| Обратная связьРассылка
Для того, чтобы получать уведомления о новых номерах журнала, оставьте свой E-mail адрес.
86_120.jpg "3 номер за 2019 год")
Содержание 3 номера
за 2019 год
МОДЕЛИРОВАНИЕ КАЧЕСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДРЕВЕСНЫХ РЕСУРСОВ КАК КЛЮЧЕВОЙ ЭЛЕМЕНТ В РАЗВИТИИ ПРЕДПРИЯТИЙ ЛЕСОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА
Представлены результаты исследования отдельных качественных характеристик, влияющих на развитие лесопромышленных предприятий. Деятельность промышленных предприятий во многом определяется качеством используемого сырья. В лесной отрасли проблематика использования древесины имеет определенную специфику. В статье представлены отдельные примеры ограничений, предъявляемых к сырью. Вместе с тем, экстенсивное развитие лесной отрасли привело к снижению качества заготавливаемой древесины. Это ведет к проблемам для деревообрабатывающей промышленности. Отдельные исследования показывают существенное падение одного из ключевых показателей для лесозаготовительной отрасли – диаметра заготавливаемой древесины. Лесозаготовка является первоначальным этапом в цепочке движения древесных ресурсов. В статье проведено моделирование изменения показателя диаметров заготавливаемой древесины хвойных пород на примере Красноярского края. Выявленные закономерности подтверждают серьезные опасения экспертов в еще большем ухудшении ситуации в ближайшей перспективе. Использованный инструмент прогнозирования – адаптационная модель Брауна может выступать одним из методов в принятии решений о развитии лесопромышленных предприятий и комплексов.
Ключевые слова: моделирование, древесное сырье, качественные характеристики, лесопромышленный комплекс, диаметр древесины.
АНАЛИЗ ПЕРСПЕКТИВ РАЗВИТИЯ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ СУШКИ ДРЕВЕСИНЫ
В работе проанализированы тенденции последних лет в области оптимизации режимных параметров процессов сушки пиломатериалов. Указаны основные мероприятия по снижению энергозатрат: выработка тепловой энергии на проведение процесса сушки путем сжигания альтернативных видов топлива; увеличение эффективности использования тепловой энергии путем совершенствования аэродинамических трактов движения газообразного теплоносителя с целью равномерного подвода тепловой энергии к высушиваемому материалу, а также путем повышения герметичности аппаратов и внедрения тепловых насосов; интенсификация внешнего и внутреннего массообмена путем использования вакуумных технологий, осциллирующих и ультразвуковых методов. Особо отмечена тенденция к развитию импульсных технологий в конвективных, вакуумных и специальных методах сушки.
Ключевые слова: сушка пиломатериалов, снижение энергозатрат, тепловая энергия.
ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И СТРОЕНИЯ ДРЕВЕСИНЫ МЕТОДОМ ЛАЗЕРНОЙ РЕЗКИ
Лазерная резка является одним из актуальных направлений обработки древесины и древесных материалов. В статье приводится краткий анализ работ в области лазерной обработки древесины и древесных материалов. Представлены результаты экспериментальных исследований применения нового квазинеразрушающего метода для прогнозирования физико-механических свойств и строения древесины на основе лазерной резки. Предлагаемый метод основан на лазерной резке (обработке) древесины или древесного материала и анализе параметров поверхности обработки. На основании сравнительных тестов образцов древесины сосны (Pinussylvestris L.) и бука (Fagussylvatica L.) методами лазерной резки, измерения сопротивления сверлению и рентгенографии получены модели взаимосвязи глубины удаления древесины лазером и мощности сверления тонким буровым сверлом (R2=0.90), а также взаимосвязи рентгенографической плотности с глубиной удаления древесины лазером (R2=0.89). Метод, основанный на использовании лазеров для резки и сканирования поверхности обработки с целью прогнозирования физико-механических свойств древесины, имеет ряд преимуществ по сравнению методом измерения сопротивления сверлению, связанных с отсутствием влияния на точность измерений геометрии режущего инструмента, степени затупления его режущих кромок, а также трения хвостовика тонкого бурового сверла. Определены основные направления совершенствования метода прогнозирования физико-механических свойств и строения древесины на основе лазерной резки.
Ключевые слова: неразрушающий контроль, физико-механические свойства древесины, методы исследования свойств древесины, плотность древесины, лазерная резка, измерение сопротивления сверлению
ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ НАТУРАЛЬНОЙ И ТЕРМИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННОЙ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ ПОСЛЕ ИСКУССТВЕННОГО ВЫВЕТРИВАНИЯ
Исследованы характеристики поверхности образцов натуральной и термически модифицированной сосны обыкновенной, такие как шероховатость, цвет, блеск после 500 часов искусственного выветривания, являющегося аналогом воздействия факторов окружающей среды, а именно УФ-излучения. Выявлено, что термически модифицированные образцы сосны показали лучшие результаты после проведенных испытаний, чем необработанные. Искусственное выветривание привело к увеличению шероховатости поверхности и уменьшению блеска немодифицированной древесины, а также к значительному потемнению поверхности. При этом высокая продолжительность и температура термомодифицирования улучшили поверхностные свойства сосны после искусственного выветривания, что позволит максимизировать срок службы термодревесины в любых климатических условиях.
Ключевые слова: сосна обыкновенная, термическое модифицирование, искусственное выветривание, шероховатость, блеск, цвет
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ГИГРОСКОПИЧНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ, ПОДВЕРГНУТОЙ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ
Для повышения качества древесины и расширения области ее применения в промышленности разрабатываются различные способы ее модифицирования. В данной работе были проведены исследования воздействия ультрафиолетового облучения на физические свойства древесного материала, прошедшего предварительную термическую обработку. Разработана экспериментальная установка для УФ-обработки древесины. Рассмотрен процесс влагопоглощения материала.
В ходе проведенных экспериментов выявлено, что ультрафиолетовая обработка образцов древесины вызывает повышение смачиваемости материала. Наиболее характерное увеличение гигроскопичности наблюдается, где продолжительность излучения составляла свыше одного часа. Таким образом, сочетание термического модифицирования древесины по всему объему с поверхностной обработкой ультрафиолетовым излучением позволит создавать композиционные материалы с повышенной влагостойкостью и качественным межфазовым взаимодействием.
Ключевые слова: древесина, ультрафиолетовая обработка, излучение, термомодифицирование, влагопроводность, материал
АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ ДРЕВЕСНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ПОРОШКОВОГО СВЯЗУЮЩЕГО
В статье рассматривается новый подход к теоретическому исследованию процесса горячего прессования композиционного древесного материала на основе порошкового связующего. При этом важнейшим условием, существенно осложняющим задачу, является учет того, что применение порошкового связующего приводит к необходимости проведения процесса прессования на непроницаемых поддонах. В этом случае аналитическое решение исходной системы тепломассообмена становится сильно затруднено, а в отдельных частных случаях – просто невозможно. Поэтому в статье предлагается конечно-разностная система решения задачи на пространственной сетке. Для реализации данной системы разработана специальная программа в вычислительной среде MathCAD – 12. Полученные результаты подтверждают полученные данные ранее проведенных исследований, общий характер зависимостей носит тот же характер. В то же время корректность постановки и решения задачи, безусловно, стала существенно выше.
Ключевые слова: древесный композиционный материал, порошковое связующее, тепло- и массообмен влажного пористого тела, численное решение системы тепломассообмена в среде MathCAD – 12.
ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ СВОЙСТВ ПОВЕРХНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ ПОСЛЕ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЙ ОБРАБОТКИ
В статье рассмотрено влияние ультрафиолетового излучения на свойства поверхности термомодифицированной древесины. Проведен анализ зависимости величины краевого угла смачивания от времени обработки и мощности облучения материала. Установлено, что наибольший активный процесс поверхностного инактивирования протекает в течение 60-90 минут УФ-облучения древесины. Последующая обработка к существенным изменениям показателя смачиваемости не приводит. Таким образом, можно утверждать, что данная обработка способствует увеличению адгезии вяжущих на водной основе к поверхности материала при создании высокопрочных конструкционных материалов на основе модифицированной древесины.
Ключевые слова: краевой угол смачивания, ультрафиолетовая обработка, гигроскопичность, термомодифицирование, мощность излучения
ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОПИЛКОБЕТОНА С ТОРРЕФИЦИРОВАННЫМ ДРЕВЕСНЫМ НАПОЛНИТЕЛЕМ
В статье представлены экспериментальные данные по исследованию влияния процесса торрефикации на основные физико-механические свойства модифицированных опилкобетонов. По результатам исследований доказана целесообразность использования данного вида обработки в производстве древесно-цементных композиционных материалов с целью повышения их эксплуатационных характеристик.
Ключевые слова: композиционные материалы, модифицированный опилкобетон, торрефикация, прочность на сжатие.
ИССЛЕДОВАНИЕ БИОРАЗЛАГАЕМЫХ ДРЕВЕСНО-НАПОЛНЕННЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИЛАКТИДА
Разработан биоразлагаемый композиционный материал на основе полилактида и древесного наполнителя, подверженного термической модификации. Установлено, что степенью предварительной термической обработки древесного наполнителя можно регулировать скорость биодеструкции в материале, что может быть использовано в производстве биоразлагаемых упаковок. В зависимости от требуемого жизненного цикла изделия, могут создаваться упаковки с регулируемым сроком разложения. Выявлено, что с увеличением степени термической обработки наполнителя в композиционном материале с более, чем 40 % PLA снижается прочность на разрыв, в то время как при меньшем содержании связующего термическая модификация оказывает положительное действие на прочность.
Ключевые слова: экология, упаковочный материал, биоразлагаемый полимер, полилактид, древесный наполнитель, термомодификация.
ТЕРМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ВЕРХОВОГО ТОРФА МЕТОДОМ ПИРОЛИЗА В АКТИВИРОВАННЫЙ УГОЛЬ И ЖИДКИЕ ПРОДУКТЫ
В статье описываются пиролиз образцов торфа и приведены свойства полученных продуктов. Была возможность получения активированного угля из коксового остатка торфа, полученного при быстром пиролизе торфа. Исследованные показатели активированного угля показали соответствие нормируемым показателям для данного продукта.
Ключевые слова: быстрый пиролиз; торф; активированный уголь; углистый остаток.
СОПОСТАВИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК ДРЕВЕСНЫХ ПЕЛЛЕТ РАЗЛИЧНЫХ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ
В данной статье проведен сопоставительный анализ топливных свойств древесных гранул различных производителей. Представлены результаты исследований на определение теплофизических свойств древесных пеллет и их теплотворной способности. На основании полученных данных проведен сравнительный анализ характеристик исследуемых образцов с Европейским стандартом качества пеллет.
Ключевые слова: биомасса, возобновляемая энергетика, древесные гранулы, высшая теплота сгорания.
ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПИРОГЕНЕТИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ БИОМАССЫ
В работе рассмотрена пирогенетическая переработка биомассы. Представлена зона пиролиза измельченной древесины. Разработан экспериментальный стенд, позволяющий определить: состав пиролизных газов и жижки; выход угля и содержание в нем углерода в зависимости от технологических режимов процесса пиролиза. Проведено экспериментальное и математическое моделирование процесса кондуктивного пиролиза следующих видов биомассы: косточек абрикоса, лузги подсолнечника, скорлупы грецкого ореха, древесной муки, опилок, древесных пеллет и технологической щепы. Рассчитано время необходимое для проведения процесса пиролиза конкретной биомассы и высота секции шахтного аппарата в пиролизной зоне. Получены кинетические зависимости изменения начальной массы перерабатываемого сырья, выхода угля и жижки каждого вида биомассы.
Ключевые слова: пиролиз, тепломассоперенос, древесный уголь, целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин
