Вплив пінополістиролу на процес прогрівання стружково-полімерного пакета

Pavlo Bekhta; Liubov Baizova

doi:10.15421/411921

Pavlo Bekhta Національний лісотехнічний університет України http://orcid.org/0000-0002-4320-5247
Liubov Baizova Національний лісотехнічний університет України http://orcid.org/0000-0002-4650-2108

DOI: https://doi.org/10.15421/411921

Ключові слова: легкі стружкові плити; пінополістирол; лущений шпон; деревинна стружка; карбамідоформальдегідний клей; теплопровідність; градієнт температури.

Анотація

Досліджено вплив пінополістиролу на процес прогрівання стружково-полімерного пакета в процесі пресування легких стружкових плит. Для фіксації температури, до якої прогрівається внутрішній шар стружково-полімерного пакета, використано мультиметр з приєднаною до нього термопарою, яку було розміщено всередині пакета. Пресування здійснювалося за питомого тиску пресування 2,4 МПа і температури плит преса 200 С. Пресували легкі стружкові плити (без пінополістиролу та з вмістом пінополістиролу 4, 7, 10%) розмірами 300×300×18 мм і щільністю 350, 450 і 550 кг/м³, личковані лущеним шпоном. Встановлено, що тривалість прогрівання стружково-полімерного пакета легких стружкових плит зменшується за збільшення в них вмісту пінополістиролу до 7%, після чого починає зростати. Додавання пінополістиролу до стружки спричиняє заповнення пустот з одночасним зростанням кількості контактів між стружкою, через яку передається тепло від периферії до центру стружково-полімерного пакета. Зростання вмісту пінополістиролу в стружково-полімерному пакеті більше 7% зумовлює сповільнення його прогрівання через те, що об’єм пінополістиролу є більшим, ніж стружки, а теплопровідність пінополістиролу є меншою порівняно з деревиною. Зі збільшенням щільності плит з 350 до 550 кг/м³ тривалість прогрівання стружково-полімерного пакета зменшується. Більша маса стружки в одиниці об’єму пакета зменшує його пористість, збільшує теплопровідність і, як наслідок, спричиняє швидше його прогрівання. Значення тривалості прогрівання середнього шару пакета легких стружкових плит до 100 ^oС із вмістом пінополістиролу 7% є меншим на 12-33%, ніж плит без пінополістиролу. Отримані результати дають змогу підвищити ефективність процесу пресування легких стружкових плит з вмістом пінополістиролу.

Біографії авторів

Pavlo Bekhta, Національний лісотехнічний університет України

Академік Лісівничої академії наук України, доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри технологій деревинних композиційних матеріалів, целюлози та паперу.

Liubov Baizova, Національний лісотехнічний університет України

Аспірант кафедри технологій деревинних композиційних матеріалів, целюлози та паперу.

Посилання

Barbu, M., & Troger, F. (1995). Flaxfibre reinforced particleboard. In: Wood Modification, Proceedings of the 10th Symposium. Poznan, 2-4 August 1995, Poland, 137-148.
Bekhta, P. A. (1994). Technology and machinery of the particleboard production. Kyiv: Institute for System Studies of Education (in Ukrainian).
Bekhta, P. A. (2004). Technology of wood-based panels and laminates. Kyiv: Osnova (in Ukrainian).
Bekhta, P. A., & Salabaj, R. G. (2000). Agro-raw material - a significant re-serve for the production of composite materials. Scientific herald of the National Agrarian University: Collection of scientific works, 27, 340-346 (in Ukrainian).
Dai, C., & Steiner, P. R. (1993). Compression behavior of randomly formed wood flake mats. Wood Fiber Sci, 25, 349-358.
Dai, C., Yu, C., & Hubert, P. (2000). Modelling vertical density in wood composites during hot pressing. Proceedings of the 5th Pacific Rim Bio-based Composites Symposium. Canberra, Australia, рр. 220-226.
Dix, B., Meinlschmidt, P., & Thole, V. (2008). Lightweight particleboards made from annual and perennial plants. International Panel Products symposium, Espoo, Finland
FAO (2015). Forest product statictic: 2014 global forest products: facts and fgures. Forest Economic, Policy and product Division, Forest Department, Rome.
Fukino, M., Horie, H., Sato, T., & Ogawa, N. (2000). Production technology for strand-particle board (SPB). II. Effect of initial pressure during hot pressing on thickness swelling. Mokuzai Gakkaishi, 46, 581-586.
Heller, W. (1980). The production of chipboard from unconventional raw ma-terials. Holz als Roh- und Werkstoff, 38, 393-396.
Kamke, F. A., & Casey, L. J. (1988). Fundamentals of flakeboard manufacture: internal-mat conditions. For. Prod. J., 38 (6), 38-44.
Kozak, L., Bekhta, P., & Sedliačik, J. (2016). Preliminary study on the prop-erties of lightweight particleboard made using polystyrene. Annals of Warsaw Uni-versity of Life Sciences – SGGW Forestry and Wood Technology, 95, 110-113.
Kusumah, S. S., Umemura, K., Guswenrivo, I., Yoshimura, T., & Kanayama, K. (2017). Utilization of sweet sorghum bagasse and citric acid for manufacturing of particleboard II: infuences of pressing temperature and time on particleboard properties. J Wood Sci, 63, 161-172. https://doi.org/10.1007//s10086-016-1605-0.
Oudjehane, A., Lam, F., & Avramidis, S. (1998). A continuum model of the interaction between manufacturing variables and consolidation of wood composite mats. Wood Sci Technol, 32, 381-391. https://doi.org/10.1007/BF00702795
Suchsland, O. (1967). Behavior of a particleboard mat during the press cycle. For. Prod. J., 17 (2), 51-57.
Thoemen, H., & Humphrey, P.E. (2001). Hot-pressing of wood-based composites: selected aspects of physics investigated by means of simulation. Proceedings of 5th European Panel Products Symposium. Llandudno, North Wales, UK, 38-49.
Thoemen, H., & Humprey, P. E. (2003). Modeling the continuous pressing process for wood-based composites. Wood Fiber Sci, 35, 456-468.
Thoеmen, H. (2000). Modeling the physical processes in natural fiber compo-sites during batch and continuous pressing. Ph.D. Thesis, Oregon State University, Corvallis, OR.
Thoemen, H., & Humprey, P. E. (1999). The continuous pressing process for wood-based panels: an analytical model. Proceedings of the third European Panel Products Symposium. Llandudno, Wales, UK, 18-30.
Weinkötz, S. (2012). Kaurit Light for lightweight wood-based panels. Pro-ceedings of the second symposium on lightweight furniture. Lemgo, Germany, 23-24.