Коллоидно-химические аспекты получения древесно-минеральных композиций на основе коры и тонкодисперсного базальта тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.11, кандидат наук Данилов Виктор Евгеньевич

• Данилов Виктор Евгеньевич
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Данилов Виктор Евгеньевич

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Структурные особенности композиционных дисперсных систем

на основе древесины

1.2. Основные принципы выбора связующего для композиционных дисперсных систем на основе древесины

1.3. Опыт применения минеральных дисперсных систем

для модификации древесных композитов

1.4. Влияние капиллярно-пористой структуры древесной матрицы

на свойства композиционных систем на ее основе

1.5. Электрокинетические свойства и их влияние на процессы структурообразования в древесных системах

1.6. Выводы

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Сырьевые материалы

2.1.1. Кора сосны обыкновенной

2.1.2. Отсев дробления базальта месторождения Мяндуха

2.1.3. Полисиликат натрия

2.1.4. Реактивы и реагенты

2.2. Методы исследований

2.2.1. Методы исследования физико-химических свойств сырьевых и синтезированных материалов

2.2.2. Методы определения основных физико-механических характеристик древесно-минеральных композиций и композитов

2.3. Выводы

3. ДИСПЕРГАЦИОННЫЕ И КОНДЕНСАЦИОНЫЕ СПОСОБЫ ПОДГОТОВКИ ВЫСОКОРЕАКТИВНОЙ ДИСПЕРСНОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДРЕВЕСНО-МИНЕРАЛЬНЫХ КОМПОЗИЦИЙ

3.1. Древесная матрица из грубо- и тонкодисперсных частиц коры

3.1.1. Методы подготовки (облагораживания) древесной коры

3.1.2. Коллоидно-химические свойства измельченной коры

3.2. Модифицирующая суспензия «базальт - вода»

3.2.1. Методы получения дисперсионной системы

«базальт - вода»

3.2.2. Агрегативная и седиментационная устойчивость минеральных частиц модифицирующей суспензии

3.3. Антипирен - гель полисиликата натрия

3.3.1. Синтез полисиликата натрия на основе полиминерального песка

3.3.2. Агрегативная и седиментационная устойчивость минеральных частиц

3.3.3. Определение рационального количества полиминерального песка для синтеза антипирена

3.4. Выводы

4. ПОЛУЧЕНИЕ ДРЕВЕСНО-МИНЕРАЛЬНЫХ КОМПОЗИЦИЙ

4.1. Модифицирование древесной матрицы коры минеральной суспензией

4.2. Переход тонкодисперсных базальтовых суспензий из свободнодисперсного в связнодисперсное состояние

4.3. Структурообразование в бинарной системе «базальт - кора»

4.4. Выводы

5. ВЛИЯНИЕ СОСТАВА ДИСПЕРСНОЙ СИСТЕМЫ НА СВОЙСТВА ДРЕВЕСНО-МИНЕРАЛЬНОГО КОМПОЗИТА (ДМК) НА ЕЕ ОСНОВЕ

5 . 1. Физико-механические свойства ДМК

5.2. Теплофизические и акустические свойства ДМК

5.3. Пожарно-технические и гидрофизические свойства ДМК

5.4. Технико-экономическое обоснование и внедрение результатов работы

5.5. Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Коллоидно-химические аспекты получения древесно-минеральных композиций на основе коры и тонкодисперсного базальта»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Современные представления о коллоидно-химическом взаимодействии дисперсных систем органической и неорганической природы открывают широкие возможности при создании новых видов композиционных материалов на основе отходов промышленности. К таким материалам относятся древесно-минеральные композиции, перспективными сырьевыми компонентами для которых являются высокодисперсные древесная кора и базальт.

Древесная кора - микро-, мезо- и макропористый самовозобновляемый природный материал, обладающий высокими теплофизическими свойствами и являющийся многотоннажным отходом деревоперерабатывающей промышленности, характеризуется низкой огнестойкостью. Базальт -эффузивная порода основного состава, в виде тонкодисперсных отходов дробильно-сортировочных предприятий, представляет интерес как огнеупорный минеральный наполнитель, который позволит обеспечить повышение огнестойкости при сохранении теплопроводности разрабатываемого композиционного материала.

Для создания полифункциональных древесно-базальтовых композитов необходимо изучение поверхностных явлений и коллоидно-химических процессов взаимодействия в дисперсной системе «древесная кора -тонкодисперсный базальт», разработка методов обеспечения контактного взаимодействия компонентов на границе раздела фаз, установление механизма структурообразования композиционного материала на основе дисперсных систем различной природы, разработка принципов управления процессами модификации поверхности и заполнения порового пространства древесной коры тонкодисперсным базальтом (ТБ) для создания прочного конгломерата.

Таким образом, исследования, направленные на изучение коллоидно-химических аспектов получения древесно-минеральных композиций (ДМК) на

основе модифицированной древесной коры и тонкодисперсного базальта, являются актуальными как в научном, так и практическом плане.

Диссертационная работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках базовой части государственного задания 2016-2017 гг. проект № 3636 «Нанокомпозитный анизотропный строительный материал на основе минерально-армированной древесной матрицы для эксплуатации в условиях Севера и Арктики».

Степень разработанности темы. Вопросам разработки ДМК для использования в качестве теплоизоляционных материалов посвящены многочисленные работы отечественных и зарубежных исследователей, в которых разработаны фундаментальные основы их производства, изучено влияние различных технологических факторов на свойства материалов. Однако, вышеуказанные вопросы освещаются преимущественно с точки зрения материаловедения, не учитывающего в полной мере коллоидно-химические процессы на границе раздела фаз и их влияния на структурообразование и формирование свойств композита. Так, ранее была доказана принципиальная возможность и эффективность обработки поверхности древесины суспензией тонкодисперсного базальта (СТБ), однако вопросы повышения проникающей способности минеральных частиц в капиллярно-пористую структуру древесной коры, закрепления их в поровом и клеточном пространстве и расширения спектра применяемого древесного сырья не рассматривались. Исследование данных процессов позволит эффективно сочетать свойства компонентов различной природы с целью получения полифункциональных композитов.

Цель и задачи работы. Установить коллоидно-химические закономерности процессов взаимодействия на границе раздела фаз высокодисперсной системы «кора - базальт» для оптимизации технологии получения древесно-минеральных композитов на ее основе.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- изучение влияния структуры и свойств древесной коры на ее капиллярное поглощение и адсорбционную способность по отношению к суспензии тонкодисперсного базальта;

- установление закономерностей заполнения порового пространства древесной коры тонкодисперсным базальтом с учетом изменения рН дисперсионной среды;

- исследование влияния соотношения дисперсных компонентов различной природы на поляризационную и дисперсионную составляющую поверхностного натяжения, и силу межчастичного взаимодействия в древесно-минерального композита, оцениваемую по величине постоянной Гамакера;

- разработка феноменологической модели структурообразования древесно-минерального композита на основе высокодисперсной системы «кора древесины - базальт»;

- разработка способа получения древесно-минерального композита на основе коры сосны и тонкодисперсного базальта с комплексом заданных свойств.

Научная новизна работы. Выявлены зависимости капиллярного поглощения и адсорбционной способности грубо и тонкодисперсной древесной коры по отношению к суспензии тонкодисперсного базальта от параметров ее структуры (размер и форма частиц, плотность, пористость, удельная поверхность), энергетических характеристик (свободная энергия поверхности) и гидрофизических свойств (смачивание, водопоглощение, набухание). Увеличение дисперсности приводит к сокращению времени капиллярного и адсорбционного поглощения растительным сырьем минерального компонента за счет формирования развитой морфологии частиц коры и их поверхности, росту свободной энергии поверхности, увеличению степени раскрытия структуры с клеточными полостями и порами.

Установлен характер влияния рН дисперсионной среды на агрегативную устойчивость суспензии тонкодисперсного базальта. Несмотря на то, что устойчивость суспензии со средним размером частиц 150-390 нм достигается в

диапазоне рН 7-11, интенсификация процесса заполнения древесной коры тонкодисперсным базальтом происходит в диапазоне рН 2,4-5,1, когда за счет разноименных зарядов поверхности частиц коры и базальта электростатический барьер взаимодействия в системе отсутствует.

Предложен механизм структурообразования в дисперсной системе «базальт - кора», заключающийся в кислотно-основном взаимодействии активных центров поверхности механоактивированных компонентов и образовании лигноминерального комплекса, при этом процесс комплексообразования имеет второй порядок и константу скорости 6,6710-4

Л

м /(мДжмин). Показано, что с увеличением содержания коры в композиции до 20 масс. % величина поляризационной составляющей поверхностной энергии уменьшается и становится равной дисперсионной, а рассчитанные значения сложной постоянной Гамакера для дисперсных систем «базальт-базальт» ^ «базальт-кора» показали усиление межчастичного взаимодействия в 2 раза. Стабилизация величины поверхностной энергии лигноминерального комплекса и обеспечение набора прочности происходит в течение первых 3 суток. Увеличение содержания коры до 40 % повышает способность композита деформироваться без потери несущей способности.

Теоретическая и практическая значимость работы.

Предложены коллоидно-химические принципы проектирования композита для создания теплозвукоизоляционных материалов на основе дисперсной системы «древесная кора - базальт» с высокой агрегативной устойчивостью суспензии тонкодисперсного базальта, проникновением и закреплением благодаря капиллярным и адсорбционным процессам минеральных частиц в поровом и клеточном пространстве древесной коры и на ее поверхности.

Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена феноменологическая модель структурообразования композита, функционально связывающая роль капиллярно-пористой структуры древесной коры, размерных, концентрационных и электрокинетических характеристик частиц

тонкодисперсного базальта. При содержании коры до 20 % по массе в древесно-минеральном композите частицы модифицированной коры, выступая в роли демпфера, эффективно работают на сжатие, повышают упругость композита, препятствуя хрупкому разрушению системы, чем и объясняется рост его прочности в этом диапазоне. Дальнейшее увеличение содержания коры повышает способность композита проявлять упруго-пластичные свойства.

Предложены составы и технология производства

-5

теплозвукоизоляционных композитов с плотностью 500-1200 кг/м , прочностью в диапазоне 1,5-4,5 МПа, коэффициентом теплопроводности не превышающем 0,12 Вт/мК, индексом изоляции воздушного шума 48-62 дБ, группой горючести Г2, группами по воспламеняемости В2 и В1, группами по дымообразующей способности Д2 и Д1, группами по распространению пламени РП2 и РП1.

В рамках технологии разработана конструкция жидкостного экстрактора, позволяющего интенсифицировать процесс удаления водорастворимых экстрактивных веществ из растительного сырья.

Методология и методы исследования. Методология работы основывается на результатах фундаментальных и прикладных исследований отечественных и зарубежных ученых в области коллоидной химии, химии древесины, древесиноведения и материаловедения, а также на известных принципах получения агрегативно устойчивых тонкодисперсных древесных и минеральных порошков и суспензий, перевода их в связнодисперсное состояние (пасты) с последующим формированием на их основе ДМК.

Исследования проводили как в соответствии с нормативными документами, так и с использованием новейших методик и оборудования. Минеральный и химический составы неорганических компонентов определялись методами рентгенофазного анализа на рабочей станции ARL9900 WorkStation (в ЦКП БГТУ им. В.Г. Шухова) и рентгенофлуоресцентной спектроскопии на спектрометре Shimadzu EDX-800 HS (в ЦКП «Арктика», САФУ).

Комплекс коллоидно-химических и физико-химических исследований проводили на базе УНУ «Физикохимия поверхности нанодисперсных систем» САФУ им. М.В. Ломоносова. Анализ реакционного взаимодействия между компонентами дисперсий проводили по данным ИК-спектроскопии. Межчастичное взаимодействие в системах, оценивали по величине постоянной Гамакера. Анализ размера и Z-потенциала частиц дисперсий проводился методами динамического и статического светорассеивания. Поляризационную и дисперсионную составляющую поверхностного натяжения ДМК определяли методом ОВРК (Оунса-Вендта-Рабеля-Кьельбле).

Морфоструктурные исследования проводили с помощью РЭМ Zeiss SIGMA VP в центре ЦКП «Арктика». Физико-механические свойства и пожарно-технические характеристики ДМК определяли стандартными методами.

Положения, выносимые на защиту:

- зависимости капиллярного поглощения и адсорбционной способности грубо и тонкодисперсной древесной коры по отношению к суспензии тонкодисперсного базальта от параметров ее структуры, энергетических характеристик и гидрофизических свойств;

- характер влияния pH дисперсионной среды на агрегативную устойчивость суспензии тонкодисперсного базальта;

- кинетика контактных взаимодействий в дисперсной системе «базальт -кора»;

- феноменологическая модель структурообразования древесно-минерального композита на основе древесной коры и тонкодисперсного базальта;

- составы и технология производства теплозвукоизоляционных композитов на основе древесной коры и тонкодисперсного базальта, с улучшенными физико-механическими, звуко- и теплоизоляционными характеристиками.

Достоверность полученных результатов обеспечивается комплексным подходом с привлечением современных коллоидно-химических и физико-механических методов исследования, корреляцией экспериментальных результатов, полученных независимыми методами, сопоставимостью полученных результатов с работами других авторов.

Апробация результатов работы. Основные положения диссертационной работы были представлены на: I Всероссийской конференции с международным участием «Инновационные материалы и технологии для строительства в экстремальных климатических условиях» (Архангельск, 2014); X Международная конференция молодых ученых «Теория и практика повышения эффективности строительных материалов» (Пенза, 2015); XVIII, XIX международных межвузовских научно-практических конференциях студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых «Строительство -формирование среды жизнедеятельности» (Москва, 2015, 2016); 15th, 16th, 17th International Multidisciplinary Scientific GeoConference & EXPO SGEM 2015, Nano, bio and green - technologies for a sustainable future (Болгария, 2015, 2016, 2017); International conference on electrical, electronics and optimization techniques (ICEEOT) (Индия, 2016); III международной конференции «Окружающая среда и устойчивое развитие регионов: экологические вызовы XXI века» (Казань, 2017), Международной молодежной конференции ФизикА.СПб (Санкт-Петербург, 2017).

Внедрение результатов исследований. Теоретические и экспериментальные результаты диссертационного исследования используются в учебном процессе при подготовке бакалавров и магистров по направлениям «Химическая технология» и «Строительство».

Публикации. Результаты исследований, отражающие основные положения диссертационной работы, изложены в 1 5 научных публикациях, в том числе в 5 статьях в российских рецензируемых научных изданиях, рекомендованных ВАК, в 6 статьях изданий, индексируемых базами данных Web of Science и Scopus. Получено 3 патента РФ.

Личный вклад. Автором теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность стабилизации тонкодисперсного базальта (ТБ) в суспензии за счет: увеличения заряда поверхности частиц; повышения скорости модификации древесной коры путем изменения рН дисперсионной среды; стабилизации гидро- и теплофизических характеристик поверхности и порового пространства древесной коры путем ее заполнения ТБ. Проанализировано влияние межфазных явлений, поверхностных и электрокинетических свойств на процессы структурообразования в древесно-минеральных композициях. Разработаны составы и технология получения ДМК. Проведен комплекс экспериментальных исследований с последующей обработкой результатов. Принято участие в апробации и внедрении результатов работы.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, основной части (пяти глав), заключения, списка используемой литературы и приложений. Работа изложена на 174 страницах машинописного текста, включающего 33 таблицы, 84 рисунка, список литературы из 172 наименований, 1 приложение.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

В классическом понимании композит представляет собой материал, состоящий, как минимум, из двух фаз различной степени дисперсности, причем одна фаза (наполнитель) является армирующей (упрочняющей) и распределена в другой, называемой матрицей. Матрица и наполнитель разделены границей (поверхностью) раздела. Количество матричного материала в составе любого композита должно быть не менее 50% об. Наполнитель равномерно распределен в матрице и имеет заданную пространственную ориентацию [1].

Достижение синергетического эффекта взаимодействия структурных элементов различного состава, генезиса, морфологии для получения композиционных материалов с показателями, превосходящими свойства исходных компонентов, возможно только на основании исследований процессов и явлений, протекающих на границе раздела фаз [2]. Это позволит добиться рационального использования сырьевых ресурсов, снизить энергоемкость производства [3]. Напротив, нерациональное использование сырьевых компонентов и структурных элементов в композиционном материале формирует дефектную структуру с низким качеством, что приводит к перерасходу сырьевых, энергетических и трудовых ресурсов, ухудшает экологическую обстановку.

Значительный интерес в настоящее время стала представлять тема композиционных материалов на основе отходов переработки древесины. Во многом это стало следствием принятых стратегий развития лесного комплекса и обеспечения рационального использования древесины в разных странах.

-5

Ежегодно в мире при окорке круглого леса образуется более 350 млн. м коры, из которых примерно 6 млн. м3 приходится на предприятия лесопромышленного комплекса России. Более половины этого объема в нашей стране вывозится на свалки, засоряя окружающую среду. Остальная часть коры используется в широком спектре направлений: сжигание в качестве биотоплива, производство строительных материалов, сорбентов, биологически

активных веществ, компостирование и т.д. Древесная кора (в особенности хвойных пород) является растительным сырьем многофункционального назначения благодаря ее особому химическому составу и уникальным физико-химическим свойствам, обусловленным необычным строением [4-6]. Комплексное использование древесины в строительстве обусловлено оптимальным сочетанием следующих качеств: экологическая чистота, определенная прочность, невысокая плотность, низкая теплопроводность, легкость в обработке, доступность и эстетический вид [7]. Достоинством древесины является и то, что при разумном подходе она является возобновляемым ресурсом [8].

Композиционные материалы на основе древесины можно разделить на следующие группы:

- композиционные материалы на основе массивной древесины (клееная древесина, паркет, модифицированная древесина и т.д.);

- композиционные материалы на основе шпона (фанера, древеснослоистые пластики, шпоновые балки и т.д.);

- композиционные материалы на основе измельченной древесины (древесностружечные и древесноволокнистые плиты, древесноклеевые композиции, цементостружечные, гипсостружечные и гипсоволокнистые плиты, арболит, фибролит, композиционные материалы на магнезиальном вяжущем и т.д.) [9].

Последние имеют наибольшую область применения и функционал [1012], в том числе за счет того, что для их производства можно использовать различные отходы деревообработки. В частности, это касается изделий из измельчённой древесины (щепы, дроблёнки, стружки, опилки, шерсти, муки, пыли и коры). Древесные частицы могут быть выполнены любого размера и формы, ориентированы, смешаны с любым вяжущим, клеем и модифицирующими добавками, необходимыми для получения требуемых свойств материала [13, 14].

Поэтому одной из целей развития современного материаловедения является разработка новых путей создания древесных композиционных материалов, в том числе на основе высокодисперсного органического и минерального сырья с учетом поверхностных явлений и коллоидно-химических процессов, возникающих на границе раздела фаз.

1.1 Структурные особенности композиционных дисперсных систем на

основе древесины

Структура композиционных материалов на основе измельченной древесины зависит в первую очередь от размера [15], геометрической формы и направленности наполнителя [16].

Так по геометрической форме древесные наполнители разделяются на нульмерные - порошки, одномерные - волокна и двумерные - пластины (рисунок 1.1). Нульмерный наполнитель представляет собой изометрические

л

частицы, размеры которых могут варьироваться от 10- до 10 мкм (древесная

1 2

мука). Одномерный наполнитель - это волокна с размерами сечения 10- до 10 мкм и длиной порядка 1-10 мм (растительные волокна). Двумерный наполнитель - это слои или пластины (опилки, щепа), длина и ширина которых

2 3

1-10 мм значительно превышает их толщину 10-10 мкм [17].

а - нульмерные ^ = у = z); б - одномерные ^ = у << z); в - двумерные ^ = у >> z)

Рисунок 1.1 - Классификация наполнителей в композиционном материале [17]

Получают древесные наполнители механической [18, 19], механохимической [20] и ультразвуковой [21] обработкой растительного сырья.

Наиболее распространенным методом получения высокодисперсных древесных наполнителей является измельчение растительного сырья на различных типах мельниц.

Мельницы для тонкого измельчения можно разделить на 5 групп [22]: ударные, шаровые и планетарно-шаровые, струйные, роликовые и другие виды, включая дисковые. Ударные мельницы и струйные основаны на одностороннем ударе, как показано на рисунке 1.2а, в то время как шаровые мельницы используют двухсторонний удар между металлическими поверхностями шаров и стакана (рисунок 1.2б). Роликовые мельницы основаны на сжатии (рисунок 1.2в), дисковые мельницы на сдвиговых воздействиях (рисунок 1.2г).

a - односторонний удар, б - двухсторонний удар, в - медленное сжатие

г - ударное сдвиговое воздействие

Рисунок 1.2 - Иллюстрации различных типов напряжений [23]

Термическая, химическая и ферментативная предварительная обработка древесины может использоваться для снижения потребления энергии при ее измельчении [24-26]. Температура при предварительной термообработке от 50^ до 150 ^ приводит к усушке, древесина теряет влагу и сжимается, что вызывает трещины и дефекты в структуре. Кроме того, данная обработка увеличивает кристалличность целлюлозы, что положительно сказывается на ее размолоспособности [27].

Последующая механоактивация сырья позволяет получить древесные композиционные материалы с улучшенными физическими характеристиками в результате образования прочных адгезионных связей наполнителя со связующим за счет развития морфологии, в частности, повышения шероховатости поверхности древесных частиц. Кроме того, в результате

помола растительного сырья до тонкодисперсного состояния возможно появление на поверхности механоактивированных частиц активных реакционных групп лигнина, что предопределяет образование лигноминерального комплекса в случае дальнейшего добавления минерального компонента.

Ультраизмельчение - процесс обработки материала на шаровых мельницах и дезинтеграторах, конечным продуктом которого являются частицы с размерами 10-6-10-9 м. Так в работе [28] проводили измельчение осиновых опилок до ультрадисперсного размера на планетарной шаровой мельнице ЯезсЬ РМ-100 в течении 20 и 40 минут на скоростях 400 и 600 об/мин. Методом лазерной интерференционной микроскопии и динамического рассеяния света было выявлено, что в результате механоактивации появляются ультрадисперсные частицы (УДЧ) в диапазоне от 2 до 1100 нм, их средний размер порядка 100-300 нм, а размер наиболее часто встречающихся частиц 4076 нм.

По структуре древесные композиционные материалы подразделяются на дисперсноупрочненные (армированные нульмерным наполнителем), волокнистые (армированные одномерным наполнителем) и слоистые (армированные двумерным наполнителем).

Первые придают композитам их форму, внешний вид, устойчивость к окружающей среде и общую долговечность, в то время как волокнистые и слоистые наполнители несут большую часть структурных нагрузок, что придает материалу макроскопическую жесткость и прочность [29].

В дисперсноупрочненном древесном композите наполнитель равномерно распределен в матрице, а расстояния между соседними частицами (размер которых настолько мал, что их свойства можно считать изотропными [30]) задаются их объемной долей.

В качестве полимерного связующего (матрицы) чаще всего используют полиэтилен и полипропилен. Для повышения низкой стойкости данных полимеров к биологической деградации (образование микротрещин,

обесцвечивание под воздействием различных факторов окружающей среды) их армируют древесной мукой [31]. В работах [32-34] отмечается влияние степени кристалличности, состава микрофаз, размерных характеристик на термические, механические, упруго-пластичные свойства и другие свойства полимеров, которые необходимо учитывать при проектировании полимерных композиционных материалов.

При этом основными недостатками наполнителя в виде тонкодисперсных древесных частиц являются их относительная низкая температура разложения и высокая гигроскопичность, которые ослабляют их адгезию с гидрофобными полимерами. Поэтому с целью повышения адгезии наполнителя используют следующие виды модификации: термическая, химическая (обработка водными растворам щелочи 1-5% NaOH или кислоты), механическая, в результате которых частично удаляется воск и жиры с поверхности древесных частиц и увеличивается их шероховатость. Повышение адгезии приводит к уменьшению пустот, что, в свою очередь, приводит к уменьшению поглощения влаги [35, 36].

Содержание и размер частиц древесной муки существенно влияет на плотность композитов на их основе и, как следствие, теплопроводность. Так с увеличением содержания пылевидной фракции в композитах их коэффициент теплопроводности повышается вследствие уменьшения порового пространства древесного наполнителя [37].

Недостатком нульмерного наполнителя (древесная мука и пыль) является его повышенная пожаро- и взрывоопасность при длительном хранении [38].

В волокнистых композитах волокна в матрице могут располагаться направленно либо хаотично (направленно армированные и хаотично армированные материалы). При направленном армировании производится укладка волокон с заданным шагом, при хаотичном армировании расстояние между соседними отрезками волокон, так же как и в случае дисперсноупрочненных материалов, определяется их объемным содержанием.

В качестве примера таких растительных композитов можно отметить композиты, армированные природными волокнами, такими как лен, пенька, джут, просо, пшеничная солома, соевый и кукурузный стебель и другими [3941].

Основными параметрами, влияющими на механические свойства данных композитов на основе растительных волокон, являются: выбор волокон (включающий тип растительного сырья, время его измельчения, размерный диапазон полученных волокон, метод экстракции, обработка и содержание волокон); выбор матрицы; межфазная прочность (адгезия компонентов); размер волокон; ориентация волокон; процесс производства композита и его пористость [42].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Данилов Виктор Евгеньевич, 2018 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Баженов, С.Л. Полимерные композиционные материалы: Научное издание / С.Л. Баженов, А.А. Берлин, А.А. Кульков, В.Г. Ошмян -Долгопрудный: Издательский Дом «Интеллект», 2010. - 352 с.

2. Danchenko, Yu. Research into surface properties of disperse fillers based on plant raw materials. / Yu. Danchenko, V. Andronov, A. Kariev, V. Lebedev, E. Rybka, R. Meleshchenko, D. Yavorska // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies - № 5/12 (89) - 2017. P. 20-28.

3. Стородубцева, Т.Н. Формирование механических характеристик и макроструктуры композита в зависимости от синергетических эффектов взаимодействия его компонентов / Т.Н. Стородубцева // Лесотехнический журнал. -2013. - №4 (12). - С. 134-138.

4. Harkin J.M. Bark and its possible uses [Text] / J. M. Harkin, J. W. Rowe // Research note FPL. - 1971. - 091. - 56 p.

5. Pasztory Z. The utilization of tree bark [Text] / Z. Pasztory, I.R. Mohacsine, G.A. Gorbacheva, Z. Borcsok // BioResources. - 2016. - 11(3). - P. 7859-7888.

6. Гаврилов, Т.А. Анализ направлений переработки отходов окорки / Гаврилов Т.А., Колесников Г.Н. // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика: сборник научных трудов по материалам международной заочной научно-практической конференции. № 9. Ч. 2 (20-2). - Воронеж: ООО ИПЦ «Научная книга», - 2015. - С. 115-118.

7. Кондращенко, В.И. Биотехнология получения экологически чистого строительного прессованного бруса / В.И. Кондращенко, А.Ю. Гусева, В.Д. Кудрявцева // Качество. Инновации. Образование. - 2017. - № 11 (150). - С. 4552.

8. Гридчин, А.М. Строительные материалы для эксплуатации в экстремальных условиях: учебное пособие / А.М. Гридчин, Ю.М. Баженов, В.С. Лесовик и др. - М.: Изд-во АСВ; Белгород: Изд-во БГТУ, 2008. - 595 с.

9. Строительное материаловедение: учебное пособие / под общей ред. В.А. Невского. - Изд. 2-е, доп. и перераб. Ростов п/Д:Феникс, 2009. - 588 с.

10. Henning Zeidler. 3D printing of biodegradable parts using renewable biobase materials / Henning Zeidler [et al] // Procedia Manufacturing - 2018. - № 21.

- P. 117-124.

11. Pedieu, R. Properties of mixed particle boards based on white birch (Betula papyrifera) inner bark particles and reinforced with wood fibres / R. Pedieu, B. Riedl, A. Pichette // European Journal of Wood and Wood Products. - 2009. - V. 67. - P. 95-101.

12. Гороховский, А.Г. Мелкодисперсные древесные композиционные материалы на порошковом связующем / А.Г. Гороховский, Д.О. Чернышев, О.Н. Чернышев // Современные проблемы науки и образования. Технические науки. - 2013. - № 6. - С. 1-7.

13. Титова, С.А. Некоторые закономерности влияния крупности древесных частиц на теплопроводность, плотность и прочность щепоцементных блоков для малоэтажного строительства / С.А. Титова, А.А. Андреев, В.С. Копарев // В сборнике: Деревянное малоэтажное домостроение: экономика, архитектура и ресурсосберегающие технологии: Сборник статей по материалам международной научно-практической конференции. Петрозаводский государственный университет. Петрозаводск, 2013. - С. 65-70.

14. Титова, С.А. Измельчённая древесина: опыт и перспективы применения (на примере республики Карелия). / С.А. Титова, А.А. Кузьменков // Фундаментальные исследования. - 2013. - № 10-10. - С. 2174-2177.

15. Файзуллин, И.З. Влияние размера частиц наполнителя на свойства древесно-полимерных композитов. / И.З. Файзуллин, И.Н. Мусин, С.И. Вольфсон // Вестник Казанского технологического университета. - 2013. - №5.

- С. 106-109.

16. Kain, G. Evaluation of relationships between particle orientation and thermal conductivity in bark insulation board by means of CT and discrete modeling /

G. Kain [et al] // Case Studies in Nondestructive Testing and Evaluation - 2016. - № 6. - P. 21-29.

17. Иванов, Д.А. Дисперсноупрочненные волокнистые и слоистые неорганические композиционные материалы: учебное пособие / Д.А. Иванов, А.И. Ситников, С.Д. Шляпин - М.: МГИУ, 2010. - 230 с.

18. Ефимова, Е.В. Некоторые аспекты энергоемкости процесса переработки древесной коры / Е.В. Ефимова, А.Р. Бирман, В.В. Швецова // Системы. Методы. Технологии. - Братск, 2012, - №4 (16). - С. 38-46.

19. Karinkanta, P. Fine grinding of wood - Overview from wood breakage to applications / P. Karinkanta [et al] // Biomass and Bioenergy - 2018. - № 113. - P. 31-44.

20. Голязимова, О.В. Интенсификация процесса измельчения опилок. / О.В. Голязимова, А.А. Политов // Химия в интересах устойчивого развития. -2008. - № 16. - С. 589-592.

21. Ишков, А.В. Прочностные свойства высоконаполненных композитов на основе полипропилена и древесной муки при ультразвуковой обработке / А.В. Ишков, Ю.Т. Панов // Химия и химическая технология. - 2011.

- Т. 54. № 1. - C. 108-110.

22. Yokoyama, T. Chapter 10 selection of fine grinding mills / T. Yokoyama, Y. Inoue // Handb. Powder Technol. - 2007. - P. 487-508.

23. Karinkanta, P. Dry Fine Grinding of Norway Spruce (Picea Abies) Wood in Impact-based Fine Grinding Mills, Doctoral dissertation University of Oulu,

- 2014. - 112 p.

24. Sundholm, J. Book 5 Mechanical Pulping / J. Sundholm, J. Gullichsen,

H. Paulapuro // Papermak. Sci. Technol. Hels. Fapet Oy. - 1999. - P. 223-249.

25. Zhu, J.Y. Specific surface to evaluate the efficiencies of milling and pretreatment of wood for enzymatic saccharification / J.Y. Zhu, G.S. Wang, X.J. Pan, R. Gleisner // Chem. Eng. Sci. - 2009. - № 64. - P. 474-485.

26. Zhu, W. On energy consumption for size-reduction and yields from subsequent enzymatic saccharification of pretreated lodgepole pine / W. Zhu, J.Y. Zhu, R. Gleisner, X.J. Pan // Bioresour. Technol. - 2010. - №101. - P. 2782-2792.

27. Esteves, B. Wood modification by heat treatment: a review / B. Esteves, H. Pereira // BioResources. - 2008. - № 4. - P. 370-404.

28. Шутова, В.В. Эффективность ферментативного гидролиза полисахаридов ультрадисперсных частиц лигноцеллюлозного сырья в зависимости от их размера / В.В. Шутова, А.П. Юсипович, Е.Ю. Паршина и др. // Прикладная биохимия и микробиология. - 2012. - Т. 48, - № 3. - С. 346-352.

29. Encyclopedia of Polymer Science Engineering / H.F. Mark Edition, John Wiley and Sons, New York, 1985. - 912 p.

30. Verzhbovskiy, G.B. Method of Composite Materials Characteristics Forecasting / G.B. Verzhbovskiy // Procedia Engineering. - 2016. - № 150. - P. 1831-1836.

31. Takian, F. Degradation behavior of natural fiber reinforced polymer matrix composites / F. Takian, M.A. Islam // Procedia Engineering. - 2013. - № 56. - P. 795-800.

32. Мацеевич, Т.А. Влияние степени кристалличности на термические и механические свойства полимеров / Т.А. Мацеевич, М.Н. Попова, О.В. Пахнева, М.Д. Петунова, Е.С. Афанасьев, В.В. Казанцева, А.А. Корлюков, А.А. Аскадский, В.И. Кондращенко // Межотраслевой научно-технический журнал Конструкции из композиционных материалов. - 2015. - № 4 (140). - С. 51-61.

33. Аскадский, А.А. Прогнозирование совместимости полимеров, анализ состава микрофаз и ряда свойств смесей / А.А. Аскадский, Т.А. Мацеевич, М.Н. Попова, В.И. Кондращенко // Высокомолекулярные соединения. Серия А. - 2015. - Т. 57. - № 2. - С. 162.

34. Аскадский, А.А. Влияние фазового состояния и размера дисперсных частиц на модуль упругости композитов на основе смесей полимеров / А.А. Аскадский, Т.А. Мацеевич, М.Н. Попова, В.В. Казанцева, Е.С. Афанасьев, О.В.

Коврига, В.И. Кондращенко // Высокомолекулярные соединения. Серия А. -2015. - Т. 57. - № 5. - С. 448.

35. Setswalo, K. Effect of thermal & alkali treatment on Pterocarpus Angolensis (mukwa) wood flour / K. Setswalo [et al] // Procedia Manufacturing. -2017. - № 7. - P. 205-210.

36. Elammaran, J. Comparative Study of Dielectric Properties of Hybrid Natural Fiber Composites / J. Elammaran [et al] // Procedia Engineering. - 2014. - № 97. - P. 536-544.

37. Faruk, H.M. Effect of types of wood on the thermal conductivities of wood saw dust particle reinforced composites / H.M. Faruk, N.S. Shoumya, M.A. Islam // Procedia Engineering. - 2014. - № 90. - P. 46-51.

38. Polka, M. Experimental analysis of minimal ignition temperatures of a dust layer and clouds on a heated surface of selected flammable dusts / M. Polka [et al] // Procedia Engineering. - 2012. - № 45. - P. 414-423.

39. Ramesh, M. Plant fibre based bio-composites: Sustainable and renewable green materials / M. Ramesh, K. Palanikumar, K.H. Reddy // Renewable and Sustainable Energy Reviews. - 2017. - № 79. - P. 558-584.

40. Yan, L. A review of recent research on the use of cellulosic fibres, their fibre fabric reinforced cementitious, geopolymer and polymer composites in civil engineering / L. Yan, B. Kasal, L. Huang // Composites Part B. - 2016. - № 92. - P. 94-132.

41. Raluca, F. X-ray diffraction study on new organic- natural building materials / F. Raluca // Procedia Manufacturing. - 2018. - № 22. - P. 372-379.

42. Pickering, K.L. A review of recent developments in natural fibre composites and their mechanical performance / K.L. Pickering, M.G. Aruan Efendy, T.M. Le // Composites: Part A. - 2016. - № 83. - P. 98-112.

43. Wang, J. Fully biodegradable blends of poly(butylene succinate) and poly(butylene carbonate): miscibility, thermal properties, crystallization behavior and mechanical properties / J. Wang [et al] // Polym Test. - 2012. - № 31(1). - P. 39-45.

44. Zini, E. Green composites: An overview / E. Zini, M. Scandola // Polym Comp. - 2011. - № 32. - P. 1905-1915.

45. Korniejenko, K. Mechanical properties of geopolymer composites reinforced with natural fibers / K. Korniejenko [et al] // Procedia Engineering. -2016. - № 151. - P. 388-393.

46. Rajendran, M. Influence of processing parameters on the impact strength of biocomposites: A statistical approach / M. Rajendran [et al] // Composites: Part A. - 2016. - № 83. - P. 120-129.

47. ГОСТ 10632-2014 Плиты древесностружечные. Технические условия - Введ. 01.07.2015. - Москва: Стандартинформ, 2014. - 16 с.

48. ГОСТ 32399-2013 Плиты древесностружечные влагостойкие. Технические условия - Введ. 01.07.2014. - Москва: Стандартинформ, 2014. - 18 с.

49. Плотников, С.М. Снижение формальдегида в древесных плитах за счет улучшения ориентирования частиц. / С.М. Плотников // Экология и промышленность России. - 2014. - № 3 - С. 44-47.

50. Руденко, Б.Д. Исследование режимных факторов изготовления плит из коры и вторичного полиэтилена / Б.Д. Руденко // ИВУЗ. «Лесной журнал». -2011. - № 4. - С. 85-88.

51. Руденко, Б.Д. Исследование влияния древесного волокна на свойства композита из цемента и коры / Б.Д. Руденко, Д.П. Прокопьева, С.М. Плотников, В.Т. Изотов // Актуальные проблемы лесного комплекса. - 2014. -№ 38. - С. 234-236.

52. Коренькова, С.Ф. Бинарные наполнители для строительных материалов / С.Ф. Коренькова, Ю.В. Сидоренко // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - 2014. - № 6. - С. 39-40.

53. Мельникова, Л.В. Технология композиционных материалов из древесины / Л.В. Мельникова. - М.: МГУЛ, 2002. - 234 с.

54. Ревин, В.В. Биокомпозиционные материалы на основе ультрадисперсных частиц древесины и левана, полученного путем микробного

биосинтеза Azotobacter Vinelandii Д-08 / Ревин В.В., Шутова В.В., Новокупцев Н.В. // Фундаментальные исследования. - 2016. - № 1. - С. 53-57.

55. Клёсов, А.А. Древесно-полимерные композиты / А.А. Клёсов, О.И. Абрамушкина. - СПб.: Научные основы и технологии, 2010. - 736 с.

56. Эшби, М. Конструкционные материалы. Полный курс. Учебное пособие / М. Эшби, Д. Джонс - Перевод 3-го английского издания -Долгопрудный: Издательский Дом «Интеллект», 2010. - 672 с.

57. Городничина, М.Ю. Влияние размера древесных частиц заполнителя на прочность древесно-цементного композита при сжатии по направлению формования / М.Ю. Городничина, С.А. Титова, С.Б. Васильев // Фундаментальные исследования. - 2017. - № 2. - С. 43-47.

58. Титова, С.А. Влияние размера древесных частиц заполнителя на теплопроводность древесно-цементного композита / С.А. Титова, С.Б. Васильев // Фундаментальные исследования. - 2016. - № 5. - С. 53-57.

59. Баяндин, М.А. Влияние мелкодисперсных фракций на формирование свойств древесных плит без связующего / М.А. Баяндин, В.Н. Ермолин, С.Н. Казицин, С.Г. Елисеев // Хвойные бореальной зоны XXXIII. -2015. - № 3-4, - С. 182-185.

60. Устинова, Ю.В. Исследование взаимодействия каустического магнезита с добавкой микрокремнезема / Ю.В. Устинова, А.Е. Насонова, Т.П. Никифорова, В.В. Козлов // Вестник МГСУ. - 2012. - №3. - С. 100-104.

61. Прокофьев, В.В. Строительные материалы на основе силикатов магния / В.В. Прокофьев, З.В. Багаутдинов - Санкт-Петербург: Стройиздат СПб, 2000. - 200 с.

62. Wang, L. Upcycling wood waste into fibre-reinforced magnesium phosphate cement particleboards / L. Wang [et al] // Construction and Building Materials. - 2018. - V. 159. pp. 54-63.

63. Lu, J.Z. Chemical coupling in wood fiber and polymer composites: a review of agents and treatments / J.Z. Lu - Society of Wood science and technology, 1998. - 17 p.

64. Mazzanti, V. Bending Properties of Wood Flour Filled Polyethylene in Wet Environment / V. Mazzanti, F. Mollica // Procedia Engineering. - 2017. - № 200. - С. 68-72.

65. Ушков, В.А. Древесно-полимерные композиты - эффективные отделочные строительные материалы / В.А. Ушков, А.Ю. Семочкин, Д.И. Невзоров, Ю.А. Семочкин // Промышленное и гражданское строительство. -2014. - № 8. - С. 82-85.

66. Макарычев, С.В. Влияние температуры и влажности на теплофизические свойства древопластов, изготовленных на основе коры древесных пород / С.В. Макарычев // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2017. - № 10 (156). - С. 34-38.

67. Макарычев, С.В. Тепловые свойства композиционных материалов, изготовленных из коры древесных пород, и методы их определения / С.В. Макарычев // Вестник Алтайского государственного аграрного университета -2017. - Т. 157. - № 11. С. 168-172.

68. Kain, G. Substantial Bark Use as Insulation Material / K. Gunther [et al] // Forest Products Journal. - 2012. - V. 62. - № 6. - P. 480-487.

69. Kain, G. Density related properties of bark insulation boards bonded with tannin hexamine resin / K. Gunther [et al] // Eur. J. Wood Prod. - 2014. - № 72. - p. 417-424.

70. Raspopov, L.N. Wood-mineral-polymer composite materials / L.N. Raspopov, P.E. Matkovskii // Polymers from Renewable Resources. - 2011. - V. 2. -№ 3. - P. 117-130.

71. Zhi, X. Wood Waste in Concrete Blocks Made by Vibrocompression / X. Zhi [et al] // Environ. Process. - 2015. - № 2 (1). - P. 223-232.

72. Alireza, A. Hybrid Composites from Waste Materials / A. Alireza // J. Polym. Environ. - 2010. - № 18. - P. 65-70.

73. Hermawan, A. Manufacture of composite board using wood prunings and waste porcelain stone / A. Hermawan [et al] // J. Wood Sci. - 2009. - № 55. - P. 74-79.

74. Цывин, М.М. Использование древесной коры / М.М. Цывин -Москва: Лесная промышленность, 1973 - 96 с.

75. Пошарников, Ф.В. Исследование закономерностей гидратации цемента в древесно-композиционных материалах. / Ф.В. Пошарников, М.В. Филичкина // Современные проблемы науки и образования. - 2011. - №2. - С. 21.

76. Наназашвили, И.Х. Исследование адгезии в структуре конгломерата «древесина-цементный камень». Совершенствование заводской технологии железобетонных изделий на предприятиях сельстрой-индустрии. / И.Х. Наназашвили - М., 2005. - 378 с.

77. Селезнева, О.И. Биостойкость древесного заполнителя в силикатных строительных системах / О.И. Селезнева, С.С. Радаев // Вестник АнГТУ. - 2015. - № 9. - С. 182-186.

78. Андреев, А.А. Совершенствование технологии использования отходов лесопильных предприятий в производстве древесно-цементных материалов для малоэтажного строительства / А.А. Андреев, Г.Н. Колесников // Фундаментальные исследования. - 2014. - № 6 (6). - С. 1139-1143.

79. Андреев, А.А. Древесно-цементный материал: влияние добавки отходов переработки стеатита на прочность и жесткость / А.А. Андреев, Г.Н. Колесников, А.А. Чалкин // Ученые записки Петрозаводского государственного университета. Серия: Естественные и технические науки. - 2014. - №6 (143). -С. 75-78.

80. Лукутцова, Н.П. Древесно-цементные композиции с минеральными микро-наполнителями / Н.П. Лукутцова, Е.Ю. Горностаева, Е.Г. Карпиков // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. - 2011. - №3. - С. 21-23.

81. ГОСТ Р 54854-2011 Бетоны легкие на органических заполнителях растительного происхождения. Технические условия - Введ. 01.05.2012. -Москва: Стандартинформ, 2012. - 23 с.

82. ГОСТ 19222-84 Арболит и изделия из него. Общие технические условия - Введ. 01.01.1985. - Москва: Госстрой СССР, 1984. - 12 с.

83. Furuno, T. Combinations of wood and silicate Part 6. Biological resistances of wood-mineral composites using water glass-boron compound system / T. Furuno, Y. Imamura // Wood Science and Technology. - 1998. - № 32. - P. 161170.

84. Килюшева, Н.В. Теплоизоляционный материал из коры сосны и ее экстракта / Н.В. Килюшева, В.Е. Данилов, А.М. Айзенштадт // Строительные материалы. - 2016. - № 11. - С. 48-50.

85. McCafferty, P. Instant petrified wood? / P. McCafferty // Popular Science. - 1992. - P. 56-57.

86. Hicks, H. Mineralized sodium silicate solutions for artificial petrification of wood, United States Patent Number 4,612,050, September 16, 1986, P. 1-3.

87. Babcock, Loren E. Permineralization. AccessScience. McGraw-Hill Education, 2014. doi:10.1036/1097-8542.803250.

88. Mai, C. Modification of wood with silicon compounds, inorganic silicon compounds and sol gel systems: a review / C. Mai, H. Militz // Wood Sci. Technol. -2004. - V. 37, P. 339-348.

89. Yongsoon, S. Morphology control of hierarchically ordered ceramic materials prepared by surfactant-directed sol-gel mineralization of wood cellular structures, / S. Yongsoon [et al] // In Studies in Surface Science and Catalysis. -2003. - V. 146. - P. 447-451.

90. Ray, S.S. Biodegradable polymers and their layered silicate nanocomposites: in greening the 21st century materials world / S.S. Ray, M. Bousmina // Prog. Mater. Sci. - 2005. - № 50. - P. 962-1079.

91. Rahman, Md.R. Clay Dispersed Styrene-co-3-Trimethoxy Silyl Propyl Methacrylate Impregnated Kumpang Wood Polymer Nanocomposites: Impact on Mechanical and Morphological Properties / Md.R. Rahman [et al] // Procedia Engineering. - 2017. - № 184. - P. 529-537.

92. Abdullah, A.C. Effect of Treatments on Properties of Cement-fiber Bricks Utilizing Rice Husk, Corncob and Coconut Coir / A.C. Abdullah, C.C. Lee // Procedia Engineering. - 2017. - № 180. - P. 1266-1273.

93. Стенин, А.А. Минеральный модификатор поверхности строительных материалов из древесины / А.А. Стенин, А.М. Айзенштадт, А.А. Шинкарук, М.Л. Демидов, М.А. Фролова // Строительные материалы. - 2014. -№ 10. - С. 51-54.

94. Demidov, M.L. New approach in the creation of environmentally friendly building materials based on the highly dispersed mineral-reinforced wooden matrix / M.L. Demidov, A.M. Aisenstadt // Journal of International Scientific Publications: Ecology and Safety. - 2014. - V. 8. - P. 146-151.

95. Стенин, А.А. Формирование огнезащитных свойств строительных материалов из древесины с использованием высокодисперсного базальтового наполнителя / А.А. Стенин, А.М. Айзенштадт, А.А. Шинкарук, Т.А. Махова // Строительные материалы. - 2013. - № 11. - C. 47-50.

96. Mamirnski, M.L. Wood-mineral wool hybrid particleboards / M.L. Mami nski [et al] // Eur. J. Wood Prod. - 2011. - № 69. - P. 337-339.

97. Huuhilo, T. Mineral fillers for wood-plastic composites / T. Huuhilo [et al] // Wood Material Science & Engineering. - 2010. - № 5 (1). - P. 34-40.

98. Martikka, O. The effect of mineral fillers on the thermal properties of wood-plastic composites / O. Martikka [et al] // Wood Material Science & Engineering. - 2012. - № 7 (2). - P. 107-114.

99. Forsthuber, B. Evaluation of the photo stabilising efficiency of clear coatings comprising organic UV absorbers and mineral UV screeners on wood surfaces / B. Forsthuber, C. Schaller, G. Grull // Wood Sci. Technol. - 2013. - № 47. - P. 281-297.

100. Абдрахманова, Л.А. Наномодификация древесной муки золями кремниевой кислоты. / Л.А. Абдрахманова, Р.К. Низамов, А.И. Бурнашев, В.Г. Хозин // Нанотехнологии в строительстве. - 2012. - № 3. - С. 56-67.

101. Uphill, S.J. Flow of nanofluids through porous media: Preserving timber with colloid science / S.J. Uphill [et al] // Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects. - 2014. - V. 460 - P. 38-50.

102. Tufan, B. Autogenous Tumbling Media Assessment to Clean Weathered Surfaces of Waste-Rock Particles from a Basalt Quarry / B. Tufan // Minerals. -2015. - № 5. - P. 346-355.

103. Babaev, V.B. Basalt fiber as a component for micro reinforcing of cement composites / V.B. Babaev, V.V. Strokova, V.V. Nelubova // Bulletin of Belgorodsky state technology university named after V.G. Shukhov. - 2012. - № 4. -P. 58-61.

104. Тутыгин, А.С. Природные сырьевые материалы строительного назначения в Северо-Арктическом регионе. Минерально-сырьевая база Архангельской области / А.С. Тутыгин, М.А. Фролова, С.Е. Аксенов, Т.А. Махова, И.Ю. Заручевных, А.М. Айзенштадт, А.Л. Невзоров, В.С. Лесовик -Архангельск: С(А)ФУ, 2011. - 148 с.

105. Копанина, А.В. Структурные адаптации древесных растений к условиям вулканических ландшафтов Курильских островов / А.В. Копанина, И.И. Власова, Е.О. Вацерионова // Вестник ДВО РАН. - 2017. - № 1. - С. 88-96.

106. Angyalossy, V. IAWA list of microscopic bark features / V. Angyalossy, M.R. Pace, R.F. Evert [et al] // IAWA Journ. - 2016. - V. 37 (4). - Р. 517- 615.

107. Барыкина, Р.П. Справочник по ботанической микротехнике. Основы и методы / Р.П. Барыкина, Т.Д. Веселова, А.Г. Девятов, Х.Х. Джалилова, Г.М. Ильина, Н.В. Чубатова - М.: Изд-во МГУ, 2004. - 312 с.

108. Никитин, В.М. Химия древесины и целлюлозы / В.М. Никитин, А.В. Оболенская, В.П. Щеголев - М.: Высшая школа, 2001. - 367 с.

109. Патякин, В.И. Техническая гидродинамика древесины / В.И. Патякин, Ю.Г. Тишин, С.М. Базаров - М.: Лесная промышленность. 1990. - 304 с.

110. Eskelinen, E. Wood mechanics and mechanical pulping / E. Eskelinen, S.H. Hu, R. Marton // APPITA - Aust. Pulp Pap. Ind. Tech. Assoc. - 1982. - Р. 3238.

111. Havimo, M. A literature-based study on the loss tangent of wood in connection with mechanical pulping / M. Havimo // Wood Sci. Technol. - 2009. - № 43. - Р. 627-642.

112. Austin, L.G. Process Engineering of Size Reduction: ball milling / L.G. Austin, R.R. Klimpel, P.T. Luckie - Society of Mining Engineers of the AIME, New York, 1984. - 561 p.

113. Ермолин, В.Н. Разработка режима гидродинамической активации древесных частиц с целью получения плит без связующих веществ / В.Н. Ермолин, С.Н. Казицин, М.А. Баяндин, А.В. Намятов // Хвойные бореальной зоны XXXV. - 2017. - № 3-4. - С. 79-83.

114. Pasztory, Z. The utilization of tree bark / Z. Pasztory, I.R. Mohacsine, GA. Gorbacheva, Z. Borcsok // BioResources. - 2016. - 11(3). - P. 7859-7888.

115. Никонова, Ю.В. Обзор исследований окорки древесины / Ю.В. Никонова, М.И. Раковская, Н.А. Доспехова, М.И. Зайцева // Resources and Technology. - 2014. - Т. 11. - № 1. - С. 11-49.

116. Бурнашев, А.И. Влияние породы и влажности древесной муки на свойства наномодифицированных поливинилхлоридных древесно-полимерных композитов / А.И. Бурнашев, Л.А. Абдрахманова, И.В. Колесникова, Р.К. Низамов, В.Г. Хозин // Известия КазГАСУ. - 2011. - № 1 (15). - С. 147-151.

117. Бурнашев, А.И. Структура и свойства модифицированного древесно-полимерного композита на основе поливинилхлорида / А.И. Бурнашев, А.Х. Ашрапов, Л.А. Абдрахманова, Р.К. Низамов // Строительные материалы. - 2014. - № 4. - С. 104-106.

118. Кортаев, Э.И. Производство строительных материалов из древесных отходов / Э.И. Кортаев, В.И. Симонов - М.: Лесная промышленность, 1972. - 144 с.

119. Шевченко, С.М. Электронное строение, конформации и реакционная способность структурных единиц лигнина: дис. ... д-ра хим. наук / С.М. Шевченко. - СПб., 1992. - 469 с.

120. Карманов, А.П. Самоорганизация и структурная организация лигнина: монография / А.П. Карманов. - Екатеринбург: УрОРАН, 2004. - 269 с.

121. Айзенштадт, А.М. Оксредметрия в химии древесины (теория и практика): монография / А.М. Айзенштадт, М.В. Богданов, К.Г. Боголицын, О.С. Бровко. - Архангельск: Арханг. гос. техн. ун-т, 2008. - 277 с.

122. Боголицын, К.Г. Физическая химия лигнина / К.Г. Боголицын, В.В. Лунин, Д.С. Косяков и др. - Архангельск: Арханг. гос. техн. ун-т, 2009. - 489 с.

123. Хьюи, Дж. Неорганическая химия. Строение вещества и реакционная способность. Пер. с англ. / Под. ред. Б.Д. Степина, Р.А. Лидина. -М.: Химия, 1987. - 696 с.

124. Кононов, Г.Н. Перспективы использования бетулинсодержащих отходов окорки древесины в качестве комплексного сорбента. / Г.Н. Кононов, А.В. Кудряшов, А.Н. Веревкин, Ю.В. Сердюкова, К.Л. Косарев // Лесной вестник. - 2017. - Т. 21. - № 1. - С. 84-87.

125. Семенович, А.В. Кинетика сорбции катионных красителей модифицированной корой хвойных древесных пород Сибири / А.В. Семенович, С.Р. Лоскутов // Химия растительного сырья. - 2015. - № 4. - С. 101-109.

126. Mohan, D. Sorption of arsenic, cadmium and lead by chars produced from fast pyrolysis of wood and bark during bio-oil production / D. Mohan [et al] // Journal of Colloid and Interface Science. - 2007. - V. 310. - № 1. - P. 57-73.

127. Vandecasteele, B. Effect of composting on the Cd, Zn and Mn content and fractionation in feedstock mixtures with wood chips from a short-rotation coppice and bark / B. Vandecasteele [et al] // Waste Management. - 2013. - № 33 (11), - P. 2195-2203.

128. Пастори, З. Исследования теплоизолирующей способности древесной коры / З. Пастори, И.Р. Мохачине, Г.А. Горбачева, В.Г. Санаев // Лесотехнический журнал. - 2017. - № 1. - С. 157-161.

129. Чудинов, Б.С. Вода в древесине. / Б.С. Чудинов - Новосибирск: Наука, 1984. - 270 с.

130. Стородубцева, Т.Н. Применение гидрофобизирующих и модифицирующих составов для пропитки древесного армирующего заполнителя / Т.Н. Стородубцева, В.И. Харчевников, А.И. Томилин, К.В. Батурин // Лесотехнический журнал. - 2012. - № 2. - С. 36-46.

131. Стородубцева, Т.Н. Увеличение роста эффективности производства изделий с использованием древесных композитов / Т.Н. Стородубцева, А.А. Аксомитный // Фундаментальные исследования. - 2014. - № 8 (7). - С. 15501554.

132. Idrus, M. Treated Tropical Wood Sawdust-Polypropylene Polymer Composite: Mechanical and Morphological Study / M. Idrus [et al] // Journal of Biomaterials and Nanobiotechnology. - 2011. - № 2. - P. 435-444.

133. Tserki, KNovel biodegradable composites based on treated lignocellulosic waste flour as filler; Part II. Development of biodegradable composites using treated and compatibilized waste flour / V. Tserki, P. Matzinos, C. Panayiotou // Composites: Part A. - 2006. - № 37. - P. 1231-1238.

134. Ab Ghani, M.H. The Comparison of Water Absorption Analysis between Counterrotating and Corotating Twin-Screw Extruders with Different Antioxidants Content in Wood Plastic Composites / M.H. Ab Ghani, S. Ahmad // Advances in Materials Science and Engineering. - 2011. V. 2011, Article ID 406284, 4 pages. doi: 10.1155/2011/406284.

135. Черкасова, Н.Г. Влияние древесной пыли на качество композиционных строительных материалов / Н.Г. Черкасова, В.В. Стрикун // Хвойные бореальной зоны. XXXV. - № 1 (2), - 2017. С. 106-110.

136. Коузов, П.А. Методы определения физико-химических свойств промышленных пылей / П.А. Коузов, Л.Я. Скрябина // Л.: Химия, 1983. - 143 с.

137. Гелъфман, М.И. Коллоидная химия / М.И. Гельфман, О.В. Ковалевич, В.П. Юстратов - СПб.: Издательство «Лань», 2005. - 336 с.

138. Тутыгин, А.С. Влияние природы электролита на процесс коагуляции сапонит-содержащей суспензии / А.С. Тутыгин, М.А. Айзенштадт, А.М. Айзенштадт, Т.А. Махова // Геоэкология. - 2012. - № 5. - С. 379-383.

139. Патент № 2542025 РФ, Наноструктурированный древесно-минеральный композитный материал. / Заревина А.Ю., Айзенштадт А.М., Фролова М.А., Тутыгин А.С. Опубл. 20.02.2015, Бюл. № 5 - 5 с.

140. Белюстин, А.А. Потенциометрия: физико-химические основы и применения / А.А. Белюстин - СПб: Издательство «Лань», 2015. - 336 с.

141. Воюцкий, С.С. Курс коллоидная химии / С.С. Воюцкий - М.: Издательство «Химия», 1975. - 512 с.

142. Фролова, М.А. Применение термодинамического подхода к оценке энергетического состояния поверхности дисперсных материалов / М.А. Фролова, А.С. Тутыгин, А.М. Айзенштадт, Т.А. Махова, Т.А. Поспелова // Нанотехнологии в строительстве: научный интернет журнал. - 2011. - № 6. С. 13-23.

143. Вешнякова, Л.А. Оценка энергетического состояния сырья для получения строительных материалов / Л.А. Вешнякова, М.А. Фролова, А.М. Айзенштадт, В.С. Лесовик, О.Н. Михайлова, Т.А. Махова // Строительные материалы. - 2012. - № 10. - С. 21-23.

144. Фридрихсберг, Д.А. Курс коллоидной химии / Д.А. Фридрихсберг -Учеб. для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Химия, 1984. - 368 с.

145. Кройт, Г.Р. Коллоиды / Г.Р. Кройт - пер. с англ. О. С. Молчановой - под ред. В. Н. Крестинской. - Л.: Госхимтехиздат, 1933. - 200 с.

146. Айзенштадт, А.М. Элементы физикохимии поверхности высокодисперсных систем / А.М. Айзенштадт, В.С. Лесовик, М.А. Фролова, А.С. Тутыгин - Сев. (Арктич.) федер. ун-т им. М. В. Ломоносова. Архангельск: САФУ, 2015. - 145 с.

147. Лесовик, В.С. Минеральный модификатор для защиты изделий из древесины: монография / Лесовик В.С., Айзенштадт А.М., Стенин А.А. - Изд-во: БГТУ им. В.Г Шухова, Белгород, 2016 - 105 с.

148. Данилов, В.Е. Получение органоминерального наполнителя на основе древесной коры и базальта для разработки композиционных материалов

/ В.Е. Данилов, А.М. Айзенштадт, М.А. Фролова, М.А. Туробова, А.М. Карельский // Строительные материалы. - 2015. - № 7. - С. 72-75.

149. Лесовик, В.С. Повышение эффективности производства строительных материалов с учетом генезиса горных пород. Научное издание / В.С. Лесовик - Издательство Ассоциации строительных вузов, 2006. - 526 с.

150. Машкин, Н.А. Дисперсно-армированный керамический кирпич из суглинков Западной Сибири с декоративным полимерным покрытием: монография / Н.А. Машкин, Ю.А. Шаравин, Т.Ф. Каткова - Новосибирск: НГАСУ (Сибстрин), 2011. - 160 с.

151. Дроздюк, Т.А. Оценка пригодности базальтов для производства минеральных волокон / Т.А. Дроздюк, Т.А. Махова, А.М. Айзенштадт, М.А. Фролова // Промышленное и гражданское строительство. - 2018. - № 7. - С. 52-56.

152. Донорно-акцепторные свойства поверхности твердофазных систем. Индикаторный метод / Учебное пособие, СПб.: Бэмби. - 2017. - 284 с.

153. Данилов, В.Е. Комплексный подход к оценке наноразмерных фракций полидисперсных систем измельченных горных пород / В.Е. Данилов, А.М. Айзенштадт // Нанотехнологии в строительстве: научный Интернет-журнал. - 2016. - Т. 8. - № 3. - С. 97-110.

154. Опанасенко, О.Н. Термодинамические свойства нефтяных дисперсных систем, модифицированных катионными поверхностно-активными веществами / О.Н. Опанасенко, Н.П. Крутько, О.Л. Жигалова, О.В. Лукша // Весщ Нацыянальнай акадэмп навук Беларуси Серыя хiмiчных навук. - 2013. -№ 1. - С. 46-49.

155. Соколова, Ю.В. Оценка дисперсионного взаимодействия в органоминеральной системе глиоксаль-кремнезем. / Ю.В. Соколова, А.М. Айзенштадт, В.В. Строкова // Тезисы докладов международной молодежной конференции «ФизикА. СПб». - 2016. - С. 193.

156. Соколова, Ю.В. Оценка дисперсионного взаимодействия в алюмосиликатной системе под действием органической добавки / Ю.В.

Соколова, А.М. Айзенштадт // Физика и химия обработки материалов. - 2017. -№4. - С. 83-88.

157. Айзенштадт, А.М. Основы термодинамики поверхности высокодисперсных систем горных пород для строительных композитов (теория и практика) / А.М. Айзенштадт, М.А. Фролова, А.С. Тутыгин; Сев. (Арктич.) федер. ун-т им. М.В. Ломоносова. - Архангельск: ИПЦ САФУ, 2013. - 114 с.

158. Дерягин, Б.В. Молекулярное притяжение конденсированных тел / Б.В. Дерягин, И.И. Абрикосов, Е.М. Лифшиц // Успехи физ. наук. - 1958. - Т. LXIV. - № 3. - С. 494-526.

159. Дерягин, Б.В. Смачивающие пленки / Б.В. Дерягин, Н.В. Чураев -М.: Наука, 1984. - 160 с.

160. Айлер, Р.К. Химия кремнезема / Пер. с англ. М.: Мир, 1982. - Т. 1, 2. - 712 с.

161. Шабанова Н.А. Золь-гель технологии. Нанодисперсный кремнезем / Н.А. Шабанова, П.Д. Саркисов. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. - 328 с.

162. Ke, Y.C. Polymer-Layered Silicate and Silica Nanocomposites / Y.C. Ke, P. Stroeve. - Elsevier, 2005. - 394 p.

163. Орлов, Е.Ю. Разработка теплоизоляционного нанокомпозита с помощью золь-гель технологии для использования в авиационной промышленности / Е.Ю. Орлов, Г.Н. Бельских, А.П. Кузьменко // Современные материалы, техника и технологии. - 2015. - № 1(1). - С. 177-179.

164. Гончикова, Е.В. Наномодифицирование цементного камня введением многокомпонентного золя / Е.В. Гончикова, Н.В. Архинчеева, Е.В. Доржиева // Строительные материалы. - 2011. - № 9. - С. 68-69.

165. Белых, С.А. Жидкое стекло из микрокремнезема в качестве связующего при получении огнезащитной композиции для древесины / С.А. Белых, Ю.В. Новоселова, А.И. Кудяков // Системы. Методы. Технологии. -2016. - № 4 (32). - С. 154-160.

166. Патент РФ № 2124475 «Способ получения полисиликатов натрия (варианты)».

167. Шабанова, Н.А. Основы золь-гель технологии нанодисперсного кремнезема. / Н.А. Шабанова, П.Д. Саркисов - М.: ИКЦ Академкнига, 2004. -208 с.

168. Айзенштадт, А.М. Коллоидная химия (свойства коллоидно-дисперсных систем): Учебное пособие. / А.М. Айзенштадт, К.Г. Боголицын -Архангельск: Изд-во Арханг. гос. техн. ун-та, 2002. - 116 с.

169. Карманов, А.П. Теоретическое и экспериментальное моделирование биосинтеза лигнина / А.П. Карманов, С.М. Полещиков, Л.С. Кочева // Бутлеровские сообщения. - 2015. - Т. 41. - № 3. - С. 147-151.

170. Карманов, А.П. Исследование линейных и звездообразных макромолекул лигнина / А.П. Карманов, А.Г. Донцов // Бутлеровские сообщения. - 2015. - Т. 43. - № 8. - С. 47-51.

171. Karmanov, A.P. Study of the structure of lignin macromolecules by molecular hydrodynamics methods / A.P. Karmanov, L.S. Kocheva // Russian Chemical Bulletin. - 2014. - V. 63. - No. 9. - P. 2040-2044.

172. Кочева, Л.С. Исследование углефицированной древесины методами ИК- и ЭПР-спектроскопии / Л.С. Кочева, А.П. Карманов, В.П. Лютоев, И.Х. Шумилов, Ю.В. Глухов // Бутлеровские сообщения. - 2017. - Т. 50. - № 4. - С. 133-140.

Год 1 Год 2 ГодЭ Год 4 Год 5 Год 6 Год 7 Год 8

Продажи 2 840 4260 6390 9 585 14378 21566 32 349 48 524

Статья 1 - Теплозвукоизоляциоиные несущие блоки "КОРОБАЗ-Блок"" 750 1125 1688 2 531 3 797 5 695 8 543 12 814

Статья 2 - Теплозвукоизоляционные навесные панели ТСОРОЕАЗ -Панель" 615 923 1384 2 076 3113 4670 7 005 10 508

Статья 3 - Сухая засыпка для пола "КОР ОБ A3-Floor" 245 368 551 827 1 240 1 860 2 791 4186

Статья 4 - Сухая засыпка для стен "КОРОБАЗ-Wall" 330 495 743 1114 1671 2 506 3 759 5638

Статья 5 - Звукоизоляционные пшпы "КОРОБАЗ-Akvcthk" 380 570 855 1283 1924 2 886 4328 6493

Статья 6 - Теплая кладочная смесь "КОР ОБ A3-Mix" 520 780 1 170 1 755 2 633 3 949 5 923 8 885

Себестоимость 1140 1368 1642 1970 2364 2837 3404 4 085

Статья 1 - Закупка и доставка исходного сырья -Электроэнергия - Водоснабжение 1 1« 1368 1642 1970 2 364 2 837 3 404 4085

Таблица 2. Лист «Допущения»-структура ФОТ, тыс. руб.

Год 1 Год 2 ГодЭ Год 4 Год 5 Год 6 Год 7 Год 8

ФОТ + начисления в год 1890 2 673 4138 5271 7906 10291 12277 16 662

количество человек- производство 2 3 4 5 7 8 9 12

количество-человек- маркетинг 1 1 2 2 2 3 3 3

количество человек- администрирование 1 1 1 1 2 2 2 2

средняя зп до налогов в мес-производство 30 33 36 40 44 48 53 58

средняя зп до налогов в мес - маркетинг 25 28 30 33 37 40 44 49

средняя зп до налогов в мес-администрирование 20 22 24 27 29 32 35 39

средняя зарплата с налогами (~х1.5)вмес-производство 45 50 54 60 66 72 80 88

средняя зарплата с налогами (~х1.5)вмес-маркетинг 38 41 45 50 55 60 66 73

средняя зарплата с налогами {-х 1.5)вмес-администрирование 30 33 36 40 44 48 53 58

Год 1 Год 2 ГодЗ Год 4 год; Год 6 Год 7 Год 8

Затраты на маркетинг 700 200 100 100 100 100 100 100

Статья 1 -Подарки потребителям в первый год продал; 150 - - - - - - -

Статья2 - Раскрутка в СМИ, формирование имиджа фирмы и бренда продукта 250 200 100 100 100 100 100 100

Статья 3 - Регистрация торговой марки, получение ряда сертификатов на материал 300 - - - - - - -

Аренда сервера 50 60 72 86 104 124 149 179

Ад и н н н пр ат нв н ые р а ноды 60 60 60 60 60 60 60 60

С APEX (Капшраш): Покупка оборудования - Произв. помещение + Склад готов, прод. 600

Основные средства (накопленным итогом) 600 600 600 600 600 600 600 600

Норма амортизации (лет) 10

Годовая амортизация - 60 60 60 60 60 60 60

Таблица 4. P&L (отчет о прибылях и убытках), тыс. руб.

Год 1 Год 2 ГодЗ Год 4 Год? Год 6 Год 7 Год 8

Выручка 2 840 4260 6 390 9 585 14 378 21 566 32 349 48 524

Себестоимость 1140 1368 1642 1970 2 364 2 837 34« 4085

Общие, коммерческие и админ. расходы 2 760 2 993 4370 5 517 8170 10 576 12 586 17 001

Аренда сервера 50 60 72 86 104 124 149 179

Расходы по оплате труда 1890 2 673 4138 5 271 7 906 10 291 12 277 16662

Маркетинг 700 200 100 100 100 100 100 100

Ад.м ин истрат центе расходы 60 60 60 60 60 60 60 60

Непредвиденные расходы (ЮУоотдрушрасходоё) 60 - - - - - - -

ЕВПБА 1060 101 378 2 098 3 844 8154 16 359 27 439

Амортизация - 60 60 60 60 60 60 60

ЕВП 1060 161 318 2 038 3 784 8 094 16 299 27 379

Проценты

Налоги 170 256 383 575 863 1294 1941 2 911

Чистая прибыть 1230 417 65 1463 2921 6 800 14358 24467

Таблица 5. Отчёт о движении денежных средств, тыс. руб.

Год1 Год 2 Год 3 Год 4 Год 5 Год 6 Год 7 Год 8

Чистая прибыль 1230 417 65 1463 2 921 6 800 14 358 24467

.Амортизация - 60 60 60 60 60 60 60

Инвестиции в основной капитал (САРЕХ) 600 - - - - - - -

Свободный денежны! поток акционеров (ГСП) без учета терминальной стоимости 1830 357 5 1523 2 981 б 860 14418 24527

Нехватка денег 1830 357 5 - - - - -

О

Таблица?. Расчет NPV п IRR проекта с учетом терминальной стоимости

Свободный денежный поток акционеров (FCFE) с учетом терминальной стоимости 1830 357 5 1523 2 981 6 860 14418 78 898

XPY проекта 7571

IRR проекта 88%

Таблица S. Расчет денежного патока инвестора

Доля инвестора 40%

Денежный поток инвестора с учетом терминальной стоимости 1830 357 5 609 1192 2 744 5767 31555

NPV инвестора 1781

IRR инвестора 61%

Таблица 6. Расчет капитализации по форму ле Гордона в 8-и год .'

Денежный поток за 8 год 24 467

Ставка дисконтирования 45%

Капитализация 54371