Россия
Воронеж, Воронежская область, Россия
Рассмотрена возможность применения наноцеллюлозы в качестве добавки при получении клееной фанеры. При этом проводилась ее активация физическими методами (обработка УЗ и ИМП). Экспериментально установлено увеличение прочности получаемого материала за счет увеличения прочности клеевого шва. Но в этом случае прочность клеевого шва оказалась выше прочности березового шпона, пакет шпона усиливался базальтовой тканью. Исследованиями также установлено, что замена двух слоев шпона на базальтовую ткань под внешними слоями фанеры, дает увеличение предела прочности по клеву шву, по сравнению с контрольным образцом на 220 %.
фанера, нанокристаллическая целлюлоза, активация, карбамидоф-меламино-формальдегидныая смола, фенолоформальдегидная смола, ультразвук, импульсное магнитное поле, прочности
В процессах деревообработки все более широкое применение находят нанома-териалы, в первую очередь наноцеллюлоза [1, 2]. Так добавки НКЦ в карбамидофор-мальдегидные и фенолоформальдегидные смолы в 1,5...2 раза увеличивают прочность клеевого шва при склеивании массивной модифицированной древесины марки «Дестам» [3].
Сама по себе наноцеллюлоза достаточно пассивный материал и наносвойства проявляются лишь после химической или физической активации.
Химическая активация кислотами или щелочами происходит, например, в процессе варки древесины при получении бумаги [4]. Физические методы активации наноцеллюлозы [5] более предпочтительны, т.к. не меняют свойства материалов, на которые воздействует НКЦ. К ним относится воздействие ультразвука, импульсного магнитного поля, сильного постоянного магнитного поля.
Ранее проводимые исследования показали, что нанофибриллярная и нанокри-сталлическая целлюлоза без активации при добавлении в клеевые составы незначительно увеличивают прочность древесностружечных плит, фанеры и других древесных материалов (в среднем на 4...6 %). Активированная нанокристаллическая целлюлоза проявляет свойства, присущие всем классическим наноматериалам, т.е. в момент фазового перехода образует активные центры, на которых отверждающийся состав образует более прочную кристаллическую решетку, в результате чего значительно увеличивается прочность твердой фазы [6, 7]. Так, при отверждении карба-мидо- и фенолоформальдегидных смол в присутствии НКЦ вместо ортогональной кристаллической решетки образуется новая решетка, близкая к гексагональной.
Рабочей гипотезой, использованной в настоящей работе, было предположение, что в условиях получения фанеры добавки НКЦ в карбамидо-меламино-формальде-гидную смолу увеличат прочность получаемого материала, в первую очередь, за счет увеличения прочности клеевого шва. Поскольку в этом случае прочность клеевого шва может оказаться выше прочности
1. Обливин, А. Н. Нанотехнологии и наноматериалы в лесном комплексе [Текст] : монография / А. Н. Обливин. - М. : МГУЛ, 2011. - 221 с.
2. Наноцеллюлоза и получение бумаги на ее основе [Текст] / О. П. Прошина, Г. Л. Олиференко, Ю. М. Евдокимов [и др.] // Лесной вестник МГУЛ. - 2012. - № 7(90). - С. 112-114.
3. Применение наноцеллюлозы в процессах склеивания и модифицирования древесины [Текст] / В. А. Шамаев, Н. С. Никулина, С. А. Константинова [и др.] // Лесной вестник МГУЛ. - 2012. - № 8 (91). - С.107-110.
4. Ottner G. Die Fottentwicrlunq der Mahlunq fur Kurzfaser und Altpapierstoffe [Text] / G. Ottner // Wochenblatt fur Papier-fabrication. - 2007. - № 5. - pp. 200-204.
5. Шамаев, В. А. Модифицирование древесины [Текст] : монография / В. А. Шамаев, Н. С. Никулина, Н. И. Медведев. - М.: «Флинта-Наука», 2013. - 445 с.
6. Kalsjn, Н. АВ Zorentzen & Wettre [Text] / Н. Kalsjn / Box 4, SF - 164 93, Kista, Sweden. - P. 118.
7. Гусев, А. И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии [Текст] : монография / А. И. Гусев. - М.: ФИЗМТЛИТ, 2005. - 416 с.
8. Биомасса древесины - возобновляемый источник новых природных нано-материалов [Текст] /В. А. Кондратюк, М. Ю. Клинов, С. А. Константинова [и др.] // Лесной вестник МГУЛ. - 2012. - № 8 (91). - С.100-107.
9. Структурные исследования полисахаридов и нанокомпозиций на их основе [Текст] / С.А. Фазилова [и др.] // Химия растительного сырья. - 2010. - № 1. - С. 13-19.
10. Целлюлоза, выделенная из водной дисперсии «Whishers» методом сублимационной сушки: «структура и свойства» [Текст] / А. Г. Захаров [и др.] // Химия растительного сырья. - 2010. - № 4. - С. 31-36.
11. Патент на изобретение 2476311 РФ МПК В27К 3/50. Способ получения модифицированной древесины [Текст] / В. А. Шамаев, Н. С. Никулина, И. Н. Медведев, М. В. Губанова, И. В. Воскобойни-ков ; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». - № 2011138351/13 ; завл. 19.09.2011 ; опубл. 27.02.2013, Бюл. № 6. - 4 с.
12. Патент на изобретение 2454444 РФ МПК C09j 5/00. Способ склеивания модифицированной древесины [Текст] / М. Н. Левин, В. А. Шамаев, Н. С. Никулина, Ю. Н. Копейкин ; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». - № 2011103269/05 ; завл. 01.02.2011 ; опубл. 27.06.2012, Бюл. №22. - 6 с.
