Исследование влияния и распределения порошкообразного гидролизного лигнина в древесном наполнителе на эксплуатационные и эстетические характеристики пластика без применения связующего
- Авторы: Артёмов А.В.1, Бурындин В.Г.1, Ершова А.С.1, Захаров П.С.1
-
Учреждения:
- Уральский государственный лесотехнический университет
- Выпуск: Том 20, № 4 (2023)
- Страницы: 139-159
- Раздел: Статьи
- URL: https://journal-vniispk.ru/2307-0048/article/view/356716
- DOI: https://doi.org/10.15393/j2.art.2023.7303
- ID: 356716
Цитировать
Полный текст
Аннотация
В данной работе изучены композиции, изготовленные в различных соотношениях из порошкообразного гидролизного лигнина и древесных наполнителей (опилки сосны и берёзы). Исследуемые композиции предлагаются к использованию с целью получения пластика без связующих веществ. Обнаружено влияние содержания гидролизного лигнина на эксплуатационные и эстетические свойства получаемого пластика при его распределении в древесном наполнителе с последующей пьезотермической обработкой. Были установлены рациональные композиции исходного пресс-сырья, обеспечивающие необходимое соотношение эксплуатационных показателей, таких как прочность при изгибе и водопоглощение за 24 ч. Оценка эстетических показателей изготовленных материалов была выполнена с использованием сканографий и с помощью анализа получаемых цветовых моделей. Результаты анализа цветовых и бинарных изображений образцов из различных композиций, как лицевой поверхности, так и внутреннего продольного среза, показали, что не получается достигнуть полной дифференциации порошкообразного гидролизного лигнина в древесном наполнителе. Механическое распределение колерующего агента в полученной композиции не позволяет получать однотонные цветные изделия. Установлено, что неравномерность распределения оказывает влияние на эксплуатационные свойства получаемого пластика.
Об авторах
Артём Вячеславович Артёмов
Уральский государственный лесотехнический университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: artemovav@m.usfeu.ru
Виктор Гаврилович Бурындин
Уральский государственный лесотехнический университет
Email: buryndinvg@m.usfeu.ru
Анна Сергеевна Ершова
Уральский государственный лесотехнический университет
Email: ershovaas@m.usfeu.ru
Павел Сергеевич Захаров
Уральский государственный лесотехнический университет
Email: zaharovps@m.usfeu.ru
Список литературы
- Юрченко В. В., Хлебородова В. А. Анализ модифицирующих добавок, применяемых в композиционных материалах с наполнителем из отходов древесины и термопластичных полимеров // Сборник научных трудов Донецкого института железнодорожного транспорта. 2018. № 48. С. 39–45. EDN LBBTVB.
- Nanocolorants: A novel class of colorants, the preparation and performance characterization / Zh. Hu, M. Xue, Q. Zhang [et al.] // Dyes and Pigments. 2008. Vol. 76, no. 1. P. 173–178. DOI: https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2006.08.026.
- Bashkirova K. A., Gazeev M. V., Sviridov A. V. Features of planning an experiment to develop a new paint and varnish composition for the formation of protective and decorative coatings on wood products // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Yekaterinburg, 15–16 October 2021. Yekaterinburg, 2022. P. 012065. doi: 10.1088/1755‑1315/949/1/012065. EDN BMMKZR.
- Becker D. Coloring of Plastics // Color Trends and Selection for Product Design. 2016. P. 195–198. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-323-39395-9.00040-2.
- Кузьмин А. М., Водяков В. Н., Котина Е. А. Модификация термопластичных композитов с растительным наполнителем минеральными тонкодисперсными частицами // Вестник Технологического университета. 2017. Т. 20, № 2. С. 74–77. EDN XVFSST.
- Константинова С. А., Щелоков В. М., Воскобойников И. В. Получение целлюлозосодержащего полимерного суперконцентрата для производства древесно‑полимерных композиционных материалов // Вестник Московского государственного университета леса — Лесной вестник. 2012. № 8. С. 117–124. EDN NRIJLX.
- Гусев Е. В., Набойщикова Н. А., Агеева Т. А. Закономерности изменения физико‑механических свойств композитов на основе жидких фенолоформальдегидных смол и дисперсно‑волокнистого наполнителя // Российский химический журнал. 2022. Т. 66, № 2. С. 22–27. doi: 10.6060/rcj.2022662.4. EDN IQEFHC.
- Тарасов Д. А., Тягунов А. Г. Анализ спектров отражения печатных бумаг и картонов // Полиграфия: технология, оборудование, материалы: Материалы IX научно‑практической конференции с международным участием, Омск, 15–16 мая 2018 г. / Минобрнауки России, ОмГТУ; Ред. коллегия: С. Н. Литунов (науч. ред.), И. А. Сысуев (отв. ред.), В. М. Вдовин. Омск: ОмГТУ, 2018. С. 129–134. EDN XRGDNB.
- Вураско А. В., Агеев М. А., Агеев А. Я. Технологии получения, обработки и переработки бумаги и картона. Екатеринбург: Уральский государственный лесотехнический университет, 2021. 276 с. EDN BOLFHQ.
- Особенности применения красителя Нильский красный для идентификации частиц пластика в природных объектах / Е. В. Иванова, А. В. Гузева, А. Е. Лапенков [и др.] // Российский журнал прикладной экологии. 2020. № 4 (24). С. 36–42. doi: 10.24411/2411-7374-2020-10032. EDN CSUQUD.
- 3D printing of polymer matrix composites: A review and prospective / X. Wang, M. Jiang, Z. Zhou [et al.] // Composites Part B: Engineering. 2017. Vol. 110. P. 442–458. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2016.11.034.
- COLOR3D — Multicolored 3D printing of wood composites by submicron structuring / Y. Li, S. Kluck, N. Nekoonam [et al.] // Additive Manufacturing. 2023. Vol. 75. P. 103723. DOI: https://doi.org/10.1016/j.addma.2023.103723.
- Говядин И. К., Чубинский А. Н. Исследование влияния температуры на 3D‑принтере на свойства древесно‑полимерной нити // Известия Санкт‑Петербургской лесотехнической академии. 2019. № 229. С. 231–242. doi: 10.21266/2079-4304.2019.229.231-242. EDN HIDXJC.
- Impact of thermal modification on color and chemical changes of spruce and oak wood / A. Sikora, F. Kačík, M. Gaff [et al.] // Journal of Wood Science. 2018. No. 64. P. 406–416. doi: 10.1007/s10086-018-1721-0.
- Математическая модель прогнозирования цветовых характеристик древесно‑наполненных композитов на основе PLA / Г. А. Сабирова, Н. Р. Галяветдинов, Р. З. Хайруллин [и др.] // Деревообрабатывающая промышленность. 2021. № 1. С. 82–89. EDN QXOKMF.
- Modeling color and chemical changes on normal and red‑heart beech wood by reflectance spectrophotometry, Fourier Transform Infrared spectroscopy and hyperspectral imaging / G. Bonifazi, L. Calienno, G. Capobianco [et al.] // Polymer Degradation and Stability. 2015. Vol. 113. P. 10–21. DOI: https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2015.01.001.
- Минин А. Н. Технология термопьезопластиков. М.: Лесн. пром‑сть, 1965. 296 с.
- Плитные материалы и изделия из древесины и других одревесневевших остатков без добавления связующих / А. С. Аккерман, В. Н. Антакова, В. Е. Бабайлов [и др.]; Под ред. В. Н. Петри. М.: Лесн. пром‑сть, 1976. 360 с.
- А. с. № 142413 A1 СССР, МПК B27N 3/02. Способ изготовления цветного древесного пластика из опилок без связующего: № 724027; заявл. 30.03.1961; опубл. 01.01.1961 / А. В. Чуйко, Е. С. Чуйко. EDN FDGOKQ.
- А. с. № 142014 A1 СССР, МПК B27N 3/02. Способ изготовления цветного древесного пластика из опилок без связующего: № 724024; заявл. 30.03.1961; опубл. 01.01.1961 / А. В. Чуйко, Е. С. Чуйко. EDN KAIPYL.
- А. с. № 142015 A1 СССР, МПК B27N 3/02. Способ изготовления цветных плиток из древесных опилок без связующего: № 724025; заявл. 30.03.1961; опубл. 01.01.1961 / А. В. Чуйко, Е. С. Чуйко. EDN WWQVSP.
- А. с. № 142016 A1 СССР, МПК B27N 3/02. Способ изготовления цветного древесного пластика из опилок без связующего: № 724026; заявл. 30.03.1961; опубл. 01.01.1961 / А. В. Чуйко, Е. С. Чуйко. EDN OTVXCL.
- А. с. № 142017 A1 СССР, МПК B27N 3/02. Способ изготовления цветных плиток из древесных опилок без введения связующего: № 724028; заявл. 30.03.1961; опубл. 01.01.1961 / А. В. Чуйко, Е. С. Чуйко. EDN SXIKIS.
- А. с. № 142018 A1 СССР, МПК B27N 3/02. Способ изготовления цветных плиток из древесных опилок без связующего: № 724029; заявл. 30.03.1961; опубл. 01.01.1961 / А. В. Чуйко, Е. С. Чуйко. EDN GKUYFP.
- Жуланова А. Е., Глушанкова И. С. Утилизация лигносульфонатов с получением композиционных строительных материалов // Теоретическая и прикладная экология. 2022. № 1. С. 134–139. doi: 10.25750/1995-4301-2022-1-134-139. EDN CPORXT.
- Ступак Д. П., Шкуро А. Е., Артемов А. В. Получение и исследование свойств древесно‑полимерных композитов с гидролизным лигнином // Деревообрабатывающая промышленность. 2020. № 1. С. 72–80. EDN CNXUXS.
- Влияние лигнина на реакционную способность фенолформальдегидной смолы и свойства теплоизоляционного материала на её основе / И. В. Тычинкин, О. Ф. Шишлов, В. В. Глухих [и др.] // Клеи. Герметики. Технологии. 2022. № 8. С. 8–14. doi: 10.31044/1813-7008-2022-8-8-14. EDN GHSXMQ.
- Савиновских А. В., Артемов А. В., Бурындин В. Г. Влияние модификаторов на физико‑механические свойства древесных пластиков без добавления связующих // Вестник Московского государственного университета леса — Лесной вестник. 2016. Т. 20, № 3. С. 55–59. EDN WKNMON.
- Гидрофобизация пластиков без связующих веществ гидролизным лигнином / А. В. Артемов, В. Г. Бурындин, А. С. Ершова [и др.] // Деревообрабатывающая промышленность. 2023. № 1. С. 116–124. EDN SABZOC.
- Исследование зависимости между физико‑механическими свойствами древесных пластиков / М. С. Гарт, А. С. Ершова, А. В. Артемов [и др.] // Деревообработка: технологии, оборудование, менеджмент XXI века: Труды XVII Международного Евразийского симпозиума, Екатеринбург, 13–16 сентября 2022 г. Екатеринбург: Уральский государственный лесотехнический университет, 2022. С. 140–146.
- Хрулёв В. М., Мартынов К. Я. Долговечность древесностружечных плит. Москва: Лесн. пром‑сть, 1977. 168 с.
- Тепловое старение изделий на основе древесных композиционных материалов / Т. С. Выдрина, А. В. Артемов, В. Г. Дедюхин [и др.] // Химия растительного сырья. 2007. № 2. С. 101–106. EDN IAPFVZ.
Дополнительные файлы
