Результаты поисковых исследований влияния характеристик эмульсии на качественные показатели древесностружечных плит представлены на рис.7

       а)  б)

Рисунок 7 – Зависимость физических (а) (влажность  (1), разбухание по толщине за 24 ч (2)) и механических (б) (пределов прочности при изгибе (1), при растяжении перендикулярно к пласти плиты (2))

показателей древесностружечных плит от содержания эмульсии в связующем  внутреннего слоя

       

Анализ представленных на рис. 7 зависимостей позволяет сделать заключение, что увеличение содержания эмульсии во внутреннем слое до 5-7 м. ч. приводит к возрастанию влажности плит, что, обуславливает повышение пластичности древесного вещества. Наличие в макромолекулах эмульсии карбоксильных групп улучшает адгезионное взаимодействие клеевой композиции с компонентами древесины. Увеличение поперечных связей в модифицированном связующем дает нам основание для предположения о возможном повышении когезионной прочности связующего, что подтверждается прочностными характеристиками готовых плит.

Выдвинутые теоретические предположения  и результаты поисковых экспериментальных исследований дают основание для использования  парафино-буроугольной эмульсии в составе связующего внутреннего слоя для нейтрализации кислотности некондиционного сырья. Однако, требуется проведение дополнительных экспериментальных исследований по разработке режимов производства  плит, соответствующих по качеству требованиям стандартов.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

В третьей главе изложены методики проведения экспериментальных исследований, представлены характеристики применяемых веществ и материалов, методов и средств измерения, применяемого оборудования и приборов, расчетные формулы и уравнения. Физико-химические свойства карбамидоформальдегидных смол и клеев на их основе такие как: водородный показатель рН, время желатинизации при 100°С, условная вязкость (по ВЗ - 246) определялись по методикам, приведенным в ТУ 2221-870-55778270-2009 «Смолы карбамидоформальдегидные для материалов на основе древесины марки «Карбона». Технические условия», испытания древесностружечных плит с целью определения их физико-механических показателей осуществляли в соответствии с действующим  ГОСТ 10632-2007 «Плиты древесностружечные. Технические условия». Спектральное ИК-исследование проводилось в соответствии с инструкцией к прибору с Фурье-преобразованием модели IRPrestige-21 производства SHIMADZU (Япония)

Результаты экспериментальных исследований обрабатывали методами математической статистики.

В четвертой главе представлены результаты экспериментальных исследований по определению возможности использования некондиционного сырья в производстве древесностружечных плит.

На лабораторном прессе изготавливались плиты с размерами 300x400x17,5  мм, для испытаний использовалась только средняя часть образца. Плиты изготовливались при расходе связующего 12-14% к массе стружки по сухому веществу для различных слоев.  Порода древесины: 100% сосна. Продолжительность прессования варьировалась от 0,23 до 0,29 мин./мм. Температуру плит пресса варьировали на уровнях: 180, 190, 2000С.

На рис. 8 представлены зависимости физико-механических характеристик древесностружечных плит, изготовленных на модифицированном связующем от продолжительности прессования с использованием кондиционной древесины при варьировании температуры от 180 до 2000С.

Согласно анализа полученных зависимостей максимальная прочность ДСтП при растяжени перпендикулярно к пласти плиты достигается при температуре прессования 1800С за 4,5-4,75 мин., при 1900С - за 4,25-4,5 мин., при 2000С – за 4,0-4,25 мин. Такая же тенденция наблюдается и для параметра разбухание по толщине за 24 ч. Для прочности ДСтП при изгибе эта тенденция слабо выражена.

       а)  б)

в)

Рисунок 8  – Зависимость пределов прочности ДСтП при изгибе (а) и растяжении перпендикулярно к пласти плиты (б), разбухания по толщине за 24 ч (в) от продолжительности прессования при различной температуре плит пресса: 1 – 1800С, 2 – 1900С, 3 – 2000С.

Продолжительность прессования при стандартном сырьевом составе и стандартной композиции связующего составляет 0,27 мин/мм. При изготовлении ДСтП на модифицированном связующем требуемая прочность плит достигается при продолжительности прессования на 0,02-0,03 мин/мм меньше и составляет 0,24-0,25 мин/мм. Объясняется это  повышением реакционной способности связующего и образованием новых функциональных групп, что в конечном итоге обеспечивает ускорение процесса отверждения и рост прочности. Т. е. взаимодействие функциональных групп связующего и древесины и между собой, процесс

сшивания полимера с одновременным ростом макромолекулы и образованием трехмерной сетки протекает несколько быстрее. Это говорит о большей разветвленности цепей и достаточном количестве поперечных связей между реакционноспособными группами модифицированного связующего с древесным веществом и друг с другом, образующихся еще до процесса прессования.

В этой главе приведены также результаты многофакторного эксперимента по исследованию влияния основных технологических параметров и составов стружечно-клеевых композиций на качественные показатели древесностружечных плит. 

Для разработки математической модели процесса с количественными факторами, проверки ее адекватности и для оценки влияния на процесс каждого варьируемого фактора, использован регрессионный анализ. 

       В качестве выходных величин были приняты качественные показатели готовой продукции:

- предел прочности ДСтП при изгибе (), МПа;

- предел прочности ДСтП при растяжении перпендикулярно к пласти плиты (), МПа;

- разбухание ДСтП по толщине за 24 ч. (t), %.

Интервалы и уровни варьирования параметров отражены в таблице 2

Таблица 2 - Переменные факторы и уровни их варьирования


Наименование фактора

Код. обозн-е

Ниж. уровень

Основ. уровень

Верх. уровень

Интерв. варьирования

1

2

3

4

5

6

Состав стружечной композиции внутреннего слоя ДСтП: стружка из некондиционного сырья/стружка-отход от оцилиндровки /стружка из щепы марки ПС, %/%/%

5/35/60

20/20/

60

35/5/60

15/15/60

Содержание парафино-буроугольной эмульсии в  связующем внутреннего слоя, изготовленной при соотношении компонентов  60/40 , м. ч.

3

6

9

3

Продолжительность прессования,, мин

4

4,5

5

0,5

С целью установления степени влияния варьируемых технологических факторов на физико-механические показатели древесностружечных плит по плану Бокса получены математические модели параметров технологического процесса производства ДСтП, которые после оценки значимости коэффициентов регрессии имеют следующий вид:

1) для математического описания прогнозирования прочности древесностружечных плит при изгибе:

  (1) 

2) для математического описания прогнозирования прочности древесностружечных плит при растяжении перпендикулярно к  пласти плиты:

  (2) 

3) для математического описания прогнозирования разбухания древесностружечных плит по толщине за 24 ч.:

  (3)

       Результаты экспериментов от состава стружечной композиции внутреннего слоя  представлены на рис. 9, от продолжительности прессования - на рис. 10

       а)                б)

в)

Рисунок 9- Зависимость пределов прочности ДСтП при изгибе (а) и при растяжении перпендикулярно к пласти плиты (б), разбухания по толщине за 24 ч (в) от состава стружечной композиции внутреннего слоя при различном содержании парафино-буроугольной эмульсии в связующем внутреннего слоя и различной продолжительности прессования: 1 –3 м. ч., 0,24 мин/мм; 2 –3 м. ч., 0,27 мин/мм; 3 – 6 м. ч., 0,24 мин/мм; 4 – 6 м. ч., 0,27 мин/мм.

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