Регистрация / Вход
Прислать материал

ПЛИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ КОНСТРУКЦИОННОГО НАЗНАЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ КОСТРЫ ЛЬНА И МОДИФИЦИРОВАННЫХ КЛЕЕВЫХ СОСТАВОВ

Сведения об участнике
ФИО
Павлов Роман Александрович
Вуз
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Костромской государственный технологический университет"
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Новые материалы. Производственные технологии и процессы
Раздел области наук
Композитные материалы
Тема
ПЛИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ КОНСТРУКЦИОННОГО НАЗНАЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ КОСТРЫ ЛЬНА И МОДИФИЦИРОВАННЫХ КЛЕЕВЫХ СОСТАВОВ
Резюме
Костра льна, ежегодно образующаяся в больших объемах на льноперерабатывающих заводах, не находит эффективного применения. На ограниченное использование костры льна в производстве ДСП влияют следующие факторы: отсутствие специализированных предприятий по их переработке, нерациональное расположение и разбросанность источников образования отходов и сложность равномерного осмоления частиц костры синтетическими клеями. В этой связи свойства плит, изготовленных с применением костры льна, уступают ДСП. Известны способы повышения свойств клеевых соединений в структуре древесных плит путем совмещения основного связующего с более стойкими клеями или модифицирующими добавками.
Ключевые слова
ДСП, карбамидоформальдегидная смола, олеиновая кислота, костра льна, модификация, прочность
Цели и задачи
Целью работы является повышение эффективности производства древесно-стружечных плит путем применения в качестве наполнителя костры льна и использования модифицированного связующего. В работе решены следующие задачи:

1.​ Разработка теоретических и практических рекомендаций по повышению смачивающей способности клеевых составов, используемых для осмоления костры льна.

2.​ Исследование смачивающей способности клеевых составов на основе карбамидоформальдегидной смолы, модифицированной олеиновой кислотой.

3.​ Выбор рациональных рецептур клеевых составов для осмоления костры.

4.​ Оценка эффективности модификации клеевых составов олеиновой кислотой на основе определения физико-механических свойств плитных материалов конструкционного назначения.

5. Разработка рекомендаций по совершенствованию технологии композиционных материалов.

Введение

Перспективой развития и совершенствования производства древесно-стружечных плит является выпуск конкурентоспособной продукции c высокими физико-механическими характеристикам, широкого ассортимента и в объемах, обеспечивающих потребности внутреннего рынка России, а также экспорта продукции. Это направление в полной мере соответствует государственной политике РФ во внешнеэкономической сфере в связи с необходимостью импортозамещения и является основным направлением развития отечественной промышленности.Выпуск плитных материалов с высокими показателями физико-механических и экологических свойств делает их востребованными в строительстве, авто-, вагоностроении, мебельном производстве и других сферах использования.

Методы и материалы

Методы:

Исследования по определению поверхностного натяжения исследуемого адгезива с различной долей добавки олеиновой кислоты методом отрыва кольца.

Исследования краевого угла смачивания костры льна проводилось с использованием микроскопа МБС-1, позволяющего измерить размеры капли адгезива, нанесенной на поверхность субстрата.

Испытания физико-механических характеристик костроплит и плит с совмещенным наполнителем ( предел прочности при изгибе, предел прочности при перпендикулярном отрыве, разбухание по толщине, водопоглощение).

 

Материалы:

К качестве субстратов применялись  древесина берёзы и сосны, а также костра льна.

Плиты на основе костры льна изготовлены с применением клея на основе карбамидоформальдегидной смолы КФН-54П, отвердителя (хлористого аммония) в количестве 0,6 масс.ч, с введением в состав клея модификатора – олеиновой кислоты в количестве от 0 до 2,5 масс.ч.

Образцы конструкционных плит толщиной 16 мм, плотностью 750 кг/мс различным соотношением древесной стружки и костры льна. В качестве связующего использовался клей на основе карбамидоформальдегидной смолы КФ – НФП 54. Клей совмещался с модификатором олеиновой кислотой в количестве 1,5 % от массы сухой смолы.

 

Описание и обсуждение результатов

Результаты экспериментов по определению поверхностного натяжения показали, что введение в карбамидоформальдегидную смолу модификатора такого, как олеиновая кислота, способствует снижению её поверхностного натяжения, что должно положительно отразиться на процессе смачивания ей костры льна.

Анализ полученных данных при определении краевых углов смачивания показал, что полное смачивание костры будет происходить при добавлении олеиновой кислоты в карбамидоформальдегидную смолу в количестве от 1,75 % и выше, в этом случае краевой угол смачивания равен 0 град.

Исследование свойств плитных материалов на основе костры льна, совмещенных наполнителей и модифицированных клеевых составов показали, что при введении в клеевой состав модификатора наблюдается повышение прочностных характеристик, снижение разбухания и водопоглощения плит на основе костры. При введении в клеевой состав на основе карбамидоформальдегидной смолы олеиновой кислоты заметно повышаются физико-механические характеристики костроплит, при этом значимое увеличение физико-механических характеристик костроплит достигается при введении в клеевой состав олеиновой кислоты в количестве 1,0–1,75 масс.ч. Данное количество вводимой в клеевой состав олеиновой кислоты следует считать рациональным.

 В результате проведённой работы удалось разработать оригинальную рецептуру модифицированных клеевых композиций, обеспечивающих качественное осмоление костры льна. Таким образом, для повышения смачивающей способности клеевых составов, рекомендуется добавлять олеиновую кислоту в соотношении 1,5-2 % от массы клеевого состава. Объясняется это тем, что олеиновая кислота имеет в 2 раза меньшее значение поверхностного натяжения, чем модифицируемая смола, хорошо растворяется в ней и работает как поверхностно-активное вещество, способствующее снижению поверхностного натяжения клеевого состава..

В результате проведённых испытаний физико-механических свойств различных образцов плитных материалов на основе костры льна и модифицированными олеиновой кислотой клеевыми составами определили, что образцы костроплит обладают высокими физико-механическими показателями, соответствующими требованиям ГОСТ 10632-2014 на продукцию-аналог – древесно-стружечные плиты марки Р2.

Таким образом, применение модифицированных клеевых составов и костры льна в производстве плитных материалов способствует не только эффективной утилизации образующейся костры, экономии древесных ресурсов, снижению производственных затрат, но и позволяет выпускать качественные конкурентоспособные материалы для мебельной промышленности, строительства и других сфер использования.

 

 

Используемые источники
Кондратьев В.П. Синтетические клеи для древесных материалов
Чалых А.Е. Адгезия полимеров
Угрюмов С.А. Модифицирование карбамидоформальдегидной смолы для производства костроплит
Глухих В.В. Свойства древесно-полимерных композитов с полимерной матрицей, содержащей сэвилены
Зимон А.Д. Адгезия жидкости и смачивание.
Берлин, А.А. Основы адгезии полимеров
Басин В.Е. Адгезионная прочность.
Когановский, А.М. Адсорбция растворенных веществ
Адамсон, А. Физическая химия поверхностей
Зенгуил, Э. Физика поверхности
Information about the project
Surname Name
Pavlov Roman
Project title
Plate materials for constructional purposes based flax brome and modify the adhesive composition
Summary of the project
The properties of urea-formaldehyde glue with the addition of a modifier. Increase of wetting adhesive ability, increased strength of the board (the scum of flax with wood filler)
Keywords
Scum flax, urea-formaldehyde resin, oleic acid, modification, strength, particleboard