Термомодификация древесного наполнителя в производстве древесно-полимерных композитов на основе полилактида тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.21.05, кандидат наук Сабирова Гульназ Альбертовна

• Сабирова Гульназ Альбертовна
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Сабирова Гульназ Альбертовна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ПРЕДОБРАБОТКИ ДРЕВЕСНОГО СЫРЬЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.1 Древесный наполнитель в производстве полимерных композиционных материалов

1.2 Термическая обработка измельченной древесины в производстве композиционных материалов

1.3 Анализ исследований использования биополимеров в производстве ДПК

1.4 Постановка задач исследования

ГЛАВА II. РАЗРАБОТКА МЕТОДА РАСЧЕТА ПРОЦЕССОВ ТЕРМИЧЕСКОГО МОДИФИЦИРОВАНИЯ ИЗМЕЛЬЧЕННОЙ ДРЕВЕСИНЫ В ПЛОТНОМ СЛОЕ

2.1 Физическая картина процесса

2.2 Формализация процесса

2.3 Математическое описание процесса термической обработки измельченной древесины в плотном слое в условиях туннельных реакторов

2.4 Описание экспериментальной установки

2.5 Математическое моделирование и экспериментальное исследование процессов, протекающих при термической обработке измельченной

древесины в плотном слое

ГЛАВА III. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИТА НА ОСНОВЕ ПЛА И ТЕРМОМОДИФИЦИРОВАННОЙ ДРЕВЕСИНЫ

3.1 Объекты и методы исследований

3.1.1 Характеристика исходного сырья

3.1.2 Подготовка образцов композита

3.1.3 Методика проведения экспериментальных работ

3.2 Обсуждение результатов

ГЛАВА IV. ПРОМЫШЛЕННАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ТЕРМИЧЕСКОЙ МОДИФИКАЦИИ ИЗМЕЛЬЧЕННОЙ ДРЕВЕСИНЫ В ПРОИЗВОДСТВЕ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПЛА

4.1 Определение показателя текучести расплава

4.2 Исследование влияния пигментов на ДПК

4.2.1 Исследование адгезионных свойств покрытий

4.3 БОМ-печать изделий

4.4 Литье под давлением

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И ИНДЕКСЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Термомодификация древесного наполнителя в производстве древесно-полимерных композитов на основе полилактида»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Важность синтетических полимеров на основе нефти и газа, достигнутая за последние десятилетия, не вызывает сомнений. Фактически, глобальный рынок термопластов составляет около 10 % мировой химической промышленности и демонстрирует один из самых важных темпов роста мировой экономики. Преимущества синтетических полимеров связаны с их физико-химическими свойствами, простотой производственного процесса, дешевизной и универсальностью применения.

Однако, рост населения и высокий спрос на пластмассовые изделия являются причиной постоянного увеличения образования пластиковых отходов и, как следствие, загрязнения окружающей среды. К основным способам утилизации полимерного мусора относятся пиролиз, вторичная переработка и захоронение на полигонах. Однако каждый из этих методов имеет свои недостатки. Так, пиролиз сопровождается выбросами в атмосферу вредных газообразных веществ; вторичной переработке подвергаются не все полимерные материалы, кроме того, затруднен их сбор и сортировка; а захоронение на полигонах мало эффективно тем, что период разложения полимеров составляет от нескольких десятков до сотен лет, что ведет к экологическому кризису.

С целью решения проблемы полимерного мусора в настоящее время широкое внимание уделяется разработке материалов, пригодных для создания различных изделий, при соответствующих условиях подвергающихся биоразложению с образованием безвредных для природы веществ. Одним из основных перспективных и многообещающих биоразлагаемых материалов на основе микробиологически синтезированных полимеров является полилактид - водостойкий, эффективно компостируемый, биоразлагаемый до углекислого газа, воды и метана [121].

Однако даже несмотря на современную технологию производства полилактида, позволяющую получать его методом синтеза, его стоимость в

среднем в два раза превышает стоимость синтетических аналогов на основе нефти и газа, поэтому актуальной является задача снижения стоимости изделий из ПЛА, одним из методов решения которой является введение в полимерную композицию различных наполнителей.

Среди наполнителей органического происхождения, таких как джутовые, льняные, сизалевые и целлюлозные волокна, наибольшее распространение получила древесная мука благодаря таким свойствам, как малая плотность, низкая стоимость, возобновляемость, перерабатываемость и биоразлагаемость [90].

На сегодняшний день известно достаточное количество работ [1, 14, 21, 22, 24, 44] по разработке композиционных материалов на основе полимеров и древесного наполнителя, основными направлениями исследований которых являются различные добавки, вводимые в композицию для улучшения взаимосвязи между связующим и наполнителем [11, 13, 58, 85], и модификация наполнителя с целью придания ему конкретных свойств [2, 4, 9, 44, 69, 72, 78, 89, 98, 127]. При этом в последние годы в вопросе модификации древесного наполнителя особое внимание уделяется процессу термической обработки, позволяющей повышать устойчивость древесины к гниению, влаго- и водостойкость, придавать древесине размерную стабильность при перепадах влажности и температуры окружающей среды [5, 6, 10]. Однако, исследований в области использования в качестве наполнителя древесной муки, подвергнутой предварительной термической модификации, в ДПК на основе полилактида в настоящее время до сих пор нет.

Кроме того, процесс термической обработки измельченного древесного сырья в большинстве своем носит эмпирический характер, а теоретические исследования касаются таких аппаратов как реакторы барабанного, тарельчатого, шнекового, ленточного и других типов. В то же время одним из наиболее простых и дешевых аппаратов, реализующих процесс термической обработки, являются реакторы туннельного типа с обработкой сырья в плотном слое, которые в настоящее время не изучены.

Таким образом, теоретические и экспериментальные исследования процесса термической обработки измельченного древесного материала в плотном слое, а также изучение влияния предварительной термической модификации наполнителя на композиционный материал на основе полилактида является актуальной задачей как с научной, так и с практичной точки зрения.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 19-33-90249 «Композитный состав на основе экологически чистых материалов для BD-принтеров», а также в рамках соглашения №2 13840ГУ/2018 «Разработка биоразлагаемых композитов для производства упаковочных материалов на основе полилактида и термомодифицированных древесных отходов» по программе «УМНИК» и хозяйственного договора «Разработка биоразлагаемой упаковки для твердых пищевых добавок» № 98-19 «ТехноСтарт».

Степень разработанности темы. Вопросам разработки композиционных материалов на основе биоразлагаемых полимеров посвящено немалое количество работ российских и зарубежных авторов: Чубинского А.Н., Галяветдинова Н.Р., Говядина И.К., Шкуро А.Е., Вильданова Ф.Ш., Выдриной Т.С., Сафина Р.Р., Закировой А.Ш., Sykacek E., Schlager W., Mundigler N., Szostak M., Andrzejewski J., Mengeloglu F., Gardner D., Kurt R., O'Neill Sh., Sauerbier P., Renner G., Militz H. и др.

Проблемам рационального использования древесного сырья в производстве ДПК посвящены работы Валеева И.А., Хасаншина Р.Р., Артемова А.В., Файзуллина И З., Бурындина В.Г., Глухих В.В., Ершова А.С., Стародубцевой Е.А., Ишкова А.В., Касперовича О.М., Кривоногова П.С., Мусина И.Н., Шкуро А.Е., Тамби А.А., Якубовского С.Ф., Стародубцевой Л.М., Haque M., Xue Y., Veazie D., Glinsey C., Wright M., Chan C.-M., Vandi L.-J., Pratt S., Halley P.-J. и др.

Влияние размера частиц древесного наполнителя в полимерных композитах исследовалось в работах Глазкова С.С., Титунина А.А.,

Файзуллина И.З., Городничининой М.Ю., Артемова А.В., Ермолина В.Н., Титова С.А., Васильева С.Б., Migneault L., Kuo O., Leu T., Peltola P., Bledzki N., Maiti V., Sain O., Rahman Kh.-S и др.

Вопросам влияния предварительной термической модификации древесного наполнителя на свойства древесно-полимерных композиционных материалов посвящены работы Салимгараевой Р.В., Тимербаевой А.Л., Файзуллина И.З., Сафина Р.Р., Варанкиной Г.С., Аминова Л.И., Беляковой Е.А., Вольфсона С.И., Зиятдиновой Ю.Н., Кайнова П.А., Birinci E., Yang T.-C., Adebayo G.O., Ayrilmis N., Tavasoli F., Hassan A., Yahya R., Sarih N.M. и др.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является исследование процесса термической обработки измельченной древесины в плотном слое в реакторах туннельного типа и обоснование использования исследуемого метода модификации свойств древесного сырья в производстве древесно-наполненных композиционных материалов на основе полилактида.

В соответствии с поставленной целью исследования проводились в следующих направлениях:

1) анализ состояния проблемы термической обработки измельченной древесины и использования биополимеров в производстве древесно-полимерных композиционных материалов;

2) разработка математической модели, проведение экспериментальных исследований и математического моделирования процесса термомодифицирования измельченного древесного сырья в плотном слое в условиях реакторов туннельного типа;

3) исследование физико-механических, эксплуатационных, технологических, адгезионных свойств древесно-наполненных образцов ДПК на основе полилактида и древесного наполнителя с различной степенью термической обработки;

4) опытно-промышленная проверка результатов исследований производства композиционных материалов на основе термомодифицированного древесного наполнителя и обоснование экономической целесообразности.

Предмет и объект исследования. Предметом исследования является технология термической обработки измельченной древесины в реакторах туннельного типа в производстве ДПК на основе полилактида. Объектами исследования являются измельченная древесина, в частности древесная мука, и композиционный материал на основе древесного сырья, прошедшего термическую обработку.

Методологическая, теоретическая и эмпирическая база исследования. Методологической базой исследования являются теоретические и экспериментальные данные по механизму процесса теплопереноса в конвективном теплоносителе в рабочей зоне туннельного реактора, теплообмена с материалом и теплопереноса внутри плотного слоя измельченного материала в ходе высокотемпературной обработки. В работе использованы методы математического и физического моделирования. Теоретической базой исследований являлись работы ученых по модификации свойств измельченной древесины как сырья в производстве композиционных материалов. Эмпирическую основу составляли изыскания физико-механических свойств объектов исследования.

Научные результаты, выносимые на защиту. В процессе выполнения работы лично соискателем получены следующие научные результаты:

1. Математическая модель процессов термической обработки измельченной древесины в реакторах туннельного типа, позволяющая определить параметры технологического оборудования и рациональные режимы в зависимости от требуемой степени обработки.

2. Результаты исследования процесса термической обработки измельченной древесины в реакторах туннельного типа с указанием основных факторов, влияющих на качество обработки древесного сырья.

3. Результаты исследования физико-механических, эксплуатационных, технологических свойств композиционного материала, полученного на основе древесного наполнителя, прошедшего термическое модифицирование.

4. Результаты опытно-промышленной апробации производства композиционных материалов на основе термомодифицированного древесного наполнителя и ПЛА и обоснование экономической целесообразности.

Научная новизна результатов работы. Работа содержит научно-обоснованные технические и технологические решения, направленные на термическую обработку измельченного древесного сырья в производстве ДПК на основе ПЛА:

1. Разработано математическое описание процесса термической обработки измельченной древесины в плотном слое в условиях туннельных реакторов, позволяющее определить параметры технологического оборудования и рациональные режимы в зависимости от степени термической обработки.

2. Впервые определены физико-механические (плотность; твердость; прочность при растяжении, изгибе и сжатии; ударная вязкость), эксплуатационные (гигроскопичность; теплостойкость; химическая и биологическая стойкость; стойкость к УФ-воздействию), технологические (показатель текучести расплава) и адгезионные свойства образцов ДПК на основе полилактида и древесного наполнителя в зависимости от его концентрации и степени термической обработки.

3. Установлено, что повышение степени термической обработки наполнителя до 240 °С позволяет увеличить наполнение полимера до 50 мас.% без ущерба технологическим параметрам процесса 3D-печати и литья под давлением в производстве изделий из древесно-наполненных композитов; повысить предел прочности при сжатии в 1,8 раза, при статическом изгибе - в 1,3 раза.

Теоретическая и практическая значимость работы. Теоретическая значимость представленной работы заключается в разработке математической

модели термической модификации древесного наполнителя в плотном слое в условиях туннельных реакторов, позволяющей определить влияние основных параметров оборудования на производительность и равномерность обработки материала, а также в установлении целесообразности использования предварительной термической обработки древесного сырья в производстве древесно-полимерных композиционных материалов.

Практическая значимость работы заключается в разработке состава композитного материала, применяемого для литья под давлением и в аддитивных технологиях, в частности повышение степени термической обработки наполнителя до 240 °С позволяет увеличить наполнение полимера до 50 мас.% без ущерба технологическим параметрам процесса 3D-печати и литья под давлением в производстве изделий из древесно-наполненных композитов. Разработана инженерная методика расчета цветовых характеристик композитного состава, включающего полилактид и органический пигмент, в зависимости от степени термической обработки наполнителя.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности.

Основные результаты диссертационной работы соответствуют п. 2 «Разработка теории и методов технологического воздействия на объекты обработки с целью получения высококачественной и экологически чистой продукции» и п. 4 «Разработка операционных технологий и процессов в производствах: лесопильном, мебельном, фанерном, древесных плит, строительных деталей и при защитной обработке, сушке и тепловой обработке древесины» из паспорта специальности 05.21.05 «Древесиноведение, технология и оборудование деревопереработки».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались:

- на международных конференциях: «Синтез и исследование свойств, модификация и переработка высокомолекулярных соединений» (Казань, 2021); «Современные материалы, техника и технологии» (Курск, 2018 г.);

«World scientific discoveries-2019» (Кемерово, 2019 г.); «Актуальные проблемы биологии и экологии» (Грозный, 2019 г.); «Приоритетные направления инновационной деятельности в промышленности» (Казань, 2020 г.); «Инженерные и информационные технологии, экономика и менеджмент в промышленности» (Волгоград, 2020 г.); «Новые импульсы развития: вопросы научных исследований» (Саратов, 2020 г.); «Инновационные материалы и технологии в дизайне» (Санкт-Петербург, 2020 г.); «Results of scientific solutions-2020» (Ростов-на-Дону, 2020 г.); «Energy Systems Environmental Impacts» (Saint-Petersburg, 2020 г.); «Applied Physics, Information Technologies and Engineering» (Красноярск, 2019 г.); «International Scientific Conference on FarEastCon» (Владивосток, 2019 г.); «International Multidisciplinary Scientific Geoconference» (Албена, Болгария, 2019 г.); «International Conference on Industrial Engineering» (Сочи, 2021 г.);

- на всероссийской конференции «Научное творчество молодежи -лесному комплексу России» (Екатеринбург, 2021 г.);

- на научных сессиях по технологическим процессам ФГБОУ ВО «КНИТУ» (Казань, 2019-2021 г.).

Результаты исследований отмечены: специальной государственной стипендией Республики Татарстан (Указ Президента Республики Татарстан от 19 декабря 2019 года № УП-772), стипендией Правительства Российской Федерации по приоритетным направлениям подготовки (2020 г.), дипломом победителя конкурса научно-исследовательских проектов аспирантов КНИТУ «ТехноСтарт» (2019), программы «УМНИК» (2018).

Личный вклад автора в работу заключается в выборе темы, формировании цели и задач исследования, в организационно-техническом планировании и проведении исследований, в обработке и интерпретации полученных результатов, обобщении их в виде статей и докладов, формулировке научных выводов.

Достоверность полученных результатов подтверждается их сопоставимостью с основными положениями теории тепломассопереноса,

мировым опытом в области рационального использования древесного сырья и производства древесно-полимерных композиционных материалов, а также комплексным подходом в проведении физико-химических методов исследования и использованием поверенного оборудования. Расхождения теоретических и экспериментальных данных находятся в пределах 17 %.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 26 печатных работ, в том числе 4 статьи, индексируемые в системе Scopus, 2 статьи, индексируемые в системе Web of Science, 7 статей в рецензируемых научных изданиях из Перечня ВАК, 1 патент на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Научная работа содержит 135 с. машинописного текста, 56 рис., 8 табл.

ГЛАВА I. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ТЕХНОЛОГИИ

ТЕРМИЧЕСКОЙ ПРЕДОБРАБОТКИ ДРЕВЕСНОГО СЫРЬЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.1 Древесный наполнитель в производстве полимерных композиционных материалов

Наполнитель как один из компонентов играет важную роль в формировании основных характеристик композиционного материала. От вида, формы и размеров частиц наполнителя в значительной степени зависят механические, эксплуатационные и технологические свойства композитов.

Качественный наполнитель должен характеризоваться следующими основными свойствами: высоким уровнем физико-механических показателей, термо- и химической стойкостью, низким водопоглощением и стоимостью, отсутствием вредных примесей, хорошей совместимостью с термопластом и способностью диспергирования в нем с образованием однородной композиции [57, 90, 124]. При этом должна решаться одна из главных экологических проблем - рациональное использование природных ресурсов.

Из органических наполнителей наибольшее распространение получила измельченная до 0,01-1 мм древесина - древесная мука. По сравнению с традиционными неорганическими наполнителями (стекловолокно, керамика) древесная мука обладает такими преимуществами, как низкая средняя плотность, хорошая смачиваемость, низкая стоимость, нетоксичность, широкая доступность, возобновляемость, легкость обработки.

Древесная мука часто вводится в полимерные расплавы, особенно в полиэтилен и полипропилен, в качестве недорогого наполнителя для изменения механических свойств ДПК, например, повышения твердости без чрезмерного увеличения плотности, поскольку древесина обладает большей твердостью, чем термопласты, обычно используемые в качестве матриц. Кроме того, волокна древесины и целлюлозы могут вызывать рост кристаллов

в полиолефинах, что приводит к образованию транскристаллического слоя, влияющего на механические характеристики [55, 126]. Однако пределы прочности при растяжении и изгибе в лучшем случае сохраняются, но чаще снижаются при отсутствии связующего агента.

В литературе [4, 11, 21, 51] отмечается, что на физико-механические и технологические свойства композиционного материала значительное влияние оказывает межфазная связь между наполнителем и матрицей. Так, влажность оказывает существенное влияние на переработку ДПК. Древесина - пористый материал, состоящий из целлюлозы, лигнина, гемицеллюлозы и незначительного количества экстрактивных веществ. Основные химические компоненты стенки содержат гидроксильные и другие кислородсодержащие группы, которые способствуют высокой гигроскопичности, которая, в свою очередь, может вызывать проблемы как при производстве, так и при эксплуатации конечного продукта [3]. Содержание влаги в частицах древесного наполнителя в естественных условиях достигает от 5 до 12 %, которая должна быть удалена до или во время смешения с термопластом.

С одной стороны влага, находящаяся в композитном расплаве, является естественным пластификатором, улучшающим литьевые свойства компаунда. При переработке материала повышенной влажности значительно падает давление впрыска и нагрузка на шнек литьевой машины [126].

Однако в то же время при высоких температурах жидкость, содержащаяся в волокнах целлюлозы, превращается в пар, вспенивая расплав композита, влияя при этом на структуру материала: образуются поры, способствующие снижению плотности конечного изделия. Поэтому во избежание таких дефектов содержание влажности в древесине не должно превышать 5 %.

Кроме того, поглощение и десорбция влаги в ДПК имеет место уже и при эксплуатации готового изделия и сопровождается изменением его внешнего объема и массы. Материал сжимается или набухает, когда включенная древесина сушится или впитывает воду - отсутствие

стабильности размеров является основным недостатком таких материалов. Поскольку вследствие многократного набухания и усадки древесных частиц нарушается их адгезия с полимером, в результате в композитном материале образуются микротрещины [92, 95]. В этой связи снижение давления набухания древесного наполнителя в ДПК является для исследователей актуальной задачей, решение которой видится в нескольких направлениях, поскольку поглощение воды зависит от многих переменных, включая концентрацию, размер частиц древесной муки, тип матрицы и добавки в виде связующих агентов, а также способа обработки древесного наполнителя.

В ряде литературных данных [20, 40, 82, 83, 91, 94, 97, 99, 109-111, 117, 132] приводится информация, что порода древесины не влияет на свойства композитов, а большее влияние оказывает размер и форма частиц, а также концентрация древесного наполнителя, которая в большинстве случаев составляет менее 50 мас. %.

На тонкостенные детали, полученные литьем под давлением, может сильно влиять размер волокон внутри расплава, в частности на характеристики текучести компаунда [56]. Влияние морфологии наполнителя на свойства ДПК активно исследовалось в работах зарубежных авторов.

Adhikary K.B. и др. [97] определили значительное влияние размеров частиц целлюлозы из химико-термомеханической массы в соединениях с полиэтиленом высокой плотности. Композиты с самыми тонкими волокнами (L/D = 21,3) имели самые высокие показатели прочности на разрыв (+33,7 %) и модуль упругости (+150 %), но также самое высокое водопоглощение по истечении 1500 часов (5,3 %) по сравнению с менее тонкими волокнами (L/D= 8,3).

Fernandes E.G. и др. [111] классифицировали три различные фракции (<125, 125-180 и 180-250 мкм) измельченной древесины пихты китайской (Cunninghamia lanceolata). Наполнитель смешивали с полипропиленом и стеаратом цинка в качестве смазки при соотношении древесной муки/полимерной матрицы/полипропилена малеинового ангидрида/стеарата

цинка 47:47:3:3. В результате фракционирование частиц не привело к значительной разнице в отношении прочности при растяжении ДПК. Однако установлено, что прочность на разрыв немного снизилась с увеличением длины частиц.

Haque Md. M.-U. [117] по аналогии с Femandes E.G. исследовал тот же фракционный состав елово-сосново-пихтовой муки с теми же пропорциями компонентов ДПК. Было обнаружено, что использование более тонкой древесной муки может улучшить прочность ДПК на растяжение и изгиб. Авторы пришли к выводу, что более крупные частицы древесной муки в ДПК приводят к большему поглощению влаги, более высокому набуханию толщины и большему снижению модуля упругости при растяжении, а также использование крупных частиц древесной муки, по-видимому, приводит к более слабому сцеплению с полимерами.

Faruk O. и др. [109] установили, что мелкие частицы древесной муки со средним размером частиц 0,24-0,35 мм обеспечивают высокую удельную площадь поверхности и распределяются более однородно по сравнению с более длинными волокнами. Таким образом улучшается совместимость наполнителя и матрицы. Благодаря этому уменьшаются набухание и разрывы, возникающие во время обработки.

Bledzki A.K. и др. [110] использовали образцы из ПВД и древесной муки кедра двух фракций (<180 и 355-425 мкм) для литья под давлением с объемным содержанием наполнителя 0-14 об.%. Авторы сообщили, что наполнители с более мелкими частицами вызывают меньшее снижение показателя текучести расплава. Следует отметить, что в отличие от показателей прочности при растяжении, ударная вязкость композитов, наполненных мелкими частицами, хуже, чем у композитов с крупными частицами.

Ayrilmis N. и др. [99] использовали древесную муку породы осина фракцией 0,35 и 0,55 мм со средним соотношением сторон от 8,5 до 10,5. Образцы ДПК отливали из полипропилена, связующего и стабилизатора.

Авторы также обнаружили, что на прочность и модуль упругости при растяжении положительно влияет меньший размер частиц наполнителя, однако при этом наблюдается снижение ударной вязкости. Также было установлено, что наилучший армирующий эффект касательно прочности при растяжении достигается при концентрации наполнителя около 30 мас.%, когда обеспечивается наилучшая адгезия между компонентами.

Rahman Kh.-S. и др. [132] исследовали влияние размера частиц и соотношения компонентов смеси на физическо-механические свойства ДПК, водопоглощение, набухание и стойкость к гниению. Образцы были изготовлены из древесных частиц размерами 0,5-1,0 и 1,01-2,0 мм из породы альбиция и переработанного полиэтилентерефталата методом плоского прессования. Результаты исследований позволили выявить влияние размера и концентрации частиц наполнителя на плотность ДПК: при увеличении размеров частиц измельченной древесины плотность снизилась на 6 %, а увеличение содержания наполнителя с 40 до 70 мас.% способствовало уменьшению плотности на 29 %. Также было установлено, что с увеличением содержания и уменьшением размера частиц наблюдается постепенное увеличение показателей водопоглощения и набухания. Кроме того, самый высокий показатель модуля упругости (2,570 ГПа) был обнаружен у образцов ДПК, изготовленных из крупных древесных частиц в соотношении компонентов древесный наполнитель/ПЭТ 50:50. Касательно стойкости к гниению было установлено, что ДПК с высоким содержанием ПЭТ и наполненные более крупными частицами древесины, имеют лучшую стойкость к гниению.

Как уже отмечалось выше, одним из направлений исследований и прикладных разработок по снижению гигроскопичности древесного наполнителя в производстве ДПК является предварительная обработка древесных частиц.

Предварительная обработка и модификация древесины хорошо известны в литературе как способы регулирования физико-механических,

эксплуатационных, декоративных свойств материала [6, 44, 87, 89, 98]. Общие методы модификации включают щелочную, термическую обработку, а также химическую модификацию, такую как ацетилирование.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Сабирова Гульназ Альбертовна, 2021 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Абдрахманова, Л.А. Древесно-полимерные композиты на основе поливинилхлорида / Л.А. Абдрахманова, Р.К. Низамов // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. - 2013. - № 2. - С. 20-23.

2. Абдуллин, И.Ш. Модификация древесных опилок высокочастотным разрядом пониженного давления для создания древесно-композиционных материалов / И.Ш. Абдуллин, И.Х. Аминов, Л.И. Аминов [и др.] // Вестник Казанского технологического университета. - 2002. - № 1-2. - С. 63-68.

3. Азаров, В.И. Химия древесины и синтетических полимеров: учебник для вузов / В.И. Азаров, А.В. Буров, А.В. Оболенская. - СПб.: СПбЛТА, 1999. - 628 с.

4. Аминов, Л.И. Совершенствование технологии производства композиционных материалов на основе древесных наполнителей и минеральных вяжущих: дис. ... канд. тех. наук: 05.21.05 / Аминов Ленар Илдарович; Казанский государственный технологический университет. -Казань, 2011. - 155 с.

5. Ахметова, Д.А. Обзор исследований по термомодифицированию древесины / Д.А. Ахметова, А.В. Сафина, Т.О. Степанова // Деревообрабатывающая промышленность. - 2015. - № 4. - С. 28-34.

6. Ахметова, Д.А. Разработка энергосберегающей технологии термомодифицирования древесины: дис. ... канд. тех. наук: 05.14.04; 05.21.05 / Ахметова Дина Анасовна; Казанский государственный технологический университет. - Казань, 2009. - 158 с.

7. Балашов, А.В. Исследование прочности изделий, полученных методом 3Э-печати / А.В. Балашов, А.О. Черданцев, Е.А. Новиковский [и др.] // Ползуновский вестник. - 2016. - № 2. - С. 61-64.

8. Балашов, А.В. Исследование структуры и свойств изделий, полученных 3Э-печатью / А.В. Балашов, М.И. Маркова // Инженерный вестник Дона. - 2019. - № 1 (52). - С. 66.

9. Белякова, Е.А. Исследование древесно-полимерных композитов на основе термомодифицированной древесины / Е.А. Белякова, Т.А. Бодылевская// Деревообрабатывающая промышленность. - 2014. - №2 4. -С. 15-21.

10. Белякова, Е.А. Термомодифицирование твердых пород древесины в жидкостях: дис. ... канд. тех. наук: 05.21.05 / Белякова Елена Александровна; Казанский государственный технологический университет. - Казань, 2012. -182 с.

11. Валеев, И.А. Исследование влияния наполнителя и связующего на физико-механические свойства древесно-полимерного композита / И.А. Валеев // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. -Т. 17. - № 10. - С. 40-42.

12. Вильданов, Ф.Ш. Биоразлагаемые полимеры - современное состояние и перспективы использования / Ф.Ш. Вильданов, Ф.Н. Латыпов, П.А. Красуцкий [и др.] // Башкирский химический журнал. - 2012. - Т. 19. -№ 1. - С. 135-139.

13. Вольфсон, С.И. Физико-механические и реологические характеристики древесно-полимерных композитов на основе термически и механически модифицированного наполнителя / С.И. Вольфсон, И.З. Файзуллин, И.Н. Мусин [и др.] // Пластические массы. - 2015. - № 5-6. -С. 39-43.

14. Выдрина, Т.С. Исследование возможности получения биоразлагаемых древесно-полимерных материалов / Т.С. Выдрина, А.В. Артемов, А.Е. Шкуро [и др.] // Вестник Технологического университета. - 2019. - Т. 22. - № 12. - С. 15-18.

15. Галяветдинов, Н.Р. Термическая обработка древесины в производстве строительных материалов / Н.Р. Галяветдинов, Р.Р. Сафин, Р.Т. Хасаншина // Деревообрабатывающая промышленность. - 2017. - С. 3742.

16. Галяветдинов, Н.Р. Исследование биоразлагаемых древесно-наполненных композиционных материалов на основе полилактида / Н.Р. Галяветдинов, Г.А. Сабирова, Р.Р. Сафин [и др.] // Деревообрабатывающая промышленность. - 2019. - № 3. - С. 61-68.

17. Галяветдинов, Н.Р. Исследование скорости деградации древесно-наполненных ПЛА композитов в кислых и щелочных растворах / Н.Р. Галяветдинов, Г.А. Сабирова, Р.З. Хайруллин [и др.] // Деревообрабатывающая промышленность. - 2019. - № 4. - С. 62-68.

18. Галяветдинов, Н.Р. Исследование физико-механических свойств древесно-наполненных композитов на основе полилактида с целью создания биоразлагаемых упаковок / Н.Р. Галяветдинов, Р.Р. Сафин, Г.А. Талипова [и др.] // Деревообрабатывающая промышленность. - 2018. - № 4. - С. 12-18.

19. Галяветдинов, Н.Р. Разработка древесно-наполненного композитного состава для 3D принтеров / Н.Р. Галяветдинов, Г.А. Талипова, Р.Р. Сафин [и др.] // Деревообрабатывающая промышленность. - 2019. - №2 1. -С. 33-39.

20. Глазков, С.С. Влияние фракционного состава наполнителей на физико-химические свойства композиционных материалов / С.С. Глазков, А.А. Измайлов, В.К. Астанин // Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Физико-химические проблемы и высокие технологии строительного материаловедения. - 2013. - № 7. - С. 100-103.

21. Глухих, В.В. Получение и применение изделий из древесно -полимерных композитов с термопластичными полимерными матрицами: учебное пособие / В.В. Глухих, Н.М. Мухин, В.Г. Бурындин [и др.]. -Екатеринбург: Уральский гос. лесотехнический ун-т, 2014. - 85 с.

22. Глухих, В.В. Получение, свойства и применение биоразлагаемых древесно-полимерных композитов (обзор) / В.В. Глухих, А.Е. Шкуро, Т.А. Гуда [и др.] // Вестник Казанского технологического университета. -2012. - Т. 15. - № 9. - С. 75-82.

23. Говядин, И.К. Исследование влияния температуры на ЗЭ-принтере на свойства древесно-полимерной нити / И.К. Говядин, А.Н. Чубинский // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. - 2019. - № 229. -С. 231-242.

24. Говядин, И.К. Исследование свойств древесно-полимерного композита на основе ПЛА / И.К. Говядин, А.Н. Чубинский // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. - 2020. - № 2 (374). - С. 129-145.

25. Головков, С.И. Энергетическое использование древесных отходов / С.И. Головков, И.Ф. Коперин, В.И. Найденов. - М.: Лесная промышленность, 1987. - 224 с.

26. ГОСТ 11645-73 Пластмассы. Метод определения показателя текучести расплава термопластов. - М.: Издательство стандартов, 1994. - 12 с.

27. ГОСТ 15088-2014 Пластмассы. Метод определения температуры размягчения термопластов по Вика. - М.: Стандартинформ, 2014. - 16 с.

28. ГОСТ 16361-87 Мука древесная. Технические условия. - М.: Издательство стандартов, 1988. - 7 с.

29. ГОСТ 19109-2017 Пластмассы. Метод определения ударной вязкости по Изоду. - М.: Стандартинформ, 2018. - 19 с.

30. ГОСТ 24621-2015 Пластмассы и эбонит. Определение твердости при вдавливании с помощью дюрометра (твердость по Шору). - М.: Стандартинформ, 2016. - 11 с.

31. ГОСТ 25.601-80 Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний композиционных материалов с полимерной матрицей (композитов). Метод испытания плоских образцов на растяжение при нормальной, повышенной и пониженных температурах. - М.: Стандартинформ, 2005. - 9 с.

32. ГОСТ 31149-2014 Материалы лакокрасочные. Определение адгезии методом решетчатого надреза. - М.: Стандартинформ, 2014. - 16 с.

33. ГОСТ 32299-2013 Материалы лакокрасочные. Определение адгезии методом отрыва. - М.: Стандартинформ, 2014. - 16 с.

34. ГОСТ 4648-2014 Пластмассы. Метод испытания на статический изгиб. - М.: Стандартинформ, 2016. - 24 с.

35. ГОСТ 4650-2014 Пластмассы. Методы определения водопоглощения. - М.: Стандартинформ, 2014. - 20 с.

36. ГОСТ 4651-2014 Пластмассы. Метод испытания на сжатие. - М.: Стандартинформ, 2014. - 19 с.

37. ГОСТ Р 56762-2015 Композиты полимерные. Метод определения влагопоглощения и равновесного состояния. - М.: Стандартинформ, 2016. -36 с.

38. ГОСТ Р 57713-2017 Композиты полимерные. Методы определения плотности и относительной плотности по вытесненному объему жидкости. -М.: Стандартинформ, 2017. - 15 с.

39. Егоров, Е. 3Э-печать: технологии, оборудование и материалы / Е. Егоров, К. Лыков // Компоненты и технологии. - 2015. - № 10 (171). - С. 147-150.

40. Ершова, А.С. Влияние вида сырья на свойства древесных пластиков без добавления связующих / А.С. Ершова, А.В. Артемов, А.В. Савиновских [и др.] // Системы. Методы. Технологии. - 2020. - № 3 (47). - С. 74-80.

41. Закирова, А.Ш. Биодеградируемые пленочные материалы. Часть 1. Биодеградируемые пленочные материалы на основе синтетических и микробиологически синтезированных полимеров / А.Ш. Закирова, З.А. Канарская, О.С. Михайлова [и др.] // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. - Т. 17. - № 9. - С. 155-162.

42. Закирова, А.Ш. Биодеградируемые пленочные материалы. Часть 2. Биодеградируемые пленочные материалы на основе природных, искусственных и химически модифицированных полимеров / А.Ш. Закирова, З.А. Канарская, О.С. Михайлова [и др.] // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. - Т. 17. - № 10. - С. 114-121.

43. Зиятдинова, Ю.Н. Повышение прочности композиционных материалов, созданных на основе модифицированной древесины /

Ю.Н. Зиятдинова, Ф.Г. Валиев, Р.Р. Хасаншин [и др.] // Вестник Казанского технологического университета. - 2011. - № 22. - С. 31-35.

44. Ишков, А.В. Прочностные свойства высоконаполненных композитов на основе полипропилена и древесной муки при ультразвуковой обработке /

A.В. Ишков // Известия Высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. - 2011. - Т. 54. - № 1. - С. 108-110.

45. Кайнов, П.А. Исследование биостойкости термомодифицированной древесины в условиях воздействия дереворазрушающих грибов / П.А. Кайнов, Р.Р. Хасаншин, С.В. Ахмадиева // Вестник Казанского технологического университета. - 2012. - Т. 15. - № 15. - С. 233-235.

46. Кайнов, П.А. Экспериментальные исследования образцов ДПК на основе термомодифицированного древесного наполнителя / П.А. Кайнов, Р.В. Салимгараева, Г.Н. Ахмедьянова [и др.] // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. - Т. 17. - № 23. - С. 315-316.

47. Кайнов, П.А. Энергосберегающая технология термического модифицирования пиломатериалов в среде топочных газов: дис. ... канд. тех. наук: 05.21.05 / Кайнов Павел Александрович; Казанский национальный исследовательский технологический университет. - Казань, 2012. - 204 с.

48. Касперович, О.М. Разработка технологии производства высоконаполненных древесно-полимерных композитов / О.М. Касперович,

B.В. Яценко, Е.С. Лосик // Труды БГТУ. № 4. Химия, технология органических веществ и биотехнология. - 2012. - № 4 (151). - С. 142-144.

49. Коваленко, Р.В. Современные полимерные материалы и технологии 3D печати / Р.В. Коваленко // Вестник Технологического университета. -2015. - Т. 18. - № 1. - С. 263-266.

50. Кондрашов, С.В. Влияние технологических режимов FDM-печати и состава используемых материалов на физико-механические характеристики FDM-моделей (обзор) / С.В. Кондрашов, А.А. Пыхтин, С.А. Ларионов [и др.] // Труды ВИАМ. - 2019. - № 10 (82). - С. 34-49.

51. Коротаев, Э.И. Использование древесных опилок / Э.И. Коротаев, М.И. Клименко. - М.: Лесная промышленность, 1974. - 143 с.

52. Кривоногов, П.С. Композиционные материалы на основе термопластичной матрицы / П.С. Кривоногов, А.Е. Шкуро, В.В. Глухих [и др.] // Клеи. Герметики. Технологии. - 2018. - № 7. - С. 28-33.

53. Кувик, Т.Е. Физико-химические процессы, протекающие в древесине при интенсивном нагреве / Т.Е. Кувик // Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. - 2010. - №2 4. - С. 115118.

54. Кузнецов, А.Е. Основные факторы, влияющие на прочность изделий при печати на 3Б-принтере / А.Е. Кузнецов, В.М. Соколова // Сборник материалов V Всероссийской конференции «Химия и химическая технология: достижения и перспективы», Кемерово. - 2020. - С. 118.1-118.5.

55. Кузьмин, А.М. Обоснование технологий и технических средств для производства конструкционных композитов на основе отходов агропромышленного комплекса: автореф. дис. ... канд. тех. наук: 05.20.01 / Кузьмин Антон Михайлович; Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева. - Саранск, 2015. - 18 с.

56. Мельниченко, М.А. Влияние состава наполнителей на свойства полимерных композиционных материалов / М.А. Мельниченко, О.В. Ершова, Л.В. Чупрова // Молодой ученый. - 2015. - № 16 (96). - С. 199-202.

57. Мохирев, А.П. Переработка древесных отходов предприятий лесопромышленного комплекса, как фактор устойчивого природопользования / А.П. Мохирев, Ю.А. Безруких, С.О. Медведев // Инженерный вестник Дона. - 2015. - № 2-2 (36). - С. 81.

58. Мусин, И.Н. Влияние добавок на свойства древесно-полимерных композитов / И.Н. Мусин, И.З. Файзуллин, С.И. Вольфсон // Вестник Казанского технологического университета. - 2012. - Т 15. - № 24. - С. 97-99.

59. Николаева, Е.Д. Биополимеры для клеточной и тканевой инженерии / Е.Д. Николаева // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Биология. - 2014. - Т. 7. - № 2. - С. 222-233.

60. Петров, В.М. О влиянии структуры на прочность изделий из пластиков, получаемых методом 3D-печати / В.М. Петров, С.Н. Безпальчук, С.П. Яковлев // Вестник государственного университета морского и речного флота им. Адмирала С.О. Макарова. - 2017. - Т. 9. - № 4. - С. 765-776.

61. Пижурин, А.А. Моделирование и оптимизация процессов деревообработки: учебник для студентов вузов, обучающихся по дневной и заочной форме специальности 260200 «Технология деревообработки» / А.А. Пижурин. - Москва: МГУЛ, 2004. - 374 с.

62. Разумов, Е.Ю. Исследование изменения химического состава древесины, подвергнутой термомодифицированию, с помощью ИК-спектрометра / Е.Ю. Разумов, Р.Р. Хасаншин, Р.Р. Сафин [и др.] // Вестник Казанского технологического университета. - 2010. - № 10. - С. 100-103.

63. Сабирова, Г.А. Аддитивное производство - статус и перспективы / Г.А. Сабирова, Ш.Р. Мухаметзянов, К.В. Саерова // Заметки ученого. - 2020. -№ 8. - С. 271-274.

64. Сабирова, Г.А. Влияние концентрации наполнителя на физико-механические свойства древесно-наполненных материалов / Г.А. Сабирова, Р.Р. Сафин, Р.З. Хайруллин [и др.] // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Материалы. Конструкции. Технологии. - 2020. - № 3. - С. 24-34.

65. Сабирова, Г.А. Изучение особенностей деструкции композитов из ПЛА и древесного наполнителя, подвергшихся воздействию щелочных и кислотных сред / Г.А. Сабирова, Н.Р. Галяветдинов // Тезисы докладов VI Всероссийской научно-практической конференции «Инновационные материалы и технологии в дизайне», Санкт-Петербург. - 2020. - С. 37-38.

66. Сабирова, Г.А. Исследование температуры размягчения по Вика композитов на основе биоразлагаемых компонентов / Г.А. Сабирова,

Р.Р. Сафин, Р.З. Хайруллин // Актуальные проблемы лесного комплекса. -2020. - № 57. - С. 50-54.

67. Сабирова, Г.А. Математическая модель прогнозирования цветовых характеристик древесно-наполненных композитов на основе ПЛА / Г.А. Сабирова, Н.Р. Галяветдинов, Р.З. Хайруллин [и др.] // Деревообрабатывающая промышленность. - 2021. - № 1. - С. 82-89.

68. Сабирова, Г.А. Производство композиционных материалов на основе биоразлагаемых компонентов / Г.А. Сабирова, Н.Р. Галяветдинов, Р.Р. Сафин // Актуальные проблемы лесного комплекса. - 2019. - № 55. - С. 181-184.

69. Салимгараева, Р.В. Технология термического модифицирования древесного наполнителя в производстве композиционных материалов: автореф. дис. ... канд. тех. наук: 05.21.05 / Салимгараева Регина Викторовна; Казанский национальный исследовательский технологический университет. -Казань, 2013. - 16 с.

70. Сафин, Р.Г. Термомодификация древесных материалов / Р.Г. Сафин, Д.А. Ахметова, А.В. Сафина [и др.] // Вестник Технологического университета. - 2015. - Т. 18. - № 22. - С. 112-118.

71. Сафин, Р.Р. Исследование вакуумно-кондуктивного термомодифицирования древесины / Р.Р. Сафин, Е.Ю. Разумов, М.К. Герасимов [и др.] // Деревообрабатывающая промышленность. - 2009. -№ 3. - С. 9-11.

72. Сафин, Р.Р. Исследование свойств древесно-полимерных композитов на основе термомодифицированного наполнителя / Р.Р. Сафин, Р.Р. Хасаншин, Р.В. Данилова [и др.] // Вестник Казанского технологического университета. - 2013. - Т. 16. - № 24. - С. 53-55.

73. Сафин, Р.Р. Исследование свойств древесно-полимерных композитов на основе термомодифицированного наполнителя / Р.Р. Сафин, Р.В. Салимгараева // Деревообрабатывающая промышленность. - 2014. -№ 1. - С. 16-18.

74. Сафин, Р.Р. Математическая модель термической обработки измельченной древесины в аппаратах барабанного типа / Р.Р. Сафин, Р.Р. Хасаншин, Р.В. Данилова // Вестник Казанского технологического университета. - 2012. - Т. 15. - № 12. - С. 246-248.

75. Сафин, Р.Р. Математическое моделирование процессов термомодифицирования измельченной древесины в барабанной камере / Р.Р. Сафин, Р.Р. Хасаншин, Р.В. Данилова [и др.] // Вестник Казанского технологического университета. - 2013. - Т. 16. - № 24. - С. 56-58.

76. Сафин, Р.Р. Термическая обработка измельченной древесины в условиях барабанных аппаратов / Р.Р. Сафин, Р.В. Салимгараева // Деревообрабатывающая промышленность. - 2016. - № 3. - С. 36-41.

77. Сафин, Р.Р. Термомодифицирование древесины в среде топочных газов / Р.Р. Сафин, Р.Р. Хасаншин, Е.Ю. Разумов [и др.] // Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. - 2010. -№ 4. - С. 95-98.

78. Сафина, А.В. Обзор отечественных и зарубежных исследований в области термической обработки древесного наполнителя при производстве композиционных материалов / А.В. Сафина, Р.Р. Хасаншин, Р.Р. Сафин // Вестник Технологического университета. - 2015. - Т. 18. - № 3. - С. 194-198.

79. Соколова, В.М. О роли влияния степени наполняемости изделий, изготовленных с помощью 3D печати, на их механические свойства / В.М. Соколова, А.Е. Кузнецов // Сборник материалов XIII Всероссийской научно-практической конференции «Технологии и оборудование химической, биотехнологической и пищевой промышленности», Дзержинск. - 2020. - С. 23-26.

80. Талипова, Г.А. Разработка биоразлагаемых композиционных материалов из полимера и растительного наполнителя / Г.А. Талипова, Н.Р. Галяветдинов // Сборник материалов международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы биологии и экологии», Грозный. - 2019. - С. 235-240.

81. Тимербаева, А.Л. Термическая обработка измельченной древесины в реакторах тарельчатого типа: дис. ... канд. тех. наук: 05.21.05 / Тимербаева Альбина Леонидовна; Казанский национальный исследовательский технологический университет. - Казань, 2017. - 173 с.

82. Файзуллин, И.З. Влияние наполнителей и технологических добавок на реологические свойства древесно-полимерных композитов / И.З. Файзуллин, И.В. Имамутдинов, В.Я. Хамидов [и др.] // Вестник Казанского технологического университета. - 2013. - Т. 16. - № 10. - С. 148150.

83. 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. - Т. 16. - № 5. - С. 106-109.

84. Файзуллин, И.З. Древесно-полимерные композиционные материалы на основе полипропилена и модифицированного древесного наполнителя: автореф. дис. ... канд. тех. наук: 05.17.06 / Файзуллин Ильнур Зиннурович; Казанский национальный исследовательский технологический университет. -Казань, 2016. - 22 с.

85. Хасаншин, Р.Р. Влияние специальных добавок на эксплуатационные свойства изделий из ДПК на основе термомодифицированного древесного наполнителя / Р.Р. Хасаншин, А.В. Сафина // Деревообрабатывающая промышленность. - 2018. - № 4. - С. 64-68.

86. Хасаншин, Р.Р. Исследование биостойкости термически модифицированной древесины / Р.Р. Хасаншин // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. - Т. 17. - № 10. - С. 66-68.

87. Хасаншина, Р.Т. Экспериментальные исследования гигроскопичности древесины, подвергнутой физико-химической обработке / Р.Т. Хасаншина, Ш.Р. Мухаметзянов, Г.Ф. Илалова [и др.] // Деревообрабатывающая промышленность. - 2019. - № 3. - С. 35-41.

88. Шайхутдинова, А.Р. Сравнительный анализ технологий термомодифицирования с позиции повышения биостойкости древесины // А.Р. Шайхутдинова, Р.Р. Сафин // Деревообрабатывающая промышленность.

- 2017. - № 1. - С. 43-48.

89. Шкуро, А.Е. Исследование возможности модификации древесно-полимерных композитов УФ-излучением / А.Е. Шкуро, А.В. Чернышева, П.С. Кривоногов [и др.] // Вестник Технологического университета. - 2019. -Т. 22. - № 5. - С. 84-87.

90. Шкуро, А.Е. Наполнители аграрного происхождения для древесно-полимерных композитов (обзор) / А.Е. Шкуро, В.В. Глухих, П.С. Кривоногов [и др.] // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. - Т. 17. -№ 21. - С. 160-163.

91. Шкуро, А.Е. Получение и изучение свойств древесно-полимерных композитов с наполнителями из отходов растительного происхождения / А.Е. Шкуро, В.В. Глухих, Н.М. Мухин // Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. - 2016. - Т. 20. - № 3.

- С. 101-105.

92. Шкуро, А.Е. Получение и исследование свойств древесно-полимерных композитов повышенной водостойкости: дис. ... канд. тех. наук: 05.21.03 / Шкуро Алексей Евгеньевич; Уральский государственный лесотехнический университет. - Екатеринбург, 2013. - 106 с.

93. Шмелев, А.В. Экспериментальное и расчетное определение механических характеристик образцов АБС-пластика при растяжении, изготовленных методом 3D-печати / А.В. Шмелев, В.И. Ивченко, А.В. Талалуев // Инженерный журнал: наука и инновации. - 2021. - № 4 (112).

94. Якубовский, С.Ф. Свойства древесно-полимерных композитов, полученных из порошкообразного сополимера и древесных опилок / С.Ф. Якубовский, С.И. Хорошко // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия В. Промышленность. Прикладные науки. - 2014. - № 3. -С. 106-109.

95. Яцун, И.В. Применение отходов деревоперерабатывающих производств в изготовлении конструкционных материалов со специфическими свойствами / И.В. Яцун, Ю.И. Ветошкин, С.Б. Шишкина // Лесотехнический журнал. - 2014. - Т. 4. - № 3 (15). - С. 220-229.

96. Adebayo, G.O. Effects of water absorption on the tensile and thermal properties of heat-treated mangrove/high-density polyethylene composites / G.O. Adebayo, A. Hassan, R. Yahya, N.M. Sarih // University of Malaya -Indonesian Universities Symposium (UMInd 2018). - 2018. - P. 201-209.

97. Adhikary, K.B. Dimensional stability and mechanical behavior of wood-plastic composites based on recycled and virgin high-density polyethylene (HDPE) / K.B. Adhikary, S. Pang, M.P. Staiger // Composites Part B: Engineering. - 2008. -№ 39. - Р. 807-815.

98. Andrusyk, L. Wood plastic composites manufactured from hot water extracted wood. Part I: mechanical evaluation / L. Andrusyk, G.S. Oporto, D.J. Gardner, D.J. Neivandt // Proceedings of the 51st international convention of society of wood science and technology, Concepcion Chile. - 2008. - Р. 445-453.

99. Ayrilmis, N. Effect of thermal-treatment of wood fibers on properties of flat-pressed wood plastic composites / N. Ayrilmis, S. Jarusombuti, V. Fueangvivat, P. Bauchongkol // Polymer Degradation Stability. - 2011. - Р. 818-822.

100. Ayrilmis, N. Properties of biocomposite films from PLA and thermally treated wood modified with silver nanoparticles using leaf extracts of oriental sweetgum / N. Ayrilmis, E. Yuttas, A. Durmus, F. Ozdemir // Journal of Polymers and the Environment. - 2021. - № 29. - Р. 1-12.

101. Birinci, E. Effect of heat-treatment on some properties of wood plastic composites / E. Birinci, A. Kaymakci, T. Dundar, N. Ayrilmis // Conference: International Forestry Symposium. - 2016. - № 1. - Р. 832-838.

102. Boeglin, N. A feasibility study on boards from wood and plastic waste: Bending properties, dimensional stability and recycling of the board / N. Boeglin, P. Triboulot, D. Masson // Holz als Roh- und Werkstoff. - 1997. - 55 (1). - Р. 1316.

103. Brebu, M. Thermal degradation of lignin - a review / M. Brebu,

C. Vasile, S. Sever // Cellulose Chemistry and Technology. - 2010. - Vol. 44. - № 9. - P. 352-362.

104. Brito, J.O. Chemical composition changes in eucalyptus and pinus woods submitted to heat treatment / J.O. Brito, F.G. Silva, M.M. Leao, G. Almedia // Bioresource Technology. - 2008. - Vol. 99. - № 18. - P. 8545-8548.

105. Carlson, D. Mealation of polylactide (PLA) by reactive extrusion /

D. Carlson, R. Narayan, L. Nie, P. Dubois // Journal of Applied Polymer Science. -1999. - № 72. - P. 477-485.

106. Chow, S.Z. Effect of thermal degradation of cellulose on wood-polymer bonding / S.Z. Chow, H.N. Mukai // Wood Science. - 1972. - Vol. 4. - P. 202-208.

107. Clemons, C. Wood-plastic composites in the United States: the interfacing of two industries / C. Clemons // Forest Products. - 2002. - № 52. - P. 10-18.

108. Faludi, G. Improving interfacial adhesion in PLA/Wood biocomposites / G. Faludi, G. Dora, K. Renner, J. Moczo, B. Pukanszky // Composites Science Technology. - 2013. - № 89. - P. 77-82.

109. Faruk, O. Biocomposites reinforced with natural fibers: 2000-2010 / O. Faruk, A.K. Bledzki, H.-P. Fink, M. Sain // Progress in Polymer Science. -2012. - № 37. - P. 1552-1596.

110. Faruk, O. Progress report on natural fiber reinforced composites / O. Faruk, A.K. Bledzki, H.-P. Fink, M. Sain // Macromolecular Materials Engineering. - 2014. - № 299. - P. 9-26.

111. Fernandes, E.G. Bio-based polymeric composites comprising wood flour as filler / E.G. Fernandes, M. Pietrini, E. Chiellini // Biomacromolecules. - 2004. -№ 5. - P. 1200-1205.

112. Freudlung, B. Modeling of heat and mass transfers in wood structures during fire / B. Freudlung // Fire Safety Journal. - 1996. - Vol. 20. - P. 39-69.

113. Galyavetdinov, N.R. Study of the destructive properties of biodegradable wood-filled composite material / N.R. Galyavetdinov, G.A. Talipova, R.R. Safin // Materials Science Forum. - 2020. - T. 992 MSF. - P. 290-295.

114. Galyavetdinov, N.R. Wood heat treatment in construction materials production / N.R. Galyavetdinov, R.R. Safin, R.T. Khasanshina // Solid State Phenomena. - 2017. - P. 146-151.

115. Gurunathan, T. A review of the recent developments in biocomposites based on natural fibers and their application perspectives / T. Gurunathan, S. Mohanty, S.K. Nayak // Composites Part A. - 2015. - № 77,1. - P. 25.

116. Hablot, E. Thermal and thermo-mechanical degradation of poly(3-hydroxybutyrate)-based multiphase systems / E. Hablot, P. Bordes, E. Pollet, L. Averous // Polymer Degradation Stability. - 2008. - № 93. - P. 413-421.

117. Haque, Md. M.-U. Property improvements of wood and wood-plastic composites / Md. M.-U. Haque // Wood Polymer Composites, Recent Advancements and Applications. - 2021. - P. 67-92.

118. Hosseinaei, O. Effect of hemicellulose extraction on water absorption and mold susceptibility of wood-plastic composites / O. Hosseinaei, S. Wang, A.M. Taylor, J.-W. Kim // International Biodeterioration and Biodegradation. - 2012. -№ 71. - P. 29-35.

119. Hosseinaei, O. Effects of hemicellulose extraction on properties of wood flour and wood-plastic composites / O. Hosseinaei, S. Wang, A.A. Enayati, T.G. Rials // Composites Part A Applied Science and Manufacturing. - 2012. - P. 686-694.

120. Hwang, S. Thermo-mechanical characterization of metal/polymer composite filaments and printing parameter study for fused deposition modeling in the 3D printing process / S. Hwang, E.I. Reyes, K. Moon, R.C. Rumpf, N.S. Kim // Journal Electronic Materials. - 2015. - № 44. - P. 771-777.

121. Isabelle, V. Biodegradable polymers / V. Isabelle // Science and Medicine. - 2009. - № 2(2). - P. 307-344.

122. Jimenez, A. Edible and biodegradable starch films: a review / A. Jimenez, M.J. Fabra, P. Talens, A. Chiralt // Food and Bioprocess Technology. -2012. - № 5. - P. 2058-2076.

123. Kaddo, M. Analysis of the possibility of using polylactide in production of building materials // International Scientific and Practical Conference «Environmental Risks and Safety in Mechanical Engineering» (ERSME-2020). -2020. - № 13. - P. 120-127.

124. Kumar, V. Wood flour-reinforced plastic composites: a review / V. Kumar, L. Tyagi, S. Sinha // Reviews in Chemical Engineering. - 2011. - № 27. - P. 253-264.

125. Laycock, B. The chemomechanical properties of microbial polyhydroxyalkanoates / B. Laycock, P. Halley, S. Pratt, A. Werker, P. Lant // Progress in Polymer Science. - 2014. - № 39. - P. 397-442.

126. Matseyevich, T.A. Water absorption of wood-polymer composites based on PVC with partial replacement of wood filler by mineral one // T.A. Matseyevich,

A.A. Askadskii, V.I. Kondrashchenko // Construction Materials. - 2019. - № 5. -P. 62-66.

127. Mohebby, B. Influence of hydrothermal modification of fibers on some physical and mechanical properties of medium density fiberboard (MDF) /

B. Mohebby, F. Ilbeighi, S. Kazemi-Najafi // Holz Als Roh Und Werkstoff. -2008. - № 66. - P. 213-218.

128. Nikolaeva, E. Biopolymers for tissue engineering / E. Nikolaeva // Journal of Siberian Federal University Biology. - 2014. - № 7. - P. 222-233.

129. Pachekoskia, W.M. The influence of the industrial processing on the degradation of poly(hidroxybutyrate) - PHB / W.M. Pachekoskia, C. Dalmolina, J.A.M. Agnelli // Materials Research. - 2013. - № 16. - P. 327-332.

130. Pandey, J. K. Recent advances in the application of natural fiber based composites / J.K. Pandey, S.H. Ahn, C.S. Lee, A.K. Mohanty, M. Misra // Macromolecular Materials and Engineering. - 2010. - № 295. - P. 975-989.

131. Pilla, S. Polylactide-pine wood flour composites / S. Pilla, Sh. Gong, E. O'Neill, R. M. Rowell // Polymer Engineering and Science. - 2008. - № 3. - P. 578-587.

132. Rahman, Kh.-S. Properties of flat-pressed wood plastic composites as a function of particle size and mixing ratio / Kh.-S. Rahman, Md N. Islam, S.B. Ratul, N.H. Dana // Journal of Wood Science. - 2018. - № 64 (6). - 279-286.

133. Reddy, M.M. Biobased plastics and bionanocomposites: current status and future opportunities / M.M. Reddy, S. Vivekanandhan, M. Misra, S.K. Bhatia, A.K. Mohanty // Progress in Polymer Science. - 2013. - № 38. - P. 1653-1689.

134. Rowell, R.M. Acetylation of wood / R.M. Rowell, J.P. Dickerson // Deterioration and Protection of Sustainable Biomaterials. - 2014. - P. 301-327.

135. Rydz, J. Polyester-based (bio)degradable polymers as environmentally friendly materials for sustainable development / J. Rydz, W. Sikorska, M. Kyulavska, D. Christova // International Journal Molecular Sciences. - 2014. -№ 16. - P. 564-596.

136. Sabirova G.A. Studying the rheological properties of a polylactide melt mixed with wood filler / G.A. Sabirova, R.R. Safin, N.R. Galyavetdinov, A.R. Shaikhutdinova, R.Z. Khayrullin // Lesnoy zhurnal (Russian Forestry Journal). - 2021 - № 1 (379). - P. 173-179.

137. Sabirova G.A. Transition to biodegradable composites as a method for solving environmental problems / G.A. Sabirova, R.R. Safin, Sh.R. Mukhametzyanov, N.R. Galyavetdinov // E3S Web of Conferences «Energy Systems Environmental Impacts, ESEI 2020». - 2020. - P. 01004.

138. Sabirova, G.A. Research of biodegradable wood completed composite materials based on polylactide / G.A. Sabirova, R.R. Safin, N.R. Galyavetdinov, A.R. Shaikhutdinova // Journal of Physics: Conference Series. International Scientific Conference «Conference on Applied Physics, Information Technologies and Engineering - APITECH-2019», Krasnoyarsk. - 2019. - P. 44117.

139. Safin, R.R. Design of packaging materials based on polylactide and wood filler / R.R. Safin, G.A. Talipova, N.R. Galyavetdinov // International Journal of Engineering and Technology (UAE). - 2018. - T. 7. - № 4.36. - P. 1089-1091.

140. Safin, R.R. The study of the destructive properties of wood-filled composites for the production of biodegradable packaging materials // R.R. Safin, G.A. Talipova, N.R. Galyavetdinov, F.V. Nazipova, R.V. Salimgaraeva // 19th International Scientific Geoconference SGEM 2019. Conference proceedings. -2019. - P. 541-546.

141. Satyanarayana, K.G. Biodegradable composites based on lignocellulosic fibers - an overview / K.G. Satyanarayana, G.G.C. Arizaga, F. Wypych // Progress in Polymer Science. - 2009. - № 34. - P. 982-1021.

142. Sauerbier, P. Surface activation of polylactic acid-based wood-plastic composite by atmospheric pressure plasma treatment / P. Sauerbier, R. Köhler, G. Renner, H. Militz // Materials. - 2020. - № 13. - P. 235-243.

143. Sykacek, E. Compatibility of softwood flour and commercial biopolymers in injection molding / E. Sykacek, W. Schlager, N. Mundigler // Polymer Composites. - 2009. - № 31. - 443-451.

144. Szostak, M. Injection molding of hybrid cork-wood composites. Mechanical properties of PP and PLA-based materials / M. Szostak, J. Andrzejewski // ECCM18 - 18th European Conference on Composite Materials. -2018. - P. 121-129.

145. Takatani, M. Effect of adding steam-exploded wood flour to thermoplastic polymer/wood composite / M. Takatani, O. Kato, T. Kitayama, T. Okamoto, M.J. Tanahashi // Wood Science. - 2012. - P. 210-214.

146. Tavasoli, F. Hydrothermally treated wood as reinforcing filler for natural rubber bio-composites / F. Tavasoli, M. Razzaghi-Kashani, B. Mohebby // Journal of Polymer Research. - 2018. - № 3. - P. 245-252.

147. Van de Velde, K. Biopolymers: overview of several properties and consequences on their applications / K. Van de Velde, P. Kiekens // Polymer Testing. - 2002. - № 21. - P. 433-442.

148. Westin, M. Wood plastic composites from modified wood, part 3. Duradility in laboratory decay tests / M. Westin, P. Larsson-Brelid, B.K. Segerholm, M. van den Oever // The international research group on wood protection, section 4 processes and properties, 39th annual meeting, Istanbul, Turkey. - 2008. - P. 523530.

149. Winandy, J.E. Considerations in recycling of wood-plastic composites / J.E. Winandy, N.M. Stark, C.M. Clemons // 5th Global Wood and Natural Fibre Composites Symposium, Germany. - 2004. - P. 100-109.

150. Yang, T.-C. Effects of heat-treated wood particles on the physico-mechanical properties and extended creep behavior of wood/recycled-HDPE composites using the time-temperature superposition principle / T.-C Yang, Yi-C. Chien, W. Tung-Lin, H. K.-C., Wu J.-H. // Thermal Sciences and Thermodynamics of Materials. - 2017. - №. 10(4). - P. 220-227.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

АКТ О ПРИНЯТИИ К ВНЕДРЕНИЮ

гУТВЕРЖДАЮ» J Директор ШЛАСТЛАЙН»

_ ПА. Кайнов '» марта 2021 г.

АКТ О ПРИНЯТИИ К ВНЕДРЕНИЮ

технологического процесса и рецептуры по изготовлению древесно-

полимерного композиционного материала на основе термомодифицированных древесных частиц и полилактида в качестве

связующего

«07» марта 2021 г. комиссия в ' составе представителей ООО «ПЛАСТЛАЙН» директора П.А. Кайнова и главного технолога Н.Р. Румянцева составила настоящий акт о том, что технологический процесс и рецептура по изготовлению древесно-полимерного композиционного материала на основе термомодифицированных древесных частиц и полилактида в качестве связующего, разработанные научной группой в составе представителей ФГБОУ ВО «КНИТУ» профессора Сафина P.P., доцента Галяветдинова Н.Р. и аспиранта Сабировой Г.А., принята к внедрению на ООО «ПЛАСТЛАЙН».

Предполагаемый экономический эффект от внедрения технологического процесса и рецептуры по изготовлению древесно-полимерного композиционного материала на основе термомодифицированных древесных частиц и полилактида в качестве связующего составляет до 183 тыс. руб/м3.

Приложение 2

ДИПЛОМЫ И СЕРТИФИКАТЫ

ФОНД СОДЕЙСТВИЯ

ИННОВАЦИЯМ

диплом

победителя программы «УМНИК»

Талипова

Гулычаз Альбертовна

Генеральный директор С.Г. Поляков^^^^

Договор о предоставлении гранта будет заключен только после публикации списка победителей на сайте Фонда www.fasie.ru

к> оо

книто

Ректор

ДИПЛОМ ПОБЕДИТЕЛЯ

КОНКУРСА «ТЕХНОСТАРТ»

НАГРАЖДАЕТСЯ

аспирант кафедры АрД

Проект: "Разработка биоразлагаемой упаковки для твёрдых пищевых добавок"

Руководитель - Сафин Руслан Руша:

2019 год

Тг - ^ г г

Казанским национальным исследовательский технологическим университет

м ю

МИНИСТЕРСТВО ПО ДЕЛАМ МОЛОДЕЖИ РТ

СВИДЕТЕЛЬСТВО

Во исполнение Указа Президента Республики Татарстан от 19 декабря 2019 года № УП-772 специальная государственная стипендия Республики Татарстан

присуждена

САБИРОВОЙ Гульназ Альбертовне

аспиранту

Казанского национального исследовательского технологического университета за выдающиеся способности в учебной и научной деятельности

Министр 4 Д.И. Фаттахов

7 февраля 2020 года Казань

__УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

Г^ЯШШ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

УГЛТУ

1 Год науки и технологий

ДИПЛОМ

I СТЕПЕНИ

НАГРАЖДАЕТСЯ

Сабирова Гульназ Альбертовна

(ФГБОУ ВО «КНИТУ», г. Казань)

за лучшую научную работу

«Влияние предварительной термической обработки древесного наполнителя на цветовые характеристики наполненного полимера»

(научный руководитель: д-р техн. наук, проф. Сафин P.P.),

представленную на XVII Всероссийскую (национальную) научно-техническую конференцию студентов и аспирантов «Научное творчество молодежи - лесному комплексу России»

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования £ «Казанский национальный исследовательский технологический университет»

Кирпичниковские чтения -XV Международная конференция молодых ученых, студентов и аспирантов А «Синтез и исследование свойств, модификация и переработка

высокомолекулярных соединений»

СЕРТИФИКАТ УЧАСТНИКА

Настоящий сертификат выдан

Са/и/и. /ой а г Дмссгипо е._

в том, что он(а) с 29 марта 2021 г. по 1 апреля 2021 г.

принимал(а) участие в Кирпичниковских чтениях - XV Международной конференции молодых ученых, студентов и аспирантов «Синтез и исследование свойств, модификация и переработка высокомолекулярных

соединений»

Ю.М. Казаков

Врио ректора

Казань, 2021 ®

II_ ___________ _

^ V т ^ т ^ Т^ I ^ Т ^ I ^ I Т I I Т Т«^ У I1^*1 ^т^т ^ЧТ^Л^

КАЗАНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ЕЖЕГОДНАЯ СТУДЕНЧЕСКАЯ ПРЕМИЯ КНИТУ "ОТЛИЧНИК ГОДА"

ДИПЛОМ ПОБЕДИТЕЛЯ

В НОМИНАЦИИ "АСПИРАНТ ГОДА"

ГУЛЬНАЗ САБИРОВА