Панов Н. Г., Васильев С. Б., Колесников Г. Н. Наноструктурированные добавки шунгита и аморфного диоксида кремния в технологии древесно-стружечных плит // Resources and Technology. 2025. №3, Т. 22. С. 138–161.

УДК 674.815

DOI: 10.15393/j2.art.2025.8743

Наноструктурированные добавки шунгита и аморфного диоксида кремния в технологии древесно-стружечных плит

Панов Н. Г.

ПетрГУ, supernikola@yandex.ru

Васильев С. Б.

ПетрГУ, servas@psu.karelia.ru

Колесников Г. Н.

ПетрГУ, kgn@petrsu.ru

Ключевые слова:
древесно-стружечная плита; прочность; водостойкость; наноразмерный шунгит; аморфный диоксид кремния

Аннотация: Целью исследования являлось определение влияния добавки наноразмерного шунгита и аморфного диоксида кремния в связующее, используемое при производстве древесно-стружечных плит, на их прочность и водостойкость. Для изготовления образцов древесно-стружечных плит была использована смесь стружек из хвойных и лиственных пород. Массовая доля гнили в древесном сырье составляла около 20 %. В ходе исследования приготовлялось девять видов связующего. По стандартной технологии было приготовлено базовое связующее без добавок. Аморфный диоксид кремния использовался для приготовления четырёх видов связующего. Его содержание составляло 0,10 %, 0,25 %, 0,50 %, 1,00 % от массы абсолютно сухой смолы соответственно для каждого из видов связующего. Наноразмерный шунгит также применялся для приготовления четырёх видов связующего. Его содержание составляло 5 %, 10 %, 15 %, 20 % от массы абсолютно сухой смолы соответственно для каждого из видов связующего. Для всех видов связующего, по общепринятой методике, были определены время желатинизации и вязкость. Образцы древесно-стружечных плит были изготовлены на лабораторном оборудовании по общепринятой методике. В смеси для их изготовления содержание связующего составляло 10 % от массы стружки. Испытания плит на прочность и водостойкость проводились по стандартным методикам. Результаты исследования влияния аморфного диоксида кремния на технологи-ческие характеристики связующего показывают, что при увеличении его массовой доли от 0 до 1 % снижается время желатинизации на 12,3 %. При этом одновременно на 21,0 % снижается и вязкость. Результаты исследования влияния наноразмерного шунгита на технологические характеристики связующего показывают, что при увеличении массовой доли этой добавки от 0 до 10 % происходит снижение времени желатинизации на 5,5 %. Дальнейшее увеличение доли наноразмерного шунгита от 10 до 20 % практически не приводит к изменению этого показателя. Вязкость связующего при увеличении доли наноразмерного шунгита от 0 до 10 % сначала снижается на 9,0 %, а при дальнейшем увеличении содержания добавки до 20 % практически восстанавливается до исходного значения. Результаты исследования прочности и водостойкости образцов древесно-стружечных плит показали наличие оптимальных значений добавок. Наилучшие показатели были достигнуты при концентрации аморфного диоксида кремния 1 масс. %: предел прочности при изгибе возрос на 192 %; предел прочности при растяжении перпендикулярно пласти возрос на 143 %; разбухание по толщине снизилось на 27 %; водопоглощение по массе снизилось на 34 %. Наилучшие показатели свойств плит, в случае использования наноразмерного шунгита, были достигнуты при его концентрации в связующем 10 масс. %: предел прочности при изгибе возрос на 154 %; предел прочности при растяжении перпендикулярно пласти возрос на 204 %; разбухание по толщине снизилось на 32 %; водопоглощение по массе снизилось на 62 %. Все показатели даны в сравнении с аналогичными у плит, изготовленных с использованием базового связующего.

pdf-версия статьи

Просмотров: 49; Скачиваний: 23;

Resources and Technology

научный журнал

Наноструктурированные добавки шунгита и аморфного диоксида кремния в технологии древесно-стружечных плит