Кафедра ТДКМ

Наукова діяльність кафедри

Наукова робота кафедри технології деревинних композиційних матеріалів, целюлози та паперу спрямована на створення нових деревинних композитних матеріалів та розроблення технологій їх виготовлення, удосконалення технологій виготовлення деревинних композитів, модифікування деревини і деревинних матеріалів, розроблення та модифікування клейових композицій для деревинних композитів.

СТВОРЕННЯ НОВИХ ДЕРЕВИННИХ КОМПОЗИТНИХ МАТЕРІАЛІВ ТА РОЗРОБЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЙ ЇХ ВИГОТОВЛЕННЯ

• Створення композитних матеріалів плоского пресування на основі деревини та вторинних термопластів і розроблення технології їх виготовлення
(П.А.Бехта, П.В.Лютий).
В Україні щорічно утворюється близько 12,7 млн. тонн полімерних відходів і не задіяні близько 4,6-5,2 млн. м3 деревинної технологічної сировини, яка може перероблятися шляхом виготовлення деревинних композитних матеріалів. На основі теоретичних і експериментальних досліджень отримано композиційний плитний матеріал з деревинних відходів і термопластичних полімерів методом плоского пресування. Розроблено рецептури та режимні параметри його виготовлення. На основі напрацювань Лютим П.В. захищена кандидатська дисертаційна робота на тему: «Закономірності впливу технологічних параметрів на властивості композиційних матеріалів із деревинних відходів і термопластичних полімерів» (керівник П.А. Бехта).
• Розроблення технології виготовлення стружкових плит на основі соломи
(П.А. Бехта, Р.Г. Салабай, Р.О. Козак).
Нестача деревинних ресурсів заставляє виробників деревинних плит шукати і залучати альтернативну сировину. В Україні є значні запаси злакової соломи й саме вона може вважатися найперспективнішою сировиною для виробництва плит. На кафедрі розроблено способи і технологічні основи виробництва деревинно-солом’яних плит. Отримано деревинно-солом’яні плити за технологією виробництва стружкових плит. Салабаєм Р.Г. захищена кандидатська дисертаційна робота на тему: «Закономірності впливу технологічних параметрів на властивості деревинно-солом’яних плит» (керівник П.А. Бехта).
• Розроблення технології виготовлення фанери на основі термопластичних полімерів
(П.А.Бехта, І.І.Кусняк).
Використання плівкових клеїв спрощує технологію виробництва фанери. Однак, плівки на основі термореактивних клеїв дорогі. Запропоновано використання термопластичних полімерних плівок на основі поліетилену високого тиску як клею у виробництві фанери. Експериментально підібрано товщину ПЕВТ плівки для склеювання шпону. Розроблено технологічний процес підготовки пакета шпону до склеювання. Визначено технологічні параметри пресування фанери на основі ПЕВТ плівок.
• Створення композитних матеріалів на основі відходів виробництва паперу та волокнистих плит
(П.А. Бехта, О.О. Шепелюк, І.І. Салабай)
Використання мелеси і скопу дозволяє утилізувати численні відходи у виробництві волокнистих плит і целюлозно-паперового виробництва. Запропоновано використовувати мелесу як наповнювач до карбамідоформальдегідної смоли у виробництві фанери, а скоп у виробництві скопбетону.

УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЙ ВИГОТОВЛЕННЯ ДЕРЕВИННИХ КОМПОЗИТІВ

• Удосконалення технології виготовлення стружкових плит
(П.А. Бехта, Р.О. Козак)
Без знань про структуротворення стружкових плит неможлива науково обґрунтована побудова технології і пошук шляхів інтенсифікації процесу, розробка надійних методів розрахунку для проектування нового і експлуатації існуючого обладнання. На основі теоретичних і експериментальних досліджень описано структурні параметри стружкових плит, запропоновано математичні моделі визначення механічних показників цих плит, розраховано оптимальні значення режимних параметрів їх виготовлення. За результатами роботи Козаком Р.О. захищена кандидатська дисертаційна робота «Прогнозування міцності та обґрунтування оптимальних параметрів процесу пресування деревинностружкових плит» (керівник П.А. Бехта) та Бехтою П.А. докторська дисертаційна робота «Науково-технічні основи виготовлення стружкових плит з заданою структурою та властивостями».
• Удосконалення технології виготовлення волокнистих плит
(П.А. Бехта, М.М. Копанський)
Розкрій волокнистих плит дисковими пилками є енергомістким, з втратами матеріалу й зниженням якості поверхні крайок. Запропоновано розкрій волокнистих плит здійснювати дисковими ножами. Обґрунтовано геометричні параметри дискових ножів, визначено режимні параметри такого розкроювання. На основі досліджень Копанським М.М. захищено кандидатську дисертаційну роботу «Обґрунтування режимів розкроювання волокнистих плит дисковими ножами» (керівник П.А. Бехта).
• Удосконалення технології виготовлення фанери
(П.А. Бехта, О.Є. Серган, О.І. Бринь)
Властивості лущеного шпону з різних порід деревини суттєво різняться. Використання вільхового шпону для виробництва фанери вимагає коректування режимів у технологічному процесі її виготовлення. На основі теоретичних і експериментальних досліджень визначені режимні параметри пресування фанери з можливістю комбінування в пакеті вільхового і березового шпону.
Використання фанери без вогнезахисного оброблення обмежується протипожежними нормами будівельного проектування. Виготовлення ж вогнетривкої фанери за технологією вогнезахисту деревини є малоефективним. Кафедрою запропоновано композицію антипірену, режими просочування лущеного шпону та пресування фанери, які дали змогу перевести фанеру з групи матеріалів підвищеної горючості у групу матеріалів важкозаймистих. Дослідження висвітлені в кандидатській дисертаційній роботі О.І. Бринь «Підвищення вогнестійкості виробів із шпону» (керівник П.А. Бехта).

МОДИФІКУВАННЯ ДЕРЕВИНИ І ДЕРЕВИННИХ МАТЕРІАЛІВ

• Модифікування поверхні шпону з метою покращення властивостей фанери
(П.А. Бехта, О.О. Шепелюк, Д.В. Тимик)
Механічна дія на шпон перед нанесенням на нього клею змінює властивості його поверхні. Запропоновано принципово новий спосіб механічного активування поверхні лущеного шпону методом прокатування перед нанесенням на нього клею. Розроблено режими прокатування шпону та склеювання фанери з нього. Запропоновано конструкції верстатів для нанесення клею на шпон, в яких передбачено його прокатування. На основі проведених досліджень з механічного модифікування шпону Шепелюком О.О. захищена кандидатська робота на тему: «Закономірності впливу прокатування шпону на фізико-механічні властивості фанери» (керівник П.А. Бехта).
В процесі сушіння шпону та в період до нанесення на нього клею на поверхні шпону утворюється інактивований шар з екстрактивних речовин, пилу й різного роду забруднень, що перешкоджає утворенню якісного адгезійного контакту між деревиною та клеєм і який може бути усунутий хімічним модифікуванням поверхні шпону. Встановлено вплив різного класу модифікувальних речовин на властивості поверхні шпону й виготовленої з модифікованого шпону фанери. Визначено витрати і концентрації модифікувальних речовин для подолання негативного впливу інактивованого шару на склеювання фанери, що дало змогу зменшити витрату клею й покращити механічні показники фанери. На основі проведених досліджень з хімічного модифікування шпону Д.В. Тимик захищена кандидатська робота на тему: «Закономірності впливу модифікування поверхні лущеного шпону на властивості фанери» (керівник П.А. Бехта).

РОЗРОБЛЕННЯ ТА МОДИФІКУВАННЯ КЛЕЙОВИХ КОМПОЗИЦІЙ ДЛЯ ДЕРЕВИННИХ КОМПОЗИТІВ

• Клейові композиції для виготовлення фанери
(Бехта П.А., Г.Є. Ортинська, Р.Й. Салдан)
Актуальним у виробництві фанери є питання склеювання шпону підвищеної вологості. Працівниками кафедри розроблено нові клейові композиції на основі фенолоформальдегідної смоли з використанням різних модифікувальних речовин, використовуючи які можна склеювати шпон підвищеної вологості. Досліджено і запропоновано режими склеювання такого шпону для виробництва фанери. На основі напрацювань з даного питання Ортинською Г.Є. захищено кандидатську дисертаційну роботу «Розроблення режимів склеювання шпону підвищеної вологості» (керівник П.А. Бехта).
Використання амоній хлориду, який найчастіше застосовують як затверджувач карбамідоформальдегідних смол шкодить здоров’ю людини. Розроблено рецептури клейових композицій на основі карбамідоформальдегідних смол та режимні параметри пресування малотоксичної фанери, які забезпечують нормативні показники міцності під час сколювання та низькі показники виділення вільного формальдегіду. За результатами досліджень Салданом Р.Й. захищена кандидатська дисертаційна робота «Розроблення клейових композицій на основі карбамідоформальдегідної смоли для виготовлення малотоксичної фанери» (керівник П.А. Бехта).