86_120.jpg "3 номер за 2026 год")
Содержание 3 номера
за 2026 год
Перспективы сбалансированного развития лесных регионов с учетом их ресурсного потенциала
Работа посвящена оценке ресурсного потенциала лесных регионов и интеграции его в экономику страны. На основе общего анализа и характеристик лесистости регионов выявлена недооценка его потенциала, что негативно отражается на всех показателях и развитии региона. Выявлены основные причины такого явления, что позволило обоснованно наметить направления скоординированной деятельности органов власти для обеспечения сбалансированного развития региона с учетом объективной оценки их ресурсного потенциала. В этой связи определились цель и исследовательская концепция настоящих исследований, которые заключались в формировании основных положений методологии интеграции лесного ресурсного потенциала в сбалансированное развитие лесных регионов.
Ключевые слова: лесной ресурсный потенциал; интеграция лесного ресурсного потенциала в экономику региона; сбалансированное развитие региона.
Влияние аэроионизации на процесс склеивания древесины клеями на основе ПВА
В работе рассмотрен механизм отверждения клея на основе поливинилацетатной дисперсии (ПВА) под влиянием электрического поля и отрицательных аэроионов, формируемых аэроионизационной установкой. Приведена технология и методика формирования клеевого соединения массивной древесины ПВА клеем при воздействии аэроионизационной установки.
На основании уравнений Юнга, Дюпре и Уошберна получено математическое описание гипотетического механизма влияния аэроионизации на смачиваемость поверхности древесины клеем ПВА и адгезионную прочность клеевого соединения посредством введения такого параметра как доза аэроионизации.
Построены графические 3D модели процессов, протекающих при интенсификации склеивания массивной древесины аэроионизацией. Полученные модели подтверждают выдвинутые ранее гипотезы и математические модели.
Ключевые слова: склеивание древесины, интенсификация склеивания, аэроионизация, ПВА клей.
Исследование физико-механических характеристик плитных материалов из бересты
Предложен способ рационального использования отходов в виде коры, в частности бересты, путем изготовления плитных материалов путем прессования при температурах 150-170°С. Плотность материалов в данном исследовании составила от 716,16 до 842,39 кг/м3. Для повышения прочностных характеристик рекомендуется производить прессование материала с одновременным его облицовыванием шпоном или другими древесными материалами. Наличие двух наружных слоев из лущеного шпона толщиной 1,5 мм позволяет в 3 и более раза повысить прочность при изгибе с 6,04 МПа до 17,85-34,4 МПа. Повышение температуры прессования увеличивает прочность материала при изгибе с 21,16 МПа до 34,4 МПа и уменьшает водопоглощение. Дополнительный средний слой шпона в плитном материале из бересты не дает повышения прочности при изгибе, но увеличивает способность удерживать крепеж при фиксировании его в пласть материала. Плитный материал из одной бересты может быть использован как тепло- или звукоизоляционный в различных конструкциях или как один из слоев многослойных конструкционных материалов. Плитный материал с облицовками из лущеного шпона может быть использован и как конструкционный для отделки помещений, в строительных, столярных и мебельных конструкциях.
Ключевые слова: береста, плитные материалы, физико-механические свойства, плотность, прочность, водопоглощение, разбухание.
Моделирование процесса нагрева ферромагнитных наполнителей клеевой композиции при склеивании древесины
Широкое применение изделий из клееной древесины обусловлено их высокой прочностью, отсутствием дефектов, стойкостью к температурным перепадам, увеличенной способностью к воздействиям нагрузок. В работе представлена математическая модель процесса склеивания древесины ферромагнитной клеевой композицией. По результатам разведывательных опытов для каждого из пяти ферромагнитных наполнителей, вводимых в различные клеевые композиции, выполнен регрессионный анализ. Установлено время нагрева наполнителя при известных температуре и дисперсности, что позволяет оптимизировать процесс склеивания древесины.
Ключевые слова: склеивание древесины, избирательный индукционный нагрев, клеевой слой, ферромагнитный наполнитель, кольцевой эффект, глубина проникновения тока, регрессионный анализ.
Математическое описание процесса термического разложения иловых осадков сточных вод
В работе представлено описание математической модели процесса термического разложения (пиролиза) иловых осадков, образующихся после очистки сточных вод деревообрабатывающего производства. Актуальность исследования обусловлена необходимостью разработки эффективных методов утилизации осадков сточных вод, характеризующихся высоким содержанием влаги, органических веществ и минеральных компонентов. Рассмотрена математическая модель, включающая описание процессов теплопереноса, массообмена и кинетики термического разложения органической составляющей илового осадка. Приведены основные расчетные уравнения, начальные и граничные условия, а также допущения, принятые при построении модели. Особое внимание уделено учету изменения теплофизических свойств материала по мере удаления влаги и протекания пиролиза. На основе численного моделирования получены зависимости степени термического превращения и температурной скорости разложения органической составляющей осадка от температуры при различных скоростях нагрева. Показано, что результаты расчетов удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными, а максимальное расхождение не превышает 14 %, что подтверждает адекватность предложенной модели. Установлено, что наиболее интенсивное термическое разложение органической части илового осадка протекает в диапазоне 400–550 °C, а рекомендуемая рабочая температура пиролиза составляет 500 ± 25 °C.
Ключевые слова: деревообрабатывающая промышленность, сточные воды, иловые осадки, пиролиз, термическое разложение, тепломассообмен, кинетика, математическое моделирование, степень превращения, численное моделирование.
Исследование свойств продуктов кислотного гидролиза гофрированного картона из макулатуры марки МС-5Б
В работе исследована возможность получения порошковой целлюлозы высокой степени кристалличности из макулатуры марки МС-5Б методом кислотного гидролиза азотной и серной кислотами. Установлено, что гидролиз азотной кислотой позволяет получить продукт с содержанием целлюлозы до 86 %, снижением степени полимеризации в 5,4 раза и увеличением доли кристаллической фазы до 42,8 %. Поверхностно-активные свойства фильтратов после нейтрализации и промывки оценены тензиометрическим методом. Добавка фильтрата после гидролиза HNO? в бумажную массу в дозировке 6 кг/т обеспечивает статистически значимое увеличение сопротивления разрыву на 16 % и удлинения при разрушении на 19 %. Полученные данные подтверждают перспективность использования жидких продуктов гидролиза в производстве тарного картона.
Ключевые слова: макулатура МС-5Б, микрокристаллическая целлюлоза, кислотный гидролиз, поверхностно-активные свойства, фильтрат, физико-механические показатели, статистическая обработка, вторичное сырье.
Резинаты металлов на основе дистиллированной диспропорционированной талловой канифоли
С целью получения одних из важнейших промышленно значимых производных канифоли – резинатов металлов, для которых важна стабильность к окислению аниона, на основе дистиллированной диспропорционированной талловой канифоли синтезированы резинаты калия, натрия, кобальта и свинца. Резинаты щелочных металлов, полученные нейтрализацией смоляных кислот соответствующими гидроксидами, обладают улучшенной цветностью по сравнению с аналогичными солями на основе канифоли, диспропорционированной в присутствии йода без дополнительной очистки. Они могут быть использованы в составах эмульгаторов в синтезе светлых бутадиен-стирольных, бутадиен-метилстирольных и бутадиен-нитрильных каучуков. Полученные натриевые соли смоляных кислот дистиллированной диспропорционированной талловой канифоли были использованы в синтезе осажденных резинатов кобальта и свинца обменной реакцией с нитратом и ацетатом, соответственно. Синтезированный резинат свинца(II) на основе дистиллированной диспропорционированной талловой канифоли (как и резинаты калия и натрия) обладает улучшенной цветностью и ее стабильностью, например, в смеси с рафинированным льняным маслом и может быть использован в качестве сиккатива в художественных и промышленных лакокрасочных составах. Резинат кобальта(II), содержащий в своей структуре более стабильные к окислению анионы диспропорционированных смоляных кислот, может быть рекомендован в качестве добавки в резиновые смеси, а также в других традиционных областях его применения.
Ключевые слова: дистиллированная диспропорционированная талловая канифоль, резинаты калия, натрия, кобальта и свинца, канифольные сиккативы, осажденные резинаты.
Бетулин и суберин из берёзовой коры: современные методы выделения и перспективы применения
В условиях развития биоэкономики возрастает интерес к функциональным компонентам растительного происхождения, содержащимся в отходах деревопереработки. Бетулин – пентациклический тритерпен, и суберин – сложный полиэфирный биополимер, входящие в состав коры берёзы, представляют собой ценные возобновляемые ресурсы. В настоящем обзоре систематизированы современные методы выделения этих соединений, включая традиционные (жидкостная экстракция, щелочной гидролиз) и инновационные (сверхкритическая флюидная экстракция, ультразвуковая обработка) технологии, а также проанализированы направления их практического использования – от фармацевтики и биомедицины до функциональных композитов и покрытий. Особое внимание уделено сверхкритической флюидной экстракции суберина как наиболее перспективному «зелёному» методу, позволяющему достигать высоких выходов при минимальном расходе реагентов и отсутствии сточных вод. Отдельно рассмотрен потенциал интеграции технологий выделения бетулина и суберина в российскую деревообрабатывающую промышленность для повышения добавленной стоимости отходов.
Ключевые слова: бетулин, суберин, береста, сверхкритическая флюидная экстракция, биополимеры, функциональные материалы, устойчивая переработка.
Научно-методологическое обоснование сквозной технологии термохимической переработки вторичного растительного сырья АПК в гранулированный активированный уголь
В статье представлено научно-методологическое обоснование сквозной технологии термохимической переработки вторичного растительного сырья агропромышленного комплекса в гранулированный активированный уголь. Решаемая задача заключается в переходе от раздельного рассмотрения стадий сушки, прессования, пиролиза и активации к системному описанию технологической цепочки, в которой свойства готового сорбента формируются последовательно на всех этапах переработки. В качестве объектов исследования рассмотрены семь видов растительного сырья: лузга семян подсолнечника, лузга гречихи, ствол подсолнечника, свекловичный жом, костра льна, скорлупа грецкого ореха и скорлупа косточки абрикоса. Методическая основа работы включает системный анализ технологического процесса, установление взаимосвязей между стадиями, оценку передаваемых материальных, тепловых, структурных и энергетических параметров, а также обобщение расчётно-экспериментальных закономерностей формирования гранулированного карбонизата и активированного угля. Сформулирован принцип технологического наследования свойств в цепочке «сырьё – гранула – карбонизат – активированный уголь», согласно которому влажность, фракционный состав, плотность, пористость и прочность гранулированного полуфабриката определяют равномерность пиролиза, выход карбонизата, устойчивость слоя, реакционную способность углеродного остатка и характер формирования пористой структуры при паровой активации. Обоснованы рациональные температурные области предварительного пиролиза для различных групп сырья и показана необходимость выбора режима активации по совокупности сорбционных, механических, технологических и энергетических показателей. Предложен многопараметрический подход к выбору рационального режима переработки, учитывающий выход активированного угля, развитие пористой структуры, прочность гранул, тепловые затраты и энергетический потенциал побочных продуктов. Сделан вывод, что комплексное согласование стадий переработки позволяет повысить управляемость процесса и обеспечить получение гранулированного активированного угля с заданными физико-механическими и сорбционными характеристиками.
Ключевые слова: вторичное растительное сырьё, агропромышленный комплекс, гранулированный активированный уголь, термохимическая переработка, горячее прессование, медленный пиролиз, паровая активация, технологическое наследование, пористая структура, энергетическая интеграция.
Идентификация доминирующих фрагментов лигнина S-типа в лигноцеллюлозных пластиках без связующего из берёзовых опилок по данным DFT-расчёта и ИК-спектроскопии
В рамках метода теории функционала плотности (DFT) было выполнено моделирование колебательных спектров двух структурных фрагментов лигнина S-типа (сирингильного) с различными вариантами замещения: ?-Alk–?-Ar и ?-Ar–?-Ar. Расчёты проводились на уровне PBE0/def2 TZVP с последующим контурным уширением полос для сопоставления с экспериментальными ИК-спектрами. Экспериментальные образцы лигноцеллюлозных пластиков без связующих (ПБС) были получены из берёзовых опилок в условиях пьезотермической обработки. ИК-спектры регистрировали методом нарушенного полного внутреннего отражения. Сопоставление теоретических и экспериментальных данных осуществлялось по основным характеристическим полосам, соответствующим колебаниям O–H, C=O, ароматического кольца C=C и фрагмента C–O–C. Статистическая верификация по принятым опорным точкам показала, что модель с замещением ?-Alk–?-Ar обеспечивает более высокое согласование с экспериментом (R? = 0,9934, RMSE = 87,90 см-1) по сравнению с моделью ?-Ar–?-Ar (R? = 0,9949, RMSE = 103,43 см-1). Интегральная полуэмпирическая оценка спектральных областей показала, что в готовом материале преобладает фрагмент ?-Alk–?-Ar (75-80 %), тогда как фрагмент ?-Ar–?-Ar представлен в меньшей доле (20-25 %). Полученные данные позволяют определить активные структурные единицы лигнина, участвующие в формировании ПБС, и могут быть использованы в качестве основы для прогнозирования структуры и свойств материалов, получаемых из растительного сырья с преобладающим содержанием лигнина S типа (лиственные породы древесины).
Ключевые слова: природный лигнин, лигнин S-типа, квантово-химическое моделирование, теория функционала плотности, ИК-спектроскопия, лигноцеллюлозный пластик без связующего, берёзовые опилки
Влияние степени измельчения коры осины (Populus tremula) на эффективность сверхкритической CO2-экстракции
Представлены результаты экспериментального исследования процесса сверхкритической флюидной экстракции коры осины (Populus tremula) диоксидом углерода. В работе исследованы закономерности экстракции в зависимости от температуры (40 и 60 °C), давления (15–35 МПа) и размера частиц (0,1–4,5 мм). Установлено, что максимальный выход экстракта (10,3 %) достигается при 60 °C, 35 МПа и размере частиц 0,5–2 мм. Показано, что оптимальным с экономической точки зрения является режим 60 °C, 30 МПа, фракция 0,5–2 мм, обеспечивающий выход 10,1 %. Выявлено, что гранулометрический состав сырья оказывает определяющее влияние на эффективность процесса; использование фракций за пределами оптимального интервала приводит к существенному снижению выхода. Полученные результаты могут быть использованы при разработке промышленной технологии получения экстрактов из древесной коры.
Ключевые слова: сверхкритические флюиды, кора осины, экстракция, диоксид углерода, степень измельчения.
