Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Закон'
Ustawa Rzeczypospolitej Polskiej o zmianie ustawy o pomocy panstwa w splacie niektorych kredytow mieszkaniowych, udzielaniu premii gwarancyjnych oraz...полностью>>
'Рабочая программа'
Рабочая программа учебной дисциплины «Электронная техника» составлена на базе примерной программы дисциплины «Электронная техника» в соответствии с т...полностью>>
'Документ'
Проблема социального неравенства перед лицом смерти в некотором смысле больная проблема современного западного общества, и публикации на эту тему зан...полностью>>
'Документ'
«НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБУЧЕНИИ ИНОСТРАННЫМ ЯЗЫКАМ КАК ФАКТОР ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ОБРАЗОВАНИЯ И ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ КОМПЕТЕНЦИИ В УСЛОВИЯХ ПЕРЕХОДА НА 12-ЛЕТНЕ...полностью>>

Описание зарубежных и российских экспериментов по изучению свойств древесины, подвергнутой высокотемпературной обработке по сравнению с необработанной древесиной содержание Об изучении свойств термообработки древесины в Европе

Главная > Документ
Сохрани ссылку в одной из сетей:

Изменения параметров в процентах по отношению к первоначальным параметрам до погружения в воду:

Образцы

Длина

Ширина А

Ширина В

Толщина А

Толщина В

Вес, г

Сосна р1

0,0%

0,3%

0,3%

0,7%

0,7%

1%

Сосна р 2

0,1%

1,1%

1,4%

0,9%

0,5%

5%

Ель р1

-0,2%

0,4%

0,4%

0,9%

0,9%

1%

Ель р2

1,0%

0,8%

0,2%

0,9%

0,9%

0%

Ясень

0,0%

0,7%

0,6%

-0,5%

0,0%

5%

Сосна 1

0,0%

4,8%

5,3%

6,5%

5,4%

13%

Сосна 2

0,0%

3,1%

3,7%

8,2%

5,9%

14%

После 6 часов сушки при комнатной температуре физические размеры термообработанных образцов остаются увеличенными на 0,3-1%, при этом нетермообработанных – на 4-8%, т.е. можно сделать пятый вывод, что термообработанное дерево за 6 часов «сбросило» как минимум половину дополнительного объема, приобретенного во влажной среде, а нетермообработанное за 7 часов остается увеличенным на те же 4-8%, т.е. термообработанное дерево обладает способностью быстрого восстановления объема.

По параметру влажности видно, что за 6 часов термообработанное дерево также «сбросило» половину приобретенной влажности (при этом надо иметь ввиду, что этот «сброс» влажности происходит на общем фоне влажности термообработанного дерева 8-10% - обычное дерево имея такую влажность ее «сбросит» как минимум за 1-2 неделю), т.е. можно сделать шестой вывод: термообработанное дерево в десятки раз более чем обычное дерево обладает способностью «сброса» избыточной влажности.

Эксперимент № 2 (термообработанный дуб и необработанный дуб в воде 3 недели)

Для целей эксперимента в две банки с водой были помещены одним концом две заготовки из дуба – одна термообработанная (Дуб Р - справа), другая – не термообработанная (Дуб). Наблюдение за размерами и физической средой велось 3 недели.

Параметры образца

Начальные данные

Через 1 неделю

Через 2 недели

Через 3 недели

Ширина (дуб Р)

54

54

54

54

Ширина (дуб)

54

56

56,5

57

Вода (дуб Р)

Через 15 минут приобрела очень светлый янтарный оттенок

Цвет стал чуть более насыщенным, вода абсолютно прозрачна

Цвет и прозрачность не изменились

Цвет и прозрачность не изменились

Вода (дуб)

Через 15 минут приобрела выраженный желтый оттенок

Цвет стал темно-желтым, вода мутная

Вода стала еще более темной и мутной, появились взвеси

Вода мутная, наполнена взвесями в виде слизистых хлопьев

Вид (дуб Р)

-

После высыхания приобрел начальный вид

После высыхания приобрел начальный вид

После высыхания приобрел начальный вид

Вид (дуб)

-

После высыхания прожилки остались темными

После высыхания прожилки имеют явно выраженную структуру

После высыхания весь погруженный ранее конец имеет грязно-черный вид с признаками гнили, явно видно поражение грибком

На фото – состояние воды через 1 неделю (справа – вода, в которой стоит термообработанный образец).

Таким образом, можно сделать седьмой вывод: термообработанное дерево сохраняет стабильность объемов, свои свойства и внешний вид также и при длительном воздействии влажной среды и абсолютно не подвержено гниению.

Резюмируя вышесказанное, можно выделить основные свойства термообработанного дерева, отличающие его от обычного дерева при контакте с влажной средой:

  1. Термообработанное дерево набирает воду в 3-4 раза меньше, чем нетермообработанное.

  2. Сброс избыточной влажности у термообработанного дерева происходит в десятки раз быстрее, чем у нетермообработанного.

  3. Набирая воду, термообработанное дерево набухает и увеличивает свои объемы в 6-10 раз меньше, чем нетермообработанное.

  4. При высыхании термообработанное дерево быстро восстанавливает свои первоначальные размеры.

  5. Даже находясь при длительном воздействии воды, термообработанное дерево сохраняет максимальную влажность 8-10%, что соответствует влажности обычного сухого дерева.

  6. При сверх-длительном воздействии влаги термообработанное дерево изменяет свои размеры в 3-4 раза меньше, чем нетермообработанное, при этом не гниет и не теряет свой внешний вид.

  7. Благодаря тому, что поверхность термообработанного дерева не пористая, а плотная, то это существенно снижает способность термообработанного дерева впитывать влагу из воздуха, т.е. термообработанное дерево обладает способностью отталкивать воду без дополнительной обработки.

ЭКСПЕРИМЕНТ № 3

ИЗУЧЕНИЕ ДИНАМИКИ ПОГЛОЩЕНИЯ И ИСПАРЕНИЯ ВОДЫ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ НАХОЖДЕНИИ ОБРАЗЦОВ В ВОДЕ

Длительность эксперимента – 15 суток

Лаборатория Инновационной корпорации «Корина» г. Пущино, Московской области.

Результаты:

ЭКСПЕРИМЕНТ № 4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАВНОВЕСНОЙ ВЛАЖНОСТИ ОБРАЗЦОВ

Лаборатория Инновационной корпорации «Корина» г. Пущино, Московской области.

Метод измерения: образцы, находящиеся долгое время в естественных условиях при влажности воздуха 50-60% взвешивались, затем в печи выпаривалась влага при температуре 110-120 градусов Цельсия, затем снова взвешивались. Точности измерений – 0,1%.

Результаты:

  • Дуб сильнообрабонанный – 4,3%

  • Береза сильнообработанная – 5,6%

  • Береза слабообработанная – 7,1%

Изучение ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ свойств и стойкости термообработанной древесины к БИОЛОГИЧЕСКИМ ПОРАЖЕНИЯМ

Даниель Дироль (*) и Рене Гийонне (**)

(*) Центр технической древесины и мебели, F – 75012 Париж

(**) Горный институт – F – 42000 Сан Этьен

Резюме

Тесты проводились на трех основных видах древесины (тополь, пихта, ель). Пробные образцы древесины, термообработанной при разных температурах, были подвергнуты воздействию базиодимицитных грибов. Результаты эксперимента оказались ошеломляющими. Это очень интересное качество можно с успехом использовать для повышения длительности использования оригинально не устойчивых к биологическим воздействиям материалов.

  1. Введение

Процедура ретификации древесины была разработана Горным институтом в Сан-Этьен в течение десяти последних лет. Она представляет собой термическую обработку при 200º - 260º С в ненасыщенной кислородом атмосфере. Обработка объединяет цепь физических, механических и химических преобразований древесины, придающих обрабатываемому материалу уникальную долговечность.

Древесина представляет собой сложный материал по разнородности своих элементов, их анизотропности, гидроскопичности и биологическим характеристикам. При специальной термической обработке, ретификации, которая заключается в облегченном низкотемпературном пиролизе (200º - 260º С), ее способность к абсорбации влаги значительно снижается, улучшается стабильность объемов и повышается сопротивляемость к поражению микроорганизмами.

Определение «ретифированная древесина» подразумевает материал, получившийся в результате ретификации натуральной древесины, то есть в результате химической трансформации (создание новых связей) на молекулярном уровне: компоненты древесины кристаллируются. Этот термический процесс протекает в специфических условиях давления, температуры и при точно заданном уровне температуры.

  1. Исследование физико-химических процессов ретификации.

Во время высокотемпературной обработки, часть воды, находящейся в древесине экстрагируется. В этих условиях и в инертной атмосфере выделяются моноксиды и диоксиды углерода, что приводит к изменению составляющих древесины. Это сложный и многогранный процесс термической обработки древесины, который приводит к многочисленным реакциям, проходящим на разных этапах обработки. Тем не менее, реальный контроль за температурой, длительностью, давлением газа и атмосферой охлаждения облегчает реакцию термоконденсации определенных компонентов внутренней структуры древесины без потери главных составляющих (целлюлозы и лигнина).

Хорошо известно, что древесина состоит из целлюлозы, лигнина и полуцеллюлозных остатков. Другие составляющие присутствуют в малых количествах по сравнению с вышеуказанными основными. Легнин, в меньшей степени, целлюлоза и полуцеллюлозные остатки представляют собой сложные полимеры с хрупкими химическими связями, разрушающимися при температуре 250º С.

Результаты анализов над ретифированной и натуральной древесиной представлены в таблице 1.

Таблица 1: Физико-химический анализ натуральной и ретифированной древесины:

Пихта

Натуральный

Обработка 1

Обработка 2

Простой анализ

С%

О%

Н%

49,06

44,96

6,22

53,62

40,44

5,93

54,34

39,29

5,91

Остатки

8,51

14,97

8,4

Лигнин

23,93

32,69

39,07

Пентозан

8,76

2,9

2,56

Ель

Натуральный

Обработка 1

Обработка 2

Простой анализ

С%

О%

Н%

50,47

43,85

6,21

53,62

40,06

5,88

55,10

38,40

5,82

Остатки

14,72

12,70

8,02

Лигнин

26,06

34,97

40,59

Пентозан

8,48

3,81

2,49

Тополь

Натуральный

Обработка 1

Обработка 2

Простой анализ

С%

О%

Н%

47,47

46,83

6,26

Остатки

2,63

4,89

9,21

Лигнин

20,53

36,2

25,44

Пентозан

17,25

16,28

11,54

Эти результаты подчеркивают следующее:

Основной состав сильно варьируется в зависимости от длительности обработки. Ясно видно, что при термической обработке древесина подвергается химическим трансформациям: содержание кислорода и водорода резко уменьшается, по сравнению с углеродом. Эта трансформация лигно-целлюлозных материалов приводит к изменению определенных характеристик. Древесина становиться намного более влагоустойчивой, во время первых минут ретифирования материал отдает 4% влаги во внешнюю атмосферу. Сокращение веса объясняется тем, что вода, содержащаяся в трещинах производных пентозана (полуцеллюлозе) обеспечивает стабильность размеров.

Таблица 2 предлагает сравнение максимального процентного изменения по глубине, радиусу, касательной и объему между ретифированной и натуральной древесиной.

Таблица 2 . Среднее отношение замеров ретифированной и натуральной древисины.

Процентное отношение

Пихта

Радиальный

Касательный

Объемный

Натуральная

5,46

11,17

17,60

Обработка 1

1,99

3,51

5,79

Обработка 2

1,73

2,84

4,81

Процентное отношение

Ель

Радиальный

Касательный

Объемный

Натуральная

2,47

7,05

10,51

Обработка 1

1,44

4

5,68

Обработка 2

1,09

2,66

3,95

Процентное отношение

Тополь

Радиальный

Касательный

Объемный

Натуральная

5,3

11,22

17,75

Обработка

2,47

4,69

7,49

Стабильность размеров появляется благодаря полимерам фурфурала, получившимся в результате разрушения сахаров, которые менее гидроскопичные, чем гемоцеллюлоза.

3. Улучшение устойчивости к биологическим поражениям.

Для проверки улучшения долговечности материала были протестированы (тест Бравери 1979) три основных образца ретифированного материала.

В процессе тестирования проверялась устойчивость к следующим грибковым поражениям:

  • Coriolus Versicolor,

  • Gloeophyllum trabeum,

  • Coniophora puteana.

Образцы древесины тополя также тестировались на устойчивость к культуре Chaetomium globosum Kunze.

12 образцов (30х10х5 мм) ретифированной древесины были помещены в контейнеры с культурами грибков на 6 месяцев. В то же время в аналогичные условия были помещены образцы необработанной древесины.

Таблица 3 Результаты полученные при тестировании образцов пихты (2 обработки ретификации)

Обработка 1

Обработка 2

Ретифированные образцы

Контрольные образцы

Ретифированные образцы

Контрольные образцы

РМ%

Н%

РМ%

Н%

РМ%

Н%

РМ%

Н%

Coniophora

Puteana

0

52

22,04

60

0,68

54

23,81

60

Gloephyllum

trabeum

0

33

15,01

114

0,02

31

18,3

89

Coriolus

versicolor

0,04

76

16,13

162

0,06

98

16,21

150

Таблица 4 Результаты полученные при тестировании образцов ели (2 обработки ретификации)

Обработка 1

Обработка 2

Ретифированные образцы

Контрольные образцы

Ретифированные образцы

Контрольные образцы

РМ%

Н%

РМ%

Н%

РМ%

Н%

РМ%

Н%

Coniophora

Puteana

0

59

36,02

75

0

50

34,76

73

Gloephyllum

trabeum

0,28

40

0

101

0,6

28

0

95

Coriolus

versicolor

0,23

53

8,76

224

0,58

40

9,92

210

Таблица 5. Результаты полученные при тестировании образцов тополя (обработка ретификации, при температуре 250 С в течение 20 мин)

Обработка 1

Обработка 2

Ретифированные образцы

Контрольные образцы

Ретифированные образцы

Контрольные образцы

РМ%

Н%

РМ%

Н%

РМ%

Н%

РМ%

Н%

Coniophora

Puteana

0,4

29

31,8

117

0,2

35

46,2

142

Gloephyllum

trabeum

0,4

30

37,7

61

0,3

54

35

73

Coriolus

versicolor

0,1

36

40,7

156

0,0

74

37,9

187

Комментарии

  • Во всех случаях, потери массы образцами ретифированной древесины значительно меньше 1%.

  • Образцы показали устойчивость к биологическим поражениям в соответствии с нормативами, кроме образцов ели при поражении культурой G. Trabeum, возможно у данного вида древесины уровень влажности слишком высок.

  • Во всех случаях, влажность ретифированной древесины была намного меньше, чем натуральной древесины, этот факт является особенно важным для образцов тополя

  • Образцы тополя не были затронуты процессами гниения

Заключение

Ретификация придает обработанной древесине необычайную устойчивость к биологическим поражениям. Низкий уровень влажности всех образцов ретифированной древесины повлиял на улучшение этой характеристики, так как уровень абсорбции воды древесиной значительно снижается. Несмотря на то, что уменьшается содержание гемоцеллюлозы, возможности для развития разрушительных процессов намного меньше, чем в натуральной древесине.

Это увеличение долговечности становиться возможным из-за химических и физических изменений древесины во время обработки. Это говорит о том, что новый материал обладает интересными качествами.

После обработки древесины устойчивость древесины к биологическим поражениям становиться выше в 10-15 раз. Это открывает широкие перспективы для использования образцов мягкой древесины во внешних условиях.



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Российская академия наук (3)

    Тезисы
    В сборнике представлены тезисы докладов VIE Междуна­родной конференции «Биоантиоксидант». Отражены основные достижения в области синтеза, механизма действия и практическо­го использования биоантиоксидантов в медицине, сельском хозяй­стве,
  2. Тезисы докладов ХХXVII самарской областной

    Тезисы
    12 апреля 1961 года навечно вошло в историю нашей Родины, в историю всего человечества. В этот день космический аппарат со старшим лейтенантом, ставшим в этот день майором, Юрием Гагариным на борту совершил полет вокруг земного шара
  3. 19 0000 8 продукция электродной и твердосплавной промышленности

    Документ
    01 2 ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ, ТЕПЛОЭНЕРГИЯ, ВОДА, ЛЕД, ХОЛОД02 4 НЕФТЬ, НЕФТЕПРОДУКТЫ, ГАЗ03 6 УГОЛЬ, ПРОДУКТЫ ПЕРЕРАБОТКИ УГЛЯ, ТОРФ И СЛАНЦЫ ГОРЮЧИЕ04 зарезервировано05 зарезервировано06 зарезервировано07 3 СЫРЬЕ РУДНОЕ, НЕРУДНОЕ, ВТОРИЧНОЕ ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ
  4. Особенности структуры опаловых фотонных кристаллов

    Документ
    Фотонные кристаллы – это материалы с пространственно-периодической структурой, характеризующиеся изменением коэффициента преломления в масштабах, сопоставимых с длинами волн света видимого и ближнего инфракрасного диапазонов.
  5. Учебное пособие Санкт-Петербург Издательство спбгпу 2003

    Учебное пособие
    В учебном пособии изложены основы технологий материального производства (черной и цветной металлургии, термической обработки металлов, прокатного и литейного производства, обработки металлов давлением и др.

Другие похожие документы..