COMPREHENSIVE METHODS FOR IMPROVEMENT OF PHYSICAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF PARTICLE BOARDS

Сергей Алексеевич УГРЮМОВ, Александр Андреевич ФЕДОТОВ, Андрей Валентинович ОСЕТРОВ

Abstract


Introduction. People use wood and wood composite materials in various fields since the ancient times . Growing consumption of wood and often irrational use of wood provoked much tension around the issue of low-grade wood and wood waste processing. Production of wood-based panels makes it possible to obtain a competitive structural material with a number of desirable properties and to complex use the wood and to recycle the wood waste. Production and consumption of woodbased panels in the coming years will inevitably increase, thus improving the physical and mechanical properties of particle boards will be given a special attention. The objective of the research is to make an analysis of the main ways to improve the physical and mechanical properties of particle boards. Current tasks: definition of the efficient and comprehensive ways to improve the properties of wood-based panels. Known complex ways for improvement of physical and mechanical properties of the particle boards. Physical and mechanical properties of wood-based panels depend on many factors. They are geometry of shavings, wood species, orientation of wood particles, usage of special additives, nature of the bonding of wood particles in the process of pressing and regulation of technological modes, use of new hardeners and fillers, methods of preparation and processing of chips, application of modified and new alternative binders. From the view point of the dimensional parameters of filler particles, the strength of the plates is maximum increasing when using long, thin and soft shavings. The phenomenon is explained by the increase of the area of contact of wood particles with each other and the number of adhesive layers. From the point of view of the quality of the bonded layer formation, it is fractionation occurrence of wood particles at the stage of the bonded layer formation which improves the strength characteristics. The properties of plates largely depend on the modes of hot pressing, thus increase in temperature and time compression contribute to increase of the strength of the boards. It is possible to improve the properties of the boards by means of the increase of the intensity of heating of the chip mat (method of "steam flow"). To improve the adhesion strength of bonding particles of filler, and, consequently, to improve physical and mechanical properties of boards, it is possible to use the new hardeners and fillers for binding and to process the fillers with the chemically active compounds. It is very effective to improve the properties of woodbased panels by modifying the binder used in production, and use of new alternative binders with the improved adhesive properties capable of forming durable and water-resistant adhesive bonding. Conclusion. Physical and mechanical properties of boards is possible to be improved through the use of modified or new alternative binder with better reactivity.

Keywords


particle boards; physical and mechanical properties; durability; water resistance; hydrophobic additives; hot pressing; curing; modification; alternative binder

Full Text:

PDF (Russian)

References


Беляев, А. Тенденции. Нереализованный потенциал / А. Беляев // Лесная индустрия. – 2012. – № 5. – С. 6-10.

Поздняков, А.А. Прочность и упругость композиционных древесных материалов / А.А. Поздняков. – М.: Лесная промышленность, 1988. – 136 с.

Грибенчикова, А.В. Материаловедение в производстве древесных плит и пластиков / А.В. Грибенчикова. – М.: Лесная промышленность, 1988. – 120 с.

Модлин, Б.Д. Изготовление стружки для древесно-стружечных плит / Б.Д. Модлин, А.А. Хатилович. – М.: Лесная промышленность, 1988. – 152 с.

Мелони, Т. Современное производство древесно-стружечных и древесно-волокнистых плит / Т. Мелони. Пер. с англ. В.В. Амалицкого и Е.И. Карасева. – М.: Лесная промышленность, 1982. – 416 с.

Грибенчикова, А.В. Материаловедение в производстве древесных плит и пластиков / А.В. Грибенчикова. – М.: Лесная промышленность, 1988. – 120 с.

Киселева, О.А. О сроке службы древесно-стружечных плит / О.А. Киселева, В.П. Ярцев // Жилищное строительство. – 2003. – № 10. – С. 24-25.

Шварцман, Г.М. Производство древесно-стружечных плит / Г.М. Шварцман. – М.: Лесная промышленность, 1977. – 317 с.

Отлев, И.А. Интенсификация производства древесно-стружечных плит / И.А. Отлев. – М.: Лесная промышленность, 1989. – 192 с.

Шварцман, Г.М. Фракционирование и ориентация древесных частиц при формировании стружечного ковра / Г.М. Шварцман, М.Ш. Пильцер, Г.С. Черкасов. – М.: ВНИПИЭИлеспром, 1972. – 31 с.

Азаров, В.И. Влияние модификаторов на технологические параметры модифицированных карбамидоформальдегидных олигомеров / В.И. Азаров, Г.Н.Кононов, А.Н. Веревкин, В.С. Дроздова // Вестник МГУЛ – Лесной вестник. – 2009. – № 2. – С. 129-132.

Баженов, В.А. Технология и оборудование производства древесных плит и пластиков / В.А. Баженов, Е.И. Карасев, Е.Д. Мерсов. – М.: Экология, 1992. – 416 с.

Шедро, Д.А. Распыливание связующего в производстве древесно-стружечных плит: обзор / Д.А. Шедро, А.А. Веселов. – М.: ВНИПИЭИлес-пром,1971. – 52 с.

Векслер, А.К. Повышение равномерности формирования стружечных ковров / А.К. Векслер, Л.В. Роднянская. – М.: ВНИПИЭИлеспром, 1975. – 40 с.

Плотников, С.М. Совершенствование процессов формирования и прессования древесно-стружечных плит: монография / С.М. Плотников. – Красноярск: СибГТУ, 2007. – 177 с. 16. Куликов, В.А. Влияние основных технологических факторов на степень контактности древесных частиц при склеивании древесно-стружечных плит / В.А. Куликов, З.Я. Шестакова, Л.В. Пинтус. – Л.: ЛТА им. С.М. Кирова, 1969. – 8 с.

Савицкий, А.С. Исследование процесса прессования древесных плит на термопластичном связующем / А.С. Савицкий, И.В. Сапожников, А.А. Шевляков // Научные труды МГУЛ. – 1997. – Вып. 287. – С. 11-18.

Соснин, М.И. Физические основы прессования древесно-стружечных плит / М.И. Соснин, М.И. Климова. – Новосибирск: Наука, 1981. – 190 с.

А. с. 1819769 СССР, В27N3/02. Способ изготовления древесно-стружечных плит / В.М. Сацура, Н.Н. Цыбулько, В.В. Богданова, В.И. Сушко: заявитель и патентообладатель Белорусский технологический институт им. С.М. Кирова и Научно-исследовательский институт физико-химических проблем Белорусского государственного университета им. В.И. Ленина. – № 1232479; заявл. 08.01.1990; опубл. 07.06.1993. Бюл. № 21. – 2 с.

А. с. 1771968 СССР, В27N3/02. Способ изготовления древесно-стружечных плит / И.Т. Матюшин, Ф.И. Долгих, В.В. Перепелкин, В.М. Мингазутдинов, С.А. Агибалов: заявитель и патентообладатель Научно-исследовательский и проектноконструкторский институт промышленности древесных плит. – № 4887841/154; заявл. 06.12.1990; опубл. 30.10.1992. Бюл. № 40. – 4 с.

Варанкина, Г.С. Формирование низкотоксичных клееных древесных материалов: монография / Г.С. Варанкина, А.Н. Чубинский. – СПб.: СПбГЛТУ, 2014. – 148 с.

А. с. 1386464 СССР, В27N3/02. Способ изготовления древесно-стружечных плит / В.Б. Снопков, Т.В. Сухая, И.А. Хмызов, Е.И. Пухальский, К.А. Панушкин, В.Н. Шайтура, Р.Н. Зарецкая : заявитель и патентообладатель Белорусский технологический институт им. С.М. Кирова. – № 4128750/29-15; заявл. 17.07.1986; опубл. 07.04.1988. Бюл. № 13. – 2 с.

Карпова, Т.Н. Древесно-стружечные плиты на модифицированном карбамидоформальдегидном связующем / Т.Н. Карпова // Вестник МГУЛ – Лесной вестник. – 2011. – № 5. – С. 138-141.

Угрюмов, С.А. Исследование модификации фенолформальдегидного олигомера поливинилацетатной дисперсией применительно к производству костроплит / С.А. Угрюмов, В.Е. Цветков // Вестник МГУЛ – Лесной вестник. – 2008. – № 4. – С. 107-109.

Цветков, В.Е. Исследование процессов химической деструкции параформа при синтезе карбамидоформальдегидных олигомеров / В.Е. Цветков, О.П. Мачнева // Вестник МГУЛ – Лесной вестник. – 2007. – № 6. – С. 106-113.

Федотов, А.А. Исследование влияния фенолформальдегидных связующих, модифицированных фурановым олигомером, на свойства древесно-стружечных плит / А.А. Федотов, С.А. Угрюмов // Вестник МГУЛ – Лесной Вестник. – 2014. – № 2(101). – С. 122-127.

Осетров, А.В. Применение клеевых композиций на основе фенолформальдегидного олигомера, модифицированного фурановым, в производстве древесных плит / А.В. Осетров, С.А.Угрюмов, А.А. Федотов // Энциклопедия инженера-химика. – 2014. – № 6. – С. 24-27.

Тришин, С.П. Термомеханические исследования модифицированных карбамидоформальдегидных полимеров / С.П. Тришин, В.Е. Цветков // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. – 1984. – № 5. – С. 83-86.

Эльберт, А.А. Применение лигносульфонатов в производстве древесно-стружечных плит повышенной водостойкости / А.А. Эльберт, Л.П. Коврижных, И.Ф. Козловский // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. – 1991. – № 4. – С. 77-81.

Балакин, В.М. Карбамидоаминоформальдегидные смолы для производства древесно-стружечных плит / В.М. Балакин, А.В. Торицин, Н.Л. Тимошенко // Деревообрабатывающая промышленность. – 1998. – № 4. – С. 21-23.

Глазков, С.С. Модификация карбамидоформальдегидных смол латексами / С.С. Глазков, В.С. Болдырев // Деревообрабатывающая промышленность. – 1997. – № 4. – С. 15-18.

Цветков, В.Е. Опыт применения смол, модифицированных отходами производства капролактама / В.Е. Цветков, С.А. Рыженкова, С.П. Тришин и др. // Деревообрабатывающая промышленность. – 1983. – № 9. – С. 4-5.

Цветков, В.Е. Модифицирование карбамидных смол / В.Е. Цветков, В.И. Азаров, В.П. Лосев и др. // Пластические массы. – 1972. – № 9. – С. 7-8.

Кондратьев, В.П. Синтетические клеи для древесных материалов / В.П. Кондратьев, В.И. Кондращенко. – М.: Мир, 2004. – 520 с.

Эльберт, А.А. Совмещенное связующее на основе фенолформальдегидной смолы и лигносульфонатов для древесных плит / А.А. Эльберт, Л.П. Коврижных, В.В. Васильев // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. – 1985. – № 3. – С. 75-79.

Пат. 1826939 СССР, В27N3/02. Способ производства древесных плит / М.А. Терпугов, Ю.А. Семочкин, А.Л. Липин: заявитель и патентообладатель Терпугов М.А. – № 1232586; заявл. 14.05.1991; опубл. 07.07.1993. Бюл. № 25. – 4 с.

Пат. 2016760 РФ, В27N3/02. Способ изготовления древесно-стружечных плит / В.М. Сацура, Н.Н. Цыбулько, А.В. Сацура: заявитель и патентообладатель Белорусский технологический институт им. С.М. Кирова. – № 5034703/15; заявл. 22.07.1991; опубл. 30.07.1994. Бюл. № 14. – 4 с.

Пат. 2165441 РФ, МПК 7 С08L97/02, 63/02, С09К21/14, В27N3/04, С08К5/01. Пресскомпозиция для производства трудногорючих плитных материалов / В.И. Кондращенко, Б.Д. Фейло, В.П. Кондратьев, Н.Е. Николаев: заявитель и патентообладатель Кондращенко В.И. – № 2000115034/04; заявл. 15.06.2000; опубл. 20.04.2001.Бюл. № 23. – 5 с.

Угрюмов, С.А. Oценка влияния технологических факторов на свойства древесно-стружечных плит на основе фурановой смолы / С.А. Угрюмов, А.А. Федотов // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Лес. Экология. Природопользование. – 2012. – № 2(16). – С. 36-42.

Шишлов, О.Ф. Изучение влияния содержания карданола на свойства фенолкарданолформальдегидных смол / О.Ф. Шишлов, С.А. Дождиков, В.В. Глухих, О.В. Стоянов // Клеи. Герметики. Технологии. – 2013. – №5. – С. 15-18.


Refbacks

  • There are currently no refbacks.