| Обратная связьРассылка
Для того, чтобы получать уведомления о новых номерах журнала, оставьте свой E-mail адрес.
Содержание 4 номера
за 2023 год
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЗАГОТОВОК ДЛЯ ПОРУЧНЕЙ ИЗ БЕРЕЗОВЫХ МЕЛКИХ КРУГЛЫХ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ
Наиболее распространенная конструкция поручней в жилищном строительстве – сталь с поверхностным слоем из пластика. По современным экологическим требованиям применение пластика является нежелательным. Возможно заменить пластик деталями, изготовленными из древесины березы. В европейской части Российской Федерации и Урала ежегодный объем рубок березовой древесины может составлять 150…200 млн. куб. метров. Для производства березовых поручней возможно использовать пиломатериалы и заготовки оцилиндрованные. Заготовки оцилиндрованные ближе по форме к сечению поручня, качество древесины заготовок выше, так как в них отсутствуют гнилые, табачные и несросшиеся сучки. Поверхность поручней находится в заболонной зоне. Исследование влияния параметров березовых круглых лесоматериалов на объемный выход заготовок для поручней выполнялось с использованием методов компьютерного имитационного моделирования. Технология производства заготовок оцилиндрованных для поручней из березовых мелких круглых лесоматериалов предусматривает получение заготовок оцилиндрованных одного сечения, в отличие от производства пиломатериалов, имеющих в поставе два размера по толщине и значительный диапазон размеров по ширине и длине. Цена березовых мелких круглых лесоматериалов значительно ниже цены средних круглых лесоматериалов. Введение в действие ГОСТ 70088-2023 «Бревна и заготовки оцилиндрованные. Технические условия» способствует внедрению предлагаемой технологии.
Ключевые слова: мелкие круглые лесоматериалы, поручни, пиломатериалы, заготовки оцилиндрованные.
ВЛИЯНИЕ МЕТОДОВ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ НА ПРОНИКАЮЩУЮ СПОСОБНОСТЬ ОГНЕЗАЩИТНОГО СРЕДСТВА
Рассмотрены вопросы интенсификации процессов пропитки конструкций из дерева огнезащитными составами посредством модификации поверхности древесины различными способами. В качестве способов предварительной обработки поверхности древесины использованы: термомодификация в среде «уходящих» газов котла-утилизатора при температуре от 173 оC до 207 оС; облучение ультрафиолетом (УФ) типа C в бактерицидной ртутно-дуговой лампе мощностью 380 Вт с спектральным излучением; сочетание термомодификации с последующей обработкой УФ-излучением; высокочастотная плазменная обработка в потоке воздуха. Контрольным образцом являлась необработанная древесина. Оценка проникающей способности огнезащитного средства осуществлялась на основе расчета его пропиточных коэффициентов по поглощению (на основе изменения массы образца до и после пропитки) и по глубине проникновения (посредством соотношения глубины проникновения средства к толщине образца). Установлено, что необработанная древесина имеет самые низкие показатели проникающей способности защитного состава из-за наличия смоляных ходов. Предварительное термомодифицирование поверхности обеспечивает средние значения пропиточных коэффициентов как по поглощению, так и по глубине проникновения пропиточного состава вследствие того, что поверхность древесины,с одной стороны, становится более пористой, но в то же время она приобретает гидрофобность и защитный состав не проникает в глубь материала. Предварительная обработка образцов древесины сосны плазмой и ультрафиолетом способствовала окислению органической части структуры древесины и открытию пор, в результате чего улучшалась диффузия пропитывающего средства. Однако с точки зрения обеспечения эффективности огнезащиты целесообразным вариантом предварительной обработки поверхности является термомодифицирование с последующей УФ- обработкой, поскольку образцы имели достаточно хорошую поглощающую способность состава при незначительной глубине его проникновения в структуру древесины.
Ключевые слова: древесина, ультрафиолетовая обработка, плазменная обработка, термомодификация, коэффициент пропитки, огнезащитный состав.
ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ГИДРОФОБИЗИРУЮЩИХ ПОКРЫТИЙ
Разработка биоразлагаемых гидрофобных покрытий для тары и упаковки на основе лигноцеллюлозного сырья является актуальной задачей в современной экологически ориентированной индустрии. В данном исследовании было проведено изучение гидрофобных свойств покрытий, полученных из природных полимеров, с целью определения влияния содержания компонентов гидрофобизирующих составов на их характеристики. В качестве компонентов гидрофобизирующих составов были использованы полиэтиленовый воск, стеариновая кислота, парафин, желатин пищевой, канифоль, мездровый клей и льняное масло. Образцы древесно-стружечных плит (ДСтП) были выбраны в качестве объекта гидрофобизации. Покрытия были нанесены на образцы ДСтП методом наплавления. Для оценки свойств покрытий были проведены измерения краевого угла смачивания водой и водопоглощения при полном погружении. Полученные результаты показали, что гидрофобизирующие покрытия на основе рассматриваемых компонентов обладают значительной эффективностью. Они снижают значения показателя водопоглощения при полном погружении с 92,5 до 20,1 мас. % после экспонирования образцов ДСтП в течение суток. Кроме того, они увеличивают краевой угол смачивания образцов водой на 23,5 градуса. В ходе исследования были разработаны экспериментально-статистические модели, которые позволяют определить влияние содержания компонентов гидрофобизирующих составов на показатели краевого угла смачивания водой и водопоглощения при полном погружении. Наиболее эффективными компонентами для гидрофобизирующих покрытий являются стеариновая кислота и парафин. Высокое содержание этих компонентов обеспечивает максимальные показатели гидрофобных свойств образцов ДСтП. Разработка биоразлагаемых гидрофобных покрытий имеет большой потенциал для использования в упаковке и таре. Эти покрытия не только обеспечивают защиту продукции от попадания влаги, но и являются экологически безопасными, так как в процессе разложения не загрязняют окружающую среду. Такие инновационные материалы вносят вклад в развитие устойчивых и экологически чистых технологий в упаковочной и тарной промышленности.
Ключевые слова: водостойкость, гидрофобизация, покрытие, природные полимеры, водопоглощение, краевой угол смачивания.
ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ ЭКСТРАКЦИИ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ПЛОДОВ ШИПОВНИКА
В связи с ростом потребности дополнительного источника получения витаминов, все более актуальной темой становится извлечение биологически активных веществ из растительного сырья. Плоды шиповника богаты своим химическим составом, в котором можно встретить большое количество витамина С, бета-каротин, пектины, что делает шиповник объектом для подробного изучения. Особо ценным веществом в составе плода является аскорбиновая кислота. Существует множество способов ее извлечения, некоторые из них рассматриваются в работе, например экстракция методом Сокслета, ультразвуковая, микроволновая, сверхкритическая и докритическая жидкостная экстракция.
Ключевые слова: шиповник, экстракция, биологические активные вещества, каротин.
ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ АРБОЛИТА НА ОСНОВЕ ПРОЭКСТРАГИРОВАННОЙ ДРЕВЕСИНЫ ЛИСТВЕННИЦЫ
В статье рассматривается вопрос эффективности применения проэкстрагированных отходов лиственницы для производства арболита. Проведены исследования по определению количественного содержания редуцирующих веществ в древесном наполнителе, неблагоприятно воздействующих на гидратацию и твердение цементного связующего. Лабораторные испытания проведены для условий экстрагирования древесины лиственницы дистиллированной водой и 95%-ым водным раствором этанола, а также для необработанной древесины. Установлено, что в растительном жмыхе после извлечения биологически активных веществ в 3-5 раз меньше содержится редуцирующих сахаров по сравнению с необработанным древесным наполнителем, при этом экстрагирование 95%-ым водным раствором этанола обеспечивает наилучшие результаты. В ходе дальнейших исследований по классической технологии производства были изготовлены опытные образцы арболита на основе вышеуказанных древесных наполнителей и портландцемента, а также для анализа прочностных характеристик варьировался фракционный размер древесного наполнителя. Установлено, что наиболее заметное повышение прочности наблюдается для образцов арболита, изготовленных из древесины лиственницы, проэкстрагированной водно-спиртовым раствором. Показатель прочности при сжатии данных образцов в среднем на 30-40 % выше показателей образцов на основе обычного древесного сырья. Проведенные исследования подтверждают целесообразность использования проэкстрагированного древесного сырья в производстве древесно-цементных композитных материалов, в частности арболита, поскольку снижение содержания водорастворимых элементов древесины минимизирует негативное действие на минеральные вяжущие и обеспечивает высокие прочностные свойства готовых строительных изделий.
Ключевые слова: лиственница,древесный наполнитель, древесно-цементный композит, экстракция, прочность на сжатие.
ПРИМЕНЕНИЕ НЕСОДЕРЖАЩИХ ХЛОР БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИХ ОТВЕРДИТЕЛЕЙ ДЛЯ СКЛЕИВАНИЯ ДРЕВЕСНЫХ КОМПОЗИТОВ
В статье показано, что ужесточающиеся экологические требования предопределяют в ближайшем будущем отказ от применения хлористого аммония как отвердителя при склеивании фанерной продукции горячим способом. Обосновано, что для снижения продолжительности склеивания шпона карбамидоформальдегидными клеями необходимо использовать быстродействующие отвердители (водные растворы органических кислот щавелевой, молочной или лимонной), а для предотвращения преждевременного отверждения клея смешивание смолы и отвердителя и нанесение клея на поверхность должны быть совмещены при раздельной подачи смолы и отвердителя. Разработана схема устройства, которое содержит: основные и дозирующие вальцы с приводом вращения; механизмы раздельной подачи смолы и отвердителя в вальцы; автомат-переключатель, обеспечивающий отключение механизмов вращения вальцов и раздельной подачи отвердителя и смолы при отсутствии шпона и включение вращения вальцов и раздельной подачи отвердителя и смолы при подаче шпона в устройство. Проведено исследование по установлению зависимости времени желатинизации карбамидоформальдегидной смолы марки КФ120-65(Ф) от количества (дозировки) быстродействующего отвердителя - лимонной кислоты. Установлено, что c увеличением количества отвердителя время желатинизации карбамидоформальдегидного клея марки КФ120-65(Ф)снижается. При дозировке отвердителя 0,35% время желатинизации при 100 градусах составляет 38 с, что меньше значения указанного в технических условия (40-60 с Это подтверждает возможность применения не содержащих хлор быстродействующих отвердителей для горячего склеивания фанерной продукции.
Ключевые слова: нанесение; карбамидоформальдегидная смола; отвердитель быстрого действиябез хлора; шпон; желатинизация; жизнеспособность; кислоты щавелевая, молочная и лимонная.
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ВАКУУМНОЙ СВЧ-СУШКИ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ
В статье приводятся результаты исследования влияния различных осциллирующих режимов СВЧ-сушки на изменение профиля температуры и влагосодержания внутри пиломатериала и длительность процесса. Представлены кривые изменения величины влагосъема на стадиях СВЧ нагрева и вакуумирования, позволяющие определить рациональную продолжительность осциллирующей сушки. Приведены рекомендации по режимам вакуумной СВЧ-сушки пиломатериалов при осциллирующем подводе тепловой энергии для получения сортиментов по ?? категории качества с конечным влагосодержанием 6-8%. Установлено, что процесс СВЧ-сушки древесины целесообразнопроводить комбинируя два осциллирующих режима, при которых удаление свободной влаги осуществляется при отсутствии воздуха в камере сушки на стадии нагрева, а удаление связанной влаги – при атмосферном давлении в камере путем напуска воздуха.
Ключевые слова: СВЧ-сушка, осциллирующий режим, древесина.
ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОМПОЗИТА НА ОСНОВЕ ПВХ И ШЛИФОВАЛЬНОЙ ПЫЛИ БЕРЕЗОВОЙ ФАНЕРЫ
Поливинилхлорид (ПВХ) является одним из наиболее распространённых в мире полимерных материалов. Композиционные материалы на основе пластифицированного ПВХ и лигноцеллюлозных наполнителей обладают рядом преимуществ по сравнению с аналогами на основе полиэтилена. Наиболее частыми методом получения изделий из таких композитов являются экструзия и литье под давлением. Метод прямого прессования используется значительно реже. Технологический процесс горячего прессования изделий из композиционных материалов с полимерной фазой пластифицированного ПВХ изучен недостаточно. Целью данного исследование являлось выявление закономерностей влияния технологических параметров получения изделий, из композитов с полимерной фазой пластифицированного поливинилхлорида и шлифовальной пылью березовой фанеры методом прямого горячего прессования на физико-механические свойства изделий. В качестве полимерной матрицы использовали суспензионный поливинилхлорид марки СИ-67, пластифицированный дибутилфталатом, в качестве пластификатора – дибутиловый эфир фталевой кислот, в качестве наполнителя – шлифовальную пыль березовой фанеры. Смешение компонентов осуществляли методом экструзии, изделия (плиты) получали методом горячего прессования. Для поиска оптимальных технологических параметров был составлен и реализован план эксперимента Плэккетта-Бермана. В результате регрессионного анализа результатов эксперимента были получены уравнения регрессии, описывающие влияние входных факторов на свойства полученных образцов. По полученным уравнениям регрессии симплексным методом была найдена оптимальная рецептура для следующей математической модели оптимизационной задачи.Для большинства физико-механических свойств расчетные значения показателей не отклоняются от фактического результата более, чем на 10 %, что свидетельствует о высокой точности разработанной математической модели
Ключевые слова: композит, ПВХ, поливинилхлорид, шлифовальная пыль фанеры, прессование, оптимизация, технологические параметры.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ СУХИХ ЭКСТРАКТОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ИЗ НЕПЛОДОВЫХ ЧАСТЕЙ ОБЛЕПИХИ
В статье представлен сравнительный анализ антиоксидантной активности водных и водно-спиртовых экстрактов различных неплодовых частей облепихи, а именно листьев, коры, побегов и древесной части. Экстракты получены путем классического настаивания предварительно замороженного сырья в дистиллированной воде и 40%-ом водном растворе этанола при температуре 60 °C, гидромодуль процесса 1:10. Антиоксидантная активность определялась спектрофотометрическим методом, в частности с использованием 1,10 фенатролина с инкубацией. Установлено, что лучшими антиоксидантными свойствами обладают экстракты, полученные из листьев и древесной части облепихи путем экстракции дистиллированной водой, а из коры и побегов – при экстрагировании 40%-ым водным раствором этанола. При этом высокая антиоксидантная активность наблюдается у экстрактов из побегов облепихи вне зависимости от вида экстрагента. Полученные результаты свидетельствуют о возможности использования экстрактов из неплодовых частей облепихи при производстве биологически активных добавок и функциональных продуктов для красоты и здоровья.
Ключевые слова: экстракция, облепиха,листья, кора, древесная часть, побеги, антиоксидантная активность.
ВЛИЯНИЕ КИСЛОТНОЙ ОБРАБОТКИ ЛИСТЬЕВ АКАЦИИ УШКОВИДНОЙ (ACACIA AURICULIFORMIS) НА АДСОРБЦИОННУЮ СПОСОБНОСТЬ ПО ИОНАМ НИКЕЛЯ В ВОДНОЙ СРЕДЕ
Исследована способность нативных и кислотомодифицированных образцов листьев акации ушковидной (Acacia auriculiformis) на сорбционные характеристики по ионам Ni(II) в водной среде. Оценивалось влияние различных параметров для оптимизации удаления ионов никеля из модельных растворов в статических условиях. Определено, что максимальная сорбционная емкость для нативныхи модифицированных 3%-ным раствором серной кислоты образцов листьевAcacia auriculiformisсоставила 8,0 мг/г и 26,5 мг/г соответственно при 293 К, дозе биосорбента 1,0 г, времени контакта 180 мин и значение pH = 7.Полученные изотермы адсорбции обрабатывались с использованием моделей Ленгмюра, Фрейндлиха, Дубинина-Радушкевича и Темкина.Выявлено, что изотермы адсорбции ионов Ni(II) более точно описываются моделью Темкина, а модифицированных – моделью Фрейндлиха с высоким коэффициентом аппроксимации (R2 = 0,9996). Определено, что кинетика процесса описывается моделью псевдо-второго порядка. Нативные и модифицированные образцы сорбционных материалов были охарактеризованы с использованием инструментальных аналитических методов, таких как инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FTIR), порошковая рентгеновская дифракция(XRD), метод определения удельной поверхности при низкотемпературной адсорбции азота и др, чтобы понять его морфологические и функциональные характеристики.
Ключевые слова: листья Acacia auriculiformis, максимальная сорбционная емкость, биосорбент, время контакта, коэффициент аппроксимации, инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье, порошковая рентгеновская дифракция.
ИДЕНТИФИКАЦИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ РИСКОВ ПРОИЗВОДСТВА КСИЛОЗНОГО СИРОПА
Производственная деятельность сопровождается экологическими рисками, которые представляют опасность для человека и окружающей среды. появляется необходимость выявлять потенциальные угрозы на ранних этапах и находить решения для их устранения. Для повышения безопасности технологии получения ксилозного сиропа выполнен анализ экологических рисков при гидролизе березовой древесины с применением методов «дерево отказов», HAZID и диаграммы Исикавы.
Ключевые слова: гидролиз, экологический риск, метод HAZID, диаграмма Исикавы, дерево отказов.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИГОЛОК ДЕРЕВЬЕВ ХВОЙНЫХ ПОРОД ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ПОЛЛЮТАНТОВ ИЗ ВОДНЫХ СРЕД (ОБЗОР ОТЕЧЕСТВЕННОЙ И МИРОВОЙ ЛИТЕРАТУРЫ)
Обобщены литературные сведения по использованию иголок деревьев хвойных пород в качестве сорбционных материалов для удаления различных поллютантов органического и неорганического происхождения из водных сред. Приведены сведения об строении и составе иголок различных пород хвойных деревьев. Показаны значения сорбционной емкости названных сорбционных материалов (хвоя сосны, пихты, ели, лиственницы и других хвойных деревьев различных пород) по ионам тяжелых металлов, красителям и нефтепродуктам. Показано, что модификация различными реагентами и физико-химическими методами способствует увеличению сорбционных характеристик хвои по загрязняющим веществам. Показано, что в большинстве случаев изотермы адсорбции ионов металлов и красителей иголками деревьев описываются моделями Ленгмюра и Фрейндлиха, а кинетика большинства процессов адсорбции подчиняется модели псевдо-второго порядка. Показано, что хвоя деревьев может служить прекурсором для получения активированных углей и карбонизатов, которые также возможно использовать в качестве адсорбентов.
Ключевые слова: иголки, хвойные деревья, сорбционный материал, поллютанты, удаление, водная среда.
