ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ДИСПЕРГИРОВАНИЯ ПРОПИТОЧНОГО СОСТАВА ДРЕВЕСИНЫ НА ЕЁ ГИДРОФОБИЗАЦИЮ

Л.И. Бельчинская, К.В. Жужукин, Л.А. Новикова, А.И. Дмитренков, Н.А. Ходосова

Скачать

№ 2 (34)

Деревопереработка. Химические технологии

Сведения об авторах

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

Жужукин Константин Викторович – студент третьего курса лесопромышленного факультета

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

e-mail: kinkon18@yandex.ru

Новикова Людмила Анатольевна – кандидат химических наук, доцент, доцент кафедры химии

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

e-mail: yonk@mail.ru

Дмитренков Александр Иванович – кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры химии

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

e-mail: chem@vglta.vrn.ru

Ходосова Наталья Анатольевна – кандидат химических наук, доцент, доцент кафедры химии

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

e-mail: chem@vglta.vrn.ru

 

Аннотация: 

Методом динамического рассеяния света определён размер частиц компонентов состава для пропитки древесины берёзы, изучена степень распределения частиц в объёме пропиточного состава и определена стабильность состава во времени. Установлено наличие в отработанном моторном масле наноразмерных частиц, предположительно асфальтеновых соединений, имеющих надмолекулярную структуру. Отмечено снижение степени дисперсности частиц в системе «отработанное моторное масло – 1 % муки хвойных пород древесины» после 21 суток отстаивания. Обнаружено положительное влияние ультразвукового диспергиро-вания на исследованную систему, заключающееся в повышении степени дисперсности наполнителя пропиточ-ного состава и переходе системы в более гомогенное состояние. Этот факт стимулирует массоперенос частиц композиционного состава в объём древесины, повышая её гидрофобность, что установлено по результатам влагопоглощения образцов древесины берёзы. Отмечено снижение на 10 % влагопоглощения древесины березы после пропитки отработанным моторным маслом относительно влагопоглощения натуральной древесины. Установлено уменьшение на 15 % влагопоглощения древесины, пропитанной композиционным составом, состоящим из отработанного моторного масла и 1 % древесной муки хвойных пород (сравнение ведётся с данными влагопоглощения натуральной древесины берёзы). Наибольшее снижение влагопоглощения (19 %) отмечено при использовании пропиточного состава, подвергшегося ультразвуковому диспергированию. Таким образом, данный метод способствует диспергированию компонентов композиционного состава, что является причиной интенсификации массопереноса компонентов пропиточного состава в древесину, приводящей к повышению её гидрофобности, определяемой по снижению величины влагопоглощения образцов берёзы.

 

Ключевые слова: 

наполнитель, отработанное моторное масло, мука хвойных пород древесины, ультразвук, диспергирование, наноразмерные частицы, асфальтены, влагопоглощение, композиционный состав

 

Для цитирования: 

Влияние ультразвукового диспергирования пропиточного состава древесины на её гидрофобизацию / Л. И. Бельчинская, К. В. Жужукин, Л. А. Новикова [и др.] // Лесотехнический журнал. – 2019. – Т. 9. – № 2 (34). – С. 126–136. – Библиогр.: с. 134–136 (27 назв.). – DOI: 10.34220/issn.2222-7962/2019.2/14.

 

Литература: 
  1. Tribulová, T. / T. Tribulová, F. Kačík, D. V. Evtuguin // ACTA FACULTATIS XYLOLOGIAE ZVOLEN. – 2017. – No. 59(2). – P. 5-22.
  2. Wood surface protection with different alkoxysilanes: a hydrophobic barrier / E. Cappelletto [et al.]. – Cellulose. – 2013. – No. 20. P. 3131. https://doi.org/10.1007/s10570-013-0038-9.
  3. Гидрофобные силоксановые бумажные покрытия: эффект увеличения замещения метила / Cappelletto E [et al.] // J. Sol-Gel. Sci. Technol. – 2012. – No. 62 (3). – P. 441–452. doi: 10.1007 / s10971-012-2747-1.
  4. Preparation of highly hydrophobic and anti-fouling wood using poly(methylhydrogen)siloxane / W. Lin [et al.] // Cellulose. – 2018. – No. 25. P. 7341. https://doi.org/10.1007/s10570-018-2074-y.
  5. Influence of surface modification of wood with octadecyltrichlorosilane on its dimensional stability and resistance against Coniophora puteana and molds / A. Kumar [et al.] // Cellulose. – 2016. – No. 23: 3249-3263. https://doi.org/10.1007/s10570-016-1009-8.
  6. Effects of modification with a combination of styrene-acrylic copolymer dispersion and sodium silicate on the mechanical properties of wood / Thi Tham Nguyen [et al.]. // Journal of Wood Science. – 2019. – No. 65. – P. 2. https://doi.org/10.1186/s10086-019-1783-7.
  7. Cu thin films on wood surface for robust superhydrophobicity by magnetron sputtering treatment with perfluorocarboxylic acid / W. Bao [et al.] // Eur. J. Wood Prod. – 2019. – No. 77. P. 115. https://doi.org/10.1007/s00107-018-1366-0.
  8. Croitoru, C. A mild method of wood impregnation with biopolymers and resins using 1-ethyl-3-methylimidazolium chloride as carrier / C. Croitoru, S. Patachia, A. Lunguleasa // Chemical Engineering Research and Design. – 2015. – V. 93. – P. 257-268.
  9. Разработка экологичных пропиточных составов для модификации древесины / Л. И. Бельчинская, А. И. Дмитренков, К. В. Жужукин, Л. А. Новикова // Комплексные проблемы техносферной безопасности : Матер. Междунар. науч.-практ. конференции. Российская академия наук; Воронежский государственный технический университет. – 2017. – С. 143-146.
  10. Utilisation of chemically modified lampante oil for wood protection / M. Schwarzkopf [et al.] // Eur. J. Wood Prod. – 2018. – No. 76. – P. 1471. https://doi.org/10.1007/s00107-018-1336-6.
  11. Rousset, P. Modification of mass transfer properties in poplar wood (P. robusta) by a thermal treatment at high temperature / P. Rousset, P. Perré, P. Girard // HolzRohWerkst. – 2004. – No. 62. – P. 113. https://doi.org/10.1007/s00107-003-0459-5.
  12. Awoyemi, L. In-treatment cooling during thermal modification of wood in soy oil medium: soy oil uptake, wettability, water uptake and swelling properties / L. Awoyemi, P. A. Cooper, T. Y. Ung // Eur. J. Wood Prod. – 2009. – No. 67. – P. 465. https://doi.org/10.1007/s00107-009-0346-9.
  13. Dolmatov, L. V. Antiseptics Made from Petroleum Resins / L. V. Dolmatov // ChemTechnol Fuels Oils. – 2005. – No. 41. – P. 241. https://doi.org/10.1007/s10553-005-0057-9.
  14. Effect of spent engine oil with additives on water and bio resistance of birch and pine wood / L. Belchinskaya [et la.] // Лесотехнический журнал. – 2018. – Т. 8. – № 2 (30). – С. 196-204.
  15. Influence of aggregation of asphaltenes on the rheological properties of oil / E. V. Mal’tseva [et al.] // Russian Journal of Applied Chemistry. – Vol. 86. – Iss. 9. – P. 1370-1375. DOI 10.1134/S1070427213090096.
  16. Modeling Asphaltene Aggregation with a Single Compound / Bianca Breure [et al.] // Energy & Fuels. – 2013. – Vol. 27. – Iss. 1. – P. 172-176. DOI 10.1021/ef3016766.
  17. Курьяков, В. Н. Исследование воздействия ультразвукового диспергирования на кинетику агрегации асфальтенов в модельных системах / В. Н. Курьяков // Георесурсы, геоэнергетика, геополитика. Электронный научный журнал ИПНГ РАН. – 2013. – Т. 2. – Вып. 8.
  18. Yudin, I. K. Dynamic Light Scattering Monitoring of Asphaltene Aggregation in Crude Oils and Hydrocarbon Solutions / I. K. Yudin, M. A. Anisimov // Asphaltenes, Heavy Oils, and Petroleomics / O.C. Mullins, E. Y. Sheu, A. Hammami, A. G. Marshall (eds). – Springer, New York, NY, 2007. – P. 439-468.
  19. Evdokimov, I. N. Asphaltene dispersions in dilute oil solutions / I. N. Evdokimov, N. Yu. Eliseev, B. R. Akhmetov // Fuel. – 2006. – Vol. 85. – Iss. 10-11. – P. 1465-1472. DOI 10.1016/j.fuel.2006.01.006.
  20. Chemical composition of used motor oils / V. A. Litvishkova [et al.]. – ChemTechnol Fuels Oils. – 1974. – No. 10. – P. 962. https://doi.org/10.1007/BF00714224.
  21. 20022.6-93. Защита древесины. Способы пропитки [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200001785.
  22. ГОСТ 16483.20-72 Древесина. Метод определения влагопоглощения [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.gostrf.com/normadata/1/4294852/4294852263.pdf.
  23. Asphaltenes Fundamentals and Applications / E. Y. Sheu, O. C. Mullins (eds.). – Plenum Press, New York, 1995.
  24. Сюняев, З. И. Нефтяные дисперсные системы / З. И. Сюняев, Р. З. Сюняев, Р. З. Сафиева. – М. : Химия, 1990. – 224 с.
  25. Власов, Ю. А. Метод идентификации механических примесей в смазочном масле автомобильных агрегатов / Ю. А. Власов, О. В. Ляпина, А. Н. Ляпин // Фундаментальные исследования. – 2015. – № 2-8. – С. 1611-1615.
  26. Флинн, Г. Физика акустической кавитации в жидкостях / Г. Флинн // Физическая акустика ; под ред. У. Мезона. – М. : Мир, 1967. – Т. 1. – Ч. Б. – С. 7-138.
  27. Light-scattering study of petroleum asphaltene aggregation / Y. G. Burya [et al.] // Applied Optics. – 2001. – Vol. 40. – Iss. 24. – P. 4028-4035.