Способы улучшения полезных свойств теплоизолирующего древесного материала

Способы улучшения полезных свойств теплоизолирующего древесного материала Сергиенко А. В.1, Яцун И. В.2

1 Сергиенко Андрей Владиславович /Sergienko Andrey Vladislavovich - аспирант, специальность «Древесиноведение, технология и оборудование деревопереработки»;

2Яцун Ирина Валерьевна / Yatsun Irina Valer'evna - кандидат технических наук, доцент, кафедра механической обработки древесины,

Уральский государственный лесотехнический университет (УГЛТУ), г. Екатеринбург

Аннотация: в статье кратко рассмотрен тип связующего и способы улучшения полезных свойств инновационного теплоизолирующего древесного материала.

Ключевые слова: теплоизоляционный материал, ячеистый, полезные свойства, связующее, древесностружечная плита, КФС.

В УГЛТУ был разработан новый теплоизоляционный материал из отходов древесины - опила, мелкой стружки с включениями коры [7; с. 11-13].

Рис. 1. Лабораторный образец ячеистой плиты

Образец ячеистой плиты представлен на рис. 1. Максимальный диаметр конусообразных ячеек в плитах равен 30 мм, толщина плиты 35 мм.

Характеристики теплоизоляционного материала: прочность, плотность, теплопроводность,

атмосферостойкость, долговечность, экологичность и экономичность напрямую зависят от свойств связующего и добавок - модификаторов.

Для изготовления древесных плит (ДСтП, МДФ, фанера) в основном применяется карбамидоформальдегидная (КФС) смола [3; с. 24-25]. Выяснено влияние состава КФС на свойства ДСтП. Доказано, что при содержании в КФС определенного количества метилольных групп и обеспечении их рационального соотношения с количеством азота можно снизить содержание вредного формальдегида, а также уменьшить разбухание в воде, водопоглощение, и повысить прочностные характеристики [3; с. 25]. Также влагостойкость ДСтП повышают путем добавления гидрофобизаторов на основе парафина [1; с. 23].

Для повышения огне- и биостойкости ДСтП добавляют огне- и биозащитные составы - антипирены и антисептики, вследствие чего сопротивляемость горению и биоразрушению становится значительно выше, чем у обычной ДСтП [4; с. 13-14].

Улучшение теплоизоляционных свойств и снижение плотности происходит за счет конструкционных пустот в теле плиты. Исследования показали, что снижение коэффициента теплопроводности прямо пропорционально зависит от снижения плотности. В изготовлении теплоизоляционного материала из отходов древесины снижение плотности достигается путем добавления воздушных полостей, так как коэффициент теплопроводности воздуха сравним по значению с коэффициентом теплопроводности распространенного пенопласта (0, 029 кКал/м*ч*град. С) [5, 6].

К тому же, коэффициент теплопроводности самих древесностружечных плит при плотности плиты в 400 кг/м3 и содержании связующего 6-7 % равен 0,06 кКал/м*ч*град. С [6], что приближается к значению коэффициента теплопроводности пенопласта марки ПС-4 (0, 03 кКал/м*ч*град. С) [5, 6].

Экономичность при производстве ДСтП на основе КФС достигается путем использования запатентованной технологии синтеза КФС с окисленными крахмалами [2; с. 22-24]. Доказано, что окисленные крахмальные реагенты (ОКР), при введении их в КФС, способны связывать свободный формальдегид, упрочнять соединение древесных фракций со смолой, уменьшать пылесмоляные пятна на поверхности плит, снижать расход смолы до 15 % и повышать срок хранения связующего в 6 раз.

Литература

1. Бернацкий А. Ф. Получение теплоизоляционных материалов на основе древесных отходов / А. Ф.

Бернацкий, О. Н. Федина // Строительство. - 2006. - № 11-12. - С. 23-26.

2. Васильев В. В. Повышение качества карбамидо-формальдегидных смол и связующих для древесностружечных плит / В. В. Васильев, В. В. Сысоева, С. Л. Кривошеев // Безопасность жизнедеятельности. - 2008. - № 6. - С. 22-24.

3. Глухих В. В. Влияние функционального состава карбамидных смол на свойства древесностружечных плит / В. В. Глухих, В. Г. Бурындин // Лесная промышленность. - 2005. - № 3. - С. 24-25.

4. Дубовская Л. Ю. Теплоизоляционный материал на основе древесных отходов и минерального связующего / Л. Ю. Дубовская // Деревообрабатывающая промышленность. - 2005. - № 3. - С. 13-14.

5. Яцун И. В. Инновационный теплоизолирующий древесный ячеистый материал / И. В. Яцун, А. В. Сергиенко // Апробация. - 2015. - № 4 (31). - С. 11-13.

6. Онлайн конвертер единиц измерения. Конвертер термодинамики: «Удельная теплопроводность» [Электронный ресурс]. URL: http://www.translatorscafe.com/cafe/RU/units-converter/thermal-conductivity/4-1/ (дата обращения: 23.04.2015).

7. Сайт завода электроизделий «Экопласт». Коэффициенты теплопроводности различных материалов [Электронный ресурс]. URL: http://www.ecoplast.ru/termo-index.html (дата обращения: 23.04.2015).