WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 |

В данной работе проведена экспериментальная проверка возможности использования фосфатных добавок и буры на стадии осмоления стружки для придания повышенной огнестойкости ДСтП, что позволяет исключить дополнительное усложнение технологического процесса производства плит.

Для исследования использован однофакторный дисперсионный анализ, варьируемым качественным фактором А является вид вносимой добавки. Статистическая обработка результатов эксперимента представлена в табл. 2.

Обработка результатов методом однофакторного дисперсионного анализа показала, что при введении добавок данным способом потеря массы при горении изменяется значимо, а прочность плит при статическом изгибе различается незначимо (подтверждено проверкой по критерию Стьюдента). Наилучшие результаты по снижению потери массы плит при горении дала добавка полифосфатов аммония.

Таблица 2

Результаты исследования добавок антипиренов на показатели плит

Обозначения

уровней

фактора А

Потеря

массы при

горении, %

Прочность на

растяжение, МПа

Прочность на

статический

изгиб, МПа

Натураль

ное

Кодиро

ванное

Среднее

арифмети

ческое

Дисперсия

уровня

Среднее

арифмети

ческое

Дисперсия

уровня

Среднее

арифмети

ческое

Дисперсия

уровня

Без

добавок

а1

11,25

0,605

0,356

0,0123

17,02

9,37

Бура

а2

10

5,78

0,391

0,0079

12,6

0,101

АБФК

а3

5,65

0,245

0,587

0,0265

13,6

4,21

ПФА

а4

0,95

0,125

0,242

0,003

11,9

2,31

На следующем этапе был проведен эксперимент по В-плану второго порядка для исследования влияния факторов процесса производства на показатели плит с добавкой ПФА. В эксперименте варьировались удельная продолжительность прессования Х1, мин/мм, и доля добавки ПФА Х2, %. Выходные величины: У1 – прочность плит при статическом изгибе, МПа; У2 – разбухание плит по толщине за 24 ч, %; У3 – потеря массы при горении, %. План и статистическая обработка результатов эксперимента приведены в табл. 3.

Таблица 3

План и результаты исследования показателей плит с добавкой ПФА

N

X1

X2

Y1j

S1j2

Y2j

S2j2

Y3j

S3j2

1

+

+

12,72

1,208

29,35

3,176

3,27

0,029

2

-

+

26,03

1,447

21,42

1,825

0,82

0,203

3

+

-

25,17

1,065

23,07

1,020

1,68

0,017

4

-

-

20,11

1,378

22,75

1,732

1,58

0,561

5

+

0

22,08

4,141

28,26

7,640

1,42

0,462

6

-

0

31,05

5,476

18,72

1,949

0,98

0,196

7

0

+

18,92

1,141

20,61

1,092

1,03

0,130

8

0

-

27,16

1,275

18,22

2,544

0,95

0,155

Получены регрессионные математические модели:

Y1 = 28,597 2,871Х1 2,462Х2 2,03212 5,557Х22 4,595Х1Х2 (3)

Y2= 18,758 + 2,966Х1 + 1,224Х2 + 4,732Х12 + 0,658Х22 + 1,902Х1Х2 (4)

Y3 = 0,1 + 0,662Х1 + 0,152Х2 + 0,848Х12 + 0,757Х22 + 0,548Х1Х2 (5)

При минимальной доле добавки ПФА прочность плит при статическом изгибе возрастает при увеличении удельной продолжительности прессования. Причиной повышения прочности является углубление степени поликонденсации связующего. После достижения максимума прочность начинает несколько снижаться, преобладающими становятся явления термодеструкции связующего.

При максимальной доле добавки ПФА прочность плиты резко снижается с увеличением удельной продолжительности прессования. ПФА имеют высокую активность и значительно ускоряют реакцию поликонденсации связующего, деструктивные явления начинаются быстрее. При всех значениях доли добавки ПФА потеря массы при горении не превышает 3,6 %, т. е. фосфатная добавка, вносимая на стадии осмоления стружки, значимо (подтверждено проверкой по критерию Стьюдента) влияет на огнестойкость плит.

Интерпретация результатов эксперимента подтвердила теоретическое заключение об участии фосфатных добавок, вносимых на стадии осмоления стружки, в создании структур, упрочняющих связи внутри полимера и связи полимера с древесными частицами.

Данный способ внесения фосфатных добавок повышает устойчивость поперечных связей отвержденного связующего, следовательно, он дает возможность снижения токсичности древесно-стружечных композитов.

В пятой главе приведены результаты экспериментальных исследований влияния фосфатных добавок (АБФК и ПФА), вносимых на стадии осмоления стружки, на прочность плит и выделение свободного формальдегида.

Были получены регрессионные модели зависимости выходных величин – прочности плит при статическом изгибе (У1), МПа, и содержания свободного формальдегида (У2), мг/100 г абсолютно сухой плиты, от основных технологических факторов процесса производства – удельной продолжительности прессования (Х1), мин/мм, температуры плит пресса (Х2), °С, и доли фосфатной добавки (Х3), %. Модели в кодированных обозначениях факторов:

- в эксперименте с АБФК

Y1 = 19,48 + 1,63 X1 - 1,35X12 1,78X22 1,545X32 0,81 X2X3 (6)

Y2 = 10,51 - 1,575 X1 0,77X3 3,41X12 + 4,66X22 2,6X32 0,535X1X2 +

+ 1,67X1X3 (7)

- в эксперименте с ПФА

Y1 = 13,04 + 0,65 X1 + 2,55X12 0,61X32 +0,665 X2X3 (8)

Y2 = 10,203 0,527 X1 3,215X12 + 5,445X22 3,02X32 1,497X1X2 +

+ 1,505X1X3 0,995X2X3 (9)

Графики зависимости содержания свободного формальдегида от варьируемых факторов (для плит с добавкой АБФК) представлены на рис.7 – 9.

При увеличении удельной продолжительности прессования выделение свободного формальдегида сначала возрастает до максимума, затем уменьшается при всех сочетаниях технологических факторов. Это объясняется тем, что с течением времени начинает работать фактор выделения формальдегида из самой древесины.

Влияние температуры прессования на токсичность готовых плит неоднозначно. Для всех сочетаний технологических факторов минимальное выделение формальдегида находится в центре диапазона варьирования температуры. Затем выделение формальдегида начинает увеличиваться. При увеличении температуры прессования ускоряется процесс поликонденсации, связывается большее количество формальдегида, уменьшается его выделение из готовой плиты.

При дальнейшем увеличении температуры прессования начинают преобладать процессы термодеструкции, некоторые сформировавшиеся связи разрушаются, выделение формальдегида увеличивается.

Знание закономерностей взаимодействия факторов процесса производства дает возможность управления физико-химическими процессами структурообразования древесно-стружечных композитов и позволяет обеспечить их требуемые эксплуатационные свойства.

У2, МПа

Х1

(0,2) (0,3) (0,4) (, мин/мм)

Рис. 7. Зависимость выделения формальдегида из ДСтП от

продолжительности прессования:

Pages:     | 1 | 2 || 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»