ВЛИЯНИЕ ФАКТОРОВ ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА НА ПОКАЗАТЕЛИ ФАНЕРЫ НА МОДИФИЦИРОВАННОМ ФЕНОЛОФОРМАЛЬДЕГИДНОМ СВЯЗУЮЩЕМ

А.А. Федотов, Т.Н. Вахнина, С.А. Котиков

Скачать

№ 1 (41)

Деревопереработка. Химические технологии

Сведения об авторах

Федотов Александр Андреевич – кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств

ФГБОУ ВО «Костромской государственный университет», г. Кострома, Российская Федерация

e-mail: aafedotoff@yandex.ru

Вахнина Татьяна Николаевна – кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств

ФГБОУ ВО «Костромской государственный университет», г. Кострома, Российская Федерация

e-mail: t_vachnina@mail.ru

Котиков Сергей Алексеевич – аспирант кафедры лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств

ФГБОУ ВО «Костромской государственный университет», г. Кострома, Российская Федерация

e-mail: galich1917@yandex.ru

 

Аннотация: 

Для уменьшения издержек на производство фанеру ФСФ изготавливают путем прессования при сниженной температуре. Однако при этом для фенолоформальдегидного связующего не обеспечивается стадия резита, следствием чего является снижение физико-механических показателей фанеры. В мировой и российской практике научных работ данную проблему решают различными способами: модификацией связующего на стадии его синтеза, предварительной поверхностной обработкой шпона, модификацией фенолоформальдегидного связующего на стадии синтеза или «on site». Для разработки рационального сочетания значений факторов процесса производства, позволяющего сформировать более прочную структуру фанеры при низкотемпературном прессовании, использована модификация связующего добавкой диметилглиоксима. Выполнен эксперимент по В-плану 2-го порядка. Варьировались: доля добавки диметилглиоксима (от 0,5 до 1,5 % от массы связующего), температура прессования (от 110 до 130 ºС), время прессования (от 4 до 5 мин). Разработаны регрессионные модели предела прочности фанеры при скалывании по клеевому слою, предела прочности при статическом изгибе, разбухания фанеры по толщине после 24 ч пребывания в воде. Установлено, что при увеличении доли добавки диметилглиоксима до 1,5 % прочность фанеры при скалывании увеличивается на 25 %, прочность при статическом изгибе – на 30 %, разбухание по толщине – на 10 %. Это позволяет сделать вывод об углублении процесса структурообразования фанеры ФСФ при прессовании на модифицированном связующем. Разработаны рекомендации по рациональному сочетанию значений факторов процесса производства фанеры ФСФ.

 

Ключевые слова: 

фанера ФСФ, фенолоформальдегидное связующее, модификация, диметилглиоксим, доля добавки, температура прессования, время прессования, прочность, водостойкость, регрессионная модель

 

Для цитирования: 

Федотов, А. А. Влияние факторов процесса производства на показатели фанеры на модифицированном фенолоформальдегидном связующем / А. А. Федотов, Т. Н. Вахнина, С. А. Котиков // Лесотехнический журнал. – 2021. – Т. 11. – № 1 (41). – С. 88–100. – Библиогр.: с. 97–100 (21 назв.). – DOI: 10.34220/issn.2222-7962/2021.1/8.

 

Литература: 
  1. Bekhta, P. Effect of prepressing of veneer on the glueability and properties of veneer-based products / P. Bekhta, P. Niemz, J. Sedliacik // European Journal of Wood and Wood Products. – 2010. – Vol. 70. – No. 1-3. – P. 99–106. – Bibliography: 32 titles. – DOI: 10.1007/s00107-010-0486-y.
  2. Bekhta, P. Effect of short-term thermomechanical densification of wood veneers on the properties of birch plywood / P. Bekhta, J. Sedliacik, D. Jones // European Journal of Wood and Wood Products. – 2018. – Vol. 76. – P. 549–562. – Bibliography: 31 titles. – DOI: 10.1007/s00107-017-1233-4.
  3. Bekhta, P. Effect of surface treatment on bondability of birch veneer with PF resin / P. Bekhta, J. Sedliacik // International Wood Products Journal. – 2015. – Vol. 6. – No. 2. – P. 49–52. – Bibliography: 21 titles. – DOI: 10.1179/2042645314Y.0000000089.
  4. Bekhta, P. Effects of Selected Parameters on the Bonding Quality and Temperature Evolution Inside Plywood During Pressing / P. Bekhta, J. Sedliacik, N. Bekhta // Polymers. – 2020. – Vol. 12. – No. 5. – P. 1–15. – Bibliography: 47 titles. – DOI: 10.3390/polym12051035.
  5. Bekhta, P. Modification of phenol-formaldehyde resins by aluminium containing compounds / P. Bekhta, G. Bits // Scientific works of the Forestry Academy of Sciences of Ukraine: collection of scientific works. – 2008. – Vol. 6. – P. 155–158. – Bibliography: 13 titles.
  6. Shear Strength of Exterior Plywood Panels Pressed at Low Temperature / P. Bekhta, H. Salim, O. Potapova, J. Sedliacik // Materials. – 2009. – Vol. 2. – P. 876–882. – Bibliography: 22 titles. – DOI: 10.3390/ma2030876.
  7. Bekhta, P. The effect of chemical treatment of wood veneer surfaces on their bondability / P. Bekhta, J. Sedliacik, D. Tymyk // Acta Facultatis Xylologiae. – 2015. – Vol. 57. – No. 2. – P. 71–79. – Bibliography: 22 titles. – DOI: 10.17423/afx.2015.57.2.07.
  8. Conner, A. H. Accelerated cure of phenol-formaldehyde resins: studies with model compounds / A. H. Conner, L. F. Lorenz, K. Hirth // Journal of Applied Polymer Science. – 2002. – Vol. 86. – No. 1. – P. 3256–3263. – Bibliography: 19 titles. – DOI: 10.1002/app.11106.
  9. Guo, L. Study on Modification of Phenol Formaldehyde Resin Adhesive with Ionic Liquid / L. Guo, L. Wang, J. Li // 2nd International Conference on Electronic & Mechanical Engineering and Information Technology (EMEIT-2012). – рp. 1910–1913. – Bibliography: 11 titles. – DOI: 10.2991/emeit.2012.422.
  10. The effect of nanocellulose addition to phenol-formaldehyde adhesive in water-resistant plywood manufacturing / J. Kawalerczyk, D. Dziurka, R. Mirski [et al.] // Bioresources. – 2020. – Vol. 15. – No. 3. – P. 5388–5401. – Bibliography: 56 titles. – DOI: 10.15376/biores.15.3.5388-5401.
  11. Kraft lignin recovery and its use in the preparation of lignin-based phenol formaldehyde resins for plywood / L. Kouisni, Y. Fang, M. Paleologou [et al.] // Cellulose Chemistry and Technology. – 2011. – Vol. 45. – No. 7-8. – P. 515–520. – Bibliography: 26 titles.
  12. Lorenz, L. F. Accelerated Cure of Phenol-Formaldehyde by the Addition of Cure Accelerators: Studies with Model Compounds / L. F. Lorenz, A. С. Conner // Wood Adhesives. – 2000. – Р. 391–395.
  13. Possibilities of application of collagen coloid from secondary raw materials as modifier of polycondensation adhesives / J. Matyasovsky, P. Jurkovic, J. Sedliacik, I. Novak // Key engineering materials. – 2014. – Vol. 1: CURRENT STATE OF THE ART ON NOVEL MATERIALS (pp. 15–24). – 1st Edition Chapter: Chapter 3Publisher: CRC Press and Taylor Francis Group, Boca Raton, USA Editors: Balkose D Horak D Soltes L Eds.
  14. Mirski, R. Potential of shortening pressing time or reducing pressing temperature for plywood resinated with PF resin modified using alcohols and esters / R. Mirski, D. Dziurka, J. Lecka // European Journal of Wood and Wood Products. – 2011. – Vol. 69. – No. 2. – Р. 317–323. – Bibliography: 19 titles. – DOI: 10.1007/s00107-010-0436-8.
  15. Mirski, R. The effect of modification of phenolic resin with alkylresorcinols and H2O2 on properties of plywood / R. Mirski, J. Łęcka, D. Dziurka // Acta Scientiarum Polonorum Silvarum Colendarum Ratio et Industria Lignaria. – 2009. – Vol. 8. – No. 4. – P. 67–74. – Bibliography: 5 titles.
  16. Rusakov, D. S. Modification of Phenol- and Carbamide-Formaldehyde Resins by Cellulose By-products / D. S. Rusakov, G. S. Varankina, A. N. Chubinskii //Polymer Science, Series D. – 2018.– Vol. 11. – No. 1. – P. 33–38. – Bibliography: 7 titles. – DOI: 10.1134/S1995421218010185.
  17. Shnawa, H. A. Kinetic Study of Curing Phenol-Formaldehyde/Tannin-Formaldehyde Composite Resins / H. A. Shnawa, I. K. Ibraheem, A. Shenta // Natural Resources. – 2015. – Vol. 6. – P. 503–513. – Bibliography: 18 titles. – DOI: 10.4236/nr.2015.610048.
  18. Surface modification of birch veneer by peroxide bleaching / A. Yamamoto, А. Rohumaa, М. Hughes [et al.] // Wood Sci Technology. – 2017. – Vol. 51. – P. 85–95. – Bibliography: 30 titles. – DOI: 10.1007/s00226-016-0880-7.
  19. Влияние модификаторов на время отверждения фенолоформальдегидного связующего для прессования фанеры при низкотемпературном режиме / Т. Н. Вахнина, А. А. Федотов, А. А. Титунин, И. В. Сусоева // Лесотехнический журнал. – 2019. – Т. 9. – № 4 (36). – С. 99–108. – Библиогр.: с. 105–108 (27 назв.). – DOI: 10.34220/issn.2222-7962/2019.4/11. 
  20. Модификация фенолоформальдегидных смол жидкими продуктами пиролиза древесины / С. А. Забелкин, А. Н. Грачёв, В. Н. Башкиров, Е. Н. Черезова // Вестник Казанского технологического университета. – 2014. – Т. 17. – № 10. – С. 97–100.
  21. Федотов, А. А. Повышение прочностных показателей фанеры ФСФ путем использования модифицирующих добавок к связующему / А. А. Федотов, Т. Н. Вахнина, С. А. Котиков // Лесотехнический журнал. – 2020. – Т. 10. – № 1 (37). – С. 124–135. – Библиогр.: с. 132–135 (29 назв.). – DOI: 10.34220/issn.2222-7962/2020.1/13.