Производство древесноволокнистых плит с пониженной пожарной опасностью тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.21.03, кандидат технических наук Антонов, Александр Викторович

• Антонов, Александр Викторович
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Антонов, Александр Викторович

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ ПРОИЗВОДСТВА ДРЕВЕСНОВОЛОКНИСТЫХ ПЛИТ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

1.1. Основные представления о процессе приготовления

древесноволокнистых полуфабрикатов в размалывающих машинах

1.2. современное состояние вопроса получения ДВП со специальными свойствами

1.2.1. Биостойкие древесноволокнистые плиты

1.2.2. Водостойкие древесноволокнистые плиты

1.2.3. Ударопрочные древесноволокнистые плиты

1.2.4. Огнезащищенные древесноволокнистые плиты

1.3. Выводы. Постановка цели и задач исследований

2. ПРОГРАММА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Теоретические взгляды на структурообразование ДВП

2.2. Выбор основных направлений и методов исследования

2.3. Выбор основных характеристик моделей

2.4. Планирование экспериментов. Выбор основных характеристик моделей

2.5. Математическое описание процесса производства ДВП мокрым способом с пониженной пожарной опасностью

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1. Промышленные и лабораторные установки для проведения исследований

3.2. Сырье и материалы

3.3. Определение размерных, физико-механических характеристик и параметров пожарной опасности готовых ДВП

3.4. Последовательность проведения экспериментов

3.5. Результаты экспериментальных исследований

4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

4.1. Определение оптимальных условий проведения процесса размола при производстве древесноволокнистых плит мокрым способом с пониженной пожарной опасностью

4.2. Разработка композиции для производства древесноволокнистых плит мокрым способом с пониженной пожарной опасностью

4.3. Модернизация технологического процесса производства

древесноволокнистых плит мокрым способом с пониженной пожарной

опасностью

4.4. Оценка экономической эффективности производства ДВП пониженной пожарной опасности

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Производство древесноволокнистых плит с пониженной пожарной опасностью»

Введение

Социально-экономическое развитие, стимулируемое ростом численности населения планеты, сопровождается обострением негативных проблем, лежащих в сфере экологии и безопасности жизнедеятельности. Особую остроту приобретают пожары. Если лесные пожары лишь отчасти являются следствием антропогенной деятельности, то пожары зданий, сооружений и транспортных средств, как правило, связаны с человеческим фактором и сопровождаются гибелью людей.

В США по данным за 2007 г. на пожарах погибло 4 050 человек, в Германии 710, а в России 13,8 тысяч человек. Очевидно, что в России на пожарах погибает неоправданно большое число людей. Число жертв постоянно растет и по данным за 2010 г. достигло 16,26 тысяч человек. Значительное число пожаров сопровождается участием древесных и целлюлозных материалов (древесноволокнистые плиты, древесностружечные плиты, фанера и др.). Это связано с высокой удельной поверхностью и химическим составом материалов и изделий.

В Египте в феврале 2002 г. газовый баллон послужил причиной пожара в поезде, унесшего более 370 жизней. Выпавшее стекло осветительного прожектора в молодежном дансинге, незатушенная сигарета в офисе многоэтажного здания, неисправность телевизора в номере отеля — вот причины многочисленных человеческих жертв.

Статистика свидетельствует, что подавляющее число случаев возникновения пожаров обусловлено малоинтенсивными бытовыми причинами возгорания, а в таких условиях огнезащищенные материалы могут локализовать развитие пожара. Это указывает на актуальность проблемы снижения пожарной опасности материалов, в том числе древесных и целлюлозных.

Необходимость соблюдения требований по пожарной безопасности при проектировании, строительстве и эксплуатации объектов обусловило

появление ряда разработок по огнезащите материалов и конструкций путем нанесения на их поверхность огнезащитных средств, базирующихся в большинстве на известных антипиренах с варьируемым соотношением и целевыми добавками. Имеются и технические решения по изготовлению огнезащищенных материалов с введением антипиренов в структуру материала в технологическом процессе производства.

Параметры и показатели пожарной опасности древесных материалов зависят от вида материала, плотности, его компонентного состава, геометрических размеров. Даже порода древесины влияет на поведение материала при воздействии огня, а также на минимально необходимый расход огнезащитного средства. Древесина таких пород, как береза, ясень, граб оказывается более устойчива к действию огня, чем древесина сосны, ели, осины, но уступает в этом отношении древесине дуба и лиственницы.

Древесные плиты характеризуются широким набором свойств и поэтому различаются в отношении пожарной опасности. ДВП в соответствии с ГОСТ 4598-86 [1] вырабатываются твердыми и сверхтвердыми, плотностью не менее 800 и 950 кг/м3 соответственно, а также мягкими — 100...400 кг/м3. Колебания параметров и показателей при огневых испытаниях обусловлены неравномерной плотностью по сечению образца (в частности, ДСтП и ДВП средней плотности, известные на рынке как МВР), наличием внутренних напряжений в материале и др. Так, индекс распространения пламени снижается с ростом плотности материала и для фанеры, плотностью 720 кг/м3, составляет 100, для ДВП сухого способа, плотностью 1020 кг/м3 — 77 [2]. Токсичность продуктов горения материалов на основе древесины и целлюлозы с различными добавками и огнезащитными средствами приведена в обзоре [3]. Показатели токсичности для древесины сосны, ДСтП и фанеры ФСФ составляют 31,6, 31,9 и 32,0 кг/м3. Основным токсичным газом является монооксид углерода. Наличие в материале синтетических полимеров может усиливать токсическую опасность за счет выхода фор-

мальдегида, акролеина, муравьиной и уксусной кислот, цианистого водорода и др.

Вместе с тем разработки древесных материалов с пониженной пожарной опасностью в широких промышленных масштабах остаются не реализованными, что связано, в том числе, с недостаточной эффективностью известных технических решений. Проблема охватывает вопросы взаимодействия антипирена с древесным веществом, с синтетическими смолами, включает технологические аспекты огнезащиты, соответствия материала физико - механическим требованиям и требованиям по пожарной безопасности.

Таким образом, подтверждается необходимость проведения научных и практических работ в области подготовки древесноволокнистых полуфабрикатов и минеральных добавок в технологии получения ДВП с целью снижения пожарной опасности готовой продукции.

В связи с этим очевидна актуальность настоящих исследований, посвященных разработке рациональных технологических схем размола, их оптимизации в целях экономии электроэнергии и увеличения производительности существующего оборудования в производстве ДВП с получением высококачественной готовой продукции с пониженной пожарной опасностью.

1. Анализ исследований в области производства древесноволокнистых плит специального назначения

Использование лесных ресурсов в нашей стране далеко от совершенства, древесные отходы на лесосеке составляют до 45 %. В лесопилении от поступающего на переработку пиловочника образуется до 40 % древесных отходов. Поэтому важнейшей задачей в лесной индустрии сегодня является комплексное и рациональное использование заготовляемой и перерабатываемой древесины. В связи с этим все больше уделяется

внимания увеличению темпов развития производства плитных материалов, эффективно заменяющих на современном рынке пиломатериалы и фанеру

[4].

Древесноволокнистые плиты (ДВП) - листовой материал, изготавливаемый из переплетенных между собой и сформированных в ковер влажных или сухих древесных волокон посредством горячего прессования или сушки. ДВП классифицируются по следующим признакам: 1) по плотности и прочности при изгибе - мягкие (М), полутвердые (ПТ), твердые (Т (НОР)) и сверхтвердые (СТ), плиты средней плотности (ДВП СП (МБР)); 2) по способу производства - односторонней гладкости (плиты, изготовленные мокрым способом) и двухсторонней гладкости (плиты, изготовленные сухим способом); 3) по видам отделки - облицованные с одной или обеих поверхностей листовыми или пленочными материалами, окрашенные, с лакокрасочным покрытием; 4) по видам технических свойств - водостойкие, биостойкие, огнезащищенные, звукопоглащающие, изоляционные, рельефные, ударопрочные, с пропиткой высыхающими маслами и смолами, латексами и другими веществами. ГОСТ 4598-86 «Плиты древесноволокнистые. Технические условия» определяет основные свойства ДВП. Стандарт ЕМ 622-2 определяет требования к ДВП-Т мокрого способа производства, ЕЫ 622-3 - к ДВП-ПТ, ЕЫ 622-4 к ДВП-М, ЕК 622-5 к плитам сухого способа производства. Стандарт ЕМ подразделяет ДВП по токсичности на два класса - А (9 мг/100 г плиты) и В (40 мг/100 г плиты).

На сегодняшний день известны четыре способа получения древесноволокнистых плит: мокрый, мокросухой, полусухой и сухой. Каждый из способов включает следующие технологические операции: изготовление технологической щепы, размол щепы на древесноволокнистую массу, формирование древесноволокнистого ковра, прессование и послепрессовая обработка плит. Различие способов обусловлено, в основном, специфическими условиями технологических операций формирования ковра и прессования плит различной влажности [5].

Известно, что на отечественном и зарубежном рынке востребованы ДВП со специальными свойствами: повышенной водостойкостью, био- и огнестойкостью, с высокими прочностными характеристиками, экологически безопасные и отвечающие современным требованиям эстетики и дизайна [6]. В настоящее время проводится большой объем исследований в области процесса прессования в производстве древесноволокнистых плит и интенсификации технологического процесса их производства. В то же время процессу размола древесины для данного производства, одному из основных процессов, учеными на сегодняшний день не уделяется должного внимания, научные работы по данному вопросу практически отсутствуют, а все знания опираются на научные разработки по ножевому размолу в целлюлозно-бумажной промышленности и практические навыки производственников [7]. Ниже рассмотрены основные теоретические представления о процессе получения древесного волокна.

1.1. Основные представления о процессе приготовления древесноволокнистых полуфабрикатов в размалывающих машинах

Размол древесины - одна из ответственных операций в технологии производства древесноволокнистых плит. От качества и степени размола зависят процессы отлива и обезвоживания ковра, процессы прессования и термовлагообработки плит и, соответственно, качественные показатели готовых плит. Древесноволокнистое полотно, отлитое из неразмолотых волокон, получается неудовлетворительным по своему строению, внешнему виду и физико-механическим свойствам. Не размолотые волокна обладают малой пластичностью, слабо развитой поверхностью и мало гидротированы, вследствие чего такие волокна плохо связываются друг с другом в плите [8,

9].

Авторы единодушны в своей оценке назначения и целей размола. Однако когда речь идет о процессах, происходящих с волокном при размоле,

а также механизмах воздействия на него в ножевых размалывающих машинах, можно встретить самые разнообразные, порой диаметрально противоположные точки зрения среди исследователей [10, 11].

Цель процесса размола, по С.Н. Иванову [12], состоит в том, чтобы:

1) получить древесное волокно как структурный элемент будущего материала с определенными размерами по длине и толщине;

2) сообщить волокнистому материалу определенную степень гидратации - активировать поверхность волокон таким образом, чтобы функциональные группы, расположенные на поверхности, были в состоянии взаимодействовать между собой на расстояниях, необходимых для молекулярного взаимодействия, и обеспечить механическую прочность, способность к разбуханию, объемный вес, воздухопроницаемость и другие свойства.

Б. Стинберг отмечает, что процесс размола можно рассматривать как частный случай общего процесса «увеличения площади поверхности твердых тел» или «как уменьшение размеров». Такой процесс известен как расчесывание и истирание, или дробление [13].

И. Чаверина [14] полагает, что процесс размола состоит в развитии внешней поверхности для получения связующей способности, а также в увеличении гибкости волокон за счет изменений в их внутренней структуре.

Весь комплекс изменений волокон в процессе размола сложен и многообразен. Это привело к появлению нескольких теорий размола: химической, авторами которой являются Г. Кросс и Е. Бивен [15, 16], X. Швальбе [17, 18], физической - авторы Ж. Стрейчен и В. Кемпбелл [19-22], объединненой гипотезы Ж. Кларка [23, 24], современной теории размола, разработанной Г. Хинчиным, Ж. Эллисом, Ж. Бассом и В. Никитиным [2326]. Большая заслуга в создании современной теории размола принадлежит С.Н. Иванову и Н.П. Перекальскому [27, 28], И.Д. Кугушеву [29], Н.Я. Солечнику [30, 31], A.A. Хлебникову [32], Ю.Д. Алашкевичу [33, 34], В.Н. Гончарову [35, 36].

Наиболее ранние воззрения по вопросу размола исходили из объяснения причин изменения свойств массы в процессе размола с механической точки зрения. Считалось, что волокна при размоле становятся тоньше и приобретают определенную упругость, что сказывается на улучшении прочностных свойств бумаги в процессе ее формирования.

В результате последующих исследований было установлено, что в процессе размола химический состав и структура волокон не изменяются, имеет место лишь некоторое уменьшение степени полимеризации целлюлозы при увеличении степени растворимости в щелочи и повышении гидролизного числа. Несмотря на несостоятельность химической теории, ее прогрессивное значение заключается в предопределении положительной роли гидрофильных добавок, использование которых способствует ускорению процесса размола и увеличению механической прочности отливок [25].

Наряду с химической теорией развивались представления, объяснявшие процесс размола с физической точки зрения. Наиболее полное завершение это направление получило в работе Д. Стречена [21]. Стречен выдвинул электронную теорию, согласно которой отделение фибриллы от поверхности волокна требует определенной затраты энергии, количество которой зависит от величины силы, связывающей кристаллиты целлюлозы.

Эти теории исходят из механизма воздействия размольной гарнитуры на структуру древесины. Первичная стенка клетки незначительно разбухает от воды. При размоле, когда волокна подвергаются расщеплению, раздавливанию и разрезанию, первичная стенка разрушается и обнажает вторичную оболочку. Набухание ослабляет когезионные силы, волокна становятся более мягкими и пластичными, что предохраняет их от сильного разрушения при размоле. Механическое воздействие на окруженные водой мицеллы и отдельные микромолекулы приводит к разрыхлению индивидуальных фибрилл, на поверхности которых происходит образование "начеса" фибрилл из отдельных целлюлозных волокон. Это сильно

увеличивает общую поверхность волокон, способных к контактам между собой. При формировании волокнистого ковра на отливной машине, волокна переплетаются между собой и образуют устойчивую структуру [29, 37].

В 1943 г. Ж. Кларк выступил с объединением концепций Д. Стрейчена и В. Кемпбела, предложив так называемую объединенную, или универсальную теорию размола.

Каждая из выдвинутых теорий имела под собой основания, однако было бы ошибочным считать все истолкования правильными. Несмотря на это, последователи химической и физической теорий размола способствовали формированию современных представлений о процессе размола.

Формирование новых представлений о процессе размола и характере межволоконных связей началось с изданием работ советского исследователя Я.Г. Хинчина [24, 25, 38]. Несколько позднее американские ученые Ж. Эллис и Ж. Баас при изучении с помощью инфракрасной спектроскопии водородных связей в сухой целлюлозе установили, что между макромолекулами целлюлозы имеет место водородная связь через гидроксильные группы [25, 39].

Таким образом, на работах Я.Г. Хинчина, Ж. Эллиса, Ж. Бааса и В.Н. Никитина базируется современная теория размола, согласно которой процесс размола волокнистой массы - это совокупность механических и гидродинамических воздействий, а также коллоидно-химических явлений, протекающих в результате взаимодействия целлюлозы с водой [41, 42, 43].

Свою концепцию выдвинул С.Н. Иванов, рассматривающий процесс фибриллирования как коллоидно-физический процесс поверхностной дисперсии, сопровождаемый адсорбцией и образованием коллоидного слоя из целлюлозы [44].

Указанные представления о процессе размола в дальнейшем были несколько видоизменены и более развиты в работах В.Н. Никитина [26], O.A. Терентьева [47], Ю.Д. Алашкевича [34], В.Н. Гончарова [35], Д.С.

Добровольского [41], В.Ф. Пашинского [49, 50], С.С. Легоцкого [48], A.A. Гаузе [51], Т.В. Соловьевой [42] и других.

Профессор Н.Я. Солечник и его единомышленники предложили так называемое релаксационное объяснение процесса размола на быстроходных рафинерах в плитном производстве [30, 31, 52]. При упругих волокнах релаксация происходит быстро, при пластичных - медленно. Таким образом, в первом случае волокно успевает восстановиться за период между ударами, и размол получается продолжительным, характер разрыва волокон беспорядочным, и при высоком градусе помола плиты будут низкого качества. Во втором случае, при замедленной релаксации, по времени более длительной, чем период между ударами размалывающей гарнитуры, размол получается быстрым и характеризуется хорошим разделением волокон [52].

Показатели механической прочности ДВП, в основном, нарастают за начальный период размола исходной древесноволокнистой массы. Таким образом, обнаруживается несоответствие между нарастанием в процессе размола степени помола массы и роста механической прочности плиты. Это несоответствие Н. П. Перекальский и В. Ф. Филатенков [28, 53] объясняют особенностями расположения гемицеллюлоз в растительных волокнах. Для лучшего обезвоживания на отливочной машине масса должна быть наименее разработанной в доступных пределах, т.е. отдающей воду. Вместе с тем, чтобы установить прочные межволоконные связи у плиты во время прессования, необходимо получить волокно с развернутой поверхностью. Поэтому структурная характеристика волокнистой массы подбирается в зависимости от принятого технологического процесса и соответствующих ему параметров [54].

Укорочение волокон не основное назначение процесса размола. В большинстве случаев более важно расщепление волокон в продольном направлении на тончайшие волоконца - фибриллы. При этом значительное увеличение наружной поверхности волокон приводит к возрастанию роли явлений, происходящих на этой поверхности: адсорбции воды,

сопровождаемой набуханием волокон и повышением их гибкости; созданию условий для установления между волокнами связей, определяющих основные свойства ДВП - механическую прочность, впитывающую способность и т. д., являющихся одними из основных и важных свойств большинства видов древесноволокнистых плит.

Существующие теории размола: химическая, физическая, а также современная [13, 24, 27-34], в основном, объясняют изменения, происходящие с волокнами в процессе размола волокнистой массы и показывают влияние этих изменений на её бумагообразующие свойства. При этом влияние конструктивных и технологических параметров размалывающих машин оценивалось лишь изменением качественных показателей массы, то есть только конечными результатами процесса [35, 37].

Достаточно большой объем исследований, проведенных в области процесса размола, объясняется повышением требований к качественным показателям древесноволокнистой массы при одновременном снижении качества исходного сырья [35, 37, 44, 52].

Несмотря на успехи, достигнутые в этой области, современные представления о процессе размола волокнистых материалов все же до сих пор являются недостаточными для решения практических задач интенсификации размола и все возрастающих требований к улучшению качества продукции [41, 42].

Как видно из проведенного анализа работ в области процесса размола волокнистых материалов в ножевых размалывающих машинах, на этот процесс имеется множество различных точек зрения, иногда противоречивых. Противоречия возникают, прежде всего, из-за того, что исследователи представляют процесс размола с различных точек зрения, одни придерживаются химической теории, другие считают этот процесс физическим. В ранних работах исследователей рассматривается лишь

механическое воздействие на волокно в ножевых размалывающих машинах, недостаточно внимания уделяется гидродинамическим явлениям [55-60].

Таким образом, в вопросах механизма воздействия на волокно, среди исследователей, нет единого мнения, которое учитывало бы все факторы процесса размола и влияние его на качественные показатели древесноволокнистого материала и готовых плит.

Следует заметить, что теоретические представления о процессе размола волокна в значительной мере складывались в результате исследований этого процесса в бумажном производстве, где целлюлозу размалывают в быстроходных дисковых и конических мельницах. На наш взгляд, многие полученные закономерности справедливы и для размола древесноволокнистой массы в быстроходных рафинаторах, дефибраторах и рафинерах, применяемых в производстве древесноволокнистых плит. В этом случае можно заключить, что размол представляет собой, главным образом, физико-механический процесс, при котором происходят изменения структуры и коллоидных свойств волокон: разрыв и частичное отделение первичной стенки, уменьшение длины, увеличение внешней удельной поверхности, повышение пластичности, частичное фибриллирование. Существенных химических изменений волокно не претерпевает, наблюдаются лишь второстепенные химические процессы в результате нагрева при прохождении между дисками, большого увеличения поверхностной активности волокон и других изменений их физических свойств [61].

Таким образом, анализируя отдельные теоретические представления о процессе размола волокнистых материалов, ввиду того, что процессы, изготовления ДВП и бумаги во многом схожи, можно отметить, что процессы, протекающие в размольной камере ножевых размалывающих машин для размола древесных волокон при производстве ДВП, идентичны процессам, протекающим в ножевых размалывающих машинах для размола

древесноволокнистых полуфабрикатов при производстве бумаги и картона [62-66].

Существующие воззрения на размол не составляют единой теории и не дают количественных соотношений между факторами, влияющими на этот процесс. Вместе с тем, положения теории в совокупности с накопленным опытом позволяют сознательно воздействовать на процесс и экспериментально устанавливать технологический режим, обеспечивающий получение плит с заданными свойствами [62, 66].

Известно, что наиболее важным критерием процесса размола, определяющим качество конечной продукции, является качество древесноволокнистой массы. Оценку качества помола древесноволокнистой массы производят визуально, а также с помощью специальных приборов [6771]. В производстве ДВП мокрым способом наибольшее распространение получили аппараты "Шоппер-Риглера" и "Дефибратор-Секунда". С помощью этих приборов определяют скорость фильтрации воды через слой исследуемой массы.

От степени размола зависят прочностные свойства плит. Сопротивление плит изгибу и сопротивление разрыву в первом приближении изменяются пропорционально степени размола древесноволокнистой массы, а водопоглощение и набухание плит уменьшаются при возрастании степени размола. Хотя количественные данные о влиянии степени размола на свойства плит различаются между собой у разных авторов [54, 72], в среднем, можно принять, что изменение степени размола на 1 ДС приводит к изменению сопротивления на изгиб на 15-20 кгс/см2. Такие колебания механических свойств плит резко снижают их достоинства как однородного материала, а часть продукции приходится переводить в более низкую категорию - из твердых в полутвердые плиты [73].

С изменением степени размола изменяется и фракционный состав массы: увеличение степени размола снижает количество крупной фракции за счет возрастания мелкой и средней. Установлено [74], что наиболее

удачно следующее соотношение фракций в древесноволокнистой массе: грубой - 35-40 %, средней - 30-35 %, мелкой - 20-30 %.

На качество древесноволокнистой массы оказывают влияние не только породный состав и качество технологической щепы, режимные параметры пропаривания, но и параметры непосредственно процесса размола: частота вращения шнека, подающего щепу в размольную камеру, зазор между дисками, степень износа поверхности размольных дисков, удельное давление между дисками или манометрическое давление гидроприжима дисков.

Проводились исследования влияния различных переменных факторов процесса размола на степень помола массы ВНИИдревом и МГУ Л ом на Братском ЛПК [75, 76]. Анализ полученных математических моделей показал, что наибольшее влияние на степень помола массы оказывают механические факторы — состояние поверхностей размольных дисков и зазор между ними. Кроме того, существенно влияние давления (температуры) пара в камере и давления прижима дисков, тогда как уровень щепы в пропарочной камере и частота вращения внутреннего шнека играют второстепенную роль [77, 78, 81].

Режимные параметры пропаривания и размола щепы, качество получаемой массы оказывают влияние, соответственно, и на качество плит [72, 79-82].

Например, в Белорусском технологическом университете проведены исследования по влиянию степени помола и влажности древесноволокнистой массы на свойства получаемых плит. Результаты исследований показали, что с увеличением степени помола массы возрастает прочность плит при изгибе. Особенно существенно увеличение при влажности массы 10 %. С увеличением степени помола массы с 5,5 до 9,5°ШР предел прочности плит при изгибе возрастает в 8 раз, а водостойкие показатели — в 2,5 раза [83].

На Шекснинском заводе ВНИИдревом проведены промышленные эксперименты по изучению влияния режимов пропаривания и размола щепы на качество массы и готовой продукции. В составе сырья преобладали лиственные породы древесины (62—80 %). Результаты исследований показали, что с увеличением давления пара в котле и продолжительности пропаривания щепы увеличивается степень помола массы, наблюдается тенденция уменьшения рН массы после рафинера. Изменением параметров пропаривания и размола нельзя добиться улучшения всех показателей плит одновременно. Обычно давление пара в установке поддерживают 0,5—0,7 МПа, продолжительность пропаривания щепы - 4-7 мин, зазор между размольными дисками - 1,3-1,5 мм для хвойной щепы и 1,5— 2,0 мм — для лиственной.

В Польском Лесотехническом институте определяли оптимальную степень помола массы при изготовлении плит мокрым способом в промышленных условиях [84]. Исследования показали увеличение водопоглощения и набухания плит, изготовленных из волокон более высокой степени помола, увеличение прочностных показателей плит на изгиб, растяжение параллельно и перпендикулярно пластин.

Довольно полную картину зависимости прочности плит от различных входных параметров составил Н. С. Прокофьев [70]. Он включил в рассмотрение одиннадцать факторов, влияющих на прочность: породный состав сырья, степень размола древесной массы и её концентрацию в напускном ящике, расход гидрофобизирующих веществ, влажность волокнистого ковра, температуру плит пресса, продолжительность термообработки плит в камере и плотность плит. В результате активного эксперимента, построенного по "насыщенному плану", Н.С. Прокофьев получил уравнение регрессии, которое дает только сравнительные оценки значимости исследуемых параметров и никак не учитывает их взаимодействие. По этой причине оно не может быть использовано для практического прогнозирования прочности ДВП или для

определения оптимального режима процесса размола древесной массы. Кроме того это уравнение обладает существенным недостатком. В него, в качестве независимых переменных, входят плотность плит и влажность волокнистого ковра, но на наш взгляд эти факторы сами определяются значениями породного состава сырья, степенью размола и концентрацией древесной массы и, следовательно, не могут являться независимыми.

Кроме определения влияния отдельных факторов на исследуемые процессы, в том числе и размола, для поддержания оптимального режима производства древесноволокнистых плит необходимо знать взаимосвязи между показателями данных технологических режимов, качеством полуфабрикатов и готовой продукции. С целью выявления этих взаимосвязей необходимо исследовать процесс размола древесины. На основании обобщения имеющихся на сегодня сведений о процессе получения древесноволокнистой массы выделяются важные для оптимизации технологического режима и его реализации вопросы, не получившие решений ранее или недостаточно исследованные. Требуется выявить не влияние отдельных факторов процесса на отдельные показатели работы цеха, а исследовать влияние совокупности показателей технологического режима на качество продукции и экономику производства в целом.

Таким образом, размольный участок является важнейшим звеном производства ДВП, определяющим производительность всего потока и качество готовой продукции.

1.2. Современное состояние вопроса получения ДВП со специальными свойствами

Специальные свойства древесных плит определяются конкретными особенностями их применения. Благодаря этим свойствам они используются в определенных условиях службы, обеспечивая выполнение специфических

требований. Биостойкие плиты обладают устойчивостью к действию дереворазрушающих грибов. Огнезащищеные древесные плиты дополнительно обладают свойством неспособности к самостоятельному горению. Ударопрочные древесные плиты в определенных пределах устойчивы к действию ударных нагрузок благодаря высокой динамической вязкости. Водостойкие плиты обладают формоустойчивостью в процессе эксплуатации при непостоянных параметрах микроклимата. Эти дополнительные свойства плит достигаются путем модифицирования -направленного изменения состава или структуры древесного комплекса или введения добавок в композицию материала без их химического взаимодействия, но с обязательным получением нового качества [85].

1.2.1. Биостойкие древесноволокнистые плиты

Твердые древесноволокнистые плиты подвергаются поражению дереворазрушающими грибами в той же мере, что и натуральная древесина. Для придания биостойкости в древесноволокнистую композицию добавляют антисептики различного химического состава [86].

Биологически активные химические вещества или препараты на их основе, способные предотвращать развитие, ослаблять жизнедеятельность или уничтожать организмы, вызывающие повреждение древесных материалов в целом, называют биоцидами (общий термин), фунгицидами (защита от различных видов грибов), бактерицидами (защита от бактерий), инсектицидами (защита от насекомых). Длительная защита древесины от биоповреждений путем пропитки антисептиками, обеспечивающей их введение в толщу сортимента на определенную глубину, называется консервированием, поверхностная обработка - антисептированием. Если антисептик вводят в древесные плиты, то используют иные технологические приемы, основанные на введении антисептика до горячего прессования или до формирования ковра в древесные частицы и волокна [85].

В основном применяются фторсодержащие, хромсодержащие и фенолсодержащие препараты, возможно использование антисептических масел - например антраценового, каменноугольного и сланцевого [87, 88].

Для антисептирования изоляционных плит применяют салициланилид, вводя его одновременно с гидрофобной эмульсией на этапе проклеивания древесноволокнистой массы. Имеются сведения о положительном опыте применения анилида салициловой кислоты в производстве твердых плит мокрым способом. Введение 3 % салициланилида в древесноволокнистую массу обеспечивает отличные показатели по биостойкости (потеря массы после испытания на действие домового гриба составляет менее 0,1 %) и стабильность физико-механических показателей. Салициланилид, выпускаемый промышленностью, недорог, без запаха, не ядовит для людей и животных; при сушке, прессовании и термообработке не выделяет паров. Основным недостатком является загрязнение сточных вод и необходимость их дополнительной очистки. Для изготовления биостойких ДВП по сухому способу используют пентахлорфенолят натрия, салициланилид, кремнефторид натрия, фторид натрия. Массовая доля в готовых плитах для перечисленных антисептиков составляет от 1,3 до 4 % [89].

К биостойким плитам относятся и специальные битуминизированные древесноволокнистые плиты. Расход битумной эмульсии составляет до 15 % битума к массе абсолютно сухих плит. Появились разработки, включающие хром, фтор, медь в структуру связующих и модифицирующих соединений. Биологическая защита плиты в таком случае является сопутствующим эффектом [90, 91].

1.2.2. Водостойкие древесноволокнистые плиты

К числу важнейших показателей, определяющих эксплуатационную долговечность древесноволокнистых плит при использовании в строительных изделиях и конструкциях, относятся прочность и водостойкость. Водостойкость плит, определяющая формоустойчивость в

процессе эксплуатации при непостоянных параметрах микроклимата, достигается в процессах проклеивания древесноволокнистой композиции и пропитки готовой продукции.

В производстве твердых древесноволокнистых плит для придания водостойкости используют парафин, гач дистиллятный, церезиновую композицию и другие проклеивающие вещества в виде 10 % эмульсий в количестве 0,8 -1,0 % к массе абсолютно сухих волокон. Такое количество не снижает прочности плит и обеспечивает требуемый уровень показателей водостойкости при постоянной температуре окружающей среды. Равномерность распределения мелкодисперсного проклеивающего состава на поверхности волокон обеспечивается стабильностью эмульсии с размером частиц не более 5 мкм [86].

Для мокрого способа производства в СПбЛТА разработана технология изготовления ДВП из массы повышенной концентрации с использованием химической добавки - специально модифицированного таллового масла, обладающего свойствами поверхностно - активного вещества (ПАВ). Осажденные на древесном волокне соли модифицированного таллового масла при прессовании и термообработке выполняют роль связующего и гидрофобизатора. Свойства ПАВ талловое масло приобретает после введения в него сульфата меди. Соли меди таллового масла, осажденные на поверхность древесноволокнистого ковра, значительно улучшают водостойкость плит [92].

Для повышения водостойкости готовые древесноволокнистые плиты пропитывают высыхающими маслами. Традиционно используются нерафинированное льняное масло, смесь масел льняного с талловым или талловое масло с добавлением свинцово - марганцевого сиккатива, синтетические жирные кислоты.

1.2.3. Ударопрочные древесноволокнистые плиты

Показатель, характеризующий сопротивление материалов ударным нагрузкам, называют ударной вязкостью. Ударная вязкость определяется как прочностными, так и деформационными свойствами материала. При хрупком разрушении ударная вязкость мала, при разрушении с развитием высокоэластических деформаций вязкость существенно возрастает [85].

При переходе полимера в высокоэластическое состояние возрастает прочность плит. Это возрастание обусловлено появлением сегментальной подвижности в полимере и связанной с ней диссипацией энергии. В работе принимает участие некоторый объем материала, а не только дефекты, дающие рост магистральным трещинам, как это происходит в стеклообразном состоянии полимера [11].

Требования ударопрочности ДВП возникают при создании плит специального назначения, подвергаемых либо разовому ударному воздействию, либо многократному нагружению ударами. В частности, для комплектации легковых автомобилей потребовался специальный вид ДВП, отличающийся от сверхтвердых высокой прочностью (прочность при изгибе не менее 60 МПа), водостойкостью и пониженной толщиной. Детали из таких плит должны изготовляться методом вырубки на вырубных штампах, что сопровождается ударным воздействием.

Исследованиями ВНИИБа установлено, что избежать образования на кромках деталей трещин и выкрашиваний возможно, если ударная вязкость плит составляет не менее 10 кДж/м2. Основные показатели ДВП по прочности достигаются путем их пропитки высыхающими или полувысыхающими маслами. Для минимальной себестоимости и высокого качества оказалась пригодной пропиточная смесь из нерафинированного льняного масла 2-го сорта (40 %) и таллового масла (60 %). Поглощение пропиточной смеси плитами должно составлять 11... 12 % [162].

1.2.4. Огнезащищенные древесноволокнистые плиты

Широкое использование древесноволокнистых плит в различных областях строительства и транспорта все более сдерживается их горючестью. По показателю горючести древесноволокнистые плиты относятся к категории Г4, то есть к полностью сгораемым материалам [94, 95]. В настоящее время разработано несколько способов снижения горючести ДВП.

Поверхностная обработка плит

Огнезащитная обработка готовых плит получила распространение благодаря простоте организации работ. Она не связана с необходимостью изменения технологического процесса изготовления плит и может осуществляться потребителями. Вместе с тем поверхностная обработка плит — низкопроизводительная и трудоемкая операция [94].

Для снижения показателей пожарной опасности материалов и конструкций широко используются огнезащитные краски. Наиболее эффективными и перспективными из них являются органические покрытия вспучивающегося (интумесцентного) типа. Интумесцентная технология защиты изделий от воздействия пламени появилась сравнительно недавно и заключается в комбинации коксообразования и вспучивания лакокрасочного защитного покрытия под воздействием высоких температур. Образующийся вспененный ячеистый коксовый слой предохраняет окрашенную поверхность от воздействия теплового потока или пламени [96].

Огнезащитные вспучивающиеся краски представляют собой достаточно сложные многокомпонентные системы, поскольку в их состав, наряду с традиционными компонентами обычных красок входят интумесцентные системы, включающие три основных компонента: катализатор коксообразования, коксообразующий и вспенивающий агенты [97]. Катализатором обычно используют фосфорсодержащие соединения и чаще всего аммоний полифосфат (АПФ). В качестве сырья для образования углеродного каркаса вспененного слоя, как правило, используют полиспирты, а в качестве порофоров - органические амины или амиды,

выделяющие при повышенных температурах негорючие газы - углекислый, азот, аммиак, вспенивающие системы. Наиболее популярными из полиспиртов в таких составах является пентаэритрит, а из аминов - меламин.

Для огнезащиты изоляционных и изоляционно-отделочных плит на поверхность их наносят покрытия на основе жидкого стекла, МФС или ММФС, поливинилхлорида, силикатных связующих и имеющие в своем составе различные составляющие, например, вермикулит.

Пропитка плит

В Финляндии (патент 34854) разработана следующая технология. Мягкие плиты пропитывают водным раствором фосфатов, сульфатов или хлоридов и сушат. Затем накладывают бумагу, пропитанную водным раствором мочевиноформальдегидной смолы или водной дисперсией поливинилхлорида из расчета 20—50 г/л, и пропускают через каландр. Горячий валик, обращенный к бумаге, создает давление до 10 кгс/см2. Вода, содержащаяся в растворе связующего, растворяет огнезащитные вещества, которые введены в плиту, и они мигрируют в слой бумаги. Благодаря этому весь материал становится трудновоспламеняющимся [94].

Пропитка мягких плит без последующего их покрытия недостаточна. Введение даже до 40 % солей сульфата и фосфата аммония не исключает возможности активного тления при огневых испытаниях. Это объясняется высокоразвитой внутренней поверхностью и низкой теплопроводностью материала, в связи с чем образующийся уголь окисляется кислородом воздуха, тепло накапливается и достигается температура горения угольного остатка [94].

Более эффективна в отношении огнезащиты пропитка твердых плит. Для ускорения процесса пропитки применяют метод горячее - холодных ванн или пропитку под давлением в автоклавах. Пропитка отрицательно сказывается на прочности плит, частично нарушая межволоконные связи. Последующая сушка плит обязательна. Пропитанные на всю глубину плиты могут быть отнесены к группе трудногорючих [94].

Пропитка с применением ультразвука или без него приводит к частичному разрушению межволоконных связей и закономерно снижает прочность плит. Степень восстановления прочности при последующей сушке (закалке) обусловлена свойствами огнезащитного состава. Если состав способен вступать во взаимодействие с древесным волокном, прочность плит возрастает. Данные о реакционной способности огнезащитного состава приведены ниже [94].

Однако, из-за отрицательного влияния на прочность и формостабильность плит, пропитка применяется весьма ограничено [98].

Огнезащита плит в процессе изготовления

Это направление огнезащиты наиболее перспективно [94]. При мокром способе производства к древесной массе добавляют синтетические связующие с порошкообразными неорганическими соединениями: НзВОз, СаСОз и др. Изготовляют также минерально-древесные плиты путем введения в массу асбеста, обработанного фенолоформальдегидной смолой, а также А1(ОН)з и Н3РО4 для осаждения смолы на волокнах. По другому варианту, на мокрый ковер из дополнительного напорного ящика наносится еще один слой из асбеста и древесной массы. После прессовой части отливной машины на комбинированный ковер набрызгивают раствор огнезащитных веществ [95]. В настоящее время использование асбеста запрещено в странах ЕЭС и Великобритании, в России прямого запрета не существует, но применение этого материала ограничивается.

По сообщению Э. Бака, в Шведском научно-исследовательском институте изделий из дерева для огнезащиты применили гранулированное азотно-фосфорно-калийное удобрение с размером частиц до 1 мм. Гранулы наносили на поверхность влажного ковра и дополнительно покрывали тальком с добавкой масла, которое тальк впитывает в себя. В сочетании со стеаратом они образуют гидрофобный защитный слой. Для полутвердых древесноволокнистых плит эффективным оказалось применение боратов, в частности 20 % тетраборнокислого натрия безводного.

Патенты США, Австралии и других стран предусматривают галогенирование древесных волокон, основанное на реакции галогенов с лигнином. Для огнезащиты применяют также газообразный бром, водный раствор его или соединения, способные образовывать элементарный бром в процессе реакции. При обработке древесной массы равномерность бромирования несущественна, так как образовавшееся соединение гидролитически устойчиво и масса перед отливом может быть тщательно перемешана [94].

С 1962 года известна технология изготовления огнезащищенных плит мокрым способом, разработанная Всесоюзным научно-исследовательским институтом целлюлозно-бумажной промышленности (ВНИИБ). Она основывается на применении водонерастворимых двойных солей фосфорной кислоты — железоаммонийфосфата и магнийаммонинфосфата. В промышленных условиях применяют побочный продукт выработки фосфатов аммония — аммофосы. В метальном бассейне массу перемешивают с аммофосами, отливают периодическим способом и прессуют. Для соединения невзаимодействующих с древесным волокном добавок дополнительно вводят синтетические связующие. Такие плиты получили название «Рамолит» [99]. На бумажной фабрике № 1 им. М. Горького (Ленинград) была предпринята попытка выпуска огнезащищенных плит «Рамолит-1». Однако плиты обладали низкой прочностью, водопоглощение техническими условиями не регламентировалось и выбранные в качестве антипирена добавки оказались малоэффективными [94], в связи с чем производство плит было свернуто.

По мнению A.A. Леоновича наиболее благоприятные возможности для введения в волокно различных водорастворимых огнезащитных добавок создаются при изготовлении плит сухим способом. Производственных потерь при этом практически нет. Высокая температура прессования ограничивает применение ряда неорганических солей [94].

В Лесотехнической академии им. С. М. Кирова [100] были установлены основные условия получения огнезащищенных древесноволокнистых плит, основанные на участии огнезащитного состава в образовании межволоконных связей. Наилучшие прочностные показатели плит достигались при введении в дефибраторное волокно предварительно нейтрализованного путем кипячения до слабокислой реакции водного раствора ортофосфорной кислоты и органических азотсодержащих оснований. Дальнейшее взаимодействие огнезащитного состава с древесным волокном и между собой должно протекать в условиях перехода от слабокислой среды (оптимальной при прессовании древесноволокнистых плит) до нейтральной в готовой продукции с возможным повышением активной кислотности при возгорании [94].

Принципиальная технологическая схема изготовления огнезащищенных древесноволокнистых плит сухим способом была разработана Н. Я. Солечником и А. А. Леоновичем [101]. Совместно с НПО Союзнаучплитпром была создана промышленная технология. Древесноволокнистые плиты сухого способа изготовления, получаемые с использованием разработанной рецептуры огнезащитного состава, получили название плиты О-ДВП. По заключению ВНИИПО, им была присвоена по ГОСТ 17088-71 группа трудногорючих материалов.

Однако древесноволокнистые плиты, произведенные сухим способом, в связи с особенностями производства, требуют применения различных смол и таким образом, по экологичности не могут удовлетворять требованиям современных стандартов.

В связи с этим, на наш взгляд, необходим поиск новых способов, составов и/или методов снижения параметров и показателей пожарной опасности древесноволокнистых плит.

В 1972 году в Центральном научно-исследовательском институте фанеры (ЦНИИФ) была разработана технология изготовления

огнезащищенных древесностружечных плит (ДСтП) с использованием вермикулита [ 102].

Вермикулит в количестве 100 вес. ч. смешивали с 10-25 вес. ч. связующего в расчете на сухое вещество. Затем насыпали слой 8-15 мм с одной или двух сторон. При двусторонней облицовке плит вермикулитовым покрытием огнезащитный слой наносят на поддон до формирования стружечного ковра. Ковер формировали обычным способом и наносили второй огнезащитный слой. Указанная толщина слоя из смешанного со связующим вермикулита соответствует толщине запрессованного покрытия 2-6 мм. Сформованный ковер, состоящий из вермикулита и древесных стружек, содержащих связующее на основе мочевино-формальдегидной смолы, прессовали при температуре 140 - 180°С, давлении - 0,49-2,9 МПа в течение 3-15 мин [94].

Было установлено, что размер частиц вермикулита влияет на огнезащитные свойства покрытия. С увеличением их размера требуемое для огнезащиты весовое количество вермикулита повышается. При использовании смеси фракций вермикулита оптимален расход 1 кг на 1 м2 защищаемой поверхности [94].

Вермикулит представляет собой минерал из группы гидрослюд, вспучивающийся при температуре 400-1000°С с увеличением объема в 7 и более раз. Насыпная масса вспученного вермикулита составляет 100-200 кг/м3. Материал обладает высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами, не токсичен, не подвержен гниению и препятствует распространению плесени. Уникальные его технические характеристики -это температуростойкость, огнестойкость, отражающая способность, химическая инертность. Вермикулит является экологически чистым и биостойким продуктом. При повышенной температуре, возникающей при пожарах, не выделяет никаких газов, что является важным преимуществом по сравнению с другими известными материалами органического

происхождения. Этот комплекс свойств объясняет широкое использование вспученного вермикулита в различных отраслях промышленности.

Вермикулитовый концентрат производится из комплексных вермикулитовых руд. Из руды последовательно извлекаются рядовой, затем, на участке классификации, фракционированный концентраты. Технология получения вермикулитового концентрата включает гравитационные методы обогащения, а также метод воздушной сепарации. Вермикулитовый концентрат представляет собой частички слюды вермикулита, является сыпучим, зернистым, пористым, исключительно мягким материалом. При нагревании принимает форму удлиненных изогнутых столбиков. В основном вермикулитовый концентрат является сырьем для производства вспученного вермикулита.

Вспученный вермикулит является сыпучим, легким, высокопористым материалом, с характерной чешуйчатой структурой без запаха. Вермикулит во вспученном состоянии после удаления гидратной воды, имеет плотность от 80 до 150 кг/м3 и является прекрасной основой для формования из него различных по свойствам материалов.

В настоящее время известно большое количество огнезащитных покрытий, предназначенных для металлических, деревянных, кирпичных, бетонных, пластмассовых конструкций, и включающих в свой состав вермикулитовый концентрат.

Особо эффективным противопожарным огнезащитным материалом являются конструкционно-отделочные изделия (плиты) на основе вермикулита и неорганического связующего. Плита вермикулитовая неорганическая огнезащитная — это экологически чистый материал, который одновременно с высокой огнестойкостью сочетает в себе высокие показатели по звукопоглощению, теплоизоляции, а также обладает прекрасными декоративными свойствами с неограниченным сроком эксплуатации. Изделия представляют собой лёгкие негорючие плиты, не содержащие асбеста, волокон и органических компонентов. Плиты

химически нейтральны, инертны, не содержат щелочных примесей, не токсичны, биостойки, не оказывают раздражающего действия на кожу. В обычных условиях эксплуатации (от -50 до 50 °С) и в условиях воздействия высоких температур (до 1200 °С) не выделяют летучих токсичных веществ, опасных для здоровья человека и окружающей среды [103].

Вермикулитовый материал легко обрабатывается обычными деревообрабатывающими инструментами и быстро монтируется стандартными крепёжными элементами или высокотемпературным клеем ABK. Плиты вермикулитовые являются неорганическим материалом и соответствуют требованиям по пожарной безопасности, что дает возможность использовать их в строительстве, где присутствуют требования по обеспечению пожарной безопасности с показателем огнестойкости до 4-х часов. Вермикулитовые плиты производятся в промышленных условиях методом горячего прессования полусухой массы [104].

В то же время нет никаких сообщений о том, что когда-либо предпринимались попытки получить огнезащищенные ДВП с использованием вермикулитового концентрата или вспученного вермикулита. На наш взгляд, это направление является перспективным с точки зрения снижения пожарной опасности древесноволокнистых плит. Как было отмечено ранее, фракционный состав вермикулита оказывает влияние на огнезащитные свойства ДСтП [2, 102]. В связи с этим верно было бы предположить, что при получении ДВП из древесноволокнистой композиции с добавлением вермикулита, необходимо будет достичь определенного размера частиц минерала, а также особой степени разработанности древесного волокна.

1.3. Выводы. Постановка цели и задач исследований

Важнейшей задачей в лесной индустрии сегодня является комплексное и рациональное использование заготовляемой и перерабатываемой

древесины. В связи с этим все больше внимания уделяется увеличению темпов развития производства плитных материалов, которые в последние годы усиленно развиваются с целью переработки отходов лесопиления и низкокачественной древесины. Вовлечение разнотипных древесных отходов в производство древесноволокнистых плит (ДВП) способствует рациональному использованию древесного сырья.

В связи с возрастающим спросом на древесноволокнистые плиты, наблюдается рост требований и к их физико-механическим показателям, которые определяют дальнейшие возможности их использования в различных отраслях промышленности. Это обстоятельство, несомненно, требует проведения научных исследований в этом направлении для получения высококачественной продукции.

При изготовлении древесноволокнистых плит одним из основных процессов, определяющих качество готовой продукции, является процесс подготовки древесноволокнистых полуфабрикатов, который представляет собой крупную технико-экономическую проблему данного производства.

В результате анализа научно-технической литературы был выявлен единичный случай применения вермикулита в плитном производстве с целью снижения пожарной опасности готовой продукции - древесностружечной плиты [102]. Однако при производстве ДСтП основную роль в формировании свойств плиты играет связующее, в то же время при производстве ДВП большее значение имеют процессы подготовки полуфабрикатов, от качества и степени размола зависят процессы отлива и обезвоживания ковра, процессы прессования и термовлагообработки плит и, соответственно, качественные показатели готовых плит [105]. Введение в древесную композицию минеральных добавок может повлечь за собой некоторое снижение физико-механических свойств готовой продукции, чего нельзя допустить. В связи с этим необходимо исследовать процессы подготовки вермикулита для последующего его использования в производстве древесноволокнистых плит, и на основании этих исследований установить

способ подготовки вспученного вермикулита. Данный способ должен позволить достичь такого фракционного состава минерала, при котором параметры пожарной опасности ДВП будут значительно снижены, а физико-механические свойства плит будут отвечать требованиям ГОСТ 4598-86.

В связи с этим очевидна актуальность настоящих исследований, посвященных разработке рациональных технологических схем размола и увеличения производительности существующего оборудования в производстве ДВП с получением высококачественной готовой продукции со сниженной пожарной опасностью.

Вышеизложенное определило цели и задачи данной работы.

Цель работы: Разработать научные основы получения и подготовки волокнистых материалов в производстве древесноволокнистых плит со сниженной пожарной опасностью.

Задачи исследования:

1. Изучить влияние фракционного состава и массовой доли вспученного вермикулита в древесноволокнистой композиции на параметры пожарной опасности готовой продукции.

2. Определить параметры пожарной опасности древесноволокнистых плит мокрого способа производства с добавлением вспученного вермикулита.

3. Изучить влияние параметров размола волокнистого полуфабриката на физико-механические свойства ДВП пониженной пожарной опасности.

4. Установить основные закономерности процесса производства ДВП пониженной пожарной опасности мокрым способом.

5. Разработать состав древесноволокнистой композиции для получения древесноволокнистых плит пониженной пожарной опасности мокрым способом.

6. Предложить технологию производства древесноволокнистых плит пониженной пожарной опасности мокрым способом.

2. Программа экспериментальных исследований

2.1. Теоретические взгляды на структурообразование ДВП

Свойства древесноволокнистых плит обусловлены капиллярно-пористой структурой исходной древесины, химическим составом древесного вещества, природой связующего и зависят от технологии переработки древесного сырья в готовую продукцию. Основные компоненты древесного волокна участвуют в образовании ДВП, выполняя при этом свои функции. Если целлюлоза является армирующим компонентом и ее деполимеризация и деструкция должны быть ограничены назначением параметров прессования ДВП, то лигнин и гемицеллюлоза формируют полимерную матрицу. Исключение их из композиции приводит к снижению качества плит [106].

В работе Н.Г. Чистовой [106] было представлено условное структурообразование плиты, согласно которому плита состоит из армирующих микроструктуру волокон, образующих пространственную сетку, поры которой заполнены неволокнистыми компонентами, мелкодисперсной волокнистой фракцией, воздухом и водой. Армирующие волокна имеют различную форму в сечении (круглую, эллиптическую и лентообразную) и значительную дисперсность по длине.

Согласно данной теории [106] неволокнистые компоненты оказывают влияние на степень связанности волокон и прочность межволоконных связей. Неволокнистые компоненты, входящие в состав плиты, по способности образовывать адгезионные связи можно подразделить на пассивные (наполнители) и активные (связующие). Частицы пассивных неволокнистых компонентов, попадая между армирующими волокнами, затрудняют их сближение в процессе формования полотна и не образуют адгезионных связей с волокном. Поэтому они в значительной степени оказывают влияние на величину относительной связанной поверхности армирующих структуру волокон. Активные неволокнистые компоненты и мелкодисперсная фракция волокна образуют адгезионные и когезионные связи с армирующими

структуру волокнами, тем самым увеличивают связанную поверхность волокон. В результате в плите образуются дополнительные связи «волокно -связующее - волокно», «волокно - мелкодисперсная фракция волокна -волокно».

Поскольку в предложенной модели структуры плиты межволоконные контакты имеют связи адгезионного и когезионного характера, то определяющие их параметры: удельная прочность и энергия разрушения межволоконных контактов, будут зависеть от количества и свойств введенных неволокнистых компонентов и мелковолокнистой фракции.

Мелкая фракция, в процессе ее тепловой или химической обработки, обладает повышенной гидрофильностью. В процессе формования они быстрее и полнее, чем высокомолекулярные, адсорбируют воду и выступают в качестве пластификаторов каркасных цепей, предотвращая разрыв связей между ними.

Под влиянием возникающих при отливе и прессовании усадочных напряжений происходит сближение волокон и фибрилл, а между близко расположенными структурными элементами - листа блоками срастания -устанавливаются связи. Стянутая структура полотна фиксируется за счет стеклования целлюлозы и других полимерных компонентов плитообразующих волокон (гемицеллюлоз, лигнина), для которых при прессовании происходит аналогичное изменение их физического состояния.

Вспученный вермикулит - минерал, который предлагается вводить в структуру древесноволокнистой плиты с целью снижения ее пожарной опасности является, естественно, неволокнистым компонентом, а следуя предложенной классификации, частицы вспученного вермикулита можно отнести к пассивным неволокнистым компонентам, которые оказывают значительное влияние на образование связей в плите, а, следовательно, и на физико-механические свойства плиты. В связи с этим, можно предположить, что древесноволокнистая масса для производства плит со сниженной пожарной опасностью должна характеризоваться более длинными

волокнами, так как определенное количество мелкой фракции, обеспечивающей увеличение показателя общей площади, на которой устанавливаются связи, будет замещено частицами минерала. Также очевидно, что размер частиц вводимого неволокнистого компонента будет оказывать определенное влияние на свойства готовой продукции. Однако, представленные теоретические предположения необходимо подтвердить экспериментальным путем. Для этого требуется провести планирование эксперимента, выбрать основные характеристики моделей, разработать математические модели с нормализованными значениями факторов.

2.2. Выбор основных направлений и методов исследования

Построение математических моделей объекта является важнейшей составной частью научного исследования. Целью наших экспериментальных исследований является получение эмпирических математических моделей, описывающих исследуемый объект, то есть отыскание зависимости каждой из выходных величин объекта от варьируемых факторов. Разработанные математические модели объекта являются хорошим инструментом исследования. С их помощью можно определить интересующие характеристики объекта, результаты влияния на него тех или иных факторов, оптимальные режимы функционирования и способы управления объектом.

Важным этапом экспериментальных исследований является планирование эксперимента.

Планирование эксперимента - это постановка и реализация опытов по некоторой заранее составленной схеме, обладающей некоторыми оптимальными свойствами.

При этом необходимо обеспечить минимальное количество опытов; одновременное варьирование всеми факторами, определяющими протекание процесса, по специальным алгоритмам, правильную обработку и интерпретирование результатов эксперимента [107].

Таким образом, в настоящей работе для решения поставленных задач были использованы методы математического планирования с целью получения математического описания процесса размола древесноволокнистой массы при изготовлении древесноволокнистых плит с пониженной пожарной опасностью.

Уравнения математического описания могут быть получены тремя методами: аналитическим; экспериментальным; экспериментально-аналитическим. В настоящем исследовании был применен экспериментальный метод. Поскольку, именно экспериментальные методы получения математических моделей применяют для сложных многофакторных процессов, которые теоретически изучены недостаточно. Математические зависимости, полученные этим методом, не отражают физической сущности объекта, только устанавливают количественные соотношения между его входными и выходными факторами. И это является первым шагом на пути исследования малоизученных процессов [108].

Экспериментальные методы, основанные на обработке данных, собранных непосредственно на объекте исследования, эффективны в случаях, когда закономерности изучаемого объекта недостаточно известны и информация о них недостоверна. Экспериментальные методы подразделяются на активные и пассивные.

Полученное при пассивном эксперименте уравнение регрессии справедливо только в том узком диапазоне изменений входных параметров, какой существовал во время проведения эксперимента. Активный эксперимент, при котором объекту наносятся искусственные возмущения и изучаются реакции на эти воздействия, является, на наш взгляд более приемлемым. Возмущения вводятся в объект в соответствии с некоторым оптимальным планом, позволяющим быстро обнаруживать нужные эффекты, а также строить модели, адекватные результатам эксперимента. Полученные результаты экспериментальных исследований позволят получить уравнения регрессии, которые будут отражать лишь количественные соотношения

между входными и выходными величинами, а не физические явления, как уже было сказано выше, происходящие в изучаемом процессе. Эти уравнения справедливы только для того диапазона изменений входных величин, который имеет место при постановке опыта, и распространять результаты эксперимента на более широкий диапазон недопустимо, так как при этом модель может существенно отличаться от реального процесса.

По сравнению с традиционным методом математические планы эксперимента значительно сокращают необходимое число опытов и более равномерно исследуют факторное пространство. Но они могут быть использованы только при условии нормального закона распределения исходных параметров. В данном случае это условие можно принять без дополнительной проверки по той причине, что качественные показатели ДВП определяются действием очень большого числа факторов, причем из анализа литературных данных следует, что ни один из них не является доминирующим. А при этом, согласно центральной предельной теореме вероятности при любых законах распределения входных факторов, выходные параметры будут распределены по нормальному закону [109, 110].

В производстве ДВП имеет место одновременное протекание химических, теплофизических, механических и других процессов, воздействующих на очень сложную по составу и свойствам среду -древесину, смешанную с химикатами. Это делает бесперспективными попытки классическими аналитическими методами вывести количественные закономерности процессов, необходимые для оптимизации технологического режима и алгоритмизации процессов управления производством. Во всяком случае, проводимые исследования механизма основных процессов производства плит не дали никаких видимых результатов в данном ракурсе [111].

Для построения математических моделей, описывающих интересующие нас процессы, а именно процесс получения древесного волокна из технологической щепы при производстве ДВП с пониженной

пожарной опасностью нами был выбран активный многофакторный эксперимент.

Планирование однофакторного эксперимента. Для решения задачи определения наиболее эффективных параметров работы оборудования для получения древесноволокнистой массы в производстве древесноволокнистых плит возможно провести однофакторный эксперимент для получения математических моделей вида y=f (Х^.

Метод обработки результатов эксперимента с целью описания объекта - метод наименьших квадратов. Эксперимент состоит из N опытов, равностоящих друг от друга на шаг Ь.

Уравнение в общем виде для однофакторного эксперимента выглядит следующим образом:

У=Во+В1Х1 +ВпХ,2. (2.1)

Для вычисления трех неизвестных коэффициентов данного уравнения Во, В1 и Вп необходимо решить систему из трех линейных уравнений с тремя неизвестными:

7 = 1 J = ] 7

N N N N \ (2.2)

Заключение диссертации по теме «Технология и оборудование химической переработки биомассы дерева; химия древесины», Антонов, Александр Викторович

Выводы

На основании результатов экспериментальных исследований в четвертой главе диссертационной работы были определены оптимальные технологические и конструктивные параметры процесса размола в производстве древесноволокнистых плит пониженной пожарной опасности.

Разработана композиция, включающая древесноволокнистую массу, гидрофобную эмульсию, содержащую нефтяные парафины и осадитель -серную кислоту, дополнительно содержащая вспученный вермикулит в определенных соотношениях массовых долей.

Предложена технология для производства древесноволокнистых плит пониженной пожарной опасности, включающая: прием, складирование и подготовку древесного сырья, получение древесной щепы и древесных волокон, прием и складирование химикатов и вспученного вермикулита, приготовление гидрофобных составов, участок введения химикатов и вспученного вермикулита, формирование ковра, разрезку ковра, горячее прессование, термообработку и увлажнение плит, форматную резку и складирование.

Выполнена оценка экономической эффективности производства ДВП пониженной пожарной опасности.

Заключение

В результате выполненных исследований по приданию специальных свойств древесноволокнистым плитам, изготовленным мокрым способом, получены следующие результаты:

1. На основании анализа исследований в области производства древесноволокнистых плит специального назначения был определен круг задач, подлежащих изучению.

2. По результатам предварительного эксперимента было изучено влияние фракционного состава и массовой доли вспученного вермикулита в древесноволокнистой композиции на параметры пожарной опасности готовой продукции.

3. На базе экспериментальных исследований разработаны математические модели, адекватно описывающие процесс получения древесноволокнистых полуфабрикатов в производстве древесноволокнистых плит пониженной пожарной опасности.

3. Анализ полученных математических зависимостей позволил определить оптимальные по различным критериям технологические режимы, применение которых приводит к получению древесноволокнистых плит пониженной пожарной опасности с необходимыми физико-механическими характеристиками.

4. На основании результатов исследований была разработана композиция для получения древесноволокнистых плит пониженной пожарной опасности изготовленных мокрым способом.

5. Предложена технология для производства древесноволокнистых плит пониженной пожарной опасности.

6. Выполнена оценка экономической эффективности производства древесноволокнистых плит пониженной пожарной опасности. Сумма капитальных вложений составит 1598,48 тыс. руб. Себестоимость 1м2 ДВП пониженной пожарной опасности - 22,82 руб. Прибыль предприятия при выпуске 1 млн. шт. ДВП пониженной пожарной опасности составит 1680 тыс. руб. в год, при сроке окупаемости 0,95 года и экономической эффективности капитальных вложений 1,05.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Антонов, Александр Викторович, 2013 год

Библиографический список

1 Леонович, А. А. Технология древесных плит: прогрессивные решения [Текст]: учеб. пособие / А. А. Леонович. - СПб.: ХИМИЗДАТ, 2005. - 208 с.

2 Леонович, A.A. Снижение пожарной опасности древесных материалов, изделий и строительных конструкций [Текст] // A.A. Леонович, A.B. Шелоумов. - СПб.: Изд-во СПбГПУ. - 2002. - 59 с.

3 Челпанова, М. Красноярский край в цифрах [Текст] / М. Челпанова // Леспром Информ: науч.-практ. журн. - 2008. -№ 9. - С. 54-63.

4 Идеология управления лесным комплексом [Текст] / Д. Б. Зуев, А. В. Радионов, А. М. Цыпук, А. И. Шишкин // Целлюлоза, бумага и картон. - 2004. - № 8.-С. 46-51.

5 Шалашов, А. П. Основные положения концепции развития производства древесных плит в России [Текст] / А. П. Шалашов, В. П. Стрелков // Деревообработка на рубеже 21 века: тез. докл. междунар. науч.-техн. конф. - М., 1999. - С. 17-19.

6 Леонович, А. А. Актуальные вопросы производства древесных плит на юбилейной конференции [Текст] / А. А. Леонович // Древесные плиты: теория и практика: 10-я междунар. науч.-практ. конф. / под ред. А. А. Леоновича. - СПб., 2007. - С. 3-6.

7 Шалашов, А. П. Тенденции и проблемы в производстве древесноволокнистых плит [Текст] / А. П. Шалашов, В. П. Стрелков // Древесные плиты: теория и практика: 12-я междунар. науч.-практ. конф. / под ред. А. А. Леоновича. - СПб., 2009. - С. 9-15.

8 Бекетов, В. Д. Повышение эффективности производства древесноволокнистых плит [Текст] / В. Д. Бекетов. - М.: Лесн. пром-сть, 1988. - 160 с.

9 Дроздов, И. Я. Производство древесноволокнистых плит [Текст] /И. Я. Дроздов, В. М. Кунин. - М.: Высш. шк., 1975. - 328 с.

10 Обливин, А. Н. Перспективы развития технологии древесных плит [Текст] / А. Н. Обливин // Деревообрабатывающая пром-сть. - 2000. - № 3. -С. 6-11.

11 Леонович, А. А. Физико-химические основы образования древесных плит [Текст] / А. А. Леонович. - СПб.: ХИМИЗДАТ, 2003. - 192 с.

12 Иванов, С. Н. Технология бумаги [Текст] / С. Н. Иванов. - Л.: Гослесбумиздат, 1970. - 695 с.

13 Steenberg, В. Review of the Effect of Mechanica [Text] / B. Steenberg // Svensk Pappers-tidnirg. - 1963. - V. 66. - № 22. - P. 933-939.

14 Chiaverina, I. Proceedings of the II the Annual Pulp and Paper Conterence [Text] /1. Chiaverina // KalamazOO. 19-20 jan. - 1967. - P. 73-79.

15 Cross,C. F. Textbook of Papermaking [Text] / C. F. Cross, E. I. Beven. -London, 1920. - 286 c.

16 Kerr, T. Protoplasma 27 [Text] / T. Kerr. -1933. - P. 229.

17 Schwalbe, G. G. Die kolloidshemischen Eigenschaften das Fichtenholzes [Text] / G. G. Schwalbe // Papirfabricant. - 1934. -Nr.7. - S. 25-32.

18 Швальбе, X. Приготовление бумажной массы. Размол [Текст]: пер. с нем. / X. Швальбе. - М.: Гослестехиздат, 1935. - 170 с.

19 Strachan, I. The Fundamentals of Beatuag process [Text] / I. Strachon, M. Chtm //The paper Maker. - 1946. - № 2. - P. 13-14.

20 Campbell, W. B. The mechanism of bonding [Text] / W. B. Campbell // TAPPI. - 1959. - № 12. - P. 999-1001.

21 Strachan, J. Fundamental Concepts of Beating Process [Text] / J. Strachan, M. Chem // Paper Maker. - 1946. - № 2. - P. 28-35.

22 Campbell, W. B. A Physical Theory of the Beating Process [Text] / W. B. Campbell // Paper Trade Journal. - 1932. - V.95. -№ 8. - P. 29-33.

23 Clark James, D. A. Fibrillation free water and fiber bonding [Text] /D. A. Clark James // Tappi. - 1969. -52. - №2. - P. 335-340.

24 Clark, I. D'A. The Univercal Theory of Beating [Text] /1. D'A. Clark // Paper Industry. - 1943. - V.25. - № 4. - P. 49-57.

23 Хинчин, Я. Г. О значении гемицеллюлоз в ЦБП [Текст] / Я. Г. Хинчин. - Бумажная пром-сть. -М., 1939. - № 12. - С. 4-16

24 Хинчин, Я. Г. О значении физико-химических факторов в производстве бумаги[Текст] / Я. Г. Хинчин // Бумажная пром-сть. - М., 1941. -№ 1.-С. 8-12.

25 Корда, И. Размол бумажной массы [Текст] / И. Корда, 3. Либнар, И. Прокоп. - М.: Лесн. пром-сть, 1967. - 402 с.

26 Никитин Н. И. Влияние слабого алкилирования на свойства целлюлозного волокна [Текст] / Н. И.Никитин, Н. И. Кленкова // Журн. прикладной химии. - 1951. - № 3. - С. 296-307.

27 Иванов, С. Н. Теория и практика размола [Текст] / С. Н. Иванов // Размол бумажной массы. - М.: Гослесбумиздат, 1956. - С. 5-21.

28 Перекальский, Н. П. Сущность процесса размола [Текст] / Н. П. Перекальский, В. Ф. Филатенков // Тр. ЛТИ ЦБП. - Вып. 4. - М., 1956. - С. 2132.

29 Кугушев, И. Д. Теория процессов отлива и обезвоживания бумажной массы [Текст]. -М.: Лесн. пром-сть, 1967. - 267 с.

30 Солечник, Н. Я. Вопросы деформации и размола технической целлюлозы [Текст] / Н. Я. Солечник, В. П. Аликин // Бумажная пром-сть. -1959. -№ 12. - С 7-8.

31 Солечник, Н. Я. Производство древесноволокнистых плит [Текст] / Н. Я. Солечник. - М.: Гослесбумиздат, 1963. - 337 с.

32 Хлебников, А. А. Исследование механизма размола массы в мельницах [Текст] / А. А. Хлебников, В. Ф. Пашинский // Тр. ЛТИ ЦБП. -М.,1967. - Вып.20. - С. 115-118.

33 Алашкевич, Ю. Д. Исследование гидродинамических явлений в процессе размола волокон в ножевых и размалывающих машинах [Текст]:

дис. канд. техн. наук: 05.06.03: утв. 24.11.1970 / Ю. Д. Алашкевич. - JL, 1970. - 143 с.

34 Алашкевич, Ю. Д. Основы теории гидродинамической обработки волокнистых материалов в размольных машинах [Текст]: дис. ... докт. техн. наук / Ю. Д. Алашкевич. - Красноярск, 1987. - 361 с.

35 Гончаров, В. Н. Теоретические основы размола волокнистых материалов в ножевых машинах [Текст]: дис. ... докт. техн. наук: 05.21.03 / В. Н. Гончаров. - Л., 1990 - 433 с.

36 Гончаров, В. Н. Машины для роспуска и безножевого размола бумажной массы [Текст] / В. Н. Гончаров, А. А. Гаузе, В. П. Аликин. - Л.: ЛТА, 1979.- 106 с.

37 Апсит, С. О. Бумагообразующие свойства волокнистых полуфабрикатов [Текст] / С. О. Апсит. - М.: Лесн. пром-сть, 1972. - 142 с.

38 Фотиев, С. А. Технология бумаги. Т. 1 [Текст]. - М.: Гослесбумиздат. - 1933. - 260 с.

39 Фляте, Д. М. Свойства бумаги [Текст] / Д. М. Фляте. - М.: Лесн. пром-сть, 1976. - 648 с.

40 Богоявленский, И. И. Технология бумаги [Текст]: т. 1 / И. И. Богоявленский. - М.: Гослесбумиздат, 1946. - 172 с.

41 Добровольский, Д. С. Роль механических воздействий при размоле целлюлозных материалов [Текст] / Д. С. Добровольский. - М., 1965. - 47 с.

42 Соловьева, Т. В. Превращения компонентов лигноуглеводной матрицы в технологии древесноволокнистых плит [Текст]: дис. ... докт. техн. наук / Т. В. Соловьева. - Минск, 1998. - 260 с.

43 Быстрицкий, И. Статистическая закономерность садкого помола [Текст]: дис. ... канд. техн. наук: 05.21.03 / И. Быстрицкий. - Л., 1939. - 187 с.

44 Иванов, С. Н. Размол бумажной массы / С. Н. Иванов, Л. Е.Аким. -М.: Гослесбумиздат, 1956. - 250 с.

45 Богоявленский, И. И. Технология бумаги. Т. 1 [Текст] / И. И. Богоявленский. - М.: Гослесбумиздат, 1946. - 172 с.

46 Марков, В. Г. Исследование гидравлического размола массы [Текст]: дис. ... канд. техн. наук / В. Г.Марков. - J1., 1949. - 111 с.

47 Терентьев, О. А. Гидродинамика волокнистых суспензий в целлюлозно-бумажном производстве [Текст] / О. А. Терентьев. - М.: Лесная пром-сть, 1980. - 248 с.

48 Легоцкий, С. С. Размалывающее оборудование и подготовка бумажной массы [Текст] / С. С. Легоцкий, В. Н. Гончаров. - М.: Лесн. пром-сть, 1990.-224 с.

49 О силовом воздействии ножевой гарнитуры конической мельницы [Текст] / А. А. Хлебников, В. Ф. Пашинский, В. Н. Гончаров, Э. А. Смирнова // Тр. ЛТИ ЦБП. - 1969. - Вып. 22. - С. 129-136.

50 Пашинский, В. Ф. Размол массы в конической мельнице [Текст] / В. Ф. Пашинский // Бумажная пром-сть. - 1968. - № 8. - С. 8-10.

51 Гаузе, А. А. Машины для размола и сортирования бумажной массы [Текст]: конспект лекций / А. А. Гаузе, В. Н. Гончаров. - Л., 1975. - 180 с.

52 Солечник, Н. Я. Теория размола в свете новых фактов [Текст] /Н. Я. Солечник, Л. Н. Антонович // Техническая информация по научно-исследовательским работам ЛТА им. С.М. Кирова. - Л., 1956. - Вып. 4. - № 39-40.-С. 33-35.

53 Перекальский Н.П. Влияние целлюлозной слизи на размол и крепость бумаги // Тр. ЛТИ ЦБП. - 1955. - Вып.З. - С.21-32.

54 Ласкеев, П. X. Производство древесной массы [Текст] / П. X. Ласкеев.-Л., 1967.- 180 с.

55 Joung, G. Н. The Relation between Hydration Capacity and Pentosan Content of soft wood Pulps [Text] / G. H. Joung, B. N. Rowland // Paper Irade Journal. - 1933. - V. 97. - № 15. - P. 44-46.

56 Simmonds, F. A. Resume of Recent Literature on Hydration Theories and Assotiated Phenomena [Text] /F. A. Simmonds // Paper Trade Journal. - 1935. -V.101.-№3.-P. 35-39.

57 Зотова, H. Изучение процесса размола бумажной массы [Текст] / Н. Зотова, Р. Грингауз // Тр. ВНИИБа. - М, 1932. - № 8. - С. 108-121.

58 Nakano, М. Physical Aspekt of Beating Results [Text] / M. Nakano // Paper Industry. - 1924. - V. 19. - № 10. - P. 38-48.

59 Gesell, W. H. Paper 24 [Text] / W. H. Gesell, J. Minor. - 1938. - P. 1519.

60 Porrwik, G. Pulp Par. Mag [Text] / G. Porrwik / Can.28. - 1924. - P. 133.

61 Остреров, M. А. Технология целлюлозно-бумажного производства [Текст] / М. А. Остреров, В. Е. Гурьянов, А. А. Леонович. - СПб.: Политехника, 2006. - С. 461 - 491.

62 Липцев, Н. В. Теоретические основы технологии древесноволокнистой массы и пути повышения эффективности производства древесноволокнистых плит [Текст]: автореф. дис. ... д-ра техн. наук: 05.21.03 / Н. В. Липцев. - Л., 1982. - 39 с.

63 Кац, Л. И. Технологические основы получения плит МДФ мокрым способом [Текст]: дис. ... канд. техн. наук: 05.21.03: защищена 2000 / Л. И. Кац. - Минск, 2000. - 131 с.

64 Ребрин, С. П. Технология древесноволокнистых плит [Текст] / С. П. Ребрин, Е. Д. Мерсов, В. Г. Евдокимов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Лесн. пром-сть, 1982. - 272 с.

65 Громов, А. И. Современное оборудование для изготовления древесноволокнистых плит средней плотности [Текст] / А. И. Громов, В. Б. Серов // Экспресс - информация: Зарубежный опыт. - М.: ВНИПИЭИлеспром, 1986. - 38 с. - (Плиты и фанера; вып.8).

66 Балмасов, Е. А. Исследование и разработка технологических основ производства древесноволокнистых плит с целью его оптимизации [Текст]: дис. ...д-ра техн. наук: 05.21.05 /Е. Я. Балмасов. - М., 1979.-327 с.

67 Чистова, Н. Г. Способы оценки качественных показателей древесных волокон при производстве ДВП сухим способом [Текст] /Н. Г. Чистова, В. Н. Матыгулина // Материалы и технологии XXI века: сб. ст. -Пенза, 2006. - С. 89-92.

68 ГОСТ 19592-80. Плиты древесноволокнистые. Методы испытаний [Текст]. - Взамен ГОСТ 19592-74; введ. 01.01.81. - М.: Изд-во стандартов, 1980.- Юс.

69 Новый лабораторный прибор для определения фракционного состава массы [Текст] // Экспресс-информация: Зарубежный опыт. - М.: ВНИИИЭПлеспром, 1966. - (Целлюлоза, бумага и картон; вып. 8).

70 Прокофьев, Н. С. Исследование и разработка метода оценки структурной неоднородности твердых древесноволокнистых плит [Текст]: дис. ... канд. техн. наук / Н. С. Прокофьев. -М., 1973. - 195 с.

71 Симонов, В. С. Разработка метода определения основных структурно-физических параметров бумаги на основе исследования ее механического поведения при одноосном растяжении [Текст]: дис. ... канд. техн. наук: 05.21.03 / В. С. Симонов. -М, - 1984. - 185 с.

72 Бекетов, В. Д. Повышение эффективности производства древесноволокнистых плит [Текст] / В. Д. Бекетов. - М.: Лесн. пром-сть, 1988.- 158 с.

73 Баженов, В. А. Технология и оборудование производства древесных плит и пластиков [Текст]: учеб. для техникумов / В. А. Баженов, Е. И. Карасев, Е. Д. Мерсов. - М.: Лесн. пром-сть, 1980. - 360 с.

74 Влияние некоторых конструктивных параметров ножевой гарнитуры дисковой мельницы на характер помола целлюлозы / Б. П. Матвеев, Л. Н. Антонович, Ю. Г. Бутко, А. И. Коршунов, M. М. Зуева // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 1971. - № 27. - С. 9-11.

75 Леонович A.A. Гибкие технологии древесных плит и диверсификация потребительских свойств продукции [Текст] / А. А. Леонович // Древесные плиты: теория и практика: 12-я междунар. науч.-практ. конф. / под ред. А. А. Леоновича. - СПб., 2009. - С. 16-21.

76 Кржижановская, С. Г. Производство древесных плит как стратегическая отрасль лесопромышленного комплекса России [Текст] / С. Г. Кржижановская // Состояние и перспективы развития производства древесных плит: тез. докл. - Балабаново: ВНИИДРЕВ, 2004. - С. 3-6.

77 Гончаров, В. Н. Силовые факторы в дисковой мельнице и их влияние на процесс размола [Текст] / В. Н. Гончаров // Бумажная пром-сть. -1971,-№5.-С. 12-14.

78 Симигин, П. С. О размоле и размалывающем оборудовании [Текст] / П. С. Симигин // Бумажная пром-сть. - 1970. - № 6. - С. 15-17.

79 Карасев, Е. И. Развитие производства древесных плит [Текст]: учеб. пособие для студентов спец. 260200,260300 / Е. И. Карасев. - 2-е изд. - М.: МГУЛ, 2002. - 127 с.

80 Мелони, Т. Современное производство древесностружечных и древесноволокнистых плит [Текст] / Т. Мелони; пер. с англ. В. В. Амалицкого и Е. И. Карасева. - М.: Лесн. пром-сть, 1982. -416 с.

81 Уголев, Б. Н. Определение реологических показателей древесины [Текст] / Б. Н. Уголев // Деревообрабатывающая пром-сть. - 1963. - № 2.

82 Уханова, Г. В. Изменение реологических свойств древесины в процессе гидротермической обработки при производстве древесноволокнистых плит [Текст] / Г. В. Уханова, П. X. Ласкеев, И. В. Липцев // Сб. тр. ВНИИДрев. - 1973. - Вып. 6. - С. 15-19.

83 Бекетов, В. Д. Характеристика древесных частиц как объекта сушки [Текст]: обзорная информ. / В. Д. Бекетов. - М.: ВНИПИЭИлеспром, 1985. -32 с. - (Плиты и фанера; вып. 10).

84 Гидродинамические явления при размоле волокнистых полуфабрикатов в ножевых размалывающих машинах [Текст]: монография / Ю. Д. Алашкевич, Н. С. Решетова, В. П. Барановский, JI. В. Кутовая. -Красноярск: СибГТУ, 2003. - 176 с.

85 Технология целлюлозно-бумажного производства. В 3 т. Том II/ Производство бумаги и картона. Ч. 2 Основные виды и свойства бумаги, картона, фибры и древесных плит. [Текст] / Коллектив авторов. - СПб.: Изд-во Полимертехника - 2006. -499 с.

86 Челышева, И. Н. Совершенствование технологии производства твердых древесноволокнистых плит повышенной водостойкости [Текст]: дис. ... канд. техн. наук / И. Н. Челышева. - Красноярск, 2007. - 151 с.

87 Ломакин, А.Д. Защита древесины и древесных материалов [Текст] / А.Д. Ломакин. - М.: Лесн. пром-сть, 1990. - 256 с.

88 Пат. 2033489 РФ, D 21 J3/00. Способ изготовления биостойкой древесноволокнистой плиты [Текст] / М.П. Гаврилов (РФ). - № 4939914/12; заявл. 30.05.1991; опубл. 20.04.1995. Бюл. № 24. - 8 с.

89 Иванов, Ф.М. Биоповреждения в строительстве [Текст] / Ф.М. Иванов; под ред. С.Н.Горшина. - М.: Стройиздат, 1984. - 320 с.

90 Пат. 2083359 РФ, В 27N1/00. Способ изготовления древесноволокнистой плиты [Текст] / Кристен Сефстрем (SE), Арон Микаэльсон (SE), Ларс-Аке Линдстрем (SE), Томас Олофссон (SE). - № 94046252/04; заявл. 04.05.1993; опубл. 10.07.1997. Бюл. № 03. - 4с.

91 Пат. 2010702 РФ, B27N3/04, В27КЗ/04, C08L97/02. Состав для производства изделий типа мягких древесноволокнистых плит [Текст] / Е.В. Байбарисов (РФ). - № 527395/05; заявл. 18.12.1991; опубл. 15.04.1994. Бюл. № Ц.-8 с.

92 Багаев, A.A. Основы технологии древесноволокнистых плит из массы высокой концентрации [Текст] / A.A. Багаев // Деревообрабатывающая пром-сть.- 1994. - № 5. - С. 22-27

93 A.C. 294757 СССР Состав для пропитки древесноволокнистых плит [Текст] / Е.А. Гаврилиди, Н.С. Демедченко, А.Ф. Золкин. - 1971. - Бюл. № 7

94 Леонович A.A. Огнезащита древесных плит и слоистых пластиков [Текст] / A.A. Леонович, Г.Б. Шалун. - М.: Изд-во «Лесная пром-сть», 1974. -128 с.

95 Леонович, A.A. Древесные плиты специального назначения [Текст]: Учебное пособие / A.A. Леонович. - СПб.: Издательский дом Герда, 2007. -96 с.

96 A.c. 2352601 RU Способ получения теплоизоляционного и огнестойкого многослойного комбинированного полимерного покрытия [Текст] / В.В. Беляев, И.М. Федотов. - 2009

97 Vandersall H.L. Firea Flam. 1971. V.2 April. P.97-140

98 Rayham, E.A. Fibre building board, fire and future [Text] / E.A. Rayham // Fire Prot. Rev. - 1975. - vol. 38. - № 411. - P. 67-74.

99 Шапиро А.Д. Способы придания древесноволокнистым плитам огнезащитных свойств [Текст] / А.Д. Шапиро, Н.С. Демченко. - М.- 1962. -56 с

100 Леонович A.A. Огнезащита древесноволокнистых плит с применением солей ортофосфорной кислоты. [Текст] / A.A. Леонович, Н.Я. Солечник. Сб. «Материалы научно-технической конференции ЛТА». - Л. -1966.-С. 64-70

101 A.C. 195626 Способ изготовления твердых древесноволокнистых плит [Текст] / Солечник Н.Я., Леонович A.A. Бюллютень № 10, 1967

102 Забродкин А.Г. Получение трудносгораемых древесностружечных плит [Текст] / А.Г. Забродкин, Л.И. Хитрова, Н.С. Соломатин. - Сб. «Новое в технике и технологии древесностружечных плит» . - М. - 1972. - С. 72-76

103 Каталог Минералов. RU [Электронный ресурс]: виртуальная коллекция минералов и драгоценных камней: база данных содержит фотографии, описания и тематические статьи по минералогии и истории камня. - М., 2005. - Режим доступа: www.catalogmineralov.ru.

104 ТУ 5767-014-01-2006. Плиты вермикулитовые. Технические условия. Введен с 01.05.2006 [Текст] - Железногорск, 2006. - 8 с.

105 Ребрин, С.П. Технология ДВП [Текст] / С.П. Ребрин, Е.Д. Мерсов, Е.Д. Евдокимов. -М: Лесн. пром-сть, 1982.- 272 с.

106 Чистова, Н. Г. Размол древесноволокнистой массы на промышленных установках при производстве ДВП [Текст]: дис. ... канд. техн. наук: 05.21.03: защищена 20.12.2000 / Н. Г. Чистова. - Красноярск, 2000. - 170 с.

107 Пижурин, А. А. Моделирование и оптимизация процессов деревообработки [Текст]: учебник / А. А. Пижурин, А. Н. Пижурин. - М.: МГУЛ, 2004. - 375 с.

108 Пен, Р. 3. Статистические методы в бумажном производстве [Текст] / Р. 3. Пен, Э. М. Менчер. - М.: Лесн. пром-сть, 1978. - 120 с.

109 Гмурман, В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика [Текст]: учеб. Пособие для ВУЗов / В.Е. Гмурман. - М.: Высш.шк., 2005. -479 с.

110 Пижурин, А.Н. Исследование процессов деревообработки [Текст] / А.Н. Пижурин, М.С. Розенблит. - М.: Лесн. пром-сть, 1984. - 200 с.

111 Матыгулина, В. Н. Влияние конструктивных параметров размольной установки на качество древесного волокна и прочностные показатели MDF [Текст] / В. Н. Матыгулина, Н. Г. Чистова, Ю. Д. Алашкевич // Химия растительного сырья. - 2007. - № 2. - С. 107 - 111.

112 Боровиков, В. П. STATISTIC А. Статистический анализ и обработка данных в среде Windows [Текст] / В. П. Боровиков, И. П. Боровиков. - М., 1998.-605 с.

113 ГОСТ 4598-86 (СТ СЭВ 4188-83). Плиты древесноволокнистые. Технические условия [Текст]. - Взамен ГОСТ 4598-74; введ. 31.01.86 - М.: Изд-во стандартов, 1986. - 14 с.

114 ГОСТ 12.1.044-89*. Пожаро-взрывоопасность веществ материалов. Номенклатура показателей и методы их определения [Текст] Взамен 12.1.044 — 84; введ. 01.01.91 -М.: Изд-во стандартов, 2001. - 106 с