РАЗРАБОТКА ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЗАГОТОВОК ШПАЛ ИЗ МОДИФИЦИРОВАННОЙ ДРЕВЕСИНЫ

Д.А. Паринов, В.А. Шамаев, И.Н. Медведев

Скачать

№ 1 (29)

Деревопереработка. Химические технологии

Сведения об авторах

Паринов Дмитрий Александрович – младший научный сотрудник

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

e-mail: DmitryParinov@mail.ru

Шамаев Владимир Александрович – доктор технических наук, профессор, профессор кафедры древесиноведения

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

e-mail: drevstal@mail.ru

Медведев Илья Николаевич – младший научный сотрудник

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

e-mail: medved-vrn82@mail.ru

 

Аннотация: 

Целью работы является разработка параметров технологических режимов, получения модифицированной древесины для шпал, совмещением операций сушки, пропитки и прессования. В процессе проведения исследования использованы следующие методы: активного эксперимента, лабораторный метод определения размерно-качественных характеристик исходного сырья, лабораторный метод проведения технологического процесса получения модифицированной древесины. В результате исследования впервые были отработаны параметры технологических режимов сушки, пропитки и прессования, совмещенные как по месту, так и по времени. В качестве сырья для прессования применялась древесина березы в виде бруса сечением 250 × 235 мм, длиной 2750мм, влажностью 75-80 %, плотностью 550-600 кг/м3. Основные конструктивные и технико-эксплуатационные показатели опытной установки позволяют достичь и поддерживать оптимальные параметры технологических режимов сушки, пропитки и прессования в течение всего технологического процесса получения модифицированной древесины. Разработанные параметры технологических режимов легли в основу технических условий на шпалы из МД (модифицированная древесина), а разработанный технологический регламент рекомендован к внедрению в опытное производство шпал из модифицированной древесины. Новизна результатов научно-исследовательской работы - качественно новые, неизвестные в промышленности, практике и литературе разработки. Получены оптимальные режимы сушки, пропитки и прессования древесины: температура горячего антисептика 120 °С, время прогрева и сушки древесины 38 часов, время пропитки 4 часа, время прессования 17 часов, удельное давление 0,8 МПа, время остывания 6 часов, степень прессования 22 %. Рекомендуется использование полученных режимов к внедрению в производство для получения железнодорожных шпал из модифицированной древесины с улучшенными эксплуатационными показателями: плотность 700 кг/м3, влажность 22 %, предел прочности при сжатии вдоль волокон - 41,5 МПа, глубина пропитки поперек волокон 5,5 мм, с торца 110 мм.

Ключевые слова: 

пропитка, сушка, прессование, опытная установка, режимы работы, маслянистый антисептик

 

Для цитирования: 

Паринов, Д. А. Разработка парметров технологического процесса для производства заготовок шпал из модифицированной древесины / Д. А. Паринов, В. А. Шамаев, И. Н. Медведев // Лесотехнический журнал. – 2018. – Т. 8. – № 1 (29). – С. 154–165. – Библиогр.: с. 163–164 (16 назв.). – DOI:10.12737/article_5ab0dfc4643417.34919882

 

Литература: 

1. Шамаев В.А. Деформирование древесины при равномерном сжатии с одновременной сушкой / В.А. Шамаев, И.Н. Медведев, О.И. Шакирова // Лесотехнический журнал. 2012. № 2. С. 15-21.

2. Шамаев В.А. Исследование склеивания фанеры с применением нанокристаллической целлюлозы / В.А. Шамаев, Е.М. Разиньков, Т. Л. Ищенко, А.Э. Зиемелис // Лесотехнический журнал. 2014. Т. 4. № 1 (13). С. 151-155.

3. Получение модифицированной древесины химико-механическим способом и исследование ее свойств / В.А. Шамаев // Лесотехнический журнал. 2015. Т. 5. № 4 (20). С. 177-187.

4. Пат. 2481430 РФ. Способ изготовления шпалы [Текст]: / М.А.Таймаров// заявл. 29.12.2011 ; опубл. 10.05.13, Бюл. №13.

5. Пат. 2476311 РФ. Способ получения модифицированной древесины [Текст] / В.А.Шамаев, Н.С.Никулина, И.Н.Медведев и др.// заявл. 19.09.2011 ; опубл. 27.02.13, Бюл. №6.

6. Патент РФ №2339505, МПК В27К 3/06 Способ модифицирования древесины. Авторы: Шамаев В.А., Уэльский А.А., Рахманов В.Г., Стороженко А.Н., Гребенщиков А.В. – Бюллетень изобретений №1, 2008 г.

7. Wahyudi I., Ishiguri F., Makino K., Tanabe J., Tan L., Tuhumury, A., Iizuka K. and Yokota, S. 2015. Growth characteristics and wood properties of 26-year-old Eucalyptus alba planted in Indonesia. International Wood Products Journal. 6: 84–88. doi: 10.1179/2042645315Y.0000000003, [Taylor & Francis Online], [Google Scholar]

8. Lekounougou S., Kocaefe D., Oumarou N., Kocaefe Y., Poncsak S. Effect of thermal modification on mechanical properties of canadian white birch (betula papyrifera), International Wood Products Journal. 2011. Т. 2. № 2. С. 101-107.

9. Tshabalala M.A., McSweeny J.D., Rowell R.M. Рeat treatment of wet wood fiber: a study of the effect of reaction conditions on the formation of furfurals. Wood Material Science and Engineering. 2012. Т. 7. № 4. С. 202-208.

10. Sandberg D., Haller P., Navi P. Thermo-hydro and thermo-hydro-mechanical wood processing: an opportunity for future environmentally friendly wood products. Wood Material Science and Engineering. 2013. Т. 8. № 1. С. 64-88.

11. Poncsak S., Kocaefe D., Younsi R. Improvement of the heat treatment of jack pine (pinus banksiana) using thermowood technology. Holz als Roh- und Werkstoff. 2011. Т. 69. № 2. С. 281-286.

12. Hanhijärvi A. Deformation properties of Finnish spruce and pine wood in tangential and radial directions in association to high temperature drying. Part II. Experimental results under constant conditions (viscoelastic creep)//Holz als Roh-und Werkstoff. 1999. V. 57, pp. 365-372.

13. ГОСТ 20022.0-93 «Защита древесины. Параметры защищенности» [Текст]. - Взамен ГОСТ 20022.0-82; Введ. 1995-01-01.– М. : Изд-во стандартов, 1995 – 104 с.

14. ГОСТ 78-2004 Шпалы деревянные для железных дорог широкой колеи [Текст] – Взамен ГОСТ 78-89; введ. 2006-01-01. – М. : Межгос. Совет по стандартизации, метрологии и сертификации; Изд – во стандартов, 2004. – 13 с.

15. ГОСТ Р 54577-2011. Древесина модифицированная. Технические условия. [Текст]. - Введ.  2013-01-01. - М. : Изд - во стандартов, 2013.  –  12 с.

16. ГОСТ Р 56879-2016 Древесина модифицированная. Заготовки  для шпал и столбов ЛЭП. Технические условия. [Текст]; введ. 2016-02-29, 2016. – 18 с.