Технология низкотемпературного склеивания хвойного шпона

• Автор: Залипаев, Александр Анатольевич
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 136 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Анализ сырья, применяемого в производстве фанеры

1.1.1 Лесной фонд Российской Федерации.

1.1.2 Сырье фанерных производств.

1.2 Проблемы склеивания шпона хвойных пород.

1.3 Анализ синтетических смол, применяемых

в производстве фанеры повышенной водостойкости.

1.4 Анализ способов интенсификации отверждения

клеев повышенной водостойкости

1.5. Особенности склеивания шпона
при пониженной температуре
1.6. Выводы и задачи исследований
2. МЕХАНИЗМ ОТВЕРЖДЕНИЯ ФЕНОЛОФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ СМОЛ И ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА КАТАЛИЗАТОРОВ ПРОЦЕССА ОТВЕРЖДЕНИЯ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ
2.1 Механизм отверждения фенолоформальдегидных смол
2.1.1 Расчет температуры стеклования идеальных структур
2.1.2 Определение реальной структуры отвержденной
фенольной смолы
2.2 Обоснование выбора эффективных катализаторов для
снижения температуры отверждения фенолоформальдегидных
олигомеров.
2.3 Выводы.
3. ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
3.1 Исходные материалы и их характеристика.
3.1.1 Шпон
3.1.2 Клеевые материалы.
3.2 Оборудование и приборы.
3.3 Методика проведения опытов.
3.3.1 Разработка рациональной рецептуры
клеевой композиции
3.3.2 Определение эффективности действия модификатора клея при его отверждении.
3.3.3 Определение продолжительности склеивания пакетов шпона различной толщины.
3.3.4 Методика расчета рациональных
наборов пакетов шпона.
4. РАЗРАБОТКА СОСТАВА КЛЕЕВОЙ КОМПОЗИЦИИ И ИССЛЕДОВАНИЕ Е СВОЙСТВ
4.1 Обоснование марки фенолоформальдегидной смолы наиболее приемлемой для принятых условий склеивания
4.2. Оптимизация состава клеевой композиции
4.3 Определение технологических свойств разработанного клея
4.4 Определение эффективности действия модификатора при огверждении клея
4.5 Выводы.
5. ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ СКЛЕИВАНИЯ ШПОНА ПРИ ПОНИЖЕННОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ
5.1 Описание процесса склеивания шпона.
5.2 Установление требуемой продолжительности
склеивания пакетов шпона разной толщины.
5.3 Разработка рациональных наборов пакетов
5.4 Установление продолжительности склеивания шпона при
изготовлении фанеры толщин в соответствии с
ГОСТ .2
5.5 Выводы.
6. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИ
ИСПОЛЬЗОВАНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
6.1 Расчет затрат по изменяющимся статьям расходов.
6.2 Выводы
ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ПРИЛОЖЕНИЯ.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


По данным Пермского фанерного комбината величина брака по этой причине достигает 6%. Радикальным путем решения этой проблемы является склеивание шпона при температуре ниже 0°С, при которой не возникает избыточного парогазового давления внутри пакета. Кроме того, склеивание при такой температуре позволяет снизить упрсссовку пакетов шпона. Однако, снижение температуры склеивания, при прочих равных условиях, снижает производительность горячего пресса. Цель работы - повышение качества формирования клеевых соединений древесины, путем создания условий пониженного парогазообразования. ГОСТ . Научная новизна технологии изготовления фанеры с применением разработанного клея при пониженной температуре подтверждена патентом РФ на полезную модель №9 от г. Применение температуры склеивания ниже 0°С исключает возможность возникновения избыточного давления пара внутри пакета, приводящего к разрушению клеевых связей. Увеличение количества реакционных групп в клеевой системе снижает её энергию активации и расширяет температурную область отверждения клея в направлении более низких температур. Снижение температуры при склеивании пакета шпона уменьшает тепловую активацию и увеличивает межмолекулярное сцепление древесины, обеспечивая меньшее ее уплотнение. Достоверность предположений и выводов подтверждается совпадениями результатов теоретических и экспериментальных исследований. Полученные результаты теоретического исследования согласуются с положениями классической химии органических соединений и физической химии полимеров. Регрессионные модели достаточно точно воспроизводят описываемые явления, их адекватность подтверждается проверкой в соответствии с общепринятыми методиками. Исследованы технологические свойства разработанного клея и условия его применения в промышленности. Разработаны параметры режимов и условия склеивания хвойного шпона с применением разработанной технологии. Работа выполнена на кафедре технологии деревообрабатывающих производств Санкт-Петербургской Государственной лесотехнической академии. IV Всероссийская конференция по проблемам науки и высшей школы «Фундаментальные исследования в технических университетах». Санкт-Петербург, СПбГ'ПУ, . По результатам исследований опубликовано 6 научных статей, получен 1 патент РФ на полезную модель. Структура и объём работы Диссертация состоит из введения, шести разделов, заключения, библиографического списка из наименований, содержит 6 страниц основного текста, рисунков, таблиц. Леса России составляют % от мирового запаса лесов. Общая площадь земель лесного фонда Российской Федерации, по состоянию на г. России; покрытая лесом площадь составляла 0,7 млн. Россия богата хвойными лесами, имеющими высокое народнохозяйственное значение. Хвойные леса занимают % земель лесного фонда, здесь же сосредоточено более % запаса древесины. Наиболее распространенной древесной породой в лесном фонде Российской Федерации является лиственница, затем идут сосна, береза, ель, кедр, осина, пихта, дуб, липа. Лиственница произрастает на площади 3,2 млн. Группа твердых лиственных пород занимает ,5 млн. Лиственница (Сапх) - род хвойных летнезеленых деревьев, семейства сосновых. Самая распространенная в мире порода На территории Российской Федерации произрастают видов лиственницы, из которых хозяйственное значение имеют лиственница Гмелина, или даурская (С. Ипп (Цург) Крхепеуа или С. СаЬипса <ЕСги. Е1 ЭГепСуХ лиственница сибирская (С. Ыгка СеЛеб. Сукачева (С. Ф/г/) На долю насаждений с преобладанием лиственницы даурской приходится % площади, занимаемой лиственничными лесами, лиственницы сибирской ,9% и лиственницы Сукачева всего лишь 0,1% //. Лиственничные леса занимают % от общей лесопокрытой площади Восточной Сибири, и % от площади Дальнего Востока //. Остальные породы имеют меньший удельный вес в лесном фонде РФ и, меньшую концентрацию на местах произрастания. Это обстоятельство выгодно отличает лиственницу от других пород древесины. Расчетная лесосека в Сибири в году составляло 2 млн. От расчетной лесосеки 2 млн.