Изменение свойств древесины твердых лиственных пород и выделение вредных веществ при гидротермической обработке

• Автор: Михайлова, Юлия Сергеевна
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 174 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Изменение физикомеханических свойств древесины при гидротермической обработке.

1.2 Изменение химического состава древесины при гидротермической обработке.

1.3 Анализ летучих веществ выделяемых из древесины в процессе сушки

1.4 Цель и задачи исследования

Выводы.

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ К ИССЛЕДУЕМОМУ ВОПРОСУ .

2.1 Компонентный состав древесины пород.

2.2 Исследование влияния температуры, влаги и продолжительности обработки на процесс выделения вредных веществ из древесины
2.3 Исследование влияния предварительной термохимической обработки на влагоперенос и выделение веществ из древесины в
процессе сушки.
Выводы.
3 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
3.1 Методика определения плотности древесины
3.2 Методика определения твердости древесины
3.3 Методика определения качества высушенной древесины
3.4 Выбор вида плана эксперимента.
3.5 Методика определения концентрации вредных веществ в отработанном агенте сушки
3.6 Методика измерения концентраций газов в воздухе рабочей зоны .
3.7 Методика расчета рассеивания в атмосфере вредных веществ, содержащихся в выбросах промышленных объектов
3.8 Методика определения влияния предварительной термохимической обработки на выделение веществ вредных из древесины
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Результаты исследования плотности высушенной древесины
4.2 Результаты исследования твердости высушенной древесины
4.3 Результаты исследования качества высушенной древесины
4.4 Результаты исследования влияния тепла и влаги на концентрацию фурфурола и формальдегида в отработанном агенте сушки
4.5 Построение математической модели влияния температуры среды и влажности древесины на концентрацию фурфурола и формальдегида
в отработанном агенте сушки
4.6 Результаты исследования влияния температуры и влажности древесины на концентрацию вредных веществ в отработанном агенте сушки в производственных условиях
4.7 Результаты исследования влияния климатических условий на характер рассеивания вредных веществ в атмосфере.
4.8 Результаты исследования влияния режима сушки на концентрацию и характер рассеивания вредных веществ в атмосфере
4.9 Результаты исследования влияния предварительной термохимической обработки на выделение вредных веществ из
древесины в процессе сушки
Выводы
5 ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ
5.1 Технические решения по снижению техногенного воздействия отработанного агента сушки на окружающую среду
5.2 Технологические и организационные мероприятия по снижению 1
техногенного воздействия отработанного агента сушки на
окружающую среду
5.3 Техникоэкономическая оценка результатов исследований
Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ А.
ПРИЛОЖЕНИЕ Б.
ПРИЛОЖЕНИЕ В
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Отмечено снижение содержания основных компонентов, от которых зависят механические свойства древесины пентозанов на ,5 и целлюлозы на . Причем заметное изменение химического состава древесины наблюдается в центральных зонах пиломатериалов, где продолжительное время сохраняется свободная влага. В работах Б. Н. Уголева, Г. А. Горбачевой , 8, 9, 0, 3 показано, что в процессе сушки разрушения микроструктуры древесины происходят в зоне действия растягивающих внутренних напряжений, то есть на первой стадии процесса в поверхностных слоях доски, а на конечной внутри сортимента. Однако величина растягивающих внутренних напряжений в центральных слоях в раза меньше, чем на поверхности. Следовательно, от воздействия внутренних напряжений сильнее снижается прочность поверхностных слоев. Но в центральной зоне доски, где длительное время сохраняется высокая влажность древесины, интенсивно идуг гидролитические процессы. В работах Д. Фенгела, Л. П. Жеребцова , проведен анализ роли отдельных химических компонентов древесины в обеспечении механических функций. Повышенное содержание лигнина в древесине нижней части ветви, работающей на сжатие, объясняется физиологической необходимостью укрепления клеточных стенок. Автор указывает, что лигнинный комплекс имеет повышенную прочность при сжатии . Пснтозаны выполняют вместе с целлюлозой механические функции, усиливая эластичность, гибкость и сопротивление разрыву соответствующих тканей древесины. В результате анализа полученных данных автор делает вывод, что структура, связь и содержание основных химических компонентов древесины целлюлозы, лигнина и гемицеллюлоз, определяют е механические свойства. А.А Орловым и Гребом. Результаты испытаний на сжатие вдоль волокон и статический изгиб показали относительную равномерность прочности древесины по толщине досок. Влияние лигнина на прочность волокон ранней и поздней древесины лиственницы приведено в работе Бывшева, В. В. Левшина, Е. Е. Савицкого . Авторы отмечают, что при уменьшении содержания лигнина наблюдается скачкообразное снижение разрывного усилия при разрыве волокон. Кроме того, при удалении лигнина наблюдается изменение размеров клеток древесины. Так, ранним трахеидам лиственницы присуще резкое скачкообразное уменьшение поперечного сечения. Поздние трахеиды несколько сужаются в течение первых минут делигнификации, далее поперечное сечение остается практически неизменным. М.И Соснин в своей работе 0, 3 приводит результаты исследований свойств древесины лиственницы методом свободных колебаний пластинки в широком диапазоне температур от до 0 С. При более высокой влажности в области более высоких температур около 0 С и выше наблюдается точка перегиба кривых модуля Юнга. Особенно это заметно при влажности древесины . Наличие точки перегиба изменения модуля Юнга на кривых связано с тем, что при данных условиях часть компонентов древесины гемицеллюлоза и лигнин переходит из стеклообразного состояния в высокоэластическое или вынужденно эластическое. Большое влияние на физикомеханические свойства древесины оказывают режимы камерной сушки. Режимы конвективной сушки должны обеспечивать получение пиломатериалов с прогнозируемыми потребительскими свойствами, важнейшее из которых эксплуатационная прочность древесины , ,, . В руководящих технических материалах по технологии камерной сушки древесины РТМ приводятся показатели снижения механических свойств древесины в зависимости от категории режима. В зависимости от требований, предъявляемых к качеству древесины, пиломатериалы могут высушиваться режимами различных категорий по температурному уровню . Различают режимы низкотемпературного и высокотемпературного процессов. Режимы низкотемпературного процесса предусматривают использование в качестве сушильного агента влажного воздуха с температурой в начальной стадии сушки ниже 0 С. Установлены три категории этих режимов мягкие, нормальные и форсированные , 3. Режимы высокотемпературного процесса предусматривают использование в качестве сушильного агента перегретого пара атмосферного давления с температурой выше 0 С 5.