Общие указания к изучению курса

Введение

 

 

    Под модифицированием древесины понимаются процессы направленного улучшения одних свойств древесины без ухудшения других свойств.

    В курсе «Модифицирование древесины» изучаются теория, технология, оборудование производственных процессов модифицирования древесины (прессование, сушка, пропитка), а также свойства модифицированной древесины различных марок.

    Цель процессов модифицирования древесины - увеличение прочностных свойств, увеличение стабильности форм и размеров, пластификация, улучшение текстуры и придание новых свойств.

 

 

Группы технологических процессов

По отдельным группам технологических процессов эти цели сводятся к следующему:

1.1 При пластификации древесины:

- уменьшение твердости, что приводит к снижению усилий прессования;

- увеличению подвижности отдельных анатомических элементов древесины, связанное с разрывом водородных и сложноэфирных связей между целлюлозой и лигнином.

Способы пластификации могут быть:

- нагревание древесины конвективным или контактным способом, а также токами СВЧ;

- пропаривание перегретым паром;

- насыщение древесины пластификаторами (водной или жидкий аммиак, карбамид, дициандиамид, ангидрид масляной кислоты).

    1.2 При прессовании древесины механическим сжатием или сушкой под давлением:

а) увеличение прочности и износостойкости;

б) увеличение статической и динамической твердости;

в) увеличение модулей плотности и сдвига;

г) увеличение технологических и эксплуатационных показателей свойств.

    1.3 При пропитке древесины могут быть использованы способы вымачивания, горяче - холодной ванны, автоклавная пропитка, аэрозольная пропитка обработка, ультразвуком.

    При этом достигаются следующие результаты:

- введение в древесину пластификаторов, упрочнителей, стабилизаторов размеров, красителей;

- реверсивная пропитка с торца под давлением изменителями текстуры древесины;

- вакуумная пропитка тетракарбонилом никеля, увеличивающем теплопроводность древесины;

-защита древесины от гниения, возгорания путем введения антисептиков и антипирентов;

- увеличение антифрикционных свойств введением масел и других наполнителей;

- придание новых свойств за счет введения аморфной, фибриллярной и нанокристаллической целлюлозы.

    1.4 При воздействии на древесину электрических и магнитных полей, ультразвуковых волн достигается:

- размягчение древесины за счет дезинтегрирования кристаллической решетки целлюлозы в результате обработки ультразвуком;

- упрочнение древесины за счет поперечной сшивки по свободнорадикальному механизму при воздействии слабых импульсных магнитных полей;

- способность древесины насыщаться наноцеллюлозой в ультразвуковой пропиточной установке;

- активация наноцеллюлозы и красителей в древесине при воздействии сильных магнитных полей;

- возникновение новых свойств древесины, например, «эффекта памяти» при воздействии электрических полей и плазмы.

    Процессы модификации древесины имеют очень большое значение как для деревоперерабатывающей промышленности, так и народного хозяйства в целом, т.к. позволяют экономить для страны древесину ценных пород, черные и цветные металлы, пластические массы, текстолит, древесно-слоистые пластики, фанеру и другие материалы.

    Процессы модифицирования древесины имеют важное значение при создании новых конструкционных материалов для домостроения, оборонной промышленности и сельскохозяйственного машиностроения, т.к. вновь создаваемые материалы с требуемым набором показателей свойств позволяют качественно изменить структуру этих материалов и создать новое поколение конструкций будущего.

    Без специальных знаний и высокой квалификации обслуживающего персонала, занятого при проведении технологических процессов модифицирования древесины невозможно рациональное выполнение операций, правильная эксплуатация применяемого сложного и дорогостоящего оборудования, достижение необходимых показателей физико-механических и эксплуатационных характеристик модифицированной древесины. Это ставит цехи и заводы модифицирования древесины в число наиболее ответсвенных процессов в деревопереработке.

 

 

Общие указания к изучению курса

 

    Явления и закономерности модифицирования древесины многообразны и сложны по своему физическому содержанию. Оборудование для их практического проведения и его эксплуатации обладают рядом специфических особенностей.

    Для успешного изучения настоящего курса, кроме общетехнических дисциплин, студент должен знать древесиноведение, гидротермическую обработку древесины, химию, станки и оборудование деревообрабатывающих производств, сопротивление материалов, теплотехнику, лесопильное производство.

    Общий объем курса по учебному плану 70 часов из них:

              58 ч. – самостоятельное изучение;

              6 ч. – 3 лекции;

              6 ч. – лабораторных работ в период экзаменационной сессии.

    Примерное содержание установочных лекций и количество часов, отведенных на них в период экзаменационной сессии.

1. Классификация способов модифицирования древесины. Термомеханическое модифицирование древесины – 2 часа.

2. Химико-механическое модифицирование древесины – 2 часа.

3. Химическое, термохимическое модифицирование древесины. Свойства модифицированной древесины. Области применения модифицированной древесины. Техника безопасности и охрана труда при модифицировании – 2 часа.

Содержание лабораторных работ определяется программой:

1. Одноосное прессование древесины – 2 часа.

2. Сушка под давлением в установке СПК-1 – 2 часа.

3. Пропитка в ультразвуковой установке – 2 часа.

Курс изучается путем:

а) самостоятельной проработки курса лекций и учебных пособий согласно программе;

б) установочных лекций во время сессионных занятий;

в) практических и лабораторных занятий.

Одновременно с самостоятельным изучением курса студент заочной формы обучения выполняет контрольную работу, в которой он должен представить решение задач с подробным объяснением.