Введение
Глава 1. Обзор литературы 16
1.1 Состояние и проблемы развития современного производства плитных материалов на основе клеевых композиций. 16
1.1.1 Фанерное производство 16
1.1.2 Производство ДСтП 23
1.1.3 Производство МДФ .25
1.1.4 Производство OSB 26
1.1.5 Производство клеевых композиций .27
1.2 Проблема токсичности современных клеевых композиций и плитных материалов на их основе, предлагаемые пути решения этой проблемы .34
1.3 Полимерные материалы, используемые для изготовления композитного связующего при производстве древесных плитных материалов .45
1.4 Выводы о состоянии и проблемах современного производства плитных материалов .48
Глава 2. Теоретические исследования способов активации наполнителей 50
2.1. Виды наполнителей 50
2.2 Влияние наполнителей на свойства смол .51
2.3 Способы обработки и активации наполнителей 54
2.3.1 Термообработка 54
2.3.2 Химическая активация .55
2.3.3 Обработка электромагнитными полями .56
Глава 3. Объекты и методики проведения экспериментальных исследований 58
3.1 Характеристика объектов исследования 58
3.2 Метод определение влажности исследуемых наполнителей 62
3.3 Метод определения элементного состава и морфологии поверхности
наполнителя в виде природного клиноптилолита 63
3.4 Методы активации исследуемых наполнителей .63
3.4.1 Термоактивация наполнителей 63
3.4.2 Дифференциально-термический метод определения оптимальной температуры предварительной обработки клиноптилолитового наполнителя 64
3.4.3 Обработка наполнителей электромагнитными полями .64
3.4.3.1 Обработка наполнителей слабым импульсным магнитным полем 65
3.4.3.2 Обработка наполнителей электромагнитным полем сверхвысокой частоты 65
3.5 Инфракрасный спектральный анализ клиноптилолитового наполнителя 67
3.6 Определение основных адсорбционно-структурных характеристик клиноптилолитового наполнителя .67
3.7 Определение соотношения кислотных и основных центров природного и активированного клиноптилолитового наполнителя методом конверсии МВОН. 70
3.8 Метод определения теплового эффекта адсорбции клиноптилолитовым наполнителем молекул формальдегида и воды 73
3.9 Определение размеров частиц клиноптилолитового наполнителя методом динамического светорассеяния (ДРС) 73
3.9.1 Определение размеров частиц менее 10 мкм .74
3.9.2 Определение размеров частиц с помощью дисперсного анализатора 75
3.10 Определение удельной площади поверхности и пористости клиноптилолита методом сорбции азота (метод БЭТ) 75
3.11 Ацетилацетоновый метод определение концентрации свободного формальдегида .77
3.11.1 Определение выделение формальдегида из клеевой композиции 79
3.11.2 Камерный метод определения выделения свободного формальдегида из фанеры 81
3.11.3 Эксикаторный метод определения эмиссии свободного формальдегида из фанеры 82
3.12 Снятие изотерм адсорбции-десорбции формальдегида на алюмосиликатных наполнителях гравиметрическим-эксикаторным методом .84
3.13 Определение концентрации формальдегида сульфитным методом .84
3.14. Методики определения основных физико-химических свойств карбамидоформальдегидных смол и клеевых композиций с изприменением .86
3.15 Определение влажности образцов фанеры 86
3.16 Определение предела прочности фанеры при скалывании 86
3.17 Определение величины внутренних напряжений клеевого слоя .87
3.18 Статистическая обработка результатов анализа .89
Глава 4. Исследование влияния электромагнитной обработки на адсорбционно-десорбионные характеристики наполнителей клеевой композиции, физико-химические показатели связующего и эмиссию формальдегида из клеев и фанеры на их основе 91
4.1 Критерии выбора наполнителя 91
4.2 Адсорбционно-структурные характеристики исследуемых минералов...93
4.3 Элементный состав клиноптилолитового наполнителя .94
4.4 Влияние активации наполнителей на сорбционные характеристики 95
4.4.1 Влияние тепловой обработки исследуемых наполнителей на сорбционную емкость 100
4.4.2 Влияние активации исследуемых наполнителей в электромагнитном поле СВЧ на сорбционную емкость 103
4.4.3 Влияние слабых импульсных магнитных полей на сорбционную емкость исследуемых наполнителей 107
4.4.4 Сравнение эффективности влияния используемых методов обработки на сорбционную емкости наполнителей .112
4.5 Определение термостабильности клиноптилолита методом дериватографических исследований .114
4.6 Кинетика сорбции формальдегида на необработанных, термообработанных и активированных в ЭМП СВЧ и СИМП наполнителях .116
4.7 Анализ изотерм адсорбции-десорбции формальдегида на исследуемых наполнителях 125
4.8 Изучение процессов десорбции формальдегида на исследуемых наполнителях 131
4.9 Инфракрасный спектральный анализ адсорбции формальдегида клиноптилолитовым наполнителем .132
4.10 Изучение природы активных центров природного и активированного клиноптилолита методом конверсии МВОН .136
4.11 Определение теплового эффекта адсорбции формальдегида из водной среды калориметрическим методом 140
4.12 Определение влияния предварительной обработки в электромагнитных полях на размеры частиц клиноптилолита .144
4.13 Влияние обработки цеолита в ЭМП СВЧ и СИМП на величину удельной площади поверхности и пористости клиноптилолита 149
4.14 Механизм влияния электромагнитных полей на адсорбцию формальдегида клиноптилолитом 154
4.14.1 Влияния обработки клиноптилолита в ЭМП СВЧ на сорбционную емкость 154
4.14.2 Влияния обработки клиноптилолита в СИМП на сорбцию формальдегида .157
4.15 Исследование возможности использования наиболее перспективных сорбентов в качестве наполнителей карбамидоформальдегидных смол 159
4.15.1 Эффект влияния вводимых природных и активированных сорбентов-наполнителей на водородный показатель
клеев 163
4.15.2 Воздействие применяемых сорбентов-наполнителей на
жизнеспособность и время желатинизации клеевой композиции 164
4.15.3 Влияние введения сорбентов-наполнителей на вязкость клеевой композиции 166
4.15.4 Влияние вводимых наполнителей на содержание свободного формальдегида в клеевой композиции и уровень его эмиссии после отверждения клея 167
4.15.5 Влияние вводимых наполнителей на величину внутреннего напряжения клеевого слоя 171
4.16 Эффект введения исследуемых сорбентов-наполнителей на прочность склеивания фанеры 172
4.17 Влияние сорбентов-наполнителей на эмиссию свободного формальдегида из готовой фанеры 174
4.18 Построение модели влияния активации наполнителей в электромагнитных полях на токсичность и прочностные показатели готовой фанеры 178
4.19 Влияние наполнителей, активированных в ЭМП СВЧ и СИМП на процессы склеивания фанеры 188
4.20 Выводы .189
Глава 5. Потребительские риски и экономическая выгода от разработанных технологических решений 194
5.1 Расчет потребительских рисков для образцов полученной фанеры 194
5.2 Экономический эффект разработанных технологических решений 198
5.2.1 Влияние уменьшения стоимости клеевой композиции на
экономический эффект производства более экологичной
фанеры 199
5.2.2 Предотвращенный экологический ущерб в результате снижения
выбросов свободного формальдегида 201
5.3 Выводы .206
Основные выводы и рекомендации 207
Список использованных источников
