автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.05, диссертация на тему:Технология производства древесных плит повышенного качества с использованием безножевых способов измельчения древесины

На правах рукописи

Пучков Александр Борисович

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ДРЕВЕСНЫХ ПЛИТ ПОВЫШЕННОГО КАЧЕСТВА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БЕЗНОЖЕВЫХ СПОСОБОВ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ДРЕВЕСИНЫ

Специальность 05.21.05 - «Древесиноведение, технология и оборудование

деревообработки»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва -2005

Работа выполнена в Московском государственном университете леса.

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент Тришин '

Сергей Петрович

(

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Кириллов Алексей Николаевич кандидат технических наук Матюшин Иван | Тимофеевич

Ведущее предприятие - ЗАО "ВНИИДрев"

Защита состоится " 02. " 2005 г. в JO. часов на заседании

диссертационного совета Д 212.146.03 при Московском Государственном Университете Леса по адресу: 141005, Московская обл., Мытищи-5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета леса.

Автореферат разослан "02-" 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

Рыбин Б.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Данная работа направлена на решение основных проблемных задач, стоящих перед отечественной плитной промышленностью: создание новых современных технологий производства плит; повышение их качества и конкурентоспособности, экономически эффективное снижение токсичности, улучшение качества поверхности; снижение материалоемкости и повышение экономичности производства. Решение проблем обеспечивается за счет системного научно-технического подхода, технологических решений и максимального использования свойств натуральной древесины и древесных частиц.

Целью работы является разработать материалоемкую технологию производства высококачественных древесных плит с низким содержанием свободного формальдегида, соответствующих ГОСТ 10632-89 "Древесностружечные плиты. Технические условия" и пригодных для ламинирования по ГОСТ Р52078-2003 "Плиты древесно-стружечные, облицованные пленками на основе термореактивных полимеров. Технические условия", за счет широкого использования эффективных свойств волокноподобных древесных частиц, полученных безножевыми способами измельчения древесного сырья.

Научная новизна:

1. Разработана комплексная методика исследования адсорбционных свойств древесных частиц, включающая математическую модель, адекватно описывающую процесс адсорбции содержащих формальдегид парогазовых смесей древесными частицами различных видов.

2. Определено влияние вида и основных параметров древесных частиц на адсорбцию, десорбцию и связывание формальдегида, и на содержание свободного формальдегида в готовых плитах.

3. В качестве исходного древесного материала для производства ДСтП используются волокноподобные частицы (ВЧ), полученные эффективными безножевыми способами измельчения древесины. Разработаны конструкции комбинированных древесных плит из волокноподобных частиц и резаной стружки (КПВЧ), и плит полностью из волокноподобных частиц (ПВЧ).

4. Отработан рациональный режим получения материалоемких высококачественных ПВЧ с классом эмиссии формальдегида Е1 и Супер-Е1. Разработано ТЭО технологической линии по производству ПВЧ на базе современной линий ДСтП непрерывного способа прессования.

Задачи исследования:

1. Исследовать и определить влияние способа измельчения древесного сырья на вид, структуру и сорбционные свойства получаемых древесных частиц, и птрпггттттргтп-П| шг влитии т ^п^|гпг эмиссии свободного формальдегида из готовыхММ*£- НАЦИОНАЛЕН |

f■мJ^lИlUllC на иипен

ь™

3. Разработать конструкции древесно-стружечных плит с использованием ВЧ в наружном и внутреннем слоях. Исследовать и оценить физико-механические показатели, качество поверхностного слоя и значения содержания свободного формальдегида ПВЧ с ДСтП.

4. Определить основные параметры рационального режима производства ПВЧ с минимальной материалоемкостью и низким / содержанием свободного формальдегида.

5. Разработать ТЭО и технологическую инструкцию по производству древесно-стружечных плит из волокноподобных частиц.

Методы исследования. При выполнении работы использовались классические теории адсорбции и диффузии газообразных и жидких веществ различными твердыми пористыми телами, методы анализа дифференциальных уравнений, методики расчета технологических параметров и определения свойств плит. Поставленные задачи решались с применением современных САПР. Проверка теоретических расчетов осуществлялась экспериментальными данными, которые подвергались обработке с помощью методов математической статистики.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Математическая модель, адекватно описывающая процесс адсорбции формальдегида древесными частицами различного вида.

2. Экспериментальные и теоретические данные адсорбции и десорбции формальдегида древесными частицами различного вида.

3. Сравнительный анализ экспериментальных данных основных физико-механических параметров, содержания свободного формальдегида и качества поверхностного слоя ПВЧ, КПВЧ и ДСтП.

4. Технология производства и рациональный режим изготовления древесно-стружечных плит из волокноподобных частиц.

5. ТЭО по внедрению технологической линии для производства высококачественных ПВЧ.

Практическая ценность:

1. Комплексная методика исследования адсорбционных свойств позволяет оценивать влияние использования различных древесных частиц на выделение свободного формальдегида из готовых плит.

2. Разработаны конструкции и проведен сравнительный анализ различных древесно-стружечных плит с использованием ВЧ.

3. Определены основные параметры рационального режима производства ПВЧ с минимально возможными материалоемкостью и содержанием свободного формальдегида.

4. Разработана, согласована и утверждена технологическая инструкция по производству древесных плит из волокноподобных частиц.

5. Детально разработан и просчитан аванпроект по внедрению технологической линйК'^¡етреШатр" для производства ПВЧ.

Апробация работы. Достоверность теоретических предпосылок и

положений, изложенных в диссертации, подтверждена экспериментально в лабораторных условиях и полностью согласовывается с эмпирическим опытом других исследователей в соответствующих областях.

Основные положения и результаты работы доложены на ряде научных конференций: научно-технических конференциях Московского Государственного Университета Леса в 2003-2005 годах; научных конференциях докторантов и аспирантов МГУЛ в 2003-2005 годах.

Разработанная автором технологическая инструкция по производству древесно-стружечных плит из волокноподобных частиц утверждена для внедрения в промышленность проректором по научной работе МГУЛ. Планируется внедрить работу по изготовлению ПВЧ в лабораторный практикум по технологии древесных плит для студентов специальностей 26.03.00 и 26.03.00.

Публикации. Основные результаты теоретических выкладок, научных исследований и экспериментальных данных опубликованы в 6 печатных статьях.

Структура в объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, основных выводов и рекомендаций по работе, заключения, списка литературы и приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, указана научная новизна, фундаментальная и практическая ценность, изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе приводится подробный обзор и анализ литературных источников посвященных основным вопросам и важнейшим проблемам, затронутым напрямую в данной научно-исследовательской работе.

В обзорной главе приводятся последние данные по состоянию и перспективам развития до 2010 года производства ДСтП, ДВП, МДФ и других видов плит, которые позволяют обосновать проведение научно-исследовательских работ в данной области.

По-прежнему на сегодняшний день главной проблемой производства и использования древесных плит остается выделение вредных и токсических веществ, особенно формальдегида. Во втором разделе главы подробно разобраны все факторы и технологические параметры, влияющие на получение малотоксичных древесных плит и их влияние на остальные качественные показатели. Вопросами исследования, способами снижения выделения и содержания вредных веществ в древесных материалах занимались Анохин А.Е., Баженов В.А., Бирюков М.В., Васильев В.В., Доронин Ю.Г., Завражнов A.M., Леонович A.A., Роффаэль Э., Тришин С.П., Хрулев В.М., Щедро Д.А., Эльберт A.A. и др.

Современные методы получения малотоксичных плит связаны со значительными экономическими затратами и существенно повышают себестоимость готовых плит.

В заключительном разделе обзора разбираются все технологически приемлемые безножевые способы получения древесных частиц. Безножевыми способами измельчения занимались Бажанов Е.А., Бекетов В.Д., Демидов Ю.М., Завражнов A.M., Карасев Е.И., Конаш Г.И., Отлев И.А., Пучков Б.В. и др. ВЧ различных размеров можно получать без применения сложной размольной и пропаривающей гарнитуры, применяемой для получения волокна в производстве ДВП и МДФ. Известны следующие принципиальные безножевые способы измельчения древесины: размол в дисковых и барабанных мельницах, измельчение стесненным и консольным ударом, расщепление, раздавливание прокаткой и в дробилках. Наиболее производительным и эффективным оборудованием для получения высококачественных ВЧ являются модифицированные станки на базе отечественных барабанных дробилок ДМ и стружечных станков ДС: ДМ-1М, ДМ-ЗМ, ДМ-4М, ДМ-7М, ДМ-8М, ДС-ЗМ, ДС-5М, ДС-7М.

Заканчивается глава формулировкой основных целей и задач данной научно-исследовательской диссертационной работы.

Во второй главе исследуется процесс адсорбции содержащих формальдегид парогазовых смесей на древесных частицах различного вида и представлена математическая модель, описывающая данный процесс.

Классические теории адсорбции и методы определения удельной поверхности пористых тел изложены в работах Грега С., Дубинина М.М., Киселева A.B., Корнаухова А.П., Лопаткина A.A., Синка К., Черепова А.Г. Процессы адсорбции и диффузии в древесине представлены в работах Баженова В.А., Бейнарта И.И., Колосовской Е.А., Кречетова И.В., Лыкова A.B., Серьговского П.С., Чудинова Б.С., Шубина Г.С. и др. Микроструктура и свойства компонентов древесины представлены в работах Москалевой В.Е., Никитина В.М., Перелыгина Л.М., Полубояринова О.И., Уголева Б.Н., Штамма А. и др.

Вид, строение, структура, форма и геометрические размеры древесных частиц, зависящие от способа измельчения древесного сырья, определяют потенциал адсорбционных сил к поглощению и удержанию формальдегида. В результате действия на древесину разрушающей нагрузки наружная и внутренняя поверхности образующихся частиц претерпевают существенные деформативные изменения. В результате чего повышается физическая и химическая активность поверхности, выраженная в формировании потенциальных адсорбционных ям и активизации основных органических структурных элементов древесины -лигнина, целлюлозы и гемицеллюлозы.

Древесные частицы представляют собой коллоидные капиллярно-

пористые тела, которые в технологическом цикле производства плит подвержены воздействию паров, содержащих формальдегид и другие вредные вещества. Адсорбция парогазовой смеси частицами, как крупнопористых и мезопористых твердых тел, протекает согласно теории полимолекулярной адсорбции и рассчитывается по уравнению БЭТ:

а__Зуя'С'Рат__,

где а - величина адсорбции паров частицами, моль/г;

5уд - полная удельная поверхность древесных частиц, м2/г, С - константа, связанная с чистой мольной теплотой адсорбции; N - число Авогадро, моль"1;

со0 - средняя площадь, занимаемая молекулой пара в монослое, м2;

Рот ~ относительное давление паров.

Как показывает уравнение (1), при прочих равных условиях величина адсорбции древесными частицами зависит только от их полной удельной поверхности. Полная удельная поверхность частиц образована наружной и внутренними поверхностями. Причем внутренняя поверхность на несколько порядков больше, чем наружная, и образована постоянными макрокапиллярами полостей клеток 1-2 м2/г и непостоянными микрокапиллярами внутри клеточных стенок 200-400 м2/г. Величина непостоянной поверхности древесных частиц напрямую зависит от общего количества поглощенной парогазовой смеси Сшрб, %, и начальной влажности древесины У/и, %:

5уд = /(Ссор6^н) (2)

Основными факторами, влияющими на общее количество поглощенной парогазовой смеси древесными частицами, являются их вид, форма, размеры, начальная влажность, порода древесины, способности проводить жидкости, параметры пара и продолжительность адсорбции. Взаимосвязь между ними описывается системой критериальных уравнений, представленная в обобщенном уравнении:

ехр

ср ~ ^сорб 8 ^

пг ,

_ж (3)

Ср-^н " яг-(2п-\)2

где бр - предельное насыщение адсорбатом древесных частиц, равновесное с паром, %;

Го?. - массообменный критерий Фурье для древесных частиц.

При определении критерия Фурье, необходимо учитывать многомерность и анизотропию древесных частиц, представленных моделью в виде плоских пластин. Для этого можно воспользоваться методами поправок на многомерность и использования расчетного размера тела. Тогда критерий Фурье для реальных частиц сложной формы, как

многомерных тел, можно представить в виде:

„ ' 'сорб

,2 (4)

где - приведенный коэффициент молекулярной диффузии

адсорбата, учитывающий перенос во всех направлениях, м2/с; 'сорб - время процесса адсорбции, с; ¿г - приведенный расчетный размер частиц, учитывающий все линейные размеры, м. На разработанной и сконструированной газодинамической установке были проведены необходимые экспериментальные исследования процесса адсорбции содержащей формальдегид парогазовой смеси древесными частицами, полученными различными способами измельчения древесины. Для определения необходимых поправочных коэффициентов были проведены исследования на крупных и мелких частицах равной толщины. Исходные и экспериментальные данные представлены в табл. 1.

Таблица 1

Исходные и экспериментальные данные процесса адсорбции

Крупные древесные частицы

Вид (1, мм Ь, мм Ь, мм ^уд н» М /КГ Хэ, мг/100 г Ссорб, %

ВЧ 0,29 1,2 12,0 14,08 618,4 3,109

ЛС 0,29 4,0 15,2 12,142 410,6 2,728

ШП 0,29 0,84 7,9 15,372 119,8 2,088

Мелкие древесные частицы

Вид й, мм Ь, мм Ь, мм 5удн, М /КГ Хэ, мг/100 г Съопб, %

ВЧ 0,09 0,28 6,2 47,883 906,9 3,871

ЛС 0,09 0,68 4,8 41,258 609,5 3,462

ШП 0,09 0,23 4,9 50,526 194,4 2,795

Примечание:

ЛС - резаная лепестковая стружка;

ШП - дробленка шпона; й,Ь,Ь - толщина, ширина и длина частиц соответственно, мм;

$ул.и - удельная наружная поверхность часищ, м2/кг, Хэ - содержание формальдегида в частицах, мг/100 г.

Приведенные расчетные параметры £>Е и <4, учитывающие многомерность, целесообразно приводить к удельной наружной поверхности, которая учитывает все геометрические размеры и сложное строение частиц, с учетом породного состава древесины и способа измельчения древесного сырья. Тогда уравнения для расчета приведенного коэффициента молекулярной диффузии адсорбата Ох и приведенного расчетного размера (1% с учетом поправочных коэффициентов, определяемых аналитически для каждого вида частиц по полученным экспериментальным данным, принимают вид:

, 1 ^пр ^ уд.н У ям

Ра*

кт • 103 + 1" (%д.н" Рд.ч )

2

(5уд.н 'Рд.ч)

■ю-9 (6)

где Кщ, - поправочный коэффициент приведения расчетного размера частиц к удельной наружной поверхности;

рям - плотность древесины, кг/м3;

А"пь Л"п2 - поправочные коэффициенты приведения коэффициента молекулярной диффузии адсорбата в частицах к удельной наружной поверхности, м/с и с"1 соответственно;

Кр1рач - поправочный коэффициент плотности частиц, учитывающий породный состав; Кр = 620 кг/м3.

Полное содержание адсорбированного формальдегида в частицах из парогазовой смеси Хэ-ц, г фор/г стр, характеризующее сорбционные свойства древесных частиц к поглощению и удержанию формальдегида, может быть определено только многоступенчатым прямым экстрагированием или по уравнению:

- Лэотн • ^ . 1,24 • Хэ • Ю-5 (7)

где Хэти - величина относительной адсорбции формальдегида, которая характеризует адсорбционную эффективность частиц, г фор/г аде.

Величина относительной адсорбции формальдегида Хэ^, приведенная к удельной наружной поверхности с учетом поправочных коэффициентов, определяется по уравнению:

ОТН ЬЛ . с V8)

ЛП4 уд.н

где Кп3, Кт - поправочные коэффициенты приведения относительной адсорбции формальдегида частицами к удельной наружной поверхности, г фор/г аде и м2/кг соответственно.

Зависимость относительной адсорбции формальдегида от размеров древесных частиц представлены на рис. 1.

Зависимости на рис. 1 показывают, что у одинаковых по размерам частиц основную роль на эффективность адсорбции формальдегида оказывается способ измельчения древесины. Более высокая величина относительной адсорбции у ВЧ свидетельствует о том, что хорошая разработанность поверхности приводит в первую очередь к увеличению эффективности адсорбции именно формальдегида.

Выражение для определения полного содержания адсорбированного формальдегида в древесных частицах Хэ-г с учетом уравнений (3)-(8), в зависимости от удельной наружной поверхности, способа измельчения

10 20 90 40 60 ео Уаелымя нарушая поверхность 5ГД „ иг/кг

Рис. 1. График зависимости относительной адсорбции формальдегида древесными частицами -^'Лггм. полученными различными способами измельчения древесины, от их удельной наружной поверхности 5УЯН

древесины, породного состава, начальной влажности и параметров процесса адсорбции, принимает вид:

-2 - ^' ?сорб ^

Хъ = 0,01-ХэО1Н

ехр

-^--(2—I)2

4

л-1

ж2-(2п-1)2

(9)

Поправочные коэффициенты для расчетных уравнений приведены в табл. 2. Теоретические и экспериментальные значения полного содержания адсорбированного формальдегида в древесных частицах, полученных различными способами измельчения, представлены в табл. 3.

Таблица 2

Вид Кпв Кт, м/с с 1 Кт, г фор/г аде Л"п4, м2/кг

ВЧ 2,60 0,8845 17,810 0,3217 4,63

ЛС 2,24 0,6405 9,805 0,2351 3,05

ШП 2,80 0,5455 8,430 0,0951 5,15

Таблица 3

Теоретические и экспериментальные значения адсорбции формальдегида

Вид Крупные частицы Мелкие частицы

5» >» м /кг г фор/г стр Хэгг10\ г фор/г стр А, % ^УД.Н! м /кг Хэь-10"3, г фор/г стр ЛЭЙ-НГ1, г фор/г стр А, %

ВЧ 14,08 7,668 7,648 0,3 47,883 11,246 11,021 2,0

ЛС 12,142 5,091 5,078 0,3 41,258 7,558 7,552 0,1

ШП 15,372 1,486 1,483 0,2 50,526 2,411 2,412 0,1

Примечание:

ХэТ1 - полное содержание адсорбированного формальдегида в древесных частицах, полученное экспериментально, г фор/ г стр;

Хэг7 - полное содержание адсорбированного формальдегида в древесных частицах, рассчитанное теоретически по уравнению (9), г фор/ г стр;

Д - погрешность, %.

Приведенная система уравнений позволяет оценивать влияние на величину адсорбции формальдегида древесными частицами основных параметров процесса: вида частиц, их удельной наружной поверхности, начальной влажности древесины, породного состава, давления парогазовой смеси, концентрации в ней формальдегида и продолжительности процесса сорбции.

Анализ полученных данных позволяет сделать следующие выводы:

- ВЧ адсорбируют большее количество формальдегида по сравнению с резаной стружкой и дробленкой. Это можно объяснить тем, что у ВЧ вследствие действия ударных, раздавливающих, перемалывающих, расщепляющих, скручивающих, изгибающих и разволакивающих усилий, формируются хорошо разработанные наружные и внутренние поверхности, более активные к процессу адсорбции;

- низкие адсорбционные свойства ШП объясняются слабой разработанностью всех поверхностей, как в процессе получения шпона, так и его измельчения;

- хорошие адсорбционные свойства резаной стружки ЛС обеспечиваются за счет слишком большого количества поверхностей, образованных при поперечном перерезании волокон, что приводит к существенному снижению прочностных свойств частиц и способствует более активному впитыванию связующего при осмолении;

- экспериментальные данные показывают, что адсорбционные свойства ВЧ выше в 1,3-1,4 раза, чем у резаной стружки тех же размеров;

- сравнительный анализ теоретических и экспериментальных величин показывает, что математическая модель позволяет адекватно описывать процесс адсорбции формальдегида из парогазовых смесей древесными частицами различного вида и размеров с высокой точностью.

Зависимости величины адсорбции формальдегида древесными частицами от основных параметров уравнения (9) представлены на рис. 2.

Анализ всех параметров уравнения (9) позволяет оценить их влияние на величину Хэ^ следующим образом:

- равновесное содержание адсорбата в древесных частицах вр является обобщенным параметром, характеризующим в себе влияние температуры адсорбции Тсорб, давления паров адсорбата ротн и характер взаимодействия адсорбата с адсорбентом. Насыщение паров адсорбата вокруг древесных частиц приводит к увеличению величины адсорбции парогазовой смеси и формальдегида;

Р 20

> -в- 16

к

б

Начальная влажность древесных частиц и«, %

300 400 <00 600 700 800 . 900 Плотность древесных час лщ рд ч. кг м3 0 10 20 30 40 50 _ 60 Удельная наружная поверхность Худ н. м2 кг

Рис. 2. Графики зависимостей полного содержания адсорбированного формальдегида Хэт в древесных частицах от их начальной влажности 1плотности рдч и удельной наружной поверхности 5УД.Н

- повышение начальной влажности древесных частиц приводит к увеличению адсорбции формальдегида, что объясняется исходным увеличением непостоянной внутренней удельной поверхности частиц и включением в них дополнительно адсорбата формальдегида.

- с увеличением времени адсорбции количество адсорбированного формальдегида увеличивается;

- с увеличением плотности древесины величина адсорбции формальдегида древесными частицами снижается. Это связано с тем, что высокая плотность приводит к снижению пористости и разработанности поверхности древесного материала;

- повышение удельной наружной поверхности приводит к увеличению адсорбции формальдегида древесными частицами. Так как мелкие частицы обладают более разработанной структурой наружных и внутренних поверхностей, в результате чего адсорбция на них протекает более интенсивно.

По результатам второй главы можно сделать вывод: использование в производстве древесно-стружечных плит ВЧ, обладающих высокими адсорбционными свойствами, должно способствовать снижению выделения свободного формальдегида из готовых плит.

В третьей главе изложено обоснование выбора и описание методик проведения экспериментальных исследований, характеристики и параметры оборудования, аппаратуры и средств измерения, режимы испытаний, свойства применяемых материалов и химических реактивов, расчетные уравнения и формулы.

Комплексная методика исследования адсорбционных свойств древесных частиц состоит из двух основных частей: насыщения древесных частиц содержащей формальдегид парогазовой смесью и определения содержания адсорбированного формальдегида химическим способом.

Для насыщения древесных частиц содержащей формальдегид парогазовой смесью была разработана и смонтирована оригинальная конструкция сорбционной газодинамической установки. Принципиальная работа установки заключается в следующем: пары кипящего формалина максимально обезвоживаются на поглотителях влаги и полученную парогазовую смесь с высокой концентрацией формальдегида прокачивают через навеску древесных частиц. По завершении процесса содержание адсорбированного формальдегида в древесных частицах определялось модифицированными методиками.

Линейные размеры и удельная наружная поверхность древесных частиц определялись геометрическим и оптическим способами.

Исследования влияния использования ВЧ, проводились на трехслойных плитах с различными вариантами конструкций наружных и внутренних слоев (ДСтП, КПВЧ, ПВЧ), расходом связующего и отвердителя по слоям, продолжительности и температуры прессования. Для исследования влияния основных параметров изготовления на качество ПВЧ, эксперименты проводились согласно матрице планирования полнофакторного эксперимента В-плана второго порядка. Качественные показатели полученных экспериментальных плит определялись по стандартным методикам, принятых для ДСтП по ГОСТ 10632-89 и ГОСТ Р52078-2003. Обработка экспериментальных данных проводилась с помощью методов математической статистики.

В четвертой главе приводятся результаты экспериментальных исследований: адсорбционных и десорбционных свойств древесных частиц различного вида, их фракционный состав и удельная наружная поверхность, сравнительный анализ качественных физико-механических показателей и содержания свободного формальдегида в плитах из ВЧ.

Приведены данные по исследованию фракционного состава, линейных размеров и удельной наружной поверхности древесных частиц, полученных различными способами измельчения. Были рассмотрены шесть видов частиц: дробленка шпона, игольчатая и плоская резаные стружки, дробленая стружка, ВЧ, волокно. Характер зависимости удельной наружной поверхности частиц от их размеров представлен на рис. 3. Из диаграммы видно, что удельная наружная поверхность 5удн частиц с

уменьшением их геометрических размеров параболически возрастает.

Jí 160

tf? 120

л

g 100

| 80

I 60

с

S 40

I 20

х 0

g -/10 10/7 7/5 5/3 3/2 2/1 1/0

№ фракции

Рис. 3. Зависимость удельной наружной поверхности ВЧ от фракции

Для сравнения адсорбционных свойств древесных частиц, полученных принципиально различными способами измельчения древесины, были отобраны дробленка шпона (ШП), лепестковая резаная стружка (ЛС) и волокноподобные частицы (ВЧ).

На сорбционной газодинамической установке насыщению формальдегидом подвергались крупные и мелкие древесные частицы при различных условиях: на перфорированных поддонах (крупные и мелкие частицы равной толщины, сухие частицы фракций 10/7 и 3/2), в стеклянных бюксах (сухие и увлажненные частицы фракций 10/7 и 3/2). Сравнительный анализ характера протекания процесса адсорбции на древесных частицах различного вида при любых условиях оставался неизменным, что позволяет обосновано судить об адсорбционных свойствах древесных частиц, например, по исследованиям частиц крупной и мелкой фракций на перфорированных поддонах (табл. 4).

Таблица 4

Значения адсорбции формальдегида частицами крупной и мелкой фракции

Древесные частицы крупной ( >ракции 10/7

Вид d, мм Ь, мм L, мм ^уд н> м /кг Хэ, мг/100 г АЭ-геор, мг/100 г Дэ, %

ВЧ 0,497 1,183 17,200 9,405 529,65 500,10 5,48

ЛС 0,288 4,696 18,394 12,063 417,41 401,98 3,83

ШП 1,117 3,235 23,896 4,176 68,98 62,76 8,82

Вид X, мг/100 г мг/100 г А, % S> днд. н лшъ м2/кг •^прив» мг/100 г ^р ШП ЧС

ВЧ 304,79 290,17 4,86 4,176 187,30 4,78 1,32

ЛС 247,61 233,71 5,66 4,176 142,78 3,64 -

ШП 39,15 36,49 6,79 4,176 39,15 - -

g -

ÜS ж

К

?

_ g Р

Ш ¡5 m . m , Ш , ш t

Таблица 4. Продолжение

Древесные частицы мелкой ( »ракции 3/2

Вид с1, мм Ь, мм I, мм м /кг Хэ, мг/ЮОг -Хэ-пор, мг/100 г Дэ, %

ВЧ 0,132 0,287 6,471 36,176 796,67 845,36 5,84

ЛС 0,092 0,849 5,474 39,452 616,46 617,75 0,32

шп 0,274 0,453 6,854 19,365 139,67 130,42 6,47

Вид х, мг/100 г -^теор» мг/100 г Д,°/о ■^уд ч Л\д н шп, м2/кг ■^^прив» мг/100 г -^-р.шп -^р -1С

ВЧ 473,87 491,49 3,67 19,365 362,'77 4,47 1,31

ЛС 359,69 359,05 0,28 19,365 277,54 3,42 -

шп 81,08 75,83 6,17 19,365 81,08 - -

Примечание:

Л^ЛЬтеор - экспериментальное и теоретическое значения содержания адсорбированного формальдегида в древесных частицах, мг фор/100 г стр;

X, Хтюр - экспериментальное и теоретическое значения содержания по \УК1 адсорбированного формальдегида в древесных частицах, мг фор/100 г стр;

Дз, Д - погрешность, %; 5удн=5уд.н шп - приведение 5уд „ древесных частиц к единой величине 5УД „ ш,„ м2/кг;

Х5приа - приведенное содержание адсорбированного формальдегида по \УК1 в древесных частицах при ХУЛН=5УД„ ш„, мг фор/100 г стр; А""р шп, Кг ;|с - коэффициент разработанности поверхности относительно ШП и ЛС

Анализ данных 4-х экспериментов позволяет сделать выводы:

- математическая модель, представленная в главе 2, позволяет определять величину адсорбции формальдегида различными древесными частицами с высокой точностью (средняя А < 5 %);

- ВЧ адсорбируют формальдегида в 1,31-1,35 раз больше, чем ЛС, и в 4,45-4,62 раз больше, чем ШП;

- мелкие древесные частицы адсорбируют формальдегида в 1,4—1,5 раз больше, чем крупные;

- с повышением влажности древесных частиц величина адсорбции ^ формальдегида увеличивается.

Десорбционные характеристики древесных частиц, исследовались путем слежения во времени за интенсивностью десорбции * адсорбированного формальдегида из частиц, осмоленных с различным

расходом смолы (8-16 %) КФ-НФП: при влажностно-температурном воздействии и в нормальных условиях. Анализ экспериментальных данных показывает, что характер десорбции формальдегида из частиц при любых условиях остается неизменным и подтверждает теоретические предпосылки. Интенсивность десорбции адсорбированного формальдегида из древесных частиц при нормальных условиях представлена в табл. 5.

Анализ данных 4-х экспериментов позволяет сделать выводы:

- о характере протекания процессов адсорбции и десорбции

Таблица 5

Интенсивность десорбции формальдегида из древесных частиц

Древесные частицы крупной фракции 10/7

Вид <1, мм Ь, мм Ь, мм м /кг Хэ, мг/100 г

ВЧ 0,497 1,183 17,200 9,405 113,28

ЛС 0,288 4,696 18,394 12,063 108,52

Вид *48, мг/100 г •^р ЛС ХчЬ-, мг/100 г -^"р ЛС Хш, мг/100 г -^рлс

ВЧ 30,94 1,24 21,89 1,80 17,90 2,48

ЛС 24,95 - 12,12 - 7,20 —

Древесные частицы мелкой фракции 3/2

Вид й, мм Ь, мм Ь, мм ■5удн> м /кг Хэ, мг/100 г

ВЧ 0,132 0,287 6,471 36,176 116,89

ЛС 0,092 0,849 5,474 39,452 111,76

Вид ^48, мг/100 г /^"р лс ^96, мг/100 г -^рлс мг/100 г ^р ЛС

ВЧ 34,87 1,22 27,31 1,56 24,30 2,01

ЛС 28,52 - 17,54 - 12,15 -

Примечание:

Хч - содержание формальдегида в древесных частицах по \VfCI после десорбции в течение 24 часов при нормальных условиях, мг фор/100 г стр.

формальдегида при взаимодействии древесных частиц с олигомерами, применяемых в производстве древесных плит;

при равных исходных значениях полного содержания формальдегида Хэ, потенциал содержания формальдегида Хч у ВЧ в течение времени остается выше, чем у резаной ЛС (1,24-2,48 у крупных и 1,22-2,01 у мелких). Что подтверждает лучшее связывание и удержание формальдегида на ВЧ за счет большого количества прочных химических и физических адсорбционных связей, поэтому интенсивность десорбции формальдегида в окружающую среду при любых условиях ниже;

- интенсивность десорбции формальдегида у мелких древесных частицах в 1,2-1,4 раза ниже, чем у крупных;

- с увеличением расхода смолы в 2 раза содержание формальдегида в частицах увеличивается в 1,4-1,6 раза;

- со временем интенсивность десорбции первых монослоев у ВЧ снижается в 1,6-2,0 раза по сравнению с ЛС, что связано с их более прочным связыванием.

Обобщение экспериментальных данных адсорбционно-десорбционных свойств частиц позволяет сделать следующие выводы:

- разработка наружной и внутренней структуры древесных частиц

существенно влияет на поглощение формальдегида и силу его связывания;

- с увеличением удельной наружной поверхности древесных частиц адсорбция формальдегида повышается, а десорбция уменьшается;

- ВЧ обладают более высокой адсорбционной способностью к поглощению формальдегида и более низкими десорбционными свойствами к его выделению, чем резаная стружка.

Таким образом, необходимо экспериментально подтвердить влияние адсорбционных и десорбционных свойств древесных частиц, на степень эмиссии свободного формальдегида из готовых плит. Далее приведены экспериментальные данные физико-механических параметров и содержания свободного формальдегида древесных плит из ВЧ, а также сравнительный анализ со свойствами ДСтП из резаной стружки.

На первом этапе было необходимо установить степень влияния использования доли ВЧ в структуре шиты на качество КПВЧ. Варьируемые параметры плана эксперимента - соотношение доли наружного и внутреннего слоев плиты и расход связующего. В качестве резаной стружки использовалась специально подготовленная игольчатая стружка (ИГ) для наружных и внутренних слоев ДСтП с Электрогорского МК. Волокноподобные частицы (ВЧ) со станка ДМ-8М фракций 10/7-5/3 используются для внутреннего слоя, а фракций 5/3-1/0 для наружных. Свойства КПВЧ представлены в табл. 6-7.

Полученные данные позволяют сделать следующие важные выводы:

- увеличение доли ВЧ в структуре плиты приводит к повышению абсолютно всех физико-механических параметров и снижению содержания свободного формальдегида;

- ПВЧ (100ВЧ) по сравнению ДСтП (100ИГ) имеют выше прочности на изгиб <7™ в 2,3 раза и при растяжении перпендикулярно пласти т1М в 1,8 раза, ниже разбухание по толщине АЛ в 2,2 раза и содержание формальдегида X в 1,8 раза, выше твердость поверхности НВ„т в 2,25 раза и сопротивление отрыву поверхности <тнотрв 1,7 раза, ниже шероховатость поверхности Ят и Ят2 в 2,9 раза и разбухание поверхности Мпов в 3 раза.

Основная задача следующего экспериментального исследования заключалась в определении рациональных технологических параметров изготовления ПВЧ с минимально возможными материалоемкостью и содержанием свободного формальдегида. Благодаря высоким прочностным свойствам ПВЧ появляется возможность снижения материалоемкости их производства за счет приведения основных физико-механических показателей к нижним границам стандартов. Для этого были спланированы и реализованы два плана многофакторного эксперимента (В-план второго порядка) для определения рациональных режимов прессования и параметров структурообразования. В качестве варьируемых параметров были приняты температура Т„р и продолжительность <Пр прессования, соотношение доли слоев гНар и плотность рш плиты.

Таблица 6

Основные физико-механические свойства КПВЧ ___

№ Обозначение Соотношение Расход Рпл, ^ПЛ? Тпл? ДА, х,

плиты слоев, % связующего, % кг/м3 МПа МПа % мг/100 г

внутр. наруж. внутр. наруж.

1 70x30 8x10 70ИГ 30ВЧ 8 10 636,59 18,58 0,43 21,58 8,67

2 70x30 10x14 70ИГ 30ВЧ 10 14 662,72 24,02 0,47 17,20 10,74

3 50x50 8x10 50ИГ 50ВЧ 8 10 684,10 22,85 0,42 19,31 7,51

4 50x50 10x14 50ИГ 50ВЧ 10 14 714,10 28,13 0,54 14,95 9,21

5 25 нар 10x14 50ИГ 25ИГ+25ВЧ 10 14 695,98 21,68 0,45 16,68 11,68

6 25внут 10x14 25ИГ+25ВЧ 50ВЧ 10 14 726,85 28,71 0,72 12,94 7,87

7 100ВЧ 10x14 50ВЧ 50ВЧ 10 14 762,74 32,46 0,79 9,16 6,78

8 100ИГ 10x14 50ИГ 50ИГ 10 14 653,22 14,30 0,44 20,06 12,55

Таблица 7

Физико-механические параметры поверхностного слоя КПВЧ___

№ Обозначение Соотношение Расход <Тн отр> Ят, Лт2, Д^ПОВ»

плиты слоев, % связующего, % МПа МПа мкм мкм %

внутр. наруж. внутр. наруж.

1 70x30 8x10 70ИГ 30ВЧ 8 10 20,0 0,81 37,95 58,50 10,64

2 70x30 10x14 70ИГ зовч 10 14 24,2 0,94 32,55 45,46 8,09

3 50x50 8x10 50ИГ 50ВЧ 8 10 28,0 0,92 35,30 56,70 9,92

4 50x50 10x14 50ИГ 50ВЧ 10 14 44,1 1,19 29,12 40,11 7,21

5 2 5 нар 10x14 50ИГ 25ИГ+25ВЧ 10 14 38,4 0,91 41,91 69,22 8,87

6 25внут 10x14 25ИГ+25ВЧ 50ВЧ 10 14 50,4 1,23 27,05 37,34 6,96

7 100ВЧ 10x14 50ВЧ 50ВЧ 10 14 54,0 1,38 21,20 31,70 3,88

8 100ИГ 10x14 50ИГ 50ИГ 10 14 24,1 0,76 62,90 89,56 11,39

Варьируемые факторы для определения рационального режима прессования ПВЧ приведены в табл. 8.

Таблица 8

Факторы Обозначение Интервал Уровень варьирования

варьирования факторов

Натур. Норм. факторов -1 0 +1

Т °С 1 шм ч- тпе Х\ 30 150 180 210

tno, мин/мм Х2 0,05 0,15 0,20 0,25

В результате обработки экспериментальных данных было получено следующее уравнение регрессии:

у - 6,375-1,017• хг -0,533■ х2 + 0,275■х1-х2 + 0,725• х\ + 0,075• х§ (Ю) где у - содержание свободного формальдегида X, мг фор/100 г плиты.

При у—»min решением уравнения регрессии (10) является нахождение оптимальных значений рационального режима прессования: Тпр = 190 °С и Гпр = 0,25 мин/мм. Сравнительный анализ кривых уравнения регрессии у показывает, что любые отклонения от рациональных параметров режима прессования приводят к повышению содержания свободного формальдегида в плите.

Варьируемые факторы для определения рациональных параметров конструкции ПВЧ приведены в табл. 9.

Таблица 9

Исследуемые факторы, их интервалы и уровни варьирования ПФП

Факторы Обозначение Интервал варьирования факторов Уровень варьирования факторов

Натур. Норм. -1 0 +1

¿нар> % Х\ 15 20 35 50

Рал, КГ/М3 Рпл хг 100 550 650 750

В результате обработки экспериментальных данных были получены следующие уравнения регрессии:

Уг - 20,7 + 2,617 • Х]_ + 7,818 ■ х2 + 0,4 • хх ■ х2 + 0,45 • х\ +1,25 • х\ (И)

у г = 0,42 + 0,032 • хх + 0,245 • х2 + 0,015 ■х1-х2 + 0,005 • х\ + 0,075 • х2 (12)

УЗ = 18,78 - 3,218 • х1 -10,835 • х2 + 0,973 ■х1-х2 +1,022 ■ х\ + 3,673 • х\ (13)

у4 - 5,773 + 0,215 • Л} + 0,747 • х2 + 0,037 ■х1-х2 + 0,038 • х\ - 0,008 • х\ (14) где yi - прочность при статическом изгибе <тпл, МПа;

у2 - прочность при растяжении перпендикулярно пласта тп,„ МПа; Уз - разбухание по толщине М, %

у4 - содержание свободного формальдегидах, мг фор/100 г плиты. За рациональный режим изготовления ПВЧ принимаются параметры

минимальной материалоемкости, при которых плита по физико-механическим показателям соответствует ГОСТ 10632-89, а содержание свободного формальдегида будет минимальным: р„ = 600 кг/м3 и /нар=50 %.

Анализ кривых уравнений регрессии у, показывает:

- с уменьшением плотности и доли наружного слоя прочность ПВЧ при изгибе у] и перпендикулярно пласти у2, а также содержание свободного формальдегида у4 снижаются;

- с увеличением плотности и доли наружного слоя разбухание ПВЧ по толщине уз снижается.

Определенные экспериментально и рассчитанные по уравнениям регрессии значения рациональных параметров ПВЧ приведены в табл. 10.

Таблица 10

Рациональные параметры изготовления ПВЧ_

Параметры Значения

Плотность плиты р||я, кг/м3 600

Величина наружного слоя ¿нав, % 50

Расход связующего наружного слоя Ри, % 14

Расход связующего внутреннего слоя Р„ % 10

Расход отвердителя Роте, % 1

Продолжительность прессования гто, мин/мм 0,25

Температура прессования Тт, °С 190

Основные качественные показатели ПВЧ, изготовленных по рекомендуемым рациональным параметрам, представлены в табл. 11.

Таблица 11

Основные качественные показатели ПВЧ

Параметры Значения

ГОСТ 10632-89 ПВЧ

Плотность рпл, кг/м3 550-820 604

Прочность при статическом изгибе МПа 16 20,0

Прочность при растяжении перпендикулярно пласти Тпл, МПа 0,30 0,35

Разбухание плиты по толщине М, % 22 21,9

Содержание свободного формальдегида X, мг/100 г до 8 5,63

Твердость поверхности Я8П0В, МПа 20-40 27,0

Удельное сопротивление нормальному отрыву наружного слоя <г„ ото, МПа, не менее 0,8 0,88

Шероховатость поверхности пласти, мкм: а) для образцов с сухой поверхностью Ят б) для образцов после 2-х ч вымачивания Ят2 50 150 26,20 42,54

Разбухание наружной поверхности Мвов> % 12 8,91

Средняя плотность наружного слоя р„ов, кг/м3 - 825

Полученные экспериментальные данные качественных показателей ПВЧ позволяют сделать следующие важные выводы:

- ПВЧ плотностью 600 кг/м3 полностью соответствуют требованиям ГОСТ 10632-89 и пригодны для ламинирования по ГОСТ Р52078-2003;

- использование в качестве древесного наполнителя ВЧ позволяет получать плиты с классом эмиссии формальдегида Супер-Е1 (менее 5 мг фор/100 г плиты) за счет их высоких адсорбционных свойств.

Таким образом, технология производства высококачественных ПВЧ может быть рекомендована для внедрения в промышленность.

В пятой главе приводится подробное технико-экономическое обоснование производства древесных плит из волокноподобных частиц на линии немецкой фирмы "81етре1катр" на базе непрерывного пресса типа "Сопйго11" производительностью 800 м3/сут (264 тыс. м3/год).

Главным преимуществом перехода на новую технологию заключается в том, что производство ПВЧ осуществляется на современных линиях ДСтП, отвечающих необходимым требованиям по качеству и виду, изготавливаемых изделий.

Принципиальные отличия технологии ПВЧ от ДСтП следующие:

- в качестве сырья для ВЧ используется технологическая щепа;

- одностадийное изготовление ВЧ для наружных и внутренних слоев плит без пропарки осуществляют на модернизированных зубчато-ситовых дробилках-мельницах типа ДМ-8М или их аналогах (табл. 12);

Таблица 12

Рекомендуемый фракционный состав ВЧ _

№ фракции Фракционный состав, % Значения параметров по слоям

наружных внутреннего

-/10 до 1 - -

10/7 10-15 - 15-20

7/5 25-30 - 40-50

5/3 20-25 15-25 20-25

3/2 15-20 40-45 5-10

2/1 10-15 30-35 3-6

1/0 до 5 5-10 2-4

- для качественной сортировки ВЧ необходимо двухстадийное или комбинированное сепарирование: механическое и воздушное;

- проклейка ВЧ должна осуществляться в высокоскоростных смесителях, обеспечивающих высокодисперсное распыление связующего;

- наружные слои ковра должны формироваться по принципу воздушной сепарации (табл. 12).

Для получения высококачественных материалоемких ПВЧ с классом эмиссии свободного формальдегида Супер-Е1 необходимо придерживаться рекомендуемых параметров рационального режима

производства плит, разработанных автором и приведенных в табл. 10.

Экономическая эффективность от перехода с ДСтП на ПВЧ за счет снижения материалоемкости производства приведена в табл. 13.

Таблица 13

Расход и стоимость ресурсов на изготовление 1 м3 ДСтП и ПВЧ

Наименование Цена за ед. изм., руб. ДСтП ПВЧ

Расход Стоим., руб. Расход Стоим., руб.

Сырьё: 302,4 243,0

Дровяная древесина, м3 180 1,68 302,4 1,35 243,0

Материалы: 400,1 374,1

Смола КФ-МТ-15, кг 4,2 87 365,4 83,5 350,7

Хлористый аммоний, кг 8 1,2 9,6 0,96 7,68

Карбамид, кг 8 1,7 13,6 1,36 10,88

Парафин, кг 3,6 3,2 11,5 1,34 4,83

Экономические расчеты позволяют сделать выводы:

- по данному ТЭО можно полностью спланировать необходимые инвестиции для осуществления проекта, определить перечень необходимого оборудования, оптимизировать режимы производства плит, определиться с расходами материальных и денежных ресурсов, спланировать уровень цен готовой продукции и сроки окупаемости;

- благодаря материалоемкой технологии производства ПВЧ затраты на основные ресурсы сокращаются на 10 %, а общие затраты на 5 %.

Технология производства ПВЧ доказывает свою экономическую и технологическую эффективность и должна быть внедрена в производство. Для этого разработана и согласована технологическая инструкция по производству древесно-стружечных плит из волокноподобных частиц.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАБОТЕ

1. Одностадийные безножевые способу измельчения древесного сырья позволяют получать ВЧ для внутреннего и наружных слоев плит.

2. При измельчении древесины безножевыми способами за счет воздействия различных по характеру нагрузок ВЧ приобретают специфические свойства.

3. Способы измельчения существенно влияют на активизацию адсорбционных и диффузионных свойств древесных частиц. ВЧ обладают более высоким адсорбционным потенциалом к поглощению и удержанию формальдегида, чем резаная стружка. Использование в качестве древесного наполнителя древесно-стружечных плит ВЧ способствует снижению содержания и выделения формальдегида из готовых плит.

4. ПВЧ по всем качественным параметрам значительно превосходят ДСтП и приближаются к МДФ, превосходя их по экономичности.

5. Высокие физико-механические свойства ПВЧ, позволяют снизить материалоемкость их производства за счет приведения основных качественных показателей до нижних границ стандартов.

6. Технология производства ПВЧ базируется на современных технологических линиях ДСтП.

7. Разработанный рациональный режим производства позволяет получать ПВЧ, соответствующие ГОСТ 10632-89 и ГОСТ Р52078-2003, с минимально возможной материалоемкостью (плотность 600 кг/м3), низким содержанием свободного формальдегида (класс эмиссии формальдегида Супер-Е1) и высоким качеством поверхностного слоя.

8. Экономическая эффективность ПВЧ перед ДСтП обусловлена снижением расходов древесного сырья (на 19 %) и материалов (на 6,5 %), а общая себестоимость снижается более чем на 5 %.

9. Сроки окупаемости инвестиций от внедрения линии по производству ПВЧ (2,5 года) можно считать краткосрочными.

10. Технология производства ПВЧ рекомендована для получения новых высококачественных плитных материалов.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ АВТОРОМ РАБОТ

1. Тришин СЛ., Пучков А.Б. Влияние вида и характеристик древесных частиц на свойства плит и технологию их производства // Технология и оборудование для переработки древесины / Науч. труды. -Вып. 319. - М.: МГУЛ, 2003. - с. 122-123.

2. Пучков А.Б., Тришин С.П. Предпосылки измельчения древесного сырья для производства плит безножевыми способами // Сб. науч. статей докторантов и аспирантов МГУЛ / Науч. труды. - Вып. 322(4). - М.: МГУЛ, 2003.-с. 53-57.

3. Пучков А.Б., Тришин С.П., Никитин A.A. Влияние структуры волокнистых частиц на поглощение формальдегида // Сб. науч. статей докторантов и аспирантов МГУЛ / Науч. труды. - Вып. 325(5). - М.: МГУЛ, 2004. - с. 48-53.

4. Пучков А.Б., Тришин С.П. Выбор критериев оценки процесса получения волокнистых частиц и методов их определения // Технология и оборудование для переработки древесины / Науч. труды. - Вып. 324. - М.: МГУЛ, 2004. - с. 160-163.

5. Пучков А.Б, Тришин С.П., Никитин A.A. Влияние вида древесных частиц на эмиссию формальдегида из готовых плит // Сб. науч. статей докторантов и аспирантов МГУЛ / Науч. труды. - Вып. 329(6). - М.: МГУЛ, 2005. - с. 47-50.

6. Пучков А.Б., Тришин СЛ., Никитин A.A. Сорбционные свойства древесных частиц, полученных различными способами измельчения древесины // Технология и оборудование для переработки древесины / Науч. труды. - Вып. 331. - М.: МГУЛ, 2005. - с. 201 -208.

i.

J*

Лицензия ПД № 00326 от 14.02.2000 г.

Подписано к печати М/вС? Формат 60x88/16 Бумага 80 г/м2 "Снегурочка" Ризография Объем Л? п. л._Тираж 100 экз._Заказ № _

Издательство Московского государственного университета леса. 141005. Мытищи-5. Московская обл., 1-я Институтская, 1, МГУЛ. Телефон: (095) 588-57-62 e-mail: izdat@mgul.ac.ru

f

г

к

г

f

>21036

РНБ Русский фонд

2006-4 19689

Введение.

Глава 1. Состояние вопроса, цели и задачи исследований.

1.1. Современное состояние производства древесных плит.

1.2. Методы снижения токсичности древесных плит.

1.3. Обзор безножевых способов производства древесных частиц

1.3.1. Оценка эффективности процесса получения волокноподобных частиц безножевыми способами измельчения древесины.

1.3.2. Размол.

1.3.2.1. Размол в дисковых мельницах.

1.3.2.2. Размол в барабанных мельницах.

1.3.2.2.1. Размол в зубчатых мельницах.

1.3.2.2.2. Размол в ситовых мельницах.

1.3.2.2.3. Размол в зубчато-ситовых мельницах.

1.3.2.2.4. Размол в зубчато-щелевых и зубчато-щеле-ситовых мельницах.

1.3.3. Удар.

1.3.3.1. Измельчение стесненным ударом.

1.3.3.2. Измельчение консольным и свободным ударом.

1.3.4. Расщепление.

1.3.5. Раздавливание.

1.3.5.1. Измельчение раздавливанием в щековой дробилке.

1.3.5.2. Измельчение прокаткой.

1.4. Выводы, цели и задачи исследований.

Глава 2. Исследование адсорбционных свойств древесных частиц, полученных различными способами измельчения древесины.

2.1. Математическая модель, описывающая процесс адсорбции формальдегида древесными частицами.

2.1.1. Теоретическое обоснование протекания процесса адсорбции на древесных частицах.

2.1.2. Методика расчета величины адсорбции формальдегида древесными частицами.

2.1.3. Оценка влияния основных параметров на величину адсорбции формальдегида древесными частицами.

2.1.4. Определение величины полной удельной поверхности древесных частиц.

2.2. Выводы.

Глава 3. Методика проведения экспериментальных исследований.

3.1. Комплексная методика определения адсорбционных свойств древесных частиц.

3.1.1. Обоснование выбора комплекса методик для определения адсорбционных свойств древесных частиц.

3.1.2. Описание экспериментальной сорбционной газодинамической установки.

3.1.3. Описание аппаратуры, реактивов и приборов, используемых для определения содержания формальдегида в древесных частицах после процесса адсорбции.

3.1.4. Описание комплексного проведения экспериментов для определения адсорбционных свойств древесных частиц

3.1.4.1. Подготовка сорбционной газодинамической установки к работе.

3.1.4.2. Проведение процесса адсорбции формальдегида древесными частицами на сорбционной газодинамической установке.

3.1.4.3. Определение содержания формальдегида в древесных частицах после процесса адсорбции.

3.1.5. Анализ экспоненциального уравнения математической модели для расчета полного содержания адсорбированного формальдегида в древесных частицах

3.2. Методика определения удельной наружной поверхности древесных частиц.

3.3. Методика изготовления и определения свойств древесных плит.

3.3.1. Обоснование выбора методики для определения влияния доли волокноподобных частиц на свойства древесных плит.

3.3.2. Описание оборудования и исходных материалов для изготовления древесных плит в лабораторных условиях

3.3.3. Описание процесса изготовления древесных плит в лабораторных условиях.

3.3.4. Описание методик определения качественных показателей экспериментальных древесных плит.

3.3.5. Применение B-планов второго порядка для исследования влияния параметров производства на качество ПВЧ.

3.4. Выводы.

Глава 4. Экспериментальные данные.

4.1. Определение фракционного состава и удельной наружной поверхности древесных частиц.

4.1.1. Дробленка шпона.

4.1.2. Игольчатая резаная стружка.

4.1.3. Дробленая стружка.

4.1.4. Лепестковая резаная стружка.

4.1.5. Волокноподобные частицы.

4.1.6. Крупное древесное волокно.

4.1.7. Анализ параметров древесных частиц, полученных различными способами измельчения.

4.2. Определение адсорбционных свойств древесных частиц, полученных различными способами измельчения.

4.2.1. Сравнительный анализ древесных частиц на перфорированных поддонах.

4.2.1.1. Древесные частицы равной толщины.

4.2.1.2. Древесные частицы крупной и мелкой фракции.

4.2.2. Сравнительный анализ древесных частиц в стеклянных бюксах.

4.2.2.1. Древесные частицы крупной и мелкой фракции.

4.2.2.2. Увлажненные древесные частицы крупной и мелкой фракции. Влажность частиц WH = 4%.

4.2.3. Сравнительный анализ древесных частиц осмоленных карбамидоформальдегидной смолой.

4.2.3.1. Десорбция формальдегида из древесных частиц при температурно-влажностном воздействии. Расход смолы 8 %.

4.2.3.2. Десорбция формальдегида из древесных частиц при температурно-влажностном воздействии. Расход смолы 16%.

4.2.3.3. Десорбция формальдегида из древесных частиц при нормальных условиях. Расход смолы 8 %.

4.2.3.4. Десорбция формальдегида из древесных частиц при нормальных условиях. Расход смолы 16 %.

4.2.4. Анализ адсорбционно-десорбционных свойств древесных частиц.

4.3. Свойства древесно-стружечных плит из волокноподобных частиц.

4.3.1. Сравнительный анализ свойств комбинированных плит из волокноподобных частиц и резаной стружки.

4.3.2. Определение параметров рационального технологического режима производства плит из волокноподобных частиц

4.3.2.1. Рациональный технологический режим прессования ПВЧ.

4.3.2.2. Рациональные параметры конструкции ПВЧ.

4.3.2.3. Определение свойств поверхностного слоя ПВЧ.

4.4. Выводы.

Глава 5. Технико-экономическое обоснование производства древесных плит из волокноподобных частиц.

5.1. Технологическая линия для производства древесных плит из волокноподобных частиц.

5.1.1. Обоснование выбора технологической линии для производства ПВЧ.

5.1.2. Оборудование для производства ПВЧ.

5.1.3. Технология производства ПВЧ.

5.1.3.1. Характеристики плит из волокноподобных частиц.

5.1.3.2. Основные требования к сырью и материалам.

5.1.3.3. Описание технологического процесса производства ПВЧ.

5.1.3.3.1. Прием, хранение и учёт древесного сырья и химических материалов.

5.1.3.3.2. Подготовка древесного сырья в производство.

5.1.3.3.3. Изготовление волокноподобных частиц.

5.1.3.3.4. Сушка волокноподобных частиц.

5.1.3.3.5. Сортировка сухих волокноподобных частиц.

5.1.3.3.6. Проклейка волокноподобных частиц.

5.1.3.3.7. Формирование стружечного ковра из волокноподобных частиц.

5.1.3.3.8. Прессование ПВЧ.

5.1.3.3.9. Послеирессовая обработка ПВЧ.

5.1.3.3.10. Шлифование ПВЧ.

5.1.3.3.11. Ламинирование ПВЧ.

5.1.3.4. Рациональный технологический режим производства ПВЧ.

5.1.4. Обеспечение экологической и технической безопасности производства.

5.1.4.1. Отработанный воздух.

5.1.4.2. Сточные воды.

5.1.4.3. Шум.

5.1.4.4. Отработанный газ.

5.1.4.5. Участок ламинирования плит.

5.1.4.6. Техническая безопасность.

5.1.5. Потребность в обслуживающем персонале.

5.2. Экономическое обоснование эффективности производства плит из волокноподобных частиц.

5.2.1. Обоснование потребности инвестиций на реализацию проекта по внедрению линии для производства ПВЧ.

5.2.2. Затраты на производство ПВЧ и экономическая эффективность от реализации проекта.

5.2.3. Сроки окупаемости инвестиций по внедрению технологической линии для производства ПВЧ.

5.3. Выводы.

В настоящее время перед отечественным плитным производством стоят следующие основные задачи: восстановление и повышение объемов производства, увеличение конкурентоспособности и повышение качества плит, снижение материалоемкости производства, экономически эффективное снижение токсичности плит и улучшение качества поверхностного слоя плит для ламинирования. Одна из основных причин сокращения объемов производства и продаж ДСтП заключается в неудовлетворительном качестве продукции и несоответствие её требованиям стандартов из-за устаревших технологий и технологических линий. Поэтому разработка новых технологий производства древесных плит, соответствующих современным требованиям качества, экономичности, экологии и безопасности, является значимой актуально-практической задачей.

Существенное преимущество, значимость и актуальность данной работы заключается в системном научно-техническом подходе к решению всех актуальных проблем современного плитного производства за счет технологических решений, оптимального выбора оборудования, рациональных режимов производства, научно-прикладного изучения и максимального использования свойств натуральной древесины и древесных частиц, полученных эффективными способами измельчения.

Целью работы является разработать материалоемкую технологию производства высококачественных древесных плит с низким содержанием свободного формальдегида, соответствующих ГОСТ 10632-89 "Древесностружечные плиты. Технические условия" и пригодных для ламинирования по ГОСТ Р52078-2003 "Плиты древесно-стружечные, облицованные пленками на основе термореактивных полимеров. Технические условия", за счет широкого использования эффективных свойств волокноподобных древесных частиц, полученных безножевыми способами измельчения древесного сырья. В требованиях к разработке современных технологий производства плит широкого диапазона использования накладываются обязательные требования: низкая материалоемкость и экономичность производства; высокие физико-механические показатели плит; экологичность производства и низкие показатели содержания и выделения вредных веществ из плит; водо-, огне-и биостойкость; пригодность к декоративной отделки облицовочными материалами и нанесению декоративных профилей.

Высокие качественные показатели физико-механических свойств плит делают их незаменимыми материалами в производстве мебели, строительстве и других областях применения. Развитие и прогнозирование этих свойств за счет применяемой технологии производства возможно лишь при глубоком понимании физико-химических процессов, протекающих на разных стадиях производства плит. Изучение физико-химических основ образования древесных плит позволяет не только вникнуть в суть происходящих явлений и определить влияние технологических факторов на развитие качественных свойств получаемых материалов, но и управлять технологией с целью получения материалов с заданными свойствами. Особое значение в современной технологии производства плит придается внедрению способов повышения качества плит, приводящих к снижению выделения из них вредных веществ.

Древесина как сырьё и синтетические материалы, используемые в производстве плит, в основном определяют их свойства и являются мощным экономическим рычагом в современных рамках работы предприятия. Около 50 % затрат на производство единицы продукции падает на сырье и материалы. Отсюда глобальными задачами плитной промышленности являются снижение материалоемкости продукции, Л расходов сырья и материалов на 1 м плит, токсичности плит.

Научная новизна диссертационной работы обусловлена разработкой комплексной методики исследования адсорбционных свойств древесных частиц различного вида, экспериментально и теоретически, с помощью сорбционной газодинамической установки и математической модели, адекватно описывающая данный процесс. Определено влияние вида, структуры, породного состава и геометрических размеров древесных частиц на адсорбцию, десорбцию и связывание формальдегида. Это позволяет прогнозировать влияние вида древесных частиц на содержание свободного формальдегида и его выделение в готовых плитах. Изучение влияния использования волокноподобных частиц на качество древесностружечных плит построено на сравнительном анализе основных физико-механических показателей, содержания свободного формальдегида и поверхностного слоя древесных плит с различной конструкцией: комбинированных древесных плит из волокноподобных частиц и резаной стружки (КПВЧ), плит полностью из волокноподобных частиц (ПВЧ) и ДСтП из традиционной резаной стружки. Технология производства плит из волокноподобных частиц включает в себя детально разработанную технологическую линию и рациональный режим изготовления высококачественных ПВЧ с классом эмиссии формальдегида Супер-Е1 и низкой материалоемкостью.

При выполнении работы использовались известные теории процессов адсорбции и диффузии газообразных и жидких веществ различными твердыми пористыми телами, классические методы исследования адсорбции и определения адсорбционной емкости материалов, анализа дифференциальных уравнений, расчета технологических параметров производства древесных плит и определения свойств плит. Поставленные задачи решались с применением ЭВМ с помощью современных САПР, графических и вычислительных программ. Проверка теоретических предпосылок и расчетов осуществлялась экспериментально в лабораторных условиях на разработанных установках и технологическом оборудовании согласно принятым методикам и планам экспериментов, и полностью согласовывается с эмпирическим опытом других исследователей в соответствующих областях. Обработка экспериментальных данных проводилась с помощью методов математической статистики.

Основные положения и результаты работы опубликованы в 6 печатных статьях и доложены на ряде научных конференций: научно-технических конференциях Московского Государственного Университета Леса в 2003-2005 годах; научных конференциях докторантов и аспирантов МГУЛ в 2003-2005 годах.

На защиту выносятся основные положения диссертации, содержащие элемент научной новизны: математическая модель, адекватно описывающая процесс адсорбции формальдегида из парогазовых смесей древесными частицами различного вида и размеров; зависимости влияния параметров основного уравнения математической модели на величину адсорбции;

- экспериментальные данные адсорбции и десорбции формальдегида древесными частицами различного вида;

- технология производства древесных плит повышенного качества с использованием во внутренних и наружных слоях волокноподобных частиц, полученных безножевыми способами измельчения древесного сырья;

- сравнительный анализ основных физико-механических параметров, содержания формальдегида и качества поверхностного слоя древесностружечных плит полностью из волокноподобных частиц (ПВЧ), комбинированных плит из волокноподобных частиц и резаной стружки (КПВЧ) и ДСтП; высокие физико-механические показатели плит из волокноподобных частиц позволяют снизить материалоемкость их производства за счет приведения основных параметров до нижних границ стандартов; технико-экономическое обоснование по внедрению технологической линии для производства высококачественных плит из волокноподобных частиц;

- экономические расчеты, показывающие снижение себестоимости производства ПВЧ по сравнению с ДСтП благодаря уменьшению материалоемкости; технологическая инструкция по производству древесностружечных плит из волокноподобных частиц, отвечающих требованиям ГОСТ 10632-89 "Плиты древесно-стружечные. Технические условия" на современных линиях периодического и непрерывного способа прессования.

Практическая ценность проведенных исследований адсорбционных свойств древесных частиц, полученных различными способами измельчения, и разработанная математическая модель процесса адсорбции формальдегида из парогазовых смесей позволяет оценивать адсорбционные свойства частиц различного вида и прогнозировать содержание свободного формальдегида в готовых плитах. Разработаны конструкции и проведен сравнительный анализ качественных показателей древесно-стружечных плит с различной долей использования волокноподобных частиц. Определены основные параметры рационального режима производства плит из волокноподобных частиц с минимально возможной материалоемкостью и низким содержанием свободного формальдегида. Разработана, согласована и утверждена технологическая инструкция по производству древесно-стружечных плит из волокноподобных частиц для внедрения в промышленность. Детально разработан и просчитан аванпроект по внедрению современной технологической линии непрерывного способа прессования для производства ПВЧ. Рассчитана общая себестоимость производства ПВЧ, сроки окупаемости инвестиций и экономическая эффективность по сравнению с ДСтП.

Таким образом, конечным результатом данной работы является получение новых плитных материалов высокого качества за счет технологического усовершенствования процесса производства древесностружечных плит, что будет непременно способствовать повышению конкурентной способности российских технологий и плитных материалов перед импортными плитами ДСтП и МДФ на внутреннем и мировом рынках. V

Основные выводы и рекомендации по работе

1. Способ измельчения древесного сырья оказывает существенное влияние на вид, форму, структуру, физико-механические и адсорбционные свойства получаемых древесных частиц.

2. Одностадийные безножевые способы измельчения древесного сырья позволяют получать качественные волокноподобные частицы для внутренних и наружных слоев древесно-стружечных плит без применения пропарки щепы и сложной размольной гарнитуры.

Ф 3. При измельчении древесины безножевыми способами за счет воздействия ударных, сжимающих, расщепляющих, размалывающих, скручивающих, изгибающих и разволакиваемых нагрузок волокноподобные частицы приобретают специфические свойства, которые положительно влияют на повышение качества изготовленных из них плит.

4. На сегодняшний день наиболее эффективным и производительным оборудованием для получения крупных и мелких волокноподобных частиц являются модифицированные зубчато-ситовые дробилки-мельницы типа ДМ-8М.

5. Комплексная методика исследования адсорбционных свойств древесных частиц, полученных различными способами измельчения древесины, с помощью сорбционной газодинамической установки и

Ф' математической модели позволяет оценивать адсорбционные свойства частиц различного вида и прогнозировать содержание свободного формальдегида в готовых плитах.

6. Математическая модель позволяет адекватно описывать процесс адсорбции формальдегида из парогазовых смесей древесными частицами различного вида и размеров с высокой степенью точности.

7. Вид, структура, породный состав и геометрические размеры древесных частиц оказывают влияние на процессы адсорбции, десорбции и связывания формальдегида.

8. Волокноподобные частицы, полученные безножевыми способами измельчения, обладают более высоким адсорбционным потенциалом к

V поглощению и связыванию свободного формальдегида, чем резаная стружка. Хорошее связывание формальдегида на внутренних поверхностях волокноподобных частиц обеспечивается за счет большего количества сильных физических и химических сорбционных связей, формирующих в результате деформации внутренней структуры частиц в процессе измельчения.

9. Использование в качестве древесного наполнителя древесностружечных плит волокноподобных частиц способствует снижению содержания в них свободного формальдегида.

10. Анизометричность вдоль волокон, волокнистая структура, хорошая разработанность поверхности и пластичность волокноподобных частиц придают плитам из них высокие прочностные и композиционные свойства.

11. Увеличение доли волокноподобных частиц в конструкции древесно-стружечной плиты приводит к повышению всех основных качественных показателей.

12. Анализ различных конструкций древесно-стружечных плит из волокноподобных частиц показал, что наилучшими качественными показателями обладают плиты, полностью изготовленные из волокноподобных частиц (ПВЧ).

13. ПВЧ по физико-механическим параметрам, качеству поверхностного слоя и содержанию свободного формальдегида имеют существенные преимущества перед ДСтП из традиционной резаной стружки и приближаются к МДФ, превосходя обоих по экономичности.

14. Высокие физико-механические свойства ПВЧ, позволяют снизить материалоемкость их производства за счет приведения основных качественных показателей до нижних границ стандартов.

15. Технология производства ПВЧ не требует разработки специальных линий, а базируется на современных технологических линиях и режимах производства ДСтП. Принципиальное изменение претерпевает только блок изготовления древесных частиц: стандартные стружечные станки заменяются на модернизированные зубчато-ситовые дробилки-мельницы для получения волокноподобных частиц. Незначительно модернизируются модули подготовки древесного сырья, сортировки, осмоления и формирования ковра.

16. На сегодняшний день наиболее высокопроизводительными и технологичными линиями, обеспечивающими высокое качество продукции, для производства древесно-стружечных плит являются линии непрерывного способа прессования в ленточных прессах. Разработано технико-экономическое обоснование по внедрению технологической линии фирмы "81етре1катр" производительностью 264 тыс. м год на базе непрерывного пресса "СопйгоП" для производства высококачественных ПВЧ.

17. Разработанный рациональный режим производства позволяет получать ПВЧ с высоким качеством поверхностного слоя, соответствующие ГОСТ 10632-89 и ГОСТ Р52078-2003, с минимально возможными материалоемкостью (плотность плит 600 кг/м ) и содержанием свободного формальдегида (класс эмиссии формальдегида Супер-Е1).

18. Рациональный режим производства ПВЧ позволяет снизить по сравнению ДСтП расходы древесного сырья, связующего и технологических добавок. При этом удельный расход древесного сырья на 1 м3 ПВЧ составляет 1,35 (при 1,65-1,70 у ДСтП).

19. Экономическая эффективность ПВЧ перед ДСтП обусловлена низкой материалоемкостью производства: снижены расходы древесного сырья на 19 % и материалов на 6,5 %. При этом общие затраты на основные ресурсы сокращаются на 10 %, а полная себестоимость ПВЧ на 5

20. Более низкая цена и высокое качество делает ПВЧ конкурентоспособными на рынке мебельных плит перед ДСтП и МДФ.

21. Сроки окупаемости инвестиций от проекта по внедрению технологической линии для производству ПВЧ 2,5 года можно считать краткосрочными.

22. Технологию производства плит из волокноподобных частиц, полученных безножевыми способами измельчения, целесообразно внедрять на деревообрабатывающих предприятиях для получения новых конкурентоспособных высококачественных плитных материалов. Для этого разработана, согласована и утверждена технологическая инструкция по производству древесно-стружечных плит из волокноподобных частиц на современных линиях периодического способа прессования на сетчатых поддонах и на линиях непрерывного способа прессования.

Заключение

Данная научно-исследовательская работа затронула основную проблему современного производства древесных плит: получение новых экологически безопасных видов высококачественных плитных материалов, отвечающих технологическим требованиям ламинирования. Особенность данной работы заключается в системном подходе к проблеме решения токсичности ДСтП за счет свойств древесного наполнителя. Используя эффективные безножевые способы измельчения древесного сырья, удается получать высококачественные волокноподобные древесные частиц с повышенными физико-механическими и адсорбционными свойствами. ПВЧ обладают высокой прочностью и низким содержанием свободного формальдегида. Внедрения оборудования для получения различных волокноподобных частиц продолжаются уже около 30 лет, однако полного обоснования технологии для производства ПВЧ до сих пор не было. Волокноподобные частицы использовались в основном в наружных слоях ДСтП для получения качественного поверхностного слоя. Таким образом, эффективные свойства волокноподобных частиц использовались не полностью. Представленная технология производства ПВЧ, позволяет рационально и в полном объеме задействовать свойства ВЧ для получения высококачественных древесных плит. Это направление можно считать на сегодняшний день наиболее перспективным. Данная работа является основополагающей по производству плит из древесных частиц, полученных одним из эффективных безножевых способом, и предоставляет большой спектр для дальнейших исследований в широком диапазоне научно-технических областей.

Необходимо разрабатывать новые виды зубчато-ситовых дробилок-мельниц для получения волокноподобных частиц наружных и внутренних слоев плит заданных размеров. Представляется целесообразным модернизировать и усовершенствовать сита и била существующих барабанных станков для получения ВЧ. Необходимо исследовать промышленные технологии производства плит из частиц, полученных другими видами безножевых способом измельчения. Основанием для этого являются отличные результаты физико-механических показателей экспериментальных плит, полученных во ВНИИДрев и представленных в таблице П.6. Наиболее перспективной в данной области является разработка технологии производства плит из крупноразмерных волокноподобных частиц, полученных расщеплением при прокатке. Такие плиты могут стать серьезными конкурентами ОСБ из резаной стружки. Необходимо детально изучать влияние различных параметров и характеристик древесины на адсорбционные свойства получаемых частиц. Актуальным является изучение влияния породы древесных частиц на адсорбцию и десорбцию свободного формальдегида. Таким образом, данная диссертация должна послужит предпосылкой для проведения других научно-исследовательских работ в этом направлении.

1. Роффаэль Э. Выделение формальдегида из древесностружечных плит. -М. : Экология, 1991. - 160 с.

2. Пучков Б.В. Эффективные способы измельчения древесного сырья для производства плит. / Дисс. на соиск. уч. степ, д-ра техн. наук. -М.:МЛТИ, 1994.-538 с.

3. Панюков А.А., Тришин СП. Выделение формальдегида из древесины и стружечных смесей. - М.: Деревообрабатывающая промышленность, №12,1990.-С. 13-14.

4. Чудинов B.C. Вода в древесине. - Новосибирск: Наука, 1984. - 270 с.

5. Клеточная стенка древесины и ее изменения при химическом воздействии. / Бейнарт И.И., Ведерников Н.А., Громов B.C. и др. -Рига: Зинатне, 1972. - 510 с.

6. Колосовская Е.А., Лоскутов СР., Чудинов B.C. Физические основы взаимодействия древесины с водой. - Новосибирск: Наука, 1989. - 216 с.

7. Чудинов B.C. Вода в клеточной стенке древесины. - Красноярск, 1978. -43 с.

8. Чудинов Б.С. Гигроскопичность капиллярно-пористых тел. - Новосибирск: Наука, 1977. - 31 с.

9. Чудинов B.C. Исследование древесины. - Новосибирск: Наука, 1971. - 235 с.

10. Москалева В.Е. Строение древесины и ее изменения при физическом и химическом воздействии. - М.: Изд-во АН СССР, 1957. - 165 с.

11. Черепов А.Г., Ворожбитова Л.Н., Колосенцев Д. Методы исследования сорбционных свойств высокодисперсных пористых тел. - Л.: ЛТИ им. Ленсовета. 1989. - 60 с.

12. Дубинин М.М. Адсорбция газов и паров и структура адсорбентов. / Методы исследования структуры высокодисперсных и пористых тел. - М.: Изд-во АН СССР, 1953. - 72-85.

13. Дубинин М.М. Адсорбция и пористость. / Учебное пособие. - М.: Изд. ВАХЗ, 1972.-128 с.

14. Лопаткин А.А. Теоретические основы физической адсорбции. - М.: Наука, 1983.-344 с.

15. Когановский A.M. Адсорбция растворенных веществ. - Л.: Химия, 1977.-201 с.

16. Когановский A.M., Левченко Т.М., Рода И.Г., Марутовский P.M. Адсорбционная технология очистки сточных вод. - Киев: Техника, 1981.-175 с.

17. Когановский A.M., Левченко Т.М., Гора Л.Н., Савчина Л.А. Адсорбционная очистка речной воды от органических веществ активными углями различной пористой структуры. - М.: Химия и технология воды, Т. 14, №4,1992. - С 275-280.

18. Когановский A.M., Клименко Н.А., Левченко Т.М., Рода И.Г. «< Адсорбция органических веществ из воды. - Л.: Химия, 1990. - 256 с. 19. Олонцев В.Ф. Российские активные угли. - Пермь: Изд-во РАЕН РФ, 1996.-90 с.

20. Петренко Н.Ф. Изучение сорбционных свойств некоторых углей. / Материалы межд. научно-практической конф. "Вода и здоровье". -Одесса: Изд-во Астропринт, 1998. - 150-155.

21. Тарасевич Ю.И. Природные сорбенты в процессах очистки воды. - Киев: Наук, думка, 1981. - 208 с.

22. Махорин К.Е., Пищай И.Я. Физико-механические характеристики углеродных адсорбентов. - М.: Химия и технология воды, Т. 18, №1, 1996.-С. 74-83.

23. Черепов А.Г. Методы исследования механической прочности высокодисперсных пористых тел. - Л.: ЛТИ им. Ленсовета, 1990. - 69 с.

24. Черепов А.Г. Методы исследования пористой структуры высокодисперсных пористых тел. - Л.: ЛТИ им. Ленсовета, 1984. - 72 с.

25. Кульский Л.А. Основы химии и технологии воды. - Киев: Наук. Думка, 1991. - 568 с.

26. Кинле X. Активные угли и их практическое применение. - Химия, 1984.-214 с. ^ 27. Грег С , Синк К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость. - М.: Мир, 1984.-310 с.

27. Лопаткин А.А. Обобщенная термодинамическая теория и полимолекулярные модели физической адсорбции на твердых адсорбентах. / Дисс. на соиск. уч. степ, д-ра техн. наук. - М.: МЛТИ, 1984.-437 с.

28. Воскресенский А.К. Гидродинамические характеристики пористых тел. / Науч. труды. Вып. 130. - М.: МЛТИ, 1981. - 5-21.

29. Обливин А.Н. Тепло и массоперенос в производстве ДСтП. - М.: Лесная промышленность, 1978. - 185 с.

30. Химия и применение фенолальдегидных смол. / Респ. науч. конф.: ^. Тез. докл. - Таллинн: ТПИ, 1987. - 163 с.

31. Лыков А.В. Явления переноса в капиллярно-пористых телах. — М.: Наука, 1954.-286 с.

32. Мищенко К.П, О взаимодействии целлюлозы с жидкостями. / Высокомолекулярные соединения, Т.1, №5. - 663-669.

33. Виноградова Л.Г. Влияние надмолекулярной структуры на поверхностные свойства целлюлозы. / Химия и технология бумаги. Вып. 4. - Л.: ЛТА, 1976. - 102-108.

34. Козубов Г.М. Диагностические признаки древесины и целлюлозных волокон. - М.: Лесная промышленность, 1976. - 152 с.

35. Дубинин М.М. К вопросу об определении объема микропор и удельной поверхности мезопор адсорбентов. - Известия АН СССР, Вып. 6,1975. - 12-32.

36. Корнаухов А.П. Адсорбция. - М.: Высшая школа, 1999. - 469 с.

37. Баженов В.А. Продвижение в древесине некоторых жидкостей. / Дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. - М.: МЛТИ, 1947. - 114 с.

38. Баженов В.А. Проницаемость. - М.: МЛТИ, 1952. - 82 с.

39. Баженов В.А. Технология и оборудование производства древесных плит и пластиков. - М.: Лесная промышленность, 1992. — 414 с.

40. Баженов В.А. Технология древесных пластиков и плит. - М.: Лесная промышленность, 1979. - 312 с.

41. Ашкинази Е.К. Анизотропия древесины и древесных материалов. - ф М.: Лесная промышленность, 1978. — 224 с.

42. Ермоленко И.Н. Сорбционно-активные волокнистые угольные материалы и перспективы их использования в народных целях. -Минск: БНИИНТИиТЭИ Госплана БССР, 1976. - 84 с.

43. Фридман Л.И. Получение, свойства и применение углеродных волокнистых адсорбентов. - М.: НИИТЭхим, 1981. - 27 с.

44. Schall W. Formaldehydbelastung im Wohnbereich. / Holzforschung und Holzverwertung, T.40, №5, 1988. - С 94-97.

45. Scheithauer M., Merker O. Charakterisierang von UF-Harzenbezuglig ihrer Formaldehydabgabe. / HolzalsRoh und Werkstoff, T.47, №11, 1989. - С 457-461.

46. Шубин Т.е. Физические основы и расчет процессов сушки. - М.: #• Лесная промышленность, 1973. - 248 с.

47. Шубин Г.С. Теория тепловой обработки древесины, - М,; Лесная промышленность, 1968, - 256 с.

48. Дорноступ СБ. Повышение стойкости и улучшение санитарно- гигиенических свойств ДСтП для деревянного домостроения. / Автореферат дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. - Новосибирск: НЭИС, 1992.-23 с.

49. Анохин А.Е. Пути снижения токсичности ДСП и мебели. / Плиты и фанера. Обзорная информация. Вып. 2. - М,: ВНИПИЭИлеспром, 1991--72 с.

50. Анохин А.Е. Снижение токсичности мебели. - М.: МГУ Л, 2002. - 111 Ик' с .

51. Условия полимеризации связующих при производстве ДСП. 43 . Оптимальные условия для полимеризации связующего. / Перевод. Дудна В.Д. - М.: ВНИИДрев, 1991. - 8 с.

52. Резиньков Е.М. Древесностружечные плиты: основы процесса структурообразования. - Воронеж: ВГУ, 1991 - 192 с.

53. Кантиева Е.В. Снижение расхода связующего при производстве древесностружечных плит. / Автореферат дисс. на соиск. уч. степ, канд. техн. наук, - Воронеж: УНТИ, 2000. - 20 с,

54. Томилова С В . Карбамидные смолы для производства экологически безопасных ДСтП. / Автореферат дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. - Екатеринбург, 1999. - 16 с.

55. Хрулев В.М. Прогнозирование долговечности клеевых соединений деревянных конструкций. - М.: Стройиздат, 1981. - 128 с.

56. Вихров Ю.В. Физико-механические свойства древесины, модифицированной фенолоформальдегидными смолами и характеристики распределения полимера в древесине. / Дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. - Минск, 1970. - 253 с.

57. Алпаткина Р.П. Исследование влагопроводности древесины главных отечественных пород. / Дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. — Москва, 1970.-211 с.

58. Долгинцев А.З. Теоретические и экспериментальные исследования проницаемости пакета ДСП. / Дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. - Москва, 1975. - 192 с.

59. Эльберт А.А. Атмосферостойкие ДСтП. / Плиты и фанера. Обзорная информация, Вып. 9. - М.: ВНИПИЭИлеспром, 1982. - 40 с.

60. Завражнов A.M., Рябков В.М., Татарчук Г.М., Ковальский М.В. Развитие производства плит из крупноразмерной ориентированной стружки. / Плиты и фанера, Обзорная информация, Вып. 10. - М.: ВНИПИЭИлеспром, 1983. - 32 с.

61. Эльберт А.А. Химическая технология ДСтП. - М.: Лесная промышленность, 1984. - 224 с.

62. Пучков В.Б. Подготовка и измельчение сырья в производстве плит. / Плиты и фанера, Обзорная информация. Вып. 4. - М.: ВНИПИЭШеспром, 1990. - 44 с.

63. Щедро Д.А. Химические процессы при прессовании ДСП и влияние их на выделение формальдегида. / Плиты и фанера. Обзорная информация. Вып. 2. - М.: ВНРШИЭИлеспром, 1984. - 48 с.

64. Хрулев В.М., Дорноступ С Б . ДСтП для деревянного домостроения и улучшение их санитарно-гигиенических свойств. / Плиты и фанера, Обзорная информация, Вып. 8. - М.: ВНИПИЭИлеспром, 1989. - 52 с.

65. Гойхман Б.Д. Влагоперенос в конструкционных материалах. / Пластмассы, №3, 1982. - 23-25.

66. Доронин Ю.Г., Кондратьев В.П., Савельева Т.В. Пути совершенствования синтеза карбамидно-формальдегидных смол с целью снижения токсичности готовой продукции. / Плиты и фанера, Обзорная информация. Вып. 6. - М.: ВНИПИЭИлеспром, 1988. - 44 с.

67. Бирюков М.В., Завражнов A.M. и др. Снижение материалоемкости производства ДСтП. / Плиты и фанера. Обзорная информация. Вып. 8. - М.: ВНИПИЭИлеспром, 1985. - 44 с.

68. Эльберт А.А. Повышение водостойкости ДСтП. / Плиты и фанера. Обзорная информация. Вып. 1. - М.: ВНИПИЭИлеспром, 1986. - 42 с.

69. Анохин А.Е., Васильева А.Н., Шубин В.И., Лубяко Ф. Выделение летучих веществ при эксплуатации ДСтП. / Плиты и фанера. Обзорная информация. Вып. 13. - М.: ВНИПИЭШеспром, 1987. - 20 с.

70. Анохин А.Е. Производство малотоксичных ДСтП. / Плиты и фанера, Обзорная информация. Вып. 3. - М.: ВНИПИЭИлеспром, 1987. - 60 с.

71. Анохин А.Е. Пути снижения токсичности ДСтП и мебели. / Плиты и *! фанера, Обзорная информация. Вып. 2. — М.: ВНИПИЭИлеспром, 1991.-72 с.

72. Пожлеп А. Волокнистые сорбенты из синтетических полимеров. / Перевод. - Минск: ВЦП, 1989. - 22 с.

73. Роффель Е. Выделение формальдегида древесными материалами. / Перевод. - М.: ВЦП, 1990. - 13 с.

74. Лехницкий Г. Теория упругости анизотропного тела. - М.: Наука, 1977.-416 с.

75. Юрьев В.И. Поверхностные свойства углеродных волокнистых материалов. - Спб.: ЛТА, 1996. - 100 с.

76. Вишневский А. Характеристики капиллярно-пористых материалов. - М.: Высшая школа, 1988. - 168 с.

77. Ермолин В.Н, Повышение проницаемости древесины хвойных пород жидкостями. / Автореферат дисс. на соиск. уч. степ. докт. техн. наук. -Красноярск: СГТУ, 2001. - 40 с.

78. Ермолин В.Н. Основы повышения проницаемости жидкостями древесины хвойных пород. - Красноярск: СГТУ, 1999. - 100 с.

79. Корнаухов А.П. Адсорбция. Текстура дисперсных и пористых материалов. - Новосибирск: Наука, 1999. - 470 с.

80. Карапетьянц М.Х. Основные термодинамические константы неорганических и органических веществ. - М.: Химия, 1968. - 472 с. 4\ 82. Карапетьянц М.Х. Температура кипения и давления насыш,енного пара углеводорода. - М.: Гостоптехиздат, 1961. — 246 с.

81. Уокер Дж.Ф. Формальдегид. - М.: ГХИ, 1957. - 608 с.

82. Огородников К. Формальдегид. - Л.: Химия, 1984. - 280 с.

83. Свойства и использование лигниносодержащих материалов. / Сборник. - Рига: АН Латвийской ССР, 1962. - 126 с.

84. Можегов Н.А. Автоматические средства измерений объема, уровня и пористости материалов. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 120 с.

85. Равдель А.А., Пономарева A.M. Краткий справочник физико- химических величин. - Спб.: И.Федоров, 2002. - 240 с.

86. Грицан В.И. Синтез, свойства и применение спиртовых растворов формальдегида. - Новосибирск: Наука, 1996. - 106 с.

87. Бандман А.А. Вредные химические вещества. Галогено- и кислородосодержащие органические соединения. / Справочник, -Спб.: Химия, 1994. - 688 с.

88. Дубинин М.М. Современные адсорбционные методы определения удельной поверхности. - М.: Наука, 1976. - 36 с.

89. Ермоленко И.Н. Новые волокнистые сорбенты медицинского назначения. - М.: Наука и техника, 1978. — 216 с.

90. Уголев Б.Н. Влияние плотности древесины на ее разбухание и предел насыщения ьслеточных стенок. / Науч. труды МГУ Л, Вып. 312, 2000. -С. 171-174.

91. Дубинин М.М. Адсорбенты, их полз^ение, свойства и применение. / Труды V Всесоюзного совещания по адсорбции. - Л.: Наука, 1985. -158 с.

92. Киселев А.В. Экспериментальные методы в адсорбции и молекулярной хроматографии. - М.: Химия, 1973. — 448 с.

93. Дубинин М.М. Методы исследования высокодисперсных и пористых ф тел. - М.: Наука, 1958. - 294 с.

94. Баженов В.А. Проницаемость древесины жидкостями и её практическое применение. - М.: МЛТИ, 1952. - 84 с.

95. Флад Э. Межфазовая граница. Газ-твердое тело. - М.: МИР, 1970. - 436 с.

96. Siefer J. Zur Sorption und Quellung von Holz und Holzwerkstoffen. / Holz als Roh- und Werkstoff, v.30, №8, 1972. - С 294-303.

97. Люблинер И.П. Сорбенты из отходов деревообработки. / Деревообрабатывающая промышленность, №5, 1995. - 11-13.

98. Дерновая СЕ. Адсорбционные свойства целлюлозы. - М.: Химия, 1971.-65 с.

99. Москалева В.Е. Исследование древесины. - М.: Издательство АН СССР, 1964. - 168 с.

100. Гольдберг И.М. Производство плит с наружным слоем из волокна. / Плиты и фанера. - М.: ВНИПИЭИлеспром, 1978. - 46 с.

101. Киселев А.В. Межмолекулярное взаимодействие в адсорбции и хроматографии. - М.: Высшая школа, 1986. - 360 с.

102. Проблемы физико-химической механики волокнистых и пористых •') дисперсных структур и материалов. / Конференция. - Рига: Зинатне, 1967. - 624 с.

103. Кречетов И.В. Сушка древесины. - М.: Лесная промышленность, 1980.-432 с.

104. Авгуль Н.Н., Киселев А.В., Пошкус Д.П. Адсорбция газов и паров на однородных поверхностях. - М.: Химия, 1975. - 384 с.

105. Штамм А. Поверхностные свойства целлюлозный материалов. / Уаиз Л. Химия древесины, Т.1 - М, 1960. - 11-118.

106. Серегин А.В. Разработка единой системы моделей изотерм сорбции газов в полимерах. / Автореферат дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук.-М., 1996.-24 с.

107. Шубин Г.С. Сушка и тепловая обработка древесины. - М.: Лесная промышленность, 1990. - 336 с. •>

108. Харук Е.В. Проницаемость древесины газами и жидкостями. - Новосибирск: Наука, 1976.- 190 с.

109. Адамсон А. Физическая химия поверхностей. - М.: Мир, 1979. — 568 с.

110. Кречетов И.В. Исследование гидротермической характеристики древесины. — М.: Химия, 1958. - 48 с.

111. Чудинов Б.С. Теория тепловой обработки древесины. - М.: Лесная промышленность, 1968, - 256 с.

112. Лыков А.В. Теория сушки. - М.: Лесная промышленность, 1968. - 472 с.

113. Радушкевич Л.В. Физическая адсорбция из многокомпонентных фаз. - Л.: Химия, 1972.-41 с.

114. Перелыгин Л.М. Строение древесины. - М.: АН СССР, 1954. - 200 с.

115. Основные проблемы теории физической адсорбции. / Труды I Всесоюзной конференции по теор. вопросам адсорбции. - М.: Наука, 1970. - 474 с.

116. Бэррер Р. Диффузия в твердых телах. - М.: Иностранная Литература, 1948. - 504 с.

117. Щербаков А.С. Повышение качества и долговечности. - М.: Лесная промышленность, 1979. - 160 с.

118. Полубояринов О.И. Плотность древесины. - М.: Лесная промышленность, 1976. - 160 с.

119. Одинцов П.Н. Строение клетки стенки трахеид ели и её влияние на процессы набухания, гидролиза и адсорбции. / Автореферат дисс. на соиск. уч. степ. д-ра. техн. наук. - Рига, 1956. — 34 с.

120. Леонов Л.В. Технические измерения и приборы в лесной и деревообрабатывающей промышленности. - М.: Лесная промышленность, 1984. - 349 с.

121. Можегов Н.А. Измерение пористости и проницаемости древесных материалов и объема лесоматериалов на технологических потоках газодинамическим методом. / Дисс. на соиск. уч. степ, д-ра техн. наук. -М.:МЛТИ, 1992.-436 с.

122. Буянова Н.Е. Определение удельной поверхности дисперсных и пористых материалов. - Новосибирск, 1978. - 74 с.

123. Баргафти Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. - М.: Наука, 1972. - 720 с.

124. Оценка метода исследования сорбции и диффузии в пористых твердых телах. / Перевод. - М.: ВЦП, 1980. - 26 с.

125. Тришин СП. Технология древесных плит. / Лабораторный практикум для студентов. - М.: МГУЛ, 2001. - 96 с.

126. Коростылев П.П. Лабораторная техника химического анализа. - М.: Химия, 1981.-312 с.

127. Цветков В.Е., Комаров А.Ю., Рыженкова А. Технология и применение полимеров в деревообработке. / Лабораторный практикум для студентов. - М.: МГУЛ, 2000. - 48 с.

128. Пижурин А.А, Научные исследования в деревообработке. / Научно- ») методическое пособие для студентов. — М.: МГУ Л, 2003. - 75 с.

129. Пижурин А.А. Методика планирования эксперимента и обработка их результатов при исследовании технологических процессов в лесной и деревообрабатывающей промышленности. / Учебное пособие для ФПКП и аспирантов. - М.: МЛТИ, 1972. - Ч.1-3.

130. Пижурин А.А. Моделирование и оптимизация процессов деревообработки. - М.: МГУ Л, 2004. - 375 с.

131. Отлев И.А. Справочник по производству древесностружечных плит. — М.: Лесная промышленность, 1990. - 384 с.

132. Мелони Т. Современное производство древесностружечных и древесноволокнистых плит. - М.: Лесная промышленность, 1982. -416 с.

133. Шварцман Г.М., Щедро Д.А. Производство древесностружечных плит. - М.: Лесная промышленность, 1987. - 320 с.

134. Гришин С П . Технология древесных плит. / Учебное пособие для студентов. - М.: МГУЛ, 200L - 188 с.

135. Никитин В.М., Аболенская А.В., Щеголев В.П. Химия древесины и целлюлозы. - М.: Лесная промышленность, 1978. - 368 с.

136. Фенгел Д., Вегенер Г. Древесина (химия, ультраструктура, реакции). - М.: Лесная промышленность, 1988.-512с.

137. Обливин А.Н., Пожиток А.И. Теоретические основы тепломассопереноса в капиллярно-пористых телах. / Текст лекций для аспирантов. - М.: МЛТИ, 1984. - 76 с.

138. Андреев Е., Перов В.А., Зверевич В.В. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. - М.: Недра, 1980. - 18-39.

139. Технологическая инструкция по производству твердых и сверхтвердых древесноволокнистых плит мокрым способом. -Балабаново: ВНИИДрев, 1989. - 127 с.

140. Технологическая инструкция по производству древесноволокнистых плит сухим непрерывным способом на линии фирмы "Бизон". -Балабаново: ВНИИДрев, 1987. - 76 с.

141. Технологическая инструкция по производству древесностружечных плит на линиях СПБ-ПО, СПБ-140, оснащенных оборудованием финской фирмы "Rauma-Repola". - Балабаново: ВНИИДрев, 1989. -120 с.

142. Технологическая инструкция по производству трехслойных и многослойных древесностружечных плит на линиях, оснащенных оборудованием финской фирмы "Rauma-Repola". - Балабаново: ВНИИДрев, 1984.-56 с.

143. Технологическая инструкция по производству древесностружечных плит с улучшенной поверхностью на модернизированных линиях СП-25 (с использованием оборудования фирм "Rauma-Repola" и "Бизон"). - Балабаново: ВНИИДрев, 1985. - 85 с.

144. Технологическая инструкция по производству древесностружечных плит пониженной токсичности на модернизированных линиях СП-25 • ' Ы:

145. Карасев Е.И. Оборудование предприятий для производства древесных плит. - М.: Лесная промышленность, 1988. - 384 с.

146. Пучков Б.В. Измельчение сырья в производстве древесных плит. / Учебное пособие для студентов. - М.: МГУЛ, 1999. - 82 с.

147. Демидов Ю.М. Измельчение древесины для производства древесностружечных плит. - М.: Лесная промышленность, 1974. - 144 с.

148. Модлин Б.Д., Хатилович А.А. Изготовление стружки для древесностружечных плит. - М.: Лесная промышленность, 1988. - 152 с.

149. Поташев О.Е., Лапшин Ю.Г. Механика древесных плит. - М.: Лесная промышленность, 1982. - 112 с.

150. Состояние и перспективы развития производства древесных плит, / Научно-практический семинар: Тезисы докладов. - Балабаново: ВНИИДрев, 2000. - 96 с.

151. Состояние и перспективы развития производства древесных плит. / Международный практический семинар: Тезисы докладов, -Балабаново: ВНИИДрев, 2002. - 100 с.

152. Состояние и перспективы развития производства древесных плит. / Международный практический семинар: Тезисы докладов. -Балабаново: ВНИИДрев, 2004. - 98 с.

153. Доронин Ю.Г., Свиткина М.М., Мирошниченко СИ. Синтетические смолы в деревообработке. - М.: Лесная промышленность, 1979. - 208 с.

154. Тришин СП., Стриженко В.В. Технология и оборудование древесных плит и пластиков. / Учебное пособие по курсовому проектированию. — М.: МГУЛ, 2002.-92 с.

155. Угол ев Б.Н. Древесиноведение с основами лесного товароведения. - М.: МГУЛ, 2001.-340 с.

156. Боровиков A.M., Уголев Б.Н. Справочник по древесине. - М.: Лесная промышленность, 1989. - 296 с.

157. Пижурин А.А. Научные исследования в деревообработке. - М.: МГУЛ, 1999.-104 с.

158. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. - М.: Наука, 1986. — 544 с.