| Обратная связьРассылка
Для того, чтобы получать уведомления о новых номерах журнала, оставьте свой E-mail адрес.
Содержание 2 номера
за 2020 год
МОДЕЛИРОВАНИЕ ТРАНСПОРТНО-ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО СОСТОЯНИЯ ПОКРЫТИЙ ЛЕСНЫХ ДОРОГ
Рассмотрена проблема оценки транспортно-эксплуатационного состояния покрытия лесных дорог с использованием местных некондиционных песчано-гравийных смесей. В результате нестабильности составов и неопределенности физико-механических параметров местных материалов в настоящее время эксплуатировать дороги из таких материалов достаточно сложно. Для решения проблемы основной задачей является разработка методики оценки параметров дорожных покрытий с учетом условий неопределенностей в данных, что и составило цель работы. В задачи входили экспериментальные исследования физико-механических свойств местных некондиционных песчано-гравийных смесей и транспортно-эксплуатационных качеств лесных дорог. Эти данные использованы в теоретических исследованиях. В теоретической части рассмотрены положения теории нечетких множеств, а именно- нечеткой логики. В результате нечеткого вывода, сделанного средствами Fuzzy Logic Toolbox, впервые получена функция зависимости несущей способности дорожного покрытия из некондиционных материалов от зернового состава и циклов нагружения покрытия. Для практического использования результатов разработаны рекомендации по совершенствованию технологии строительства покрытий и их эксплуатационной устойчивости лесных дорог из местных некондиционных материалов.
Ключевые слова: лесные дороги, дорожные покрытия, песчано-гравийные смеси, нечеткая логика.
К ВОПРОСУ ОБ ИСТИННОЙ ПЛОТНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ
В статье приведен обзор исследований, посвященный методам определения плотности древесинного вещества в историческом аспекте. Выявлены основные методы определения истинной плотности (плотности клеточных стенок) древесины: метод суспензий, метод ртутной порометрии, метод пикнометрии и оптический (планиметрический) метод. Из всех перечисленных методов наиболее изученным и распространенным является метод пикнометрии, подразумевающий проведение измерений в различных средах. Установлено, что в разное время и различными исследователями плотность древесинного вещества, определенная в воде, составляет примерно 1,53 г/см3, а в среде гелия 1,46 г/см3. По результатам критического анализа пикнометрического метода предложен альтернативный, обоснованный теоретически, экспресс-метод определения истинной плотности (плотности клеточных стенок) древесины в среде атмосферного воздуха. В стандарте, регламентирующем виды плотности древесины и методы их определения, отсутствуют термин «истинная плотность (плотность древесинного вещества, плотность клеточной стенки)» и методы ее определения.
Ключевые слова: древесина, истинная плотность, плотность клеточных стенок, методы определения плотности.
МЕТОДИКА РАСЧЕТА СКОРОСТИ ВАКУУМНО-КОНДУКТИВНОЙ СУШКИ ЭКОЛОГИЧНЫХ ДРЕВЕСНО-СТРУЖЕЧНЫХ ПАНЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ ПВС
Рынок древесностружечных материалов растет с каждым годом все больше и не только из-за возможности переработать большое количество отходов деревообрабатывающих предприятий в ценную продукцию. В мебельной индустрии это обусловлено рядом преимуществ данного материала перед массивной древесиной в доступной ценовой категории. Однако использующиеся в настоящее время при производстве ДСтП смолы обладают нежелательной для человека эмиссией формальдегида. В этой связи в статье представлены результаты исследования процессов, протекающих при вакуумно-кондуктивной сушке разрабатываемого экологичного древесно-стружечного материала на основе поливинилового спирта. По результатам экспериментальных исследований разработана математическая модель процесса вакуумно-кондуктивной сушки ДСтП на основе ПВС с использованием В-плана второго порядка с полными факторными планами, которые позволяют определить начальные данные для инженерного метода расчета вакуумной установки.
Ключевые слова: биоразлагаемые плиты, ДСтП, вакуумно-кондуктивная сушка.
ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ШТАМПОВОГО ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ПРОУШИН И ШИПОВ
Прямоугольные шипы и проушиныиспользуются в качестве элементовугловых соединений и также могут быть применены для сращивания по длине. Применение фрезерного или иного режущего инструмента для формирования шипов имеет ряд недостатков: высокая стоимость, затраты на подготовку, образование стружки в процессе резания и другие.Для формирования элементов шиповых соединений в виде одинарных прямоугольных проушин или многократных шипов способом торцового прессования может успешно применяться штамповый инструмент. Преимуществами применения штампового инструмента являются простота и экономичность конструкции, отсутствие отходов в виде стружки и энергозатрат на ее удаление. Экспериментальные образцы пуансонов показали хорошие результаты по стойкости и точности обработки. Точность размеров формируемых проушин соответствует 13 квалитету, шероховатость обработанной поверхности – не более Rm max = 86 мкм. Качество полученных соединений с прессованными проушинами и шипами соответствует требованиям стандартов к клееным деревянным конструкциям. Требуемая точность изготовления пуансонов – не выше 11 квалитета. Пуансоны могут быть изготовлены в виде сборной конструкции из металлических пластин из стали Ст3сп.
Ключевые слова: штамповый инструмент, прямоугольный шип, прессование древесины, шиповые соединения.
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ УСЛОВИЙ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ НЕПРЕРЫВНОЙ ПАРОВЗРЫВНОЙ АКТИВАЦИИ ДРЕВЕСИНЫ НА ФИЗИКО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ПЛИТНЫХ ДРЕВЕСНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ АКТИВИРОВАННЫХ ВОЛОКОН
В данной статье приведены результаты исследований получения древесных композиционных плитных материалов без связующих с использованием метода предварительной паровзрывной обработки, а также оценка влияния условий пропитки и непрерывной паровзрывной активации древесины на физико-эксплуатационные свойства плитных древесных композиционных материалов на основе активированных волокон. Определены рациональные режимные параметры получения плитных древесно-композиционных материалов (ДКМ). Установлено влияние режимов пропитки (температуры, концентрации катализатора), непрерывной паровзрывной обработки с последующей промывкой (температуры, давления, интенсивности механического воздействия), а также свойств активированных лигноцеллюлозных волокон (компонентного состава и морфологического строения) на эксплуатационные свойства ДКМ. Доказана целесообразность введения катализатора (бисульфита натрия) на этапе промывки, так как введение бисульфита натрия при пропитке перед паровзрывной обработкой способствует образованию лигносульфонатов в активированном материале, участвующих в формировании физических свойств ДКМ.
Ключевые слова: непрерывная паровзрывная обработка, катализатор, активированный материал, лигноцеллюлозные волокна, плитный материал, древесно-композиционный материал, плотность, предел прочности на изгиб
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ГИДРОФОБИЗИРУЮЩЕЙ ДОБАВКИ НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДРЕВЕСНОГО ПЛАСТИКА БЕЗ ДОБАВЛЕНИЯ СВЯЗУЮЩЕГО
В работе рассмотрены вопросы влияния на физико-механические свойствадревесных пластиков без добавления связующих веществ (ДП-БС)гидрофобизирующей добавки «Hydrophobizing liquid 136-41». Проведены экспериментальные исследования по получению ДП-БС на основе древесных отходов с добавлением гидрофобизатора. Рассмотрено влияние гидрофобизатора при его поверхностной обработке на физико-механические свойства ДП-БС. Изучена динамика изменения физико-механических свойств ДП-БС при использовании гидрофобизатора по отношению к активному грунту в течение 3 недель.Выявлены высокие прочностные свойства и водостойкость после биодеградации у изделий ДП-БС с использованием гидрофобизатора, что косвенно подтверждает возможную эксплуатация ДП-БС в местах подверженных биологической деградации только после соответствующей гидрофобизирующей обработки.
Ключевые слова: древесный пластик, сосновый опил, гидрофобизатор, физико-механические свойства
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЭКСТРАГИРОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ОСИНЫ И ИВЫ
В работе представлено моделирование процесса экстракции биологически активных веществ (БАВ) из коры осины и ивы. Проведен расчет противоточной многоступенчатой экстракции, а также представлены результаты исследования кинетики процесса экстрагирования БАВ из осины и ивы. Установлено, что при заданном удельном расходе экстрагента оптимальное время пребывания сырья в аппарате составляет 5-6 часов при степени извлечения целевого компонента 0,6. На основе полученных результатов моделирования определено, что при заданных условиях 3 ступени в экстракционном аппарате являются оптимальным значением для обеспечения эффективности и надежности процесса извлечения БАВ из коры осины и ивы.
Ключевые слова: биологически активные вещества, экстракция, кора, ива, осина.
ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ДРЕВЕСНО-ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ С ПУДРОЙ ОКСИДА КРЕМНИЯ
В настоящей работе были рассмотрены вопросы получения и исследования свойств древесно-полимерных композитов на основе полиэтилена низкого давления (ПЭНД) с добавками высокодисперсной пудры оксида кремния (ПОК). Целью данной работы являлась оценка влияния содержания пудры оксида кремния на физико-механические свойства древесно-полимерных композитов. В задачи исследования так же входило определение оптимального состава древесно-полимерного композиционного материала с добавкой ПОК. Для решения поставленных целей и задач была получена серия древесно-полимерных композитов с различным содержанием древесной муки и пудры оксида кремния. Для образцов полученных композитов были определены значения показателей ключевых физико-механических свойств: твердость по Бринеллю, контактный модуль упругости при сжатии, предел прочности при изгибе, ударная вязкость и водопоглощение после 24 часов выдержки. Установлены закономерности влияния содержания ПОК в составе композита на его физико-механические свойства. Эти закономерности представлены в форме полиномов второй степениУстановлено, что замена части древесной муки на пудру оксида кремния в составе ДПКт приводит к значительному росту показателей твердости по Бринеллю и водостойкости материала. В тоже время наблюдается заметное снижение предела прочности при изгибе. Фотографии срезов образцов ДПКт с добавками ПОК демонстрируют хорошее распределение наполнителя по полимерной матрице. Использование пудры оксида кремния в качестве добавки к ДПКт позволяет получать конструкционные материалы повышенной жесткости, твердости и водостойкости, в тоже время сохраняющими высокие значения показателей предела прочности при изгибе и ударной вязкости.
Ключевые слова: древесно-полимерные композит, ДПКт, пудра оксида кремния, ПОК, полиэтилен, экструзия, физико-механические свойства, оксид кремния.
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА НЕПРЕРЫВНОЙ ПАРОВЗРЫВНОЙ ОБРАБОТКИ ДРЕВЕСИНЫ С ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ПРОПИТКОЙ В ПРИСУТСТВИИ КАТАЛИЗАТОРА
В данной статье представлены основные результаты математического моделирования процесса непрерывной паровзрывной обработки древесины с предварительной пропиткой в присутствии катализатора. Разработанная математическая модель процесса непрерывной паровзрывной обработки химически модифицированного лигноцеллюлозного материала в присутствии катализатора с предварительной пропиткой, позволяет рассчитать режимные параметры и оборудование для процесса паровзрывной обработки растительного сырья, процесса делигнификации активированной древесины, процесса получения микрокристаллической целлюлозы из лигноцеллюлозного материала, активированного паровзрывной обработкой.
Ключевые слова: непрерывная паровзрывная обработка, катализатор, активированный материал, математическая модель, расчет.
ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ АКТИВНЫХ УГЛЕЙ, ПОЛУЧЕННЫХ ИЗ ОСИНОВОЙ ДРЕВЕСИНЫ
Выполнено исследование пористой структуры и некоторых свойств активных углей, полученных путем активации осинового угля с помощью водяного пара при температуре 7600С и удельном расходе пара 1,3 кг/кг древесного угля. Исходный осиновый уголь получен при температуре пиролиза 6000С и имел содержание нелетучего углерода 84%, зольность 2,5%. Процесс активации проводили во вращающейся печи с Z -образной вставкой. Показано, что полученный в этих условиях осиновый активный уголь имеет адсорбционные свойства, соответствующие требованиям национального стандарта. Для определения удельной поверхности и основных характеристик пористой структуры использовали анализатор удельной поверхности ASAP 2020. Анализ пористой структуры показал, что основное количество микропор в угле имеет размеры в пределах 1…1,2 нм, а основное количество мезопор – в пределах 3…5 нм. Удельная поверхность активного угля, полученного при продолжительности процесса активации 120 минут, превышает 600 м2/г. Поскольку он имеет развитую поверхность мезопор, превышающую 100 м2/г, его можно использовать для сорбции молекул, имеющих сравнительно крупные размеры.
Ключевые слова: осиновая древесина, древесный уголь, активный уголь, пиролиз древесины, активация древесного угля, удельная поверхность, микропоры,мезопоры.
