ИЗУЧЕНИЕ ПОЛУЧЕНИЯ ДРЕВЕСНЫХ И РАСТИТЕЛЬНЫХ ПЛАСТИКОВ БЕЗ СВЯЗУЮЩИХ В ПРИСУТСТВИИ КАТАЛИЗАТОРОВ ТИПА ПОЛИОКСОМЕТАЛЛАТОВ

В.Г. Бурындин, Л.И. Бельчинская, А.В. Савиновских, А.В. Артёмов, П.С. Кривоногов

Скачать

№ 1 (29)

Деревопереработка. Химические технологии

Сведения об авторах

Бурындин Виктор Гаврилович – доктор технических наук, профессор кафедры технологий целлюлозно-бумажных производств и переработки полимеров

ФГБОУ ВО «Уральский государственный лесотехнический университет», г. Екатеринбург, Российская Федерация

e-mail: vgb@usfeu.ru

Бельчинская Лариса Ивановна – доктор технических наук, профессор, заведующая кафедрой химии

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», г. Воронеж, Российская Федерация

e-mail: chem@vglta.vrn.ru

Савиновских Андрей Викторович – кандидат технических наук, доцент кафедры технологий целлюлозно-бумажных производств и переработки полимеров

ФГБОУ ВО «Уральский государственный лесотехнический университет», г. Екатеринбург, Российская Федерация

e-mail: savinovskihand@gmail.com

Артёмов Артём Вячеславович – кандидат технических наук, доцент кафедры технологий целлюлозно-бумажных производств и переработки полимеров

ФГБОУ ВО «Уральский государственный лесотехнический университет», г. Екатеринбург, Российская Федерация

e-mail: tom-art@yandex.ru

Кривоногов Павел Сергеевич – аспирант кафедры технологий целлюлозно-бумажных производств и переработки полимеров ФГБОУ ВО «Уральский государственный лесотехнический университет», г. Екатеринбург, Российская Федерация

e-mail: aich.kps82@gmail.com

 

Аннотация: 

Исследована возможность получения древесного и растительного пластиков без связующего (ДП-БС) в присутствии катализатора марганецсодержащего ванадомолибдофосфат натрия. Применение данного катализатора позволяет уменьшить температуру горячего прессования в закрытых пресс-формах с 1800С до 1600С. На физико-механические свойства ДП-БС влияет фракционный состав исходного пресс-сырья. Более высокие значения свойств пластика достигаются при использовании фракции размером 0,7 мм, что связано с повышенной удельной поверхностью частиц по сравнению с частицами 1,3 мм.  Результаты исследований показали, что у образцов, полученных при применении катализатора, наблюдается увеличение прочностных показателей (прочности при изгибе, модуля упругости при изгибе, твердости) при снижении температуры прессования, но при этом наблюдается снижение показателей водостойкости. Это объясняется увеличением содержания функциональных групп при применении катализатора. Процесс получения пластика можно разбить на две последовательные стадии: первая – гидротермическая деструкция лигнин-углеводного комплекса (исходная влажность пресс-сырья составляет 12 %, температура горячего прессования в закрытых пресс-формах 160….180 0С) и частичная химическая активация лигнина в результате применения пероксида водорода и катализатора; вторая стадия - формирование пластика с образованием сетчатой структуры за счет образовавшихся функциональных групп. Установлено, что значения физико-механических свойств ДП-БС выше, чем у  пластика, полученного на основе  растительного сырья (РП-БС). Это можно объяснить тем, что у лигнина хвойных пород преобладает гваяцилпропановая структура, а у растительного сырья – гидроксифенилпропановая структура.

 

Ключевые слова: 

древесные и растительные пластики, древесные и растительные отходы, лигнин, катализатор, полиоксометаллаты

 

Для цитирования: 

Изучение получения древесных и растительных пластиков без связующих в присутствии катализаторов типа полиоксометаллатов / В.Г. Бурындин, Л.И. Бельчинская, А.В. Савиновских, А.В. Артёмов, П.С. Кривоногов // Лесотехнический журнал. – 2018. – Т. 8. – № 1 (29). – С. 128–134. – Библиогр.: с. 132–133 (14 назв.). – DOI: 10.12737/article_5ab0dfc1e37185.35527284.

 

Литература: 

1. Минин, А.Н. Технология пьезотермопластиков / А.Н.Минин. – М.: Лесная промышленность, 1965. – 296 с.

2. Плитные материалы и изделия из древесины и других одресневевших остатков без добавления связующих / В.Н.Петри [и др.]. – М.: Лесная промышленность, 1976. – 360с.

3. Савиновских А.В., Артемов А.В., Бурындин В.Г. «Влияние модификаторов на физико-механические свойства древесных пластиков без добавления связующих» Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. 2016. Т. 20. № 3. С. 55-59.

4. Бурындин В.Г., Савиновских А.В., Глухих В.В., Кривоногов П.С. «Получение пластиков из растительных связующих» 20 Менделеевский съезд по общей и прикладной химии, В 5 т. Т2b : тез. Докл. – Екатеринбург: уральское отделение Российской академии наук, 2016 г. С. 243

5. Поварницына, Т.В. Каталитическое окисление лигнинных веществ молекулярным кислородом в кислой среде в присутствии полиоксометаллов: дисс.канд.хим.наук / Т.В.Поварницына – Архангельск: АГТУ, 2011. 108 с.

6. Bianchi, M.L. Hydrogen peroxide bleaching of commercial pulps in the presence of heteropolyacids / M.L. Bianchi, R. Crisol and U. Schuchardt // Proceedings of 5th EWLP. - 1998. – P.191-194.

7. Kubelka, V. Delignification with acidic hydrogen peroxide activatied by molibdate / V. Kubelka, R.C. Francis and C.W. Dence // J. Pulp Pap. Sci.-1992.-№3.- P. 108-114.

8. Angemo, R.A. Reinforcement of oxygen-based bleaching chemicals with molybdates / R.A. Angemo // 9th Conference of ISWPC, Montreal, Canada.-1997.-P. 21-23.

9. Савиновских А. В. Получение пластиков из древесных и растительных отходов в закрытых пресс-формах: автореф. дис. … канд. техн. наук (25.12.2015) / Савиновских Андрей Викторович; УГЛТУ. Екатеринбург, 2015. 20 с.

10. ГОСТ 10634-88. Плиты древесностружечные. Методы определения физических свойств (с изменением №1). – Введ. с 1990-01-01.– М.: ИПК Издательство стандартов, 1991. – 7 с.

11. ГОСТ 4648-71. Пластмассы. Метод испытания на статический изгиб. – Введ. с 1973-01-01. – М.: Издательство стандартов, 1992. – 12 с.

12. ГОСТ 4670-77. Пластмасса и эбонит. Метод определения твёрдости вдавливанием шарика. – Введ. с 1993-01-01. – М.: Издательство стандартов, 1992. – 6 с.

13. ГОСТ 4650-80. Пластмассы. Метод определения водопоглощения. – Введ. с 1980-12-01.– М.: ИПК Издательство стандартов, 1997. – 7 с.

14. ГОСТ 19109-84. Пластмассы. Метод определения ударной вязкости по Изоду. – Введ. с 1984-09-12.– М.: ИПК Издательство стандартов, 1984. – 11 с.