- в сухом состоянии

Y1=5,824-0,0813X1+0,0754X3-0,0308X12-0,0152X22-0,0764X32 , МПа, (5.6)

- после 24-часового вымачивания в воде

Y2=4,195-0,122X1+0,089X2-0,099X3-0,0025X1X2+0,01X12-0,048X22+

+0,044X32 , МПа, (5.7)

где Х1 – содержание карбамидоформальдегидной смолы в общей массе совмещенного клея, % (Х1=0…40);

Х2 – содержание отвердителя (щавелевой кислоты) в карбамидоформальдегидной смоле, % (Х2=7…12);

Х3 – расход совмещенного клея, г/м2 (Х3=200…400).

Графическое представление получившихся экспериментов представлены на рисунках 5.2 и 5.3.

Анализ результатов показывал, что наибольшее влияние на прочность и водостойкость оказывает содержание карбамидоформальдегидной смолы в общей массе совмещенного клея (Х1). Из рисунка 5.2 следует, что предел прочности при скалывании вдоль волокон древесины в сухом состоянии начинает уменьшаться с увеличением содержания смолы КФ-Ж в КМФС. Так, если при отсутствии смолы КФ-Ж в смоле КМФС предел прочности при скалывании вдоль волокон древесины в сухом состоянии составил 6,10 МПа, то при содержании 10% КФ-Ж в КМФС предел прочности при скалывании вдоль волокон древесины в сухом состоянии составил 6,08 МПа, а при содержании 20% КФ-Ж в КМФС – 5,99 МПа. Начиная примерно с 25% КФ-Ж в КМФС снижение, предела прочности при скалывании вдоль волокон древесины в сухом состоянии, идет более интенсивно.

Рассматривая график на рисунке 5.3 можно увидеть, что предел прочности при скалывании вдоль волокон древесины после 24-х часового вымачивания в воде начинает уменьшаться с увеличением содержания смолы КФ-Ж в КМФС. Так, если при отсутствии смолы КФ-Ж в смоле КМФС предел прочности при скалывании вдоль волокон древесины после 24-х часового вымачивания в воде составил 5,13 МПа, то при содержании 10% КФ-Ж в КМФС предел прочности при скалывании вдоль волокон древесины после 24-х часового вымачивания в воде равен 4,47 МПа, а при содержании 20% КФ-Ж в КМФС – 4,03 МПа. Предел прочности при скалывании вдоль волокон древесины после 24-х часового вымачивания в воде при содержании более 25% КФ-Ж в КМФС снижается.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Рисунок 5.2 – Зависимость предела прочности при скалывании образцов в сухом состоянии от содержания смолы КФ-Ж в КМФС

Рисунок 5.3 – Зависимость предела прочности при скалывании образцов после 24-часового вымачивания в воде от содержания смолы КФ-Ж в КМФС

Предел прочности при скалывании в сухом состоянии с увеличением содержания карбамидоформальдегидной смолы марки КФ-Ж в совмещенном клее, ведет к некоторому снижению предела прочности при скалывании по клеевому слою в сухом состоянии особенно при содержании КФ-Ж более 25%. При содержании в совмещенном клее 25% КФ-Ж такое уменьшение составило всего 4,1%. Такого изменение прочности может быть несколько. Одной из них является более высокая способность карбамидомеламиноформальдегидных смол обеспечивать прочность клеевых соединений, чем карбамидоформальдегидных смол. Другой причиной может являться переизбыток (свыше 25%) карбамидоформальдегидной смолы в карбамидомеламиноформальдегидной смоле ведущей к ухудшению адгезионности клея к древесине.

Предел прочности при скалывании после 24-х часового вымачивания в воде с увеличением содержания карбамидоформальдегидной смолы в совмещенном клее снижается значительнее, что связано в основном с более низкой водостойкостью клеевых соединений на карбамидоформальдегидных смолах в отличие от клеевых соединений на карбамидомеламинофор-мальдегидных смолах. Однако даже при 40%-ном содержании карбамидоформальдегидной смолы предел прочности остается не ниже требуемого предела 3,2 МПа (фактически равен 3,7 МПа), что по ГОСТ 17005-82 соответствует группе «Средней А» водостойкости клеевых соединений.

На этих графиках экспериментальные кривые и расчетные кривые, получены по уравнениям регрессии. Статистический анализ показал адекватность полученных уравнений регрессии экспериментальным данным.

Более меньшее влияние на прочность оказывают факторы Х2 и Х3. По аналогичным расчетам уравнений 5.1 и 5.2 установлено, что при изменении факторов Х2 и Х3 в указанных выше пределах Y1 изменяется соответственно с 4,70 до 5,10 МПа и с 5,30 до 6,20 МПа, а Y2 изменяется соответственно с 3,40 до 4,51 МПа и с 5,00 до 3,70 МПа.

Дополнительно к этим опытам были проведены исследования времени желатинизации клея при 20° C, характеризующие время, в течение которого клей сохраняет свои рабочие свойства и пригоден к употреблению. По этому времени можно судить о продолжительности выдержки деталей в запрессованном состоянии, правильно рассчитывать объемы приготовления клеев, устанавливать продолжительность процесса склеивания древесных материалов.

Расчеты показали, что жизнеспособность совмещенного клея составила 1,5…2,5 часа.

Таким образом, результаты показали, что при модификации карбамидомеламиноформальдегидной смолы карбамидоформальдегидной смолой марки КФ-Ж в процессе синтеза смол достигнута необходимая прочность и водостойкость (прочность при скалывании по клеевому слою как в сухом состоянии, так и после вымачивания в воде не ниже 3,2 МПа) при содержании 25% смолы КФ-Ж в импортной смоле. Эффективность модификации КФС марки КФ-Ж в таком количестве обусловливается тем, что имеется возможность заменить часть дорогой карбамидомеламино-формальдегидной смолы шведского производства на более дешевую отечественную смолу.

Нами было также доказано, что режим склеивания клееных деревянных конструкций в прессе на совмещенных клеях может быть аналогичным, что и при склеивании клееных деревянных конструкций на карбамидомеламино-формальдегидной смоле: температура – 20±2 °С; давление – 1,0 МПа; продолжительность выдержки под давлением – 10 ч. Продолжительность открытой выдержки нанесенного клея составляла от 1 до 5 мин, а закрытой – до 60 мин.

Клееные деревянные конструкции, полученные на основе совмещенной смолы, по своим свойствам соответствует требова­ниям ГОСТ 15613.1-84 и ГОСТ 17005-82.

Выводы:

1. Разработаны рациональные рецептуры карбамидомеламиноформальдегидного клея для использования в технологии клееных деревянных конструкций, отличающиеся совмещением дорого карбамидомеламиноформальдегидного клея импортного производства с более дешевым карбамидоформальдегидным клеем отечественного производства.

2. Получены аналитические зависимости, связывающие основные параметры технологического процесса, позволяющие оперативно производить контроль техпроцесса для получения клееных деревянных конструкций с требуемыми свойствами. Увеличение содержания смолы марки КФ-Ж в КМФС приводит к медленному снижению прочности образцов при скалывании в сухом состоянии.

3. Увеличение содержания смолы марки КФ-Ж в КМФС для образцов при скалывании после 24-часового вымачивания в воде приводит к изменению их прочности. Но это изменение идет так, что даже при 40%-ном содержании КФ-Ж в КМФС предел прочности остается не ниже требуемого значения прочности по ГОСТ 17005-82 (3,2 МПа).

4. С увеличением содержания щавелевой кислоты в КФС предел прочности при скалывании образцов как в сухом состоянии, так и после 24-часового вымачивания в воде увеличивается.

5. Оптимальное значение расхода клея при скалывании образцов в сухом состоянии и после 24-часового вымачивания в воде составляет 310 г/м2.

6. Были проведены исследования времени желатинизации клея при 20°C, характеризующие время, в течение которого клей сохраняет свои рабочие свойства и пригоден к употреблению. По этому времени можно судить о продолжительности выдержки деталей в запрессованном состоянии, правильно рассчитывать объемы приготовления клеев, устанавливать продолжительность процесса склеивания древесных материалов. Расчеты показали, что жизнеспособность совмещенного клея составила 1,5-2,5 часа.

7. Анализируя влияние содержания смолы КФ-Ж в КМФС на предел прочности при скалывании воль волокон после выдержки образцов в кипящей воде можно сделать следующий вывод. С увеличением содержания смолы КФ-Ж в КМФС до 25% прочность при скалывании снижается незначительно. Это связано в основном с более низкой водостойкостью КФС по сравнению с КМФС

8. Режим склеивания клееных деревянных конструкций на совмещенном клее, состоящем из карбамидомеламиноформальдегидной и карбамидоформальдегидной смол должен быть следующим:

-продолжительность открытой выдержки не должна превышать 5 мин, а закрытой от 5 до 10 мин;

-склеиваемые заготовки должны помещаться в пресс с давлением склеивания 1 МПа;

- продолжительность выдержки под давлением должна составлять 24 ч.

9. Предлагаемые совмещенные клеи апробированы с положительным результатом в опытно-промышленных условиях на совместном немецко-русском предприятии г. Тамбова. По результатам апробации установлено, что имеется реальная возможность замены до 25 % массы дорогой карбамидомеламиноформальдегидной смолы Шведского производства на более дешевую отечественную карбамидоформальдегидную смолу марки КФ-Ж.

6  Патентоспособность

6.1  Наличие патента, заявки на техническое решение, плана действий по защите прав на интеллектуальную собственность

Патент на изобретение № 000 Клеевая композиция [Текст] / ; патентообладатель ГОУ ВПО "ВГЛТА". - № 000 ; заявл. 09.03.2005; опубл. 10.06.2006

6.2 Патентная чистота, качество патентного поиска (проверка новизны и наличия ближайших аналогов)

Плагиата и близких аналогов нет.

7  Социальная значимость проекта

Социальная значимость проекта выражается в создании новых рабочих мест и налоговых поступлениях в бюджеты всех уровней. Социальная значимость может быть выражена в том, что с помощью инновационных совмещенных клеев применяемых в технологии клееных деревянных конструкций можно обеспечить население экологически безопасным и доступным жильем.

Планируемые масштабы деятельности предприятия позволяют применять упрощенную систему налогообложения. Суммы основных налогов, которые будут уплачиваться в рамках реализации проекта приведены в таблице 7.1.

Таблица 7.1 - Налоговые отчисления, тыс. руб.

Год

Страховые взносы

Налог на прибыль

Итого

2014

1870

1400

3270

2015

4675

3500

8175

2016

6545

4900

11445

2017

9350

7000

16350

В случае, если будет наблюдаться повышенный спрос на продукцию по проекту, система налогообложения будет изменена на общую систему налогообложения. При этом организация будет уплачивать следующие виды налогов:

- налог на добавленную стоимость - 18%;

- налог на доходы физических лиц - 13% (входит в сумму заработной платы);

- налог на имущество организаций - 2,2% (в случае наличия имущества);

- страховые взносы во внебюджетные фонды - 30,2%;

- налог на прибыль - 20%.

При планировании доходов бюджетов в указанном случае будут использоваться следующие пропорции зачисления налоговых отчислений по видам бюджетов.

Федеральные налоги:

- налог на добавленную стоимость - 18 %;

- налог на прибыль - 2 %;

- НДФЛ - 2,6%.

Налоги в региональный бюджет:

- налог на прибыль - 14 %;

- налог на имущество организаций - 2,2%;

- НДФЛ - 9,1%.

Налоги в местный бюджет:

- НДФЛ - 1,3%;

- налог на имущество организаций - 2,2%.

Страховые взносы во внебюджетные фонды:

- пенсионный фонд Российской Федерации - 26 %;

- фонд социального страхования Российской Федерации - 2,9 %;

- федеральный фонд обязательного медицинского страхования - 2,1 %;

- территориальные фонды обязательного медицинского страхования - 3%.

7.1  Влияние на рост уровня и повышение качества жизни населения

Развитие клееных деревянных конструкций (КДК), в частности, деревянного домостроения, должно стать одним из главных и в первую очередь доступным инструментом для обеспечения населения доступным жильем, созданным по современному дизайну и экологически безопасным. Развитие КДК повлечет за собой развитие предприятий по глубокой переработке древесины. Современные технологии глубокой переработки древесины позволяют получать новые материалы и построить дом без использования каких-либо других материалов, кроме разнообразных вариаций самого дерева, что положительно скажется на росте уровня и повышение качества жизни населения.

7.2  Анализ развития объектов социальной сферы в регионе

Развитие КДК окажет положительное влияние на всю экономику региона (формирование новой структуры жилищного строительства по формам собственности, по источникам финансирования, по типам зданий и технологиям их возведения; структурную перестройку базы стройиндустрии и промышленности стройматериалов, изменение форм организации строительства; решение вопросов землепользования, приватизации земли в жилищной сфере и регулирование развития инженерной инфраструктуры; подготовку кадров), что в свою очередь повлечет развитие объектов социальной сферы в регионе.

7.3  Экологические последствия внедрения проекта

Предлагаемые совмещенные клеи для использования в технологии клееных деревянных конструкций экологически безопасны, так как не содержат токсичный фенол.

7.4  Направленность на содействие в разрешении демографических проблем

Деревянное домостроение позволяет строить дома в сроки, значительно более короткие, чем при возведении железобетонных или кирпичных зданий, и себестоимость такого строительства ниже. Приобретение доступного жилья молодыми семьями способствует увеличению рождаемости.

7.5  Влияние на безопасность населения

На сегодняшний день домостроительные предприятия и строительные организации, специализирующиеся в строительстве многоэтажных кирпичных, крупнопанельных и объемно-блочных домов, не в состоянии в кратчайшие сроки решить задачу обеспечения населения (в первую очередь сельских населенных пунктов и пригородных районов) дешевым, быстросборным, потребляющим мало энергии, экологически чистым жильем. Невозможно обеспечить население жильем и за счет поставки домов из-за рубежа: слишком высока цена данного вида продукции на рынке производителя. Вот почему необходимо использовать принципиально новые технологии домостроения и наладить выпуск быстровозводимых индивидуальных и малоэтажных домов заводского изготовления с высокими потребительскими качествами и умеренной стоимостью.

Разработанные совмещенные клеи никакой угрозы безопасности, жизни и здоровью населения не представляют.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6