Материал: 3081

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

11

В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, при перемешивании залива-

ют расчетное количество 37% -ного формалина и добавляют 25%-ный рас-

твор аммиака. После перемешивания в течение 5мин., засыпают взвешен-

ныйкарбимид.

Так как процесс растворения карбамида в формалине эндотермический, то температура реакционной массы снижается до 10-12ºС. Для ускорения реак-

ции конденсации реакционный раствор нагревают до 16-18ºС, после чего на-

грев отключают. За счет экзотермической реакции происходит разогрев мас-

сы и по достижению температуры 25ºС необходимо включить охлаждение.

Реакцию проводят при перемешивании в течение 3 часов после полного рас-

творения карбамида, при этом температура реакционной массы не должна превышать 25-28ºС.

После завершения реакции определяют рН (рН=8,5-9,5) и коэффициент

рефракции (к.р. = более 1,432).

Если рН раствора КФК-10 будет меньше 8,5, проводят коррекцию рН рас-

твором щелочи (5-10% - ный раствор)

Готовый раствор КФК-10 может храниться не более двух недель.

РЕЦЕПТУРА ЗАГРУЗКИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ 1 КГ КФК-10

Карбамид

415,7г

Формалин (37%) 561,8г

Аммиак (25%)

22,5г (24,8мл)

Если концентрация формалина не 37%, нужно сделать перерасчет формали-

на.

Количество КФК составляет 10-12% от массы сухого карбамида, а количе-

ство гидрогеля НФЦ должно составлять 15-18% от массы КФК.

Таким образом, окончательный состав пропиточного раствора для моди-

фицирования древесины следующий: карбамид -25%,КФК-10%, сухой НФЦ-

0,5%, остальное – вода.

Получение модифицированной древесины.

12

Заготовки из древесины мягких лиственных пород в виде бруса, например,

осины сечением 120х120 мм и длиной 3 м влажностью 80% пропитывают с торца под давлением 0,9МПа 30%-ным водным раствором карбамида , в ко-

торый добавлено 10% КФК от массы раствора и 15% 2%-ного водного геля НФЦ от массы КФК. Воду предварительно намагничивают до аналита с окислительно-восстановительным потенциалом 800-900 мВ и рН=2,5 в тече-

ние 10 мин. После пропитки содержание карбамида в древесине составило

15% от массы сухой древесины, содержание КФК составило 1,5% от массы сухой древесины. Пропитанную древесину сушат при температуре 90ºС до влажности 12% и прессуют до степени 25%. Прессованные заготовки сушат в пресс-формах при температуре 120ºС до влажности 4% и проводят термооб-

работку при температуре 140ºС в течение трех часов. Предел прочности при сжатии вдоль волокон составил 120МПа, плотность 751кг/м³.

Испытания по огнезащитной эффективности модифицированной древеси-

ны проводились по методу НПБ 251-98 с использованием следующей аппа-

ратуры и материалов:

1.установка для определения огнезащитных свойств ОЗСВ для древеси-

ны –ОТМ;

2.весы –ВЛКТ-500 (класс точности 4);

3.секундомерс пределом измерения 60мин, цена деления 0,2с.;

4.мультиметр М890С с термопарой;

5.газ бытовой;

6.шкаф сушильный №3;

7.термометр по ГОСТ 1659-71 с диапазоном измерения от 0 до 150ºС и

ценой деления 1 ºС.

Испытания на биостойкость модифицированной древесины проводились на следующей методике:

В качестве тестируемых образцов для микробиологических испытаний использовали образцы модифицированной древесины размером 50х50х5 мм.

Следует отметить, что по степени модифицирования древесины образцы бы-

13

ли не одинаковы, т.к. были получены путем распиливания модифицирован-

ного бруса (часть образцов выпилена из поверхностного слоя, часть - из сердцевины бруса).

Контролем служили образцы древесины сосны необработанные.

Для приготовления суспензии спор использовали культуры грибков воз-

растом 14 суток, считая с момента пересева музейных культур на среду Ча-

пека-Докса с агаром. Суспензию спор микромицетов готовили в соответст-

вии с ГОСТ 9.048-89. Суспензия содержала в равных пропорциях споры сле-

дующих микромицентов:

Aspergillusniger van Tieghem, Aspergillusterreus Thom, Alternaria alternate (Fr.) Keissler,

Fusariummoniliforme Sheldon, PenicilliumbrevicompactumDierckx, Penicilliumchrysogenum Thom, Penicilliumochro-chloronBiourge, PenicilliummartensiiBiourge, TrichodermaviridePers.ex Fr.

Оптическая плотность (Е) суспензии спор по ГОСТ 9.048-89 для определения грибостойкости образцов в условиях, исключающих дополнительный источ-

ник питания, равна 0,208. Оптическая плотность суспензии спор для опреде-

ления грибостойкости образцов (под воздействием плесневых грибов и ми-

неральных солей) и устойчивости к воздействию продуктов жизнедеятельно-

сти грибков была Е=0,383. Оптическая плотность исходной суспензии, раз-

веденной в соотношении 1:15, при определении фунгицидных и фунгистати-

ческих свойств образцов была Е1:15=0,025. Выращивание проводили на чашках Петри с питательной средой Чапека-Докса, помещенных в термоста-

те, при температуре 28ºС и RH=95%.

Обсуждение результатов После обработки древесины по описанной методике получают модифици-

рованную древесину, имеющую прочность при сжатии вдоль волокон 120-

130МПа и степень уплотнения 15% для березы и 25% для осины, т.е. исполь-

зование предложенного способа позволяет снизить степень уплотнения в два

14

раза по сравнению с известным способом, т.е. также повысить выход полу-

чаемого материала.

Снижение степени прессования для березы с 30 до 15% позволяет повы-

сить выход модифицированной древесины на 15%, т.е. с 1м³ экономия соста-

вит 0,15м³, с 1000м³ -150м³, При отпускной цене модифицированной древе-

сины березы 30 тыс.руб. за 1м³ экономия составит 150х30=4500 тыс.руб.

Снижение степени прессования для осины с 50 до 25% позволяет повы-

сить выход модифицированной древесины на 25%, т.е. с 1м³ экономия соста-

вит 0,25м³, с 1000м³ -250м³.

При отпускной цене модифицированной древесины осины 25 тыс.руб. за 1м³ экономия составит 250х25=6250 тыс.руб.

Свойства модифицированной древесины и условия ее получения представле-

ны в таблице 1.Сравнительная оценка свойств модифицированной древеси-

ны, полученной по патенту РФ 2401195 (без НФК) и предложенным спосо-

бом, представлена в таблице 2.

Таблица 1

Характеристика материала и

Степень

прессования,

Предел проч-

условия его получения

%

 

ности

при

 

 

 

сжатии, МПа

 

 

 

 

 

Береза прессованная

15

 

80

 

 

 

 

 

 

Береза +КФК

15

 

92

 

 

 

 

 

 

Береза +КФК+НФЦ

15

 

120

 

 

 

 

 

 

Береза +КФК+ НФЦ+ активи-

15

 

135

 

рованная вода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Осина прессованная

25

 

72

 

 

 

 

 

 

Осина +КФК

25

 

91

 

 

 

 

 

 

Осина +КФК+НФЦ

25

 

104

 

 

 

 

 

 

Осина +КФК +НФЦ+ активи-

50

 

120

 

рованная вода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

Таблица 2

Характеристика

мате-

Предложенный способ

Прессованная древесина

риала и условия его по-

 

по патенту №2401195

лучения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

карбамида

30

30-40

в растворе, %

 

 

 

 

 

 

 

Содержание КФК в рас-

10-12

10-12

творе, %

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание НФЦ, % от

15-18

-

массы КФК

 

 

 

 

 

 

 

Активация воды до ана-

+

-

лита с

окислительно-

 

 

восстановительным по-

 

 

тенциалом 800-900мВ и

 

 

рН-2,5

 

 

 

 

 

 

 

 

Степень прессования, %

 

 

Береза

 

 

 

15

30

Осина

 

 

 

30

50

 

 

 

 

Плотность, кг/м³

 

751-756

900

 

 

 

 

 

Предел

прочности

при

120-135

135

сжатии

вдоль волокон,

 

 

МПа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Статическая

твердость,

17-19

16,5

кг/мм²

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из эксплуатационных характеристик модифицированной древесины были исследованы ее огне-биостойкость. В таблице 3 представлены резуль-

таты испытаний на огнестойкость, полученные в испытательной пожарной лаборатории по Воронежской области