Древесные биопластики с повышенными физико-техническими свойствами

• Автор: Лехина, Екатерина Петровна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 147 с.

Оглавление

Введение
1. Древесные пластики
1.1. Классификация древесных композиционных материалов
1.2. Древеснослопстые пластики на синтетических связующих
1.3. Древесные пластики на цементной связке
1.4. Лигноуглеводные древесные пластики
1.5. Древесные биопластики
1.6. Выводы по главе
2. Материалы и методы исследований
2.1. Применяемые материалы
2.2. Методы исследований и оборудование
2.3. Методы обработки экспериментальных данных
2.4. Математическое моделирование свойств модифицированных древесных биопластиков
3. Повышение физико-технических свойств модифицированных биопластиков
3.1. Анализ ферментного комплекса гриба Ьгіпш
3.2. Модификация биопластиков акриловой кислотой
3.3. Оптимизация состава биопластиков, модифицированных акриловой кислотой и режима их изготовления
3.4. Оптимизация состава биопластиков, модифицированных карбамидной смолой и режима их изготовления
3.5. Физико-механические свойства модифицированных биопластиков
3.6. Выводы по главе
4. Заводская технология производства модифицированных
древесных бионластиков
4.1. Технологическая схема производства биопластиков

4.2. Технологические режимы получения древесного сырья
4.3. Получение культуральной жидкости
4.4. Получение древесной биомассы
4.5. Модификация древесной биомассы акриловой кислотой
4.6. Изготовление модифицированных древесных биопластиков
4.7. Технико-экономическая оценка модифицированных биопластиков
4.8. Выводы по главе
Общие выводы
Список литературы
Приложения

ВВЕДЕНИЕ.
Актуальность проблемы.В условиях становления новых социальных и экономических отношений, в том числе, и в строительстве, большое значение приобретают задачи реконструкции зданий и сооружений, а также переориентирование стройиндустрии и строительного производства на создание и применение энерго- и ресурсосберегающих материалов и технологий. В связи с изменением структуры жилищного и промышленного строительства, в т.ч. с увеличением доли малоэтажного домостроения, возникла настоятельная необходимость в создании и производстве современных строительных материалов, адекватно отвечающих требованиям рыночной экономики. Помимо нормативных физикомеханических показателей основными требованиями к ним являются экологическая чистота и экономичность. В таком аспекте наиболее перспективным, на наш взгляд, является ускоренное развитие производства древесных композиционных материалов. В качестве сырья в них используются отходы лесной, деревоперерабатывающей и химической промышленности, что способствует одновременно рациональной утилизации сырья и решению региональных экологических проблем охраны окружающей среды.
До сих пор древесные композиты не находят широкого применения в строительстве из-за довольно высокой токсичности. Традиционная технология изготовления древесных пластиков требует применения в качестве связующих дорогостоящих и токсичных смол. Поэтому особую актуальность получает разработка нового вида древесноплитных материалов для домостроения, обладающих экологической чистотой и повышенными эксплуатационными показателями.
Одним из направлений создания качественно новых древесных пластиков является получение древесноплитных материалов без применения синтетических смол. Уже разработан биотехнологический способ получения древесных пластиков на природных клеящих веществах, основывающийся на биологической активации древесного и другого растительного сырья.

лоз. Во вторичной стенке растительной клетки целлюлоза образует несколько слоев, в которых микрофибриллы направлены параллельно друг другу. Различные слои отличаются друг от друга количеством микрофибрилл и их ориентацией в пространстве, химическим строением гемицеллюлоз и лигнина, а также их количественным соотношением [66,110,149,150].
Укрепляя клеточную стенку в различных направлениях, микрофибриллы целлюлозы, тем самым, создают большую механическую прочность древесины. Высокая механическая прочность на растяжение целлюлозных волокон дает возможность растительным клеткам выдержать осмотическое давление и позволяет растениям сопротивляться механическим воздействиям. Кроме того, линейные молекулы целлюлозы на определенных участках своей длины объединены в упорядоченные, параллельные оси волокна пучки, обладающие кристалличностью. Эти участки также характеризуются большой физической прочностью. В свою очередь, лигнин цементирует структуру клеточных стенок и, в целом, придает древесине жесткость. Таким образом, древесина представляет собой армированную полимерную композицию, в которой арматура из целлюлозных элементарных фибрилл сцементирована аморфной матрицей из лигнина и гемицеллюлоз [116,123, 188,189].
Гемицеллюлоза состоит из комплекса углеводных полимеров, основными из которых являются ксилан и глюкоманнан. Гемицеллюлозы -это легко- и трудногидролизуемые полисахариды, имеющие линейное строение молекул и содержащие различные боковые ответвления от главной цепи. Реакционноспособные боковые группы гемицеллюлоз могут взаимодействовать с такими ароматическими кислотами, как феруловая и ку-маровая с образованием эфирных связей между лигнином и гемицеллюлозами [52,59,108,187,189,211]. Кроме того, между ними могут также существовать фенилгликозидная, бензилгликозидная, ацетильная и бензилэфир-ная связи (рис.1.4. а,б,в,г,д).