УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ЩЕЛОЧНОЙ ОБРАБОТКИ НАПОЛНИТЕЛЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ ДРЕВЕСНО-ПЛАСТИКОВОГО КОМПОЗИТА

При производстве древесно-пластиковых композитов (ДПК) на основе полипропилена натуральный наполнитель является логичным выбором для снижения количества используемого синтетического полимера, что не только удешевляет конечную продукцию, но и снижает вредное воздействие на окружающую среду. Однако поверхность раздела между пластиком и древесиной является слабой, т.к. гемицеллюлоза, содержащаяся в древесном наполнителе, легко разлагается при температурах полимерного расплава, вызывая образование микрополостей внутри композита. Кроме того, определенное влияние на эксплуатационные характеристики композита оказывает содержащийся в древесине лигнин, значительно ускоряя выцветание ДПК на открытом воздухе. Вследствие чего с целью повышения эксплуатационных характеристик в ДПК является актуальным предварительное снижение концентрации данных компонентов в древесном наполнителе. В статье рассматривается возможность интенсификации щелочной обработки древесного наполнителя с помощью ультразвукового воздействия. Снижение содержания лигнина на 20% и гемицеллюлозы на 24% возможно в процессе щелочной обработки. Установлено, что дополнительное воздействие ультразвука увеличивает выход этих компонентов в среднем в 2 раза. Увеличение прочности и модуля упругости для образцов ДПК, изготовленных с древесным наполнителем, подвергнутым только химической обработке, осуществляется в среднем на 18% и 10% соответственно. Дополнительное ультразвуковое воздействие в процессе щелочной обработки улучшает показатели прочности и эластичности в среднем на 25% и 13% соответственно. Таким образом, доказано, что сочетание щелочной и ультразвуковой обработки древесины существенно повлияет на эффективность предварительной химической обработки древесного наполнителя.

 

Ключевые слова: щелочная обработка, механические свойства, ультразвук, древесно-пластиковый композит.

 

In the manufacture of wood-plastic composites (WPC) based on polypropylene natural filler is the logical choice to reduce the amount of synthetic polymer, which not only reduces the cost of the final product, but also reduces the harmful effects on the environment. However the boundary surface between plastic and wood is weak, because the hemicelluloses contained in wood filler is easily decomposed at temperatures of the polymer melt, causing the formation of micro-cavities within the composite. In addition the wood lignin influences the performance characteristics of the, greatly speeding up the discoloration of WPC outdoor. Consequently, in order to improve its performance characteristics in the WPC the preliminary reduction of the concentration of these components in wood filler is relevant. The article discusses the possibility of intensifying of alkali treatment of wood filler with the help of ultrasonic treatment. The decrease in the content of lignin by 20% and hemicelluloses by 24% is possible in the process of alkali treatment. It is established, that the additional influence of ultrasound increases the release of

these components on the average in 2 times. Increasing the strength and modulus of WPC samples made with

wood filler, subjected only to chemical treatment, is on average 18% and 10% respectively. Additional ultra-

sonic influence in the process of the alkali treatment improves the strength and elasticity on average by 25%

and 13%. Thus, it is proved that the combination of alkaline and ultrasonic treatment of the wood will signif-

icantly affect the effectiveness of the preliminary chemical treatment of wood filler.

 

Keywords: alkali treatment, mechanical properties, ltrasound, wood-plastic composite.