с 01.01.2005 по настоящее время
Екатеринбург, Свердловская область, Россия
Екатеринбург, Свердловская область, Россия
Существующие методы получения лигноцеллюлозных пластиков без синтетических связующих (ПБС основаны на пьезотермической обработке растительного сырья. Несмотря на разнообразие подходов, механизм формирования композита остаётся недостаточно изученным ввиду сложности состава сырья и многообразия сопутствующих химических процессов. Известно, что ключевую роль в образовании полимерной матрицы играет природный лигнин, взаимодействующий с формальдегидом, выделяющимся из растительного сырья при нагревании. Таким образом, эмиссия свободного формальдегида из готового материала может служить косвенным индикатором глубины протекания реакций полимеризации и сшивания лигнина. Целью данной работы было исследование механизмов взаимодействия формальдегида с лигнином, а также влияния на эти процессы специальных реагентов - карбамида и уротропина. Предметом изучения стали химические и физико-механические изменения в ПБС при варьировании влажности сырья, температуры прессования и концентрации добавок. Получение образцов ПБС осуществлялось методом горячего прессования композиций на основе сосновых опилок в закрытых пресс-формах. Анализировались три основных характеристики полученных материалов: изменение массы, модуль упругости при изгибе (по прогибу образца диска) и уровень эмиссии формальдегида. Использовался метод математического планирования экспериментов, позволяющий определить оптимальное сочетание факторов и предсказывать зависимость свойств от вводимых добавок и технологических параметров. Результаты исследования продемонстрировали, что формальдегид активно участвует в процессе формирования ПБС, а его эмиссия, зависящая от условий получения, указывает на степень протекающих химических взаимодействий с природным лигнином.
КОМПОЗИТ, ПОЛУЧЕНИЕ, ОПИЛКИ СОСНЫ, ПРИРОДНЫЙ ЛИГНИН, ФОРМАЛЬДЕГИД, УРОТРОПИН, КАРБАМИД, ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ, ОПТИМИЗАЦИЯ, ЭМИССИЯ ФОРМАЛЬДЕГИДА, СВОЙСТВА
1. В. Meyer, C. Bochmc, Forest Products Journal, 47 (5), 45-48 (1997).
2. Z. Que, T .Furuno, Wood Science and Technology, 41 (3), 267-279 (2007). DOI: https://doi.org/10.1007/s00226-006-0104-7
3. M.Z.M. Salem, M. Böhm, BioResources, 8 (3), 4775-4790 (2013). DOI: https://doi.org/10.15376/biores.8.3.4775-4790
4. И. Ф. Кочуров, В. Г. Палкин, Современные технологии в строительстве. Теория и практика, 1, 190-195 (2024). EDN: https://elibrary.ru/FGCLDA
5. Y. Fu, Z. Yuan, Q. S. Sheldon, B. Goodell, Green Chemistry, 24, 6631-6638 (2022). https://doi.org/10.1039/D2GC02632E. EDN: https://elibrary.ru/AIVRBS
6. L.H. Carvalho, F.D. Magalhães, J.M. Ferra, Formaldehyde: Chemistry, Applications and Role In Polymerization, (2012). https://www.researchgate.net/publication/236273710.
7. M. Schafer, E. Roffacl, Holz als Roh- und Werkstoff, 58, 259-264 (2000).
8. Ю. С. Михайлова, Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета, 73, 114-124 (2011). EDN: https://elibrary.ru/OJYEXP
9. A. Vititnev, S. Kazitsin, BioResources, 20, 3, 5315-5330 (2025). DOI:https://doi.org/10.15376/biores.20.3.5315-5330. EDN: https://elibrary.ru/HRPRYP
10. N. Saadaoui, A. Rouilly, K. Fares, L. Rigal, Materials and Design, 50, 302-308 (2013). DOI:https://doi.org/10.1016/j.matdes.2013.03.011.
11. В. С. Болтовский, Труды БГТУ. Серия 2: Химические технологии, биотехнология, геоэкология, 2, 247, 5-12 (2021). DOIhttps://doi.org/10.52065/2520-2669-2021-247-2-5-12. EDN: https://elibrary.ru/OWAGRN
12. A.V. Artemov, V.G. Buryndin, P.S. Krivonogov et al., Polymer Science. Series D, 16, 278-284 (2023).
13. D. Zhang, A. Zhang, L. Xue, Wood Science and Technology, 49, 661-679 (2015). https://doi.org/10.1007/s0022 6-015-0728-6.
14. C.P. Araújo Jr., C.A.C. Coaquira, A.L.A. Mattos et al., Waste Biomass Valoriz, 9, 2245-2254 (2018). DOI: https://doi.org/10.1007/s12649-017-9979-9; EDN: https://elibrary.ru/RLAMBP
15. M. Nassar, G. MacKay, Wood and Fiber Science, 16, 441-53 (1984).
16. M. Brebu, C. Vasile, Cellulose Chemistry and Technology, 44, 9, 353-363 (2010). EDN: https://elibrary.ru/OLPERN
17. D. Ciolkosz, R. Wallace, Biofuels, Bioproducts and Biorefining, 5, 317-329 (2011).
18. В. М. Резенков, Химия древесины, 3, 3-23 (1977).
19. И. Я. Клевинская, А. П. Трейманис, А. Я. Алксне и др.,Химия древесины, 1, 57–65 (1991).
20. П. В. Колосов, Н. Г. Базарнова, В. И. Маркин, Высокомолекулярные продукты карбоксиметилирования растительного сырья с сорбционными свойствами. Барнаул, АГУ, 2014. 134 с. EDN: https://elibrary.ru/SYLKMT
21. G. P. Sastry, Holzforschung, 23, 1, 15-17 (1969). DOI: https://doi.org/10.1515/hfsg.1969.23.1.15
22. П. К. Латышева, А.В. Савиновских, А.В. Артёмов и др., Актуальные проблемы современной науки, техники и образования, 1, 219-221 (2016). EDN: https://elibrary.ru/WMBOYL
23. А. В. Мялицин, Методика планирования экспериментов и обработки их результатов при исследовании технологических процессов в деревообрабатывающей промышленности. Екатеринбург, УГЛТУ, 2023. 76 с. EDN: https://elibrary.ru/JBUMAV
24. Н. М. Мухин, А.Е. Шкуро, А.В. Артёмов и др. Определение и оптимизация технологических параметров прессования реактопластов. Екатеринбург, УГЛТУ, 2024. 70 с. EDN: https://elibrary.ru/PLEAIJ
25. А. Е. Шкуро, А. В. Артемов, Н. С. Штабнов, В. Г. Бурындин, Деревообработка: технологии, оборудование, менеджмент XXI века (Екатеринбург, Россия, 13-15 сентября, 2025). УГЛТУ, Екатеринбург 2025. С. 96-101.
26. А. Е. Шкуро, О. Ф. Шишлов, В. В. Глухих, Получение и определение свойств древесностружечных плит. Екатеринбург, УГЛТУ, 2016. 30 с.
27. А. В. Артёмов, А. Е. Шкуро, В. Г. Бурындин, В. Е. Цветков, Клеи. Герметики. Технологии, 10, 2-13 (2025). DOI:https://doi.org/10.31044/1813-7008-2025-0-10-2-13. EDN: https://elibrary.ru/GAHOZP
