Systems. Methods. Technologies 3 (43) 2019

Системы Методы Технологии. Н.П. Плотников и др. Совершенствование технологии … 2019 № 3 (43) с. 100-104 101 ры сырьевой базы, в том числе за счет отходов сопут- ствующих производств. Отходы деревообработки и лесозаготовок могут быть полноценным сырьем при условии правильной организации технологического процесса их переработки. Различные авторы [1–8] указывают на возможность использования в производстве древесностружечных плит (ДСтП) следующих отходов: стружки (отходы деревообработки на станках), опилок (отходы лесопи- ления и деревообработки), щепы, изготовленной из тонкомерных деревьев и сучьев, кусковых отходов ле- сопиления и деревообработки, отходов при производ- стве шпона и т. д. На указанные виды сырья накладываются ограниче- ния по качеству согласно ОСТ 13-200-85 «Дрова для гид- ролизного производства и изготовления плит», ОСТ 13- 28-74 «Горбыль деловой хвойных пород», ГОСТ 15815-83 «Щепа технологическая. Технические условия». В перспективе намечается дальнейшее увеличение доли технологической щепы из отходов лесопиления и деревообрабатывающих производств, опилок, стружки- отходов, а также лесосечных отходов. Подобная тен- денция к рациональному использованию сырья наблю- дается и за рубежом. Методы исследования. Целью проведенных иссле- дований является поиск путей улучшения физико- механических показателей ДСтП без увеличения себе- стоимости с одновременным расширением сырьевой базы за счет применения отходов сопутствующих про- изводств. Предприятие, на котором проводились нижеуказан- ные исследования, в условиях территориальной близо- сти лесопильных и оцилиндровочных производств имеет возможность разумной замены части сырья на опилки и стружку-отходы, которые дешевле в несколь- ко раз [9–11]. Добавление опилок в состав основного сырья ока- зывает влияние как на физические, так и на механиче- ские характеристики ДСтП. Изделия из опилок, как правило, не требуют дополнительной операции шли- фования, так как чистота их поверхности значительно выше, чем чистота поверхности изделий из других ви- дов древесных отходов [12–14]. Кроме того, опилки — это сырье, не требующее до- полнительного измельчения, в отличие от кусковых отходов или стружки. Все эти положительные качества опилок как сырья создают технические и экономиче- ские предпосылки для организации их рационального использования в промышленных масштабах [15–17]. Опилки от продольной распиловки круглой древе- сины на лесопильной раме (имеют форму, близкую к кубической) первоначально подвергались сепарации. В технологии применялась фракция 4/2. Зависимость прочностных показателей от содержа- ния опилок показана на рис. 1 и 2. Как видно на рис. 1 и 2, функции зависимости прочностных параметров при введении опилок имеют экстремум в диапазоне 10–20 %. Содержание опилок в указанном диапазоне повышает прочность на изгиб благодаря тому, что мелкие частицы, обладая большей удельной поверхностью, а, следовательно, и большей поверхностной энергией, определяющей восприятие связующего древесиной, принимают в 1,5 раза больше связующего. Прочность наружных слоев, определяемая параметром статического изгиба, таким образом, по- вышается, увеличивается вероятность клеевых контак- тов и их количество, что и обеспечивает хорошую прочность при изгибе. Рис. 1. Зависимость прочности при статическом изгибе образцов ДСтП от содержания опилок в составе щепы марки ПС Рис. 2. Зависимость прочности при растяжении перпендику- лярно пласти образцов ДСтП от содержания опилок в составе щепы ПС Некоторое увеличение прочности при растяжении перпендикулярно пласти в описываемом диапазоне можно объяснить уменьшением содержания пустот во внутреннем слое, определяемом параметрами разры- вов, содержание которых в плитах достигает 35 %. Дальнейшее резкое снижение прочностных пара- метров древесностружечных плит объясняется сле- дующим образом. Как известно, большое значение при производстве материалов и изделий имеет коэффици- ент гибкости, выражаемый отношением длины древес- ных частиц к их толщине. При обмере коэффициент опилок составляет менее 2,5, что в 10–20 раз ниже, чем у специально резаной стружки. К тому же, при распиле древесины на лесопильной раме образуется определен- ное количество частиц, имеющих больший размер не вдоль, а поперек волокон, что, в конечном счете, спо- собствует снижению прочности плит. R 2 = 0,9202 0,24 0,28 0,32 0,36 0,4 0,44 0,48 0 5 10 15 20 25 30 Содержание опилок в составе щепы ПС, % Предел прочности при растяжении перпендикулярно пласти, МПа R 2 = 0,9829 13 14 15 16 17 18 19 20 0 5 10 15 20 25 30 Содержание опилок, % Предел прочности при статическом изгибе, бе, МПа а