Формирование древесных материалов на основе измельчённой древесины и костры льна тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.21.05, кандидат технических наук Кожевников, Дмитрий Александрович

• Кожевников, Дмитрий Александрович
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Кожевников, Дмитрий Александрович

ОГЛАВЛЕНИЕ

стр.

Введение

1. Анализ состояния вопроса производства плит на основе измельчённой древесины и костры льна

1.1. Современное состояние и перспективы развития производства плитных материалов

1.2. Проблемы глубокой переработки льна

1.3. Основные свойства костры

1.4. Необходимость повышения качества осмоления костры льна клеевыми составами на основе синтетических олигомеров

1.5. Выводы

2. Методические положения

2.1. Сырье и материалы

2.2. Методы исследований

2.2.1. Определение поверхностного натяжения модифицированных

клеевых композиций

2.2.2. Определение краевых углов смачивания адгезивов, используемых

в производстве плитных материалов

2.2.3. Методика изготовления стружечных плит из измельчённой древесины и костры льна на модифицированном связующем

2.2.4. Методика определения времени желатинизации модифицированных клеевых составов

2.2.5. Методики оценки свойств стружечных плит из измельчённой древесины и костры льна на модифицированном связующем

2.3. Оценка экологических показателей плит

2.4. Проверка нормальности распределения, определение

необходимого объёма экспериментальных выборок

2.5. Построение и обработка экспериментальных планов

3. Оценка эффективности модифицирования синтетических олигомеров спиртами применительно к производству древесно-стружечных плит

3.1. Теоретические предпосылки повышения смачивающей способности клеевых составов

3.1.1. Теоретические основы адгезии

3.1.2. Работа адгезии

3.2. Экспериментальная оценка эффективности модифицирования синтетических олигомеров спиртами применительно к производству древесно-стружечных плит

3.2.1. Определение поверхностного натяжения адгезивов, используемых

в производстве плит

3.2.2. Оценка смачивающей способности модифицированных клеевых композиций костры льна и древесных наполнителей

3.2.3. Оценка работы адгезии модифицированных клеевых составов

3.3. Выводы

4. Экспериментальная оценка свойств стружечных плит из измельченной древесины и костры льна на основе модифицированных связующих

4.1. Исследование свойств костроплит на основе модифицированных клеевых композиций

4.2. Исследование свойств плит на основе совмещённого наполнителя

с использованием модифицированного клея

4.3. Оценка влияния технологических факторов на свойства плит на

основе совмещённых наполнителей

4.3.1. Оценка времени желатинизации модифицированной смолы от количества модификатора

4.3.2. Выбор варьируемых факторов

4.3.3. Планирование эксперимента

4.3.4. Проверка однородности дисперсий

4.3.5. Расчет коэффициентов уравнений регрессии

4.3.6. Проверка адекватности математических моделей

4.3.7. Проверка эффективности математических моделей

4.3.8. Перевод уравнений регрессии из нормализованных обозначений факторов в натуральные

4.3.9. Оптимизация математических моделей

4.3.10. Основные графические зависимости

4.3.11. Интерпретация результатов эксперимента

4.4. Оценка экологических параметров древесно-стружечных плит

на основе модифицированных клеевых композиций

4.5. Выводы

Технико-экономическое обоснование производства стружечных плит из измельченной древесины и костры льна на основе

модифицированных связующих

5.1. Технология производства древесно-стружечных плит на основе совмещённых наполнителей

5.2. Экономическое обоснование

Заключение

Библиографический список

Приложения

Приложение 1 Акты внедрения

Приложение 2 Акты экологических испытаний плит

Приложение 3 Технологическая инструкция

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Формирование древесных материалов на основе измельчённой древесины и костры льна»

ВВЕДЕНИЕ

Перспективой развития и совершенствования производства древесностружечных плит является выпуск конкурентоспособной продукции с высокими физико-механическими характеристикам, широкого ассортимента и в объемах, обеспечивающих потребности внутреннего рынка России, а также экспорта продукции. Это направление в полной мере соответствует государственной политике РФ во внешнеэкономической сфере в связи со вступлением в ВТО и является основным направлением развития отечественной промышленности.

Выпуск плитных материалов с высокими показателями физико-механических и экологических свойств делает их востребованными в строительстве, авто-, вагоностроении, мебельном производстве и других сферах использования. Прогнозирование эксплуатационных свойств плит возможно при изучении физико-химических процессов, происходящих на различных стадиях их производства [50,70]. Изучение принципов физико-химических процессов совмещения исходных компонентов плитных материалов, принципов структурного взаимодействия материала на различных стадиях технологического процесса позволяет управлять технологией с целью создания материалов с заданным комплексом свойств [73].

В настоящее время прослеживается тенденция увеличения объемов выпускаемых древесных плит, что связано с внедрением новых технологий и технологических линий, увеличением потребления древесных плит в строительстве, мебельном производстве и иных сферах. Однако выпускаемая продукция зачастую отличается относительно высокой стоимостью, а также не всегда соответствует требованиям, предъявляем к физико-механическим и экологическим параметрам плит.

Древесное сырье, а также синтетические связующие материалы, в большой степени влияют на конечные свойства древесно-стружечных плит и поэтому являются значимой составляющей экономического влияния на работу

современных предприятий. В производстве древесно-плитных материалов сырьевые и материальные затраты занимают значительную долю [54], так, при выпуске древесно-стружечных плит эти затраты составляют от 25 до 30% [82]. Поэтому снижение материалоемкости производства древесных плит является основным путём повышения эффективности его функционирования.

Одним из направлений указанного пути является развитие ресурсосберегающих технологий, предусматривающих использование всевозможных древесных отходов, а также одревесневших отходов перерабатывающих производств сельского хозяйства [83]. Отходы переработки сельскохозяйственных культур (в частности, костра льна) являются доступным и дешевым сырьем для производства древесных плит конструкционного назначения высокого качества.

Применение костры льна или иных однолетних растений в смеси с древесной стружкой в производстве плитных материалов имеет ряд существенных достоинств [85]:

- частицы костры способны склеиваться аналогично древесине, поскольку в состав костры входит, как основной компонент, целлюлоза;

- костра имеет гладкую малопористую поверхность, изолированную водонепроницаемой кутикулой, поэтому при осмолении клей остается на поверхности, не проникая внутрь, что может способствовать сокращению его расхода;

- малые толщины частиц костры заполняют пространства и пустоты, образованные соприкасающимися древесными частицами довольно большой толщины, тонкими частицами костры льна. При этом образуется более монолитный по сравнению с традиционной древесно-стружечной плитой материал, что должно положительным образом сказаться на прочностных характеристиках готовой продукции;

- незначительная толщина отдельных костринок позволяет получать плиты с гладкой поверхностью без дополнительной обработки (шлифования) или с незначительной обработкой.

Однако, костра льна, ежегодно образующаяся в больших объемах на льноперерабатывающих заводах, не находит эффективного применения. Как правило, она сжигается для производства теплоэнергии или вывозится на поля запахивания для естественного перегнивания. В то же время на государственном уровне проблемам углубленной переработки льна и эффективной утилизации отходов льнопроизводства уделяется серьезное внимание. В соответствии с Основами политики РФ в области развития науки и технологий глубокая переработка льна и отходов льнопереработки входит самостоятельным блоком в Перечень «критических технологий» - области отечественных технологических разработок, на реализацию которых должна быть сделана основная ставка отечественных государственных и частных инвесторов [7].

Основными причинами ограниченного использования костры льна в производстве древесно-стружечных плит являются следующие факторы: отсутствие специализированных предприятий по их переработке, нерациональное расположение и разбросанность источников образования отходов и, главным образом, сложность равномерного осмоления частиц костры синтетическими клеями, так как костра льна имеет меньшее поверхностное натяжение по сравнению с древесиной [86]. В этой связи свойства плит, изготовленных с применением костры льна, уступают древесностружечным плитам.

Для обоснованной рекомендации технических и технологических мероприятий по производству древесных плит с использованием костры необходим научный подход к проблеме формирования клеевых соединений частиц наполнителя со связующим, базирующийся на анализе существующих теорий адгезии. Теоретическими вопросами смачивания, адгезии и формирования клеевых соединений занимались российские и зарубежные ученые: А. Адамсон, В.Е. Басин, A.A. Берлин, С. Грег, Б.В. Дерягин, А.Д. Зимон, В.Д. Кузнецов, Ю.Г. Фролов, A.A. Лопаткин, P.P. Майерс, В.Е. Цветков,

В.И. Азаров, В.А. Баженов, В.А. Васильев, С.П. Исаев, A.A. Леонович, A.M. Михайлов, А.Н. Чубинский и другие.

Многочисленные теории и концепции, которые рассмотрены в работах указанных авторов, касаются, главным образом, фундаментальных вопросов адгезии, а также практических вопросов повышения смачивающей способности клеев по отношению к древесине. Вопросы повышения адгезии клеев применительно к костре льна и совмещенным наполнителям не достаточно изучены. Поэтому использование указанных теоретических положений в области производства плитных материалов на основе измельченной древесины и костры льна с разработкой рекомендаций по модификации клеевых составов является важной и актуальной задачей.

Актуальность работы. Важным направлением деревообрабатывающей промышленности при производстве древесных плит является повышение качества выпускаемой продукции и снижение материалоемкости. Описанные в работе организационные и технические мероприятия по повышению качества стружечных плит, изготовленных из измельченной древесины и костры льна на модифицированном связующем, а также мероприятия по снижению себестоимости продукции являются актуальными.

Цель работы. Повышение эффективности производства стружечных плит из измельчённой древесины и костры льна на модифицированном связующем.

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи, отражающие логику данного исследования:

1. Обоснование основных закономерностей явлений смачивания, адгезии и ■ формирования клеевых соединений в структуре плит на основе целлюлозосодержащих наполнителей с применением клеевых составов на основе синтетических олигомеров.

2. Экспериментальная оценка термодинамических свойств клеевых композиций и их влияние на процесс склеивания древесных частиц и костры льна.

3. Обоснование рецептур модифицированных клеевых композиций, обеспечивающих улучшение смачивания и равномерное осмоление частиц костры, высокие адгезионные свойства и качество готовой продукции. Разработка практических рекомендаций по повышению смачивающей способности традиционных синтетических олигомеров по отношению к костре льна и направленному изменению физико-химических свойств клеевых композиций.

4. Разработка технологии производства плитных материалов на основе совмещенных наполнителей и модифицированных клеевых составов, технико-экономическое обоснование предлагаемых технических решений.

Объектом исследования являются древесно-стружечные плиты, включающие древесные частицы и костру льна.

Предметом исследования является технология производства плитных материалов конструкционного назначения на основе древесных частиц, костры льна и модифицированных клеевых составов.

Теоретической и методологической основой диссертационного исследования является теория смачивания и адгезионные явления. Поставленные задачи решались с применением современных компьютерных систем автоматического проектирования, графических и вычислительных программ. Проверка теоретических предпосылок и расчетов осуществлялась экспериментально в лабораторных условиях по принятым методикам.

Научная новизна и теоретическая значимость диссертационной работы заключается в теоретическом обосновании и разработке ресурсосберегающей технологии создания древесно-стружечных плит конструкционного назначения из измельченной древесины и костры льна на основе модифицированных клеевых составов.

Научная новизна:

1. Рассмотрены теоретические закономерности явлений смачивания и адгезионного взаимодействия применительно к производству плит на

основе древесных частиц, костры льна и модифицированных клеевых составов.

2. Доказано, что смачивающая способность синтетических олигомеров повышается при модифицировании их простыми спиртами.

3. Обоснованы рецептуры клеевых композиций обеспечивающих требуемую смачиваемость с использованием традиционных синтетических олигомеров, модифицированных спиртами.

4. Разработаны математико-статистические модели процесса склеивания, описывающие свойства клеевой композиции, позволяющие оптимизировать режимы прессования древесных материалов на основе измельчённой древесины и костры льна.

Соответствие темы и содержания диссертации требованиям паспорта специальности ВАК. Основные результаты диссертационной работы соответствуют п. 2. «Разработка теории и методов технологического воздействия на объекты обработки, с целью получения высококачественной и экологически чистой продукции»; п. 4. «Разработка операционных технологий и процессов в производствах: лесопильном, мебельном, фанерном, древесных плит, строительных деталей и при защитной обработке, сушке и тепловой обработке древесины»; п. 6. «Исследование и разработка связующих, клеев и лаков для технологии различных деревообрабатывающих производств» из паспорта специальности 05.21.05 «Древесиноведение, технология и оборудование деревопереработки».

Основные научные положения, выносимые на защиту можно классифицировать как научно обоснованные технические и технологические и организационные решения, направленные на разработку ресурсосберегающей технологии создания древесных плит из измельченной древесины и костры льна на основе модифицированных клеевых составов. Внедрение этих положений вносит значительный вклад в решение проблем функционирования и развития организации производства древесных плит, а также повышения конкурентоспособности продукции.

Указанные положения включают:

1. Теоретические закономерности явлений смачивания, адгезии, формирования клеевых соединений в структуре древесно-стружечных плит с применением костры льна на основе модифицированных клеевых составов.

2. Теоретические и практические результаты исследований, направленных на повышение способности синтетических олигомеров смачивать поверхность костры льна.

3. Результаты исследований термодинамических явлений и их влияния на процесс склеивания древесных частиц и костры льна клеевыми составами на основе синтетических олигомеров.

4. Результаты исследований по модификации синтетических олигомеров применительно к производству плитных материалов с применением костры льна, оценке свойств готовой продукции.

5. Технологию и технико-экономическое обоснование производства стружечных плит из измельченной древесины и костры льна на основе модифицированных клеевых составов.

Практическая значимость диссертационной работы заключается в разработке ресурсосберегающей технологии производства новых плитных материалов, позволяющей повысить качество и конкурентоспособность продукции из этих материалов. При этом использование отходов деревообработки и первичной переработки льна приводит к повышению экономической эффективности деревообрабатывающей, а также текстильной (льняной) отраслей промышленности.

Основные научные и технические результаты диссертационной работы апробированы и приняты к использованию на ОАО «Фанплит», г. Кострома, проектные решения приняты к использованию в проектной практике ООО «Костромалеспроект».

Теоретические положения производства плитных материалов на основе различных наполнителей и методики экспериментальных исследований, разработанные автором, используются в учебном процессе при изучении

дисциплин «Технология клееных материалов и древесных плит», «Технология композиционных материалов», «Технология и применение полимеров в деревообработке».

Апробация результатов диссертационной работы. Основные положения диссертации докладывались на международных научно-практических конференциях: «Актуальные проблемы лесного комплекса», г. Вологда, 2009 г.; «Научному прогрессу - творчество молодых», г. Йошкар-Ола, МарГТУ, 2010 г.; «Актуальные проблемы науки в развитии инновационных технологий для экономики региона», г. Кострома, 2010, 2012 гг.; «Актуальные проблемы лесного комплекса», г. Брянск, 2011 г., «Материаловедение, наноматериалы, технологии новых материалов» г. Москва, 2009 г., а также на региональных и межвузовских научно-технических конференциях.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 16 работ, в том числе 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ, 7 статей в рецензируемых журналах и сборниках научных трудов, 5 тезисов в материалах конференций. Общий объем публикаций - 3,4 печатных листов, из них авторских - 2,0 печатных листов.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, содержит 156 страниц основного машинописного текста, в том числе 37 таблиц, 54 рисунка. Библиографический список включает 104 наименования. В приложении на 23 страницах приведены материалы научно-технической документации и акты внедрения.

Глава 1. Анализ состояния вопроса производства плит на основе измельчённой древесины и костры льна

1.1. Современное состояние и перспективы развития производства

плитных материалов

Современное производство древесно-плитных материалов активно развивается в различных отраслях промышленности, поскольку традиционные материалы уже не всегда отвечают потребностям современной инженерной практики. Причём значительную долю среди всего выпускаемого объёма такой продукции занимает производство конструкционных плитных материалов на основе древесины. В частности, это связано с возможностью комплексного и рационального использования древесины, запасы которой еще недавно казались неисчерпаемыми. Ограниченность лесных ресурсов в полной мере ставит вопрос о повышении эффективности лесопользования.

Россия является первой в мире по занимаемой площади лесов (23%), по запасам древесины (21%) [102], ежегодный прирост древесной массы составляет 1,83 млн. м [104], В отношении на одного жителя Российской Федерации приходится около 600 м3 леса, что значительно больше, чем в любой из стран мирового сообщества [78]. Однако, в настоящее время лесной комплекс страны испытывает серьёзные проблемы.

Посткризисное восстановление лесопромышленного комплекса России идёт очень медленно. Если в 2007 г. объем заготовок леса в стране составлял 206 млн. кубометров, то в 2008 упал до 165, а в 2009 - до 134 млн. м3. Несмотря на лесные пожары, этот показатель несколько вырос в 2010 году. По оценкам Всемирного фонда дикой природы WWF запасы древесины в России составляют 83,6 млрд. м3, при том, что расчетная лесосека составляет всего 597 млн. м3, а используется огромный потенциал лесного хозяйства страны едва на 30%. Только половина заготовленной древесины перерабатывается на предприятиях внутри страны. Треть древесины экспортируется

(преимущественно в необработанном виде). Незаконные рубки леса по оценкам WWF составляют от 10 до 35% [62], а в отдельных регионах и больше. Несмотря на огромные лесные запасы, высококачественных активов в российском лесопромышленном комплексе мало. В то же время многие из них или не продаются, или чем-то обременены. Отсутствие лесных дорог, затруднённый доступ транспорта к лесозаготовкам, неразвитая инфраструктура - всё это увеличивает общие инвестиционные затраты почти на 30%. Такое положение дел создает неблагоприятные условия для инвестирования средств в строительство новых заводов. Характеризуя обстановку в лесном секторе страны, можно сделать неутешительный вывод: без эффективного лесопользования Российской деревоперерабатывающей промышленности не выжить [62].

Охрана лесов от незаконных рубок, внесение необходимых законодательных поправок в Лесной кодекс РФ, переход на безотходные и экологические технологии, развитие глубокой переработки древесины и принятие других решений - всё это необходимо для повышения эффективности лесопользования в России [97]. В свою очередь совершенствование направлений глубокой переработки древесины напрямую связано с развитием технологии производства древесно-плитных материалов [85].

В настоящее время под плитными материалами на основе древесины подразумевают любые материалы на основе склеенных между собой древесных элементов, таких как брёвна, пиломатериал, шпон, щепа, стружка, древесная шерсть, стрэнды, древесная пыль, пучки волокон, древесная мука, целлюлоза [103]. В качестве клеевых составов наибольшее распространение получили карбамидные и фенольные смолы, органические изоцианаты, сульфитные щёлоки, портландцемент, магнезитовый цемент, шлаковая мука, гипс [15]. Для придания специфических свойств обычно используют наполнители, гидрофобные добавки, антисептические средства, огнезащитные средства (антипирены), упрочняющие добавки, пропитывающие составы, эмульгаторы, осадители.

Чаще всего для плит на основе древесины характерны малый вес, высокая прочность, низкие эксплуатационные расходы, низкая звуко- и теплопроводность, высокая ударная прочность, экологическая чистота изделий в эксплуатации, низкая энергоемкость изготовления и утилизации. Также для таких плит возможна оптимизация эксплуатационных свойств под заданные параметры, что преимущественно выделяет их перед другими материалами. Стоит отметить, что производство древесно-плитных материалов способствует эффективной утилизации всевозможных отходов производств, например, отходов от механической обработки древесины, обеспечивая рациональное расходование древесных ресурсов и снижение себестоимости конечной продукции, за счёт невысокой стоимости компонентов-отходов.

В настоящий момент наиболее распространённым древесным материалом являются древесно-стружечные плиты. Однако за время существования ДСтП появились новые композиционные материалы на основе древесины, преимущественно разработанные за рубежом: LDF/MDF/HDF (Low/Medium/High Density Fiberboard), OSB/OPB (Oriented Strand/Particle Board), OSL/LSL/LVL (Oriented/Laminated Strand/Veneer Lumber), обладающие уникальными свойствами. Рост выпуска этих материалов напрямую связан с производством мебели, напольных покрытий и строительством. Прогноз развития рынка плитных материалов на среднесрочный период до 2015 года, подготовленный в 2011 году специалистами финской компанией Роугу Management Consulting на основе изучения бизнеса и анализа мирового рынка древесных плит и материалов для их отделки показывает, что состояние дел в этих областях деятельности оценивается положительно, поскольку они имеют тенденцию следовать за обозначившимся в последнее время ростом экономики

[5].

Динамика развития производства плитных материалов в России показывает наращивание темпов. После кризисного 2009 года производство древесно-плитных материалов полностью восстановилось уже в 2010 году и продолжает наращивать свои темпы. Так, в 2011 году общий прирост

производства плит составил 16,1% по сравнению с 2010 годом, в том числе производство ДСтП выросло на 21%, твёрдых ДВП - на 11,1%, фанеры на 11,7%.

В настоящее время суммарная мощность заводов по производству древесно-плитных материалов составляет 12 млн. м /год. На стадии строительства находятся 19 заводов с приростом мощностей на 2,75 млн.

о

м /год. Имеется 21 проект по новым заводам ДСтП, МББ, 08В и фанеры на

о

5,37 млн. м /год. Часть из них включена Минпромторгом России в перечень приоритетных в области освоения лесов. Общий прирост мощностей по древесным плитам и фанере к 2015 году может составить 8,1 млн. м3 (59%).

В общемировом масштабе Россия занимает 4 место в производстве древесных плит, уступая Китаю, производившему более 36,6% всех древесных плит в мире в 2010 году, а также США и Германии, доли которых составляли в 2010 году 11,8% и 5,1% соответственно. Доля России в 2010 году составила 3,6%, что на 1 десятую процентного пункта выше, чем показатель Канады [71].

Данные по производству древесных плит и фанеры для России приведены в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Производство древесных плит и фанеры в России

Производство по годам, тыс. м3 Кол-во

Древесные плиты 2008 2009 2010 2011 2015 2020 линий в 2011 г.

Древесно-стружечные плиты 5749 4599 5484 6634 - - 48

Древесноволокнистые плиты 1283 947 1258 1414 - - 34

Древесноволокнистые плиты средней 900 850 900 980 _ _ 8

плотности

Фанера 2592 2128 2679 3003 - - 65

Плиты из

многослойного шпона 35 39 70 70 - - 2

(ЛВЛ)

Всего: 10 559 8 563 10 391 12 064 20 100 до 25000 152

Древесные плиты из Производство ОСБ не создано 500

крупноразмерной ориентированной стружки (ОСБ) импорт 250 импорт 197 импорт 324 импорт 450 до 2000 - -

Прогнозируется насыщение внутреннего рынка древесными плитами и, соответственно, хорошие перспективы выхода на внешние рынки сбыта. Подотрасль древесных плит в перспективе должна стать экспортно ориентированной по аналогии с производством фанеры.

По оптимальному варианту на период до 2020 года прогнозируется удвоение производства листовых древесных материалов, по аналогии с текущим пятилетним периодом, прирост производства составит не более 50%.

Несмотря на всё более возрастающие требования к экологической безопасности выпускаемой плитной продукции, рост потребления формальдегидосодержащих смол будет расти пропорционально выпуску плит.

Основным потребителем формальдегидосодержащих клеящих смол в России являются заводы по производству древесно-стружечных плит, фанеры и древесноволокнистых плит средней и высокой плотности (МБР, НОР).

Общее потребление формальдегидосодержащих смол

лесопромышленным комплексом, включая карбамидоформальдегидные, фенолоформальдегидные и меламиносодержащие, в 2010 году составило около 1160 тыс. т, в том числе, 812 тыс. т для древесных плит, 217 тыс. т для фанеры и около 116 тыс. т для декоративной пленки (остальные потребители 17 тыс. т). Эта потребность обеспечивается имеющимися мощностями, составляющими около 1600 тыс. т/год.

С учетом прогнозов развития производства древесных плит и фанеры потребление формальдегидосодержащих смол к 2015 году возрастет до 18841928 тыс. т и возникнет проблема дефицита в объеме до 284-328 тыс. т в год. К 2020 г. дефицит по смолам увеличится примерно до 1,0 млн. т/год. [98]

Однако, несмотря на технологические достижения и прогнозируемое увеличение производительности технологических линий, предложение производителей остается практически неизменным. Сейчас на рынке имеется лишь небольшой ассортимент продукции, изготовленной по ресурсосберегающим технологиям, основанным на сокращении расхода древесного сырья и связующего, снижении плотности, за счет добавления альтернативного сырья (в частности, отходов сельского хозяйства) во внутренний слой, и ряде других направлений [6], хотя имеется ряд отечественных рекомендаций и разработок в этой области.

В работах [39,40,47,63,100] предлагается в качестве наполнителя плит использовать одревесневшие стебли некоторых однолетних растений, например стебли сахарного тростника, хлопчатника, подсолнечника, конопляную или льняную костру. По природному происхождению и химическому составу стебли однолетних растений близки к древесине и способны формировать структуру плитного клееного материала конструкционного назначения.

В работе [47] подробно рассматриваются принципы формирования плитных материалов, пригодных в строительстве и мебельном производстве, из отходов хлопчатника - гуза-паи, даются рекомендации по совершенствованию технологии производства таких плит, учитывающие особенности физического

и химического строения стеблей хлопчатника. Для равномерного структурообразования предлагается в массу стеблей хлопчатника добавлять 410 % древесной стружки, что обеспечивает равномерное распределение стружки и лубяных включений в стружечном ковре, а также равномерное распределение прочностных характеристик по площади получаемой плиты. Выпуск плит на основе отходов хлопчатника может значительно сократить потребление круглой древесины как основного сырья, по расчётам 7 млн. т. гуза-паи могут заменить 15 млн. м деловой древесины.

В работе [40] предлагается для производства плит в качестве сырья применить растительные культуры: лен, кенаф, коноплю. Автор в качестве примера приводит технологическую схему производства плит изо льна, одновременно рекомендуя производство и из остальных видов названного растительного сырья. На предприятии после извлечения лубяных волокон изо льна, конопли, кенафа оставшаяся костра (как отходы) в случае применения ее для изготовления плит, должна сортироваться по толщине с помощью сепаратора с вентилятором, операции дробления частиц для этих культур не требуется.

Модернизация и инновации в производстве древесных плитных материалов являются основными факторами успеха на традиционных рынках плитной продукции.

1.2. Проблемы глубокой переработки льна

Как уже упоминалось выше, важным источником строительного сырья, а в частности наполнителем стружечных плит, являются сельскохозяйственные отходы растительного происхождения. Особое внимание стоит обратить на отходы льнопроизводства, поскольку эта отрасль в настоящее время активно восстанавливается и требуется эффективная утилизация образующихся отходов.

Лен может произрастать в различных климатических зонах страны, включая сложные, с точки зрения выращивания других сельскохозяйственных культур, регионы. Неприхотливость, а, следовательно, высокая урожайность льна, разнообразные варианты его переработки способны значительно поднять доходность и занятость населения аграрно-промышленных регионов страны.

Лен не оказывает негативного влияния на экосистему, наоборот, посевы льна за счет аккумулирования тяжелых металлов, таких как свинец, медь и др., могут положительным образом влиять на экологическую обстановку почвы. Такой метод нашел применение в ряде стран Западной Европы для очистки загрязненных земель.

Россия имеет исключительный потенциал для возделывания льняной культуры, а также обладает самыми развитыми в мире льноперерабатывающей промышленностью и научным потенциалом в данной области [45].

Объемы производства и переработки льна в России с началом этапа экономических реформ (1990-е годы) заметно сократились. Однако с 1995 г. производители и текстильщики снова стали проявлять интерес к выращиванию и переработке льна. Во всем мире спрос на льняную продукцию, особенно на высококачественные тонкие льняные ткани достаточно высок. Поэтому организация высокорентабельного производства льнопродукции за счет ресурсосбережения, повышения урожайности льняных полей и улучшения качества сырья, применения прогрессивных технологий - важная задача в условиях рыночных отношений [90]

В соответствии с Государственной программой развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на период 2013-2020 гг. намечено повышение конкурентоспособности отечественной льнорастениеводческой продукции на внутреннем и внешнем рынках. Для достижения указанной цели ставится задача по увеличению объемов производства и переработки основных видов льна [30].

В 2012 году на субсидии, предоставляемые из федерального бюджета бюджетам субъектов Российской Федерации на софинансирование расходных обязательств субъектов Российской Федерации, связанных с поддержкой производства льна и конопли было выделено 300 млн. рублей. Причём на Костромскую область было выделено 7,4 млн. рублей [75].

Губернатором Костромской области была поставлена задача в перспективе выйти на прежний уровень посевов льна, когда в Костромской области подо льном находилось около 40 тысяч гектаров. Стоит отметить, что к 2005 году засев льна в области сократился до 1331 гектара, и только с приходом инвестора - компании «Магрико-Кострома» площадь посевов удалось увеличить до 4500 гектаров. Увеличение посевов льна позволит решить проблему собственной сырьевой базы для предприятий легпрома. По прогнозам областных властей, на это потребуется около 10 лет, в лучшем случае 5-7 лет [13].

Увеличение объёмов выращиваемого льна напрямую связано с наращиванием льноперерабатывающих технологий, где основной проблемной задачей является создание новых технологий, позволяющих использовать большое количество ценных компонентов, входящих в состав льна.

Рост мировых потребностей в древесных материалах, бумаге, топливе устойчиво возрастает, а, следовательно, возрастают и темпы вырубки лесов, всё больше усугубляя экологическую проблему сокращения лесных массивов в мировом масштабе. Поэтому замена древесной целлюлозы целлюлозой однолетних растений, таких как лен, кенаф, конопля и др., является важной причиной необходимости развития глубокой переработки льна.

Применение в промышленности грубого льняного волокна, очёса и костры поможет расширить ассортимент выпускаемой продукции. Однако применение отходов льноперерабатывающей промышленности в производстве, в частности в плитном производстве, сопряжено с определёнными трудностями: отсутствие специализированных мощностей по переработке, нерациональное расположение и разбросанность источников образования

отходов, экономическая неэффективность сбора и транспортировки отходов на крупные предприятия.

Комплексное использование отходов сельского хозяйства в промышленном производстве возможно при создании не только крупных предприятий, но и небольших производств по выпуску плитных материалов. Такое решение обеспечит: увеличение объёма выпуска материалов для строительства и мебельного производства; снижение транспортных затрат на доставку сырья, а также утилизацию отходов; улучшение экологической обстановки за счет ликвидации отвалов отходов.

1.3. Основные свойства костры

В процессе жизненного цикла растения в нём происходит постоянное накопление различных органических веществ, образующихся из простых компонентов. Содержание элементарных химических элементов в стебле костры льна можно представить следующим образом, %: углерод - 46; кислород - 42; водород - 6,5; азот - 1,5; золообразующие элементы (железо, калий, кальций, кремний, магний, натрий, сера, фосфор, хлор) - 4 [80].

Основные органические соединения, входящие в состав костры льна - это высокомолекулярные и низкомолекулярные вещества [99]. К высокомолекулярным соединениям относят целлюлозу, гемицеллюлозы и лигнин, а также пектиновые вещества и белки; к низкомолекулярным -углеводы, аминокислоты, фенольные соединения, липиды, жиры и воски.

Высокомолекулярные соединения составляют основу клеточных стенок льна, что и определяет их физико-механические свойства.

Механическая прочность клеток и растительной ткани зависит от содержания целлюлозы в растении, поскольку именно целлюлоза образует прочный каркас клеточной стенки, воспринимающий внешние статические и динамические нагрузки. Молекулярная масса льняной целлюлозы составляет 5900000 у.е. и имеет степень полимеризации около 36000 [18]. В костре льна

может содержаться до 64 % целлюлозы [81].

Вместе с целлюлозой в клеточных стенках содержатся гемицеллюлозы, в состав которых входят смешанные полисахариды, которые в свою очередь образованы путём соединения различных остатков моносахаридов пентоз и гексоз. Гемицеллюлозы имеют степень полимеризации от 100 до 200 [37].

По имеющимся данным с льнозавода ОАО «Бийская льняная компания» [31] содержание гемицеллюлоз в костре льна 26% (целлюлоза - 37 %; лигнин -36 %).

В период роста льна, после завершения увеличения поверхности клеток, в стебле откладывается лигнин. Лигнин представляет собой высокомолекулярное фенольное соединение и придает клеточным стенкам жесткость, выполняя опорную функцию. Также лигнин уменьшает проницаемость клеточных стенок и играет важную роль в переносе воды, питательных веществ и продуктов метаболизма. Отложение лигнина в стебле повышает устойчивость растения к действию микроорганизмов. После прекращения жизнедеятельности клетки процесс лигнификации обычно прекращается.

Лигнин древесной части стебля имеет схожий состав с лигнином лиственных пород древесины [33].

Наиболее характерными функциональными группами лигнина являются метоксильные группы -ОСН3. В лубяной части льна содержится примерно 45% таких групп, в древесной части - 16-17%. Для сравнения, содержание в лигнинах лиственных пород древесины метоксильных групп 20-22%, хвойных пород 15-17% [60]. Количество лигнина в стеблях льна может колеблется в широких пределах и зависит, главным образом, от сорта льна, его зрелости, условий выращивания. В древесной части льна содержится 20-30 % лигнина, в лубяной части 2,5-6,0 % [32].

Сравнительный химический состав костры льна [9,89] и древесины [11,58,59,91,95] представлен в табл. 1.2.

Таблица 1.2

Химический состав древесины и костры

Вид наполнителя Содержание основных компонентов, %

Целлюлоза Лигнин Пентозаны Гексозаны

Костра льна 48 27 22 -

Береза 41 20 28 3

Ель 45 28 10 12

Осина 44 20 26 2

Сосна 51 28 10 12

Из таблицы видно, что химическое строение костры льна сходно с древесиной. Основные отличия заключаются в компактности клеточной структуры костры, малом диаметре поперечного сечения клеток, волокна и сосуды костры имеют примерно одинаковую длину и открытые части только с концов.

Частицы костры образуют фракцию, пригодную для использования в плитном производстве без дополнительной механической обработки. Они способны склеиваться, поскольку в состав костры входит как основной компонент, целлюлоза. В костре древесные волокна расположены параллельно длине частиц, чего не наблюдается у других видов сырья. Костра имеет гладкую малопористую поверхность, изолированную водонепроницаемой кутикулой, поэтому при осмолении клей остается на поверхности, не проникая внутрь, что может способствовать сокращению его расхода. Толщина отдельных костринок незначительна, что позволяет получать плиты с гладкой поверхностью без дополнительной обработки (шлифования) или с незначительной обработкой. Малая толщина частиц костры способствует более плотной их упаковке с минимальным содержанием воздушных пустот, образованию большого количества клеевых мостов, что положительно сказывается на прочностных показателях плит [85].

Стоимость костры как сырья гораздо ниже стоимости древесины, поэтому с экономической точки зрения использование костры будет способствовать снижению цены на готовые плиты [43].

С технологической точки зрения использование костры позволит уменьшить затраты на производство плит за счет изменений в технологическом процессе, в частности за счет снижения затрат на ее сушку. На стадии подготовки сырья костра не требует дополнительного измельчения, поскольку размеры частиц соответствуют требованиям для производства плит. Костра реализуется льноперерабатывающими предприятиями с начальной влажностью 12-30% [100], что позволяет снизить затраты на сушку по сравнению с затратами на сушку древесных частиц.

Костра образуется на льноперерабатывающих предприятиях ежегодно, в отличие от деловой древесины, для созревания которой, в зависимости от породного состава, требуются десятки лет (в среднем 50...70 лет). Сбор урожая льна и его переработка происходит осенью, то есть в тот период времени, когда сокращаются объемы заготовки древесины в связи с трудностями ее транспортировки. Поэтому ежегодная осенняя переработка образующейся костры в производстве стружечных плит позволяет снизить дефицитность древесного сырья.

1.4. Необходимость повышения качества осмоления костры льна клеевыми составами на основе синтетических олигомеров

Костра льна является эффективным наполнителем плитных материалов. Однако плиты, изготовленные на ее основе по традиционной технологии производства древесно-стружечных плит, имеют недостаточные физико-механические характеристики в связи с большой разницей в величинах поверхностного натяжения костры и клея и, как следствие, неравномерностью распределения клея [88].

Как правило, в производстве плитных материалов применяются способы повышения смачивающей способности олигомеров путем снижения их концентрации при синтезе, уменьшения их вязкости путем введения в клеевой

состав дополнительного количества соответствующих растворителей [56]. Известны также способы модифицирования клеевых композиций альбумином и карбамидом [66], гидроокисью кальция, силикатом натрия [65], реакционными поверхностно-активными [14,53] и другими химическими веществами, позволяющими снизить вязкость клеевого состава за счет определенных химических взаимодействий компонентов клея. Однако указанные методы не всегда эффективны при производстве материалов на основе костры льна поскольку снижение вязкости не всегда влечет за собой снижение поверхностного натяжения клеевого состава.

Улучшение качественных показателей клееных материалов, произведенных с применением как древесных наполнителей, так и костры, невозможно без модифицирования или создания новых клеевых композиций, обеспечивающих оптимальное и равномерное смачивание частиц наполнителя. Правильный выбор модификатора - хорошо совмещающегося со смолой, дешевого, а также имеющего высокую эластичность, позволит получить клеи требуемой прочности и долговечности, на основе которых возможен выпуск качественных плит.

Улучшить смачиваемость поверхности древесных частиц и частиц костры льна карбамидо- или фенолформальдегидными олигомерами можно за счет снижения поверхностного натяжения смолы, что может достигаться применением поверхностно-активных веществ [87].

Поверхностно-активными веществами (ПАВ) принято называть вещества, которые адсорбируются на поверхности раздела фаз и уменьшают избыточную поверхностную свободную энергию. Все ПАВ можно классифицировать на два больших класса: ионогенные и неионогенные. Ионогенные в свою очередь подразделяют на 3 группы: катионактивные, анионактивные, амфотерные.

Ионогенные ПАВ чаще всего используются как диспергаторы, эмульгаторы, смачиватели, моющие средства, пенообразователи, антиэлектростатики, неионогенные - как смачиватели, авиажные средства, модификаторы. [49,84]

Стоит отметить, что использование ПАВ в качестве модификаторов клеевых композиций в производстве клеёных материалов на основе древесных частиц и костры льна с целью снижения поверхностного натяжения адгезива зачастую не оправдано, поскольку многие виды ПАВ не удовлетворяют основным требованиям, таким как растворимость в воде, экологичность, экономичность, технологичность, или их применение требует углублённого изучения процесса модификации, поскольку ПАВ могут в значительной степени влиять на физико-химические процессы формирования материала.

Поэтому в качестве потенциальной модифицирующей добавки карбамидо- и фенолформальдегидных смол, отвечающей перечисленным требованиям, стоит рассматривать простые химические соединения из класса неионогенных ПАВ, такие как простые спирты.

В работе [64] подтверждается идея модификации смол одноатомными и многоатомными спиртами для снижения их поверхностного натяжения, снижения токсичности, повышения стабильности и прочности смол.

При добавлении простых спиртов к карбамидоформальдегидным или фенолформальдегидным смолам происходит их взаимное растворение, обусловленное структурно-химическим сродством компонентов. Взаимная растворимость определяет термодинамическую совместимость олигомеров, таким образом, что модификатор, добавленный в смолу, не выделяется в новую дисперсную фазу, а адсорбируется своими молекулами при помощи водородных связей на ассоциативах смолы. Способствуя диспергированию молекул смолы, модификатор выступает в роли поверхностно-активного вещества.

Спиртовой модификатор можно рассматривать как реакционно-способное ПАВ, снижающее токсичность смолы. В этом случае на начальной стадии формирования клеевого соединения модификатор выполняет свою функцию, улучшая условия смачивания. Затем молекулы РПАВ вступают в химическую реакцию и перестают выполнять роль РПАВ, способствуя протеканию химической реакции образования пространственной структуры. Слабый слой

РПАВ перестраивается в результате химической реакции с основными компонентами связующего.

При модификации карбамидоформальдегидных смол спиртами предполагается, что вначале образуются метилольные производные карбамида, которые вступая в реакцию со спиртами, образуют простые диэфиры. Дальнейший нагрев продолжает процесс смолообразования, сопровождающийся отщеплением одной спиртовой группы. Далее образуются молекулы моноэфира метилольных производных карбамида, которые соединяются друг с другом.

Схематически процесс смолообразования в водно-спиртовой среде можно представить следующим образом:

Н2Ы ИН-СНгОН

С=0 + 2СН20 -»■ С=0 Н2И *Ш-СН2ОН

ИН-СНгОН ЫН-СН2(Ж

I I

С=0 + 2ЯОН СО

ЫН-СН2ОН МН-СН2(Ж

МН-СН2(Ж | 1°С

пС=0 СН2=Ы-[-С(Ж(СН2(Ж) СН2ЫН-]п-1 - С(ЖНСН2(Ж + пЛОН (1.2)

I

ЫН-СН2ОЯ

Процесс модификации фенолформальдегидных олигомеров спиртами протекает аналогичным образом.

Таким образом, введение простых спиртов в карбамидо- и фенолформальдегидные олигомеры улучает их смачивание и растекание, снижая поверхностное натяжение смолы до уровня критического поверхностного натяжения древесины, а затем, на стадии отверждения адгезива, модификатор участвует в формировании сшитого полимера.

1.5. Выводы

1. Установлено, что развитие производства древесных плит возможно при максимальном использовании всех возможных отходов, в том числе отходов сельскохозяйственного производства. Установлено, что костра льна является эффективным наполнителем плитных материалов, что объясняется рядом ее положительных анатомических, химических и размерно-качественных свойств. Возможно применение костры в качестве наполнителя плитных материалов (костроплит, комбинированных с древесными частицами плит).

3. Актуальность использования костры в производстве плитных материалов обусловлена тем, что в настоящее время наблюдается значительный рост производства и переработки льна, особенно в Центральном регионе, что в свою очередь обусловлено повышенным интересом к производству льняных тканей и одежды, обладающей высокими экологическими и гигиеническими свойствами.

4. Эксплуатационные характеристики плит на основе костры, изготавливаемых по традиционным технологиям, уступают соответствующим характеристикам древесно-стружечных плит, что объясняется, прежде всего, меньшим поверхностным натяжением и, как следствие, неравномерностью распределения связующего по поверхности частиц.

5. В производстве плит с использованием костры целесообразна модификация синтетических клеев с уменьшением их поверхностного натяжения. Наиболее подходящими модификаторами клеевых композиций, применяемых в производстве клееных материалов на основе древесных частиц и костры льна и обеспечивающих снижение поверхностного натяжения адгезива, являются простые спирты. Они позволяют уменьшить поверхностное натяжение клеевого состава, хорошо растворимы в воде, технологичны.

Заключение диссертации по теме «Древесиноведение, технология и оборудование деревопереработки», Кожевников, Дмитрий Александрович

4.5. Выводы

1. Экспериментально установлена возможность совмещения древесного наполнителя и костры льна при производстве плит. Высокими физико-механическими характеристиками обладают плиты с содержанием костры 50 -75%, поскольку в структуре данного материала происходит заполнение пространств и пустот, образованных соприкасающимися древесными частицами довольно большой толщины, тонкими частицами костры льна. Меньшая впитывающая способность костры по сравнению с древесиной позволяет получать плиты с пониженным разбуханием по толщине и водопоглощением.

2. Получены регрессионные модели влияния основных технологических факторов на физико-механические свойства плит на основе древесных частиц, костры льна и модифицированного связующего. Рекомендованы рациональные условия производства плит с характеристиками, соответствующими ГОСТ 10632-07 [20] и европейского стандарта ЕК 312 [101].

3. Установлено что содержание свободного формальдегида в плитах соответствует классу эмиссии Е1, выделение применяемого модификатора клеевого состава (спирта) соответствует ПДК.

ГЛАВА 5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА СТРУЖЕЧНЫХ ПЛИТ ИЗ ИЗМЕЛЬЧЕННОЙ ДРЕВЕСИНЫ И КОСТРЫ ЛЬНА НА ОСНОВЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ СВЯЗУЮЩИХ

5.1. Технология производства древесно-стружечных плит на основе совмещённых наполнителей

Производство стружечных плитных материалов из измельченной древесины и костры льна на основе модифицированного связующего (далее древесно-костростружечные плиты - ДКСтП) - сложное многофакторное производство, сочетающее в себе решение целого ряда технологических задач. Для правильного построения технологического процесса производства ДКСтП все звенья производственного процесса должны быть обоснованы и подтверждены соответствующими расчетами.

В ходе работы был разработан проект выпуска конструкционных плит на основе совмещённых наполнителей (ДКСтП) применительно к условиям ОАО «Фанплит», г. Кострома.

По проекту намечается производство однослойных плитных конструкционных материалов из древесины и костры льна в соотношении 1:1 на основе модифицированной карбамидоформальдегидной смолы на базе горячего пресса ПР-6А. Модификатор (бутанол-1) в количестве 2% к массе клея служит эффективной поверхностно-активной добавкой, улучшающей осмоление частиц костры льна, что, в конечном счёте, приводит к повышению эксплуатационных характеристик готовой продукции.

Основные отличия технологии производства ДКСтП от традиционной технологии производства ДСтП заключаются в изменении:

- технологии подготовки клеевого состава, поскольку требуется дополнительная операция введения модификатора смолы;

- организации склада сырья, необходимо введение дополнительного участка подготовки кострового сырья;

- организации начальной подготовки сырья, поскольку не требуется разделения стружки на фракции для наружного и внутреннего слоёв.

Общая схема технологического процесса производства однослойных ДКСтП представлена на рис. 5.1.

Планировка основного технологического оборудования линии производства ДКСтП и планировка оборудования подготовки костры льна перед прессованием представлены на рис. 5.2, 5.3.

Разработанная технологическая инструкция на производство плит с использованием древесных наполнителей, костры льна и модифицированного клея представлена в приложении.

Подготовка древесного наполнителя

Крупные отходы на сжигание

Измельченные отходы фанерного производства (карандаш, шпон-рванина, обрезки фанеры)

Сортировка щепы (СЩ-1М)

ТГ

Бункер щепы (ДБО-60) ж ts S в Я я О. ■в-к

Я 03 с; С

Измельчение щепы в стружку (ДС-7А)

Бункер сырой стружки (ДБО-бО) т

Сушка стружки («Прогресс») izztiw:*!*'?*

Сортировка сухой стружки (Keller)

Бункер крупной сухой стружки (ДБОС-60) V

Доизмельчение стружки (ДМ-7)

Бункер кондиционной сухой стружки (ДБОС-60)

Подготовка костры

Склад костры

Сортировка костры (СЩ-1М)

- -.~г

Бункер сырой костры (ДБО-бО) Расходный бункер костры (ДБД-1)

-----с--—

Крупная фракция, пыль -ч на сжигание -т-►

Сушка костры («Прогресс»)

Бункер сухой костры (ДБОС-60)

------Г".

Измельчение костры (ДМ-7)

-с-:

Сортировка костры (ДРС-2)

-5-1

Бункер сухой кондиционной костры (ДБОС-бО) Л а S га О.

•во?

СЗ X X О S В 5 ч X о <ц ас

Осмоление древесно-костровой смеси

Клеевой состав с модификатором

Формирование стружечного ковра, подпрессовка (ПР-5), горячее прессование (ПР-6А), форматная обрезка, (шлифование),

Рис.5.1. Структурная блок-схема производства однослойных древесно-стружечных плит с применением костры льна

Меганичкка* »асящк"Оя

Пргссобаяьма*

С плод оборудования

С плод

С*лс4 гс-яовос яроЦмиии щ1 ■

-И I

Сон}ел*м1Л1 оЗрайоаяи

ЬООО

План на отм. +3.300

Рис. 5.2. Планировка основного технологического оборудования линии производства древесно-стружечных плит с применением костры льна

Спецификация основного технологического оборудования (рис. 5.2): 1 - главный транспортёр; 2 - форммашина С lassi former; 3 - пресс для подпрессовки ГТР-5; 4 - металлоуловитель; 5 - скоростной смеситель «Научплитпром»; 6 - дымосос; 7 - сушильный барабан «Прогресс»; 8 - пресс для горячего прессования ПР-6А; 9 - обрезной станок ДЦ-ЗМ; 10 - стружечный станок ДС-8; 11 - центробежный стружечный станок ВК-МК-14; 12 -транспортёр; 13 - молотковая дробилка ДМ-7; 14 - центробежный стружечный станок ДС-7А; 15 - сортировка стружки Classiformer; 16 - шлифовально-калибровальный станок Steinemann; 17 - раскроечный станок; 18 - бункер ДБД-1; 19 - бункер веритикальный ДБО-60-1; 20,21 - бункер ДБОС-бО.

План на отм. 0.000 3 2 1

Рис. 5.3. Планировка оборудования подготовки костры льна перед подачей в смеситель

Спецификация оборудования участка подготовки костры льна перед прессованием (рис. 5.3): 1 - сушильный барабан «Прогресс»; 2 - молотковая дробилка ДМ-7; 3 - сортировка костры ДРС-2; 4 - бункер ДБО-бО; 5 - бункер ДБД-1; 6 - бункер (расходный) ДБОС-бО; 7 - бункер ДБОС-60; 8 - конвейер.

Расчёты технологического процесса на ОАО "Фанплит" по производству древесно-стружечных плит на основе совмещенных наполнителей показали, что выпуск на предприятии плит с применением древесины и костры льна возможен. В отличие от выпуска ДСтП происходит снижение технологической потребности в смоле, за счёт введения модифицирующей добавки, снижение затрат на электроэнергию, за счёт снижения загрузки энергоёмкого оборудования, отвечающего за подготовку древесной стружки, даже несмотря на введение дополнительных единиц оборудования. Некоторое уменьшение производственных затрат наблюдается за счет экономии в электроэнергии на участке сушки костры, так как ее исходная влажность при соответствующих способах хранения незначительная (до 30%). Таким образом, производственные затраты на древесно-костростружечные плиты снижаются, что положительно отражается на снижении их себестоимости.

5.2. Экономическое обоснование

Для производства стружечных плит с применением костры льна выполнен технико-экономический анализ перехода производства древесностружечных плит на частичный выпуск древесно-костростружечных плит применительно к цеху древесно-стружечных плит ОАО «Фанплит», г. Кострома. Рассчитана калькуляция себестоимости продукции [46,76], представлены основные технико-экономические показатели производства ДКСтП.

Расчет продукции выполнен на основании себестоимости древесностружечных плит, взятой по данным предприятия на конец 2011 г. Расчёт товарной продукции представлен в табл. 5.1

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Теоретически обоснованы закономерностей явлений смачивания, адгезии и формирования клеевых соединений в структуре плитных материалов на основе целлюлозосодержащих наполнителей с применением клеевых составов на основе синтетических олигомеров. Установлено, что костра льна, как наполнитель плит, неравномерно осмоляется синтетическими клеями, поскольку имеет меньшее поверхностное натяжение по сравнению с древесиной. Свойства плит, изготовленных с применением костры льна и традиционных синтетических клеев, уступают свойствам древесностружечных плит. Установлено, что повышение свойств плит, изготовленных с применением костры, возможно при применении клеев с пониженной величиной поверхностного натяжения.

2. Экспериментально оценены термодинамические свойства клеевых композиций на основе карбамидоформальдегидных и фенолформальдегидных смол, модифицированных простыми спиртами -величины поверхностного натяжения и краевые углы смачивания. Установлено, что при введении в клеевые составы простых спиртов происходит уменьшение поверхностного натяжения и краевых углов смачивания, что приводит к равномерности осмоления частиц наполнителя, повышению работы адгезии, повышению физико-механических свойств плит.

3. Обоснованы рецептуры клеевых композиций на основе карбамидоформальдегидных и фенолформальдегидных смол, модифицированных простыми спиртами для обеспечения равномерного осмоления частиц костры, высоких адгезионных свойств, требуемых физико-механических показателей плит. Установлено, что для модификации карбамидо- и фенолформальдегидных смол, применяемых для осмоления костры льна эффективными модификаторами являются бутиловый, изопропиловый, этиловый спирты в количестве 2.3% от массы жидкой смолы. Плиты, изготовленные с применением модифицированных клеев удовлетворяют основным требованиям ГОСТ 10632-2007.

4. Путем математической обработки результатов многофакторного планирования обоснованы рациональные технологические параметры прессования плит с использованием совмещенных наполнителей (костры льна, древесных частиц) и модифицированного карбамидоформальдегидного клея. Разработаны технологические рекомендации по их производству. Доказана экономическая эффективность производства плит с использованием в качестве наполнителя костры льна. Установлено, что при организации производства плитных материалов с использованием костры льна уменьшается себестоимость продукции до 10%, повышается рентабельность производства до 3,2 %, снижается расход древесного сырья, затраты на его обработку, эффективно утилизируются отходы льнопроизводства.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Кожевников, Дмитрий Александрович, 2013 год

Библиографический список

1. Адамсон, А. Физическая химия поверхностей / А. Адамсон; перевод И. Г. Абидора. - М. : Мир, 1979. - 568 с.

2. Азаров, В.И. Технология связующих и полимерных материалов / В. И. Азаров, В. Е. Цветков. - М. : Лесная промышленность, 1985. - 216 с.

3. Айвазов, В.В. Практикум по химии поверхностных явлений и адсорбции / В. В. Айвазов. - М. : Высшая школа, 1973. - 208 с.

4. Анисова, Н.П. Число контактов между частицами в древесностружечной плите / Н.П. Анисова // Технология деревообработки : сборник. - Красноярск : СибТИ, 1972.-С. 80-95.

5. Антонов, В. Прогноз развития рынка плитных материалов / В. Антонов // Дерево.ги: деловой журнал по деревообработке. - 2011. - №5. - С. 122-126.

6. Антонов, В. Эволюция ДСП / В. Антонов // Дерево.ги: деловой журнал по деревообработке. - 2011. - №4. - С. 152-156.

7. Артемьев, A.B. Глубокая переработка льна - область критических технологий [Электронный ресурс] / А. В. Артемьев. - Режим доступа: http.www.textileclub.ru/index.php.

8. Басин, В.Е. Адгезионная прочность / В. Е. Басин. - М. : Химия, 1981. - 208 с.

9. Белопухов, С.Л. Исследование химического состава льна-долгунца на разных этапах развития под воздействием стимуляторов роста [Электронный ресурс] / С. Л. Белопухов, И. В. Дайдакова, Е. А. Малиновская. - Режим доступа: http://www.chem.kstu.ru.

10. Берлин, A.A. Основы адгезии полимеров / А. А. Берлин, В. Е. Басин. - М. : Химия, 1974.-392 с.

П.Богомолов, В.Д. Химия древесины и основы химии высокомолекулярных соединений / В. Д. Богомолов - М. : Лесная промышленность, 1973. - 386 с. 12. Бородин, С. А. Исследование процесса растекания капли жидкости, наносимой на поверхность подложки [Электронный ресурс] / С. А. Бородин. -Режим доступа: http:/www.ipsi.smr.ru/research/publication.

13. Будущее российского льна — в модернизации производства [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://ko44.ru/business-news/3017-2009-07-06-12-09-34.html

14. Веснина, E.H. Модифицирование древесных частиц в процессе приготовления стружечно-клеевой композиции : дисс. ... канд. техн. наук / Е. Н. Веснина. - СПб. : СПбГЛТА, 2003. - 257 с.

15. Волынский, В.Н. Технология стружечных и волокнистых древесных плит / В. Н. Волынский. — Таллинн : Дезидерата, 2004. 192 с.

16. Воюцкий, С.С. Курс коллоидной химии / С. С. Воюцкий. - Изд. 2-е, перераб. И доп. - М. : Химия, 1975. - 512 с.

17. Ганев, Б.Р. Исследование особенностей технологии производства стружечных плит из частиц дуба для мебели : дисс. ... канд. техн. наук / Б. Р. Ганев. - М. : МЛТИ, 1970. - 190 с.

18. Голова, О.П. Молекулярный вес целлюлозы и явления торможения при ее окислительном распаде / О. П. Голова, В. И. Иванов, И. И. Николаева // Труды АН ССР. - М.-Л. : АН СССР,- С. 27-34.

19. Горюнов, Ю.В. Смачивание / Ю. В. Горюнов, Б. Д. Сумм. - М. : Знание, 1972.-64 с.

20. ГОСТ 10632-2007 . Плиты древесностружечные. Технические условия. -М. : Стандартинформ, 2007. - 16 с.

21. ГОСТ 10633-78. Плиты древесностружечные. Общие правила подготовки и проведения физико-механических испытаний. - М. : Издательство стандартов, 1981.-5с.

22. ГОСТ 10634-78. Плиты древесностружечные. Методы определения физических свойств. - М. : Издательство стандартов, 1991. - 6 с.

23. ГОСТ 10635-88. Плиты древесностружечные. Методы определения предела прочности и модуля упругости при изгибе. - М. : Издательство стандартов, 1989. - 6 с.

24. ГОСТ 10636-90. Плиты древесностружечные. Методы определения предела прочности при растяжении перпендикулярно пласти плиты. - М. : ИПК Издательство стандартов, 1990. - 8 с.

25. ГОСТ 14231-88. Смолы карбамидоформальдегидные. Технические условия. - М. : Издательство стандартов, 2003. - 15 с.

26. ГОСТ 27678-88. Плиты древесностружечные и фанера. Перфораторный метод определения содержания формальдегида. - М. : Издательство стандартов, 1998.-9 с.

27. ГОСТ 9805-84 Спирт изопропиловый. Технические условия. — М.: Изд-во стандартов, 2002. - 6 с.

28. ГОСТ Р ИСО 16000-6-2007. Воздух замкнутых помещений. Часть 6. Определение летучих органических соединений в воздухе замкнутых помещений и испытательной камеры путем активного отбора проб на сорбент Тепах ТА с последующей термической десорбцией и газохроматографическим анализом с использованием МСД/ПИД. - М. : Стандартинформ, 2007. - 24 с.

29. ГОСТ Р ИСО 16017-1-2007. Воздух атмосферный, рабочей зоны и замкнутых помещений. Отбор проб летучих органических соединений при помощи сорбционной трубки с последующей термодесорбцией и газохроматографическим анализом на капиллярных колонках. Часть 1. Отбор проб методом прокачки. - М. : Стандартинформ, 2008. - 32 с.

30. Государственная программа по развитию сельского хозяйства и регулированию рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2013 - 2020 годы [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.mcx.ru/documents/document/show/16834.342.htm.

31. Ефанов, М.В. Окислительное нитрование костры льна / М. В. Ефанов, О. А. Панченко, А. В. Забелина // Химия растительного сырья. - 2004.-№3. - С. 9597.

32. Званский, Б.В. Идентификация продуктов нитробензольного окисления лигнинов лубяной и древесной частей стеблей льна методами тонкослойной и газожидкостной хромотографии / Б. В. Званский, М. А. Зильберглейт, В. М.

Резников // Химия древесины, 1981. - №3. - С. 81-85.

33. Званский, Б.В. Исследование препаратов диоксанлигнатов лубяной и древесной частей стеблей льна / Б. В. Званский, В. М. Резников // Химия древесины, 1988.-№1.-С. 100-105.

34. Зенгуил, Э. Физика поверхности / Э. Зенгуил. - М. : Мир, 1990. - 537 с.

35. Зимон, А.Д. Адгезия жидкости и смачивание / А. Д. Зимон. - М. : Химия, 1974.-416 с.

36. Зимон, А. Д. Адгезия пленок и покрытий / А. Д. Зимон. - М. : Химия, 1977. -352 с.

37. Иванов, А. А. Физико-химические основы приготовления льнотресты : дисс. ...д.т.н. / А. А. Иванов. - Кострома: КГТУ, 1989. - 482 с.

38. Иванов, А. М. Исследование влияния плотности на физико-механические свойства плит из лиственницы / А. М. Иванов // Технология деревообработки : сборник. - Красноярск : СибТИ, 1972. - С. 140-145.

39. Использование льняной костры [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.korda.spb.ru.

40. Кауфман, Б. Н. Производство и применение древесностружечных плит за рубежом / Б.Н. Кауфман. - М.: Госиздат, литер, по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1958, - С. 6-29, С. 107-109.

41. Когановский, A.M. Адсорбция растворенных веществ / А. М. Когановский. -Л. : Химия, 1977.-201 с.

42. Кожевников, Д. А. Анализ эффективности модификации карбамидоформальдегидного олигомера спиртами применительно к производству древесных плит / Д. А. Кожевников, С. А. Угрюмов // Научные труды молодых учёных КГТУ. - Вып. 12. - Часть 1. - Кострома: КГТУ, 2011. -С.75-79.

43. Кожевников, Д. А. Обоснование экономической эффективности производства композиционных плит на основе совмещенных наполнителей / Д. А. Кожевников, С. А. Угрюмов // Вестник МГУЛ - Лесной вестник: научно-информационный журнал. - М.: МГУЛ, 2012, №4. - С. 147-151.

44. Кожевников, Д. А. Оценка смачивающей способности клеевых составов, модифицированных спиртами, применительно к производству клееных древесных материалов / Д. А. Кожевников, С. А. Угрюмов // Клеи. Герметики. Технологии. - М.: Наука и технологии, 2012. - №7. - С. 24-27.

45. Козловски, Р. Регенерируемое натуральное волокнистое сырье и перспективные направления его использования / Р. Козловски // Инновационная привлекательность льняного комплекса России : материалы международной научно-практической конференции. - М. : ФГУП ЦНИИЛКА, - С. 23-24.

46. Коссов, В.В. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов. Утв. Министерством экономики РФ, Министерством финансов РФ, ГК РФ по строительной, архитектурной и жилищной политике 21.06.1999 г. № ВК 477 / В. В. Коссов, В. Н. Лившиц, А. Г. Шахназаров. - М: Экономика, 2000. - 421 с.

47. Курдюмова, В. М. Исследование и разработка технологии изготовления плит из стеблей хлопчатника: дис. ...канд. техн. наук: 05.21.05 /Курдюмова Валентина Мифодьевна. - Л., 1981. - 220 с.

48. Лабораторные работы и задачи по коллоидной химии / под ред. Ю. Г. Фролова, А. С. Гродского. - М. : Химия, 1986. - 214 с.

49. Ланге, К. Р. Поверхностно активные вещества: синтез, свойства, анализ, применение / K.P. Ланге; под науч. ред. Л.П. Зайченко - СПб. : Профессия, 2007. - 240 с.

50. Леонович, A.A. Физико-химические основы образования древесных плит / А. А. Леонович. - СПб. : Химиздат, 2003. - 192 с.

51. Липатов, Ю.С. Межфазные явления в полимерах / Ю. С. Липатов. - Киев : Наукова думка, 1980. - 259 с.

52. Лопаткин, A.A. Теоретические основы физической адсорбции / А. А. Лопаткин. - М. : Наука, 1983. - 344 с.

53. Мачнева, О. П. Древесностружечные плиты на основе карбамидоформальдегидных смол, модифицированных параформом : дисс. ... канд. техн. наук / О. П. Мачнева. - М. : МГУЛ, 2006. - 144 с.

54. Мелони, Т. Современное производство древесностружечных и древесноволокнистых плит / Т. Мелони; пер. с англ. А. А. Амалицкого, Е. И. Карасова. - М. : Лесная промышленность, 1982. - 416 с.

55. Мищенко, К.П. Краткий справочник физико-химических величин / К. П. Мищенко, А. А. Равделя. - Л. : Химия, 1974. - 344 с.

56. Модификация фенолоформальдегидных смол для древесностружечных плит / А. А. Эльберт [и др.] // Деревообрабатывающая промышленность, 1973. -№3. - С. 5-6.

57. Никитин, A.A. Свойства пропиточных олигомеров / А. А. Никитин, Е. И. Карасев // Научные труды МЛТИ. - Вып. 215. - М.: МЛТИ, 1989. - С. 53-56.

58. Никитин, В.М. Химия древесины и целлюлозы / В. М. Никитин, А. В. Оболенская, В. П. Щеголев. - М. : Лесная промышленность, 1978. - 368 с.

59. Никитин, Н.И. Химия древесины и целлюлозы / Н. И. Никитин. - М. -Л. : АН СССР, 1962.-711 с.

60. Николаев, А.Ф. Технология пластических масс / А. Ф. Николаев. - Л. : Химия, 1977.-368 с.

61. Оно, С. Молекулярная теория поверхностного натяжения в жидкостях/ С. Оно, К. Кондо. - М. : Издатинлит, 1963. - 291 с.

62. Осипов, В. Успех в повышении эффективности лесопользования / В. Осипов // Дерево.ги: деловой журнал по деревообработке. - 2011. - №3. - С. 2022

63. Отливанчик, А. Н. Производство и применение древесностружечных плит / А.Н. Отливанчик. - М.: Госстройиздат, 1962, - 306 с.

64. Пасько, Ю. В. Древесностружечные плиты на основе карбамидоформальдегидных смол, модифицированных смесью одноатомных спиртов : дисс. ...канд. техн. наук /Ю. В. Пасько. - М. : МГУЛ, 2003. - 164 с.

65. Патент 730782 РФМПК 2 C09J3/16,C08L61/24. Клей для изготовления древесностружечных плит / А.Н. Минин, Д.И. Чечко, Г.А. Седач, Е.А. Бучнева, B.JI. Боронникова : заявитель и патентообладатель БТИ им. С.М. Кирова. -№2544075/23-05; заявл. 16.11.1977; опубл. 30.04.1980, Бюл. №16. - 3 с.

66. Патент 891739 РФ МПК 3 C09J3/16. Клеевая композиция / Е. А. Бучнева, А. Н. Минин, В. JI. Боронникова, Д. И. Чечко, JI. М. Бахар : заявитель и патентообладатель БТИ им. С.М. Кирова. -№ 2803518/23-05; заявл. 30.07.1979; опубл. 23.12.1981, бюл. №47. -4 с.

67. Пижурин, А. А. Основы научных исследований в деревообработке: учебник для вузов / А. А. Пижурин, А. А. Пижурин. - М. : МГУ Л, 2005. - 305 с.

68. Поверхностные явления и поверхностно-активные вещества: Справочник / А. А. Абрамзон [и др.]; под ред. A.A. Абрамзона и Е.Д. Щукина. - JI. : Химия. 1984.-392 с.

69. Практикум по коллоидной химии (коллоидная химия латексов и поверхностно-активных веществ / под ред. Р. Э. Неймана. - М. : Высшая школа, 1971. - 176 с.

70. Принципы создания композиционных полимерных материалов / А. А. Берлин [и др.]. - М. : Химия, 1990. - 240 с.

71. Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединённых наций [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.fao.org/

72. Рабинович, В.А. Краткий справочник химика / В.А. Рабинович, З.Я. Хави; под ред. А. А. Потехина и А. И. Ефимова. - 3-е изд., перераб. И доп. - JL: Химия, 1991 .-432 с.

73. Разиньков, Е. М. Древесностружечные плиты: основы структурообразования / Е. М. Разиньков. - Воронеж : Изд-во Воронежского ун-та, 1991.- 192 с.

74. Райдил, Э.К. Химия поверхностных явлений : пер. с англ / Э. К. Райдил. -М. :ОНТИ, 1936.-421 с.

75. Распоряжение Правительства Российской Федерации от 6 декабря 2012 г. N 2280-р г. Москва Распределение в 2012 году субсидий, предоставляемых из

федерального бюджета бюджетам субъектов Российской Федерации на софинансирование расходных обязательств субъектов Российской Федерации, связанных с поддержкой производства льна и конопли.

76. Ример, М. И. Экономическая оценка инвестиций / М. И. Ример, А. Д. Касатов, Н. Н. Матиенко. - СПб. : Питер, 2007 - 80 с.

77. Родионов, А. И. Дискретное осмоление в производстве древесностружечных плит : дисс. ...канд. техн. наук / А. И. Родионов. -М. : МЛТИ, 1996. - 141 с.

78. Сафонов, А.О. Тенденции развития производства композиционных материалов из отходов древесины / А.О. Сафонов // Научный журнал КубГАУ, 2012.-№75(01).-С. 10-14.

79. Семенченко, В.К. Поверхностные явления в металлах и сплавах / В. К. Семенченко. - М.: Гостехиздат, 1957. - 491 с.

80. Соболев, М. А. Химия льна и лубоволокнистых материалов / М. А. Соболев. -М. :Гизлегпром, 1963. - 141 с.

81. Справочник по заводской первичной обработке льна / И. Я. Шаров [и др.]; под общ.ред. В. Н. Храмцова. - М. : Легкая и пищевая промышленность, 1984. -510 с.

82. Справочник по производству древесностружечных плит / И. А. Отлев [и др.]. -2-е изд., перераб. и доп. - М. : Лесная промышленность, 1990. - 384 с.

83. Стрелкова, В.П. Линии малой мощности для производства плит и других прессованных изделий из древесных и сельскохозяйственных отходов / В.П. Стрелкова, О.М. Новикова // Деревообрабатывающая промышленность. -1993. -№ 6. -С. 21-22.

84. Структура поверхностных слоев неионогенных ПАВ / Волков В.А. [и др.] // Сб. науч. трудов «Структуро-образование и межфазовые явления в системах жидкость-жидкость». - М. : ун-т РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2001. - С. 234248.

85. Угрюмов, С.А. Организационно-техническое обеспечение производства композиционных материалов на основе древесины и костры льна : монография / С.А. Угрюмов. - Кострома: КГТУ, 2008. -147 с.

86. Угрюмов, С. А. Применение основных положений теории адгезии для расчета поверхностного натяжения костры льна / С. А. Угрюмов, В. Е. Цветков // Деревообрабатывающая промышленность. - 2008. - №1. - С. 22-23.

87. Угрюмов, С. А. Применение теории адгезии и смачивания для модификации фенолформальдегидного олигомера, используемого для осмолення костры / С. А. Угрюмов, В. Е. Цветков // Вестник МГУЛ - Лесной вестник: периодический научный журнал. -М. : МГУЛ, 2008. - №2. - С. 104106.

88. Угрюмов, С. А. Совершенствование технологии производства композиционных материалов на основе древесных наполнителей и костры льна : дисс. ... докт. техн. наук / С.А. Угрюмов. - М. : МГУЛ, 2009. - с. 373

89. Угрюмов, С. А. Сравнительная оценка свойств древесины и костры льна, как наполнителей композиционных материалов / С. А. Угрюмов, Е. А. Боровков, А. Б. Щербаков // Сборник трудов молодых ученых КГТУ. -Кострома: КГТУ, 2007. Вып. 8. Часть I.-Кострома: КГТУ, 2007. - С. 135-138.

90. Федосова, Г.А. Лен-долгунец в России. - [Электронный ресурс] / Г. А. Федосова. - Режим доступа: http://bio.lseptember.ru/index.php.

91. Фенгел, Д. Древесина (химия, ультраструктура, реакции) / Д. Фенгел, Г. Вегенер; пер. с англ. под ред. А А. Леоновича. - М. : Лесная промышленность, 1988.-512 с.

92. Физический энциклопедический словарь. Т. 1. - М. : Советская энциклопедия, 1960. - 664 с.

93. Физический энциклопедический словарь. Т. 4. - М. : Советская энциклопедия, 1965. - 560 с.

94. Фрейдин, А. С. Прочность и долговечность клеевых соединений / А. С. Фрейдин. - 2-изд. Перераб. И доп. -М.: Химия, 1981. - 270 с.

95. Химия древесины / пер. с финского; под ред. М. А. Иванова. - М. : Лесная промышленность, 1982. - 400 с.

96. Цветков, В. Е. Совершенствование процесса склеивания древесных материалов : дисс. ... докт. техн. наук / В. Е. Цветков. - М. : МГУЛ, 1990. - 494 с.

97. Чуркин, Р. Глубокая переработка леса - надежда отрасли. - [Электронный ресурс] / Р. Чуркин. - Режим доступа: http://www.rg.ru.

98. Шалашов, А.П. Перспективы производства древесных плит. Проблемы экологической безопасности древесноплитной продукции / А.П. Шалашов, В.П. Стрелков // Материалы 15 ой международной научно-практической конференции. - Обнинск, 2012. - С 4-9.

99. Шарков, В.И. Количественный химический анализ растительного сырья / В. И. Шарков, Н. И. Кубина, Ю. П. Соловьева. - М. : Лесная промышленность, 1968.-60 с.

^ 100. Шварцман, Г.М. Производство древесностружечных плит / Г. М.

Шварцман. - М. : Лесная промышленность, 1967. - 262 с.

101. EN 312:2010 Плиты древесно-стружечные. Технические требования. - М. : ИПС Стандарт, 2010. - 18 с.

102. Nilsson, S. The Russian forest sector. A position paper for the world commission on forests and sustainable development/ S. Nilsson, A. Shvidenko. -Austria.: IIASA, 1997. - 53 p.

103. Wood handbook—Wood as an engineering material / D. Bender [et al.]. -Madison, WT: U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory. - 463 p.

a 104. Wood Production, Wood Technology, and Biotechnological Impacts / ed. by U

Kties [et al.]. - Germany.: Universitatsverlag Gottingen, 2007. - 635 p.