Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0825U000382, Дисертація доктора філософії На здобуття Доктор філософії Дата захисту Статус Запланована Назва роботи Закономірності впливу породи деревини і товщини термопластичної плівки на властивості фанери Здобувач Чернецький Орест Миронович, Керівник Бехта Павло Антонович Опонент Пінчевська Олена Олексіївна Опонент Михайловський Денис Віталійович Рецензент Яремчук Лариса Анатоліївна Рецензент Кшивецький Богдан Ярославович Опис У дисертаційній роботі вирішено науково-технічне завдання, яке полягає у покращенні адгезії між деревиною і термопластичним полімером шляхом модифікування шпону лимонною кислотою і встановленні закономірностей впливу породи деревини і товщини термопластичної плівки на властивості фанери. Заміна класичних термореактивних клеїв, які зазвичай є токсичними внаслідок присутності формальдегіду, на термопластичні полімери, дозволить зменшити кількість викидів формальдегіду в навколишнє середовище в процесі виготовлення фанери та шкідливий вплив на життєдіяльність людини, а також зменшить обсяги накопичення пластичних відходів. Одним із перспективних напрямів вирішення проблеми токсичності фанери є використання термопластичних полімерів, особливо перероблених, замість токсичних термореактивних клеїв. Великою перевагою цих полімерів є те, що емісія формальдегіду з такої фанери практично дорівнює нулю. Це не тільки покращує екологічні показники фанери та умови її виробництва, а й зменшує негативний вплив таких полімерів на навколишнє середовище внаслідок тривалого процесу їх біодеградації. Застосування термопластичної плівки як клею для склеювання шпону, окрім того, що плівка не містить формальдегіду, значно спрощує технологію порівняно з використанням рідких клеїв. Крім того, перероблені термопластичні полімерні матеріали є відходами виробництва і дешевші, ніж первинні полімери. Таким чином, утилізація перероблених термопластичних синтетичних відходів дозволяє економно використовувати ресурси первинних полімерів і одночасно захищати навколишнє середовище. У дисертаційній роботі з’ясовано вплив типу термопластичної поліетиленової плівки, її товщини, породи деревини та способу модифікування поверхні шпону на фізичні та механічні властивості фанери. Продемонстровано, що вторинна термопластична плівка поліетилену низької густини (ПЕНГв) підходить для отримання екологічно чистих фанерних панелей із шпону різних порід деревини з характеристиками, придатними для успішного використання всередині приміщень. Крім того, фізичні та механічні властивості не показали статистичних відмінностей між зразками фанери, скріпленої ПЕНГв, і зразками фанери, скріпленої первинною термопластичною плівкою поліетилену низької густини (ПЕНГп). Доведена основна перевага цих полімерів як клею для фанери, яка полягає в тому, що кількість формальдегіду, що виділяється фанерою, близька до нуля (0,01–0,10 мг/м2 ·год). Доведено, що ПЕНГп і ПЕНГв різної товщини можна успішно використовувати для склеювання фанери з використанням шпону з різних порід деревини — бука, берези, граба, тополі. Березовий, буковий і грабовий шпон забезпечує фанері більшу щільність, міцність на згин, модуль пружності та набрякання за товщиною фанери, але нижче водопоглинання, ніж тополевий шпон. Навпаки, зразки фанери, виготовлені з використанням шпону тополі, показали міцність склеювання, ідентичну зразкам, виготовленим з використанням шпону берези та граба. Мікроскопічними дослідженнями підтверджено, що основним механізмом склеювання деревинного шпону з термопластичним полімером є “механічне з’єднання”, утворене затіканням розплавленого полімеру в порожнини деревини і утворенням клейових замків. Для покращення міжфазної адгезії між деревинним шпоном і термопластичною плівкою запропоновано попереднє поверхневе оброблення шпону розчином лимонної кислоти. Таке оброблення покращує сумісність різнополярних матеріалів, таких як гідрофільна деревина та гідрофобний термопластичний полімер. Показники водопоглинання та набрякання фанери з шпону модифікованого розчином лимонної кислоти зменшилися, а міцності на зріз і міцності на згин підвищилися. Зокрема, оброблення шпону лимонною кислотою дозволяє підвищити міцність склеювання до 31% порівняно зі зразками композитного матеріалу з необробленого шпону. Встановлено, що властивості фанери, склеєної запропонованими видами плівок, не поступаються відповідним показникам зразків фанери, склеєних типовим термореактивним карбамідо-формальдегідним клеєм. З’ясовано, що міцність на зріз фанери склеєних термопластичними плівками ПЕНГ відповідає вимогам стандарту EN 314-2 (сухі умови). Екологічно чисті фанерні панелі, склеєні термопластичною поліетиленовою плівкою, можуть успішно використовуватися всередині приміщень. Запропоновано технологічний процес виготовлення фанери, в якому замість рідкого синтетичного термореактивного клею між суміжними листами шпону передбачено використання термопластичних полімерів у вигляді плівки, а також оброблення поверхні шпону лимонною кислотою. Спосіб виготовлення такої фанери захищено патентом України на корисну модель. На основі виконаних досліджень встановлено закономірності впливу породи деревини, типу і товщини термопластичної плівки на властивості фанери і запропоновано спосіб покращення адгезії термопластичного полімеру до деревини. Дата реєстрації 2025-01-30 Додано в НРАТ 2025-01-30 Закрити