Исследование возможности применения шлифовальной пыли в качестве наполнителя карбамидоформальдегидных клеев при производстве фанеры Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

Библиографический список

1. Усачев А.М. Повышение эффективности процесса сушки сырца керамического кирпича пластического формования: автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.23.05. Воронеж: Воронежский гос. архитектурно-строительный ун-т, 2006. 24 с.

2. Математическое моделирование адсорбционно-контактной сушки керамического кирпича / О. Р. Дорняк [и др.] // Современные энергосберегающие тепловые технологии (сушка и термовлажност-ная обработка материалов) СЭТТ-2011 : труды 4 международной научно-практической конференции. М., 2011. Т. 1.

С. 150-157.

3. Дейч М.Е. Гидродинамика двухфазных сред. М. : Энергоатомиздат, 1981. 472 с.

4. Исаченко В.П. Теплообмен при конденсации. М. : Энергия, 1977. 240 с.

5. Техническая термодинамика / В.Н. Крутов, С.И. Исаев, И.А. Кожинов [и др.]. М.: Высшая школа, 1991. 384 с.

6. Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества: Справочник. Л. : Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1989. 701 с.

7. Дуб Я.Т., Шкурченко В.Л. Щелевые расходомеры. Киев: Изд-во Наукова думка, 1972. 86 с.

УДК 674-419.32

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ШЛИФОВАЛЬНОЙ ПЫЛИ В КАЧЕСТВЕ НАПОЛНИТЕЛЯ КАРБАМИДОФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ КЛЕЕВ ПРИ

ПРОИЗВОДСТВЕ ФАНЕРЫ

кандидат технических наук, профессор, профессор кафедры механической технологии

древесины В. С. Мурзин кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры механической технологии

древесины Т. Л. Ищенко кандидат технических наук, доцент кафедры механической технологии древесины

Е. В. Кантиева

кандидат технических наук, доцент кафедры механической технологии древесины

Л. В. Пономаренко кандидат технических наук, доцент кафедры механической технологии древесины

О. В. Лавлинская

ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»

schenko @таП.ш

В настоящее время в производстве фанеры широкое применение находят наполнители, в основном это каолин, гипс и древесная мука [1, 2, 3]. Их применение

необходимо при использовании синтетических карбамидоформальдегидных смол (КФС) и фенолформальдегидных смол (ФФС), имеющих низкую вязкость. Осо-

бенно при использовании березового шпона, поскольку древесина березы отличается высокой проницаемостью. В этом случае использование наполнителя позволяет, в первую очередь, снизить излишнее проникновение клея в древесину и повысить прочностные свойства клеевого шва.

Однако в цехах по производству фанеры скапливается достаточно большое количество шлифовальной пыли, которая является отходом производства и источником загрязнения окружающей среды.

Её использование в настоящее время ограничено возможностью сжигания в топках сушильных барабанов цехов по производству древесностружечных плит, при наличии подобных цехов в комплексном деревообрабатывающем предприятии или использованием для установок по производству топливных брикетов.

Целью данной работы является изучение дополнительных возможностей использования шлифовальной пыли, в частности, в качестве наполнителя КФС в производстве березовой фанеры.

Известно, что адсорбционные способности органического наполнителя зависят от его фракционного состава, который для шлифовальной пыли в свою очередь определяется размерами зерен абразивов и режимами шлифования (скоростью подачи, толщиной снимаемого слоя и т.д.). Поэтому результаты, полученные для одного фанерного завода по фракционному составу нельзя распространять на все фанерные предприятия.

В опытах использовались следующие материалы: березовый шпон ОАО «Гриба-новский ДОК» толщиной 1,5 мм влажностью 7,5 %, смола КФ-МТ-15 произведен-

ная на ЗАО «Химсинтез» г. Чапаевск, Самарской области и смола КФ-Н-66Ф используемая на Костромском фанерном заводе «Фанплит-1», а также шлифовальная пыль, полученная при шлифовании березовой фанеры на ООО «Кюммене-Чудово» г. Чудово, Новгородской области.

Шлифовальная пыль сортировалась на вибросите на три фракции ^°2|,

_+°°11285. Выход фракции был соответственно 31,42 %, 19,33 %, 43,30 %.

Особенностью шлифовальной пыли является то, что при добавлении ее в количестве более 2 м.ч. на 100 м.ч. КФС клей приобретает настолько вспененный характер, что невозможно точное определение его вязкости с помощью вискозиметра ВЗ-4 с диаметром отверстия 4 мм. Поэтому достоверные результаты по вязкости предполагается получить в дальнейших исследованиях при использовании ротационного вискозиметра.

Следует отметить, что в условиях работы лаборатории вуза (ограниченные возможности получения необходимых партий свежей смолы) использовались КФС при хранении при температуре +4 °С в течение двух месяцев. При этом контролировались вязкость смолы и продолжительность отверждения, а также оценивались прочность склеивания, о чем упоминается ниже.

Последовательность введения компонентов в смолу - шлифовальная пыль, перемешивание - 3 мин, отвердитель в виде порошка хлористого аммония, перемешивание - 3 мин, выдержка клея - 5 мин до нанесения на шпон, сборка пакетов и выдержка - 5 мин до загрузки в пресс. Ре-

цептура клеев приведена в таблице.

Таблица

Рецептура клеев

Рецепт клея, № п/п Марка смолы Количество хлористого аммония, м.ч. Фракция наполнителя Количество наполнителя, м.ч.

1 -

2 2

3 КФ-Н-66Ф 1,0 025 4

4 6

5 025 -

6 025 2

7 025 3

8 025 4

9 018 1

10 КФ-МТ-15 1,0 018 2

11 018 3

12 0125 0,5

13 0125 1

14 0125 1,5

15 0125 2

Полученным клеем склеивали 3 х слойную фанеру форматом 400x400 мм, толщиной 4 мм при расходе клея 120 г/м2 клеевого шва, удельном давлении - 1,8 МПа, температуре плит пресса - 140°С, продолжительности выдержки в прессе - 2 мин.

В первой серии опытов исследовалось влияние количества наполнителя фракции прошедшей через сито 0,25 мм на прочность склеивания фанеры с использованием клея на основе смолы КФ-Н-66Ф, имеющей начальную вязкость 60 секунд по ВЗ-4 (сопло 4 мм) при температуре 22°С и время желатинизации при 100°С с 1 % хлористого аммония - 60 секунд.

Как показали результаты опытов (рис. 1) введение в малотоксичную нева-куумированную смолу КФ-Н-66Ф низкой вязкости шлифовальной березовой пыли,

проходящей через сито 0,25 в количестве 3-4 % обеспечивает повышение прочности склеивания на 39 %.

Для смолы КФ-МТ-15 вязкостью 60 секунд по ВЗ-4 оптимальная доля наполнителя также находилась в данных пределах и показатели прочности склеивания были аналогичны.

Для второй серии опытов использовалась шлифовальная пыль фракции

+0.25 +0.25 +0.18 - ' -0.18 ' -0.125 '

В связи с невозможностью получения смолы КФ-Н-66Ф данная серия опытов проведена с использованием смолы КФ-МТ-15, хранившейся в холодильнике в течение двух месяцев и имеющей следующие показатели - вязкость 100 секунд по ВЗ-4 (начальная вязкость 60 с при t=22 °С), продолжительность желатинизации при 100 °С - 80 с (начальная 51 с).

■количество наполнителя. Рис. 1. Влияние наполнителя (несортированной шлифовальной пыли) на прочность фанеры

Результаты второй серии опытов, представленные на рис. 2, показали, что введение шлифовальной пыли фракции прошедшей через сито 0,25 малоэффек-

тивно, поскольку КФС имеет достаточно высокую вязкость. Прочность склеивания увеличилась всего на 12,8 %.

■0,25 —♦—ода —■—0,125

Рис. 2. Влияние наполнителя разной фракции на прочность фанеры

Однако при использовании более мелких фракций получено значительное увеличение прочности. Причем с уменьшением размера частиц снижались и оптимальные доли наполнителя.

Так, например, для фракции, прошедшей через сито 0,18 оптимальная доля наполнителя составляет 1 м.ч. на 100 м.ч. смолы, при этом прочность склеивания возрастала 35 %, для фракции, проходящей через сито 0,125 с 1 м.ч. наполнителя соответственно на 63 %.

Полученные результаты свидетельствуют о целесообразности применения шлифовальной пыли полученной при шлифовании березовой фанеры в качестве наполнителя для КФС.

Необходимый отсев крупной фракции шлифовальной пыли может быть исключен изменением режимов шлифования или повторным измельчением шлифовальной пыли, что требует продолжения исследований в данном направлении.

Библиографический список

1. Разиньков Е.М., Мурзин В.С., Кан-тиева Е.В. Технология и оборудование клееных материалов и древесных плит. Воронеж, 2007. 348 с.

2. Мурзин В.С., Кантиева Е.В., По-номаренко Л.В. Эффективность применения наполнителей при производстве фанеры на малотоксичных карбамидоформаль-дегидных смолах // Лесотехнический журнал. Воронеж: ФГБОУ ВПО ВГЛТА, 2012. №3(7) С. 20-24.

3. Лавлинская О.В., Бельчинская Л.И., Мурзин В.С., Миронов И.В. Влияние различных наполнителей на свойства фанеры на карбамидоформальдегидных клеях // Современные технологические процессы получения материалов и изделий из древесины: материалы Всерос. научн.-техн. конф. с междунар. участием. Воронеж: ВГЛТА, 2001. С. 60-63.

УДК 630*526.5

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ДРЕВЕСНЫХ СТВОЛОВ В НАСАЖДЕНИИ

доктор технических наук, профессор, профессор кафедры автоматизации производственных

процессов В. С. Петровский кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, доцент кафедры лесных культур, селекции

и лесомелиорации В. В. Малышев ассистент кафедры автоматизации производственных процессов Ю. В. Мурзинов ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»

appvglta@bk.ru

При решении задач математического моделирования поперечного раскроя древесных стволов на сортименты необходимо знать не только число стволов, средний

диаметр и среднюю высоту, но и конкретные размеры отдельных стволов на момент проведения изреживаний и сплошных рубок.