LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


Головна Легка промисловість → Товарознавча оцінка споживчих властивостей нових деревно-полімерних матеріалів

матеріалів (деревини берези, стиролу з пероксидом лаурилу, плівкоутворюючої композиції на основі поліефірмалеїнатної смоли та натурального латексу). Загальну схему досліджень наведено на рис. 1.

3 розділ дисертаційної роботи присвячений розробці безвідходної технології виробництва нових деревно-полімерних матеріалів і товарів на їх основі.

У 4 розділі дисертаційної роботи наведено дослідження споживних властивостей нових деревно-полімерних матеріалів і виявлено закономірності їх формування. З метою визначення впливу модифікуючих речовин на споживні властивості деревно-полімерних матеріалів і виявлення найбільш раціонального модифікуючого складу було проведено пошукові дослідження, в результаті яких встановлено, що для подальших досліджень доцільно використовувати модифікуючий склад на основі стиролу, оскільки використання складу на основі поліефірмалеїнатної смоли приводить тільки до збільшення ударної в'язкості та міцності при статичному згинанні деревно-полімерного матеріалу, а деревно-полімерний матеріал, одержаний на основі натурального латексу, має нижчі показники фізико-механічних властивостей, ніж одержаний із застосуванням стиролу, що підтверджується результатами математичної обробки досліджень.

У процесі термохімічної модифікації в об'ємі деревини формується тривимірна фізична сітка. Її виникнення обумовлено високою пухкістю упаковки макромолекул деревини і глибоким просоченням її мономером. В сумарну тривимірну сітку деревно-полімерного матеріалу, крім фізичної сітки, яка у значній мірі формується за рахунок спорідненості полістиролу з лігніном, суттєвий вклад вносять зачеплення макромолекул полістиролу з целюлозними та іншими полімерними складовими деревини. Сумісність полістиролу з лігніном має місце у зв'язку з тим, що їх мономерні ланки, крім спільної ароматичної природи, містять залишок молекули винілу у стиролі і пропанові структурні фрагменти в лігніні. Крім того, складові деревини фізично взаємодіють із целюлозою і за рахунок міжмолекулярних взаємодій створюють фізичну тривимірну сітку через полярні групи і органічних, і неорганічних складових, що існують в деревині.

Формування тривимірної структури пов'язане з утворенням вузлів тривимірної сітки. Використовуючи значення модуля пружності і густини матеріалів, що досліджуються, проведено розрахунки густини вузлів тривимірної сітки дерево-полімеру і натуральної деревини (рис. 2). Як видно з рис. 2, при збільшенні ступеня насичення деревини полімером густина вузлів просторових сіток зростає і при стовідсотковому насиченні складає 24 10ˉ моль/г, що, в свою чергу, приводить до збільшення міцності деревно-полімерного матеріалу, а у деревині берези густина вузлів просторової сітки складає тільки 11,77 10ˉ моль/г, тобто у два рази менша. Це свідчить про можливість регулювання властивостей деревно-полімерних виробів шляхом збільшення ступеня насичення деревини полімером.

Деревно-полімерні матеріали і товари на їх основі мають високі показники естетичних властивостей у порівнянні з натуральною деревиною: підвищений блиск поверхні, в результаті чого відпадає необхідність в оздобленні поверхні лакофарбними виробами; колір і текстура виробів відрізняються високою естетичною привабливістю.

Оскільки функціональні властивості обумовлюють використання товарів за їх призначенням, то, виходячи з того, що деревно-полімерний матеріал використовується для виготовлення меблів, будівельних товарів, товарів культурно-побутового призначення тощо, важливе значення при оцінці функціональних властивостей мають фізичні показники (фізико-механічні, фізико-хімічні, теплофізичні, діелектричні та структурні).


Рис. 2 Залежність густини вузлів просторової сітки в дерево-полімері від ступеня насичення деревини полістиролом.


Показники фізичних, фізико-механічних та фізико-хімічних властивостей деревно-полімерного матеріалу в порівнянні з властивостями натуральної деревини і відомих деревних матеріалів наведено в табл. 1. Аналізуючи табл.1, можна зробити висновок, що деревно-полімерний матеріал має кращі показники фізико-механічних властивостей (міцності при статичному згинанні, при стискуванні та при сколюванні уздовж волокон), ніж натуральна деревина і деревні матеріали, що також одержані термохімічною модифікацією деревини, але із застосуванням інших модифікуючих сполук. Твердість деревно-полімерних матеріалів у 1,5 раза вища, ніж у натуральної деревини, а водопоглинання і вологість – значно менші, що збільшує експлуатаційні властивості і термін служби як деревно-полімерного матеріалу, так і товарів, виготовлених на його основі. Необхідно також відзначити, що межа міцності при сколюванні уздовж волокон в деревно-полімерному матеріалі перебільшує відповідний показник у деревині, яку модифіковано іншими способами (лігнамон, дестам, деревина, оброблена термомеханічним способом), а відповідний показник у ацетильваної деревини у два рази менший. Водночас за показником водопоглинання деревно-полімерний матеріал перевершує тільки деревину, одержану радіаційно-хімічною модифікацією, але остання є дуже дорогою і до того ж не достатньо чиста в екологічному відношенні.

З метою визначення впливу полістиролу в деревно-полімерному матеріалі на характер ходу релаксаційних процесів, зміни молекулярної рухливості і структури одержаного матеріалу було проведено дослідження діелектричних властивостей (рис. 3, 4).


Таблиця 1

Фізичні, фізико-механічні та фізико-хімічні властивості натуральної деревини та деревних матеріалів



Показники

Характеристики властивостей


Натуральна

деревина берези

Деревно-

полімерний

матеріал (береза + стирол)

Термохімічна деревина

Термомеханічна

деревина


Лігнамон

Ацетильована деревина

Радіаційно-хімічна деревина




Береза + резорцино-карбамідний мономер

Береза+фе-нолоспирти



ДМТМ-

ОП1



ДМТМ-

ОП2



ДМХМ -

ОЛ1



ДМХМ –

ОЛ2


Дестам



Густина, кг/м

630 –

650

950 – 1100

700 – 750

800

800 –

1000

1000 –

1200

500 – 800

800