Рассылка

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



4 номер за 2022 год

Содержание 4 номера
за 2022 год

РАЗРАБОТКА РЕЕСТРОВОЙ МОДЕЛИ ЛЕСОТРАНСПОРТНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ В РАМКАХ ЦИФРОВОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Работа посвящена основным направлениям развития лесного хозяйства, где одним из ключевых направлений является цифровая трансформация – путем совершенствования процесса учета сделок по лесу по средством информационных систем. На сегодняшний день основной системой является Единая государственная автоматизированная информационная система учета древесины и сделок с ней (ЛесЕГАИС), но идет интенсивное проектирование и проработка функционала Федеральной государственной информационной системы лесного комплекса. Проектируемый функционал и возможности, охватывает помимо сделок, учет лесов и их расположение, геоданные и визуальные снимки. Планируется полная интеграция данных из существующих реестров, в первую очередь из ЛесЕГАИС: об участках, арендаторах и сделках. В работе предлагается совершенствование процесса учета за счет реализации дополнительного информационного реестра по направлению неучтенному в Федеральном государственном информационной системе лесного комплекса – объекты и показатели лесотранспортной сети: расположение и транспортно-эксплуатационные показатели лесных дорог. Рассмотрены основные требования к качеству лесных дорог на основе действующих нормативно-технических документов. Обоснована необходимость контроля транспортно-эксплуатационного состояния лесотранспортной сети и ее элементов. Представлена разработанная модель реестра лесотранспортной инфраструктуры с возможностью интеграции данных из ЛесЕГАИС. Создание реестра обеспечило помощь в решении проблем, связанных с транспортировкой лесоматериалов в процессе лесозаготовки, за счет оперативного доступа к информации о наличии и состоянии лесотранспортной сети. Программное решение размещено в сети Интернет в качестве модуля Электронной Информационной Образовательной Среды ФГБОУ ВО «Уральский государственный лесотехнический университет. Результаты создания реестровой модели лесотранспортной инфраструктуры могут быть рекомендованы для использования их в практике цифровой трансформации лесного хозяйства Российской Федерации.

Ключевые слова: цифровая трансформация, лесотранспортная инфраструктура, информационный реестр, лесные дороги.

Авторы: С.В. Ченушкина, И.Н. Кручинин, В.В. Побединский, Я.И. Абрамов

РАЗРАБОТКА ТРЕБОВАНИЙ К ПРИМЕНЕНИЮ НЕФТЕЗАГРЯНЕННЫХ ГРУНТОВ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ НА ЛЕСОВОЗНЫХ ДОРОГАХ ПАРОГИДРОИЗОЛИРУЮЩИХ ПРОСЛОЕК

Рассмотрены основные проблемы по совершенствованию лесовозных автомобильных дорог путем использования дорожно-строительных материалов и отходов нефтяной промышленности. Лесовозные дороги располагаются в сложных природно-климатических условиях, что накладывает определенные ограничения на использование материалов, способных обеспечивать требуемое их транспортно-эксплуатационное состояние. Традиционные дорожно-строительные материалы отличаются не только стабильностью своих физико-механических характеристик, но и существенной стоимостью и сложностью доставки. Это вызывает значительные осложнения и удорожания строительства лесовозных дорог. В тоже время имеется значительное количество отходов промышленности, практически не используемых в строительной практике. Речь идет о загрязненных нефтью грунтах. Несмотря на ряд проведенных экспериментальных исследований, задача применения этих грунтов для условий лесосырьевых баз в Пермском крае остается нерешенной. Таким образом, решить проблему позволит использование нефтезагрязненных грунтов на лесовозных дорогах, с заданными транспортно-эксплуатационными характеристиками, с учетом природно-климатических условий эксплуатации, а также создание парогидроизолирующих прослоек, что и определило цель настоящей работы. Целью исследований было обоснование возможности использования нефтезагрязненных грунтов и разработка требований к ним при строительстве парогидроизолирующих прослоек на лесовозных автомобильных дорогах. В работе была решена следующая задача: разработать требования к нефтезагрязненным грунтам для строительства парогидроизолирующих прослоек на лесовозных автомобильных дорогах. Результатами работы стало создание рецептуры нефтезагрязненных грунтов со скелетными добавками и минеральными вяжущими. Было определено, что скелетной добавки должно быть от 30 до 50%, а вяжущей добавки из портландцемента марки М400-ДО в количестве от 8 до 10%. Учитывая достаточную адекватность опытно-экспериментальных исследований, результаты подборов добавок могут быть рекомендованы для использования в практике строительства парогидроизоляционных прослоек на лесовозных дорогах.

Ключевые слова: лесовозные дороги, нефтезагрязненные грунты, парогидроизолирующие прослойки.

Авторы: А.А. Колобова, В.И. Клевеко, А.А. Чижов, А.А. Лабыкин

МЕТОД РАЗБИВОЧНО-КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ЗАКРУГЛЕНИЙ ЛЕСОВОЗНЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

В данной статье представлены результаты исследований по определению детальности разбивки и контроля возведения сложных дорожных закруглений различными методами. В частности, методом прямоугольных координат от тангенсов, методом углов и хорд, методом полярных координат, методом вписанного многоугольника и др. Система уравнений для определенного промежутка изоляции приближенных корней решена итерационным методом с использованием компьютерных технологий. Для этого составлен алгоритм, определяющий все необходимые элементы детальной разбивки клотоид через оптимальные интервалы. Алгоритм реализован в компьютерную программу. В результате проведенных исследований и вычислений оптимальных разбивочных интервалов для самых различных параметров клотоид выяснилось, что часть искомого разбивочного интервала от начала до его текущей точки, где определяется стрела прогиба, для первого интервала от начала клотоиды для всех параметров постоянна и равна 0,577, и для всех переходных кривых нормативных параметров при должны быть приняты оптимальные разбивочные интервалы, последовательно, начиная с НПК. При условии соблюдения указанных интервалов сохраняется постоянство расчетных углов и величин для разбивки нормативных клотоид методом вписанного многоугольника и методом полярных координат. Разбивка клотоид методом вписанного многоугольника сопровождается систематическими погрешностями, обусловленными разностью длин дуг и стягивающих их хорд. С помощью формул преобразования координат было установлено, что систематическая погрешность для предложенных оптимальных интервалов ничтожно мала, и ею вполне можно пренебречь. При определении координат для выноса пикета на кривую, а также при определении координат любой промежуточной точки кривой можно пользоваться простой линией интерполяцией.

Ключевые слова: лесовозные автомобильные дороги, дорожные закругления, разбивочные интервалы, клотоиды.

Авторы: П.В. Тихомиров, А.В. Скрыпников, В.А. Зеликов, Ю.Ю. Володина

ПРОБЛЕМЫ ДЕРЕВЯННОГО ДОМОСТРОЕНИЯ В УДАЛЕННЫХ И ТРУДНОДОСТУПНЫХ ТЕРРИТОРИЯХ

Проблем развития деревянного домостроения в Российской Федерации обсуждаются на разных уровнях достаточно давно. Достаточно часто к причинам, тормозящим развитие деревянного домостроения в нашей стране, относят несовершенство законодательной и нормативной базы, проблемы работы с банковским сектором. Однако проблематика развития деревянного домостроения в удаленных и труднодоступных территориях Российской Федерации имеет свою существенную специфику, связанную с плохо развитой транспортной сетью, частным отсутствием местных строительных материалов и дороговизной их доставки, острой нехваткой квалифицированных кадров, региональными особенностями эксплуатации деревянных домов. В статье рассмотрена данная специфика, часто не свойственная многонаселенным субъектам Российской Федерации, а также предложены направления решения указанных проблем. Автор выражает глубокую признательность участникам научной школы «Инновационные разработки в области лесозаготовительной промышленности и лесного хозяйства» за консультации и ценные замечания, высказанные при подготовке данной работы.

Ключевые слова: деревянное домостроение, удаленные территории, вечная мерзлота, объемно-модульные конструкции.

Авторы: О.Н. Леонова

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУШКИ ШПОНА В СВЧ-ПОЛЕ

В данной статье рассматривается проблема сушки шпона на производствах фанеры. Строганый и лущеный шпон – одни из самых распространенных производных в лесопромышленном комплексе. Для получения качественного материала для дальнейшего его использования требуется низкая влажность. Сушка шпона по сравнению с пиломатериалами имеет некоторую специфику, определяемую особенностями конструкций сушильных устройств, режимов сушки. Технология массовой сушки шпона при производстве фанеры достаточно хорошо отработана. Однако имеются большие объемы шпона и их отходов, которые могут быть использованы для выпуска некоторых видов продукции и для которых требуются специальные сушильные устройства. Авторы предлагают устройство для сушки шпона в СВЧ-полях, которое представлено в разных проекциях, где детально описаны компоненты установки. При данном способе сушки шпон подвергается воздействию магнетронов, вследствие чего материал нагревается и в дальнейшем сушится в течение заданного времени без использования жестких высокотемпературных режимов. Были получены оптимальное время сушки, а также необходимая потребная мощность на единицу площади шпона.

Ключевые слова: сушка отходов шпона, фанерное производство, шпон нестандартных размеров, СВЧ-сушка.

Авторы: А.Н. Чемоданов, Р.Р. Сафин, А.Е. Кочетов, К.А. Никитин

ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСВ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ПЛАСТИФИЦИРОВАННОГО ПВХ, ОТХОДОВ ПОТОЛОЧНЫХ ПАНЕЛЕЙ И ДРЕВЕСНОЙ МУКИ

Исследована возможность применения смесей поливинилхлорида марки СИ-67 и отходов эксплуатации потолочных ПВХ-панелей, в качестве полимерной фазы полимерных композиционных материалов с использованием древесной муки в качестве наполнителя. В качестве пластификатора применяли дибутиловый эфир фталевой кислоты (дибутилфталат). Смешение компонентов осуществлялось методом вальцевания. Стандартные образцы для испытаний были изготовлены методом прямого прессования. Для полученных образцов композиционных материалов были определены значения основных физико-механических свойств и установлены зависимости этих свойств от содержания в композитах поливинилхлорида марки СИ-67 и отходов эксплуатации потолочных ПВХ-панелей. Установлено, что увеличение содержания полимерной фазы в составе полимерного композиционного материала приводит к значительному росту большинства физико-механических свойств материала. Рост содержания отходов потолочных панелей в полимерной фазе приводит к росту показателей ударной вязкости и водопоглощения за 24 часа. Найденные закономерности позволяют определять состав полимерной фазы композиционного материал исходя из необходимых для конкретного изделия свойств. Использование смесей поливинилхлорида марки СИ-67 и отходов эксплуатации потолочных ПВХ-панелей позволяет нивелировать низкие показатели твердости, жесткости и прочностных свойств образцов композитов, полученных с использованием в качестве полимерной фазы отходов потолочных панелей. По комплексу физико-механических свойств (за исключением водопоглощения) полимерные композиционные материалы с комбинированной матрицей, содержащей смеси первичного и вторичного поливинилхлорида, превосходят аналоги, полученные на основе первичных полиолефинов (полиэтилен, полипропилен) и незначительно уступают ПКМ с полимерной фазой первичного ПВХ, и могут быть рекомендованы к опытно-промышленной апробации.

Ключевые слова: композит, поливинилхлорид, ПВХ, отходы, потолочные панели, пластификатор, дибутилфталат, физико-механические свойства.

Авторы: Ю.М. Кулаженко, А.Е. Шкуро, О.Е. Биктимирова, П.С. Захаров

ОБЗОР МИРОВОГО ОПЫТА В ОБЛАСТИ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦЕЛЕВЫХ КОМПОНЕНТОВ ИЗ СЫРЬЯ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

Значительное количество биологически активных соединений и ценных компонентов содержится в различных видах растительного сырья, для эффективного извлечения которых требуются особые способы экстракции. В статье представлен обзор мирового опыта и результаты исследований зарубежных ученых в области оптимизации режимных параметров таких способов экстрагирования, как ультразвуковая, сверхкритическая и микроволновая экстракция, извлечение целевых компонентов под высоким давлением и напряжением. Проведенный анализ позволил выявить факторы, оказывающее влияние на эффективность процесса извлечения ценных компонентов. Ключевыми элементами успешного протекания процесса ультразвуковой экстракции являются используемый экстрагент, размер экстрагируемого материала, мощность и время ультразвука, продолжительность и температура протекания процесса. Рассмотренные многочисленные исследования свидетельствуют о перспективности сверхкритической экстракции растительных материалов, которая позволяет существенно увеличить выход извлекаемых соединений. Подбор типа основного экстрагента наряду с подбором условий извлечения является инструментом решения вопросов оптимизации методики сверхкритической экстракции. Преимущество микроволновой экстракции обуславливает высокая скорость процесса при небольшом расходе растворителя. При этом необходимо контролировать температуру, мощность микроволн и время экстракции, чтобы избежать разложения термочувствительных соединений. Определение оптимальных параметров процесса экстракции под давлением осуществляется для конкретного растительного материала с учетом подбора экстрагента для возможности растворения желаемых активных соединений. Наименее изученным является способ экстрагирования под напряжением вследствие сложности аппаратурного оформления. При этом в исследованиях отмечено, что необходимо оптимизировать такие параметры, как напряжение электрического поля и время экстракции, чтобы обеспечить высокую степень разрушения клеточной стенки, не вызывая деградации активных соединений.
Проведённый обзор отражает современное состояние и перспективы развития экстракционных технологий в разрезе мировых научных исследований, которые направлены на повышение количества и качества выхода экстрактивных веществ с наименьшими сырьевыми и энергетическими затратами.

Ключевые слова: экстракция, растительное сырье, способы экстрагирования, зарубежные исследования.

Авторы: А.В. Сафина, В.В. Губернаторов, Р.Р. Хасаншин

ВЛИЯНИЕ ОЗОНИРОВАНИЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ТЕРМОМОДИФИЦИРОВАННОГО НАПОЛНИТЕЛЯ НА СВОЙСТВА ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ

Данная работа посвящена изучению влияния озонирования предварительно термомодифицированного древесного наполнителя в производстве древесно-полимерных композитов на прочностные характеристики материала. Описаны технологии проведения процессов термической и озоновой обработки, представлены схемы экспериментальных установок. Приведены кривые результатов исследования по определению водопоглощения и предела прочности на сжатие, растяжение и изгиб, характеризующие целесообразность применения предложенной двухступенчатой обработки древесного наполнителя в производстве древесно-полимерных композитов.

Ключевые слова: древесный наполнитель, термомодифицирование, озоновая обработка, прочность, композит.

Авторы: Р.Р. Сафин, Ш.Р. Мухаметзянов, Г.А. Сабирова, А.Х. Сафиуллина

СИНТЕЗ, СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ЛИГНИНОМ ФЕНОЛФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ СМОЛ (ОБЗОР)

В статье представлены сведения о фенолформальдегидных смолах, методах их получения, модификации и практического использования. Настоящий обзор посвящен использованию лигнина в качестве альтернативы замены фенола для модификации фенолформальдегидных смол и получению материалов на их основе. Приведены основные сведения о свойствах, методах получения и применения лигнина в различных отраслях промышленности. Проанализирован рынок производства лигнина, а также его применения в различных отраслях промышленности на 2021 г.

Ключевые слова: фенол, фенолформальдегидная смола, лигнин, модифицированные фенолформальдегидные смолы, лигнинсодержащие фенолформальдегидные смолы, материалы.

Авторы: И.В. Тычинкин, О.Ф. Шишлов, В.В. Глухих

ПРИМЕНЕНИЕ ПРОДУКТОВ ПИРОЛИЗА ДРЕВЕСИНЫ В БИОТЕХНОЛОГИИ

Описана история возникновения АУ и ДОУ. Рассмотрена микроструктура углеродного материала на основе древесины. Показано применение углеродных нанопористых материалов на основе березовой или осиновой древесины в биотехнологических процессах таких, как виноделие и производство пива.

Ключевые слова: пиролиз, активация, нанопористые углеродные материалы.

Авторы: Т.М. Панова, Е.В. Евдокимова, Г.И. Мальцев

ОБЗОР МЕТОДОВ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЕТУЛИНА ИЗ КОРЫ БЕРЕЗЫ

Актуальность данной работы обусловлена активным развитием научных исследований в области изучения полезных свойств и микроэлементного состава биологически активных веществ, содержащихся в растительном сырье. В статье были рассмотрены свойства бетулина, сферы его применения в различных областях промышленности и различные методы извлечения из коры березы. Проведенный обзор показал, что существуют разнообразные подходы к способам извлечения бетулина, такие как экстракция различными растворителями, как полярными, так и не полярными, гидролиз с добавлением щелочи, взрывной автогидролиз с добавлением алифатических спиртов, экстракция в СВЧ-поле и др. Дальнейшие научные исследования должны быть направлены на модернизацию существующих и разработку новых экстракционных методов для снижения энергозатрат, увеличения степени чистоты бетулина и повышения эффективности процесса экстракции.

Ключевые слова: кора березы, бетулин, экстракция, методы, растворители.

Авторы: В.В. Губернаторов, Л.Р. Назипова, Д.А. Ахметова, А.А. Попов

ИДЕНТИФИКАЦИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ РИСКОВ ПРОИЗВОДСТВА СПИРТОВОГО ЭКСТРАКТА ИЗ ПОЧЕК БЕРЁЗЫ

Экологические аспекты деятельности предприятия требуют принятия экологически ориентированных управленческих решений посредством определения возможных экологических рисков и их оценки. Управление рисками должно носить системный характер на предприятии. В статье рассмотрены экологические риски при производстве спиртового экстракта из почек березы. Идентификация и анализ рисков выполнен с помощью метода HAZID, диаграммы Исикавы и построении дерева отказов.

Ключевые слова: экстракция, риски, метод HAZID, диаграмма Исикавы, дерево отказов.

Авторы: А.В. Бахтиярова, С.Р. Мамбетова, А.Е. Михайлова