Введение к работе
А_к_1_У_а^ь_н_о_с_1Ь Р_р_о_б_л е_^ к._Как_известно,_разг_.
работка новых элективных материалов на основе побочных веществ (отходов) производства является одним из приоритетных направлений развития науки и техники. Одним из источников расширения сырьевой база местных строительных материалов являются отходы химической переработки древесины, к которым откосятся гидролизный лигнин и лигнссульфонаты. В настоящее время в стране накоплены огромные количества таких веществ. Только третья часть из них используется, да и то, в основном, в качестве топлива. А остальные либо вывозятся в отвал (гидролизный лигнин), либо сбрасываются в водоемы (лигносульфонаты), что приводит к загрязнению природной окружающей среды и нерациональному использованию древесного сырья.
Накопленный опыт не позволяет разработать научно-обоснованные рекомендации по совместному использованию этих веществ в составе прессмасс и получать прессованные материалы с гарантированно высокими свойствами. Причина этого состоит не столько в отсутствии фактического материала, ко, в основном, в том, что нет единого подхода к природе процессов происходящих при изготовлении подобных материалов, рехимач их переработки и требованиям предъявляемым к исходным веществам. Это затрудняет сделать четкие выводы о возможности эффективного применения гидролизного лигнина и лигносульфонатов в производстве прессованных строительных материалов. Развитие полкОтруктурной-теории композиционных строительных материалов создало предпосылки к созданию теоретической и методо^, логической базы разработки составов и технологии прессованных строительных материалов на различных вида-: сырья.
Цель р а .6 о т ы - исследование сзойств и состава связующего с использованием гидролизного лигнина и лигносульфонатов на' аммониевом основании, разработка прессмассы для изготовления прессозанных строительных материалов с таким связующим, а такхе создание технологии изготовления таких материалов опирающейся на основные положения полиструктурной теории композиционных строительных материалов.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи:
- установить зависимости свойств связующего от совместного влияния древесного гидролизного лигнина и лигносульфонатов;
-установить зависимости свойств прессованных строительных
- 4 .-
материалов от состава прессмасс и режимов изготовления;
- оптимизировать составы и технологию их переработки.
На защиту выносятся:
-результаты экспериментально-теоретических исследований совместного влияния гидролизного лигнина и лигносульфонатов яг аммониевом основании на свойства связующего на основе карбамидо-формальдегидной смолы;
результаты экспериментально-теоретических исследований закономерностей взаимодействия компонентов полученного связующего с компонентами прессмасс, а также результаты оптимизации составог прессмасс и режимов льезотермического метода получения строительных материалов;
результаты экспериментальных исследований влияния дисперсности гидролизного лигнина на' свойства связующего и прессмассы;
связующее на основе карбамидоформальдегидной смолы, модифицированное лигносульфонатом на аммониевом основании и наполненное гидролизным лигнином, а также прессмасса на основе полидисперсного заполнителя, включающая древесную стружку и гидролизные лигнин.
Научная новизна работы. Впервые выявленс совместное влияние отходов химической переработки древесины - гидролизного лигнина и лигносульфонатов на свойства связующего кг основе карбамидоформальдегидной смолы. Установлены зависимости свойств прессованных строительных материалов от состава пресс-масс, дисперсности заполнителя и режимов изготовления. Определена возможность активации и пластификации компонентов связующего у прессмасс непосредственно при пьезотермообработке. Выявлены у описаны основные закономерности взаимодействия компонентов пресс-масс при их подготовке, переработке и кондиционной выдержке. Предложен новый метод оценки дисперсности гидролизного лигнина, с также критерий, определяющий поведение его частиц при. формировании структуры и свойств связующего и материала.
Впервые выполнен анализ структуры и свойств прессованны? строительных материалов с позиции полиструктуркой теории. Этс позволило не только объяснить закономерности образования внутренней структуры материала , но и обеспечило возможность создали? нового материал в котором полностью реачизовачы потенциальные во; мощности ингридиентов к химическому взаимодействию.
Практическое значение. Разработаны составы связующего Kjip_e^Mac^a_Ha_o^oBe_oTxoflg3_oT_xiiMH4ecKoii._ пере-_ работки древесины гидролизного лигнина и лигносульфонатоз на аммониевом основании, отличающиеся высокими физико-механическими свойствами и низкой токсичностью. Показана целесообразность использования вторичного сырья б производстве прессованных строительных материалов, что позволяет экономить сырьевые ресурсы, решает экономические и экологические задачи. Получены математические модели, позволяющие прогнозировать и оптимизировать составы связующего и прессмассы, а также режимы пьезотермообработки. Предложены номограммы для определения составов связующего и прессмасс в производственных услозиях. Производственная апробация прессованных строительных материалов подтвердила эффективность их применения в качестве заменителей древесностружечных плит.
Реализация работы. Разработанные составы связующего и прессмасс на основе отходов от химической переработки древесины, получили промышленное внедрение в Кададинском опытно-произзодстзенном лесхозе (р.п. СоснозоОорск, Пензенской обл.)
Апробация работы. По основным положениям диссертации и полученным результатам сделаны доклады и сообщения ка зональных научно-технических конференциях и семинарах "Повышение эффективности и качества сельскохозяйственного строительства" (Саратов, 1932); "Производство и применение композиционных материалов ка основе отходов промышленности с целью охраны окружающей среды" (Пенза, 1982); "Использование отходов промышленности в ка-*-честве модифицирующих добавок в технологии строительных материалов (Пенза, 1982) "Решение проблемы охраны окружающей среды путем использования отходов промышленности в композиционных материалах" (Пенза, 1983) "Композиционные строительные материалы с использованием отходов промышленности" (Пенза, 1984); II Международной научно-практической конференции "Вопросы планировки и застройки городов" (Пенза, 1935).
П у б л и к а ц и и. Основные положения работы опубликованы в 20 статьях и сообщениях, защищены 4 авторскими свидетельствами.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка использованных литературных источников и приложения; работа изложена на 232 машинописных страницах, она содержит 49 рисунков и 9 таблиц, биб-
