс-материала осуществляется в процессе его сушки при сравнительно высокой температуре. Во всех остальных случаях в технологический процесс входит дополнительная операция предварительного гидролиза или поликонденсации растительного пресс-материала, однако при этом представляется возможным снизить давление и температуру при прессовании пьезотермопластиков [1].

2.2 Экструзия - как альтернативный метод получения ДП-БС ДП-БС с высокими физико-механическими свойствами можно получить только при оптимальных режимах пьезотермической обработки пресс-материалов на основе древесины, одревесневших растительных остатков, гидролизного лигнина в герметизированном пространстве. Одновременно необходимо отметить, что производство ДП-БС «традиционными» способами - методы горячего плоскостного прессования - показали свою экономическую нецелесообразность, которая связана с низкой производительностью прессового оборудования и значительному расходу энергии. Для эффективного решения этих вопросов необходима разработка технологии для устранения данных недостатков, в частности использование метода экструзии.

Экструзионный метод позволит полностью механизировать и автоматизировать установку, обладает высокой производительностью, сокращает число технологических операций и технологических отходов при непрерывном производстве профильных изделий различного назначения и формы. Применение изделий, изготавливаемых экструзионным методом, обеспечивает реальное снижение их материалоемкости.

Методом экструзии, возможно, также получать различные погонажные изделия различной конфигурацией и сечениями (см. рис. 2.1).

Рис. 2.1. Возможные варианты сечения изделий, получаемых методом экструзии

Глава 3 Обоснование возможности получения ДП-БС экструзионным методом

Как отмечалось выше, качество ДП-БС в значительной степени зависит от влажности и породы древесины, размера частиц, величины давления прессования, температуры пресс-материала в момент прессования, длительности выдержки пресс-материала под давлением и повышенной температурой и так далее. В любом случае ДП-БС с высокими физико-механическими свойствами можно получить только при оптимальных режимах пьезотермической обработки пресс-материалов (древесины, гидролизного лигнина и др.) в герметизированном пространстве.

В данной главе рассмотрены вопросы образования ДП-БС с использованием метода плоского горячего прессования в герметизированном пространстве (в закрытых пресс-формах), кинетики образования ДП-БС; влияние модификаторов на свойства ДП-БС; изменение свойств ДП-БС при коротком и длительном времени выдержки в условиях повышенных температур; сроки эксплуатации древесных пластиков; сравнение различных партий и образцов ДП-БС по физико-механическим свойствам.

Рассмотренные вопросы процесса образования ДП-БС методом плоского горячего прессования необходимы для последующих исследований закономерностей формирования ДП-БС методом экструзии.

3.1 Исследование кинетики образования ДП-БС

Предыдущими исследованиями кинетики образования ДП-БС [105] по методу деформирования образца-диска между плоскопараллельными плитами [106, 107] показано, что процесс образования пластика протекает в две стадии и завершается за 10-12 мин. Исследование тепловых режимов прессования пластика показало, что процессы превращения компонентов древесины при повышенных давлениях прессования протекают с выделением экзотермического тепла в течение всего периода выдержки в пресс-форме. Выяснено так же, что при выборе температурно-временного режима прессования пластика ДП-БС в закрытых пресс-формах нет необходимости выдерживать его при температуре прессования длительное время [105].

Закономерности образования ДП-БС были изучены с использованием дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) [108, 109].

Характеристика композиции, использованная для выполнения исследований методом ДСК, представлена в табл. 3.1.

Заключение

1. Методом ДСК исследована термокинетика образования ДП-БС в замкнутом пространстве. Полученные кинетические данные показывают, что наблюдается двухступенчатый режим превращения компонентов древесины: наличие двух пиков. Эндотермический пик на кинетических кривых определяет процессы термогидролитического распада компонентов древесины, а экзотермический пик - стадию структурообразования пластика.

2. Показано, что путем модификации древесных частиц уротропином, карбамидом, медным купоросом, гидролизным лигнином можно увеличить текучесть древесной пресс-массы и улучшить эксплуатационные свойства древесных пластиков, которые молено получать из этих пресс-материалов без добавления связующих в закрытых пресс-формах. При этом возможно использование смесей модификаторов. Получены уравнения линейной регрессии, которые позволяют прогнозировать влияние приведенных выше модификаторов и их смесей на свойства ДП-БС. Определены оптимальные значения содержания модификатора и их смесей, условий и факторов получения ДП-БС с высокими эксплуатационными свойствами методом горячего прессования в закрытых пресс-формах.

3. Предположено, что при плотности ДП-БС более 1150 кг/м происходит завершение структурообразования пластика.

4. Получены уравнения для сравнения различных партий и образцов ДП-БС по физико-механическим свойствам (прочности при изгибе и водопоглощению), приводя свойства к одинаковой плотности пластика. При этом можно проводить сравнение прочности при изгибе ДП-БС, имеющих различную плотность, независимо от породы древесины, из которой был получен пластик.

5. Установлено, что при длительном хранении (4 года) в отапливаемом помещении у ДП-БС происходит снижение модуля упругости при изгибе.

Найдены уравнения зависимости изменения модуля упругости при изгибе от времени в отапливаемом помещении.

6. Дано прогнозирование возможных сроков эксплуатации изделий ДП-БС в отапливаемых помещениях по результатам теплового старения.

7. Изучено влияния различной температуры и времени на эксплуатационные свойства изделий ДП-БС, изготовленных методом горячего прессования, а также дана сравнительная оценка эксплуатационных свойств этих изделий.

8. Показана возможность получения ДП-БС на основе древесных отходов и модифицирующих веществ (карбамид, сульфат меди) методом экструзии не уступающим по физико-механическим свойствам материалам, полученных традиционными методами плоского и экструзионного прессования. Получены системы уравнений для описания изучаемых процессов экструзии при изготовлении древесных пластиков и определены рациональные режимы экструзии.

9. Разработана технологическая схема производства изделия в форме бруса из древесных отходов и модифицирующих веществ (без добавления синтетических связующих) методом экструзии. Организация производства изделия в форме бруса на основе древесных отходов методом экструзии позволяет уменьшить себестоимость готового изделия за счет древесных отходов производства и отсутствия связующего. Предполагаемая полученная продукция не уступает необходимым требованиям.

1. Минин, А.Н. Технология пьезотермопластиков текст. / А.Н.Минин. -М.: Лесная промышленность, 1965. 296 с.

2. Плитные материалы и изделия из древесины и других одресневевших остатков без добавления связующих текст. / В.Н.Петри [и др.]. М.: Лесная промышленность, 1976. - 360 с.

3. Щербаков, А.С. Технология композиционных древесных материалов текст.: Учебное пособие для вузов / А.С.Щербаков, И.А.Гамова,

4. A.В.Мельникова. -М.: Экология, 1992. 192 с. - ISBN 5-7120-0333-3.

5. Хрулев, В.М. Модифицированная древесина в строительстве текст. /

6. B.М.Хрулев. -М.: Стройиздат, 1986. 112 с.

7. Получение, свойства и применение модифицированной древесины текст. Рига: Зинатне, 1973. - 138 с.

8. ГОСТ 16362-86. Мука древесная. Методы испытаний текст. Введ. с 1988-01-01. -М.: Издательство стандартов, 1988. - 16 с.

9. Дамье-Вульфсон, В.Н. Устройство полов из паркета и линолеума текст. / В.Н.Дамье-Вульфсон. М.: Высшая школа, 1991. 192 с.

10. Технология древесноволокнистых плит текст.: 2-ое издание /

11. C.П.Ребрин и др.. М.: Лесная промышленность, 1987. - 272 с.

12. Шварцман, Г.М. Производство древесно-стружечных плит текст. / Г.М.Шварцман, Д.А.Щедро. -М: Лесная промышленность, 1987.-320 с.

13. Справочник по производству древесностружечных плит текст. / И.А.Отлев [и др.]. М.: Лесная промышленность, 1990. - 384с. - ISBN 5-71200242-6.

14. Доронин, Ю.Г, Древесные пресс-массы (технология производства, применение) текст. / Ю.Г.Доронин, С.Н.Мирошниченко, И.А.Шулепов. М.: Лесная промышленность, 1980. - 112 с.

15. Плоткин, Л.Г. Декоративные бумажнослоистые пластики текст.: 2-ое издание / Л.Г.Плоткин, Г.Б.Шалун. М.: Лесная промышленность, 1978. 328 с.

16. Боярский, B.C. Производство плит из мягких отходов древесины и лузги подсолнуха текст. / В.С.Боярский. М.: ЦБТИ Лесная промышленность, 1960.-84 с.

17. Ханский, В.В. Строительные материалы из костры текст. / В.В.Ханский. М.: [б.и.], 1961.-48 с.

18. Мельникова, А.В. Технология композиционных материалов в деревообработке текст.: Учебное пособие для вузов / А.В.Мельникова. М.: Экология, 2002.-212 с.

19. Вигдорович, А.И. Древесные композиционные материалы в машиностроении текст.: Справочник / А.И.Вигдорович, Г.В.Сагалаев, А.А.Поздняков. М.: Машиностроение, 1991, - 256 с. - ISBN 5-217-01305-2.

20. Гарасевич, Г.И. Формование изделий из древесно-клеевых композиций текст. / Г.И.Гарасевич, А.А.Семеновский. М.: Лесная промышленность, 1980.- 112 с.

21. Михайлин, Г.М. Пути улучшения использования вторичного древесного сырья текст. / Г.М.Михайлин, Н.А.Серов. М.: Лесная промышленность, 1993.- 112 с.

22. Шейдин, И.А. Технология производства древесных пластиков и их применение текст. / И.А.Шейдин, П.Э.Пюдик. М.: Лесная промышленность, 1971.-263 с.

23. Доронин, Ю.Г. Синтетические смолы в деревообработке текст. / Ю.Г.Доронин, С.Н.Мирошниченко. М.: Лесная промышленность, 1987. - 224 с.

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

25. Азаров, В.И. Технология связующих и полимерных материалов текст. / В.И.Азаров, В.Е.Цветков. М.: Лесная промышленность, 1985. - 216 с.

26. Byung-Dae Park. Reactivity, Chemical Structure, and Molecular Mobility of Urea-Formaldehyde Adhesives Synthesized Under Different Conditions Using

27. FTIR and Solid-State ССР/MAS NMR Spectroscopy текст. / Byung-Dae Park, Yoon Soo Kim, Adya P.Singh, Kie Pyo Lim // Journal of Polymer Science, Vol. 88, 2677-2687 (2003).

28. Кондратьев, В.П. Водостойкие клеи в деревообработке текст. / В.П.Кондратьев, Ю.Г.Доронин. М.: Лесная промышленность, 1988. - 216 с. -ISBN 5-7120-0145-4.

29. Щербаков, А.С. Арболит. Повышение качества и долговечности текст. / А.С.Щербаков, Л.П.Хорошун, В.С.Подчуфаров. М.: Лесная промышленность, 1979. -160 с.

30. Коротаев, Э.И. Производство строительных материалов из древесных отходов текст. / Э.И.Коротаев, М.И.Клименко. М.: Лесная промышленность, 1977.- 168 с.

31. Пат. 2028941 Российская Федерация, МПК В 27 N 003/02. Способ изготовления древесных плит на термопластичных связующих текст. / Ю.А.Семочкин [и др.].; заявитель Семочкин Ю.А. и пантентообладатель Терпугов М.А. № 5031625.

32. Эффективная утилизация полиэтилентерефталата и других термопластов текст. / В.Д.Кукушкин [и др]. // Экология и промышленность России, 2005. Сентябрь. - С. 12-15.

33. Raukola, J. Wood plastic composites with conical Conex® Wood Extruder текст. / Jaakko Raukola, Katri Makinen // VTT Process. 2004. - №5 (May). - p.l-7.

34. Paladugula, J. Study of Porous Artificial Wood based on Foamable Composites of LDPE Wood Flour текст. / J.Paladugula, F.Shutov // ANTEC Annual Technical Conference. 1998. - p. 44.

35. Doroudiani, S. Structure and Mechanical Properties Study of Foam Wood Fiber текст. / S.Doroudiani, M.T.Kortschot, C.B.Park // ANTEC Annual Technical Conference: Polyethylene Composites. 1997 - p. 541.

36. Li, Q. Foam Extrusion of High Density Polyethylene текст.: Wood-Hour Composites using Chemical Foaming Agents / Q.Li, L.M.Matuana // J. Appl. Polym. Sci., 2003. 88(14). - p.3139-3150

37. Эффективные технологии вторичной переработки термопластов (обзор) текст. / Е.Г.Любёшкина, В.Е.Гуль // Пластмассы, 1991. №2. - С.3-10.

38. Фенгел, Д. Древесина текст. / Д.Фенгел, Г.Вегенер. М.: Лесная промышленность, 1988.-512 с.

39. ГОСТ 10632-89. Плиты древесностружечные. Технические условия текст. -Введ. с 1990-01-01. -М.: ИПК Издательство стандартов, 1998. 12 с.

40. ГОСТ 4598-86. Плиты древесноволокнистые. Технические условия текст. Введ. с 1986-01-31. -М.: ИПК Издательство стандартов, 1996. - 12 с.

41. ГОСТ 11386-89. Массы древесные прессовочные. Технические условия текст. Введ. с 1989.06.26. -М.: Издательство стандартов, 1989. - 23 с.

42. ГОСТ 28804-90. Материалы фенольные формовочные. Общие технические условия текст. Введ. с 1992-01-01. - М.: Стандартинформ, 2007. - 11 с.

43. Основы технологии переработки пластмасс текст.: Учебник для вузов / С.В.Власов и [др.]. М.: Химия, 1995. - 528 с. - ISBN 5-7245-0958-Х.

44. Корчаго, И.Г. Экструзионные древесно-стружечные плиты текст. / И.Г.Корчаго. -М.: Лесная промышленность, 1972. 136 с.

45. Sauerland-spanplatte Электронный ресурс.: база данных содержит сведения о экструзионном прессовании погонажных изделий из стружки и опилок.

46. Электрон, дан. (10 файлов). — М., 199—. — Режим доступа: http:// www. sauerland-spanplatte.ru/about/. — Загл. с экрана. — Яз. рус.

47. Сидоренко, В.Д. Технология трубчатых изделий на основе модифицированной древесноклеевой композиции с использованием винтового пресса текст.: автореф.дис. . канд.тех.наук: 05.21.03 / Сидоренко Владимир Дмитриевич. -Л.: Лен.лесотех.акад., 1990. 16 с.

48. Вторичное сырьё Электронный ресурс.: отраслевой портал содержит сведения о малом бизнесе в сфере экологии и переработки вторсырья. — Электрон. дан. — М., [2002]. — Режим доступа: http://www.recyclers.ru/ — Загл. с экрана. — Яз. рус., англ.

49. Пат. 2027588 Российская Федерация, МПК В 27 N 003/16, В 27 N 005/02, В 27 N 003/28. Устройство для изготовления прессованных многопорционных деталей текст. / М.В.Бирюков, А.М.Бирюков; заявитель и пантенто-обладатель М.В.Бирюков. № 4882704/15.

50. Технология создания композиционных материалов конструкционного назначения из техногенных образований текст. / И.Н.Липунов [и др.] // II Всероссийская научно-практическая конференция «Отходы 2000». - Уфа, 2000. -С.60-62.

51. Пат. № 2163542 Российская Федерация, МПК B27N3/02, С04В28/30. Способ и состав для изготовления строительных древесно-композиционных материалов текст. / И.Н.Липунов [и др]; заявитель и пантентообладатель

52. И.Н.Липунов и открытое акционерное общество «Верхне-Салдинское металлургическое производственное объединение». № 2000108407/13.

53. О получении древесного пластика без связующего текст. / Н.Я.Солечник [и др.] // Деревообрабатывающая промышленность. 1963. -Вып.З. - С.9-11.

54. Лосев, И.П. Частично гидролизованная древесина, как активный компонент прессовочных композиций текст. / И.П.Лосев, Л.В.Гордон // Труды ЦНИЛХИ. 1950. Вып.9. - С. 54-70.

55. Азаров, В.И. Химия древесины и синтетических полимеров текст.: Учебник для вузов / В.И.Азаров, А.В.Буров, А.В.Оболенская. СПб: СПбЛТА, 1999. - 628 с. - ISBN 5-230-10569-0.

56. Кононов, Г.Н. Химия древесины и её основных компонентов текст.: Учебное пособие для студентов специальностей 2602.00, 2603.00 / Г.Н.Кононов -М.: МГУЛ, 1999.-247 с.

57. Куликов, В.А. Производство фанеры текст. / В.А.Куликов. М.: Лесная промышленность, 1976. - 368 с.

58. Лигнины текст. / под ред. К.В.Сарканена и К.Х.Людмига. М.: Лесная промышленность, 1975. - 490 с.

59. Арбузов, В.В. Композиционные материалы из лигниных веществ текст. / В.В.Арбузов. М.: Экология, 1991. - 209 с.

60. Петрушева, Н.А. Подготовка вторичного волокна при производстве древесноволокнистых плит мокрым способом текст.: автореф.дис. . канд.тех.наук: 05.21.03 / Петрушева Надежда Александровна. Красноярск: СибГТУ, 2003. - 18 с.

61. Баженов, В.А. Технология и оборудование производства древесных плит и пластиков текст. / В.А.Баженов, Е.И.Карасев, Е.Д.Мерсов. М.: Лесная промышленность, 1980. - 360 с.

62. Минин, А.Н. Производство пьезотермопластиков из древесных отходов без добавления связующих текст. / А.Н.Минин. М.: УИНТИ бумажной и деревообрабатывающей промышленности, 1961. - 38 с.

63. Свиткин, М.З. Технология изготовления изделий из измельченной древесины текст. / М.З.Свиткин, Д.А.Щедро. М.: Лесная промышленность, 1976.-144 с.

64. Роль модифицирующих агентов в процессе получения древесных пластиков без добавления в пресс-материал связующих текст. / А.Н.Минин [и др.] // Технология древесных плит и пластиков: меж. вуз. сб. науч. тр. Свердловск: изд.УПИ. - 1975. - № 2. - С.51-55.

65. Проспект ВДНХ СССР текст. М., 1967.

66. Базарова, Н.Г. Влияние мочевины на свойства прессованных материалов из древесины, подвергнутой гидротермической обработке текст. / Н.Г.Базарова, АИ.Галочкин, В.С.Крестьянников // Химия растительного сырья. 1997.-Ш.-С.17-21.

67. Карасев, Е.И. Водостойкость древесноволокнистых плит текст. / Е.И.Карасев [и др.] // Обзорн. Информ. (Плиты и фанера, Вып. 5). М.: ВНИПИЭИлеспром, 1986. - 32 с.

68. Третьяк, П.П. Повышение текучести древесных прессовочных масс на основе совмещенного фенолоформальдегидного связующего текст.: Межвуз. Сб. / П.П.Третьяк, Л.В.Майбурова // Технология древесных плит и пластиков. -Свердловск. 1986. - С. 107-111.

69. Дроздов, И.А. Производство древесноволокнистых плит текст. / И.А.Дроздов, В.М.Кунин. -М.: Высшая школа, 1979. 303 с.

70. Бабина, М.Д. Об использование гидролизного лигнина в составе для изготовления древесных плит и пластиков текст. / М.Д.Бабина, Г.И.Попова, И.И.Перескокова // Межвуз. сб.науч.тр. Свердловск: УЛТИ. - 1982. - С. 155160.

71. Болобова, А.В. Новая технология получения экологически чистых строительных материалов на основе ферментативной биодеструкции древесных отходов текст. / А.В.Болобова // Прикл. Биохим. Микробиол. 1999. - 35. -№5.-С. 590-595.

72. Болобова, А.В. Гриб-разрушитель взялся за полезное дело текст. / А.В.Болобова, В.И.Соломатов, В.Д.Черкасов, В.И.Кондращенко // Наука и жизнь. 1997. -№1. -С.84-87.

73. Рабинович, М.Л. Структура и механизм действия целлюлолитических ферментов текст. / М.Л.Рабинович, М.С.Мельник, А.В.Болобова // Биохимия. -2002. Т.67. - № 8. - С.1026-1050.

74. Антакова, В.Н. Изучение изменений рН древесины при трансформации её в ЛУДП текст.: Межвуз.сб./ В.Н.Антакова, В.А.Глумова, Ю.М.Луговых // Технология древесных плит пластиков. Свердловск: Урал.лесотехн.ин-т. -1978. - Выпуск 5. - С.10-16.

75. Медведева, Г.В. Химические изменения древесины при горячем прессовании древесных плит текст. / Г.В.Медведева, А.Н.Пономарев // Труды УЛТИ. Свердловск [б.и.]. - 1966. 19. - С.25-31.

76. Юрьева, Л.В. Изучение кинетики гидролиза арабогалактана в чистом виде и лиственничной древесине при различных температурах текст. / Л.В.Юрьева, О.А.Киселева // Труды УЛТИ. Свердловск: [б.и.]. - 1966. -Выпуск 19. - С.19-24.

77. Дудкин, М.С. Химия древесины текст. / М.С.Дудкин. Рига, 1971. -С.5-22.

78. Чечиева, М.М. Распределение арабогалактана в древесине даурской лиственницы текст. / М.М.Чечиева, И.П.Цветаева, М.К.Юрьева // Сб.труды института Леса АН СССР. М.: [б.и.] 1958. - т.45. - С.31-37.

79. Уайз, Л.Э. Химия древесины текст. / Л.Э.Уайз, Э.С.Джан. М.: Лесная промышленность, 1960. - т I. - 608 с.

80. Цветаева, И.П. Распределение камеди в древесине даурской лиственницы текст. / И.П.Цветаева // Сб.труды института лесохозяйственных проблем АН Латв.ССР. Рига: [б.и.]. - 1958. -t.XVI. - С.18-21.

81. Цветаева, И.П. Особенности химического состава древесины даурской лиственницы текст. / И.П.Цветаева, М.К.Юрьева, Н.И.Никитин // Сб.труды института Леса АН СССР. М.: [б.и.]. 1958. -т.45. - С.22-26.

82. Корольков, И.И. Перколяционный гидролиз растительного сырья текст. /И.И.Корольков. -М.: [б.и.], 1968.-288 с.

83. Шарков, В.И. Технология гидролизного производства текст. / В.И.Шарков, С.А.Сапотницкий, О.А.Дмитриева, И.Ф.Тушанов. М.: Лесная промышленность, 1973. - 408 с.

84. Петри, В.Н. Лигноуглеводные древесные пластики текст. / В.Н.Петри, И.А.Вахрушева. -М.: Лесная промышленность, 1972. 72с.

85. Вахрушева, И.А. Плитные материалы из древесных частиц лиственницы изготовляемые без связующих веществ текст. / И.А.Вахрушева, В.Н.Петри // Труды УЛТИ. Свердловск: [б.и.]. - 1962. Выпуск 18. - С.48-56.

86. Аккерман, А.С. К теории химической активности водоэкстративных веществ в процессах образования ЛУДП текст. / А.С.Аккерман, В.Н.Петри, З.А.Юсупова // Труды УЛТИ. Свердловск: [б.и.]. -1971. - Вып.24. - С.34-43.

87. Шарыгина, Н.Н. Реакционная способность лигнина текст. / Н.Н.Шарыгина, В.М.Резников, В.В.Елкин. -М.: Наука, 1976. 368 с.

88. Луговых, Ю.М. О взаимосвязи компонентов древесины при образовании ЛУДП текст. / Ю.М.Луговых, В.Н.Петри // Труды УЛТИ. -Свердловск: [б.и.]. 1971. - Выпуск 24. - С. 15-19.

89. Солечник, Н.Я. Исследование химических процессов при получении древесных пластиков без связующих текст. / Н.Я.Солечник, Л.Н.Наткитина, Т.С.Корамыслова, Л.И.Лихачёва // Труды ЛТА. Л.: ЛТА. - 1962. - Выпуск 98. - С.25-32.

90. Антакова, В.Н. Зависимость химического состава и свойств пластиков от некоторых технологических факторов текст.: межвуз.сб. / В.Н.Антакова, В.А.Глумова // Технология древесных плит и пластиков. Свердловск: [б.и.]. -1978. - Вып.5. - С.4-9.

91. Петри, В.Н. Лигно-углеводные пластики / В.Н.Петри, И.А.Вахрушева текст. // Труды УЛТИ. Свердловск: [б.и.]. - 1966. - №19. - С. 11-17.

92. Берсенев, А.П. К вопросу стабильности физико-механических свойств древесностружечных плит текст.: Межвуз.сб. / А.П.Берсенёв // Технология древесных плит и пластиков. Екатеринбург. - 1995. - С.44-48.

93. Труды Уральского лесотехнического института текст.: сб.науч.тр. // Свердловск: Урал.лесотехн.ин-т, 1969. Выпуск XX - 444с.

94. Труды Уральского лесотехнического института текст.: сб.науч.тр. // Свердловск: Урал.лесотехн.ин-т., 1969. Выпуск XIX. - 348с.

95. Вахрушева, И.А. Лигноуглеводные пластики из дробленных лесосечных отходов / И.А.Вахрушева, Н.П.Картошев, В.Н.Петри. М.: МПДОП, ЦНИЭТИ, 1965.-25с.

96. Хрулёв, В.М. Долговечность древесностружечных плит текст. / В.М.Хрулёв, К.Я.Мартынов. -М.: Лесная промышленность, 1977. 168 с.

97. Берсенев, А.П. Основные вопросы проблемы долговечности плит из древесных частиц на синтетических смолах текст.: сб.науч.тр. / А.П.Берсенёв // Труды Уральского лесотехнического института. Свердловск: Урал.лесотехн.ин-т. - 1971. -Выпуск24. -С.133-152.

98. Семик, Н.Н. Методы испытания древесного пластика, полученного без добавления связующих веществ, ЦНИИТЭИлеспрома текст. / Н.Н.Семик. -М.: Механическая обработка древесины, 1963, № 35. С.16-19.

99. ГОСТ 9.707-81. Единая система защиты от коррозии и старения. Материалы полимерные. Методы ускоренных испытаний на климатическое старение текст. -Введ. с 1983-01-01. -М.: Издательство стандартов, 1990. 80 с.

100. Дедюхин, В.Г. Исследование процесса отверждения МДП текст.: межвуз. сб. / В.Г.Дедюхин, Н.М.Мухин, О.Г.Суслова // Технология древесных плит и пластиков. Свердловск: [б.и.]. - 1983. - С. 81-84.

101. Ставров, В.П. Технологические испытания реактопластов текст. / В.П.Ставров, В.Г.Дедюхин, А.Д.Соколов. М.: Химия, 1981. - 248 с.

102. Берштейн, В.А. Дифференциальная сканирующая калориметрия в физикохимии полимеров текст. / В. А. Берштейн, В. М. Егоров. Л.: Химия, Ленингр. отд-ние, 1990. - 254 с.

103. Рабек, Я. Экспериментальные методы в химии полимеров текст.: Часть 2 / Я. Рабек, 1983. 480 с.

104. Курицкий, Б.Я. Поиск оптимальных решений средствами Excel 7.0 / Б.Я.Курицкий. С-Пб.: BHV Санкт-Петербург, 1997.-384 с.

105. Ахназаров, С.Л. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии / С.Л. Ахназаров, В.В. Кафаров. М.: Высшая школа, 1985. 349 с.

106. ГОСТ 10634-88. Плиты древесностружечные. Методы определения физических свойств (с изменением №1) текст. Введ. с 1990-01-01 -М.: ИПК Издательство стандартов, 1991. - 7 с.

107. ГОСТ 4648-71. Пластмассы. Метод испытания на статический изгиб текст. Введ. с 1973-01-01. -М.: Издательство стандартов, 1992. - 12 с.

108. ГОСТ 4670-77. Пластмасса и эбонит. Метод определения твёрдости вдавливанием шарика текст. Введ. с 1993-01-01. - М.: Издательство стандартов, 1992. - 6 с.

109. ГОСТ 4650-80. Пластмассы. Метод определения водопоглощение текст. Введ. с 1980-12-01 -М.: ИПК Издательство стандартов, 1997. - 7 с.

110. Справочник по химии полимеров текст. / Ю.С.Липатов [и др.]. -Киев: Наукова думка, 1971. 280 с.

111. Краткий справочник физико-химических величин текст. / под ред. А.А. Равделя и В.Н.Пономаревой. СПб: Иван Федоров, 2002. - 240 с. - ISBN 5-81940-071-2.

112. Технические свойства полимерных материалов текст.: Учебно-справочное пособие / В.К. Крыжановский [и др.] СПб.: Издательство «Профессия», 2003. - 240с. - ISBN 5-93913-051-8.

113. ГОСТ 4651-82. Пластмассы. Методы испытания на сжатие текст. -Введ. с 1983-07-01. М.: Издательство стандартов, 1992. - 16 с.

114. Roffael, Е. Uber die Bestimmung der Formaldehudabgabe var Spanplatten nach dem Peroratorverfahren und der WKI-Methode текст. / E.Roffael, D.Yreubel, Z.Melhorn // Holz-Zentralblatt, 1974.-№24.-S.396-397.

115. ГОСТ 14231-88. Смолы карбамидоформальдегидные. Технические условия текст. Введ. с 1989-07-01 - М.: ИПК Издательство стандартов, 2003. -30 с.

116. ГОСТ 20907-75*. Смолы фенолоформальдегидные жидкие. Технические условия текст. Введ. с 1977-01-01. - М.: Издательство стандартов, 1987. - 32 с.

117. Химический энциклопедический словарь текст. / Гл. ред. И.Л. Кнунянц. М.: «Советская энциклопедия», 1983. - 792 с.

118. Производство изделий из полимерных материалов текст.: Учебное пособие / В.К. Крыжановский [и др.] СПб.: Издательство «Профессия», 2004. - 464с. - ISBN 5-93913-064-Х.