ISBN 978-5-7882-1851-9 Приведены результаты исследований по разработке и обоснованию ресурсосберегающих технологий модифицирования древесины путем высокочастотной и термической обработки для возможности ее дальнейшего использования в композиционных материалах с повышенными эксплуатационными характеристиками. <...> Дана оценка технико-экономической эффективности применения изделий из модифицированной древесины. <...> Одним из перспективных способов повышения качества древесных композиционных матералов на стадии производства является модификация древесного наполнителя в потоке высокочастотной плазмы (ВЧ-плазма) пониженного давления и его термическая обработка. <...> Результаты исследований, выполненных в последнее время, показывают, что в отличие от других видов электрофизических методов обработки древесины, обработка с помощью высокой температуры и высокочастотной плазмы пониженного давления позволяет производить объемную модификацию капиллярно-пористых коллоидных материалов, в результате чего происходят такие изменения физико-механических характеристик, которые получить другими методами невозможно [77, 145]. <...> Это дает основание предположить возможность применения ВЧ-плазмы в процессах изготовления композиционных материалов из древесного сырья. <...> В данной работе представлены результаты исследований по обработке древесного наполнителя ВЧ-плазмой пониженного давления и высокотемпературной термической модификации, направленных на решение актуальной проблемы – создание новых технологий по модифицированию структуры древесины с целью ее дальнейшего использования в композиционных материалах. <...> В зависимости от структуры древесного наполнителя композиты разделяются на три группы: 1) древесные композиционные материалы, наполненные дискретными частицами – древесным волокном, стружкой, дробленкой, опилками, корой и другими. <...> Эта группа является самой распространенной и включает древесностружечные <...>
Технология_производства_композиционных_материалов_на_основе_модифицированных_древесных_наполнителей__монография_.pdf
УДК 674.00.57 (075)
ББК
Хасаншин Р. Р.
Технология производства композиционных материалов на основе
модифицированных древесных наполнителей : монография / Р. Р.
Хасаншин, Р. Р. Сафин, Е. Ю. Разумов; М-во образ. и науки России,
Казан. нац. исслед. технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2015. – 232 с.
ISBN 978-5-7882-1851-9
Приведены результаты исследований по разработке и обоснованию
ресурсосберегающих технологий модифицирования древесины путем
высокочастотной и термической обработки для возможности ее
дальнейшего использования в композиционных материалах с
повышенными эксплуатационными характеристиками. Предложена
обобщающая математическая модель, позволяющая рассчитывать
кинетику процессов и конструктивные параметры аппаратурного
оформления. Дана оценка технико-экономической эффективности
применения изделий из модифицированной древесины.
Предназначена для инженерно-технических работников,
специалистов в области деревообработки, преподавателей вузов,
аспирантов и магистров, обучающихся по лесотехническим направлениям.
Печатается по решению редакционно-издательского совета
Казанского национального исследовательского технологического
университета
Рецензенты: директор ООО «НТЦ Альтернативная
энергетика», д-р техн. наук, проф. Н. Ф.
Тимербаев
директор ООО «НПП «ТермоДревПром»,
канд. техн. наук П. А. Кайнов
ISBN 978-5-7882-1851-9 © Хасаншин Р. Р., Сафин Р. Р.,
Разумов Е. Ю., 2015
© Казанский национальный исследовательский
технологический университет, 2015
2
Стр.2
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………… 3
Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДРЕВЕСИНЫ В КАЧЕСТВЕ
НАПОЛНИТЕЛЯ В КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛАХ 5
1.1. Анализ исследований в области композиционных
материалов на основе древесины…………………………… 5
1.2. Специфические свойства древесного наполнителя и его
влияние на качество композиционного материала………… 10
1.3. Анализ исследований в области модифицирования
древесного сырья ………………...............................................
Выводы по первой главе……………………………………
20
28
Глава II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ.МЕТОДОВ
МОДИФИЦИРОВАНИЯ ДРЕВЕСНЫХ МАТЕРИАЛОВ
2.1. Экспериментальная установка для высокочастотной
плазменной модификации древесных материалов………......
30
30
2.2. Экспериментальные установки для термического
модифицирования древесных материалов ……………… 35
2.3. Выбор объектов исследований и их свойства …….........
40
2.4. Исследование свойств и структуры модифицированной
древесины..………………………………………………… 43
Выводы по второй главе……………………………………
74
Глава III. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ РАСЧЕТА
ПРОЦЕССОВ ТЕРМОМОДИФИЦИРОВАНИЯ
ДРЕВЕСНОГО НАПОЛНИТЕЛЯ………………………......
3.1. Физическая картина процесса………………………
3.2. Формализация процесса………………………………
3.3. Математическое описание процесса
термомодифицирования измельченного древесного
наполнителя в барабанном аппарате……………………
3.4. Математическое описание процесса
термомодифицирования плоских листов древесины……
Выводы по третьей главе…………………………………
230
76
76
82
84
97
103
Стр.230
ГЛАВА IV. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ
ТЕРМОМОДИФИЦИРОВАНИЯ ДРЕВЕСИНЫ ………… 104
4.1. Моделирование процессов термомодифицирования
измельченной древесины………………………………
104
4.2. Математическое моделирование и экспериментальное
исследование процесса вакуумно-кондуктивного
термомодифицирования древесины……………………
Выводы по четвертой главе ……………………………
Глава V. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ
КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, СОЗДАННЫХ НА
ОСНОВЕ МОДИФИЦИРОВАННОЙ ДРЕВЕСИНЫ……
5.1. Методика получения композиционных материалов
из модифицированной древесины ……………………
5.2. Экспериментальные исследования свойств
композиционных материалов, созданных на основе
модифицированной древесины ………………………
5.3. Определение содержания свободного формальдегида
фанерных образцов……………………………………
Выводы по пятой главе………………………………
Глава VI. РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
МОДИФИЦИРОВАНИЯ ДРЕВЕСИНЫ В ПРОИЗВОДСТВЕ
КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ………………
6.1. Разработка технологического процесса изготовления
композиционного материала на основе модифицированной
древесины и минеральных вяжущих веществ………
6.2. Разработка технологического процесса изготовления
влагостойких клееных материалов на основе
термомодифицированного шпона……………………
6.3. Усовершенствованние технологии производства
древесно-полимерных композитов…………………
Выводы по шестой главе………………………………
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………...............
Основные обозначения……………………………………
231
116
124
125
125
136
171
173
174
174
191
202
206
207
209
Список используемой литературы………………………… 213
Стр.231