Рассылка

Для того, чтобы получать уведомления о новых номерах журнала, оставьте свой E-mail адрес.



Исследование физико-механических свойств композитов на основе диацетата целлюлозы и шлифовальной пыли березовой фанеры

Авторы: Захаров П.С., Усова К.А., Шкуро А.Е., Артемов А.В.

Березовая фанера является одним из наиболее широко используемых материалов в строительстве и промышленности. Ее производство играет важную роль в мировой экономике, особенно в Российской Федерации, являющейся ведущим производителем этого продукта. По данным UNECE, доля России в мировом производстве березовой фанеры может достигать 73%. Механические процессы обработки фанеры связаны с образованием большого количества отходов в виде мелких частиц. Древесная пыль признается одним из самых вредных факторов в деревообрабатывающей промышленности. Использование в качестве наполнителя для композитов с термопластичными полимерными матрицами – перспективное направление утилизации шлифовальной пыли берёзовой фанеры. В качестве матрицы для получения композитов могут быть использованы различные термопласты. Для получения композитов с высоким потенциалом биодеградации в качестве полимерной матрицы предлагается использовать диацетат целлюлозы. Диацетат целлюлозы получали щелочным гидролизом промышленного триацетата целлюлозы. Была получена серия образцов композитов на основе диацетата целлюлозы с различным содержанием шлифовальной пыли березовой фанеры. Для полученных образцов были определены показатели физико-механических свойств и установлены закономерности из изменения от содержания наполнителя. Установлено, что увеличение при введении шлифовальной пыли березовой фанеры увеличиваются плотность, твердость, жёсткость, а также упругие и гидрофильные свойства материала, в тоже время снижается прочность изгибе и ударная вязкость. В целом рассматриваемые материалы обладают удовлетворительным уровнем физико-механических свойств и могут использоваться в качестве конструкционных. Высокая гидрофильность сигнализирует о потенциале таких материалов к биоразложению.

 

Ключевые слова: композиты, диацетат целлюлозы, пластификаторы, шлифовальная пыль, березовая фанера, физико-механические свойства

PHYSICAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF COMPOSITES BASED ON CELLULOSE DIACETATE AND BIRCH PLYWOOD GRINDING DUST

Birch plywood is one of the most widely used materials in construction and industry. Its production plays an important role in the world economy, especially in the Russian Federation, which is the leading manufacturer of this product. According to UNECE, Russia's share in the world production of birch plywood can reach 73%. Mechanical processes of plywood processing are associated with the formation of a large amount of waste in the form of small particles. Wood dust is recognized as one of the most harmful factors in the woodworking industry. Using it as a filler for composites with thermoplastic polymer matrices is a promising direction for recycling birch plywood grinding dust. Various thermoplastics can be used as a matrix for obtaining composites. To obtain composites with a high biodegradation potential, it is proposed to use cellulose diacetate as a polymer matrix. Cellulose diacetate was obtained by alkaline hydrolysis of industrial cellulose triacetate. A series of composite samples based on cellulose diacetate with different contents of birch plywood sanding dust was obtained. For the obtained samples, the indices of physical and mechanical properties were determined and patterns of change from the filler content were established. It was found that an increase in the introduction of birch plywood sanding dust increases the density, hardness, rigidity, as well as elastic and hydrophilic properties of the material, while the bending strength and impact toughness decrease. In general, the materials under consideration have a satisfactory level of physical and mechanical properties and can be used as structural materials. High hydrophilicity signals the potential of such materials for biodegradation.

 

Keywords: composites, cellulose diacetate, plasticizers, sanding dust, birch plywood, physical and mechanical properties