БИФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СИНТЕТИЧЕСКИЕ СВЯЗУЮЩИЕ КАК АЛЬТЕРНАТИВА БЕСФОРМАЛЬДЕГИДНОГО ПРОИЗВОДСТВА ДРЕВЕСНЫХ ПЛИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

  • Игорь (Igor) Борисович (Borisovich) Катраков (Katrakov) Алтайский государственный университет
  • Вадим (Vadim) Иванович (Ivanovich) Маркин (Markin) Алтайский государственный университет http://orcid.org/0000-0002-4853-9350
  • Петр (Petr) Владимирович (Vladimirovich) Колосов (Kolosov) Алтайский государственный университет
Ключевые слова: древесные плитные материалы, плитные материалы средней плотности, бифункциональные связующие, бесформальдегидные технологии, кавитация

Аннотация

В работе представлены результаты экспериментов по получению древесных плитных материалов без использования формальдегидосодержащих смол. В качестве исходных образцов использовались опилки древесины сосны без и с использованием кавитационной предобработки в нейтральной среде. Связующими были выбраны бифункциональные синтетические вещества: фталевая и малеиновая кислоты и их ангидриды, гликоли – этиленгликоль и бутандиол-1,4, а также эквимолярные двухкомпонентные смеси на их основе с концентрацией 5–15%. Полученные пресс-массы подвергали горячему формованию при температуре 160 °С и давлении 10 МПа. В результате проведенного эксперимента получаются древесные плитные материалы средней плотности с прочностью на изгиб 11.0–46.0 МПа, водопоглощением за 24 ч – 1–115% и набухание по толщине за 24 ч – 3–100%. Наиболее выгодными является использование 5% концентрации связующих, удовлетворяющих стандарт. Кавитированная предобработка растительного сырья позволяет увеличить прочностные характеристики в 1.3 раза. Образцы с лучшими физико-механическими показателями получаются при использовании в качестве связующего малеиновой кислоты и ее ангидрида, и их смеси с гликолями. При ИК-спектроскопическом исследовании было определено, что основными связями, образующими сетчатую структуру плитных материалов, являются сложноэфирные.

Таким образом, при выбранных условиях формования получаются безэмиссионные плитные материалы на основе бифункциональных синтетических связующих с высокими экологическими и физико-механическими показателями.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Игорь (Igor) Борисович (Borisovich) Катраков (Katrakov), Алтайский государственный университет
Доцент кафедры органической химии, канд. хим. наук
Вадим (Vadim) Иванович (Ivanovich) Маркин (Markin), Алтайский государственный университет
Доцент кафедры органической химии, канд. хим. наук
Петр (Petr) Владимирович (Vladimirovich) Колосов (Kolosov), Алтайский государственный университет
Доцент кафедры органической химии, канд. хим. наук

Литература

1. Katrakov I.B. Drevesnyye kompozitsionnyye materialy bez sinteticheskikh svyazuyushchikh. [Wood composite materials without synthetic binders]. Barnaul, 2012, 164 p. (in Russ.).

2. Leonovich A.A. Fiziko-khimicheskiye osnovy obrazovaniya drevesnykh plit. [Physico-chemical basis for the formation of wood plates]. St. Petersburg, 2003, 192 p. (in Russ.).

3. Varfolomeyev A.A., Sinegibskaya A.D., Gogotov A.F., Gizetdinova N.A. Fenoloformal'degidnyye smoly, mo-difitsirovannyye ligninam [Phenol-formaldehyde resins, modified by lignins]. Bratsk, 2012, 272 p. (in Russ.).

4. Marcovich N.E., Reboredo M.M., Aranguren M.I. Holz Als Roh-und Werkstoff, 1996, vol. 54, issue 3, pp. 189–193.

5. Hil C.A.S., Papadopoulos A.N. Holzforschung, 2002, vol. 56, issue 2, pp. 150–156. DOI: 10.1515/HF.2002.025.

6. Doczekalska B., Bartkowiak M., Zakrzewski R. Wood research, 2014, vol. 59, issue 1, pp. 85–96.

7. Vaidya A.A., Gaugler M., Smith D.A. Carbohydrate Polymers, 2016, vol. 136, pp. 1238–1250. DOI: https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2015.10.033.

8. Katrakov I.B., Markin V.I., Bazarnova N.G., Golyatin P.S. Novyye dostizheniya v khimii i khimicheskoy tekhno-logii rastitel'nogo syr'ya : materialy VI Vserossiyskoy konferentsii. [New achievements in chemistry and chemical technology of plant raw materials: materials of the VI All-Russian Conference]. Barnaul, 2014, pp. 366–368. (in Russ.).

9. Kudahettige-Nilsson R., Ullsten H., Henriksson G. BioResources, 2018, vol. 13, no. 3, pp. 6600–6612.

10. Tham W., Wahit M., Abdul Kadir M., Wong Tuck Whye, Hassan O. Reviews in Chemical Engineering, 2015, vol. 32, no. 2, pp. 201-221. Doi: 10.1515/revce-2015-0035.

11. Patent 2381244 (RU). 2009. (in Russ.).

12. Katrakov I.B., Markin V.I., Bazarnova N.G. Izvestiya Altayskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya Biologicheski-ye nauki. Nauki o zemle. Khimiya, 2014, no. 3-1, pp. 204–208. (in Russ.).

13. Patent2202743 (RU). 2001. (in Russ.).

14. Patent 2656067 (RU). 2018 (in Russ.).

15. GOST 10635-88. Plity drevesnostruzhechnyye. Metody opredeleniya predela prochnosti i modulya uprugosti pri izgibe. [State standard 10635-88. Divided chipboards. Methods for determining the ultimate strength and modulus of elasticity in bending]. Moscow, 1988, 16 p. (in Russ.).

16. GOST 10634-88. Plity drevesnostruzhechnyye. Metod opredeleniya fizicheskikh svoystv. [State standard 10634-88. Di-vided chipboards. Method for determining physical properties.]. Moscow, 1988, 16 p. (in Russ.).

17. Shcherbakov A.S., Gamova I.A., Mel'nikova L.V. Tekhnologiya kompozitsionnykh drevesnykh materialov. [Technolo-gy of composite wood materials]. Moscow, 1992, 192 p. (in Russ.).

18. Gravitis YA.A. Khimiya drevesiny, 1987, no. 5, pp. 3–21. (in Russ.).

19. Bolobova A.V., Askadskiy A.A., Kondrashchenko V.I., Rabinovich M.L. Teoreticheskiye osnovy biotekhnologii drevesnykh kompozitov: V 2-kh kn. Kn. II: Fermenty, modeli, protsessy. [Theoretical foundations of biotechnology of wood composites: In 2 books. Book. II: Enzymes, models, processes]. Moscow, 2002, 343 p. (in Russ.).

20. Sinitsyn A.P., Gusakov A.V., Chernoglazov V.M. Biokonversiya lignotsellyuloznykh materialov. [Bioconversion of lignocellulosic materials]. Moscow, 1995, 224 p. (in Russ.).
Опубликован
2018-08-26
Как цитировать
[1]
Катраков (Katrakov)И. (Igor), Маркин (Markin)В. (Vadim) и Колосов (Kolosov)П. (Petr) 2018. БИФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СИНТЕТИЧЕСКИЕ СВЯЗУЮЩИЕ КАК АЛЬТЕРНАТИВА БЕСФОРМАЛЬДЕГИДНОГО ПРОИЗВОДСТВА ДРЕВЕСНЫХ ПЛИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ. Химия растительного сырья. 3 (авг. 2018), 251-260. DOI:https://doi.org/https://doi.org/10.14258/jcprm.2018034338.
Выпуск
Раздел
Технологии