CC BY
85
формальдегида из плит по классу Е1 введен по аналогии с зарубежными стандартами, но в отличие от них он не коррелируется с отечественной санитарно-гигиенической нормой ПДК для воздуха жилых помещений, которая на порядок жестче зарубежных.
Наконец, шестым направлением является разработка и производство высококачественных вспомогательных материалов, таких как бесконечные широкие шлифовальные ленты, текстурные бумаги с качественной печатью, меламин и др.
Для направления усилий довольно разобщенных научных коллективов НИИ и ВУЗов, занимающихся проблемами плит необходимо, чтобы Минэкономики РФ и Миннауки РФ создали объединенный координационный совет по плитам. Предлагаемая научно-техническая политика в области ДСтП и другие меры позволят в определенной степени затормозить разрушение отрасли и обеспечит некоторые стартовые возможности при ее возрождении в будущем.
ДРЕВЕСНОВОЛОКНИСТЫЕ ПЛИТЫ ТИПА МБР, ПОЛУЧЕННЫЕ ПО МОКРОМУ СПОСОБУ ПРОИЗВОДСТВА
ЛИ. КАЦ, БГТУ, г Минск,
Т В. СОЛОВЬЕВА
Рыночная эргономика предъявляет требования к использованию в промышленности и строительстве дешевых, недефицитных материалов, заменяющих природные. Одним из таких материалов являются Древесноволокнистые плиты (ДВП) средней плотности, плиты МОР. Они обладают однородной структурой, размерной стабильностью, легкостью обработки, теплостойкостью, хорошей звукопоглощающей способностью, имеют широкий диапазон плотности от 500 до 800 кг/м' и толщин - от 3 до 50 мм. По своим физико-механическим показателям плиты МОР не уступают цельной древесине и успешно ее заменяют.
Основным в производстве плит МБР в мировой практике является сухой способ, реализуемый на специальных установках непрерывного действия. На территории Республики Беларусь имеются заводы, выпускающие твердые ДВП по мокрому способу производства, которые могут быть приспособлены для получения плит типа МОР. Отсутствие технологии изготовления таких плит по мокрому способу поставило перед нами задачу по ее разработке. В связи с этим были проведены исследования в лаборатор-
ных условиях на оборудовании фирмы Zemak в цехе ДВП ПО «Борисовдрев». Для изготовления плит использовалась промышленная древесноволокнистая масса, полученная на установке УГР-02 из смешанного сырья с преимущественным содержанием лиственных пород. Степень помола массы - 20-22 ДС. В качестве связующего применялась малотоксичная фенолофор-мальдегидная смола 8 %-ой концентрации с расходом 2,5 % к волокну. Гидрофобиза-тором служила гачевая эмульсия с расходом 2 % к волокну. Проклеивающие добавки осаждались на волокна 2 %-ой серной кислотой, которая вводилась в массу до значения pH 4,4. Было установлено, что по сравнению с получением плит МБР сухого способа производства мокрый способ имеет следующие преимущества: 1) достигается экономия энергии на размол за счет снижения степени помола волокна с 35-45 ДС до 20-22 ДС; 2) сокращается расход связующих веществ в 3 раза; 3) повышается водостойкость плит и снижается их токсичность. Это подтверждает целесообразность перепрофилирования предприятий на выпуск плит типа МОР.
При производстве ДВП приходится сталкиваться с рядом проблем, связанных с необходимостью получения плит с высокими физико-механическими показателями при пониженной плотности.
Физико-механические свойства древесных композиционных материалов в значительной степени определяются глубиной отвердения связующего и физикохимическими процессами, протекающими на границе раздела фаз полимер-древесина. Последние зависят прежде всего от степени разработки древесных волокон, их пластичности и реакционноспособности.
Проведенные исследования по изучению влияния различных реагентов на процесс получения и качества волокнистых полуфабрикатов показали, что карбамид (реагент щелочного характера) на стадии пропарки щепы ускоряет процесс размола и повышает качество плит. Отмечается снижение нагрузки на главный двигатель с 42 до 37 А для дефибра-тора и с 15 до ] О А для рафинатора.
Карбамид способен вызвать изменения в древесинном веществе, повышающие его реакционную способность. Используемые растворы карбамида в воде имели pH 7,2-7,5. Обработка древесины перед размолом такими слабощелочными растворами способна вызвать лишь гидролиз сложноэфирных связей между уроновыми кислотами и лигнином с появлением новых гидроксильных групп, а также отщепление ацетильных и карбоксильных групп гемицеллюлоз. То есть глубокой деструкции древесины не происходит. В то же время, создаются необходимые условия для образования новых химических связей. Именно это и способно вызывать улучшение физикомеханических показателей качества плит.
Это выражается в увеличении степени помола с 15 до 18,3 ДС и прочности с 35 до 49 МП, кроме того, создается возможность снизить температуру и продолжительность пропаривания без ухудшения прочностных свойств получаемых плит. Снижение температуры прессования на 20 °С позволяет сэкономить около 100000 кДж тепловой энергии на тонну сырья.
Одним из основных компонентов древесины, отвечающим за прочностные показатели древесноволокнистых плит, является лигнин. Поэтому особенно интересно изучить механизм его взаимодействия с карбамидом в условиях, близких к параметрам размола щепы и горячего прессования плит типа MDF.
Для определения направления процессов, протекающих между лигнином и карбамидом, нами были проведены исследования изменения молекулярно-массового распределения образцов лигнина Бьеркмана, обработанных растворами карбамида с расходом 3,6 % и 12 %, в течение 1,3 и 5 мин, при температуре 160 °С, методом фракционирования на сефадексе.
Молекулярно-массовое распределение (ММР) определялось методом гель-хроматографии, для которой использовалась колонка, диаметром 15 мм, содержащая 100 см геля (сефадекса марки G-50). В качестве элюэнта применяли 0,2 М раствор хлористого лития в диметилсульфоксиде (ДМСО). Фракционированию подвергли около 1 мг препарата лигнина в виде 0,1 %-го раствора, отбирая фракции элюэнта объемом 2,5-3,5 мл с помощью автоматического коллектора типа Labi тех 301 В. Такое количество образца позволяет определять содержание лигнина в отдельной фракции без разбавления растворителем, измеряя только ее оптическую плотность при 280 нм.
Для количественной характеристики происходящих изменений во фракционном составе образцов исходного и обработанного лигнина гель-хроматограммы (кривые зависимости оптической плотности от элюэнтно-го объема) были разделены на три фракции:
1. С молекулярной массой более
4000.
2. С ММ в пределах 1000-4000 (как показали исследования, это основная фракция в исходном лигнине).
3. С ММ ниже 1000.
Анализируя результаты гель-хроматографии, нужно отметить конкуренцию конденсационных и деструк-ционных процессов, протекающих при
воздействии на лигнин карбамида и температуры. Это связано с активным протеканием реакций сшивки карбамида с лигнином в начальной стадии и термической деструкцией лигнина при длительной термообработке.
Анализируя приведенный материал, можно сделать следующие выводы:
1. Существует возможность организации производства плит типа МБР на базе
комплекта технологического оборудования для мокрого способа.
2. При взаимодействии карбамида с древесиной происходит ряд конкурирующих между собой превращений как конденсационного, так и деструкционного характера.
3. Использование карбамида в качестве активирующего реагента перед пропариванием щепы позволяет существенно повысить физико-механические показатели плит МОР.
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА И РАЗВИТИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА ФАНЕРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПЕРЕДОВОЙ ТЕХНИКИ
А.Т. ОРЛОВ, я*, т. н., АОЗТ«ЦНИИФ»
В 1998 г. 37 предприятиями было изготовлено 1094,72 тыс. м3 фанеры, в том числе, поставлено на экспорт 726,6 тыс.м3, или 66,4 %. Основной формат фанеры 1525 х 1525 мм, выпуск которой составил 788,85 тыс. м3, или 72,2 %.
Производство большеформатной фанеры освоено на 8 фанерных предприятиях: ОАО ЛХК «Братский ЛПК» (2440 х 1220 мм), ОАО «Пермский ФК» (2440 х 1220 мм), 000 «Сыктывкарский ФК» (2440 * 1220 мм), ОАО «Фанком» (2440 4 1220 мм), ЗАО «Архангельский ФЗ» (1830 х 1525 мм), АО СП «Чудово-РВС» (1220 х 2440 мм), АО «Усть-Ижорский ФК» (3000 х 1500 мм - стыкованная), ОАО «Парфинский ФК» (3000 х 1500 мм - стыкованная). В 1998 г. объем производства большеформатной фанеры составил 305,85 тыс. м3, или 27,8%. На АО «Пермский ФК», 000 «Сыктывкарский ФЗ», АО СП «Чудово-РВС» выпускается ламинированная фанера, объем производства которой составляет 25,68 тыс. м3 к общему объему фанеры - 2,3 %, из которой 13,0 тыс. м3 поставлено на экспорт. На ЗАО «Архангельский ФЗ» и АО ФЗ «Власть труда» освоено производст-
во трудногорючей фанеры, выпуск которой составил, соответственно, 9,3 тыс. м и 2,36 тыс. м3, или 1,06 % от общего объема. Весь объем трудногорючей фанеры потреблялся на внутреннем рынке, в основном в вагоностроении. В небольших объемах производится фанера бакелизированная, 1220 м3 -0,1 %. Фактически прекращено производство фанеры декоративной и авиационной.
В 1998 г. суммарно 37 предприятий работали всего на 61 % от их мощности.
Причинами, сдерживающими рост объемов, являются: отсутствие оборотных средств и слабая техническая база отрасли.
Исходя из приведенных данных, первоначальными задачами развития фанерной промышленности и увеличение экспортного потенциала на 2000-2005 гг, являются восстановление машиностроительной базы и организация производства высокоэффективного технологического оборудования.
Ведущие фанерные предприятия, имеющие значительные экспортные поставки в 1997-1999 гг. и, учитывая, что внешний рынок предъявляет высокие требования к
