автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.05, диссертация на тему:Технология огнезащищенной фанеры из древесины мягких лиственных пород

ГТ5 ОД 2 3 ОПТ В;)

На правах рукописи СОБОЛЕВ Андрей Викторович

ТЕХНОЛОГИЯ ОГНЕЗАЩИЩЕННОЙ ФАНЕРЫ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ МЯГКИХ ЛИСТВЕННЫХ ПОРОД

05.21,05 — Технология и оборудование деревообрабатывающих производств; древесиноведение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва —

1995

Рабртд выполнена на кафедре Технологии изделий по древесины'Московского государственного университета леса.

Научный руководитель —доктор технических наук, заслуженный деятель науки и техники РФ, академик А. Н- Кириллов

Научный консультант —доктор технических паук,

профессор В. Г. Бирюков

Официальные оппоненты—доктор технических паук,

академик Л. Л. Леоновнч;

кандидат технических лаук, доцент С. П. Тришин

Ведущая организация — научно-исследовательс-кип

институт железнодорожного транспорта (НИИЖТ)

Защита диссертации состоится « /?» .1995 г

в ./Ь—ро час_ ца заседании специализированного совет; Д 053.31-01 при Московском государственном университет« леса, ауд. 313.

Отзывы на автореферат В ДВУХ ЭКЗЕМПЛЯРАХ С ЗА ВЕРЕННЫМИ ПОДПИСЯМИ просим направлять по адресу 141001, Мытищи-1 Московской области, Московский государ ственный университет леса. Ученому секретарю.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУЛ.

(7 г*"

Автореферат разослан « » Р^ ^Й-3-. . . 1995 г.

Ученый секретарь специализированного совета, доктор технических наук, профессор1 Ю. П. СЕМЕНОВ

Пак. 290 Тир. 10

Подп. в печ. 4.10.95 г. Объем 1 п. д.

Типография Московского государственного университета леса

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность темы. Необходимым условием повышения пожарной безопасности зданий, сооружений, транспортных средств и т.д., является использование негорючих и трудногорючих материалов. Такой подход в полной мере относится к производству клееной плитной продукции и, в частности, к изготовление) фанеры, как широко применяемому конструкционному материалу в строительства, авто-, взгоно-и судостроении.

Немаловажное значение в решении проблемы комплексного использования лесных ресурсов принадлежит расширении сырьевой базы фанерного производства. В нашей стране основной породой, используемой в качестве сырья для фанерной промышленности, является береза. Однако уже в настоящее время наблюдается дефицит березового сырья. На фанерные предприятия, для покрытия этого дефицита, поставляется 10-15£ осиновых чураков. В перспективе тенденция применения древесины мягких лиственных пород (МЛН) в качестве фанерного сырья будет развиваться, поэтому научное направление, заключающееся в создании новых видов фанерной продукции на их основе, является актуальным.

В литературных источниках не имеется сведений об изготовлении огнезашищенной фанеры из шона МЛП, к особенностям которого можно отнести пониженную прочность и малую плотность. Последнее обстоятельство имеет важное практическое значение, т.к. благодаря малой плотности, фанера из шпона МЛП особенно эффективно может применяться в вагоно-, судо- и автостроещш, где масса конструкции имеет принципиальное значение, поскольку напрямую евяззна с энергозатратами при эксплуатации транспортных средств. Кроме того, применение материалов пониженной плотности важно при выполнении монтажно-сборочных работ, проводимых в стесненных условиях (вагоностроение, судостроение и т.п.).

Сложность создания нового огнеаащщенного материала конструкционного назначения связана & поиском способов предания фанере огнеззщигных свойств, при этом прочностные показатели древесины и качество склеивания не должны снижаться.

Таким образом, проблема создания огнеэаарщенной фанеры (ОЗФ) из шпона МЛП является актуальной п ¡шеет важное социальное и кауч-яо-техническое значение.

Цель работы. Разработка технологии огнеэащищенной фанер; конструкционного назначения пониженной плотности. Научная новизна работы заключается в следующем:

- установлены закономерности диффувионной пропитки шпона МЛП в р створе антипирена с разработкой ее промышленных режимов;

- введен коэффициент однородности распределения антипирена по се чент шпана (КОР) для оценки качества его пропитки;

- выявлены закономерности распределения антипирена в шпане на р= личных технологических этапах процесса поглощения с установление конкретных значений КОР;

- построена модель диффузионного выравнивания распределения ант» пирена в ипоие, позволяющая анализировать этот процесс и управл; им;

- установлен временной интервал технологической выдержки пропитг ного шпона в стопе;

- установлены закономерности прессования, свойства и прошшлент режимы склеивания нового материала.

Практическое значение работы состоит в том, что на aciiai теоретических и экспериментальных исследований разработана нов, технология получения СВД из шпона ШП. Эта технология позволь получить материал пониженной плотности с высокими фнзикр-ыехаи. ческими и огнеэагцитными свойствами.

Реализация результатов.исследования. Реализация разработа ной технологии осуществлена на Никнеломовском фанерном завод где была выпущена опытная партия огнеаащвденной фанеры из шло осины. Испытания показали, что по физико-механическим показател осиновая 03í> не уступает обычной осиновой фанере, а • по степе огнезащиты новый материал относится к группе трудногорючих.

Апробация работы. Основные положения диссертации долодень' обсуждены на научно-технических конференциях профессорско-прел давательского состава МГУЛ в 1991-1995 г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано пять г чатных работ, получены один патент и два положительных решения заявкам на патенты.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, списка литературы и приложений. Работа изложена 190 страницах машинописного текста, включая 32 рисунка и 18 тг лиц. Список литературы включает 108 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

ВО ВВЕДЕНИИ показана актуальность поставленной проблемы и пределено направление исследований. Приведены основные научные сложения, выносимые на защиту.

В ПЕРВОЙ ГЛАВЕ проведен обзор литературных источников, со-;ержащих сведения о возможных' технологиях изготовления ОВФ, о наболев распространенных водорастворимых антипиренах и способах йработки защищаемого материала. В результате сравнительного анаша существующих технологических схем, по ряду важнейших крите->иев наиболее приемлемой для получения ОЭФ из древесины №Ш приэ-(ана технология, основанная на пропитке шпона. Технологичность и ;равнигельно небольшие затраты на оснащение создали предпосылки да применения диффузионного способа пропитки, положительно гаре-сомендовавшего себя при производстве березовой и хвойной ОЗФ. Из шрогаго перечня веществ и химических составов, относящихся к ая-гипиренам, был выбран диаммонийфосфат, имеющий высокие огнезащитен показатели, малую коррозийную активность по отношению к чер-щм металлам, относительно низкую стоимость и др..

Для достижения поставленной цели, т.е. разработки технологии ЭЗФ конструкционного назначения пониженной плотности, необходимо Зыло решить следующие основные задачи:

- провести экспериментальные исследования по пропитке шпона, установить закономерности влияния технологических факторов (температуры, концентрации раствора) и ж оптимальные зязчения;

- определить режимные параметры пропитки шпона для промышленных условий, обеспечивающие необходимую степень огнезащиты материала при использовании шпона различных толщин;

- смоделировать процесс послепропиточной диффузии антипирена в шпоне с целью определения времени технологической послепропиточ-нсй выдержки шпона в стопе;

- исследовать фазана-иекантескив и огнезащитные свойства шпона и фанеры, установить оптимальный режим прессования огнезащищенной фанеры из древесины мягких лиственных пород;

- провести опытно-промышленные работы по выпуску нового материа-

изучить его фкгнчегкпе, прочнсстныз и огнезащитные свойства;

- з-'-оляить тгхнико-экснжпчеоюй анализ внедрения технолог®' и

применения нового материала.

ВО ВТОРОЙ главе рассмотрены основные методические положения выполнения экспериментальных работ, описаны установки, материалы и инструмент, применявшиеся в исследованиях.

Экспериментальные исследования проводили со шпоном трех пород, относящихся к категории мягких лиственных, а именно: осины, липы и тополя. Для склеивания фанеры в качестве связующего использовали фенодоформальдегидную смолу марки ОФК-3014.

Численные значения коэффициентов диффузии, необходимые для использования в математических моделях диффузионной пропитки (ДП) шпона, определяются по принятому в настоящей работе сорбционному методу расчета в терминах безразмерной концентрации.

В главе изложены методические положения моделирования процесса прессования огнезащвденной фанеры из шпона трех изучаемых пород, дано обоснование выбора выходных параметров, постоянных и переменных факторов.

Приведены методики физика-механических и огневых испытаний. Огневые испытания по методу "Огневой трубы" выполнялись в лаборатории МГУЛ, определение группы горючести материалов по методу ОТЫ (ГОСТ 12.1.044-89) - в специализированной похарно-технической лаборатории Нижнедосовского фанерного завода.

ТРЕТЬЯ ГЛАВА посвящена теоретическим и экспериментальным исследованиям технологических параметров диффузионной пропитки шпона и коэффициентов диффузии.

В работе исследуются режимные параметры пропитки (концентрация и температура пропиточного раствора, время пропитки) и влияние влажности шпона на ее интенсивность.

Возможность получения пропиточного раствора о широким диапазоном измеггения концентраций, ввиду хорошей растворимости дизмш-нийфосфата в воде, позволяет исследовать характер воздействия этого параметра на процесс диффузионной пропитки шпона МЛП. На рис. 1, в качестве иллюстрации закономерностей пропитки образцов шпона липы, осины и тополя, приведены кийетичеокие кривые поглощения антипирена шпоном осины. Экспериментальными исследованиями установлено, что отличие в кинетике поглощения между породами наблюдается незначительное, конечные значения их величин после двух часов пропитки близки, и составляют 40-47%. Такой интервал характерен для раствора диаммонийфосфата 602-й концентрации, ко-

торая при данной температуре является максимальной.

Выполненные экспериментальные исследования кинетики поглощения ан-тнпирена шпоном всех грех пород, при различной температуре раствора, выявили характер расположения кривых поглощения и установили, что пропит-

0,оъЮ 20 30 40 ЖП20 ку шона МЛП следует проводить при

Время, шн.

ю. 1. Кинетика поглоще-т антипирена шпоном оси-л при концентрации раст-зра: 1-607., 2-ЗОХ, З-ЮХ.

температуре 60 С.

При исследовании влияния пред-пропиточной влажности шона установлено, что большей влалности соответствует большее поглощение антипирена шпоном. Уровень влажности шпона ис-иедуемых пород после лущения (75-855) позволяет эффективно про-эдить его диффузионную пропитку без какие-либо дополнительных эхнологических операции.

В работе, экспериментальными исследованиями выявлены оди-зковые закономерности кинетики поглощения антипирена шпоном оси-а, липы и тополя при близких значениях величин поглощения антн-ирена шпоном этих пород, благодаря чему возможно проведение их ропитки в едином производственном потоке.

Определение коэффициентов диффузии антипирена в шпоне МЛП ыполнено при режимных параметрах промышленной пропитки шпона, оторая протекает в условиях одномерного диффузионного процесса в аправлении оси X, т.е. перпендикулярно пласти образца. Для про-ыпшенных • форматных листов шпона такой подход вполне обоснован, оскольку их длина и ширина более чем на три порядка превышают олщину. Анализ полученных результатов показал, что при данных словиях величины коэффициентов диффузии диаммонийфоофата в шпоне

-Ю - 40

сины и тополя очень блкгки (соответственно 1,75-10 и 1,77-10 г/о), а для шпона липы его значение ниже на 20% (1,3-10~"мг/с). нанке коэффициентов диффузии погволяет рзссчитьшать технологи-:есга;е характеристики на основе моделей этого процесса.

В работе моделирование процесса поглощения антипирена шпоном доводилось на уровне, когда учитывается следующие компоненты :оглогс,ен!!л: поглощение антипирена, обусловленное процессом дифф"-

- а -

зионной пропитки Qc.g. ; поглощение антипирена, связанное с краевым аффектом¿<?кр.\ поглощение антипирена, связанное с поверхностно-адсорбционный эффектом ¿Grt.a. j поглощение антипирена за счет эффекта отекания раствора а бет. таким образом, суммарное поглощение антипирена шпоном Gc представляется в веде:

Gc — Gcg, -i-Л GkP. + üGfi.a. Gcm. (1)

В работе подробно анализируется каждая компонента процесса. Теоретическими и экспериментальными исследованиями, выполненными в лабораторных и производственных .условиях в целях реализации моделирования процесса пропитки, были установлены численные значения атик компонент для шпона осины, липы и тополя, которые лежат в следующих диапазонах: бсу «20,1 * 21,1%; л Gn.a. =6,3 г 7,2%; ¿вкр. =0; л Gcm. =3,0 т 3,2£. Полученные характеристики позволили на основе моделирования ДП установить технологическое время пропитки для промышленных толщин шпона. Проведенными исследованиями установлена значительная величина поверхностно-адсорбционной компоненты поглощении, оказывающая негативное влияние как на равномерность распределения антипирена в шпоне, так и на прочность склеивания фанеры. Для уменьшения доли поверхностно-адсорбционной составляющей в общем поглощении соли шпоном предложено проводить технологическую операцию послепропиточноя выдержки ипона в стопе.

ЧЕТВЕРТАЯ ГЛАВА посвящена теоретическим и экспериментальным исследованиям распределения антипирена в шпоне.

Требования огнезащиты материала устанавливают нормы содержания в нем •антипирена (в 7L или кг/м3 ). Однако при это и важно знать нэ только интегральное поглощение антипирена шпоном, но и его распределение по сечению материала, т.к. оно влияет на огнезащитные свойства фанеры.

Распределение антипирена в шпоне является кинетической характеристикой, и иаучение этого-процесса целесообразно разбить на два этапа: этап пропитки шпона в растворе антипирена и этап егс выдержки в стопе после завершения пропитки. '

Экспериментально распределение антипирена в шпоне толщиной a по его сечению в точках x¡ , i =i,n (N-число срезов), можно оценить, измерив массу антипирена в срезах шпона толщиной ¿rc-cr/N , с центром в точке X;. Среднее поглощение антипирена Gc в точке рассчитывается по формуле:

GcOCi,<)= ЛГПшп. (g)

где tmc (г,, i ) - масса соли в срезе толщиной лх в момент времени i ;

Atritat. - масса среза сухого шона.

Для характеристики распределения антипирена в шпоне по сече-кп в момент времени t введем коэффициент степени однородности КОР(t ), который представляет собой отношение минимального содержания антипирена в пионе (в центральной зоне листа) к максимальному (в наружных слоях) в данный момент времени, и может быть представлен в следующем виде:

Gtm**(Xi.O №(i) (st+AU°K>) ' (3) где ¡Pi - плотность воды; - const;

U 'tt) и U(§J)- соответственно концентрация раствора в ипа-ции и в центре листа шона.

Анализ формул для вычисления U(§JS и U'M, выполненный в диссертации, показал, что они достаточно сложны, поскольку содержат бесконечные ряды, и поэтому неудобны для использования. Для получения значений коэффициента однородности распределения антипирена после процесса пропитки ( / in ) использовались специальные представления этих функций и численные расчеты, выполненные на ЭВМ. Эти расчеты показали, что значения КОР(/«> для шпона липы, осины и тополя соответственно равны: К0Рл=0,155150 или 15,б%; К0Ро=0,093054 или 9,31%; КОРт-0,164867 или 16,5%. Такие значения коэффициента однородности распределения антипирена в ппоне для ог-незащшценной фанеры конструкционного назначения недостаточны. Например, для береговой фанеры КОР должен 7>ыть не ниже 80%. Увеличение КОР целесообразно осуществлять за счет послепропиточной операции технологической выдержки шпона в стопе.

Выравнивание распределения антипирена по сечению пшена происходит в результате послепропиточной диффузии, т.е. на втором этапе пропитки, когда уже отсутствует внешний источник соли. Эта технологическая операция проходит, когда листы шпона выдерживаются в стопе и для каадого листа отсутствует внешний поток соли У при х «О и ас »о (рис. 2).

Таким образом, процесс ди^фуеии при выравнивании концентрации знт'.апрека е образце мелет"быть списан следующей задачей:

и 7=0 ъ L k J'° ^ 4м

0 а аг

1U-л il"

dl~ дх* . (4)

при начальном условии:

UiocJ>\^f[x)tocx<a\ (Б)

(6)

и граничном условии:

где $сх) = и (V, {*) - функция концент] ции антилирена по сечению образц момент времени ¿г< , графически пре, тавленная на рис. 2. Эта функция в! решение задачи пропитки шпон^ в ван; Ее аначение дается формулой:

ир

Рис. 2. Схема для реие-ния задачи послепропиточ-ной диффузии при выдержке шпона в стопе. '

b S г Л/2п-4)ос

-¡Г ¿S -z-;— bin

где

1+К " <?/,-/

а , '(7)

г- 9

& ЪьЧк(к-к) ьг^-яЧгь-П* " Л8)

5=1,2,3,... . ; п=1,2,3,... .

Up - начальная концентрация раствора антилирена в ванне;

Ъь - s-й корень уравнения: ; (9)

К - параметр,К » аП/J •

а - толщина шпона;

d - размер шпации;

/7- диффузионная пористость шпона, П = 9s/^-IV ■ SV- базисная плотность шпона; W - влажность шпона; t* - время пропитки шпона в ванне; <2> - коэффициент диффузии антилирена в шпоне. Задача (4) - (6) относится к классу задач, решаемых методом (разделения переменных). Ее решение имеет вид:

а* ■ Cos —— , i «ч а (Ю)

где

а

л лаг

— яа:, (и)

а

С целью анализа, общего решения (10) были найдены значения коэффициентов , п-0,1,2,... .

ЛЕ..Л. ж <+к /Тг

" Ж г'т-У*"' (~гт'-1-П + + ) > (13)

где п - четное число (при п нечетном А? »0).

После преобразования бесконечного ряда в формуле (13), коэффициент Игп можно представить в виде:

р -ЬЪ'ЗИп

. _ 1ё(ЛР~ ъ<г е '

Для исследования коэффициента однородности■распределения ан-типирена а шпоне, необходимо знать значение концентрации антипи-

рена в середине листа (а - <*/2) и на его границе (.г -0 или ос «а): . « ■

и<§;*1=~ + ЕВгпе аа .(-оп ■

"" , # ' • (15)

Ы (О, вгп 9 а*

(16)

Используя соотношения (3), (15) и (16), можно определить значение коэффициента однородности распределения - нз этапе технологической выдержки (КОУ(< )) пропитанного шпона в стопе. Однако, указанные формулы достаточно сложны, и для удобства практического применения можно,воспользоваться их приближенными аналогами. Для этой цели было проведено с использованием ЭВМ табулирование функций и<тЛ, и.(0,{) и коу{ { )( представленных в виде:

(96 +

К01/(к,у1- uOVlкls)($i + А-и01/<*,/'))

(18) N

■ е>_ 7 .

гг* + к(к + *) ]. ' Сг°)

, I

г £ '(г*)*-(зъ/п)г.

В этих . соотношениях аргумент у« - относительное время проще! технологической выдержки шона, у = Г/оЭг1 /аг , где { - теку: время выдержки. При табулировании функций значение _/< изменял от 0,1 до 3,0 с лагом ¿у =0,1. Аргумент у« - относительное мя пропитки пиона в растворе антипиренз , - Т'Мп /аг ,где И текущее время пропитки.

Тзйул-рокание указанных функций выполнено для всех значе К при -0,36, которое не превышает установленных практичес значений параметра /<п , определенных для влажности 75-801 у в рассматриваемых в настоящей работе пород шпона. Абсолютная'пог ность вычислений составляет 1,0 • 10 .

Соо^г! ~шен!ш (17)-(21) сложны для проведения инженерных [ четов 5?& использования ЭВМ. Поэтому были предложены одночле} и дв;. -а' льге формулы для вычисления ЩМк^), и0^(к/>), , ^ В частт . одночленные формулы ¡¡мект вид:

ШДК/--!^ -§?-&?<? ^ ; (22)

иЭУ1*./<Ы Ь +вге ^ ; • (23)

^ - 2(пк)-е1 * 1

д, - ^ . __* С

7-* С, - ' (25)

Расчет значений К0У с использованием приближенных формул (22) для времени выдержки не м^нее 15 млн. показал, что относите.' погрешность вычислений не превышает 1,1%. Таким образом, в р; получены про:ть;е пнкекгрные форадлы для определен:"-', ксэйниз однородности распределения антепкргна в ипзн* на эт=п? косл»

эчнои выдержки.

Расчеты на ЭВМ показали, что значение коэффициента однород-П! распределения антлпкрена для шпона исследуемых пород должно гавить ~ 997., при времени технологической выдержки ипока в стопе «30 мин. Экспериментальные дачные по распределению антипирена тоне были получены по замерам величин поглощений в срезах, сня-со шпона с помощью микротома (рис. 3). Диализ полученных хара-ристгас показывает высокую интенсивность процесса выравнивания 7ределения соли по сечении клона (от периферийного слоя к сред/) в начале технологической операции выдержи пропитанного ¡япо-в стопе, когда распределение антипирена в шяоне имеет значите-/п неоднородность. Достаточный уровень поглощения знтипирена эный 25%) во внутренней зоне сечения образца (средний слой) усиливается через 30 мин. после начала технологической выдс-рдки. тина коэффициента однородности при этом достигает 85%. Увели-де продолжительности послепропиточной выдержки- шпона в стопе пе одного часа практически не влечет за собой изменения степе-зднородносги распределения антипирена. Выявленный эффект опре-1ется наличием остаточной величины поверхностно-адсорбционной ганенты поглощения.

\ /

\ \ /-1 / N ✓ N ✓

- \ 1 / \ ч / /

/

¡0 10 ¡0 :о о о

О 0,75 1,6 0 0,75 1,5 0 0,75 1,5 0 0,75 1,5 0 0,75 1,5 Сечения толщин ипояа, мм.

Рио. 3. Кривые распределения антипирена в шпоне для различного времени послепропиточной выдержки шпона в стопе.

Проведенные теоретические и экспериментальные исследования олили установить продолжительность технологической операции епропиточной выдержки шпона в стопе.

В ПЯТОЙ ГЛАВЕ приведены результаты исследований физико-ыеха-ских свойств шона и фанеры.

Показано, что прочность пропитанного шпона ШП, при растяже-

юи вдоль и поперек "■•.'.окон, не сикается при использовании диффузионной пропитки и , "эммонийфосфата в качестве антипирена.

Исследования фиаико-меканическнх свойств ОЗФ из шпона МЛ проводили с применением метода математического планирования экс перимента. В результате реализации В-ллана и проведения .регресси oiíHoro анализа в полном объеме для каждого из исследуемык сткяи коа, получены адекватные модели для следугацих показателей: преде прочности фанеры при растяжении вдоль волокон наружного ела (Yp); предел прочности фанеры при статическом изгибе вдаль воло кон наружного otos (Yn); плотность фанеры (Yn); упрессовка фанер (Yy). Ниже ирнводятся уравнения регрессии для осиновой ОЗФ, анс логичные модели дли других исследуемых пород приведены в текст диссертации.

Yp- 63,IS + 2,24x,+ 2,72хг+ 1,31х3- 2,88х,г- 3,56х|-1,50х|+

+ 1,87Х,Х4 + S.SlX^X«. Yn- 74,91 + 3,06Xy+ 3,49хг+ 2,96х3+ 2.51Х.,- 5,39x¡U 1,87х5х«+

+ 1,б1.г.»кг + 1,88хгх5 Yn- 687,5 19,8х.,+ 6,9хг+ 4,0х3+ 3,2х„+ 8,7xf- 10,2xS"

- 3,0ч:,>:„ + 2,4х5х„

Yy- 12,al \,20х,+ 2,Б2хг+ 0,Б7х5+- 0,45х<,+ 1,34х?+ D,79x§-

- О,Ei. •• 0,31XfXj- 0,21X¿X£

где х, , , х3 , x¿, - нормализованные обозначения соответстве давления прессобания, температуры плит пресса, расхода связующе удельного яремени прессования.

При анализе полученных уравнений были установлены оптймал ные режима склеивания 030 для исследуемых мягких лиственных г род: дав.ч 'ние прессования - 1,6 МПа; температура плит прессг 125вС; продолжительность выдержки под давлением - 1 мин./мм; рг ход связующего - 120 г/мг. При использовании такого режима оп защищенная фанера марки ФСФ из ппона МЛП имеет прочностные no¡ эатели не хуке, чем у соответствующей ей обычной фанеры.

Касаясь физических свойств нового материала, отметим, что сравнению с обычной фанерой, ОВФ иэ шона МЛП обладает понг>'ен" водопоглощенигм и разбуханием и повышенным влагопоглощением. П ность ее ниже плотности березовой 05CD в среднем на 152.

Огневые испытания огнезащищенкей фанеры из шпона МЛП, про денные в специализированной пожарно-технической лаборатории по тоду ОТМ, позволяй установить, что материал относится к гру

диогорючих.

ДЕСТАЯ ГЛАВА посвящена промышленной апробации разработанной нологии и оценке ее экономической эффективности при внедрении роизводство.

По разработанным в диссертации режимам пропитки шпона и прес-ания фанеры, на Нкжнеломовеком фанерном заводё Сила выпущена тная партия осиновой СЕ®. Комплексные испытания полученного ма-иала, проведенные в лаборатории этого предприятия, показали, осиновая ОЗФ по огнезащитным свойствам относится к группе дногорочих материалов, по прочности не уступает осиновой фзне-повышенной водостойкости (марки ФСХ), а по физический свойс-м соответствует нормированным показателям березовой ОЗФ.

Выполненный экономический расчет показал, что эффективность Прения новой технологии и нового материала - огнезащищенной фа-у из шпона мягких лиственных пород - достигается в сфере сни-ия материальных потерь при пожарах, а также в со [дацаном плаке.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

1. Проведенный анализ наиболее распространенных антипиренов, адов проведения защитной обработки и ранее разработанных тех-згий изготовления огнезащищенных древесных материалов позволил »делить пути исследований при создании технология огнезащищен-фанеры конструкционного назначения пониженной плотности.

2. Экспериментальными и теоретическими исследованиями уста-1ены закономерности пропитки шпона МШ1 и обоснованы значения >вных технологических параметров этого процесса для достижения дуемого уровня поглощения анттирена шпоном липы, осины и то-

• Г

3. При исследовании физико-механических свойств пропитанного а липы, осины и тополя установлено, что применяемый антипиреп ммонийфосфат) и диффузионный метод пропитки не снижают его ностных показателей.

4. Для характеристики распределения антипирена по сечению а введен коэффициент однородности распределения (КОР), равный шеншо минимального значения поглощения антипирена по сечения а к его максимальной величине.

Б. Теоретическими исследованиями установлено, что распреде-

ленда антипирена по сечению шона исследуемых пород на этапе ег пропитки в ванне неравномерно, а коэффициент КОР лежит в предела 10-16%. Также проведено исследование процесса диффузионного вы равнявания распределения антипирена в шпоне на этапе технологи черной' выдержки. Полученные аналитические зависимости позволят рассчитывать концентрацию в середине листа 1С (а/2, i ), на его г верхности U (0,i ), а также коэффициент степени однородности рас ре деления аяпттта в шпоне.

6. Теоретический анализ сложных аналитических зависимосге! описывающих диффувиокный процесс выравнивания распределения анта пирена в ипонэ, а также их табулирование с помощью ЭВМ, позволь найти для них простые одночленные и двучленные формулы.

7. Теоретическими исследованиями установлено, что по истеч! нии времени технологической выдержки, равного 30 мин., коэффиц» однородности распределения антипирена в шпоне для диффузионн komuductíií достигает 99%. Эти данные удовлетворительно согласую оя о 5м.га?л»ентальными результатами, которые составили 85%.

."-яыекение метода математического планирования эксперт/ та казне 'до получить уравнения регрессии, характеризующие езэя овягь У'-,.яейакх физико-механический показателей с режимом пре сагск. л агнеазцищенной фанеры из шпона МЛП. При анализе уравнег установлены оптимальные значения технологических параметров рея ыа прессования.

В. Исследования огнезащитных, прочностных и физических xa¡ теристкк нового материала показали, что огневащищенная фанера ( ответствует требованиям вагоностроения.

10..Выпуск опытной партии осиновой ОЗФ на Нижнеломовскам i верном заводе показал, что производство такого материала мо, организовать на любом фанерном предприятии, для чего необход создать только участок пропитки. В остальном технология осуще вляется на обычном действующем оборудовании. Комплексные испь; ния фанеры, полученной в промышленных условиях установили, она обладает высокими физкко-мехакнческшл свойствами, по от не адтаиым относится к группе трудногорычих материалов.

СПИСОК ПУБ-СЙОЩИЙ.

1. 0 возможности изготовления огкэгаертщенной фачеры г? •

эдициошшх лиственных пород. В об. научн. тр. МЧТЙ: Технология и 5орудование деревообрабатывающих производств. Вт. 240. -U. г 992. -с.63-57. (В соавторстве).

2. Пропитка шпона мягких лиственных пород. В сб. научн. тр. 7УЛ: Совершенствование технологии и рациональное использование jpbfi в деревообрабатывающей промышленности. Вып. -264. -М.: 1993. 3.45-50.

3. Исследование физико-механических характеристик огнезащитной осиновой фанеры. В сб. научн. тр. К(ГУЛ: Технология и ыате-налы деревообрабатывающих производств. Вып. 272. -М.: 1994. 3.20-22. (В соавторстве).

4. Технология и свойства сгнезащмценного материала для изго-эвления сидений электропоездов. В сб. научн. тр. МГУЛ: Техноло-,w и материалы деревообрабатывающих производств. Вып. 278. -U.: 395. (В соавторстве).

5. Технологические исследования распределения . антилирена в юне. В сб. научн. тр. МГУЛ: Технология и материалы деревообра-мывающнх производств. Вып. 278. -М.: 1995. (В соавторстве).

б! Патент № N 2015878. Способ изготовления огнезащищенной шеры. Приоритет от 15.07.94. (В соавторстве).

7. Патент RD .... по-заявке N 93-005720, положительное реше-ie от 28.06.93. Способ изготовления композиционной фанеры. (В эавторстве).

8. Патент КС ... по заявке N 94-018538, положительное реше-ie от 25.09.94. Композиционный древеснослоистый материал. (В со-зторстве).