Перспективные возможности повышения эффективности производства фанеры строительного назначения путем оптимизации технологических факторов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Обосновано снижение затрат на энергию и связующее при производстве березовой фанеры строительного назначения марки ФСФ. Снижение затрат на производство при обеспечении необходимых нормируемых показателей является конкурентным преимуществом материала. Один из способов решения этой задачи заключается в снижении температуры горячего прессования фанеры (около 100°С) и уменьшении расхода фенолформальдегидного связующего (менее 100 г/м2). Эксперимент проведен по В-плану второго порядка, разработаны регрессионные модели зависимостей механических показателей фанеры от температуры прессования, расхода смолы и доли добавки модификаторов – ацетата меди, резорцина и резорцината меди с уксусной кислотой. Необходимость модифицирования фенолформальдегидного связующего при низкотемпературном прессовании обусловлена низкой степенью поликонденсации связующего и существенным снижением прочности при скалывании фанеры. Рациональные значения факторов процесса производства фанеры получены при анализе графических зависимостей и регрессионных математических моделей механических показателей фанеры. При изготовлении фанеры с температурой прессования 105°С, расходе смолы 93 г/м2 и доле добавки ацетата меди 1% материал имеет прочность при статическом изгибе 133 МПа, прочность при скалывании 2,2 МПа. При использовании в качестве модификатора 1% резорцина и аналогичных технологических режимов производства прочность при статическом изгибе составляет 142 МПа, прочность при скалывании по клеевому слою 2,1 МПа. Оба предложенных варианта модификации (при добавке 1% от массы жидкой смолы) экономически эффективны. Полученные результаты при внедрении на производстве позволят снизить затраты и обеспечат получение фанеры строительного назначения с требуемыми механическими показателями.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. А. Федотов

Костромской государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: aafedotoff@yandex.ru

канд. техн. наук

Россия, 156005, Кострома, ул. Дзержинского, 17/11

Т. Н. Вахнина

Костромской государственный университет

Email: t_vachnina@mail.ru

канд. техн. наук

Россия, 156005, Кострома, ул. Дзержинского, 17/11

И. В. Сусоева

Костромской государственный университет

Email: i.susoeva@yandex.ru

д-р техн. наук

Россия, 156005, Кострома, ул. Дзержинского, 17/11

А. А. Титунин

Костромской государственный университет

Email: a_titunin@kosgos.ru

д-р техн. наук

Россия, 156005, Кострома, ул. Дзержинского, 17/11

К. А. Чумак

Костромской государственный университет

Email: ksusha.strugova93@yandex.ru

аспирант

Россия, 156005, Кострома, ул. Дзержинского, 17/11

М. А. Назаров

Костромской государственный университет

Email: marat.nazarov.0202@mail.ru

магистрант

Россия, 156005, Кострома, ул. Дзержинского, 17/11

Список литературы

  1. González-Retamal M., Forcael E., Saelzer G., Mosqueda M.V. From trees to skyscrapers: holistic review of the advances and limitations of multi-storey timber buildings. Buildings. 2022. Vol. 12 (8). P. 1263. https://doi.org/10.3390/buildings12081263
  2. Orozco L., Svatoš-Ražnjević H., Wagner H.J., Abdelaal M., Amtsberg F., Weiskopf D., Menges A. Advanced timber construction industry: a quantitative review of 646 global design and construction stakeholders. Buildings. 2023. Vol. 13 (9). P. 2287. https://doi.org/10.3390/buildings13092287
  3. Xin Z., Gattas J. Structural behaviors of integrally-jointed plywood columns with knot defects. International Journal of Structural Stability and Dynamics. 2021. Vol. 21 (02). https://doi.org/10.1142/S021945542150022X
  4. Albright D., Blouin V., Harding D., Heine U., Pastre D. Sim [PLY]: sustainable construction with prefabricated plywood componentry. Procedia Environmental Sciences. 2017. Vol. 38. Pp. 760–764. https://doi.org/10.1016/j.proenv.2017.03.159
  5. Ярцев В.П., Сузюмов А.В., Данилов В.М. Методика прогнозирования долговечности фанеры в строительных изделиях. Тамбов, 2024. EDN: NBZFQO. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=80312354 (Дата обращения: 12.07.2025).
  6. Rustiadini M., Novianti T. Comparison of plywood export competitiveness of Indonesia and China in the Asean+3 market and its influencing factors. Jurnal Manajemendan Agribisnis. 2025. Vol. 22 (1). Pр. 79–91. https://doi.org/10.17358/jma.22.1.79
  7. Bekhta P., Gryc V., Romanyuk O., Iždinský J., Sedliačik J. Properties of PF-bonded plywood panels manufactured with different lay-ups of birch, alder and aspen veneers in the panel structure. Wood Material Science and Engineering. 2025. https://doi.org/10.1080/17480272.2025.2481452
  8. Kallakas H., Akkurt T., Scharf A., Mühls F., Kers J. The effect of hardwood veneer densification on plywood density, surface hardness, and screw Withdrawal Capacity. Forests. 2024. Vol. 15 (7). P. 1275. https://doi.org/10.3390/f15071275
  9. Чумак К.А., Титунин А.А., Яблоков А.А. Экспериментальная проверка способа двухэтапного склеивания шпона. Разработка энергоресурсосберегающих и экологически безопасных технологий лесопромышленного комплекса: Межд. науч. конф. ученых и студентов. Воронеж, 2022. С. 120–125. EDN: JRSAOW. https://doi.org/10.58168/DESEFTTI2022_120-125
  10. Bekhta P., Sedliačik J. Environmentally-friendly high-density polyethylene-bonded plywood panels. Polymers. 2019. Vol. 11 (7). Р. 1166. https://doi.org/10.3390/polym11071166
  11. Васильев В.В., Сизов А.И., Строителева Е.Д. Фанера на модифицированной фенолоформальдегидной смоле. Древесные плиты и фанера: теория и практика: Всерос. науч.-практ. конф. СПб, 2021. С. 91–94. EDN: SOCKPU. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=45816378&ysclid=mfmt8fub18572705458
  12. Jilani S.B., Olson D.G. Mechanism of furfural toxicity and metabolic strategies to engineer tolerance in microbial strains. Microbial Cell Factories. 2023. Vol. 22 (221). https://doi.org/10.1186/s12934-023-02223-x
  13. Чубинский А.Н., Русаков Д.С., Соколова Е.Г., Варанкина Г.С., Федяев А.А. Инновационные методы исследований клеевых соединений // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2023. Вып. 243. С. 253–268. EDN: IGKZUQ. https://doi.org/10.21266/2079-4304.2023.243.253-268
  14. Иванов А.М., Русаков Д.С., Bаранкина Г.С., Чубинский А.Н. Модификация алюмосиликатами феноло-формальдегидных смол для склеивания фанеры // Клеи, герметики, технологии. 2017. № 3. С. 13–17. EDN: YFSXEZ. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=28776995&ysclid=mfmz5n0lu3421197477
  15. Соколова Е.Г. Модификация фенолоформальдегидной смолы меламинокарбамидоформальдегидной смолой для склеивания фанеры // Системы. Методы. Технологии. 2018. № 2 (38). С. 111–115. EDN: XYMYXZ. https://doi.org/10.18324/2077-5415-2018-2-111-115
  16. Qin Z., Teng K. Mechanical model and changed chemical structure of phenol-formaldehyde adhesive on plywood with different hot press process. The Journal of Adhesion. 2021. Vol. 98 (15). Pp. 2348–2365. https://doi.org/10.1080/00218464.2021.1970545
  17. Федотов А.А., Вахнина Т.Н., Сусоева И.В., Титунин А.А. Моделирование показателей конкурентоспособных материалов для изготовления опалубки при строительстве промышленных зданий // Строительные материалы. 2024. № 12. С. 68–72. EDN: XOLPGJ. https://doi.org/10.31659/0585-430X-2024-831-12-68-72
  18. Berdnikova P., Zhizhina E.G., Pai Z.P. Phenol-formaldehyde resins: properties, fields of application, and methods of synthesis. Catalysis in Industry. 2021. Vol. 13. Pp. 119–124. https://doi.org/10.1134/S2070050421020033
  19. Kamarudin N.B., Awang Biak D.R., Abidin Z.Z., Cardona F., Sapuan S.M. Rheological study of phenol formaldehyde resole resin synthesized for laminate application. Materials. 2020. Vol. 13 (11). P. 2578. https://doi.org/10.3390/ma13112578
  20. Lin W.S., Lee W.J. Influence of curing temperature on the bonding strength of heat-treated plywood made with melamine-urea-formaldehyde and phenol-formaldehyde resins. European Journal of Wood and Wood Products. 2018. Vol. 76. Pp. 297–303. https://doi.org/10.1007/s00107-016-1154-7

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Березовый лущеный шпон

Скачать (120KB)
3. Рис. 2. Пресс марки П100-400 2Э

Скачать (53KB)
4. Рис. 3. Водные растворы модификаторов: а – ацетат меди; b – резорцин; c – резорцинат меди

Скачать (190KB)
5. Рис. 4. Влияние температуры прессования и доли добавки модификатора на предел прочности фанеры при статическом изгибе: а – для ацетата меди; b – для резорцина

Скачать (363KB)
6. Рис. 5. Влияние температуры прессования и доли добавки модификатора на предел прочности фанеры при скалывании по клеевому слою после кипячения в течение 1 ч: а – для ацетата меди; b – для резорцина

Скачать (324KB)
7. Рис. 6. Изменение цвета комплекса резорцината меди с уксусной кислотой через 10 ч после приготовления

Скачать (80KB)

© ООО РИФ "СТРОЙМАТЕРИАЛЫ", 2025