Введение к работе
Актуальность темы. В основных направлениях развития производства древесностружечных плит намечены и реализуются планы по повышению качества и увеличению производственных мощностей реконструкцией действующих цехов и строительством новых заводов. В связи с увеличением производственных мощностей в последние годы обнаруживается тенденция снижения запасов здорового сырья, его дефицитности и возникает необходимость вовлечения в технологию неиспользуемых отходов, не находящих применения из-за несоответствия их приемочным требованиям.
На территории Сибири в настоящее время находится большое число мелких лесопильных и деревообрабатывающих предприятий действующих и ликвидированных в течение последних десяти лет. Отходы таких предприятий по тем или иным причинам не использовались и пролежали на открытом воздухе более 1-2-х лет, а применение их сегодня в различных производствах должно подкрепляться научными основаниями, обеспечивая, таким образом, качество и безопасность выпускаемой продукции. Кроме того, очищение территорий от указанных отходов способствует повышению экологичности и уменьшению пожароопасности полигонов. Вопросами утилизации неиспользуемых отходов занимаются многочисленные ученые как в России, так и за рубежом, поэтому их вовлечение в технологию производства древесностружечных плит является вполне своевременной и актуальной задачей.
Настоящая работа посвящена исследованию возможности использования в производстве древесностружечных плит некондиционного сырья – отходов деревообрабатывающих и лесопильных производств, находившихся на открытом воздухе более года.
Актуальность темы обусловлена необходимостью расширения номенклатуры сырьевой базы, повышения эффективности производства древесностружечных плит за счет увеличения производительности головного оборудования, уменьшения себестоимости готовой продукции с сохранением качественных показателей последней.
Цель и задачи исследований.
Целью работы является повышение эффективности производства древесностружечных плит за счет вовлечения в технологию неиспользуемых отходов деревообрабатывающих производств, находившихся на открытом воздухе более года.
Для достижения поставленной цели в работе необходимо было решить следующие задачи:
- обосновать состав древесной композиции и содержание в ней некондиционного сырья;
- обосновать составы растворов, обеспечивающих компенсацию кислотности некондиционного сырья;
- разработать оптимальные стружечно-клеевые композиции, обеспечивающие получение древесностружечных плит, соответствующих требованиям отечественного и европейского стандартов;
- разработать рациональные технологические режимы производства плит;
- разработать математическую модель описания технологического процесса производства древесностружечных плит, позволяющую прогнозировать их качественные показатели и определять оптимальные параметры режимов прессования;
- рассчитать экономическую эффективность разработки.
Научная новизна.
-
Исследована и доказана возможность использования некондиционного сырья в производстве древесностружечных плит.
-
Установлены сырьевые составы и составы клеевых композиций, обеспечивающие компенсацию отрицательного влияния кислотности некондиционного сырья на качественные показатели древесностружечных плит.
-
Впервые разработана математическая модель описания процесса изготовления ДСтП с использованием некондиционного сырья, позволяющая определять оптимальные технологические режимы и прогнозировать качественные показатели плит.
На защиту выносятся:
- обоснование составов древесных композиций, содержащих некондиционное сырье;
- обоснование составов клеевых композиций, обеспечивающих компенсацию кислотности некондиционного сырья;
- обоснование составов стружечно-клеевых композиций, обеспечивающих получение древесностружечных плит, соответствующих требованиям ГОСТ 10632-2007;
- обоснование рациональных технологических режимов изготовления ДСтП;
- математическая модель описания процесса изготовления ДСтП, позволяющая прогнозировать качественные показатели и определять оптимальные параметры режимов изготовления плит.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается адекватностью разработанных уравнений регрессии; современными средствами научных исследований, включая спектрофотометрию; положительными результатами разработки, внедренными в производство.
Личный вклад автора.
Вклад автора заключается в постановке и решении задач теоретического,
экспериментального и прикладного характера. Автором выполнены эксперименты и проведены промышленные испытания.
Автору принадлежат основные идеи опубликованных в соавторстве и использованных в диссертации научных работ.
Апробация paботы.
Результаты проведенных исследований докладывались на международных конференциях: «Перспективные инновации в науке, образовании, производстве и транспорте» (Украина, 2010), IV, V – й конференциях «Леса России в XXI веке», Санкт-Петербург, ЛТА, 2010; Всероссийских научно-технических конференциях: VII, IX, X – й конференциях «Естественные и инженерные науки – развитию регионов Сибири» (Братск, БрГУ, 2008-2011); «Химико-лесной комплекс – проблемы и решения» (Красноярск, СибГТУ, 2010), а также городских научно-технических конференциях «Молодая мысль – развитию лесного комплекса» (Братск, 2010, 2011).
Публикации.
Основные результаты диссертационной работы изложены в 11 научных печатных работах, в т.ч. в 3-х рецензируемых ВАК. Получено положительное решение по заявке на изобретение в Роспатент от 24.06.11 г. (Регистрационный номер заявки 2010110847)
Объем и структура диссертации.
Диссертационная работа состоит из введения, 5 разделов, выводов, списка литературы из 112 наименований, 2 приложений, 78 страниц текста, содержит 37 рисунков и 39 таблиц.
