IV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2012

Из литературных источников и промышленной практики известно, что в различных видах деревообработки образуется большое количество мелких древесных отходов, которые практически не находят применения и складируются в отвалы. Такое складирование приводит к засорению больших земельных участков, ухудшает экологическую обстановку.

Количество отходов зависит от породы, сортности, размеров и влажности раскраиваемых пиломатериалов. Влажность отходов имеет большое значение как для их учета, так и дальнейшего использования.

По использованию мелких древесных отходов (опил, станочная стружка, дробленка и т.д.) предпринимались попытки получения плитных материалов: пьезотермопластики, лигноуглеводные древесные пластики, арболит, фибролит, опилкобетон. Однако для их изготовления требуется размольное, сушильное, формирующее, транспортное оборудование. К тому же все эти материалы имеют высокую плотность и требуют использования цементов высоких марок.

Целью наших исследований заключалось в изучении возможности получения древесно-композиционного материала из смеси мелких древесных отходов в широком влажностном диапазоне и щелочных силикатов.

Для приготовления древесно - композиционного материала использовали древесные отходы (опил, станочная стружка) и жидкое стекло с добавками инициатора твердения. В качестве инициатора использовался технический гексафторсиликат натрия.

При изготовлении предлагаемого теплоизоляционного материала (рис.1) можно использовать любые мелкие древесные отходы (отходы лесопиления, станочная стружка) и щелочные силикаты. Смешивая указанные компоненты, получают текучую массу, которой можно заполнить межкирпичную кладку, любые пустоты в межкомнатных перегородках и других подобных конструкциях.

Влажность древесных частиц может быть 2 -180%. Ограничений по количеству коры и гнили нет.

В результате исследований установлено, что максимальный предел прочности при сжатии достигается при добавлении в жидкое стекло гексафторсиликат натрия в количестве 9%. Значение данного показателя зависит и от временной выдержки материала: при температуре 18-20°С, он увеличивается от 1,7 (3 суток) до 2,8 (30 суток). Причем процесс затвердения наиболее интенсивно проходит в первые 7 суток (рис.2.).

Для получения достаточной прочности материала при сжатии материала важное значение имеет определение соотношения древесного заполнителя и жидкого стекла.

Сравнение нового композиционного материала с уже существующими    (табл., рис.3), показывает, что по техническим характеристикам он может быть использован в домостроении.

Существенную роль играет и то, что процесс изготовления материала не требует больших затрат.

Таблица Сравнительная характеристика композиционного теплоизоляционного материала

Вид испытания	Композиционный материал	Арболит, ГОСТ 19222
Плотность, кг/м3	340	400
Конечная влажность,%	9	не более 25
Предел прочности при сжатии, МПа	0,50	не менее 0,50
Предел прочности при изгибе, МПа	0,48	0,7 - 1,0
Влагопоглощение, %	0,4	4 - 5
Биостойкость	биостойкий	биостойкий
Огнестойкость (потеря массы),%	8,87 (огнестойкий)	огнестойкий
Теплопроводность, Вт/( м.К)	0,087	0,080 - 0,095

Выводы

• 1. Экспериментальные данные позволяют утверждать, что имеется возможность получить теплоизоляционный материал с использованием щелочных силикатов при соотношении древесины и щелочного силиката 1:3. При этом происходит утилизация мелких древесных отходов в широком влажностном диапазоне и исключается образование свалок, нарушающих экологический баланс любой местности.
• 2. Добавление к щелочным силикатам гексафторсиликата натрия в кол-ве 9%, создает условия для более полного выделения геля кремнезема, который по мере обезвоживания цементирует древесный заполнитель.
• 3. Предел прочности при сжатии приближается к значению показателя для такого материала, как фибролит. Полученный композиционный материал транспортабелен и у него достаточная технологическая прочность, при сравнительно небольшой плотности (250-300 кг/м³).
• 4. Предлагаемый композиционный материал биостоек, экологически чистый, менее возгораемый, чем массивная древесина.
• 5. Предлагаемый теплоизоляционный материал (теплопроводность 0,087) можно использовать в домостроении для теплоизоляции межкомнатных перегородок.
• 6. Изготовление данного материала не требует сложного технологического оборудования.

Литература

1. Бухаркин, В.И. Использование древесных отходов для производства арболита С.Г. Свиридов, П.Н. Умняков; М.: Лесная промышленность,1975. 192 с.

2. Вьюнков, С.Н. Технология древесных плит с использованием связующего на основе жидкого стекла С.Н. Вьюнков; М.: Химия, 1999. 151 с.

3.  Коробов, В.В. Комлексное использование низкокачественной древесины и отходов В.В. Коробов; М.: Лесная промышленность, 1973. 241 с.

Код для цитирования: Скопировать