Рассылка

Для того, чтобы получать уведомления о новых номерах журнала, оставьте свой E-mail адрес.



4 номер за 2018 год

Содержание 4 номера
за 2018 год

MULTIVARIATE REGRESSION OF THE MAIN PHYSICAL PARAMETERS OF SCOTS PINE GROWN ON LOWLAND AND MOUNTAIN SITES

The research described in this paper was aimed at finding an appropriate regression model to characterise the relationship between density, earlywood/latewood proportion, and compression strength of Scots pine grown at different sites. The large scale multivariate regression study has been preceded by a small scale study to relate the density of various anatomical regions to compression strength. This study also served to verify the suitability of the applied hyperbolic tangent function. Using this function, the differences of the main anatomical parts can be revealed. The multivariate regression that followed analysed the compression strength as a function of density and earlywood/latewood proportion. The resulting regression coefficients characterize the differences between Scotch pine grown on lowlands and in mountains. Besides providing physically meaningful information concerning the investigated parameters, the regression model adequately fits the experimental data.
Keywords: multivariate regression, Scots pine grown on lowlands and highlands, differences of the main anatomical parts, density, latewood-earlywood proportion , compression strength.

Авторы: V. Csanady

НОВЫЙ СПОСОБ РАСПИЛОВКИ БРЕВЕН

В статье проводится анализ способов раскроя бревна, от которого во многом зависят размеры и качество получаемой продукции, а также, отмечается, что одним из факторов, влияющих на выход, является ориентация пластей продукции относительно годичных слоев древесного материала. Кроме того, приводятся характеристики новых современных способов распиловки древесного сырья в зависимости от ориентации годичных слоев. Рассматриваются случаи распиловки бревна, где пропил пиловочного бревна может быть параллельно оси бревна или параллельно образующей бревна и даются преимущества способа распиловки круглых лесоматериалов параллельно образующей. Показывается, что при наличии современного оборудования можно распиливать круглый лесоматериал и другим способом, получая при этом выход пиломатериалов радиальной распиловки около 50 %.
Ключевые слова: бревно, способ раскроя бревна, ориентация годичных слоев, пласть, пиломатериал, пропил, радиальный раскрой

Авторы: В.П. Суров, Е.Г. Владимирова, А.В. Соболев

ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ДРЕВЕСНО-НАПОЛНЕННЫХ КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИЛАКТИДА С ЦЕЛЬЮ СОЗДАНИЯ БИОРАЗЛАГАЕМЫХ УПАКОВОК

Упаковка - это одна из первостепенных факторов, оказывающих значительное влияние на решение потребителя о покупке товара. Грамотный дизайн упаковки дает возможность выделить продукт среди конкурентов, привлечь внимание целевой аудитории, поднять настроение покупателю, вызвать доверительное отношение к бренду. В настоящее время упаковочные материалы из различных видов полимеров являются популярным и широко применяемым видом тары, но при этом такие материалы оказывают серьезную нагрузку на экологию. В этой связи актуальной является разработка новых видов биоразлагаемых материалов для упаковочной индустрии. В статье рассмотрена возможность использования для упаковки композиционного материала на основе полилактида (PLA) и наполнителя из измельченных отходов биомассы. Установлено, что PLA упаковка с добавлением 50 % древесного наполнителя обеспечит высокие прочностные характеристики с возможностью создания контейнерной упаковки, а также обеспечит высокую скорость биодеградации использованной упаковки, снижая, тем самым, экологическую нагрузку на окружающую среду. При этом стоимость такого композита будет сравнима со стоимостью синтетических полимеров получаемых из невозобновляемого углеводородного сырья.
Ключевые слова: дизайн, упаковочный материал, биоразлагаемый полимер, полилактид, древесный наполнитель, термомодифицирование.

Авторы: Н.Р. Галяветдинов, Р.Р. Сафин, Г.А. Талипова, В.И. Петров

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЕДЕЛА ПРОЧНОСТИ КЛЕЕВОГО СОЕДИНЕНИЯ ПРИ СКАЛЫВАНИИ ВДОЛЬ ВОЛОКОН ТЕРМИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННОЙ ДРЕВЕСИНЫ ДУБА (QUERCUS ROBUR L.)

В настоящее время для улучшения свойств древесины широко используется термическая обработка. Одним из способов обработки является термическое модифицирование. Термическое модифицирование - это высокотемпературный процесс обработки древесины без доступа кислорода. В результате в древесине происходят структурные изменения, которые приводят к изменению свойств. Одним из таких свойств является снижение водопоглощения, что может повлиять на склеивание ТМД клеями, для отверждения которых необходимо присутствие воды. В статье приведены результаты исследования предела прочности клеевого соединения при скалывании вдоль волокон термически модифицированной древесины дуба (Quercus robur l.). Рассмотрены три вида клея: Kleiberit 303. 0, Titebond II Premium и PUR 501. Отдельное внимание уделено отбору и изготовлению образцов. Приведены результаты испытаний. Даны рекомендации.
Ключевые слова: термически модифицированная древесина, дуб, склеивание, предел прочности при скалывании.

Авторы: Д.В. Усов, Е.Г.Владимирова

ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ ЦЕМЕНТНО-СТРУЖЕЧНЫХ ПЛИТ ПРИ ПОМОЩИ ГИДРОФОБИЗАТОРОВ

Изучено влияние кремнийорганических водорастворимых и водонерастворимых соединений и выбор оптимальных гидрофобизаторов для модификации цементно-стружечных плит. Проведены экспериментальные исследования на определение нормальной густоты, сроков схватывания и исследования кинетики тепловыделения при гидратации цементного теста.
Ключевые слова: цементно-стружечные плиты, модификация, добавки, гидрофобизатор, цементное тесто, гидратация.

Авторы: А.А. Калимуллин, Р.Р.Богданов, Ф. В. Назипова

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТЕРМИЧЕСКОГО МОДИФИЦИРОВАНИЯ ДРЕВЕСИНЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАДАННОГО ЦВЕТА

Термическая обработка широко применяется для изменения механических, физико-химических, теплофизических, биологических и других свойств древесины. К таким технологическим процессам относятся сушка и термическое модифицирование. Термомодифицирование - это нагрев древесины без доступа кислорода, сопровождающийся ее термической деструкцией. Термически модифицированная древесина может использоваться в качестве конструкционных и отделочных материалов. Это ставит задачу определения ее теплофизических, физико-химических, биологических и декоративных свойств, а также их изменение при термической обработке. Стоит задача определения оптимальных параметров технологических процессов для получения термомодифицированной древесины с заданными свойствами, в том числе цветовыми параметрами. В статье приведены результаты экспериментально-расчетных исследований цветовых характеристик древесины березы, их изменение в процессе термического модифицирования.
Термодеструкция является сложным многостадийным физико-химическим процессом. Термическое разложение материала вызывает изменение его состава, структуры, что сопровождается изменением его свойств. Древесину можно рассматривать как многокомпонентный композиционный материал, состоящий из гемицеллюлозы, целлюлозы, лигнина и др. компонентов. Каждый из компонентов разлагается в своем диапазоне температур, что обуславливает многостадийность процесса термической деструкции. Степень термической деструкции материала определяется кинетикой протекания каждой стадии и степенью ее завершенности. Кинетика термического разложения древесины может быть определена по результатам термогравиметрических экспериментов. В статье предложена модель определения цветовых характеристик древесины как функции степени завершенности отдельных стадий термической деструкции. Для идентификации использована модель разложения цвета на GRB составляющие. На основе полученных соотношений предложена модель, позволяющая определить степень модифицирования древесины по ее цвету. Приведена математическая модель для расчета оптимальных параметров технологического процесса термомодифицирования для получения материала заданного цвета. В качестве примера приведены результаты исследования по цветовым параметрам степени термической деструкции древесины березы промышленного производства. Получены оптимальные технологические режимы для производства древесины данного цвета. Решения получены для изотермических и неизотермических режимов.
Ключевые слова: термическое модифицирование древесины, цветовые параметры, кинетика термической деструкции, термогравиметрические исследования, технологические режимы.

Авторы: М.Г. Ермоченков

ПОЛУЧЕНИЕ ПЕНОПОЛИУРЕТАНА ИЗ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ПИРОЛИЗНОЙ ЖИДКОСТИ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЕГО ПРОЧНОСТИ И ХИМИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ

В статье описаны результаты исследования по получению жесткого пенополиуретана по собственному экспериментально полученному рецепту с добавлением в качестве гидроксилсодержащего компонента пиролизной жидкости из различных видов растительного сырья, а именно из соломы, древесины бука и березы. Был определен характер влияния различных видов и содержания пиролизной жидкости на предел прочности при сжатии полиуретановой пены, который показал, что эти образцы имеют сопоставимую со стандартным образцом прочность при содержании пиролизной жидкости от 40%. С помощью инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье была определена химическая структура образцов, анализ которой позволил сделать вывод, что использование в качестве полиольного компонента пиролизной жидкости увеличивает количество функциональных групп в ППУ.
Ключевые слова: пенополиуретан, пиролизная жидкость, прочность на сжатие, ИК-спектрометрия.

Авторы: А.Е. Яковлева, А.И. Сабирзянова, С.А. Забелкин, А.Н. Грачев, В.Н. Башкиров, Т. Шульцке

ВЛИЯНИЕ СВОЙСТВ АКТИВИРОВАННОГО ЛИГНОЦЕЛЛЮЛОЗНОГО МАТЕРИАЛА НА ПРОЧНОСТНЫЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИОННЫХ ПЛИТ, ПОЛУЧЕННЫХ НА ЕГО ОСНОВЕ

В статье приведены результаты использования активированного лигноцеллюлозного материала, полученного методом паровзрывной обработки, в качестве основы для получения композиционных прессованных плит без связующего. Рассмотрено влияние режимов паровзрывной обработки на физико-химические свойства волокнистого полуфабриката и прочностные свойства получаемых плитных материалов.
Ключевые слова: древесина, активированная лигноцеллюлозная масса, композиционные плиты

Авторы: Д.Б. Просвирников, Р.Р. Козлов, Н.Ф. Тимербаев, Р.Г. Сафин

ОБЗОР ЗАРУБЕЖНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ ОДНОЛЕТНИХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

Ежегодно в России от производства зерновых, масличных и других культур остается огромное количество растительных отходов, основная масса которых негативно сказывается на земельных и водных ресурсах. В данной статье представлен анализ современных методов использования остатков сельскохозяйственных культур и описаны технологии получения из них новых видов продукции: органических удобрений, биотоплива, кормов для сельскохозяйственных животных, адсорбентов. Целью работы является поиск эффективной схемы комплексной переработки возобновляемых растительных отходов сельского хозяйства.
Ключевые слова: растительные отходы, удобрение, биочар, комбинированный корм, пеллеты, адсорбция.

Авторы: Р.Р. Сафин, Г.Ф. Илалова, Ю.В. Иглепова, А.В. Сафина, В.И. Петров

МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИДРОЛИЗА БЕРЕЗОВЫХ ОПИЛОК И ПШЕНИЧНОЙ СОЛОМЫ НА УСТАНОВКЕ КАПСУЛЬНОГО ТИПА

Проведено экспериментальное и теоретическое исследование процесса кислотного гидролиза пшеничной соломы и березового опила в термостатируемых металлических капсулах. Определен моносахаридный состав гидролизатов растительного сырья, полученных при различной продолжительности процесса и температурах. На основе полученных данных выполнено математическое моделирование содержания ксилозы в гидролизатах. Кинетическая модель предсказывает увеличение выхода моносахарида и уменьшение оптимального времени протекания процесса с ростом температуры. Влияние температурного фактора в большей степени проявляется при гидролизе пшеничной соломы.
Ключевые слова: березовые опилки; пшеничная солома; кислотный гидролиз; серная кислота; математическое моделирование; кинетические параметры

Авторы: И. В. Логинова, М.В. Харина, М.В. Шулаев

ВЛИЯНИЕ СПЕЦИАЛЬНЫХ ДОБАВОК НА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ИЗДЕЛИЙ ИЗ ДПК НА ОСНОВЕ ТЕРМОМОДИФИЦИРОВАННОГО ДРЕВЕСНОГО НАПОЛНИТЕЛЯ

В статье рассмотрены вопросы влияния специальных добавок на эксплуатационные свойства древесно-полимерных композитов на основе термомодифицированного древесного сырья. Установлено, что технологическая смазка Structol TPW-104 увеличивает смачиваемость древесины, повышая адгезионные свойства древесного наполнителя. Данный эффект важен в производстве ДПК на основе термообработанной древесины. По результатам проведенных опытно-промышленных испытаний получен наиболее оптимальный состав композита, который удовлетворяет эксплуатационным и экономическим показателям эффективности производства.
Ключевые слова: древесно-полимерный композит, древесина, полимер, термомодифицирование, прочность, водопоглащение

Авторы: Р.Р. Хасаншин, А.В. Сафина

ВЛИЯНИЕ ТЕПЛОМАССООБМЕНА НА РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕРМОГРАВИМЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА СУШКИ И ТЕРМОДЕСТРУКЦИИ ДРЕВЕСИНЫ

Термическая обработка широко применяется для изменения механических, физико-химических, теплофизических, биологических и других свойств древесины. К таким видам термического воздействия относятся сушка и термическое модифицирование. Для определения оптимальных режимов сушки и минимизации энергетических затрат необходимо разработать математические модели процессов, протекающих в древесине при тепловом воздействии. При математическом описании тепломассообмена при тепловом воздействия имеет место задача описания внутренних источников теплоты и массы. Для изучения процессов, протекающих в древесине при нагреве, широко используются методы термического анализа, одним из которых является термогравиметрический анализ. При проведении экспериментальных исследований, связанных с нагревом образцов, в них могут возникать не стационарные температурные поля. Процессы, протекающие в древесине при нагреве, приводят к изменению их структуры и массы. Происходит разрушение отдельных связей в древесном веществе с выделением газофазных продуктов, которые затем удаляются из материала. Это приводит к тому, что в образце возникают нестационарные поля плотностей и концентраций. Таким образом, возникают потоки теплоты и массы, которые могут оказывать существенное влияние на результаты экспериментальных исследований. Для оценки влияния тепломассообмена на результаты термогравиметрического анализа была проведена оценка значений второго и третьего чисел Дамкелера. Установлена оптимальная толщина образцов при экспериментальных исследованиях процессов сушки и термической деструкции, для минимизации воздействия тепломассообмена на результаты термогравиметрического анализа. Кинетические параметры сушки древесины необходимо определять в осушенном воздухе, однако реальные процессы сушки протекают во влажной среде. Проведены исследования зависимости кинетических параметров сушки древесины от относительной влажности среды. Сделано допущение, что только энергия активации зависит от влажности сушильного агента. Получены эмпирические зависимости Е от относительной влажности среды для первой, второй и третьей стадий. Приведены постадийные кинетические параметры сушки древесины. Результаты исследований представлены в виде графиков и сведены в таблицы.
Ключевые слова: древесина, термический анализ, термогравиметрические исследования, сушка, термическая деструкция.

Авторы: М.Г. Ермоченков