Ресурсосберегающая технология переработки отходов древесины лиственницы

Беушева, Ольга Сергеевна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Ресурсосберегающая технология переработки отходов древесины лиственницы
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Ресурсосберегающая технология переработки отходов древесины лиственницы"

На правах рукописи

БЕУШЕВА ОЛЬГА СЕРГЕЕВНА

РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ ДРЕВЕСИНЫ ЛИСТВЕННИЦЫ

Специальность 25.00.36 - Геоэкология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Барнаул 2006

Работа выполнена на кафедре «Технология переработки пластмасс и эластомеров» Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова

Научный руководитель: доктор химических наук, профессор

Чемерис Михаил Матвеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Романов Андрей Николаевич кандидат химических наук, доцент Панчеико Ольга Анатольевна

Ведущая организация: Томский государственный университет

Защита состоится 22 «декабря» 2006 года в 1530 часов на заседании диссертационного совета Д 003.008.01 в Институте водных и экологических проблем СО РАН по адресу: 656038, г. Барнаул, ул. Молодежная, 1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института водных и экологических проблем СО РАН

Автореферат разослан «17» ноября 2006 года.

Учёный секретарь диссертационного совета к.г.н., доцент

И.Н. Ротанова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Россия обладает уникальным природным богатством — лесом, являющимся средообразующим фактором и природным ресурсом стратегического назначения. В связи с этим, сохранение лесного комплекса является важным направлением экологической политики России.

В то же время, действующие в настоящее время производства по переработке древесины узкопрофильны, они не предусматривают комплексного использования сырья, что приводит к образованию многотоннажных отходов.

Эта проблема касается всех пород древесины, в том числе и лиственницы, являющейся наиболее распространенной породой древесины. Обладая уникальным составом и физико-механическими свойствами, она нашла широкое промышленное применение, в том числе и в качестве источника биологически-активных веществ, таких как арабинога-лактан и дигидрокверцитин. Остатки древесины лиственницы после удаления биологически активных веществ являются крупнотоннажными отходами и составляют примерно 85 % от массы древесины.

Наиболее перспективным методом утилизации отходов древесины представляется изготовление плитных материалов на основе пресс-массы, полученной в результате глубокой физико-механической модификации древесины методом взрывного автогидролиза. Данный метод активации позволяет превратить древесные отходы в продукт, пригодный для изготовления плитных материалов без использования синтетических связующих веществ, таких как фенол-, мочевино-, амино-формальдегидных смол. Использование отходов древесины лиственницы для получения нетоксичных плитных материалов открывает перспективу разработки ресурсосберегающих технологий, улучшающих экологическую ситуацию в отрасли.

Диссертационная работа выполнялась в рамках: программы «Научные исследования высшей школы по преоритетным направлениям науки и техники» (2001 —2002 г.); аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы» (2006 -2008 г.).

Цель работы: разработка ресурсосберегающей технологии переработки отходов древесины лиственницы, активированных методом взрывного автогидролиза, с целью получения плитных материалов без добавления синтетических связующих веществ.

Основные задачи:

- разработка технологической схемы получения плитных материалов из активированных отходов древесины лиственницы;

- изучение влияния условий активации на поведение компонентов древесины лиственницы;

- оптимизация параметров взрывного автогидролиза отходов древесины лиственницы по составу лигноцеллюлозной массы, пригодной для изготовления нетоксичных плитных материалов;

• - изучение влияния параметров процесса изготовления плитных материалов на поведение компонентов пресс-массы, полученной взрывным гидролизом отходов древесины лиственницы;

- оптимизация процесса прессования плитных материалов по физико-механическим свойствам.

Объект исследования: отходы древесины лиственницы после выделения арабиногапактана и дигидрокверцитина.

Предмет исследования: лигноцеллюлозная масса после взрывного автогидролиза и плитные материалы на основе активированных отходов древесины лиственницы.

Научная новизна:

- разработаны условия получения связующих веществ из отходов древесины лиственницы в процессе активации ее методом взрывного автогидпролиза;

- изучены особенности структурных и химических превращений древесины лиственницы и ее компонентов в процессе взрывного автогидролиза химическими и физико-химическими методами;

- разработаны условия получения плитных материалов на основе отходов древесины лиственницы, активированных методом взрывного автогидролиза. Установлено, что плитные материалы не уступают по физико-механическим свойствам стандартным ДСП и не выделяют формальдегид;

- на основании химических и физико-химических исследований продуктов взрывного автогидролиза отходов древесины лиственницы и плитных материалов предложен механизм образования связующих веществ;

- разработан альтернативный метод переработки отходов древесины лиственницы в плитный материал без добавления токсичных синтетических связующих веществ.

Практическая значимость:

- технологическая схема производства плитных материалов на основе активированных отходов древесины лиственницы может быть

реализована на предприятиях по производству древесностружечных плитных материалов;

- экспериментальные данные по оптимизации параметров взрывного автогидролиза и по прессованию плитных материалов приняты к внедрению на предприятии ООО «АлтайАгроснаб»;

- использование активированных методом взрывного автогидролиза отходов древесины лиственницы позволит более рационально использовать лесные ресурсы;

- исключение токсичных связующих веществ из производства древесных плит приведет к снижению техногенной нагрузки на окружающую среду.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на ежегодных научно-практических конференциях АлтГТУ (Барнаул,

2002 — 2006 г.), на Всероссийской научно-практической конференции «Лесной и химические комплексы: проблемы и решения» (Красноярск,

2003 г.); И Всероссийской конференции «Новые достижения в химии и химической технологии» (Барнаул, 2005 г.); I и II Всероссийских научно-практических конференциях «Современная химия. Теория, практика, экология» (Барнаул, 2004 и 2006 г.); IV Международной научной конференции «Химия, химическая технология на рубеже тысячелетий» (Томск, 2006 г.).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 14 печатных работ, в том числе: статей в рецензируемых журналах - 6, тезисов статей на Всероссийских конференциях - 7, тезисов статей на международных конференциях - 1.

Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы, приложения. Работа изложена на 129 страницах машинописного текста, включает 24 рисунка, 27 таблиц, 7 схем, 17 формул, 7 уравнений, список литературы из 102 наименования, приложения.

На защиту выносятся:

1. Ресурсосберегающая технология переработки отходов древесины лиственницы, заключающаяся в их активации методом взрывного автогидролиза и изготовлении плитных материалов на основе полученной лигноцеллюлозной массы без добавления синтетических связующих веществ;

2. Закономерности влияния параметров взрывного автогидролиза на образование связующих веществ из отходов древесины лиственницы;

3. Закономерности свойств плитных материалов на основе активированных отходов древесины лиственницы от условий взрывного автогидролиза и параметров прессования.

Достоверность полученных результатов подтверждается применением современных химических и физико-химических методов исследования, выполненных на современном оборудовании и сопоставлением результатов с литературными данными. Математическая обработка результатов эксперимента (полный факторный эксперимент) проводился по сертифицированной программе 51ай^, которая многократно апробирована различными научными школами.

Выражаю благодарность Мусько Нине Павловне за помощь в проведении эксперимента и обсуждении результатов диссертационной работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе приведен литературный анализ особенностей строения и химического состава древесины лиственницы. Показана возможность активации компонентов древесины методом взрывного автогидролиза. Описаны недостатки существующих методов получения плитных материалов и рассмотрены основные направления улучшения экологической безопасности в данной отрасли.

Вторая глава (методическая часть) содержит описание методов исследования, использованных для решения прикладных и исследовательских задач работы: химические методы; метод ИК-, УФ - спектроскопии; динамического механического анализа; рентгеноструктурного анализа; термогравиметрического анализа, потенциометрического анализа, методы определения прочностных и гидрофобных свойств плитных материалов.

В третьей главе представлены результаты активации отходов древесины лиственницы методом взрывного автогидролиза. Автогидролиз включает кратковременную обработку древесины острым паром и последующий моментальный сброс давления — выстрел обработанной древесины из реактора. При декомпрессии системы, пар, находящийся внутри щепы, из-за разницы давлений разрывает ее изнутри, вызывая разделение на волокна. Предполагалось, что структурные и химические превращения, протекающие в древесине лиственницы и ее компонентах в процессе взрывного автогидролиза, приведут к образованию продуктов, способных вступать в реакцию, подобную реакции образования фенол-формальдегидных смол в соответствии с уравнением 1. Это позволит исключить фенол-формальдегидные смолы из процесса изготовления плитных материалов.

"О + " СЦон Т1"0"'"""34'^ ♦ "Н20

ЗГ н ОН £ V он Я он к/ь-1

фенол альдегид фенопосгирт феноповпьдегидмая смола СО

В ходе эксперимента показано, что продуктами взрывного автогидролиза являются твердый остаток и водный фильтрат. Химический анализ показал, что твердый остаток содержит целлюлозу, легкогидро-лизуемые полисахариды и лигнин. После выпаривания фильтрата образуется твердый остаток, следовательно, часть компонентов древесины деструктируется до водорастворимого состояния. Фильтрат, вследствие деацилирования гемицеллюлоз, имеет, кислую среду, и все реакции, протекающие при взрывном автогидролизе, являются кислотно-катализируемыми. Проведение химических и физико-химических исследований позволяет отметить следующее:

Целлюлоза устойчива в слабокислой среде и в процессе взрывного автогидролиза древесины лиственницы происходит только снижение степени полимеризации целлюлозы. Данные представлены в таблице 1.

Таблица 1 — Изменение степени полимеризации целлюлозы* в процессе взрывного автогидролиза__

Условия взрывного автогидролиза Степень полимеризации

Т/С т, мин.

190 2 557

190 10 453

190 20 321

190 30 271

220 2 344

220 10 300

220 20 274

220 30 241

Исходная древесина 645

'Целлюлоза выделялась из образцов древесины по методу Кюршнера.

Изменения модификации и степени кристалличности целлюлозы в процессе взрывного автогидролиза не происходит, что подтверждают данные рентгеноструктурного анализа, представленные на рисунках 1 а и б.

При сравнении ИК - спектров исходной и взорванной древесины не наблюдается уширения полосы гидроксильных групп с появлением новых полос при 3480 см"1 и 3450 см"1, что так же свидетельствует о том, что изменений структурной модификации целлюлозы при проведении взрывного автогидролиза не происходит.

а б

Рисунок 1 - Дифракционные кривые: а - исходной древесины лиственницы; б - взорванной древесины лиственницы сибирской (условия ВАГ: температура - 220 °С, время выдерживания в реакторе - 10 мин).

Лигнин в процессе взрывного автогидролиза частично деструкти-руется до водорастворимого состояния, что подтверждается наличием полос, характерных для ароматических соединений в области 255 нм на УФ-спектрах фильтрата. Уф-спектроскопическое изучение и функциональный анализ диоксанорастворимой фракции твердого остатка свидетельствует о присутствии фенольных гидроксилов.

Следовательно, среди структур, освободившихся в процессе ВАГ, имеются и фенольные составляющие, необходимые для образования

Структурные единицы лиственничного лигнина представлены ниже и состоят из гваяцилпропано-вой (I) и п- гидроксифенилпропа-новой(И)единицами.

Рисунок 2 — Структурные единицы лигнина лиственницы

Содержание легкогидролизуемых полисахаридов в твердом остатке уменьшается по сравнению с их содержанием в исходной древесине соответственно с 22,9 до 3-9 % в зависимости от условий взрывного автогидролиза, а в фильтрате появляются редуцирующие вещества и их количество возрастает пропорционально уменьшению легкогидролизуемых полисахаридов в твердом остатке. Схема гидролиза легкогидролизуемых полисахаридов представлена уравнением 2.

(»2 *3 "2 Из *Э «2 "3 (2)

где Я,»11, СН2ОН, СООН; Я2= Я3 = ОН

Анализ лигноцеллюлозной массы полученной в результате взрывного автогидролиза древесины лиственницы, показал, что в выбранном температурно-временном интервале обработки формальдегид не образуется.

Методом термогравиметрического анализа показано, что в процессе проведения процесса взрывного автогидролиза древесины лиственницы происходит смещение точки, соответствующей 5 % потери массы, на 30 °С по сравнению с исходной (рисунки 3, 4). Это свидетельствует о том, что в процессе взрывного автогидролиза происходит нарушение морфологической структуры древесины и рвутся связи между компонентами.

во -70 -60 -50 -«0 -30 -20

Л 100 • 0

1...... I Л во * го 35" В во 2 1 $0

К ъ « 30 30 10

1ОО 200 ЭОО Температур«.'

100 200 300 400

Температура."С

а - убыль массы образца б - производная убыли массы по температуре Рисунок 3 — Дериватограмма исходной Рисунок 4 - Дериватограмма дре-

древесины лиственницы весины взорванной при 220 °С

Метод ИК-спектроскопии так же показывает, что в процессе взрывного автогидролиза происходит разделение древесины на отдельные компоненты. При разделении древесины на лигнин и холо-целлюлозу наблюдается полоса поглощения в области 1595 см"1. Заметно увеличивается интенсивность полосы 1465—1448 см"1 это доказывает, что в процессе взрывного автогидролиза происходит разрыв фенил пропановых лигнина.

Использование метода динамического механического анализа позволило получить закономерности поведения компонентов лигноцеллюлозной массы после взрывного автогидролиза при нагревании.

Температурные зависимости динамического модуля сдвига, первой и второй производной модуля сдвига по температуре для лигноцеллюлозной массы представлены на рисунке 5 а-в.

It:

Рисунок 5 - Температурные зависимости динамического модуля сдвига С, первой и второй производной лигноцеллюлозной массы после взрывного автогидролиза, нагретой до температуры: а - 120 °С; б -130 °С; в -140 «С.

Смещение температурных переходов в более высокотемпературную область по сравнению с исходной древесиной лиственницы свидетельствует о протекании химических реакций между компонентами лигноцеллюлозной массы приводящих к снижению молекулярной подвижности структурных элементов.

Анализ рисунков 5а и 56 показывает, что нагревание лигноцеллюлозной массы при температуре ниже 140 °С приводит к нехарактерному и ранее нигде не описанному росту динамического модуля сдвига в области 140-200 °С. Это свидетельствует о том, что для протекания химических реакций происходящих при нагревании лигноцеллюлозной массы необходима температура не ниже 140 °С (рисунок 5в).

Количество образующихся реакционно-активных групп в древесине лиственницы определяется параметрами взрывного автогидролиза. Механизм воздействия параметров взрывного автогидролиза на древесину предполагает зависимость от влажности, температуры и времени выдерживания в реакторе.

Анализ значений температурно-временного фактора жесткости, определенного для процесса взрывного автогидролиза древесины лиственницы показал, что значимыми являются температура пара и время баротермической обработки.

Таблица 2 - Значения величины фактора жесткости в зависимости от параметров взрывного автогидролиза

Температура, С

Время баротермической обработки, мин_

180

453

2267

4534

6802

200

1759

8798

17595

26393

220

6828

34138

68277

104150

Г-100

Л<, - фактор жесткости 4

Для прогнозирования влияния параметров взрывного автогидролиза на поведение компонентов древесины лиственницы сибирской был применен метод полного трехфакторного двухуровневого эксперимента

В качестве факторов воздействия на древесину были выбраны следующие параметры: температура (180-220 °С); время баротермической обработки (2-30 минут) и влажность обрабатываемой щепы (гидромодуль обработки 1:1; 2:1). Факторы кодированы в безразмерные величины (Хиз).

Выходными параметрами оптимизации служили: содержание целлюлозы, лигнина, легкогидролизуемых полисахаридов в твердом остатке и редуцирующих веществ в водном экстракте.

Задача оптимизации сводилась к определению значений параметров, обеспечивающих уменьшение содержания легкогидролизуемых полисахаридов (ЛГП) в твердом остатке лигноуглеводного материала и увеличение редуцирующих веществ (РВ) в водном экстракте.

Оценка значимости коэффициентов уравнений регрессии проведена по критерию Стьюдента. Адекватность модели проверена по критерию Фишера.

Таблица 3 - Математическая модель процесса взрывного автогидролиза древесины лиственницы___

Отклик Уравнения регрессии Критерий Фишера по уравнению регрессии Табличное значение критерия Фишера

Содержание целлюлозы Y,=48,7-l,33Xrl,05 Х,*Х2 19,3 230,2

Содержание лигнина Y2=3 5,0+1,36ХГ0,64Х3-0,81Х1*Х2+1,16Х,*Х2*Х3 55,6 215,7

Содержание ЛГП в твердом остатке Yj=5,4-2,65XI-2,60X2-0,83X3+ 1,8Х,*Х2 + 0,ЗЗХ,*Х3 101,0 199,5

Содержание РВ в экстракте Y4=l 1,14+2,84X1+3,0Х2+1,09Х3-2,11X,*X2-0,56X,*X2*X3 27,3 199,5

При анализе данных таблицы 3 видно, что увеличение содержания редуцирующих веществ в водном экстракте достигается увеличением температуры и времени выдерживания в реакторе, уменьшение содержания лигнина в твердом остатке достигается при высокой температуре и малом времени выдерживания в реакторе.

В четвертой главе представлены результаты изготовления плитных материалов го отходов древесины лиственницы, активированных методом взрывного автогидролиза. Известно, что образование фенол формальдегидных смол, выступающих в качестве связующих веществ в ДСП и ДВП, происходит за счет взаимодействия фенола и формальдегида. При активации древесины лиственницы методом взрывного автогидроилза (глава 3) под действием высокой температуры и давления в результате гидролиза легкогидролизуемых полисахаридов до моно- и олигосахаридов в волокнистой массе возрастает количество редуцирующих веществ, являющихся альдегидной составляющей при образовании связующих веществ. Частичная деструкция лигнина повышает содержание фенольных гидроксилов и нарушенная морфологическая структура древесины в процессе взрывного автогидролиза увеличивает доступность фенольной составляющей.

Таким образом, следует ожидать, что в полученной лигно целлюлозной массе возможны химические превращения аналогичные реакции образования фенолформальдегидных связующих веществ и соответственно возможна разработка экологически безопасной технологии изготовления плитных материалов. Наиболее вероятной схемой образования связующих веществ из продуктов взрывного автогидролиза древесины лиственницы является реакция поликонденсации, проте-

кающая с образованием термопластичных смол и выделением молекулы воды:

-с-

—с--с-

О-Н, (Aic)

О—С—R I

пентоза гексоэа

-HjO

(3)

ФПЕ лигнина

Где Я - С4Н5(ОН)*, С5Н7(ОН)5

Результаты анализа плитных материалов на остаточное содержание редуцирующих веществ показали, что их содержание в древесной массе после прессования ниже, чем в волокнистой массе взрывного гидролиза (таблица 4).

Таблица 4 — Влияние параметров прессования на количество ре-

Параметры прессования Количество редуцирующих веществ, участвующих в реакции, %

Температура прессования, °С Давление прессования, МПа

120 5,2 6,4

130 5,2 6,7

140 5,2 8,0

150 5,2 9,9

140 1,2 3,6

140 2,6 4,2

140 3,9 6,5

140 5,2 8,0

140 6,5 8,6

Древесная масса после ВАГ содержит 15,4% редуцирующих веществ

Количество редуцирующих веществ, вступающих в реакцию растет с 3,6 до 8,6 % при повышении давления с 1,2 до 6,5 МПа (таблица 4) и с 6,4 до 9,9 при увеличении температуры с 120 °С до 150 °С. Причиной снижения редуцирующих веществ в волокнистой массе может быть с одной стороны, участие их в реакции поликонденсации в качестве альдегидной составляющей как это показано на схеме 1, с другой стороны, реакция реверсии моно- и олигосахаридов (глава 1). Участие редуцирующих веществ в реакции приводит к получению плитных материалов и их физико-механические свойства должны зависит от изменения редуцирующих веществ.

Физико—механические показатели плитных материалов, изготовленных на основе волокнистой массы после взрывного автогидролиза,

представлены в таблице 5, 6. При изготовлении плитных материалов в пресс-массу не вносились дополнительно связующие вещества.

Таблица 5 — Влияние температуры прессования на физико-механические показатели плит

Температура Плот- Прочность Разбухание Водопогло-

прессования, °С ность, при за 24 часа, щение за 24

кг/м3 изгибе, МПа % часа, %

120 1163 20,0 15 19

130 1227 29,0 7 9

140 1247 41,0 6 5

150 1233 33,0 9 9

Условия прессования: давление 5,2 МПа, продолжительность 5 минут. Условия ВАГ: температура - 220 "С, время выдерживания в реакторе 10 минут. Формальдегид не обнаружен.

Таблица 6 - Влияние давления прессования на физико-

механические показатели плит

Давление прессования, МПа Плотность, кг/м3 Прочность при изгибе, МПа Разбухание за 24 часа, % Водопоглощение за 24 часа, %

1,2 1002 12,2 15,8 28,9

2,6 1088 20,5 15,8 26,7

3,9 1176 22,7 13,1 14,0

5,2 1247 41,0 6,0 5,0

6,5 1311 33,5 5,6 4,4

Условия прессования: температура 140 "С, продолжительность 5 минут. Условия ВАГ: температура — 229 "С, время выдерживания в реакторе 10 минут. Формальдегид не обнаружен.

Из представленных таблиц видно, что получаются плитные материалы с удовлетворительными физико-механическими свойствами, зависящими от. температуры и давления прессования, являющихся важными параметрами изготовления плитных материалов на основе термопластичных связующих веществ.

Прочность материалов возрастает с увеличением температурь! и давления. Следует предположить, что увеличение прочности связано с протеканием реакции поликонденсации и образованием сшитых структур между компонентами пресс-массы, свидетельством чему является рост количества редуцирующих веществ, участвующих в реакции (таблица 4). Увеличение температуры и давления прессования приводит к росту плотности композита, так как при этом достигается более плотная укладка древесных частиц, увеличивается площадь контакта между ними, и, как следствие этого, прочность плит возрастает, снижается водопоглощение и разбухание по толщине (таблицы 5, 6). Повышение температуры прессования до 150 °С, приводит к снижению прочности

композита, несмотря на рост количества редуцирующих веществ, участвующих в реакции конденсации. Это может быть связано с термической деструкцией древесного наполнителя, о чем свидетельствует потемнение плитного материала.

Таким образом, прочностные и гидрофобные свойства плитных материалов, изготовленных на основе активированных отходов древесины лиственницы, зависят от температуры и давления прессования, а определяются присутствием веществ вступающих, в реакцию поликонденсации (уравнение 3).

Количество компонентов, участников реакции образования связующих веществ при производстве плит, можно варьировать температурой и временем выдерживания древесины в реакторе в процессе взрывного автогидролиза.

■рвМЯ.1

а б

Рисунок б - Диаграмма содержания редуцирующих веществ: а - в пресс-массе до прессования; б - в пресс-массе после прессования.

Прессование плит проводили при температуре — 140 °С и давлении 5,2 МПа. Анализ данных таблиц 5 и 6 позволил классифицировать их как оптимальные по физико-механическим показателям плитных материалов.

Физико-механические показатели плитных материалов, полученных из древесины лиственницы, взорванной в различных условиях, представлены на рисунках 7 а-г.

Прочностные характеристики плитных материалов имеют различную зависимость от параметров взрывного автогидролиза. При температуре взрывного автогидролиза 180 °С прочность плитных материалов находится в прямой зависимости от времени обработки древесины в реакторе. Во всем исследуемом временном интервале гидротермической обработки древесины плитные материалы имеют невысо-

кие значения прочности. Максимальная прочность 15,6 МПа (рисунок 6).

а б

в г

Рисунок 7 - Диаграммы при различных параметрах баротермической обработки: а) прочности на изгиб; б) плотности; в) разбухания за 24 часа; г) вояопоглощения за 24 часа С увеличением температуры взрывного автогидролиза до 200 °С прочность плитных материалов увеличивается с 12,2 МПа при 2 минутах. гидротермической обработки древесины до 20,6 МПа при 20 минутной обработке. Дальнейшее увеличение продолжительности процесса обработки древесины в реакторе до 30 минут приводит к незначительному снижению прочности плит до 19,6 МПа.

При температуре взрывного автогидролиза 220 °С экспоненциальный характер зависимости прочности плитных материалов от времени выдерживания древесины в реакторе более выражен, чем при 200 сС. Резкое снижение прочности плитных материалов начинается уже после 10 минут гидротермической обработки древесины (рисунок 7а).

Анализ установленных закономерностей изменения прочности плитных материалов, в зависимости от условий взрывного автогидролиза древесины лиственницы (рисунок 7а) и сравнение их с данными по содержанию редуцирующих веществ (рисунок 6) показал, что прочность определяется содержанием редуцирующих веществ в пресс-массе. Максимальной прочностью обладают плиты, содержащие мак-

симальное количество водорастворимых редуцирующих веществ (рисунки 7а, 66).

Для получения прочных плитных материалов пресс-масса должна содержать водорастворимые редуцирующие вещества с достаточной концентрацией и разволокненную древесную массу с доступными фе-нилпропановыми звеньями, что достигается в процессе взрывного автогидролиза.

Представленные рассуждения поясняют закономерности изменения физико-механических свойств плитных материалов, полученных из взорванной при разной температуре древесины лиственницы (рисунки 7 а-г).

Таким образом, из древесины лиственницы, подвергнутой ВАГ получаются плитные материалы с широким спектром физико-механических показателей.

Сравнение свойств плитных материалов на основе баротермиче-ски обработанной древесины лиственницы со свойствами древесностружечных плит, выпускаемых промышленностью России в настоящее время (таблица 7), показало, что по прочностным и гидрофобным свойствам плиты на основе древесины лиственницы обладают преимуществом перед традиционными древесностружечными плитами.

Таблица 7 - Свойства плитных материалов на основе древесины лиственницы и стандартных древесностружечных плит_

Свойства плитных материалов Плитные материалы на основе древесины лиственницы Древесностружечные плиты (ГОСТ 10632-89)

Плотность, кг/м'' 1000- 1315 550-820

Разбухание по толщине, % 32-7 33-22

Прочность при статическом изгибе, МПа 10-49 14-16

Содержание формальдегида, % 0 7-15

Высокие прочностные и гидрофобные свойства, а также отсутствие в пресс-массах фенолоформальдегидных смол, а в готовых изделиях фенола и формальдегида, делают данный композит весьма привлекательным в качестве материала строительного и конструкционного назначения.

Предложенная схема технологического процесса изготовления плитных материалов на основе активированной древесины лиственницы без добавления синтетических связующих приведена на рисунке 8.

Предлагаемая технологическая схема обладает следующими преимуществами по сравнению с существующими в настоящее время:

- исключается использование экологически вредных синтетических связующих веществ;

- в данной схеме предполагается использование отходов плитных материалов (обрезки) в технологическом цикле.

машина; 12 - пресс холодного прессования; 13 — многоэтажный гидравлически» пресс; Н - обрезной станок; 15 -камера для кондиционирования.

Рисунок 8 - Технологическая схема процесса производства плитных материалов из древесины лиственницы без добавления синтетических

Сопоставление предложенной схемы с существуществующими производствами по эколого-экономическим критериям представлено в таблице 8.

Таблица 8 — Сопоставление предложенной схемы с существующими в настоящее время___

Экологические и экономические показатели Существующее производство Модернизированное

Количество отходов производства, возвращенных в цикл, м3/год 0 5000

Использование токсичных синтетических связующих веществ, тыс. т/год 7000 - 10500 0

Экономический эффект за счет отсутствия синтетических связующих веществ, млн. руб./год 0 280 - 420

Предотвращенный экологический ущерб от сжигания отходов, млн. руб./год 1 4

По эколого-экономическим показателям предлагаемая технологическая схема производства плитных материалов превосходит существующие в настоящее время (таблица 8).

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Предложена модернизированная технологическая схема получения плитных материалов (объем выпуска 100000 м3/год) на основе активированных отходов древесины лиственницы сибирской, которая позволит сэкономить 280-420 млн. руб./год за счет отсутствия синтетических связующих веществ. При этом предотвращенный экологический ущерб составит 4 млн. руб./год.

2. За счет образования термопластичных связующих веществ в процессе взрывного автогидролиза, предложенная технологическая схема предполагает использование отходов обрезки плит в основном цикле.

3. Активацию древесины лиственницы предложено проводить методом взрывного автогидролиза. Методами ИК-, УФ-спектроскопии, динамического механического анализа и методами химического анализа показано, что в процессе взрывного автогидролиза протекают химические и структурные превращения в древесине лиственницы и ее компонентах с образованием реакционно-способных групп, вступающих в реакцию поликонденсации аналогично реакции образования фенолформальдегидных смол.

4. Установлено, что реакционная масса после взрывного автогидролиза и полученные плитные материалы, в отличие от традиционно получаемых, не содержат формальдегид.

5. Установлено, что определяющую роль в формировании комплекса свойств плитных материалов играет количество редуцирующих веществ, образующихся в процессе взрывного автогидролиза и участвующих в реакции образования связующих веществ.

Публикации по теме диссертации :

1. Дротеико (Беушева), О.С. Изучение влияния различных сред на состав продуктов взрывного автогидролиза древесины лиственницы [Текст.] / О.С Дротенко (Беушева), Н.П. Муськой Материалы 60-ой Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и молодежь». АлтГТУ им. И.И. Ползуно-ва.- Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2002. - С. 37-38.

2. Дротенко (Беушева), О.С. Изучение влияния содержания воды в древесине на поведение гемицеллюлоз при взрывном автогидролизе [Текст.] / О.С Дротенко (Беушева), Н.П. Мусько// Материалы 61-ой Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и молодежь». Алт.ГТУ им. И.И. Пол-зунова. - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2003. - С. 24-25.

3. Дротенко (Беушева), О.С. Изучение процесса взрывного автогидролиза древесины лиственницы [Текст ] / О.С Дротенко (Беушева) Н.П. Мусько, М.М. Чемерис// Лесной и химический комплексы: проблемы и решения: материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Красноярск: СибГТУ,2003.Т. 1. - С. 409-414.

4. Беушева, О.С. Изучение влияния температуры обработки и влажности древесины лиственницы на состав продуктов взрывного автогидролиза[Текст.] / О.С Беушева, Н.П. Мусько, ММ. Чемерис// Ползуновский вестник. - 2004 г.- № 4. С. 34-37.

5. Беушева, О.С. Влияние каталитических добавок на селективное разделение компонентов древесины лиственницы [Текст.] / О.С Беушева, Н.П. Мусько// Ползунов-ский вестник. Общая и прикладная химия. Экология,- 2004 г.- 4. С.37-40.

6. Беушева, О.С. Математическая модель процесса взрывного автогидролиза древесины лиственницы, предварительно обработанной пероксидом водорода [Текст.] / О.С Беушева, Н.П. Мусько, М.М. Чемерис// Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья: Материалы II Всероссийской научно-практической конференции. - Барнаул, АГУ, 2005. - кн. 2, С. 47-50.

7. Беушева, О.С. Изучение химических превращений гемицеллюлоз древесины лиственницы в процессе взрывного автогидролиза [Текст.] / О.С Беушева, Н.П. Мусько, М.М. Чемерис// Материалы 2-ой Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и молодежь». Алт.ГТУ им. И.И. Ползуно-ва. Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2005. - С. 66-67.

8. Беушева, О.С. Роль легкогидролизуемых полисахаридов древесины лиственницы в процессе изготовления плитных материалов [Текст.] / О.С Беушева, Н.П. Мусько, М.М. Чемерис// Журнал прикладной химии. - 2006. - Т. 79. Вып. 2. - С. 340-342.

9. Беушева, О.С. Изучение влияния породы древесины на свойства плитных материалов [Текст.] / О.С Беушева, Н.П. Мусько, Н.В. Князева // Материалы 3-ей Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и молодежь». Алт.ГТУ им. И.И. Ползунова - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2006. - С. 53-54.

10. Беушева, О.С. Исследование температурных переходов в древесине лиственницы методом динамического механического анализа [Текст.] / О.С Беушева, Н.П. Мусько, A.B. Коренев // Материалы 3-ей Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и молодежь». Алт.ГТУ им. И.И. Ползунова,- Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2006. - С. 147-149.

11. Беушева, О.С. Влияние условий прессования на свойства плитных материалов изготовленных из гидротермически обработанной древесины лиственницы автогидролиза [Текст.] / О.С Беушева, Н.П. Мусько, М.М. Чемерис, Ю.Г. Скурыдин // Известия высших учебных заведений. Строительство, №5, 2006.-C.4S-51.

12. Беушева, О.С. Влияние параметров взрывного автогидролиза на физико-механические показатели плитных материалов на основе древесины лиственницы [Текст.] / О.С Беушева, Н.П. Мусько, М.М. Чемерис, Ю.Г. Скурыдин // Известия высших учебных заведений. Строительство, №5,2006.-С. 31-34.

13. Беушева, О.С. Структурные исследования целлюлозы в модифицированной древесине [Текст.] / О.С Беушева, Н.П. Мусько, М.М. Чемерис// Ползуновский вестник. -2006 г.-№2-1. С. 134-136.

14. Беушева, О.С. Влияние активации компонентов древесины на свойства плитных материалов[Текст.] / О.С Беушева, Н.П. Мусько, М.М. Чемерис// Химия, химическая технология и биотехнология на рубеже тысячелетий: материалы IV Международной научной конференции.- Томск, 2006, Т 1. С. 198 - 200.

Подписано в печать 15.11.2006 г. Формат 60x84 1/16 Печать - ризография. Усл.п.л. 1,16. Тираж 100 экз. Заказ 2006 - 429

Отпечатано в типографии АлтГТУ 656038, г. Барнаул, пр-т Ленина, 46 Лицензия на полиграфическую деятельность ПЛД № 28-35 от 15.07.1997 г.

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Беушева, Ольга Сергеевна

СОДЕРЖАНИЕ.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Особенности строения и химического состава древесины лиственницы.

1.2 Решение вопросов улучшения экологической безопасности в производстве плитных материалов.

1.3 Химические превращения компонентов древесины в процессе взрывного автогидролиза.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Ресурсосберегающая технология переработки отходов древесины лиственницы"

Россия обладает уникальным природным богатством - лесом, являющимся средообразующим фактором и природным ресурсом стратегического назначения. В связи с чем, сохранение лесного комплекса является важным направлением экологической политики России.

Эта проблема касается всех пород древесины, в том числе и лиственницы, являющейся наиболее распространенной породой древесины. Обладая уникальным составом и физико-механическими свойствами, она нашла широкое промышленное применение, в том числе и в качестве источника биологически-активных веществ, таких как арабиногалактан и дигидрокверцитин. Остатки древесины лиственницы после удаления биологически активных веществ являются крупнотоннажными отходами и составляют примерно 85 % от массы древесины.

Наиболее перспективным методом утилизации отходов древесины представляется изготовление плитных материалов на основе пресс-массы, полученной в результате глубокой физико-механической модификации древесины методом взрывного автогидролиза. Данный метод активации позволяет превратить древесные отходы в продукт пригодный для изготовления плитных материалов без использования синтетических связующих веществ, таких как фенол-, мочевино-, аминоформальдегидных смол. Использование отходов древесины лиственницы для получения нетоксичных плитных материалов открывает перспективу разработки ресурсосберегающих технологий, улучшающих экологическую ситуацию в отрасли.

Диссертационная работа выполнялась в рамках: программы «Научные исследования высшей школы по преоритетным направлениям науки и техники» (2001 -2002 г.г.); аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы» (2006 - 2008 г.г.).

Основные задачи:

- изучение влияния условий активации на поведение компонентов древесины лиственницы;

- изучение влияния параметров процесса изготовления плитных материалов на поведение компонентов пресс-массы, полученной взрывным гидролизом отходов древесины лиственницы;

- оптимизация процесса прессования плитных материалов по физико-механическим свойствам;

Объект исследования: отходы древесины лиственницы после выделения арабиногалактана и дигидрокверцитина.

Научная новизна:

Практическая значимость:

- технологическая схема производства плитных материалов на основе активированных отходов древесины лиственницы может быть реализована на предприятиях по производству древесностружечных плитных материалов;

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на ежегодных научно-практических конференциях АлтГТУ (Барнаул, 2002 -2006 г.), на Всероссийской научно-практической конференции «Лесной и химические комплексы: проблемы и решения» (Красноярск, 2003 г.); II Всероссийской конференции «Новые достижения в химии и химической технологии» (Барнаул, 2005 г.); I и II Всероссийских научно-практических конференциях «Современная химия. Теория, практика, экология» (Барнаул, 2004 и 2006 г.); IV Международной научной конференции «Химия, химическая технология на рубеже тысячелетий» (Томск, 2006 г.).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы, приложения. Работа изложена на 129 страницах машинописного текста, включает 24 рисунка, 27 таблиц, 7 схем, 17 формул, 7 уравнений, список литературы из 102 наименования, приложения.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Беушева, Ольга Сергеевна

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

3. Активацию древесины лиственницы предложено проводить методом взрывного автогидролиза. Методами ИК-, УФ-спектроскопии, динамического механического анализа и методами химического анализа показано, что в процессе взрывного автогидролиза протекают химические и ■ структурные превращения в древесине лиственницы и ее компонентах с образованием реакционно-способных групп, вступающих в реакцию поликонденсации аналогично реакции образования фенолформальдегидных смол.

5.Установлено, что определяющую роль в формировании комплекса свойств плитных материалов играет количество редуцирующих веществ, образующихся в процессе взрывного автогидролиза и участвующих в реакции образования связующих веществ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ К ГЛАВЕ 4

Таким образом, для получения экологически чистых и качественных плитных материалов пресс-масса должна содержать водорастворимы? вещества с редуцирующими группами и разволокненную древесную массу с доступными фенилпропановыми звеньями. Очевидно, деструктивные процессы, происходящие на стадии взрывного автогидролиза древесины являются определяющими в формировании комплекса свойств плитных материалов.

Количество компонентов, образующихся в процессе активации и вступающих в реакцию поликонденсации с образованием связующих веществ при прессовании плитных материалов, определяются температурой и временем выдержки в реакторе и определяют свойства плитных материалов. Немаловажными факторами, влияющими на свойства плитных материалов, будут и структурные превращения компонентов древесины, происходящие в процессе взрывного автогидролиза и при изготовлении плитных материалов.

Изучено влияние параметров прессования на поведение компонентов прессмассы, полученной взрывным гидролизом, при изготовлении плитных материалов. Показано, что прессование плитных материалов протекает: с потерей массы образцов; со снижением содержания редуцирующих веществ.

Изучено влияние параметров прессования на физико - механические свойства плитных материалов. Показано, что: с увеличением температуры и давления прессования повышается прочность плитных материалов; при росте температуры и давления прессования наблюдается рост плотности композита; с возрастанием плотности композита улучшается водостойкость древесных плит.

Проведено сравнение прочностных и гидрофобных свойств плитных материалов на основе древесины лиственницы со свойствами древесностружечных плит, выпускаемых промышленностью России. По основным показателям (прочность, гидрофобные свойства) плиты на основе древесины лиственницы обладают преимуществом перед традиционными древесностружечными плитами.

Выбраны оптимальные условия прессования плитных материалов:

- температура прессования 140°С;

- давление прессования 5,2 МПа.

Методом ТГА показано, что максимальной температурой эксплуатации плит на основе гидротермически обработанной древесины лиственницы будет 190 °С.

Показано, что по основным эколого-экономическим критериям модернизированная технологическая схема производства плитных материалов превосходит существующие в настоящее время

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Беушева, Ольга Сергеевна, Барнаул

1. Пен, Р.З. Технология древесной массы текст.: учеб. пособие для вузов/ Р.З Пен; - Красноярск : КГТА, 1997. - 220 с.

2. Лаптева, К. И. Дигидрокемпферол. Нарингенин текст. / К. И. Лаптева, Н. Г. Девятко, // Химия древесины. 1971. - №2. - С. 137 - 139.

3. Тюкавкина, Н. А. Экология человека: проблемы и состояние лечебно профилактического питания текст. / Н. А.Тюкавкина, И. А. Руленко, 10. А. Колесников // Тез. докл. 3-го междунар. Симпоз. - Москва. -1994. -С.189- 190

4. Роговин, З.А. Химия целлюлозы, текст. / З.А. Роговин // М.: Химия 1972.-520 с.

5. Никитин, Н.И. Химиия древесины и целлюлозы, текст. / Н.И. Никитин // М-Л.: АН СССР, 1962-556 с.

6. Чочиева, М.М Распределение арабиногалактана в древесине даурской лиственницы, текст. / И.П. Цветаева, М.К. Юрьева, А.Ф. Зайцева, Г.А. Петропавловский, Н.И. Никитин // Труды Института леса АН СССР. -1958.-т. 45. С. 31-49.

7. Цветаева, И.П. Хроматографическое изучение арабогалактана и других водно-экстрактивных веществ даурской лиственницы, текст. / М.К Юрьева, И.П. Цветаева // Журнал прикладной химии. - 1959. - Т. 32. Вып. 11. С. 2533-2541.

8. Тюкавкина, А. Н. Современные аспекты изучения лекарственных ' растений, текст. / А. Н Тюкавкина, А. Г. Азамазцев, И. А. Руленко // Сб. науч. тр. НИИфармации Минздрава и Медпрома РФ. 1995. - Т 34. С.30 - 46.

9. Бабакин, В.А. Продукты глубокой химической переработки биомассы лиственницы. Технологи получения и перспективы использования, текст. / В.А. Бабакин, А.А. Остроухова, С.З. Иванова // Рос. Хим. Ж. 2004. -Т. XLVI. № 3. С. 62-69.

10. Шорыгина, Н.Н. Исследование лигнина литсвенницы сибирской текст. / Н.Н. Шорыгина, В.В. Елкин // Химия древесины 1968 г. № 1. С. 143147.

11. Антонова, Г. Ф. Компоненты древесины лиственницы, текст. / Г. Ф. Антонова, Н. А. Тюкавина, // Химия древесины, №2,1983. С. 89 96.

12. Левин, Э. Д. Комплексная переработка лиственницы, текст. / Э. Д.Левин, О. Б. Денисов, Р. З.Пак // М. Лесная промышленность. 1987. С. 296 -300.

13. Capuk, А.К. Ocena higieniczno chemiczna plyt wiorowych wedlug ' zawartosci wolnego formaldehyde, tect. / A.K. Capuk // Przet. drzew. - 1993. № 2. P. 21-22.

14. Capuk, A.K. Ocena higieniczno chemiczna plyt wiorowych wedlug zawartosci wolnego formaldehyde, tect. / A.K. Capuk // Przet. drzew. 1993. № 2. P. 21-22.

15. Отлев, И.А. Интенсификация производства древесностружечных плит, текст. / И.А Отлев // М.: Лесная промышленность, 1989. 192 с.

16. Мишин, М. С. Малотоксичные смолы в производстве древесностружечных плит текст. / М. С. Мишин, В. В. Лазарева, С. Н. Булова // Деревообрабатывающая промышленность. 1987. - №6. С. 20 - 21.

17. Доронин, Ю. Г. Карбомидоформальдегидные смолы для производства малотоксичных древесностружечных плит, текст. / Ю. Г. Доронин, В. П. Кондратьев // М. ВНИПИЭИлеспром. 1987. 35 с.21. Пат. 1232479 СССР.- 1986.22. Пат. 1247291 СССР.- 1986.

18. Long, R.Y. Quebrachoholz als Quelle fur naturliche Bindemittel tect. / R.Y. Long // Adhasion. 1991. - № 5. P.37 - 39.

19. Таполцаи, Т. Композиционные материалы на основе термопластов и измельченной древесины, текст. / Т.Таполцаи, Т. Цвиковски // Химия , древесины. 1985. -№ 1. С.98-103.

20. Oksman, К. The Nature and Location of SEBS-MA Compatibilizer in Polyethylene-Wood Flour Composites, tect. / K. Oksman, H. Lindberg, A. Holmgren // Journal of Applied Polymer Science. 1998. - Vol. 69. - P.201-209.

21. English, B. Wood Fiber-Reinforced Plastics in Construction, tect. / B. English // The Use of Recycled Wood and Paper in Building Applications Proceedings № 7286.1996. P.79-81.

22. Щербаков, А.С. Технология композиционных древесных материалов. Текст. / А.С. Щербаков, И.А. Гамова, Л.В. Мельникова //' Учебное пособие для вузов. М.: Экология, 1992. 192 с.

23. Шарков, В.И. Исследования в области изучения химического состава растительного сырья и теории его гидролиза. Текст. / В.И. Шарков // Сб. тр. ВНИИгидролиз. 1967- Т. 16. С. 30-46.

24. Петри, В.Н. Лигноуглеводные древесные пластики. Текст. / В.Н. Петри, И.А. Вахрушева //М. Лесная промышленность, 1972. 73с.

25. Pat. 1824221 (USA). / Mason W.H. 1931.

26. Фенгел, Д. Древесина (химия, ультраструктура, реакции) Текст. / Д. Фенгел, Г. Вегенер // Пер. с англ. Предисл. А.А. Леоновича. М.: Лесная промышленность, 1988.-512с.

27. Гравитис, Я.А. Теоретические и прикладные аспекты метода взрывного автогидролиза растительной биомассы Текст. / Я.А. Гравитис // Химия древесины. 1987. - № 5. С.3-21.

28. Pat. 2080078 (USA). / Mason W.H., Bochm R.M., Koonce W.E. -1937.

29. Азаров, В.И. Химия древесины и синтетических полимеров Текст. / В.И. Азаров, А.В. Буров, А.В. Оболенская //Учебник для вузов. СПб.:СПбЛТА, 1999.-628 с.

30. Гравитис, Я.А. Биокомпозитная структура клеточных оболочек древесины и её разрушение взрывным автогидролизом Текст. / Я.А. Гравитис, Р.Э. Тээяэр, У .Л. Каллавус, Б.А. Андерсонс В.Г. Озоль-Калнин, А.Г.

31. Кокоревич, П.П. Эринын, Г.П. Веверис // Механика композитных материалов. 1986. № 6. - С.1039-1042.

32. Гемицеллюлозы Текст. / Дудкин М.С., Громов B.C., Ведерников Н.А., Каткевич Р.Г., Черно Н.К. // Рига: Зинатне, 1991-488 с.

33. Рязанова, Т.В. Химия древесины: Учебное пособие для студентов. Текст. / Т.В. Рязанова, Н.А. Чупрова, Е.В. Исаева // Красноярск: КГТА. 1996.358 с.

34. Евилевич, А.В. Безотходное производство в гидролизной промышленности. Текст. / А.В. Евилевич, Е.И. Ахмина, М.Н. Раскин // М. 1982.-184 с.

35. Домбург, Г.Э. Исследования компонентов древесины в процессе ее термической обработки. Текст. / Г.Э. Домбург, Т.Е. Шарапова // Химия древесины.-1984. № 1. С. 77 82.

36. Закис, Г.Ф. Высокотемпературный автогидролиз древесины. 5. Функциональный анализ березового лигнина автогидролиза. Текст. / Г.Ф. Закис // Химия древесины. 1990. - № 4. С.70-75.

37. Тээяэр, Р.Э. Изменение в фазовой структуре и комформационном состоянии компонентов древесины в процессе взрывного автогидролиза. Текст. / Р.Э. Тээяэр, Я.А. Гравитис, П.П. Эринын // ДАН 1986. - Т. 288. №4. - С.932 - 935.

38. Marchessault, R.H. The wood explosion process: characterization and uses of lignin cellulose product Wood andagricultural residues. Research on use for ■ feed, fuels and chemicals. Tect. / R.H. Marchessault, S.L. Malhorta // N.Y.I983. -P. 401-413.

39. Dekker, R.F.H., Enzymatic saccharification of sugar-cane bagasse pretreated by autohydrolysis-steam expolosion. Tect. / R.F.H. Dekker, A.F.A. Wallis // Biotechnol. And Bioengng. 1983. Vol. 25, № 12. -P. 3027-3048.

40. Puri, V.P. Effect of crystallinity and degree of polymerization of cellulose on enzymatic sacharization. Tect. / V.P. Puri // Biotechnol. And Bioengng.-1984.-Vol. 26, № 10.-P. 1219-1222.

41. Overend, R.P. Fractionation of lignocellulosics by steam-aqueous pretreatments Tect. / R.P. Overend, E.Chornet // Phil. Trans. Roy. London. Vol. A321.-P. 523-536.

42. Юкна, А. Д. Технология экспериментального производства твердых плит из химически модифицированных опилок. Текст. / А.Д. Юкна, Я.Т. Аболиньш, В.И. Мужиц // Рига, «Зинатне». 1970. С. 121 123.

43. Никитин, В.М. Теоретические основы делигнификации. Текст. / В.М. Никитин // М.: Лесная промышленность, 1981. 296с.

44. Barde, М.С. Aspen pulping: a comparison of Stake explosion and conventional chemi-mechanical pulping processes. Tect. / M.C. Barde, B.V. Kokta, H.C. Lavallee. // Montread Pap. Assoc. Techn. Sec., 1989. P.363-373.

45. Полманис, А.Г. Высокотемпературный автогидролиз древесины. Текст. / А.Г. Полманис, Д.А. Калейне, П.П. Эриньш // Химия древесины. 1990. № 3. С.123 127.

46. Закис, Г.Ф. Выделение березового лигнина автогидролиза. Текст. / Г.Ф.Закис, П.П. Эриньш, Д.А. Калейне, Г.В. Кузмане, Б.Я. Нейберте, Б.А. Андерсонс // Химия древесины. 1990. - № 4. С.63-69.

47. Закис, Г.Ф. Высокотемпературный автогидролиз древесины. 5. Функциональный анализ березового лигнина автогидролиза Текст. / Г.Ф. Закис, П.П. Эриньш, Б.Я. Нейберте, С.В. Хохолко // Химия древесины. 1990. № 4. С.70-75.

48. Marchessault, R.H. Characterization of aspen exploded wood lignin. Tect. / R.H. Marchessault, S. Coulombe, H. Morikawa, D. Robert // Canad. J. Chem. 1982. - Vol. 60. № 18. P.2372-2382.

49. Тээяэр, Р.Э. Релаксационное исследование методом ЯМР 13С высокого разрешения в твердой фазе суперсеточной структуры древесины до и после взрывного автогидолиза. Текст. / Р.Э. Тээяэр, Э.Т. Липпмаа // Химия древесины. 1985. - № 6. С.105 - 107.

50. Kokta, В. Steam explosion pulping (SEP) of spruce and aspen. Tect. / B. Kokta, A. Ahmed, J.J. Garceau, F. Carrasco // Montreal, 1992. P.91-105.

51. Barbe, M.C. A comparison of stake explosion and conventional chemi-mechanical pulping processes. Tect. / M.C. Barbe, B.V. Kokta, H.C. Lavallee // Pulp. And Pap. Can. 1990.-91. № 12. - P. 142-144,146-151.

52. Ben, J. Effect of chemical pretreatment on chemical characteristics of steam explosion pulps of aspen. Tect. / J. Ben, B.V. Kokta, J. Doucet, S. Kaliaguine // J. Wood Chem. And Technol. 1993. - 13, № 3. - P.349-369.

53. Скурыдин, Ю.Г. Строение и свойства композиционных материалов, полученных из отходов древесины после взрывного гидролиза. Текст. / Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Барнаул // 2000. С. 29-34.

54. Оболенская, А.В. Лабораторные работы по химии древесины и целлюлозы. Текст. / А.В. Оболенская, З.П. Ельницкая, А.А. Леонович // М.: Экология. 1991.-321 с.

55. Закис, Г.Ф. Методы определения функциональных групп лигнина. Текст. / Г.Ф. Закис, Л.Н. Можейко, Г.М. Телышева // Рига, «Зинатне». 1975. , 176 с.

56. Методы органической химии. Текст. / ГНТИ Москва 1963 Т. II. 1032 с.

57. Тарнопольский, Ю.М. Методы статических испытаний армированных пластиков. Текст. / Ю.М. Тарнопольский, Т.Я. Кинцис // М.: Химия. 1981.-272с.

58. Перепечко, И.И. Введение в физику полимеров. Текст. / И.И. Перепечко // М.: Химия. 1978. 312с.

59. Перепечко, И.И. Акустические методы исследования полимеров Текст. / И.И. Перепечко // М.: Химия. 1973. 295с.

60. Малкин, А.Я. Методы измерения механических свойств , полимеров. Текст. / А.Я. Малкин, А.А. Аскадский // М.: Химия. 1978. 336с.

61. Насонов, А.Д. Исследование влияния пространственной сетки на вязкоупругие свойства аморфных полимеров низкочастотным акустическим методом. Текст. / А.Д. Насонов Дисс. на соиск. уч. ст. к. физ.-мат. наук. // Калинин. 1979.-208с.

62. Шашилов, А.А. Анализ структуры древесной целлюлозы. Текст. / А.А. Шашилов, М.А. Иванов // Субмикроскопическое строение древесины и его роль в процессах делигнификации. Тезисы докладов. Рига. 1983. С. 107112.

63. Казицина, JI.A. Применение УФ, ИК, ЯМР и масс-спектроскопии в органической химии. Текст. / J1.A. Казицина, Н.Б. Куплетская // М.: Изд-во Московского университета. 1979. 240 с.

64. Полманис, А.Г. Высокотемпературный автогидролиз древесины. 2. Термолитические потери и состав неконденсируемых газов Текст. / А.Г. Полманис, Д.А. Калейне, П.П. Эринып // Химия древесины. 1990. № 3. С.128 -130.

65. Teeaar, R. 13С MASS NMR of steam explosion-treated wood and its major constituents. Tect. / R. Teeaar, I. Gravitis, B. Andersons, E.Lippmaa // Teubner's Texte zur Physic. 1986. Bd. 9. P.240-249.

66. Наука и молодежь». Секция «Химические технологии» Алт. гос. тех. ун-т им. И.И. Ползунова. Барнаул: Изд-во АлтГТ, 2003. - С.37 - 38.

67. Беушева, О.С. Структурные исследования целлюлозы в модифицированной древесине Текст. / О.С. Беушева, Н.П. Мусько, М.М. Чемерис // Ползуновский вестник. Общая химия и экология. 2006. № 2 -1. С.134- 136.

68. Гравитис, Я.А. Теоретические и прикладные аспекты метода взрывного автогидролиза растительной биомассы // Химия древесины. 1987. № 5. С.3-21.

69. Полманис, А.Г. Высокотемпературный автогидролиз хвойной ' древесины. Текст. / Д.А. Калейне, П.П. Эриныи // Химия древесины. 1990. № 7. - С.34 -39.

70. Никитин, В.М. О роли гемицеллюлоз в процессе сульфитной делигнификации древесины Текст. / В.М. Никитин // Химия древесины. -1971. № 8. С.79-81.

71. Беушева, О.С. Роль легкогидролизуемых полисахаридов древесины лиственницы в процессе изготовления плитных материалов Текст. / О.С. Беушева, Н.П. Мусько, М.М. Чемерис // Журнал прикладной химии.-2006. Т. 79. Вып. 2. С.340 - 342.

72. Щербаков, А.С. Технология композиционных древесных материалов Текст. / И.А. Гамова, JI.B. Мельникова // М.: Экология, 1992. -190 с.

73. Бертенев, Г.М. Физика полимеров. Текст. / Г.М. Бертенев, С.Я. Френкель // Л.: Химия. 1990. 432 с.

74. Шахзадян, Э.А. Температурные переходы в древесине и ее компонентах Текст. / Э.А. Шахзадян, Ю.П. Квачев, B.C. Папков // Высокомолекулярные соединения. 1992. Т.34 (А). № 9. С.3-14.

75. Якобсон, М.К. Температурные переходы целлюлозы, природа температурных переходов в полимерах Текст. / М.К. Якобсон, П.П. Эринын // Химия древесины. 1981. № 3. С. 3-14.

76. Startsev, O.V. Physical Properties and Molecular Mobility of New Wood Composite Plastic «Thermobalite» Tect. / O.V. Startsev, B.N. Salin, Yu.G.

77. Skuridin, R.M. Utemesov, A.D Nasonov 11 Wood Science and Technology. 1999. V.33. № 1.-P.73-83.

78. Шахзадян, Э.А. Динамические механические свойства некоторых пород древесины Текст. / Э.А. Шахзадян, Ю.П. Квачев B.C. Папков // ВМС. 1994, серия А. Т. 36. № 8. С. 1298-1303.

79. Кожухар, В.М. Практикум по экономике природопользования. Текст. / В.М. Кожухар // М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К». 2005. 208 с.

Информация о работе

Беушева, Ольга Сергеевна
кандидата технических наук
Барнаул, 2006
ВАК 25.00.36

Диссертация

Ресурсосберегающая технология переработки отходов древесины лиственницы - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы