«Ультразвуковая обработка поверхности древесины при формировании защитно-декоративных покрытий» тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.21.05, доктор наук Соколова Виктория Александровна

• Соколова Виктория Александровна
• доктор наук
• 2021

Оглавление диссертации доктор наук Соколова Виктория Александровна

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ НАУКИ И ТЕХНИКИ В

ОБЛАСТИ МОДИФИКАЦИИ ДРЕВЕСИНЫ И

ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.1 Современное состояние вопроса модифицирования 17 древесины

1.2 Модификация лакокрасочных материалов

1.3 Значение свойств древесины при ее модификации

1.4 Обезвоживание и пропитка древесины

1.5 Применение ультразвука в деревообработке

1.6 Применение ультразвуковых технологий при отделке 45 лакокрасочными материалами

1.7 Выводы и задачи исследований

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВЛИЯНИЯ УЛЬТРАЗВУКА НА

СВОЙСТВА ДРЕВЕСИНЫ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ ЗАЩИТНО-

ДЕКОРАТИВНЫХ ПОКРЫТИЙ

2.1 Физическая химия поверхностей. Адгезия и смачивание

2.2 Особенности макроструктуры древесины хвойных 54 и лиственных пород

2.3 Влияние условий произрастания и происхождения 58 древостоев на макроструктуру древесины

2.4 Влияние характеристик древостоя и хозяйственного 61 воздействия на качество древесины

2.5 Влияние анатомических особенностей структуры на 63 качество отделки древесины

2.6 Математическая модель распространения ультразвука в 66 древесине

2.7 Выводы

3. ОСНОВНЫЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

3.1 Задачи исследований

3.2 Материалы, используемые в экспериментальных 77 исследованиях

3.3 Экспериментальное оборудование и измерительная 79 аппаратура

3.4 Методика проведения экспериментов по исследованию 80 процесса отделки древесины обработанной ультразвуком

3.4.1 Методика проведения исследований физико-механических

свойств лакокрасочных покрытий древесины

3.4.2 Методика ультразвуковой обработки древесины

3.4.3 Методика проведения экспериментов по исследованию 84 влияния ультразвуковой обработки на макростроение древесины

3.4.4 Методика проведения исследований влияния 86 ультразвуковой обработки на химический состав древесины

3.5 Методика оценки опытных данных и планирования 86 эксперимента

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ

МАКРОСТРОЕНИЯ И УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКИ

ДРЕВЕСИНЫ НА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА

ЛАКОКРАСОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ

4.1 Постановка задачи

4.2 Планирование эксперимента

4.3 Результаты экспериментов и их анализ

4.3.1 Результаты проведения экспериментов по изучению 88 влияния ультразвука на макростроение древесины и лакокрасочное покрытие

4.3.2 Результаты исследования влияния ультразвуковой 102 обработки на химический состав древесины

4.3.3 Результаты исследование влияния ультразвуковой 103 обработки на качество защитно-декоративного покрытия древесины

4.3.4 Исследование влияния анатомических особенностей 109 древесины на расход лакокрасочных материалов

4.3.5 Исследование расхода лакокрасочных материалов при 118 обработке древесины хвойных пород

4.3.6 Исследование расхода лакокрасочных материалов при 126 обработке древесины рассеянно-сосудистых пород

4.3.7 Исследование расхода лакокрасочных материалов при 129 обработке древесины кольцесосудистых пород

4.4 Выводы

5. ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

ПРОЦЕССА ОТДЕЛКИ ДРЕВЕСИНЫ ЛАКОКРАСОЧНЫМИ

МАТЕРИАЛАМИ

5.1. Оптимизация технологии отделки древесины как задача 136 определения оптимальных параметров в рамках статистических процедур

5.2 Модели отбора значимых факторов в рамках испытаний

лакокрасочных покрытий древесины

5.3. Использование представления Бахадура для определения 146 коррелированных факторов в оптимизации производства

5.3.1. Описание метода

5.3.2. Подход к упрощению алгоритма

5.4. Построение модели Лассо и гребневой регрессии при 152 различных условиях испытаний

5.5. Выводы 177 6. АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

6.1 Практические рекомендации по осуществлению процесса 179 защитно-декоративной отделки древесины с применением ультразвуковой обработки

6.2 Результаты внедрения результатов исследований 188 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 190 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 193 ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Курс на развитие рыночных отношений требует коренного перевооружения производства на базе его интенсификации, эффективности форм управления, организации и стимулирования труда.

В настоящее время в соответствии с Государственной программой «Развитие промышленности и повышение ее конкурентоспособности» в сфере развития предприятий лесопромышленного комплекса ставится задача по развитию отечественных производств с повышением конкурентоспособности выпускаемой древесной продукции и увеличения доли импортозамещения (утв. Постановлением Правительства России от 15 апреля 2014 г. №328, с изменениями, утвержденными Постановлением Правительства России от 31 марта 2021 г. №505-20). В этой связи особо актуальны вопросы повышения качества и эффективности отделки древесины. Совершенствование качества защитно-декоративных покрытий способствует повышению долговечности изделий из древесины и рациональному использованию древесных ресурсов, что соответствует направлению «Рациональное природопользование» Перечня приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в РФ(утв. Указом Президента РФ от 7 июля 2011 г. №899).

Развитие технологии и качества отделки древесины лакокрасочными материалами может быть достигнуто либо путем совершенствования свойств применяемых лакокрасочных материалов, либо путем совершенствования способов подготовки древесины перед окрашиванием. Используя методы воздействия на древесину физических полей, можно существенно повысить адгезию лакокрасочных материалов, а также эксплуатационные свойства формируемых покрытий при снижении производственных затрат.

Решение проблем в области технологии отделки древесины

лакокрасочными материалами может быть достигнуто путем либо

модификации традиционных лакокрасочных материалов, либо модификации

5

древесины. Используя методы модификации можно существенно повысить технологические свойства лакокрасочных материалов и защитные свойства покрытий на их основе при снижении производственных затрат.

Целевое изменение свойств древесины и покрытий древесины -современное направление в строительной индустрии. Посредством различных технологий, способов и средств, эксплуатационные свойства древесины можно изменить существенным образом. Эффективность использования разработанных средств и материалов во многом определяется свойствами древесины. В этой связи изучение особенностей структуры древесины различных пород, как подложки при создании защитно-декоративных покрытий, имеет важное значение не только для теории, но и для практики.

В настоящее время активно ведутся исследования в области модификации древесины, реализуемые в практической форме. Наблюдается значительный рост спроса на модифицированную древесину, обладающей повышенной стойкость к гниению и долговечностью [1]. При этом активно развиваются методы модификации древесины путем воздействия физических полей.

С целью повышения качества защитно-декоративных покрытий при обеспечении экологической безопасности широко используется применение ультразвуковых технологий. Первым упоминанием о применении ультразвука для получения красок можно считать научные публикации 20-х годов прошлого века об открытии явления образования стойких суспензий и эмульсий двух несмешивающихся жидкостей. Все дальнейшие исследования были направлены на выявление механизмов, способствующих улучшению свойств красок при их создании с применением высокоинтенсивных ультразвуковых колебаний, и создание новых технологических процессов, позволяющих решать проблемы, возникающие при производстве и применении красок.

Кроме ультразвукового диспергирования красителей в лакокрасочной промышленности широко используются технологии эмульгирования (смешивания масел с водой) и равномерного растворения в вязких красках порошковых наполнителей. Использование ультразвука при получении устойчивых коллоидных систем с различного рода наномодификаторами (волостаниты, металлический блеск, наноалмазы, нанотрубки) позволяет значительно увеличить прочность покрытия (дорожные краски) или создать краски, обладающие уникальными свойствами (флюорисцентные и светоотражательные краски, водоотталкивающие и герметизирующие покрытия, покрытия, пропускающие определенные составляющие светового спектра). Применение ультразвука при производстве лакокрасочных материалов для таких покрытий обеспечивает разрушение агломератов наночастиц, равномерное их распределение в связующем.

На стадии нанесения декоративных и технологических покрытий (покраски) актуальной является проблема равномерного распределения краски по поверхности с условием формирования слоя необходимой и достаточной толщины. Для решения проблемы используется технология низкочастотного ультразвукового мелкодисперсного распыления в тонком слое. При реализации такой технологии краска подается тонким слоем на колеблющуюся поверхность ультразвукового излучателя, в краске возникают поверхностные волны, с гребней которых отрываются мелкие капли. Применение ультразвуковых колебательных систем низкочастотного ультразвукового диапазона (от 20 до 200 кГц) обеспечивает формирование частиц краски, имеющих средние размеры в диапазоне от 80 до 20 мкм.

Для обеспечения высокого качества покрытия, в последние годы, пока только в зарубежной практике, начали применяться методы ультразвукового бесконтактного воздействия на нанесенное покрытие с целью интенсификации процесса сушки, повышения степени адгезии (пропитки поверхности покраски) и исключения возможности образования воздушных пузырей.

Ультразвук применяют в процессе сушки, пропитки, прессования древесины. К сожалению, достоинства ультразвуковых технологий пока не полностью реализованы в деревообрабатывающей и мебельной промышленности и мало используются в технологиях формирования покрытий. Обусловлено это недостаточными знаниями потребителей и производителей о возможностях ультразвука, недостаточной информацией об имеющихся образцах зарубежного и отечественного оборудования [2].

В диссертационной работе предлагается новое технологическое решение по повышению качества защитно-декоративной отделки путем модификации древесины методом ультразвуковой обработки с обоснованием технологических условий процесса и физико-химических изменений в структуре материала.

Разрабатываемая проблема является актуальной и своевременной, так как предложенные технологические решения позволяют усовершенствовать процесс отделки древесины.

Степень разработанности темы исследования. Индустрия по модифицированию древесины интенсивно развивается, однако существующие способы и технологии имеют свои недостатки и с появлением новых материалов их эффективность снижается. В этой связи изучение способов улучшения свойств древесины продолжается. Также интересно направление по изучение способов совершенствования технологии отделки древесины лакокрасочными материалами путем модификации.

Проблемам улучшения свойств древесины посвящены работы

следующих российских и зарубежных ученых: Берзиньш Г.В., Берлин А.А.,

Владимирова Е.Г., Врублевская В.И., Гвозденко С.П., Гринберг М.В.,

Купчинов Б.И., Медведев И.Н., Мовнин М.С., Модин Н.А., Никулина Н.С.,

Нысенко Н.Т., Роценс К.А., Сафин Р.Р., Стенина К.П., Фрейдин Е.И.,

Хухрянский П.Н., Шамаев В.А., Швалбе К.П., Шейкман Д.В., Шутов Г.М., и

другие. Вопросами совершенствования технологии отделки древесины

лакокрасочными материалами занимаются: Беляева К.П., Болдырев Д.В.,

8

Верхоланцев В.В., Ветошкин Ю.И., Винославский В.А., Гагарина С.В., Газеев М.В., Кузьмичев В.И., Марчук А.Ю., Миронова С.И., Онегин В.И., Рыбин Б.М., Черных А.Г., Чижова М.А., Салынская О.А., Цой Ю.И. и другие. Вопросам улучшения свойств древесины и полимеров путем ультразвукового воздействия посвящены работы следующих российских и зарубежных ученых: Абрамов В.О., Антонова Г.Ф., Аристов А.И., Бабиков О.И., Баруков Р.В., Бельчинская Л.И., Гаспарян Г.Д., Дорняк О.Р., Кирш И.А., Коновалова Н.Н., Ливанский А.Н., Марков А.И., Нигметзянов Р.И., Никитин А.А., Николаев С.В., Попов В.М., Постников В.В., Приходько В.М., Сундуков С.К., Фадеев С.А., Фатюхин Д.С., Хмелев В.Н., Шамаев В.А., Шахов С.А., Шутов В.В., Уткин А.О., Ярцев А.В. и другие. Однако вопросы воздействия ультразвука на древесину и лакокрасочный слой, а также оптимизации технологических параметров процессов ультразвуковой обработки применительно к процессам отделки не достаточно изучены.

Используя полученные результаты исследований по изучению применения ультразвука в машиностроении, в металлургии, в лесной промышленности, возможно усовершенствовать процесс отделки древесины с целью получения покрытий высокого качества.

Совершенствование технологии отделки древесины с целью получения покрытия высокого качества является актуальной задачей. В настоящее время отсутствуют организационные, технические и технологические рекомендации по совершенствованию процесса отделки древесины лакокрасочными материалами путем модификации древесины ультразвуковой обработки. Вопрос оптимизации процесса формирования покрытий является перспективным направлением развития производства и требует его научного обоснования.

Разрабатываемая проблема является актуальной, так как предложенные технологические решения позволяют усовершенствовать такой трудоёмкий процесс, как отделка древесины лакокрасочными материалами.

Цель работы - повышение эксплуатационных свойств защитно-декоративных покрытий путем ультразвуковой обработки поверхности древесины.

Объект исследования - технология ультразвуковой обработки поверхности древесины перед защитно-декоративной отделкой.

Предмет исследования - процесс ультразвуковой обработки древесины при формировании защитно-декоративных покрытий.

Задачи исследования:

1. Анализ научных основ и технологий совершенствования процесса отделки древесины лакокрасочными материалами с получением покрытий с целенаправленным комплексом эксплуатационных характеристик, изучение состояния проблемы подготовки поверхности древесины перед отделкой лакокрасочными материалами.

2. Теоретическая оценка влияния макроструктуры и анатомической структуры древесины на формирование защитно-декоративных покрытий.

3. Изучение процессов ультразвуковой обработки древесины с целью совершенствования качества отделки, разработка математической модели движения ультразвука в древесине.

4. Исследование влияния ультразвуковой обработки древесины на макростроение и химический состав древесины, на технологические свойства и качество защитно-декоративного покрытия древесины применительно к разным породам.

5. Исследование влияния анатомических особенностей древесины на расход лакокрасочных материалов, зависимости расхода лакокрасочных материалов от древесной породы и макроструктуры древесины.

6. Математическое моделирование и оптимизация технологических параметров процессов защитно-декоративной отделки древесины с формированием рекомендаций по обеспечению улучшенных эксплуатационных свойств лакокрасочных покрытий.

7. Разработка технологических рекомендаций по осуществлению процессов подготовки древесины и ведения процесса защитно-декоративной отделки древесины с целью формирования покрытий с улучшенными эксплуатационными свойствами.

Научная новизна работы:

1. Получены новые экспериментальные данные по оценке влияния ультразвуковой обработки древесины на анатомическое строение древесины, на технологические свойства и качество защитно-декоративного покрытия применительно к хвойным и лиственным породам древесины. Установлено, что при воздействии ультразвука изменяется анатомическая структура древесины с деформацией клеток ранней древесины и уплотнением поверхностного слоя, что способствует повышению качества отделки защитно-декоративными покрытиями.

2. Разработана математическая модель распространения ультразвука в древесине, учитывающая реологические характеристики древесины и позволяющая прогнозировать изменение анатомических свойств древесины в процессе ультразвуковой обработки.

3. Получены новые экспериментальные данные по особенностям формирования защитно-декоративных покрытий, формируемых на поверхности древесины, обработанной ультразвуком, и их эксплуатационным свойствам.

4. Разработана математическая модель оценки основных показателей качества защитно-декоративного покрытия в зависимости от технологических факторов, позволяющая оптимизировать технологические режимы для получения покрытий высокого качества.

5. Предложены рекомендации по совершенствованию процесса защитно-декоративной отделки путем предварительной обработки древесины ультразвуком, позволяющие сократить расход лакокрасочных материалов и повысить качество покрытий.

Теоретическая значимость работы заключается в развитии теории защитно-декоративной отделки древесины лакокрасочными материалами с учетом предварительного ультразвукового воздействия, позволяющей усовершенствовать технологию отделки со снижением расхода лакокрасочных материалов при обеспечении требуемых эксплуатационных характеристик покрытий; в разработке математического описания процесса распространения ультразвука в древесине с учетом ее реологических характеристик, позволяющего обосновывать режимы ультразвуковой обработки в зависимости от требуемых характеристик покрытия.

Практическая значимость:

Результаты исследования процессов модификации древесины путем ультразвуковой обработки в процессах отделки древесины лакокрасочными материалами позволяют:

- обосновать рациональные технологические параметры ультразвуковой обработки древесины для обеспечения высокой адгезии и эксплуатационных характеристик покрытий путем предварительной модификации древесины ультразвуковой обработкой;

- усовершенствовать технологические параметры предварительной обработки древесины и ее отделки лакокрасочными материалами в зависимости от комплекса заданных эксплуатационных свойств покрытий и области применения;

- разработать методику и программный комплекс для автоматизированного расчета технологических режимов процесса отделки древесины на основе предпочтений значимости целевых показателей, позволяющую определять рациональные технологические режимы подготовки древесины и ее отделки при формировании защитно-декоративных покрытий с улучшенными эксплуатационными свойствами;

- разработать технологические рекомендации по осуществлению процесса отделки древесины защитно-декоративными покрытиями с

использованием предварительной ультразвуковой обработки для промышленного использования.

Основные результаты работы апробированы, приняты к использованию на ООО «Массивный паркет», ООО «Содис», ООО «Петербургская мебельная фабрика», внедрены в учебный процесс.

Научные положения, выносимые на защиту. Основные научные положения, выносимые на защиту можно классифицировать как научно обоснованные технические, технологические и организационные решения, направленные на повышение качества защитно-декоративной отделки древесины лакокрасочными материалами с использованием метода ультразвуковой обработки. Внедрение этих положений вносит значительный вклад в развитие защитно-декоративной отделки древесины, а также в повышение конкурентоспособности выпускаемой древесной продукции.

Указанные положения включают:

1. Усовершенствованный процесс защитно-декоративной отделки древесины, с использованием предварительной ультразвуковой обработки древесины, позволяющий получать защитно-декоративные покрытия с целенаправленным комплексом эксплуатационных характеристик.

2. Результаты исследования анатомического строения древесины после ультразвукового воздействия, позволяющие обосновать условия формирования защитно-декоративных покрытий и эксплуатационные характеристики готовой продукции.

3. Математические модели процесса распространения ультразвука в древесине с учетом реологических характеристик, позволяющие обосновать влияние ультразвуковой обработки на анатомическое строение, а также качество защитно-декоративного покрытия.

4. Разработанная математическая модель влияния основных технологических факторов на эксплуатационные характеристики лакокрасочных покрытий, позволяющая определять оптимальные параметры ультразвуковой обработки для обеспечения требуемого качества покрытий.

5. Разработанная методика автоматизированного расчета режимов технологии отделки древесины на основе предпочтений и зависимостей от значимости целевых показателей, позволяющая выбирать режимы технологии отделки древесины при снижении производственных затрат.

Объекты и методы исследования:

В качестве объектов исследования рассматривались: древесина хвойных и лиственных пород, их химические, физико-механические и анатомические характеристики; водно-дисперсионный акриловый лак и пентафталевый лак, их характеристики.

Методологической основой диссертационной работы являются методы системного анализа, теории факторного планирования и регрессионного анализа, математические методы системного анализа.

Исследования производились по принципу системного подхода с использованием обоснованных методов и методик научного поиска.

Инструменты, приборы и установки, выбранные для экспериментов, соответствовали по точности современным требованиям.

Информационную базу исследования составляют материалы научных исследований, научная, учебная и методическая литература, материалы периодических изданий, патентная информация, сведения из сети Интернет.

Исследования базировались на методах машинного обучения и статистической обработке экспериментальных данных, методах регрессионного анализа, включая метод Лассо, метод гребневой регрессии, методах анализа коррелированных данных, методах оптимизации, включая квадратичную и линейную оптимизацию, методах теории вероятности, программные средства.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций

подтверждается адекватностью разработанных математических моделей,

обоснованным объемом экспериментального материала и современными

методиками его обработки. Достоверность экспериментальных данных

обеспечивается использованием современных аттестованных измерительных

14

средств и методик измерения; результатами производственных испытаний технологического процесса формирования защитно-декоративных покрытий древесины, проведенных на предприятиях отрасли, согласованностью теоретических результатов с экспериментальными данными; использованием апробированных методик построения математических моделей; сходимостью с известными научными результатами в данной области исследований; возможностью внедрения результатов исследования в производство.

Личный вклад автора заключается в выборе темы и разработке основных идей диссертации, а также в остановке и решении задач теоретического, экспериментального и прикладного характера. При непосредственном участии автора выполнены эксперименты и проведены опытно-промышленные испытания. Автором проведено математическое моделирование исследуемых процессов, проанализированы полученные результаты. Автору принадлежит основная идея опубликованных в соавторстве статей.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему ««Ультразвуковая обработка поверхности древесины при формировании защитно-декоративных покрытий»»

Апробация работы

Результаты исследований апробированы в производственных условиях (ООО «Массивный паркет», ООО «Содис», ООО «Петербургская мебельная фабрика»). Результаты исследований вошли в научные проекты, победившие в конкурсах грантов для молодых ученых и молодых кандидатов наук (Правительство Санкт-Петербурга) в 2008, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2015, 2016 гг. Результаты исследований используются в учебном процессе в дисциплинах: «Технология и применение полимеров в деревообработке», «Технология защитно-декоративных покрытий древесины и древесных материалов». Работа выполнялась в рамках госбюджетной НИР «Совершенствование технологии отделки изделий из древесины».

Основные положения диссертации докладывались на ежегодных

научно-технических конференциях СПбГЛТУ с 2006 по 2021, Материалы и

технологии XXI века (Пенза, 2007, 2008), Защитные и специальные

покрытия, обработка поверхности в машиностроении и приборостроении

15

(Пенза, 2007), Технология и оборудование лесопромышленного комплекса (Санкт-Петербург, 2009), Леса России в ХХ1 веке (Санкт-Петербург 20092012), Современные проблемы и перспективы рационального лесопользования в условиях рынка (Санкт-Петербург, 2011), Современные проблемы переработки древесины (Санкт-Петербург, 2011-2015), Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика (Воронеж, 2014), Актуальные проблемы развития лесного комплекса (Вологда, 2015-2021), Актуальные проблемы и перспективы развития лесопромышленного комплекса (Кострома, 2015), Итоги научно-исследовательских работ (Санкт-Петербург, 2010-2020); на международных конференциях: Международный симпозиум имени Б.Н. Уголева «Строение, свойства и качество древесины» (Красноярск, 2018), Леса России: политика, промышленность, наука, образование (Санкт-Петербург, 2016 - 2020), New Materials and Technologies in Mechanical Engineering (Санкт-Петербург, 2019), Публикации

По результатам исследований автором опубликовано 48 печатных работ по теме диссертации, в том числе 13 статей в ведущих рецензируемых изданиях из перечня ВАК, зарегистрирована 1 программа для ЭВМ.

Соответствие паспорту специальности

Диссертация соответствует паспорту специальности 05.21.05 -Древесиноведение, технология и оборудование деревопереработки, пунктам 2) Разработка теории и методов технологического воздействия на объекты обработки с целью получения высококачественной и экологически чистой продукции; 4) Разработка операционных технологий и процессов в производствах: лесопильном, мебельном, фанерном, древесных плит, строительных деталей и при защитной обработке, сушке и тепловой обработке древесины.

Объем и структура работы

Диссертация состоит из введения, шести разделов, заключения, списка использованных источников и приложений.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ НАУКИ И ТЕХНИКИ В ОБЛАСТИ МОДИФИКАЦИИ ДРЕВЕСИНЫ И ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ 1.1. Современное состояние вопроса модифицирования

древесины

Современная эпоха характеризуется увеличением производства и потребления материалов и изделий из модифицированной древесины. Если до 2000 года производство модифицированной древесины не превышало 1 тыс. м3 в год, сейчас же этот показатель близок к 3 тыс. м3. По производству модифицированной древесины Россия достигла уровня 1500 м , став крупнейшим производителем [3].

Производство модифицированной древесины с каждым годом активно развивается в экономически развитых странах, в том числе в России, в связи с ежегодно возрастающими потребностями в качественных конструкционных древесных материалах в строительной сфере, в том числе в малоэтажном домостроении, мебельном производстве и оформлении интерьеров и экстерьеров, авто-, вагоно-, контейнеростроении и иных сферах. О тенденциях мирового развития производства и потребления модифицированной древесины свидетельствуют маркетинговые исследования исследовательской компании Research.Techart. Так во многих европейских странах доля модифицированной древесины в настоящее время составляет порядка 40%, успешно конкурируя с натуральной древесиной и полимерными материалами. Ежегодно даже небольшие европейские страны (Италия, Чехия) производят вместе около 700 тыс.м модифицированной древесины в год.

Расчеты, проведенные Research.Techart показали, что потребность в модифицированной древесине в России составляет 250 тыс. м , в том числе

33

120 тыс. м - мебельные заготовки, 30 тыс. м - детали машиностроения, 100

тыс. м3 - строительство. Проведенные патентные исследования показали, что

пик патентной активности в области создания и совершенствования

17

технологий модифицирования древесины в нашей стране начался с 2008г. [4,

5].

В последние годы активно развивается технология термомодифицированной древесины, позволяющая получить продукцию высокой стойкости к действию воды, влаги, биоразрушителей, гниению. Производством термомодифицированной древесины, заключающейся в удалении терморазложением влаголюбивых химических веществ из древесины, занимаются в Финляндии, в Германии, во Франции. Крупными производителями термически обработанной древесины в России являются: ООО «Термомодифицированная древесина» (г. Москва, Московская область); ООО «ChocoWood» (г. Москва); ООО «Древит Плюс» (г.Пермь, Пермский край). Среди иностранных производителей, представленных на рынке России, можно отметить Thermowood (Финляндия), Plato-Process (PLATOBV, Нидерланды) и BurkleLeisten&Profile GmbH (Германия) [5].

В настоящее время в России разработана новая технология - механо-химического модифицирования древесины, которая заключается в пропитке на межклеточном уровне модификаторами-синергистами. Физико-механические свойства и долговечность модифицированной древесины при этом существенно возрастают. При производстве механохимической модифицированной древесины может использоваться любое древесное сырьё, в том числе быстрорастущие «неделовые» породы древесины.

Применение технологии производства механохимической модифицированной древесины безотходно и может перерабатывать отходы других деревообрабатывающих производств [6].

Известна технология модифицирования малоценных быстрорастущих

пород мягколиственной древесины, заключающаяся в обработке древесины

водным раствором карбамида в присутствии модифицирующих добавок.

Такая обработка позволяет повысить пластичность древесины, что облегчает

условия дальнейшего уплотнения. Данный материал известен под маркой

«Дестам», выпускаемый ООО «ЛЮКСДРЕВ». Такая модифицированная

18

древесина является стойкой к агрессивным и абразивным средам, устойчива к биологическому разрушению и гниению, не накапливает статического электричества, за счет малой плотности и пластичности эффективно гасит ударные нагрузки [5].

Весьма эффективной является технология модификации древесины быстрорастущих лиственных пород с использованием метода глубокой пропитки комплексными водорастворимыми составами, реализуемая в ООО «ВАКТА» (г. Томск). Добавки к пропиточному составу в виде антипиренов, антисептиков и пигментов позволяют повысить огне- и биостойкость древесины и придать ей желаемую цветовую гамму, при экологической безопасности технологического процесса и готовой продукции [5].

С 2003 года производство и потребление модифицированной древесины существенно возросло и с каждым годом продолжает увеличиваться, что стимулирует исследователей к разработке новых усовершенствованных методов модификации с уменьшением производственных затрат и повышением эксплуатационных показателей продукции, а также расширению эффективных сфер использования древесины, в том числе малоценной [7, 8].

Интересны разработки компании International Thermowood Association: были проведены испытания материалов на основе модифицированной компании Thermowood, D Spruce, используемых в качестве конструкционных и отделочных материалов при строительстве здания начальной школы в Великобритании. Строение было введено в эксплуатацию осенью 2004 года. Как показала проверка, проведенная в соответствии с европейскими стандартами через четыре года (июнь 2008 года), значительных изменений прочности и биостойкости материала не наблюдалось [9].

Разработать и внедрить в производство материал с целенаправленным

комплексом эксплуатационных свойств можно двумя способами -

разработать новую технологию либо усовершенствовать существующую.

Совершенствование существующей технологии предпочтительно, так как

19

требует меньше финансовых вложений, фундаментальных и экспериментальных исследований. В этой связи компания FirmoWood (Нидерланды) усовершенствовала способ термической модификации древесины, с реализацией технологического процесса в две стадии. На первой стадии осуществляется предварительная сушка древесины до заданной влажности, на второй стадии древесина обрабатывается перегретым паром с температурой 160-190°С под высоким давлением. Процесс интенсифицирован путем сокращения продолжительности и температуры термообработки, что позволяет снизить производственные затраты при выпуске материала с требуемым комплексом эксплуатационных свойств.

Компания КеЬопу (Норвегия) разработала и запатентовала технологию химического модифицирования древесины сосны, ясеня и бука путем глубокой пропитки фурфуриловым спиртом. Такая обработка соединением фуранового ряда позволяет придать материалу водостойкость и биологическую стойкость при высокой прочности [10].

Инновационной является немецкая технология производства древесины хвойных пород, химически модифицированной двухстадийным способом. На первой стадии древесину пропитывают специальным составом Belmadur методом вакуум-давление в автоклаве, на второй стадии древесину выдерживают при температуре 100°С и выше. В ходе химического воздействия пропитывающего состава и последующей термообработки образуются дополнительные химические поперечные связи между макромолекулами компонентов древесины, что способствует повышению механической прочности, стойкости к действию агрессивных сред и формоустойчивость получаемого материала [11].

Теоретические основы модифицирования древесины базируются на исследованиях в области технического древесиноведения ученых В.А. Баженова, В.В. Вихрова, В.М. Иванова, В.Е. Москалевой, Б.И. Огаркова, В.И. Патякина, Б.Н. Уголева, В.М. Хрулева и других.

В настоящее время разработано большое количество физических, химических и комбинированных способов модификации. Некоторые способы описаны в ГОСТ 24329-80, существует также целый ряд более современных способов модификации.

Наиболее существенные исследования по модификации древесины и внедрение результатов в производство было осуществлено в советский период, когда были сформированы четыре направления модификации, технология которых и свойства получаемой продукции нормированы государственными стандартами по термохимическому (радиационно-химическому), термомеханическому, химическому и химико-механическому модифицированию [12].

Известен способ термохимического модифицирования древесины, основанный на пропитке древесины мягких лиственных пород синтетическими мономерами и олигомерами, в том числе на основе фурановых соединений [13] и [14]. Реализация данного способа позволяет существенно повысить водостойкость и прочность древесины. Однако большие производственные затраты и эмиссия вредных веществ из готовой продукции не позволяют массово использовать данный метод.

Известны методы пропитки древесины синтетическими полимерами с прессованием древесины и отверждением полимеров при прессовании. Данный метод наиболее эффективно реализуется при производстве древесно-полимерных подшипников скольжения Б.И. Купчиновым и В.И. Врублевской [15]. Известно также химическое модифицирование древесины путем ацетилирования [16], однако указанные методы не получили широкого развития.

В монографии [17] дан сравнительный

анализ пяти способов модифицирования древесины с точки зрения достижения поставленных производителями и потребителями задач модифицирования - получению продукции с целенаправленными

свойствами, производственными затратами на обработку, обеспечению безопасности и поточности производства.

Наибольшее распространение в советский период получило термомеханическое модифицирование (прессование) древесины [18, 19], когда древесина уплотняется в пресс-формах до достижения требуемой прочности без разрушения клеточных стенок, с заполнением клеток и клеточных стенок антифрикционными составами. Однако данный способ отличается большой трудоемкостью, сложен в реализации, а получаемая продукция при наличии высокой прочности не обладает водостойкостью.

Химико-механическое модифицирование древесины, заключающееся в пропитке и пластификации древесины аммиаком с последующим прессованием, широко развивалось в прибалтийских республиках [20, 21]. Способы модифицирования древесины, направленные на увеличение ее прочностных свойств, рассмотрены в трудах [22, 23]. Большой интерес представляют работы Лавничака и Золднерса [24, 25], в которых дано научное обоснование процессов изменения анизотропии и физических свойств древесины в процессе химико-механического модифицирования. Среди технологических способов, придающих древесине новые желаемые свойства, можно выделить перевод ее в жидкое состояние [26] и проявление эффекта памяти [27].

В своей диссертационной работе Тимербаева А.Л. рассматривает вопрос модификации измельченной древесины под действием физико-химических методов. В работе установлено, что модификация поверхностного слоя материала воздействием ультрафиолетового излучения способствует повышению смачиваемости древесины, увеличение краевого угла смачивания наблюдается с увеличением мощности УФ-излучения и времени обработки [28]. При этом установлено, что на эффективность УФ-обработки также оказывает влияние плотность древесины.

Перспективным направлением повышения эксплуатационных свойств

древесины является применение высокочастотной плазменной обработки

22

[29].Экспериментальным путем доказано, что высокочастотная плазма низкого давления влияет на анатомическую структуру древесины с увеличением адгезионного контакта при производстве древесных композиционных материалов, что ведет к увеличению прочности. Однако физико-химической модификации измельченной древесины является экономически затратным с точки зрения затрат электроэнергии.

Существенный научный и практический интерес представляют методы физико-химического воздействия на древесину, основанные на термической модификации древесной структуры [30].

В работе Кайнова П.А. [31] представлены результаты оценки теплозащитных свойств термообработанной древесины. Установлено, что с увеличением температуры обработки в древесине повышаются теплоизоляционные свойства, что автором объясняется уменьшением плотности материала в процессе обработки.

В работе Беляковой Е.А. [32] показано существенное снижение прочностных характеристик древесины при повышении температуры термообработки, что объясняется начальным процессом разрушения лигноуглеводного комплекса при воздействии высоких температур.

Влияние термомодифицирования на повышение биостойкости древесины изучалось многими исследователями [30, 32, 33, 34]. В них в качестве основного фактора, объясняющего повышение биостойкости, указывается снижение содержания гемицеллюлоз и водорастворимых сахаров в обработанной древесине, являющихся основной питательной средой для дереворазрушающих микроорганизмов [35].

В работе [36] определено влияние технологических факторов процесса термомодификации древесины на ее прочность при длительной эксплуатации в атмосферных условиях. Установлено, что термомодифицированная древесина обладает долговечностью по сравнению с натуральной древесиной.

Впервые в России с применением уникальной технологии получен новый материал - полимер-модифицированная древесина (разработчик -фирма Паритет). Этот инновационный материал был разработан российскими учеными и относится к классу композиционных. Внешне этот материал выглядит как обыкновенная древесина. Для обработки по данной технологии могут использоваться любые породы дерева, но для каждой из них разрабатывается свой технологический режим. Для этого влажность древесины необходимо снижать до 2-10% [37].

В работе Шайхутдиновой А.Р. [38] дан анализ экспериментальным результатам оценки энергосиловых параметров продольного и поперечного резания и шероховатости поверхности после строгания термомодифицированной древесины. Установлено уменьшение удельной работы резания с увеличением температуры термомодифицирования. В работе Тимербаевой А.Л. [28] представлены результаты исследований термомодифицированной измельченной древесины на изменение насыпной плотности и угла естественного откоса в зависимости от температурных параметров процесса.

Исследования влияния термомодифицирования древесного наполнителя в производстве ДПК представлены в работе [39]. Исследования по оценке физико-механических свойств фанеры, изготовленной описаны в работе Зиатдинова Р.Р.[40]. В работе [29] предлагается технология создания высокостойкого арболита на основе термомодифицированных древесных частиц.

Все эти перечисленные способы энергозатратны, осуществляются в

несколько этапов и приводят к значительному повышению стоимости

конечного продукта, большинство из существующих способов производства,

а также и конечный продукт - модифицированную древесину - нельзя

назвать экологически чистыми, поскольку при ее изготовлении применяются

вредные для окружающей среды химические вещества. Однако

модифицирование древесины - весьма востребованная технология, так как

24

позволяет повысить плотность, твердость, прочность, ударную вязкость, снизить гигроскопичность, увеличить сферы ее эффективного применения.

На основании проведенного аналитического обзора литературных данных по модифицированию древесины можно сделать вывод о том, что несмотря на значительное количество опубликованных экспериментальных и теоретических работ в рассматриваемой области, в настоящее время недостаточно разработаны технологии, которые способны качественно модифицировать сырье, не исследованы возможности изменения физико-химических и физико-механических свойств древесины. Только при условии, что технологии модифицирования древесины будут усовершенствованы с возможностью снижения себестоимости изделий из модифицированной древесины, можно ожидать широкое развитие данного направления.

Вовлечение в производство малоценной древесины и использование модифицированной древесины, позволит расширить область применения древесины, снизить затраты на производство и рациональнее использовать лесные ресурсы страны.

1.2. Модификация лакокрасочных материалов

Развитие промышленности неизбежно требует создания новых лакокрасочных материалов с заданным комплексом свойств. Наиболее простой и эффективный путь регулирования свойств лакокрасочных материалов и покрытий - введение различных модификаторов [41].

В большинстве работ рассматриваются вопросы модификации существующих лакокрасочных материалов и новые средства защиты древесины и изделий из нее [42, 43, 44, 45, 46, 47].

Сравнительно новыми средствами являются водно-дисперсионные лакокрасочные материалы. Некоторые сведения о таких материалах, их свойствах и применении содержатся во многих публикациях [48,49,50,51,52,63,54,55, 56,57,58].

Вопросы модификации водно-дисперсионных лаков, красок и эмалей, используемых для защитно-декоративной отделки древесины, технологий их изготовления, способов регулирования свойств рассматриваются в работах [59, 60, 61, 62, 63, 64, 65].

Практическим вопросам совершенствования компонентных составов водно-дисперсионных лакокрасочных композиций, улучшения их технологических и эксплуатационных характеристик, большое внимание уделяют и в зарубежных странах [66, 67,68,69, 70,71, 72,73, 74].

Функциональные добавки, которые обычно используют в рецептурах лакокрасочных материалов в небольших количествах, придают такие свойства материалам, которые нельзя достичь другим способом. Они улучшают адгезию и растекание, сдерживают рост микроорганизмов, улучшают запах, прочностные и другие эксплуатационные свойства лакокрасочных покрытий. Так как лакокрасочная промышленность постоянно испытывает давление экологического законодательства, производители лакокрасочных материалов вынуждены часто менять рецептуры своих продуктов, что повышает спрос на новые добавки.

В большинстве развивающихся стран за последние годы быстрыми темпами расширялось строительство, что способствовало значительному увеличению спроса на лакокрасочные материалы и, соответственно, на функциональные добавки для их производства [75, 76, 77].

Производство добавок расширяется с каждым годом, именно с этим связано возникновение и новых технологий их изготовления, постоянное совершенствование существующих. Все это происходит на фоне современных требований экологического законодательства.

Крупнейший мировой поставщик широкого ассортимента микронизированных порошков, дисперсий, эмульсий, природных восков и специальных добавок, Компания Shamrock Technologies, выпустила новые добавки Fluoroslip: FS 383, FS 422N, а также освоила новый технологический

процесс производства порошков Narrow Line: TUF-4, Narrow 4. Эти материалы улучшают растекание при нанесении тонких пленок [77, 74].

Фирмой Shamrock выпускается новая высококачественная дисперсия AguaFLON MG, которая представляет собой стабилизированную смесь ПЭТФ и окисленных восков для получения тонких пленок металлических покрытий. Новый порошковый воск Х-8178 используют для улучшения скольжения и удаления пузырьков воздуха из порошковых покрытий.

Другим американским поставщиком добавок является Micro Powders, Inc. - основной производитель специализированных микронизированных восков, восковых дисперсий и эмульсий для производства лакокрасочных материалов и печатных красок. Основными группами продуктов являются синтетические и полиэтиленовые воски для повышения устойчивости к истиранию и удару: Polyfluo и Synfluo - для улучшения скольжения и устойчивости к истиранию, Agua - для использования в рецептурах водных лакокрасочных материалов, AguaBead - для придания водоотталкивающих свойств и влагостойкости, Micropro, PropylMatte и MicroMatte - для однородного матирования и улучшения устойчивости к царапанью, Polysik -для улучшения скольжения и получения гладкой поверхности, PropylTex -для сохранения текстуры и контроля блеска.

Estman Chemical Company, являющаяся одним из основных игроков на рынке добавок для лакокрасочных материалов, выпустила новую добавку Solus 3050, получаемую из природного и возобновляемого целлюлозного материала. Ее используют для производства автомобильных лакокрасочных материалов, материалов для окраски металла и электронных изделий. Solus 3050 обеспечивает получение более гладкой поверхности, отличное растекание, улучшение адгезии, смачивания, сокращение времени высыхания, повышает седиментационную устойчивость [78].

Известны результаты ряда исследований свойств водно-дисперсионных

лакокрасочных композиций на основе латексов карбоксилированных

акриловых сополимеров, в состав которых входят гидроксилсодержащий

27

отвердитель (с метилольными группами) и кислотный катализатор отверждения [56, 79, 80,81]. Установлено, что при модификации латекса термореактивным сополимером существенно изменяются деформационно-прочностные, адгезионные свойства, гидрофильность пленок и их устойчивость к действию органических растворителей [35].

Практически все показатели прочностных и реологических свойств (модуль упругости, прочность при разрушении в различных направлениях, твердость) увеличиваются с ростом содержания модификатора, причем наиболее значительно - в интервале концентрации модификатора до 7% к массе латексного сополимера, что объясняется образованием непрерывной упрочняющей структуры (сетки) термореактивного модификатора на поверхности латексных частиц. Иной характер имеет зависимость адгезионной прочности от содержания модификатора: возрастание наблюдается при содержании модификатора более 15%, что обусловлено появлением свободных карбоксильных групп и их взаимодействием с поверхностью металла [35, 77, 80, 81]. При увеличении содержания акрилового олигомера в 2 раза уменьшаются водопоглощение и оптическая плотность пленок во влажном состоянии, что объясняется наличием защитной пространственной сетки в пленке, которая препятствует проникновению молекул воды. Исследования показали, что пленки на основе немодифицированного латекса неограниченно набухают и растворяются в ксилоле и циклогексане, в то время как для пленок, содержащих термореактивный модификатор, характерно лишь ограниченное набухание. Эффект существенного снижения набухаемости пленок наблюдается уже в области концентраций модификатора до 3% (по массе). Это позволяет предположить, что пространственно-сшитая структура формируется не в отдельных микрообъемах пленок, а по всему объему, что обеспечивает ее эффективное влияние на свойства.

Указанные результаты исследований позволили разработать новые

термореактивные водно-дисперсионные лаки и краски для наружных слоев

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Соколова Виктория Александровна, 2021 год

Список пользованных источников

1. Хасаншин Р.Р., Гаянова А.Р., Габдуллин Т.И. Актуальность производства и применения модифицированной древесины // Наука и инновации в XXI веке: Актуальные вопросы, открытия и достижения. Сборник статей XIII Международной научно-практической конференции. Пенза: Наука и Просвещение, 2019. С.107-109.

2. Хмелев В.Н. Ультразвук в производстве ЛКМ: повышаем качество покрытий // Очистка. Окраска. Екатеринбург: Оригами, 2011. №3. С.48-49.

3. Шамаев В. А. Проблемы изготовления модифицированной древесины // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. Архангельск: САФУ. 2005, №6. С. 88-91.

4. Малеткина Т.Ю., Смердов О.В., Лобачева А.А. Анализ рынка модифицированной древесины // Инноватика-2014. Сборник материалов X Всероссийской школы-конференции студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием. Томск: Издательский Дом Томского государственного университета. 2015. С. 148-154.

5. Пашкова О.И., Тосенко М.С. Перспективы применения модифицированной древесины в строительстве // Доклады 61 университетской научно-технической конференции студентов и молодых ученых. Томск: Томский государственный архитектурно-строительный университет, 2015. С. 444-448.

6. Новые перспективы для бизнеса в деревообработке [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://mebel-news.pro/articles/woodworking/new-business-opportunities-in-woodworking/

7. Хрулев В.М., Дорофеев Н.С., Мамшкин Н.А. Модифицированная древесина и ее применение // Труды Новосибирского инженерно-строительного института им. В.В. Куйбышева. Кемерово: Кемеровское книжное издательство. 1988. 118 с.

8. Вихров В.Е., Холькин Ю.И., Пауль Э.Э., Эрдман М.Э. Модифицированная древесина и перспективы ее использования // Институт научно-технической информации и пропаганды при Госплане БССР. Минск: БТИ. 1966. 43 с.

9. Матюшенкова Е. Модификация древесины. Зарубежный опыт [Электронный ресурс] / ЛесПромИнформ, 2009. - №4 (62). - Режим доступа: Ь11рв://1еврготт&гт.ги/|агйс1ев.Ь11т1?1ё=708.

10. Скуратов Н. Пять способов модифицирования древесины // Лесная индустрия. Москва, 2016. №5(97).

11. Шамаев В., Куницкая О.А., Анучин А. Инновационные разработки в области модификации древесины // Леспроминформ. Москва, 2018. №8(138).

12. Шейкман Д.В. Технология модифицирования древесины мягких лиственных пород и березы для напольных покрытий. Дисс. канд. техн. наук. - Екатеринбург: УГЛТУ, 2017. 207 с.

13. Шутов Г.М. Модифицирование древесины термохимическим способом. Москва: Экология, 1991. 127 с.

14. Фрейдин А.С. Прочность и долговечность клеевых соединений. Изд. 2-е, перераб. и доп. Москва: Химия, 1981 272 с.

15. Белый В.А., Врублевская В.И., Купчинов Б.И. Древеснополимерные конструкционные материалы и изделия. Москва: Наука и техника, 1980. 278 с.

16. Швалбе К.П., Озолиня И.О., Крейцума В.Р. Способ получения водовлагостойкой древесины // А.с. СССР № 1002151 МКИ Б27К 5/06. - Бюл. изобр. - 1985. - № 6.

17. Шамаев В.А., Никулина Н.С., Медведев И.Н. Модифицирование древесины. Монография. Москва: Наука, 2013. 447 с.

18. Хухрянский П.Н. Прессование древесины. Москва: Лесная промышленность, 1964. 351 с.

19. Нысенко Н.Т., Генель С.В. Пластификация цельной древесины. Москва: Гослесбумиздат, 1958. 252 с.

20. Берзиньш Г.В., Зиемелис А.Э. Модифицирование древесины и использование ее в народном хозяйстве: обзор. Рига: ЛатНИИНТИ, 1983. 61 с.

21. Роценс К. А. Технологическое регулирование свойств древесины. Рига: Зинатне, 1979. 220 с.

22. Мовнин М.С. Некоторые вопросы теории и создание рациональных методов получения прессованной древесины // Пластификация и модификация древесины. Рига: Зинатне, 1970. С. 11-15.

23. Модин Н.А., Мурзич Р.М. Эксплуатационные свойства древеснослоистого пластика, модифицированного карбамидом // Современные проблемы древесиноведения. Воронеж, 1981. С. 253-256.

24. Лавничак М.Я. Производство и использование модифицированной древесины в Польше. // Деревообрабатывающая промышленность. 1977. № 7. С. 29-31.

25. Золднерс Ю.А. Полимеризация мономеров в структуре древесины // Теоретические аспекты модификации древесины: тез. докл. Всесоюз. научн.конф. Рига, 1983. С. 23-26.

26. Shirashi N., Yoshioka M. Plasticization jf wood by acetilation with trifuoroacetic acid pretreatment // J. Soc. Fiber Sci. and Technol. Jap. 1986. P. 8493.

27. Уголев Б.Н. Древесиноведение с основами лесного товароведения. Москва: Лесная промышленность, 2001. 359 с.

28. Тимербаева А.Л. Термическая обработка измельченной древесины в реакторах тарельчатого типа. Дисс. канд. техн. наук. Казань: КНИТУ, 2017. 141 с.

29. Аминов Л.И. Совершенствование технологии производства композиционных материалов на основе древесинных наполнителей и минеральных вяжущих. Дисс. канд. техн. наук. Казань: КГТУ, 2011. 150 с.

30. Сафин Р. Р. Разработка технологий и оборудования термомодифицирования пиломатериалов: монография. Йошкар-Ола: Поволжский гос. технологический ун-т, 2015. 379 с.

31. Кайнов П.А. Энергосберегающая технология термического модифицирования пиломатериалов в среде топочных газов. Дисс. канд. техн. наук. Казань: КНИТУ, 2012. 204 с.

32. Белякова Е.А. Термомодифицирование твердых пород древесины в жидкостях. Автореферат дисс. канд. техн. наук. Казань: КНИТУ, 2012. 16 с.

33. Ахметова Д. А. Разработка энергосберегающей технологии термомодифицирования древесины. Автореферат дисс. канд. техн. наук. Казань: КГТУ, 2009. 16 с.

34. Зиатдинов Р.Р., Пузаков В.Е., Гараева А.Ф. Эффект воздействия ультрафиолетового излучения на смачивающие свойства древесины // Деревообрабатывающая промышленность. 2017. №1. С. 23-30.

35. Соколова В. А. Создание защитно-декоративных покрытий древесины на основе модифицированных водно-дисперсионных лакокрасочных материалов. Дисс. канд. техн. наук. Санкт-Петербург: СПбГЛТА, 2006. 203 с.

36. Разумов Е.Ю. Разработка технологий и оборудования термического модифицирования пиломатериалов: дисс. канд. техн. наук. Казань.: КНИТУ, 2013. 426 с.

37. Модифицированная древесина [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://gmo.jofo.me/1699659.htm1.

38. Шайхутдинова А.Р. Разработка и усовершенствование технологий вакуумно-конвективного термомодифицирования древесины в среде водяного пара. Автореферат дисс. канд. техн. наук. Казань: КНИТУ, 2013. 18 с.

39. Салимгараева Р.В. Технология термического модифицирования древесного наполнителя в производстве композиционных материалов. Дисс. канд. техн. наук. Казань: КНИТУ, 2013. 155 с.

40. Зиатдинов Р.Р. Технология производства влагостойкой фанеры из термомодифицированного шпона. Дисс. канд. техн. наук. Казань: КНИТУ, 2013. 186 с.

41. Николайчик А.В., Прокопчук Н.Р., Лещинская И.К. Модификация пигментированных промышленно производимых лакокрасочных систем углеродными наноматериалами отечественного производства // Труды БГТУ. Серия IV. Химия, технология органических веществ и биотехнология. 2008. С. 85-89.

42. Ли Н.И., Калаус Э.Э. Модификация водных дисперсий полимеров // Лакокрасочные материалы и их применение. Москва: Пэйнт-Медиа. 1977, №4. С. 31-34.

43. Толмачёв.И. А., Верхоланцев В.В. Новые вододисперсионные краски. Ленинград: Химия. 1978. 200 с.

44. Верхоланцев В.В. К термодинамике пленкообразования из смесей латексов // Коллоидный журнал. 1967, т.29. С.650-654.

45. Сухарева Л.А., Васильева Н.Г., Отвинская Н.М. Композиция для защитных покрытий на основе водных фторлоновых дисперсий // В сборнике Вододисперсионные лакокрасочные материалы. Черкассы. 1981. С. 32.

46. Климова Т.В., Фартунин В.И., Верхоланцев В.В. Структура и свойства пленок из коллоидно-химически модифицированных латексов // Лакокрасочные материалы и их применение. Москва: Пэйнт-Медиа. 1981, №2. С. 10-11.

47. Беспалова Г.Н. Разработка модифицированных водоразбавляемых лакокрасочных составов и покрытий на их основе, наносимых методом электроосаждения. Автореф. дисс. канд. техн. наук. Ленинград: ЛТИ, 1982, 23 с.

48. Кудрявцев Б.Б. Лакокрасочные материалы для окраски древесины: технический уровень и состояние рынка // Лакокрасочные материалы и их применение. 2000. №5. С.7.

49. Онегин В.И., Герасюта С.М., Цой Ю.И., Ляхтинен И.С. Водорастворимые лаки для отделки мебели // Межвузовский сборник научных трудов «Технология и оборудование деревообрабатывающих производств». Санкт-Петербург: СПбГЛТА, 2000. С. 46-49.

50. Шемуков В.А. Водно-дисперсионные пленкообразователи // Лакокрасочные материалы и их применение. Москва: Пэйнт-Медиа. 2000. №7. С. 20.

51. Скороходова О.Н. и др. / Лакокрасочные материалы и их применение. Москва: Пэйнт-Медиа. 2001. №2-3. С. 26-27.

52. Скороходова О.Н., Казакова Е.Е. Водоразбавляемые акриловые лакокрасочные материалы на основе дисперсий «Сократ» // Лакокрасочные материалы и их применение. Москва: Пэйнт-Медиа. 1998. №12. С.6-8.

53. Созуракова С.Д. Состояние российской лакокрасочной промышленности в 2002 году // Лакокрасочные материалы и их применение. Москва: Пэйнт-Медиа. 2003. №10. С.3.

54. Толмачев И.А. Водно-дисперсионные лакокрасочные материалы промышленного назначения // Лакокрасочные материалы и их применение. Москва: Пэйнт-Медиа. 2004. №5. С.4.

55. Горшкова Е.В., Горшков А.П. Водные лакокрасочные материалы // Мебельщик. Санкт-Петербург: Издательство «Петербургский Дом». 2005. №3. С.66.

56. Кислова Ю.Е., Воронина Е.А., Кардаш П.В. Состояние и перспективы российского рынка акриловых дисперсий и водно-дисперсионных лакокрасочных материалов на их основе // Лакокрасочные материалы и их применение. Москва: Пэйнт-Медиа. 2005. №12. С.4.

57. Банул В.В., Батин М.О., Городецкий С.А., Пичугин А.П. Возможности регулирования свойств полимерных композитов нано-размерными добавками // Международный сборник научных трудов «Инновационные разработки и новые технологии в строительном материаловедении». Новосибирск. 2014. С.193-197.

58. Абрамян Г.Р. Применение толстослойных самогрунтующихся покрытий для снижения трудоемкости окрасочного процесса // Материалы Восьмой Межотраслевой конференции «Промышленные Лакокрасочные Материалы - 2015». Екатеринбург.

59. Совина С. В. Технология защитно-декоративных покрытий древесины и древесных материалов испытания лакокрасочных материалов. Методические указания к практическим и лабораторным работам. Екатеринбург, 2010. 28 с.

60. Азаров В.И., Веревкин А.Н., Винославский В.А., Зарубина А.Н. Модифицированные пропиточные композиции для декоративных бумаг, применяемых при отделке ДСтП методом ламинирования. Москва: Издательство Московского государственного университета леса, 2003. Вып. 319. С. 74-76.

61. Онегин В.И., Цой Ю.И. Водно-дисперсионные лакокрасочные материалы для прозрачной отделки древесины // Деревообрабатывающая промышленность. 2002. №4. С.16.

62. Толмачев И. А. В одно-дисперсионные лакокрасочные материалы для коррозионнозащитных покрытий // Лакокрасочные материалы и их применение. Москва: Пэйнт-Медиа. 1997. №11. С. 27.

63. Толмачёв, И.А., Верхоланцев В.В. Новые водно-дисперсионные краски. Ленинград: Химия, 1979. 200 с.

64. Кузьмичев В.И., Абрамян Р.К., Чагин М.П. Водорастворимые пленкообразователи и лакокрасочные материалы на их основе. Москва: Химия, 1986. 152 с.

65. Бухтиярова Г.А. Технология отделки мебели. Москва: Лесная промышленность, 1983. 152 с.

66. Hoffman R. Factors affecting the viscosity of unimodal and multimodal colloidal dispersions, J. Rheol. 1992. V.36, 5. - P.927-965.

67. Hare C. // J. of Protective Coat.& Linings. - 1993. - P. 69-79.

68. FeusterD. Surface Coat. Australia. 1994. V. 31,1/2. P.6-17.

69. Zosel A. Lack und Polymerfilme, ViskoelastischeQualitatsmerkmale, Vincentz - Verlag, Ed. U. Zorll, 1996, Chapter 5. 8. р. 100-109.

70. Schwartz M, Kossman H. // Fabre+Lack - 1997. -Bd. 103, № 10. s. 109-122.

71. Stoye D., Freitag W. Paints Coating and Solvents, 2rd Edition, Wiley - VCH, Weinheim, 1998; Chapter 4, Pigments and Extenders. P. 143 - 158.

72. Brock T. European Coatings Handbook: Vincentz Verlag, 2000. - 410

p.

73. Walker F. //J. Coat. Technol. - 2000. V. 72. - № 903. p. 27-32.

74. Manfred Schwartz. Пленкообразователи, применяемые в материалах для окраски древесины // Лакокрасочные материалы и их применение. Москва: Пэйнт-Медиа. 2004. №6. С.12-15.

75. Яковлев А.Д. Химия и технология лакокрасочных покрытий: учебник для вузов. 4-е изд., испр. Санкт-Петербург: Химиздат, 2010. 445 с.

76. Батин М.О. Древесина, модифицированная полимерными композициями для решетчатых полов животноводческих помещений. Автореф. диссерт. на соиск. учен. ст. канд. техн. наук. Томск: ТГУ. 2014. 18 с.

77. Тибор Дурис. Функциональные добавки BASF: Исчерпывающий ассортимент для производства ЛКМ. [Электронный ресурс] / Март 2015. -Режим доступа: www.basf.com/formulation-additives.

78. Развитие рынка добавок для ЛКМ [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://vseokraskah.net/novoe-v-mire-pokraski/razvitie-rynka-dobavok-dlya-lkm.html

79. Карякина М.И. Испытания лакокрасочных материалов и покрытий. Москва: Химия. 1988. 252 с.

80. Верхоланцев В.В. Добавки в рецептурах лакокрасочных материалов // Лакокрасочные материалы и их применение. Москва: Пэйнт-Медиа. 2001. №6. С. 25.

81. Барташевич А.А. Материаловедение. Ростов на Дону: Феникс. 2008. 462 с.

82. Куликова О.А. Получение и стабилизация совмещенных алкидно-акриловых дисперсий и разработка лакокрасочных материалов на их основе. Автореф. дис. канд. химических наук. Ярославль. 2000. 18 с.

83. Верхоланцев В.В. Лакокрасочная промышленность - что впереди? // Лакокрасочные материалы и их применение. Москва: Пэйнт-Медиа. 2003. №1. С.22.

84. Куликова O.A., Чехов Е.Е., Манеров В.Б. ЛКМ и их применение. 1998. С. 24-25.

85. Фрим А. Реставрация фасадов материалами на основе смол Pliolite // Лакокрасочные материалы и их применение. Москва: Пэйнт-Медиа. 2003. №2-3. с. 45-50.

86. Марчук А.Ю. Атмосферостойкие защитно-декоративные покрытия древесины на основе воднодисперсионных красок. Автореф. диссерт. канд. технич. наук. Санкт-Петербург: СПбГЛТА. 2005. 18 с.

87. Салынская О.А. Разработка водно-дисперсионного лакокрасочного материала для атмосферостойких покрытий на основе бутадиенстирольного латекса, наполненного фенолформальдегидным олигомером. Дисс. канд. техн. наук. Ленинград: ЛГТИ. 1990. 168 с.

88. Гагарина С. В. Формирование защитно-декоративных покрытий древесины модифицированной нитроалкидной композицией. Автореф. диссерт. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук. Санкт-Петербург: ЛГТИ. 1999. 20 с.

89. Данилов Д.А, Скупченко В.Б. Изменения в строении древесины сосны и ели на анатомическом уровне в древостоях, пройденных рубками ухода и комплексным уходом // Изв. высших учебных заведений. Лесной журнал. Архангельск: САФУ. 2014. № 5 (341). С. 70-88.

90. Чавчавадзе Е.М. Древесина хвойных. Ленинград: Наука. 1979. 190 с.

91. Яценко-Хмелевский А.А., Кобак К.И. Анатомическое строение древесины основных лесообразующих пород СССР. Ленинград. 1978. 62 с.

92. Бареев В.И., Митина Л.А., Батин М.О., Пичугин А.П. Принципы долговременного обеспечения ветеринарно-санитарных показателей полов животноводческих помещений // Сборник научных трудов по материалам Международной конференции «Проблемы качества строительных материалов и СМК предприятий». Новосибирск. 2011. С.74-77.

93. Шарапов Е.С., Королев А.С., Хисамеева А.Р. Исследование влияния термической модификации на изменение плотности древесины по годичным слоям // Вестник Казанского технологического университета. Вып. 22. Том 16. 2013.

94. Оти Мото Поль Максим Центробежное обезвоживание и сушка бревен в целях сохранения качества при хранении. Диссерт. канд. техн. наук. Санкт-Петербург: СПбГЛТУА. 2008. 122 с.

95. Сугаипов У.У., Бирман А.Р. Разработка новой технологии производства материалов растительного происхождения с заданными физико-механическими свойствами путем воздействия пьезо-акустического поля // Изв.СПбГЛТА. Вып. 17. Санкт-Петербург: СПбГЛТА. 2006. С. 86-92.

96. Соколова В.А., Лейнеман М.В. К вопросу защитно-декоративной отделки древесины и древесных материалов // Материалы Международной научно-практической конференции «Современные проблемы переработки древесины». Санкт-Петербург: СПбГЛТА. 2012. С. 81-85.

97. Москалева В.Е. Строение древесины и его изменение при физических и механических воздействиях. Москва: Изд-во АН СССР. 1957. 165 с.

98. Мельникова, Л.В.Технология композиционных материалов из древесины. Москва: МГУЛ. 2002. 234 с.

99. Мелехов В.И., Шульгин В.А. Резонансные явления в процессе свч-сушки древесины // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. Архангельск: САФУ. 2015. № 5 (347). С. 135-145.

100. Неделина Н.Ю. Пористость и базисная плотность древесины разных типов // Электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2013. Вып. № 89. С. 1-10.

101. Вариводина И.Н., Косиченко Н.Е., Неделина Н.Ю. Пористость древесины основных лиственных кольцесосудистых пород // XX symposium «Adhesives in wood working industry» Zvolen. TechnicalUniversity. Zvolen, Slovakia. 2011. С. 255-259.

102. Косиченко Н.Е., Вариводина И.Н., Неделина Н.Ю., Вариводин

B.А. Ширина годичного слоя, пористость и водопоглощение сосны обыкновенной // Современные технологические процессы получения материалов и изделий из древесины. Материалы международной научно-технической конференции, посвященной 50-ю факультета технологии деревообработки ГОУ ВПО «ВГЛТА» 17-21 мая 2010 г. Воронеж: ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». 2010. С. 273-276.

103. Пеккоев А.Н. Влияние лесоводственных уходов на рост культур сосны и качество древесины в подзоне средней тайги // Проблемы лесоведения и лесоводства: материалы всеросс. конф. «Четвертые Мелеховские научные чтения, посвященные 105-летию со дня рождения И.С. Мелехова» (Архангельск, 10-12 ноября 2010 г.). Архангельск: САФУ, 2010.

C. 97-101.

104. Румянцев Д.Е., АлександроваМ.С., Николаев Д.К. Сопряженность в кратковременной изменчивости ширины ранней и поздней древесины в годичных кольцах лиственниц в условиях // Лесной вестник, 2009. № 1. С. 56-61.

105. Москаленко Н.В., Булко Н.И., Шабалева М.А., Митин Н.В. Изменение плотности древесины ольхи черной (Alnusglutinosa (L.) Gaerth.) под воздействием подтопления // Труды БГТУ. Серия 1: Лесное хозяйство. -2015. С. 187-192.

106. Маркова И.А. Лесоводственная эффективность плантационного

выращивания на северо-западе России // Известия Санкт-Петербургской

203

лесотехнической академии. Санкт-Петербург: СПбГЛТА. 2012. № 198. С. 1723.

107. Патякин В.И. Проблема повышения плавучести круглых лесоматериалов. Москва: Лесная промышленность, 1976. 178 с.

108. Расев А.И. Исследование механических способов обезвоживания и интенсификации тепловой сушки древесины. Автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук. Москва: Моск. лесотехн. ин-т. 1968. 18 с.

109. Патякин В.И., Соколова В.А. Эффективность способов пропитки древесины. Вестник КрасГАУ. 2011. № 5 (56). С. 159-163.

110. Разина И.С., Семенова С.Г., Саттаров А.Г., Мусин И.Н. Применение микротомографии для исследования новых материалов. Обзор. Вестник Казанского технологического университета. 2013. Т. 16. № 19. С. 163-169.

111. Серговский П.С. Расчет процессов высыхания и увлажнения древесины. Москва: Гослесбумиздат. 1952. - 79 с.

112. Григорьев А.Ф. Пропитка древесины способом центрифугирования. Йошкар-Ола: Изв. ПЛТИ, 1935. Вып. 4. С. 1-15.

113. Кобцева Г.П. Способы получения нетканых материалов Понятие о нетканых материалах [Электронный ресурс] // Режим доступа: https://studfile.net/preview/5404774/page:13/

114. Гаспарян Г.Д. Разработка и обоснование параметров установки для окорки лесоматериалов ультразвуком. Дисс. канд. техн. наук. Братск: БГУ, 2005. 160 с.

115. Коновалова Н.Н. Установление оптимальных режимов комбинированной обработки древесины дуба ультразвуком и теплом для ускорения созревания коньячных спиртов при их резервуарной выдержке. Автореферат дисс. канд. техн. наук. Москва: МГУПП, 2004. 28 с.

116. Гаспарян Г.Д. Методологические и технологические основы процесса окорки лесоматериалов ультразвуком. Диссерт. докт. техн. наук. Братск: Моск. гос. ун-т леса. 2013. 388 с.

117. Сундуков С.К. Особенности технологии нанесения лакокрасочных покрытий на изделия машиностроения с использованием ультразвука. Диссерт. канд. техн. наук: Москва. МАДИ, 2013. 191 с.

118. Воякин А. Ультразвуковое шлифование древесины [Электронный ресурс] // Лесная индустрия, 2014. №11 (79). - Режим доступа: https://www.lesindustry.ru/issues/li_n79/Ultrazvukovoe_shlifovanie_dre vesini_982/.

119. Шашков А. А. Прочностные характеристики древесины модифицированной ультразвуковым методом // В сборнике: СТРОИТЕЛЬСТВО - ФОРМИРОВАНИЕ СРЕДЫ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ. сборник материалов XIX Международной межвузовской научно-практической конференции студентов, магистрантов, аспирантов и молодых учёных. ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет». 2016. С. 439-441.

120. Вьюгинова А., Пресс-служба «ЛЭТИ» Кованая древесина [Электронный ресурс] // Леспроминформ, 2015. №2 (108). - Режим доступа: https://lesprominform.ru/jarticles.html?id=4024.

121. [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.kovdrev.ru/.

122. Северденко В.П., Клубович В.В. Применение ультразвука в промышленности. Минск: Наука и техника. 1967. 235 с.

123. Уразовский С.С., Полоцкий И.Г. О диспергировании ультразвуком. Москва: Коллоидн. Ж. 1940. 779 с.

124. Фаерман В.Т. Применение ультразвука для обработки текстильных материалов. Москва: Легкая индустрия, 1969. 233 с.

125. Розенберг Л.Д. Физические основы ультразвуковой технологии. Москва: Наука, 1970. 287 с.

126. Абрамов В.О. Мощный ультразвук в металлургии и машиностроении. Москва: Янус-К. 2006. 688 с.

127. Шутилов В.А. Основы физики ультразвука: Учебное пособие. Ленинград: Изд-во Ленингр. Ун-та. 1980. 280 с.

128. Сиротюк М.Г. Экспериментальные исследования ультразвуковой кавитации // Мощные ультразвуковые поля. Москва, 1968. С. 167-220.

129. Панов А.П. Ультразвуковая высокоамплитудная очистка поверхности // Воздействие мощного ультразвука на межфазную поверхность металлов. Москва. 1986. с. 217-259.

130. Хмелев В.Н. Многофункциональные ультразвуковые аппараты и их применение в условиях малых производств, сельском и домашнем хозяйстве. Барнаул: АлтГТУ. 1997. 160 с.

131. Розенберг Л.Д. Физика и техника мощного ультразвука // Физические основы ультразвуковой технологии. Москва: Наука, 1970. 689 с.

132. Адамсон А. Физическая химия поверхностей. Москва: Издательство «мир», 1979. 568 с.

133. Bikerman J.J. The science of adhesive joints. New York: Academic Press, 1961. 364 p

134. Блиничева И. Б., Мизеровский Л.Н., Шарина Л.В. Физика и химия волокнообразующих полимеров. Иваново. 2005. 375 с.

135. Михеевская М.А. Получение прессованной древесины с однородными показателями качества. Диссерт. канд. технич. наук Воронеж: ВГЛТУ. 2019. 147 с.

136. Данилов М.Д. Изменение физико-механических свойств древесины по категориям развития и роста // Изв. высших учебных заведений. Лесной журнал. Архангельск: САФУ. 1958. № 3. С. 82-83.

137. Данилов Д.А., Царенко В.П. Показатели плотности и запаса древесины в спелых сосново-еловых древостоях Ленинградской области в зависимости от почвенных условий // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. 2014. № 34. С. 55-58.

138. Данилов Д.А., Беляева Н.В., Мельников Е.В. Результаты воздействия комплексного ухода на структуру и качество показателей древесины сосново-елового древостоя // Вестник Саратовского Госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. 2011. № 8. С. 3-8.

139. Грязькин А.В., Соколова В.А., Петрик В.В. Влияние структуры древесины на расход лакокрасочных материалов. Аграрный научный журнал. 2017. № 7. С. 10-13.

140. Данилов Д.А., Беляева Н.В., Зайцев Д.А. Запас и плотность древесины насаждений сосны в черничном осушенном типе леса // Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. 2016. Т. 20. № 5. С. 142-146.

141. Данилов, Д.А., Степаненко С.М. Строение и плотность древесины ели и сосны в плантационных культурах Ленинградской области // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2013. № 204. С. 35-45.

142. Данилов Д.А. Влияние лесохозяйственных воздействий и состава насаждений на анатомические показатели и плотность древесины сосны и ели. Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. -2016.-Т.20.-№4.-С. 15-19.

143. Данилов Д.А. Особенности формирования смешанных древостоев, товарная структура и плотность древесины сосны и ели. Автореф. диссерт. докт. сельскохоз. Наук. Санкт-Петербург: СПбГЛТА. 2016. 41 с.

144. Ивлева А.Р., Канарский А.В., Казаков Я.В., Севастьянова Ю.В. Влияние лигнина и гемицеллюлозы на адсорбционные свойства растительных волокон. Вестник технологического университета. 2015. Т.18, №17, с. 123-125.

145. Бабич Н.А., Мелехов В.И., Антонов А.М., Клевцов Д.Н., Коновалов Д.Ю. Влияние условий местопроизрастания на качество древесины сосны (Pinussylvestris Ь.) в посевах // Хвойные бореальной зоны. 2007. Т. XXIV. № 1. С. 54-58.

146. Шутов И.В., Маслаков Е.Л., Маркова И.А. Лесные плантации (ускоренное выращивание ели и сосны). Москва: Лесн. пром-сть. 1984. 248 с.

147. Грязькин А.В. Зависимость качества древесины ели от способа лесовозобновления // Строение, свойства и качество древесины. Москва: МГУЛ. 1997. С. 66-69.

148. Корчагов С.А., Грибов С.Е. Качество древесины ели в культурах, созданных по разным технологиям // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. Архангельск: САФУ. 2009. №2. С. 134-137.

149. Жигунов А.В., Маркова И.А., Григорьев А.А. Плантационное лесовыращивание в условиях северо-запада России // Леса России: политика, промышленность, наука, образование. Материалы научно-технической конференции. Санкт-Петербург: СПбГЛТА. 2016. С. 143-145.

150. Полубояринов О.И. Плотность древесины. Москва: Лесная промышленность, 1976. 160 с.

151. Чибисов Г.А., Москалева С.А. Влияние комплексных уходов на анатомические свойства древесины сосны // Лесоводственно-экономические вопросы воспроизводства лесных ресурсов Европейского Севера. Архангельск: СевНИИЛХ, 2000. С. 74-82.

152. Евстигнеев Э.И. Химия древесины: Учеб. пособие. Санкт-Петербург: Изд-во Политехи, унта, 2007. 148 с.

153. Чубинский А.Н., Тамби А.А., Чубинский М.А., Чаузов К.В. Физика древесины. Учебное пособие по выполнению лабораторных работ. Санкт-Петербург: СПбГЛТА. 2015. 72 с.

154. Щуркова С.Н. Формирование защитно-декоративных лакокрасочных покрытий с перламутровым эффектом на изделиях из древесины. Диссерт. канд. техн. наук. Санкт-Петербург: ЛТИ. 1994. 260 с.

155. Серговский П.С., Расев А.И. Гидротермическая обработка и консервирование древесины. Учебник для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. -Москва: Лесн. пром-ть, 1987. 360 с.

156. Грязькин А.В., Соколова В.А. Влияние макроструктуры древесины на расход защитных покрытий // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2017. Т. 5. № 2 (28). С. 94-101.

157. Цой Ю.И., Соколова В.А. Технология и применение полимеров в деревообработке (лабораторный практикум. Санкт-Петербург: СПбГЛТУ, 2013. 48 с.

158. Кузьмич Н.С. Технология защитно-декоративных покрытий древесины и древесных материалов. Учебное пособие для выполнения курсового проекта. Минск: Изд-во БГТУ, 1998. 43 с.

159. Михайлов И.Г., Соловьев В.А., Сырников Ю.П. Основы молекулярной акустики. Москва: Наука, 1964. 514 с.

160. Базаров С.М., Говядин И.К., Елкин А.В. Вязко-упруго-пластическое движение материала древесины. Известия СПбЛТА, 2020, №230. С.164-172.

161. Говядин И.К. Технология изделий из древесно-полимерных композитов методом3Б печати. Дисс. канд. техн. наук. Архнгельск: САФУ, 2020. 190 с.

162. Базаров С.М., Семенова Н.И. Движение материала древесины в вязкотекучем состоянии. Санкт-Петербург: СПбЛТА, 2007. 68 с.

163. Базаров С.М., Чубинский А.Н., Бачериков И.В., Базаров Ф.Р., Говядин И.К. Элементы основ механики древесной среды. Известия ЛТА, 2020, №231. С.141-150.

164. Ишлинский А.Ю. Механика вязкопластических и не вполне упругих тел. Москва: Наука. 1986. 360 с.

165. Гольдштейн М.Н. Механические свойства грунтов. Москва: Строитель. 1971. 367 с.

166. Вялов С.С. Реологические основы механики грунтов. Москва: Высшая школа. 1978. 447 с.

167. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. Москва: Наука. 1969. 742 с.

168. Седов Л.И. Механика сплошной среды. Том 1. Москва: Наука, 1970. 492 с.

169. Елкин А.В. Раскрой древесины струной, совершающей термоакустические колебания. Санкт-Петербург: СПбГЛТУ. 2011. 63 с.

170. Лодж А. С. Эластичные жидкости. Москва: Наука, 1969. 464 с.

171. Пен Р.З. Статистические методы моделирования и оптимизации процессов целлюлозно-бумажного производства. Красноярск.: Издательство Красноярского университета. 1982. 190 с.

172. Онегин В.И., Цой Ю.И. Технология отделки древесины. Метод. указания по выполнению лабораторных работ. Санкт-Петербург: РиоЛТА, 2003. 44 с.

173. Разработка и производство приборов и систем неразрушающего контроля [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://novotest.ua/media/novotest/novotest_passport_ac1_ver_1_0.pdf

174. Skyscan: компьютерная микротомография от основ к совершенству [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https:// ssau.ru/eventfiles/Booklet_Sky Scan_2014 .pdf

175. Костюкевич Н.Г. Химия древесины: учебное пособие. Санкт-Петербург: СПБГЛТА, 2010. 90 с.

176. Оболенская А.В. , Ельницкая З.П., Леонович А.А. Лабораторные работы по химии древесины и целлюлозы: учебное пособие для вузов. Москва: Экология. 1991. 320 с.

177. Пижурин А.А., Розенблит М.С. Исследования процессов деревообработки. Москва: Лесная промышленность. 1984. 231 с.

178. Пижурин А.А. Современные методы исследований технологических процессов в деревообработке. Москва: Лесная пром-сть. 1972. 248 с.

179. Рузинов Л.П., Слободчикова Р.И. Планирование эксперимента в химии и химической технологии. Москва: Химия, 1980. 280 с.

180. Рузинов Л.П. Статистические методы оптимизации химических производств. Москва: Химия, 1972. 200 с.

181. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. Москва: Наука, 1976. 279 с.

182. Пижурин А.А. Основы научных исследований в деревообработке Москва: МГУЛ, 2005. 305 с.

183. Москаленко Т.В., Михеев В.А., Данилов О. С. Интенсификация извлечения гуминовых кислот из торфа под воздействием магнитного и ультразвукового полей // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2011. №2 (49). с. 142-146

184. Соколова В. А., Угрюмов С. А. Исследование влияния ультразвуковой обработки древесины на макростроение древесины и качество лакокрасочных покрытий // Системы. Методы. Технологии. Братск: БГТУ. 2020. № 4 (48). С. 134-138.

185. Перелыгин Л.М. Строение древесины. Москва: Лесная промышленность, 1954. - 200 с.

186. Влияние структуры древесины на ее свойства: Плотность, пористость и проницаемость древесины [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.technologywood.ru/svojstva-drevesiny/vliyanie-struktury-drevesiny-na-ee-svojstva-plotnost-poristost-i-pronicaemost-drevesiny.html.

187. Структура стебля многолетнего древесного растения. Годичные кольца древесины, их образование и строение. Заболонь и ядро. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://helpiks.org/4-2934.html

188. Цой Ю.И. Совершенствование технологии отделки изделий из древесины на основе во дно-дисперсионных лакокрасочных составов. Автореф. дисс. докт. техн. наук. Санкт-Петербург: СПбГЛТА. 2002. 41 с.

189. Nina Zhou and Lipo Wang Effective selection of informative SNPs and classification on the hapmap genotype data. BMC Bioinformatics. 2007. №8(1). Р. 484-492.

190. Kohavi R., John G.H. Wrappers for feature subset selection. Artificial Intelligence. 1997. № 97. Р. 273-324.

191. Уткин Л.В., Жук Ю.А., Коолен Ф. Робастная модификация метода Лассо для полногеномного поиска ассоциаций с учетом целевых значений фенотипа // Научно-технический вестник. 2016. Том 16, №1. С. 150-160

192. Lander E.S., Botstein D. Mapping mendelian factors underlying quantitative traits using RFLP linkage maps. Genetics. 1989. №121(1). Р. 185— 199.

193. Tibshirani R. Regression shrinkage and selection via the Lasso // Journal of the Royal Statistical Society. Series B (Methodological) 1996. № 58(1). Р. 267-288.

194. Hastie T., Tibshirani R., Friedman J. The Elements of Statistical Learning. Springer, New York, 2009.

195. Уткин Л.В., Жук Ю.А., Гуров С.В. Определение значимых ДНК-маркеров на основе модификации метода Лассо для популяций удвоенных гаплоидных линий ячменя // Материалы Международной конференции по мягким вычислениям и измерениям. 2015. Т. 2. С. 13-16.

196. Subedi S., Feng Z., Dear don R., Schenkel F.S. SNP selection for predicting a quantitative trait. Journal of Applied Statistics. 2013. №40(3), р. 600613.

197. Usai M.G., Carta A., Casu S. Alternative strategies for selecting subsets of predicting SNPs by LASSO-LARS procedure. BMC Proceedings. 2012. №6(2). Р. 1-9.

198. Hoggart C.J., Whittaker J.C., Iorio M.De, Balding D.J. Simultaneous analysis of all SNPs in genome-wide and re-sequencing association studies. PLoS Genetics. 2008. №4(7). Р. 1-8.

199. Zitong Li, Mokko J. Sillanpaa Overview of LASSO-related penalized regression methods for quantitative trait mapping and genomic selection. Theoretical and Applied Genetics. 2012. №125(3). Р. 419-435.

200. Mutshinda C.M., Sillanpaa M.J. Extended bayesian LASSO for multiple quantitative trait loci mapping and unobserved phenotype prediction. Genetics. 2010. №186(3). Р. 1067-1075.

201. Yongtao Guan, Stephens M. Bayesian variable selection regression for genome-wide association studies and other large-scale problems. The Annals of Applied Statistics. 2011. №5(3). Р. 1780-1815.

202. Patel R., Caraviello D., Wei Qian Improving LASSO performance for Grey Leaf Spot disease resistance prediction based on genotypic data by considering all possible two-way SNP interactions. Integrative Biology. 2012. №4. Р. 564-567.

203. Anhui Huang, Shizhong Xu, Xiaodong Cai Empirical Bayesian LASSO-logistic regression for multiple binary trait locus mapping. BMC Genetics. 2013. №14(5). Р. 1-14.

204. Waldmann P., Meszaros G., Gredler B., Fuerst C., Solkner J. Evaluation of the lasso and the elastic net in genome-wide association studies. Frontiers in Genetics. 2013. №4.р. 1-11.

205. Wray N.R., Jian Yang, Hayes B.J., Price A.L., Goddard M.E., Visscher P.M. Pitfalls of predicting complex traits from SNPs. Nature Reviews Genetics. 2013. №14. Р. 507-515.

206. Hayes B. Overview of statistical methods for genome-wide association studies (GWAS). Methods in Molecular Biology. 2013. №1019. Р. 149-169.

207. Phuong T.M., Lin Z., Altman R.B. Choosing SNPs using feature selection. Journal of Bioinformatics and Computational Biology. 2006. №4(2). Р. 241-257.

208. Уткин Л.В., Жук Ю.А., Егоров А.А., Васильев Н.П., Потокина Е.К., Чех А.И. Алгоритм отбора ДНК-маркеров на основе неравенства Фреше // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2013. № 205. С. 172-183.

209. Сергеевичев А.В. Формирование чистовой поверхности древесины резанем. Дисс. докт. техн. наук. Санкт-Петербург: СПбГЛТУ, 2020. 300 с.

210. Zhou H., Alexander D.H., Sehl M.E., Sinsheimer J.S., Lange K. Penalized regression for genome-wide association screening of sequence data. In Pacific Symposium on Biocomputing. 2011. Р. 106-117.

211. Zou H. The adaptive Lasso and its oracle properties. Journal of the American Statistical Association. 2005. №101(476). Р.1418-1429.

212. Buhlmann, S. van de Geer Statistics for High-Dimensional Data: Methods, Theory and Applications. Springer Series in Statistics. Springer, Berlin Heidelberg, 2011.

213. Zou H., Hastie T. Regularization and variable selection via the elastic net. Journal of the Royal Statistical Society: Series B (Statistical Methodology). 2005. №67(2). P. 301-320.

214. Nina Zhou, Lipo Wang Effective selection of informative SNPs and classification on the hapmap genotype data. BMC Bioinformatics. 2007. №8(1). P. 484-492.

215. Tutz G., Ulbricht J. Penalized regression with correlation-based penalty. Statistics and Computing. 2009. №19(3). P. 239-253.

216. Zeny Z. Feng, Xiaojian Yang, Sanjeena Subedi, Paul D. McNicholas The LASSO and sparse least squares regression methods for SNP selection in predicting quantitative traits. IEEE/ACM Trans. Comput. Biol. Bioinformatics.

2012. №9(2). P. 629-636.

217. Anhui Huang, Shizhong Xu, Xiaodong Cai Empirical Bayesian LASSO-logistic regression for multiple binary trait locus mapping. BMC Genetics.

2013. №14(5) . p. 1-14.

218. Tutz G., Ulbricht J. Penalized regression with correlation-based penalty. Statistics and Computing. 2009. №19(3). P. 239-253.

219. Bahadur R.R. A representation of the joint distribution of response to n dichotomous items. In H. Solomon, editor, Studies in Item Analysis and Prediction. Stanford University Press, Palo Alto, CA. 1961. P. 158-168.

220. Lindsay B.G., Yi G.Y., Sun J. Issues and strategies in the selection of composite likelihoods. Statistica Sinica. 2011. №21(1). P. 71-105.

П Р И Л О Ж Е Н И Я

Приложение 1

Результаты экспериментов и расчетные целевые показатели

№ опыта Уровни факторов при проведении опытов Среднее значение результатов опыта адгезия, мПа Среднее значение результатов опыта теплостойкость, оС Среднее значение результатов опыта водостойкость, ч

Вязкость, с Расход лкм, г/м2 Температура сушки, оС Скорость подачи, м/мин 71 72 73

1 78 138 80 140 0,6 76 2,6

2 39 141 80 140 0,42 68 3

3 79 98 80 140 0,52 58 2,8

4 40 100 80 140 0,78 48 2,2

5 81 141 40 140 0,6 52 2,2

6 36 139 40 140 0,8 48 2

7 78 98 40 140 0,42 40 3

8 37 99 40 140 0,62 46 1

9 82 143 80 40 0,58 68 3,6

10 43 141 80 40 0,6 56 3

11 80 98 80 40 0,22 50 2,2

12 37 99 80 40 0,32 40 2,2

13 82 137 40 40 0,2 56 3,6

14 42 141 40 40 0,42 48 2,4

15 79 99 40 40 0,32 42 1,6

16 38 99 40 40 0,4 40 146

№ опыта Уровни факторов при проведении опытов Среднее значение результатов опыта адгезия, мПа Среднее значение результатов опыта теплостойкость, оС Среднее значение результатов опыта водостойкость, ч

Вязкость, с Расход лкм, г/м2 Температура сушки, оС Скорость подачи, м/мин 71 72 73

1 78 135 80 140 1,62 100 6,2

2 35 142 80 140 1,6 98 6,4

3 83 98 80 140 1,58 100 5,4

4 44 99 80 140 1,42 86 5,2

5 89 140 40 140 1,62 100 6,2

6 43 141 40 140 1,22 100 5,4

7 88 97 40 140 0,82 64 4,2

8 41 95 40 140 0,74 48 2,4

9 80 137 80 40 1,58 98 5,8

10 37 146 80 40 1,32 100 4,6

11 81 88 80 40 1,46 86 2,8

12 43 99 80 40 0,62 66 2,8

13 82 142 40 40 1,44 62 5,2

14 41 140 40 40 0,68 58 5,4

15 86 98 40 40 0,68 54 3,6

16 36 95 40 40 0,64 42 2,4

217

№ опыта Уровни факторов при проведении опытов Среднее значение результатов опыта адгезия, мПа Среднее значение результатов опыта теплостойкость, оС Среднее значение результатов опыта водостойкость, ч

Вязкость, с Расход лкм, г/м2 Температура сушки, оС Скорость подачи, м/мин 71 72 ¥3

1 78 142 80 140 0,86 52 4,2

2 35 141 80 140 0,84 52 4,6

3 81 100 80 140 0,82 58 4,6

4 42 99 80 140 0,8 54 4,4

5 81 139 40 140 0,8 52 4

6 42 137 40 140 0,84 54 4,2

7 82 98 40 140 0,72 54 4,4

8 42 96 40 140 0,54 56 4,2

9 77 143 80 40 0,82 50 4,6

10 36 141 80 40 0,84 50 4,2

11 77 99 80 40 0,82 56 4,2

12 43 100 80 40 0,54 58 4

13 82 140 40 40 0,72 54 4

14 44 147 40 40 0,64 48 3,8

15 77 95 40 40 0,52 42 3,6

16 45 93 40 40 0,52 40 3,8

218

№ опыта Уровни факторов при проведении опытов Среднее значение результатов опыта адгезия, мПа Среднее значение результатов опыта теплостойкость, оС Среднее значение результатов опыта водостойкость, ч

Вязкость, с Расход лкм, г/м2 Температура сушки, оС Скорость подачи, м/мин 71 72 ¥3

1 81 138 80 140 1,24 44 22,6

2 42 142 80 140 1,22 52 24

3 83 98 80 140 1,26 58 20,6

4 43 101 80 140 1,24 44 22,4

5 84 143 40 140 1,22 46 24

6 44 142 40 140 1,28 42 24

7 85 115 40 140 2,20 42 22,8

8 40 134 40 140 2,22 48 22,6

9 82 145 80 40 1,88 62 22,4

10 41 147 80 40 2,22 42 24

11 85 100 80 40 1,28 42 24

12 38 101 80 40 1,26 58 20,8

13 84 138 40 40 1,28 46 24,8

14 44 137 40 40 2,22 48 12,8

15 87 98 40 40 2,24 40 12,6

16 45 95 40 40 1,24 40 12,8

219

Программа построения регрессионных зависимостей для выявления значимых факторов в задаче определения режима технологии отделки

древесины

############################################################################# ######################

### Программа на R для вычисления множества факторов с целевой функцией,

### которая определяется наибольшими значениями исследуемых величин: адгезии,

теплостойкости и т.д.

### Метод использует корреляции (полное представление Бахадура)

### Начальный фактор определяется как фактор, дающий наибольшее среднее значение

исследуемой величины

#############################################################################

######################

#install.packages('glmnet')

library(nnet)

library(glmnet)

number_of_data=1 ## the number of data in the set iDataSet=1 ## the number of function of data

n_ph=17 # the number of точекэксперимента numph=1 # текущий номер исследуемой величины n_b=10 # число анализируемых факторов iSNP0=57 S <- c(iSNP0) max_or_min=0

## 0 - целевая функци - минимум среднего значения исследуемой величины

## 1 - целевая функци - максимум среднего значения исследуемой величины

#############################################################################

#

Steptoe_Morex_example<- function()

tt0 <- read.table("Adgezy.csv", sep=";", head=FALSE) tt<- apply(tt0, c(1,2), as.character)

# to remove the first row from the matrix tt<- tt[-1,]

# to remove the second - the sixth columns from the matrix tt<- tt[,-2]; tt<- tt[,-2]; tt<- tt[,-2]; tt<- tt[,-2]; tt<- tt[,-2] SNP <- tt[,1]

SNP <- SNP[-1]

# удаление колонки с факторами tt<- tt[,-1]

Age <- as.numeric(tt[1,])

# removing the row with ages tt<- tt[-1,]

tt<- apply(tt, c(1,2), as.numeric) tt[tt == 2] <- 1 n <- ncol(tt) m <- nrow(tt)

return(list(n=n,m=m,tt=tt,SNP=SNP,Age=Age))

}

############################################################################# #

Steptoe_Morex_example_USA<- function(n_ph)

{

tt0 <- read.table("Sosna.csv", sep=M;M, head=FALSE) tt<- apply(tt0, c(1,2), as.character)

# to remove the first row from the matrix tt<- tt[-1,]

# to remove the second - the sixth columns from the matrix tt<- tt[,-2]; tt<- tt[,-2]; tt<- tt[,-2]; tt<- tt[,-2]; tt<- tt[,-2] SNP <- tt[,1]

SNP <- SNP[-(1:18)]

# removing the column with SNP tt<- tt[,-1]

Age <- matrix(data=0, n_ph, ncol(tt))

for (k in 1:n_ph) Age[k,] <- as.numeric(tt[k,])

# removing the rows with ages tt<- tt[-(1:18),]

tt<- apply(tt, c(1,2), as.numeric) tt[tt == 2] <- 1 n <- ncol(tt) m <- nrow(tt)

return(list(n=n,m=m,tt=tt,SNP=SNP,Age=Age))

}

#######################################################

## Вычисление ro для всех пар факторов

#######################################################

F_Ro<- function(Xs,n,m)

{

ro<- matrix(data=0, m, m)

for (j1 in 1:m)

{

for (j2 in 1:m)

{

ro[j1^J2] <- (sum( Xs[j1,]*Xs[j2,] ) )/n

}

}

return(ro)

}

#######################################################

Ro_and_Fx<- function(iSNP,P,X,Xs,ro,n,m)

#######################################################

## Вычисление ro и Fx для данных факторов

#######################################################

{

Fx<- matrix(data=0, m, n)

for (j2 in 1:m)

{

if( J2 != iSNP )

for (k in 1:n)

{

Fx[j2,k] <- 0.25*(1 + ro[j2]*Xs[lSNP,k]*Xs[j2,k])

}

}

}

for (i in 1:m) I lf(l != iSNP) Fx[l,] <- Fx[l,]/sum(Fx[l,]) } return(Fx)

}

############################################################################# #

# main program

#############################################################################

#

# mчислофакторов

# nчислоэкспериментов

# d <- swltch(lDataSet,Steptoe_Morex_example())

d <- switch(iDataSet,Steptoe_Morex_example_USA(n_ph))

n <- d$n

m <- d$m

Xt<- d$tt

Age <- d$Age

SNP <- d$SNP

beta<- rep(0,m) ## коэффициентырегрессии beta_full<- matrix(data=0, n_ph, n_b) ibeta_full<- matrix(data=0, n_ph, n_b)

#####################################