Введение к работе
Актуальность темы. Поиск путей более полного удовлетворения возрастающих потребностей в фанере повышенной водостойкости на карбамидоформальдегидных смолах остро стоит перед фанерной отраслью деревообрабатывающей промышленности.
Работа посвящена решению актуальной научной задачи совершенствования технологии производства фанеры, направленной на улучшение эксплуатационных и экологических характеристик последней путем модификации нафтолами используемых карбамидоформальдегидных смол (КФС).
Полученные модифицированные клеевые композиции соответствуют современным требованиям по показателям токсичности и обеспечивают получение клееной древесной продукции с высокими эксплуатационными характеристиками. Расширение сырьевой базы компонентов модификации КФС способствует расширению области применения нафтолов, снижению загрязнения окружающей среды, комплексному использованию соединений нафталинового ряда.
Эффективность предлагаемых решений получения фанеры повышенной водостойкости определяется и экологическим показателем, характеризующим низкую токсичность готовой продукции
Цель и задачи исследований. Целью исследований является разработка технологических режимов производства низкотоксичной клееной фанеры с улучшенными физико-механическими показателями на основе модифицированных нафтолами карбамидоформальдегидных смол
Основные задачи исследований:
-оценка основных показателей физико-химических и реологических свойств модифицированных клеевых композиций;
-обоснование и экспериментальное подтверждение возможности применения - и -нафтолов и исследование их применения на качественные характеристики готовой продукции
- оценка влияния модификаторов на структуру модифицированных карбамидоформальдегидных олигомеров;
-разработка оптимальных технологических режимов и составов клеев для получения низкотоксичной фанеры повышенной водостойкости;
-определение экономической эффективности использования новых модификаторов в клеевых композициях.
Научная новизна.
В работе получены следующие научные результаты:
-впервые теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность использования - и -нафтолов в качестве модификаторов карбамидоформальдегидных смол;
-разработаны математические модели, описывающие процесс получения низкотоксичной фанеры повышенной водостойкости на основе модифицированных нафтолами КФС и позволяющие прогнозировать ее качественные показатели;
-разработаны оптимальные режимы склеивания фанеры модифицированными карбамидоформальдегидными олигомерами.
Практическая значимость работы заключается в том, что научно-обоснованные, разработанные технологические решения позволят использовать в основном производстве фанеры разработанные составы модифицированных нафтолами КФС, которые:
а)- не уступают по физико-химическим свойствам промышленным аналогам, отличаются пониженным содержанием свободного формальдегида и повышенной реакционной способностью;
б)-обеспечивают получение клееной фанеры низкой токсичности и повышенной водостойкости;
в)-обеспечивают сокращение цикла прессования с получением фанеры, соответствующей требованиям стандартов на готовой продукцию.
На защиту выносятся:
-
Новые модификаторы КФС для производства фанеры повышенной водостойкости и низкой токсичности.
-
Структура модифицированных карбамидоформальдегидных олигомеров
-
Результаты исследований физико-химических и адгезионных свойств модифицированных клеевых композиций
-
Математические модели процесса склеивания фанеры, описывающие зависимость прочностных характеристик клеевого соединения и содержания свободного формальдегида в готовой продукции от соотношения компонентов клея и режимов склеивания
-
Оптимальные режимы склеивания фанеры модифицированными клеевыми композициями
Место проведения. Работа выполнена в ГОУ ВПО «Братский государственный университет» на кафедре технологии деревообработки (г. Братск).
Апробация работы. Основные положения и результаты работы были представлены и доложены на VII, VIII и IX Всероссийской научно-технической конференции «Естественные и инженерные науки – развитию регионов Сибири» (Братск, 2008-2010); на научно-практической конференции «Молодая мысль – развитию лесного комплекса» (Братск, 2010); на международной научно-практической конференции «Перспективные инновации в науке, образовании, производстве и транспорте» (Одесса,2010), на четвертой и пятой международной научно-практической интернет-конференции «Леса России в XXI веке» (Санкт-Петербург, СПбЛТА 2010), на Всероссийской научно-практической конференции «Лесной и химический комплексы – проблемы и решения» (Красноярск, 2010). Также результаты исследований отражены в научно-техническом отчете НИР «Исследование и разработка технологии производства клееных материалов на основе низкотоксичных мочевиномеламиноформальдегидных смолах» кафедры технологии деревообработки Братского государственного университета, опубликованы в открытой печати и апробированы в условиях фанерного производства ООО «ИлимБратскДОК», что подтверждается актом промышленных испытаний.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ, из них две статьи в журналах, рекомендованных ВАК. Подана 1 заявка на патент Российской Федерации (№ 2010109134).
Объём и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, основных выводов и рекомендаций, библиографического списка из 106 наименований Основной текст диссертации изложен на 155страницах, включающих 20 таблиц, 28 рисунков и 3 приложения.
