LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

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

описується коперативними механізмами. З іншого боку, суттєві зміни у проявленні множини максимумів на залежностях дозволяють стверджувати, що λ суттєво залежить від фізико-хімічної структури полімерної суміші, що підтверджується результатами досліджень питомої теплоємності.

Теплофізична поведінка досліджуваних зразків вказує на існування високих експлуатаційних властивостей деревно-полімерного матеріалу, що дозволяє виробляти на його основі широкий асортимент товарів із наперед заданими властивостями з урахуванням молекулярної рухливості в полімерній суміші, структурних особливостей, ефектів полімеризації в порах і капілярах та значень теплопровідності.

З метою виявлення більш глибоких причин поліпшення властивостей деревно-полімерних виробів було проведено ІЧ-спектроскопічні дослідження сумішевих систем: деревини, полістиролу і деревно-полімерного матеріалу. Найбільший інтерес представляють дослідження ІЧ-спектра деревно-полімерного матеріалу (рис. 7, крива 1). Результати свідчать про те, що в матеріалі, який досліджується, пройшла суттєва зміна конформаційного стану, пов'язана з перебудовою гош- і транс-конформацій макромолекул полістиролу, оскільки інтенсивність конформаційно чутливих смуг поглинання (1493 і 1453 смˉ) у порівнянні з полістиролом (рис. 8) значно зменшилась. Відбувається обмеження, тобто зменшення числа можливих конформацій, яке приводить до зменшення рухливості сегментів ланцюгів макромолекул полістиролу, що також витікає зі зміщення дипольно-сегментального процесу релаксації в бік високих температур.

Таким чином, зміна інтенсивності конформаційно чутливих смуг вказує на існування взаємодій деревини з полістиролом. Тобто міжмолекулярні взаємодії деревини з полістиролом приводять до суттєвої зміни структури полістиролу, що знаходиться в поверхневих шарах у порах та капілярах деревини і, очевидно, має в основному спорідненість з лігніном. Але взаємодія полістиролу також відбувається і з целюлозою та полісахаридами, що витікає із результатів досліджень спектральної зміни смуг поглинання деревини (рис. 7, крива 2).

Під час дослідження деревно-полімерного матеріалу встановлено, що смуга кристалічності 1425 смˉ сильно зменшилась, що вказує на зниження кристалічності макромолекул у деревині, водночас смуга аморфності 898 смˉ не збільшилась, а незначно зменшилась. Такі результати вказують на те, що рекристалізація приводить до аморфізації з більш щільною упаковкою аморфної фази, тобто зі значно меншим вільним об'ємом у цій фазі, що, в свою чергу, знижує крихкість матеріалу і збільшує показники його міцності. В доповнення до викладеного вище слід відзначити, що конформаційно чутливими смугами одночасно зі смугою 1425 смˉ є смуги поглинання 1377 смˉ (аморфна) і 1329 смˉ (кристалічна). В деревно-полімерному матеріалі кристалічні смуги суттєво зменшуються, а аморфна – незначно збільшується.

Створення нових структур у порах і капілярах деревини приводить до покращання споживних властивостей деревно-полімерного матеріалу в 2,5 – 3 рази в порівнянні з деревиною і пов'язане з обмеженням молекулярної рухливості полістиролу і зменшенням кристалічності макромолекул деревини з переходом їх в аморфну фазу великої щільності. Все це, очевидно, має спричиняти зменшення швидкості полімеризації стиролу в порах і капілярах деревини, що підтверджується результатами досліджень кінетики полімеризації.

7 ІЧ-спектр: 1 – деревно-полімерного Рис. 8 ІЧ-спектр полістиролу.

матеріалу, 2 – деревини берези.


Надійність деревно-полімерних матеріалів обумовлена їх довговічністю, яка залежить від показників споживних властивостей, що дозволяють використовувати матеріал у різних умовах. За результатами проведених хімічних досліджень можна зробити висновок, що деревно-полімерний матеріал на відміну від натуральної деревини має високу хімічну стійкість до дії різних реагентів, що подовжує термін використання, а значить, і довговічність матеріалу і виробів, виготовлених на його основі.

Безпека споживання нових матеріалів обумовлена перш за все їх хімічною безпекою, тобто відсутністю ризику для здоров'я та життя людини, що може бути нанесений токсичними речовинами. В результаті проведеної токсиколого-гігієнічної експертизи було визначено, що деревно-полімерний матеріал не є токсичним і може використовуватися за своїм призначенням у виготовленні товарів народного споживання і промислового призначення.

Для обробки результатів досліджень було використано стандартну інтегровану систему Mathematica 3, за допомогою якої були одержані графічні залежності у тривимірному просторі, що виявили кореляційні зв'язки між показниками споживних властивостей деревно-полімерних матеріалів і видом просочувальних речовин та тривалістю витримки деревини у цих речовинах. На рис. 9 показано характер зміни фізико-механічних показників матеріалу в залежності від тривалості витримки деревини в стиролі.

Рис. 9 Характер зміни твердості і міцності при статичному згинанні деревно-полімерного матеріалу в залежності від тривалості витримки деревини в стиролі.


5 розділ дисертаційної роботи присвячений визначенню соціально-економічної ефективності досліджень. Соціальна ефективність розробки та впровадження нових деревно-полімерних матеріалів полягає в отриманні нового матеріалу з високими споживними властивостями, який перетворив неходову деревину в товарний матеріал; ліквідації негативних властивостей деревини берези і виробів із неї (низької формостійкості, хімічної та біологічної стійкості, стійкості до дії води, тепла та інших факторів зовнішнього середовища) при збереженні їх позитивних властивостей; розширенні асортименту та збільшенні терміну служби деревних матеріалів і товарів на їх основі. Виробництво деревно-полімерних товарів дає значний економічний ефект.


Загальні висновки

  • Аналіз стану деревообробної промисловості України свідчить про необхідність підвищення якості деревних виробів шляхом покращання їх споживних властивостей, за рахунок використання безвідходних технологій і нових матеріалів. У зв'язку з цим на основі неходової малоцінної деревини берези розроблено нові деревно-полімерні матеріали з високими споживними властивостями з використанням для просочення деревини стиролу з пероксидом лаурилу та нової плівкоутворюючої композиції на основі поліефірмалеїнатної смоли в діметакрилаттриетиленгликолі.

  • Встановлено, що в результаті полімеризації мономерів і олігомерів у порах деревини формуються поверхневі шари полімеру, взаємодія яких із деревиною спричиняє зміну структури як деревини, так і полімеру, що відбувається за рахунок фізичних взаємодій груп -ОН; -СН2-ОН целюлозного кільця, кисню в целюлозному кільці та функціональних груп


  •