CC BY
38
УДК674.023.0 Доц. М.М. Копанський, канд. техн. наук;
доц. О. О. Шепелюк, канд. техн. наук; ст. викл. Р.Г. Салдан, канд. техн. наук. - НЛТУ Украгни, м. Львiв
ДОСЛ1ДЖЕННЯ Ф1ЗИЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ДЕРЕВИННО-КОМПОЗИЦ1ЙНИХ МАТЕР1АЛ1В, ВИГОТОВЛЕНИХ 13 ВИКОРИСТАННЯМ Р1ПАКОВО1 СИРОВИНИ
Наведено результати дослщжень впливу основних параметрiв процесу виготов-лення деревинних композицiйних матерiалiв iз використанням вiдходiв ршаку на !х фь зичш властивостi. Показано залежностi фiзичних показнигав матерiалу вiд вмiсту рша-кових частинок i вiд вмiсту клею. Проаншшовано вплив цих чинникiв на процес фор-мування матерiалу. Визначено ращональну величину питомого вмiсту сировини з рша-ку у вихщнш композици. Доведено можливiсть використання ршаково! сировини, як альтернативно!, у виробнищв деревинних композицiйних матерiалiв, що е надзви-чайно важливим для малолюистих регiонiв Украши.
Ключовi слова: деревинш композицiйнi матерiали, стружковi плити, рослинна си-ровина, фiзичнi властивостi, стебла ршаку.
Вступ. Одним iз перспективних видiв рослинно' сировини для виготов-лення деревинних композицiйних матерiалiв е стебла рiпаку. Рiпак - надзви-чайно цiнна олiйна культура, але вiн також може бути й одним з елеменпв си-ровинно' бази у виробництвi зазначених матерiалiв. За хiмiчним складом рша-кова солома ждабна до пшенично', але мае певш особливостi.
Проведений аналiз останнiх дослiджень з використання вдаодДв сшьсь-когосподарського виробництва для виготовлення продукцií целюлозно-паперо-вого виробництва та виробництва ДКМ дае тдстави зробити висновок про те, що, окрш пшенично!' та житньо' соломи, е дощльним використання з цiею метою i стебел рiпаку. 1з соломи рiпаку (2-6 т з гектара) можна виготовляти пашр, целюлозу, картон. З одного гектара ршакового поля можна виготовити до 2 т паперу. Таю технологи усшшно застосовуються у Великобританií, Угорщинi, 1спани, Португалií. 1з недеревно!' сировини у свт виробляють вже близько 10 % целюлози. Кiлькiсть рiпаковоí соломи у 2013 р. сягае близько 5-6 млн т.
Стебла ршаку вiдрiзняються ввд соломи рiзних злаюв пiдвищеною тов-щиною i жорсткктю, через що не набули застосування для традицiйних сшьсь-когосподарських потреб.
Об'ект i методика дослщжень. Проведено дослiдження впливу основних парамет^в процесу виготовлення деревинних композицшних матерiалiв на 1х фiзичнi властивостi. Для плитних матерiалiв визначають переважно такi фь зичш властивостi: водопоглинання, набрякання за товщиною i лiнiйне розши-рення iз змiною вологостi.
Для виконання дослщжень використовувались такi матерiали:
• деревинш частинки, яю використовуються у промисловому виготовлент стружкових плит;
• вщходи рiпаковоí сировини, виготовленi шляхом подрiбнення на лопатевiй дро-барцi, яка застосовуеться для подрiбнення органiчних матерiалiв;
• смола КФ-МТ-15 (ТУ 6-06-12-88);
• затверджувач - амонш хлористий (ГОСТ 3773-72);
• вода питна (ГОСТ 2874-82);
Нащональний лкотехшчний унiверситет Украши
• фшьтрувальний nanip;
• вода дистильована (ГОСТ 6709-72).
Деревинш частинки були типовими вiдповiдних po3MipiB частинками, якi використовуються у виготовленнi стружкових плит. Ршакова сировина ви-готовлялася шляхом подабнення на лопатевiй дробарщ для по^бнення орга-нiчних матерiалiв. Пiсля подабнення частинки висушувалися до вологостi 3 %.
Виготовлено рiпаковi частинки шляхом по^бнення на лопатевiй дробарщ для подрiбнення органiчних матерiалiв. Шсля подрiбнення частинки ви-сушено до вологосп 3-1 % в лабораторних сушильних шафах. Контроль вологосп здiйснено ваговим методом.
Фракцiйний склад ршакових частинок: 100; 75/25; 50/50; 25/75.
З метою встановлення характеру залежносп властивостей деревинних композицiйних матерiалiв вiд окремих технологiчних параметрiв сировини i ма-терiалiв та ввд технологiчних параметрiв режиму пресування зроблено класич-ний експеримент.
Сталими факторами пiд час проведения вах експериментiв були:
• споЫб пресування - перюдичний;
• метод пресування - плоске пресування;
• температура пресування - 170 °С;
• тиск пресування - 2,8 МПа;
• характер зменшення тиску пресування - плавне зниження тиску;
• товщина плити - 14 мм;
• вологкть плити - 8 %;
• щыьмсть плити - 700 кг/м3;
• конструкця плити - одношарова
• ступть оброблення поверхт плити - нешлiфовaнa;
• вологкть частинок - 3 %.
Для клею на основi смоли КФ-МТ сталими були:
• вид затверджувача - хлористий амонш;
• витрата затверджувача, % абс. сух. затв. вiд маси смоли;
• концентращя затверджувача - 20 %;
Змiнними факторами шд час проведення дослвджень впливу основних технолопчних параметрiв сировини i матерiалiв на властивостi деревинних композицшних матерiалiв прийнято: спiввiдношення деревинних i ршакових частинок у рiзних пропорщях, % (75:25, 50:50, 25:75, 0:100; кшьккть клею - 12, 14, 16), фракцшний склад частинок ршаку. Експериментальш дослiджения про-водилися у лабораторп НЛТУ Украши на лабораторному обладнанш.
Процес виготовлення зразкш складався з п'яти еташв: тдготовки ршако-во! сировини, приготування клею, змтування частинок i3 клеем, формування брикету i пресування дослiдних зразкiв. Деревинно-композицшний матерiал плоского пресування виготовлявся гарячим пресуванням обсмолених деревин-них i рiпакових ('х сумiшi) частинок. Вiдходи рiпаковоí сировини виготовляли-ся шляхом подрiбнения на лопатевш дробарцi для подрiбнения оргашчних ма-терiалiв (рис. 1). Шсля по^бнення частинки висушувалися до вологосп 3 % i сортувалися на вiдповiднi фракцií, щоб вiдокремити велит частинки.
Рис. 1. Подрiбнена ртакова сировина
Шд час виготовлення деревинно-композицшного матерiалу застосову-вався промисловий клей на основi карбамщоформальдегщно'* КФ-МТ, який вводився у стружкову масу у виглядi водяних розчишв iз затверджувачем у рiз-них кiлькостях у % по сухому вмюту смоли вiд маси абсолютно сухих части-нок. Витрата компоненлв композицiйноí клейово' сумiшi розраховувалась на ЕОМ i в необхiднiй для дослiдiв пропорцп дозувалась за масою за допомогою зважувальних приладiв.
Шдготовлений наповнювач (попередньо змiшанi деревиннi та рiпаковi частинки) змшано з клеем. Триваисть змшування становила 10 хв. Шсля цього формувався стружковий пакет у прес-форм1 Сформований стружковий пакет спресовано i знято прес-форму. Шдготовлений стружковий пакет (рис. 2) закладено в прес i спресовано за вщповщного режиму дослiднi зразки одноша-рово' плити товщиною 14 мм, щшьшстю 700 кг/м3. Виготовлялись дослщш зразки розмiрами 270x270 мм (рис. 3). Волопсть готових плит становила 7-8 %.
Рис. 2. Зовтшнш вигляд стружкового пакета тд час виготовлення до^дних зразтв деревинно-композицшного матерiалу
Набрякання за товщиною, tw
Це пояснюеться компенсащею деформацiй, обумовлених набряканням бтьшою кiлькiстю пор у стеблах ршаку, порiвняно з деревиною. Залежнiсть мае лшшний характер.
Закономiрностi впливу шлькоси клею на фiзико-механiчнi властивостi деревинних композицiйних матерiалiв наведено на рис. 6 i 7.
30 Кшыасть клею,
Як видно з рис. 6, залежнiсть водопоглинання плит вщ кiлькостi клею мае лiнiйний характер, тобто тд час збтьшення ктькосп в'яжучого у плитi 11 водопоглинання зменшуеться. Це пояснюеться тим, що внаслiдок вищих показ-никiв вмюту клею вiн пiд час твердшня закупорюе пори частинок i запоб^ае проникненню води в об'ем плити, а це зменшуе 11 водопоглинання.
30 Кшыасть клею,
Залежшсть набрякання плит вiд вмiсту в них в'яжучого наведено на рис. 7. Як видно з рисунка, вона мае обернено пропорцшний характер. Такий характер залежносп пояснюеться тим, що завдяки значно1 кшькосп клею у плил навколо частинок формуеться iзолююча плiвка з в'яжучого, яка зменшуе 1х набрякання.
Висновки. Аналiз результатiв експериментальних дослщжень законо-мiрностей впливу основних факторiв процесу на фiзичнi властивостi деревинних композицшних матерiалiв, виготовлених iз використанням рiпакових вщхо-дiв дав змогу зробити такi висновки:
1. Збшьшення вмiсту рiпакових частинок у композицп обумовлюе зростання водопоглинання та набрякання ДКМ.
2. Залежнiсть величини фiзичних показникiв ДКМ вiд вмюту клею мае обернено пропорцшний характер.
3. Використання вiдходiв з ршаку, як сировини для деревинних композицшних матерiалiв, можна розглядати як досить перспективне. Враховуючи, що щни на деревину мають тенденцию до зростання, можна стверджувати, що невдовзi вiдходи з рiпаку стануть повнощнною сировиною у виробниц-твi деревинних композицiйних матерiалiв.
Лiтература
1. Бехта П. А. Технологш деревинних плит 1 пластиюв / П. А. Бехта. - К. : Вид-во "Основа", 2004 - 780 с
Нащональний лкотехшчний унiверситет Украши
Копанский Н.М., Шепелюк О.О., Салдан Р.Й. Исследование физических свойств древесно-композиционных материалов, изготовленных с использованием рапсового сырья
Приведены результаты исследований влияния основных параметров процесса изготовления древесных композиционных материалов с использованием отходов рапса на их физические свойства. Показаны зависимости физических показателей материала от содержания рапсовых частиц и от содержания клея. Определены рациональные величины удельного содержания сырья из рапса в исходной композиции. Доказана возможность использования рапсового сырья, как альтернативной, в производстве древесных композиционных материалов, что является чрезвычайно важным для малолесных регионов Украины.
Ключевые слова: древесные композиционные материалы, стружечные плиты, растительное сырье, физические свойства, стебли рапса.
Kopansky M.M., Shepelyuk O.O., Saldan R.Y. The Investigation of the Physical Properties of Wood Composite Materials Fabricated Using Rape Raw Material
The effects of the main parameters of the process of manufacturing of wood composites using waste canola on their physical properties are studied. Dependence on the physical parameters of the material content of rape particles and the content of the adhesive is shown. The influence of these factors on the development of the material is analyzed. The rational value of the specific content of raw rapeseed in the original composition is defined. The possibility of using rapeseed raw materials as an alternative in the production of wood composite materials, which is extremely important for small wooded regions of Ukraine, is proved.
Key words: wood composite materials, particle board plant material, physical properties of wheat-rye straw, stalks of rape.
УДК630.31:658.011.51 Ст. наук. ствроб. ВЛ. Коржов1, канд. техн. наук
ст. наук. ствроб. В.С. Кудра1; С.Ю. Кокоць2
Л1С1ВНИЧО-ЕКОЛОПЧНА ЕФЕКТИВШСТЬ ВИКОРИСТАННЯ МОБ1ЛЬНО'1 КАНАТНО1 УСТАНОВКИ LARIX-3T
Представлено результати дослщжень з оцшки впливу люоичних роби iз викорис-танням мобшьно! канатно! установки Larix-3T на природне поновлення i грунтову по-верхню. Дослщження проведено на дослщних дшянках, розташованих у Сколiвських Бескидах. Встановлено, що завдяки використанню Larix-3T у середньому збертаеться 86,5 % наявного шдросту, а порушена площа становить 21,2 %. При цьому порушення грунту глибиною бшьше 6 см спостертаеться лише на 3,7 % площ^ Об'ем експлуата-цшно! ерози становить 61 м3/га, що у 5,5 раза менше, нiж у разi застосування гусенич-них тракторш.
Ключовi слова: мобшьна канатна установка, природне поновлення, грунтова по-верхня зрубiв, лiсiвничо-екологiчна ефективнiсть.
Вступ. До технолопчних процес1в первинного транспортування дереви-ни пред'являються вимоги не тiльки з позицш ефективностi та безпеки, але й екологiчностi. Застосування гусеничних або колкних лiсопромислових тракторш та лкових машин на !х базi не може забезпечити ефективне освоення важко-доступних лiсосiк, наявних у прських лiсах, що пов'язано зi складними
1 УкрНДIгiрлiс iM. П.С. Пастернака, м. 1вано-Франк1вськ;
2 директор ДП "Славське лiсове господарство"
