ИЗУЧЕНИЕ КАЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПЛИТ, СОДЕРЖАЩИХ МИНЕРАЛЬНЫЕ ДОБАВКИ

STUDY OF QUALITATIVE INDICATORS OF COMPOSITE BOARDS CONTAINING MINERAL ADDITIVES

Alexander Shotov

master's student, department of machines and devices of industrial technologies, Reshetnev Siberian State University of Science and Technology,

Russia, Krasnoyarsk

Dmitry Khudov

master's student, department of machines and devices of industrial technologies, Reshetnev Siberian State University of Science and Technology,

Russia, Krasnoyarsk

Venera Matygulina

scientific supervisor, candidate of technical sciences, department of machines and devices of industrial technologies, Reshetnev Siberian State University of Science and Technology,

Russia, Krasnoyarsk

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассмотрены факторы, влияющие на процесс получения огнезащитной прессованной массы и древесноволокнистых плит сухим способом. Определено влияние массовой доли вермикулита в составе пресс-массы на физико-механические показатели готовых древесноволокнистых плит.

ABSTRACT

This article discusses the factors influencing the process of obtaining a fire-retardant pressed mass and fiberboards by a dry method. The influence of the mass fraction of vermiculite in the composition of the press mass on the physical and mechanical properties of finished fiberboards has been determined.

Ключевые слова: древесноволокнистые плиты, вермикулит, огнезащита, массовая доля.

Keywords: plate mineral lubricants; protection of components and mechanisms; lubricants.

Сегодня во всем мире растет число пожаров, наносящих большой материальный ущерб и уносящих много жизней. Человеческая деятельность является основной причиной таких пожаров. С целью понижения возможности возникновения и развития пожаров существуют определенные наработки по снижению горючести материалов и конструкций путем нанесения на их поверхность или внедрения в структуру огнезащитных средств.

Древесноволокнистые плиты за счет своих положительных характеристик часто используются при строительстве и мебельном производстве. ДВП имеют высокую плотность и прочность, относительно невысокую стоимость. Их можно использовать для обшивки криволинейных поверхностей, при каркасном домостроении, для выравнивания пола, стен, их также применяют для формирования перегородок в железнодорожных пассажирских вагонах. Древесноволокнистые плиты, обладающие малой плотностью, применяются в качестве звукоизоляционного материала. Это наиболее дешевый и простой в монтаже тип звукоизоляционных материалов [1,2].

Но также у ДВП существует и ряд отрицательных характеристик. Они обладают существенным показателем водопоглощения (до 18 % в сутки), имеют высокую гигроскопичность (до 15 % в нормальных условиях). Такие плиты воспламеняются легче и быстрее, чем обычная древесина. Для повышения водо-, био- и огнестойкости древесноволокнистых плит используют специальные добавки [3].

В настоящее время существуют конструктивные методы огнезащиты и физико-химические и технические методы, направленные на снижение пожарной опасности материалов. При разработке огнезащиты конструкций был взят курс на применение легких минеральных материалов и легких заполнителей. Одним из таких наполнителей является вспученный вермикулит, обладающий высокими изоляционными, огнестойкими и воздухопроницаемыми свойствами. Также этот материал химически нейтрален, инертен и безопасен. Инновационный метод основан на механизированном нанесении легких материалов на основе легких заполнителей.

Целью исследования являлось определение влияния количественного содержания вермикулита на физико-механические и размерные показатели ДВП сухого способа производства [4].

Эксперимент был направлен на обнаружение факторов, которые влияют на получение огнезащитных пресс-масс и древесноволокнистых плит сухим способом со сниженной пожарной опасностью. В результате исследований выявилось влияние массовой доли вермикулита в огнезащитной композиции на параметры пожарной опасности готовых плит.

Для формирования сложных огнезащитных пресс-масс и получения готовых древесноволокнистых плит применялось лабораторное оборудование такое как: смеситель; устройство формирующие и лабораторный двухэтажный пресс. Для выявления параметров пожарной опасности готовых древесноволокнистых плит с добавлением вермикулита использовался прибор ОТМ (ГОСТ 12.1.044-89).

На рисунке 1 представлен график зависимости физико-механических показателей ДВП от массовой доли вермикулита в древесноволокнистой композиции.

Рисунок 1. График зависимости физико-механических показателей ДВП от массовой доли вермикулита в древесноволокнистой композиции

Как показали исследования с повышением массовой доли вермикулита в плите параметры пожарной опасности улучшаются, в то же время показатели физико-механических показателей несколько ухудшаются (рисунок 1). При увеличении массовой доли до ω_в = 25% величины примут следующие значения: величина прочности при изгибе составит σ_изг = 39,3 МПа, а водопоглощение за 24 часа увеличится до S = 8,7 %, толщина плиты составит b = 2,62 мм. Увеличение же значения массовой доли до ω_в = 30 % приводит к ухудшению физико-механического показателя ДВП до значений, недопустимых ГОСТ4598-86 - прочность при изгибе составит σ_изг = 34,6 МПа (нижняя допустимая граница значений σ_изг = 38 МПа).

Из выше изложенного можно сделать вывод о целесообразности использования вспученного вермикулита в качестве антипирена, добавляемого в пресс-массу.

Работа выполнена в рамках государственного задания Минобрнауки России на выполнение коллективом научной лаборатории «Глубокой переработки растительного сырья» проекта «Технология и оборудование химической переработки биомассы растительного сырья» (номер темы FEFE-2020-0016).

Список литературы:

1. Обливин, А. Н. Перспективы развития технологии древесных плит [Текст] / А. Н. Обливин // Деревообрабатывающая пром-сть. – 2000. - № 3. – С. 6-11.
2. Леонович А.А., Шелоумов А.В. Снижение пожарной опасности древесных материалов, изделий строительных конструкции. СПб., 2002. – 59 с.
3. Придание древесноволокнистым плитам специальных свойств с сохранением прочностных показателей / Н.А. Петрушева [и др.] // Вестник КрасГАУ. 2011. № 1. С. 174–176.
4. Морозов И.М., Чистова Н.Г. Экологический фактор рециклинга древесноволокнистых отходов плитного производства // Экология, рациональное природопользование и охрана окружающей среды. 2013. Т. І. С. 351–355.