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

кандидата технических наук
Балакин, Михаил Ильич
город
Москва
год
1994
специальность ВАК РФ
05.21.05
Автореферат по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева на тему «Технология получения огнезащищенной фанеры из древесины хвойных пород»

Автореферат диссертации по теме "Технология получения огнезащищенной фанеры из древесины хвойных пород"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ

московский

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЛЕСА

Р Г Б ОД На правах рукописи

О ОКТ ^ОдА"^^^ Михаил Ильич

ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОГНЕЗАЩИЩЕННОЙ ФАНЕРЫ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ ХВОЙНЫХ ПОРОД

05.21-05 — Технология и оборудование деревообрабатывающих производств; древесиноведение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва —

1994

Работа выполнена на кафедре Технологии изделий из древесины Московского государственного университета леса. '

Научный руководитель —доктор технических наук,

заслуженный деятель науки и техники РФ, акаде'мик А. Н. Кириллов

Научный консультант —доктор технических наук,

профессор В. Г. Бирюков

Официальные оппоненты — доктор технических наук,

профессор Л. М. Ковальчук; кандидат технических наук, доцент А. И. Расев

Ведущая организация —АО «Метровагонмаш»

Защита диссертаций состоится « ^ » в . . / У. . . . час. на заседании специализированного совета Д 053.31-01 при Московском государственном университете леса, ауд. 313.

Отзывы на автореферат В ДВУХ ЭКЗЕМПЛЯРАХ С ЗАВЕРЕННЫМИ ПОДПИСЯМИ просим направлять по адресу: 141001, Мытищи-1, Московской области, Московский государственный университет леса. Ученому секретарю.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУЛ.

Автореферат разослан « у'Р»

1994 г.

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

. 1994 г.

Подп. к печ. 26.09.94 г. Объем 1 п. л. Зак. 314 Тир. 100

Типография Московского государственного университета леса

СЕДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. Решение проблемы по огнезащите различных древесных материалов, в том числе и фшерн, имеет огромное научно-техническое и социальное значение. Эта проблема актуальга для всех промьшленно развитых стран, в к ли чая Россию. Так, по данным МВД РФ, наблюдается тенденция к возрастании числа пожаров, приводящих к огромным материальным потерям и человеческим жертвам.

В нашей стране основной породой, используемой в качестве сырья для (фанерной промышленности, является береза. Вместе с тем, запасов березового сырья для производства ({анеры значительно меньше, чем хвойного. Составляют они менее 10? от общих запасов.

Огнезащищенная Фанера из шпона хвойных пород ни в одной стране не изготовляется, что обусловленфядом научно-технических проблем, в первую очередь проблемой пропитки древесины хвойных пород. Слонность создания нового огнезащищенного материала конструкционного назначения связана с особенностями строения древесины хвойных пород, трудностью ее пропитки, склеивания и повышенной горючестью.

Крупнейшим потребителем хвойной фанеры является строительная отрасль. По оценке ЦНИМанеры потребность в специальных видах йанеры в строительстве составляет 2,0 - 2,5 млн. I? в год, что значительно превышает годовой выпуск всей фанерной продукции в нашеП стране. Новый конструкционный материал найдет широкое применение также в авто-, яагоно-, контейнеро-, судостроении и других отраслях.

Целью работы является разработка технологии огнезащищен-ной хвойной фанеры (ОЗХФ) конструкционного назначения.

Научная новизна заключается в следующем:

- разработан способ изготовления ОЗХФ с применением термо-влажностной подготовки шпона;

- построены модели диффузионной пропитки (ДО) шпона для размерной концентрации пропиточного раствора;

- установлены закономерности термовлажностной подготовки и ДП'хвойного шпона и определены их режимы;.

- определены коэффициенты диффузии в моделях ДД с размерной и безразмерной концентрациями и связь между ними; установлены закономерности прессования, свойства и промда-ленные режимы склеивания нового материала.

Практическое значение работы состоит в том, что на основе теоретических и экспериментальных исследований разработана новая технология получения ОЗХФ. Эта технология позволяет получать материал с высокими физико-механическими и огнезащитными свойствами, способствует решению проблемы огнезащиты древесных материалов и не требует значительных капитальных затрат при ее внедрении.

Реализация результатов исследований. Выпуск опытной партии ОЗХФ на Нижнеломовском фанерном заводе подтвердил возможность реализации разработанной технологии на базе существующих фанерных предприятий. Испытания полученной в промышленных условиях ОЗХФ показали, что по физико-механическим показателям она не уступает хвойной фанере повышенной водостойкости марки Ш8, а огневыми испытаниями методом ОТМ установлено, что новый

материал относится к группе трудногорвчих материалов.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава МЛТИ в 1989 + 1994 гг.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано сень печатных работ и получен I патент.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа изложена на 198 страницах машинописного текста, включая 25 рисунков и 37 таблиц . Список литературы включает 163 наименования,

ОСНОВНОЕ СОПрРЖАНИЕ РАБОТЫ

ВО ВВЕДЕНИИ показана актуальность поставленной проблемы и определено направление исследований, приводятся основные научные положения, выносимые на защиту.

В ПЕРВОЙ ГЛАВЕ проведен обзор литературных источников, относящихся к вопросам изготовления огнеэащищенной фанеры (030). Рассмотрены схемы и способы изготовления ОЗФ. Приведены сведения, характеризующие различные технологические схемы изготовления ОЗФ. Результаты сравнения различных технологий производства ОЗФ показали, что наиболее предпочтительной является технология изготовления 030 по схеме "пропитка сырого шпона - его сушка -сборка пакетов - склеивание" Проведен анализ, применяемых анти-пиренов и способов пропитки древесных материалов.

Для достижения поставленной цели, т.е. разработки технологии ОЗХФ конструкционного назначения, было необходимо решить следуй-

щие основные задачи:

провести сравнительные экспериментальные исследования существующих методов пропитки с целью юс применимости для хвойного шпона;

- осуществить экспериментальный поиск водорастворимых анти-пиренов с цельо выявления наиболее эффективных и доступных для пропитки шпона хвойных пород в промышленных условиях;

- провести теоретические и экспериментальные исследования факторов пропитки шпона (температура и концентрация раствора, влажность шпона и др.) на ее показатели при использовании выбранного антипирена и способа пропитки;

- изучить физико-механические свойства ОЗХФи их зависимость, от режимов пропитки и режимов прессования фанеры. Установить оптимальный режим прессования;

- выпустить опытную партию ОЗХФ. Провести исследования огнезащитных, физико-механических, токсикологических характеристи фанеры;

- провести экономическую оценку новой технологии.

ВО ВТОРОЙ ГЛАВЕ рассмотрены основные методические положения экспериментальных работ, приведено описание оборудования и материалов, применявшихся в исследованиях.

В экспериментальных исследованиях использовали шпон берез! сосны,и ели из зон заболони и ядра (спелой древесины) толщино] 1,5 мм.При склеивании фанеры использовали феколофорнальдегид-ные смолы марок СИ-3013 и (Ж-3014, а также карбаыидофор-мальдегидную смолу марки КЙ-Ж.

При составлении огнезащитных составов использовали различ-

ныв химические соединения, многие из которых ранее не исследование! при решении проблемы получения огнезшцищенной фанеры.

Для экспериментального и теоретического исследования процесса Д1 приведена методика определения коэффициентов диффузии антипирена в шпоне хвойных пород, разработанная нами.

Приведены методики проведения физико-механических и огневых испытаний, а такяе методические положения моделирования процесса прессования ОЗХФ, применявшиеся для комплексного исследования свойств ОЗХФ.

ТРЕТЬЯ ГЛАВА посвящена экспериментальным исследованиям огнезащитных составов и способов пропитки.

Исследования влияния огнезащитных составов на прочностные свойства Фанеры показали, что многие антипирени снижают прочность склеивания хвойной фанеры. Причем прочность ее'не удовлетворяет требованиям ГОСТ 3916.2-С9 у всех образцов, склееных на карбамидоформальдвгидной смоле, а такяе у образцов, ипон которых пропитывался в растворах, содержащих хлористый аммоний« хлористый цинк, орто бос форлув кислоту, борную кислоту, яидкое стекло и бишофит, изготовленных с применением фенолоформальде-гидной смолы. Лучшие результаты испытаний на прочность при скалывании были получены для фанеры, шпон которой пропитан в растворе диаммонийфос(|вта и огнезащитных составах, основным компонентом которых был диаммонийфоефат, а также в антипирене КМ.

Исследования влияния антипиренов на огнезащитные свойства фанеры показали, что наибольший интерес представляют антипире-ны диаммонийфосфат, КМ и одлозамещенный фосфат аммония, при использовании которых испытания методом "огневой трубы" дали поте-

ре массы образца менее а самостоятельное горение пламенем и тлением отсутствовало.

Исследования по выбору антипирена показали, что из рассмотренных антипиренов наиболее полно удовлетворяет требованиям, которыми должен обладать антипцрен, диаммонийфосфат. Совместное использование его с другими веществами не обеспечило эффекта синергизма. Поэтому диаммонийфосфат при разработке технологии 03X4 целесообразно использовать без других огнезащитных компонентов. В отличие от других рассмотренных антипиренов, следует выделить такие его положительные свойства как нетоксичность, отсутствие корродирующего воздействия, технологичность, недефицитность, что немаловажно для серийного освоения производства 03X4.

При исследовании эффективности методов пропитки было установлено, что капиллярно-диффузионный способ пропитки малоэффективен и к тому же требует, двойной сушки шпона.

Пропитка под избыточным давлением также оказалась малоэффективной, Использование ее требует применения дорогостоящего оборудования и приводит к снижению прочности шпона из-за его разрушения по лущильным трещинам.

Исследование метода прогрев-холодная ванна также не дало высоких результатов по величине поглощения, этот метод ока-вался менее эффективным, чем капиллярно-диффузионный и диффузионный способы пропитки.

Исследованиями установлено, что диффузионную пропитку шпона сосны и ели невозможно применять для всего шона (8аболон-ного и ядрового) в едином потоке, т.к. влажность ядрового (зо-

ны спелой древесины) шпона колеблется в пределах 30-40^, а заболонного 50-130^.

Во избежание рассортировки шпона по влажности в диссертационной работе предложена термовлаяностная обработха шпона путем погружения его в ванну с горячей водой перед его пропиткой. В результате исследования термовлажностной подготовки шпона были установлены режимы ее проведения. Наибольший эффект сближения влажности шпона зон заболони и ядра (спелой древесин^)достигался у шпона сосны при температуре воды Тв= 60°С в течение времени обработки Т «б мин., у ппона ели при той же Тв* 80°С в течение Т ■ 10 мин.

Исследованиями диффузионной пропитки шпона после его тер-мовлажностной обработки установлено, что наибольший эффект по поглощению достигается при пропитке шпона в горячем насыщенном растворе антипирвна.

ЧЕТВЕРТАЯ ГЛАВА посвящена теоретическим и экспериментальным исследованиям диффузионной пропитки шпона.

В настоящем разделе строятся трехмерная, двухмерная и одномерная модели ДП для постоянных граничных условий пропитываемого образца, используемые в работе для анализа ДП образцов в лабораторных условиях, а также модель ДП с граничными условиями, зависящими от времени (модель иромшленной пропитки) для размерной концентрации раствора С . Связь между размерной и безразмерной концентрациями раствора определяется соотношением: •

С = и ГР , ; (I)

где Ы - безразмерная концентрация раствора, ;

/71с - масса солиj т6 - масса вода; J^ - плотность раствора, причем в технологии ОЗХФ используется раствор, для которого:

. (2) где fB - плотность воды; А const ,

|1ри построении моделей ДП при постоянных граничных условиях приняты слодущиа допущения: коэффициенты диффузии соли ¡2? 1 приняты независимыми от концентрации раствора С , координат а:,у, 2 и времени t ; концентрация раствора С на границах образца не меняется в процессе пропитки; пропитываемый образец рассматривается как однородная пористая среда с коэффициентом диффузионной пористости П •, который принимается постоянным за время пропитки.

Для построения математической модели рассмотрим пористый образец в форме параллелепипеда, погруженный в ванну с пропиточным раствором большого объема (рис. I)

■ 0 <. Х { cl; 0 4 уь О i- Ti. С.

Рис. I

Диффузионная пропитка в направлении осей X , 2 ха-

.растеризуется коэффициентами диффузии Дс, , . Для гхоицентрации раствора в образце С а С (^ ) запишем

дифференциальное уравнение с начальными и граничными услови-ЯМИТаК: Лг Э*г й'г ЛЬ

«Л + к ос. + <Т) ЧЛ о)

= & • *** о <х< а, о <у <г а< г<с С- С/> « ГД0 Г - граничная поверхность образца. Ревекке задачи (3) получено методой разделения переменных Фурье и представлено в виде:

СЪр.г^)-'^^*,/,?,*) . (4)

где

] - -7г* Г

I —т*—+—7??—(6)

7 » 0,1,2,3,...; У- 0,1,2,3,...; ^-0,1,2,3.....

Решение задачи (3) позволяет вычислить ряд ваянейвих" характеристик Щ:

1. Массу поглощенного антипирвна

/7^ ^ /А ^ (7)

Со 1-е ри

где у » а 6С - объем образца.

К - , §

где П - коэйигиент диффузионной пористости, /1' ~—

У? - базисная плотность шпона. 6

2. Степень насыщения образца антипироном

■¿-¿у ¡'О р :о '

где М {ос') - максимальное содержание ант клире; л в образце.

1л/ А

3. Поглощение антипирена шпоном

¡V С,'

см-

Иш Гв

где Мш - масса сухого образца.

На основе трехмерной модели построены также модели двухмерного и одномерного процессов ДО без прямого решения этих задач. Эти модели в реферате не приводятся.

В работе построена также модель промышленной пропитки спона, т.е. для условий пропитки шпона пакетом (стопой). В пакете между листами толщиной Н устанавливаются шпации размером с{ (рис. 2).

Задачу диффузионно! пропитки больших тонких листов шпона будем считать Рис. 2. ( одномерной, при

этом уравнение диффузии будет иметь вид:

М , ¿Ж* (II)

при начальных условиях С(х, ^)/{=.,

Щ ш

т

У И У ¿Г

гО

О ¿х <Г/У и граничных условиях Решение задачи (II) имеет вид:

где

Ф

СР 1+К

я

ьоггН

к*О ' ¿/И? -71гт'

(12)

(13)

(14)

п-и

ГП = 1,2,3,..., К ■ и— , - ^-й корень уравнения 1/+К -О, 5= 1,2,3,... ) - граничное зна-

чение концентрации раствора.

Значения технологических характеристик процесса ДП имеют

вид:

1Г*+ О / ,(15)

т-Ч&г-О-гГ«* I

где р - площадь образца,

¡ч 5

.. ■ . .(17)

Соотношения (7), (9), (10) для трехмерной, двухмерной и одномерной моделей ДП'с постоянными граничными условиями, а также (15), (16), (17) для модели пропитки шпона пакетом со шпациями трудновычислимы из-за сложной структуры формул. С целью упрощений вычислений по указанным формулам рассматриваются их приближенные аналоги, имеющие достаточно высокую точность. Так, для одномерной модели ДП сЦ^ ), вычисляемая по формуле (9), может быть представлена как соотношение

(16)

а также

~ <1 \ & *М-- ос С//): /-¿г ¿_ —ц^ТгР--- . Ш

где = ; ^/К - относительное время ДД по некото-

рой координате ( X или X ). Формула (19) нош: быть пред-

ставлена в виде: ц ^ у—. при

I- я? е ттА'ъо.б . (20)

Относительная погрешность формулы (20) не превыпает 0,2$ при ^ 0,6, причем, чем меньше_/и {/У*-О.б), тем точкзе правая часть формулы. Для модели промышленной пропитки формулу (16) модно представить в виде: ^ис'уу

5: Г 5

КСК*^ , (21)

которая для одного члена ряда дает ошибку не более 0,5$ при ^ ^ 0,4. Формула (21) в работе используется для оценки поглощения антипирена ппоном сосны и ели.

Учитывая, что общее поглощение антипирена шпоном можно • представить как сумму поверхностно-адсорбционного поглощения ( 6па ) и диффузионного поглощения ( (^ ) )« т.е.

С (С) - > . (22)

в работе получены формулы, для расчета коэффициента диффузии ¡0 и Сщ для размерной концентрации раствора:

- п- ¿и V

и~ 11/¥Г-ПГ '

(23)

М-,(24)

где С ) и С- поглощение антипирена для моментов времени и .В работе также установлена взаимосвязь между коэффициентом диффузии для размерной концентрации ®с и коэффициентом диЛфузии для безразмерной концентрации £)и, ко-

торая выражается соотношением:

^ А и?

Ос=г<~•(2Ь)

Для экспериментального исследования /Э и был использован метод математического планирования эксперимента. Результаты этих исследований представлены в веде адекватных уравнений регрессии:

. - для шпона сосны зоны заболони ( Ф/сз, ^гтлсг ) и ядра ^ОкрЬ^ ^ю" =» 6,31 + 1,52 х, + 0,95 Х^ + 0,45 X, - 0.46Д;1-

- 0,39 ЛГ/ - 0,47 х/ + 0,41 Л", ятг + 0,39 ХгХ3 , (26) Юис'Ю11 - 3,66 + 1,05 X, + 0,88 хг + 0,38^з - 0,24 X,1 -

- 0.36Д-/ - 0,19*/ + 0,27^-^.+ 0,21 ХГХЛ , (27) СПАсг - 4,1 + 1,35 Х( + 1,24 Х2 - 0,8^ - 0,47

+ 0,73 X/ + 0,56 - 0,64 Х,Т3 - 0,44 Х^^Х, , (28) Опасл а 1'7 + О*93^ + О«81 ** " 0,62 ОС3 + 0,32 ДГ/+ '. + 0,87.2*/ - 0,47Л>Л> , (29)

- для шпона ели зоны заболони ( и спелой древеси-

! нн ( « £СА>

• Юп - 3,99 + 1,31 Л; 4 0,81 Х2 +0.38Л-, --0,37^-? + 0,46 л; + 0,23^ , (30)

Яьес* -1о11 в З»77 + 1»15;г/' + 0,69^ + 0,44 т3 - 0,48

- 0,14 Д*/ + 0,5 Х,Хг + 0,13^;^ + 0,24ХгХ3 , (31)

&ЛА£з х 2,24 + 1»36-;Г/ + 1»° - 0,73 Хг - 0,44хг/+ + 0,97 Г/ - 0,61^^}-0,66-*}Я>-,(32)

СрАесл " 2»04 + 1»26 :Г/ + °»96 хг ~ °«55 ^з + 0.41^+ + 0,63 .г/ - 0,38Д>г;- 0,7^.2} - . (33)

В уравнениях (2б)~(33) в качестве варьируемых факторов используются: температура раствора ( ЯГ, ), концентрация раствора ( 3*?), влажность шпона ( Х3 ), Эти регрессионные модели позволяют определять коэффициенты диффузии в широкой области исследуемых параметров.

Полученные модели ДД позволили установить родимы промышленной пропитки для различных толщин шпона. Экспериментальная проверка полученных результатов в промышленных условиях показала на их удовлетворительную сходимость с теоретическими данными.

ПЯТАЯ ГЛАВА посвящена исследованию физико-механических и огнезащитных свойств шпона и фанеры.

Исследования физико-механических свойств шпона показали, что пропитка шпона сосны и ели в растворе диаммонийфосфата не приводит к ухудшению его свойств.

Исследования физико-механических и огнезащитных свойств ОЗХФ с применением метода математического планирования позволили получить адекватные уравнения регрессии для таких показателей фанеры как прочность при скалывании (УС1С), прочность при растяжении ( Ур ), упрессовка ( Уу ) и потеря массы образца ( Уд^ ) для сосновой фанеры :

Уск - 1,273 + 0,039-Г/ + 0,021^ + 0,041^ + 0,075*«+ + 0,006 хЦ; + 0,012^^+ 0,008Д) Я} + 0,006^^ ,(34)

Ур ш 44,5 + 2,012> + 1,51^+ 1,91-Г., + 3,69^ - 0,392^ - 0,38-1/- 0,57 0,33ХгХ3 - 0,39ЭС,?^- 0,35^^, (35)

Уу = 9,26 - 2,16л; + 1,53-Г, + 0,31^ + 1,52Х/ + + 0,52 X/ + 0,47 -х/ - 0,23 • (36)

Уп„ш 6,122.71ЯГ,-0,17Хг +0,4г, + 0,29г;г + + С,21 X,1 + С.11Л-/ + 0,12 ХгХг~ 0,12 ЪЪ- 0(37) Для еловой фанеры:

у ■ 1,199 + 0,042^ + 0.026.Г, + 0,045 + 0,076 ^ +

+ 0,016х/ + 0,013- 0,006 о.ось , (з&)

ур » 39,08 + 1,86 х, + 1,61 X^ + 2,03 + 3,93осч -- 0,3- 0,4бХгХ3Х+- 0,3, (39)

ш 8Д7 - 1,91^; + 1,0Д>+ 0,26-Гу + 1,29:*;' + + 0,49^ + 0,14 х/ + 0,54 X/ - 0,45 27^ . (40)

¿/„„а 6,06 - 2,75Л> + 0,31 X, + 0,17Л^ + 0,18 Л*/ + + 0,23 х/ + 0,25х/ , (41)

В качестве варьируемых факторов были выбраны: содержание ан-типирена в шпоне ( ), удельное время прессования ( ), давление прессования ( ) и температура плит пресса (Х^), При анализе полученных уравнений был установлен режим прессования ОЗХФ, обеспечивающий получение нового материала с высокими физико-механическими свойствами. Огневые испытания полученной фанеры методом ОТМ показали, что сосновая и еловая ОЗХФ относится к группе трудногорючих: материалов.

ШЕСТАЯ ГЛАВА посвящена промдаленной апробации разработанной технологии ОЗХФ и экономической оценке эффективности ее внедрения в производство.

На Нижнеломовскоы фанерном заводе была выпущена опытная партия ОЗХФ. Испытания полученной фанеры в лаборатории этого предприятия показали, что по физико-механическим показателям ОЗХФ не уступает хвойной фанере повышенной водостойкости марки ФСФ, а по огнезащитным свойствам (метод ОТМ) относится к группе трудногорючих материалов.

Выпуск опытной партии нового материала подтвердил, что организация производства ОЗХФ не требует больших капитальных затрат, и ее выпуск можно осуществить на любом фанерном предприятии.

Годовой экономический эффект от внедрения технологии ОЗХФ

при объеме выпуска I тыс. гР в год составляет 619,818 мЛы. руб. в ценах на I мая 1994 г.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Проведенный анализ огнезащитных составов наиболее распространенных антипиренов, способов пропитки и разработанных ранее технологий огнезащиценных древесных материалов позволил выбрать для дальнейших исследований наиболее перспективные огнезащитные составы и способы пропитки, а также определить направление исследований при разработке новой технологии.

2. Выполненные в работе исследования ряда антипиренов показали, что по комплексу свойств лучшим является диаммонийфос*-фат.

3. Экспериментальными исследованиями установлено, что ядровый (зоны спелой древесины) шпон пропитывается неэффективно, что связано с анатомическими особенностями строения и свойствами древесины хвойных пород. Предварительная термовлажностная обработка шпона перед проведением пропитки делает самым предпочтительным способ диффузионной пропитки.В ходе исследований были установлены режимы подготовки и пропитк;; апона сосны и ели,

4. При теоретическом исследовании процесса Д11 шпона построены математические модели с постоянными граничными условиями и математическая модель с граничными условиями, зависящими от времени (промышленная пропитка) для размерной концентрации раствора антипирена. Построенные модели несколько проще известных ранее моделей да и их использование не требует примечания

ЭВМ. Проведен теоретический анализ моделей ДП для-размерная, и безразмерной концентраций, позволивший определить взаимосвязь коэффициентов диффузии для этих моделей. Предложена методика экспериментального определения коэффициентов диффузии для размерной концентрации раствора и величины поверхностно-адсорбционного поглощения антипнрена.

5. При экспериментальном исследовании коэффициента диффузии и поверхностно-адсорбционного поглощения были получены адекватные уравнения регрессии, характеризующие влияние на величину этих показателей основных технологических факторов пропитки: температуры, концентрации раствора антипирена и влажности шпона.

6. В ходе проведения теоретических и экспериментальных исследований ДП были найдены расчетные и фактические значения поглощения антипирена в промышленных условиях, которые указывают на удовлетворительную согласованность этих результатов. Обоснованы значения основных технологических факторов пропитки для достижения требуемой огнезащиты хвойной фанеры.

7. При исследовании физико-механических свойств пропитанного шпона сосны и ели было установлено, что антипирен не снижает его прочностных показателей.

8. Лабораторные исследования процесса прессования ОЗХФ позволили получить уравнения регрессии, характеризующие зависимость основных физико-механических и огнезащитных показателей . фанеры от технологических факторов. При анализе полученных уравнений установлены оптимальные значения технологических параметров режима прессования.

9. Исследования физических характеристик ОЗХФ показали, что по величине значений водо-, влагспоглощения и разбухания фанера виолне соответствует требованиям вагоностроения.

10. Выпуск опытно-промышленной партии ОЗХФ на Нижнеломов-ском фанерном заводе показал, что в условиях этого предприятия возможен выпуск фанеры без установки дополнительного оборудования. Полученная в промышленных условиях ОЗХФ по физико-механическим свойствам является высокопрочной, а по огнезащитным относится к группе трудногорючих материалов.

11. Экономическая оценка внедрения ОЗХФ показала ее высокую эффективность. Годовой экономический эффект составляет 619,818 млн.РУблей при »ыпуске 1000 м^ фанеры ( в пенах на I мая 1994 г.). ^

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ

1. Сравнительные исследования шпона хвойных пород. В сб. научн. тр. МПТИ: Новое в технологии и материалах деревообрабатывающей промшленности. Вып. 214. —М.: 1989. -с.93-96. (В соавторстве).

2. Исследования диффузионной и капиллярно-диффузионной пропитки шпона раствором КЫ. Б межвузовском сб. научн. тр. МТА.: Технология и оборудование деревообрабатывающих производств, -Л.: 1990. -с.44-47. (В соавторстве).

3. Пропитка шпона хвойных пород, В сб. научн. тр. ШТИ: Технология и материалы деревообрабатывающих производств. Вып. 229. -Ы.: 1990. -с.112-115.

4. Сравнительный анализ поведения шпона лиственных и хвойных пород при диффузионной пропитке и прессовании. В сб. научн. тр. МЛТМ: Новое в технологии и материалах деревообрабатывающей промышленности. Вып. 235. -и.: 1991. -с.55-59.

б. Исследования фиэико-ыеханических свойств огнезащитен-. ной хвойной фанеры. В сб. научн. тр. ЫЛТИ: Технология и оборудование деревообрабатывавдих производств. Вып. 240. <41.: 1992. -с.50-53.

6. Сравнительные исследования пропитки апона хвойных пород. В сб. научн. тр. ШГГИ: Совершенствование технологии и рациональное использование сырья в деревообрабатывающей промышленности. Вып. 264. <41.: 1993, -с.41-45. (В соавторстве).

7. Модель диффузионной пропитки шпона. В сб. научн. тр. Ш7Л: Совершенствование технологии и рациональное использова-

, ние сырья в деревообрабатывающей промышленности. Вып. 272. «Л.: 1994. -с. 27-31 (В соавторстве).

8. Патент * 1734573. Способ пропитки шпона. Приоритет от 12.10.92 г. (В соавторстве).