rozprawa.jpg
WłAśCIWOśCI WYBRANYCH TWORZYW DREWNOPOCHODNYCH WYTWARZANYCH Z UDZIAłEM NANO-SIO2
Dorota Dukarska
ISBN 978-83-7160-932-9,  
Wydanie I,
2019,
pages: 93,
postdoctoral thesis
Topic: Wood Technology
Price: 0.00 PLN

Książka nieprzeznaczona do sprzedaży.

Nanotechnologia jako interdyscyplinarna dziedzina nauki znajduje swoje zastosowanie
również w drzewnictwie. Jednym z najbardziej wszechstronnych i wielofunkcyjnych nanomateriałów
jest syntetyczna krzemionka płomieniowa (nano-SiO2), która wprowadzona
do matrycy polimerowej pozwala na znaczną poprawę wytrzymałości i odporności termicznej
powstałego nanokompozytu.
Nadrzędnym celem niniejszej pracy było określenie wpływu dodatku nanokrzemionki
do żywicy mocznikowo-formaldehydowej (UF) i fenolowo-formaldehydowej (PF) na właściwości
wytworzonych przy ich użyciu sklejek oraz płyt wiórowych i na tej podstawie
zaproponowanie nowych rozwiązań pozwalających na ograniczenie ilości środków wiążących
stosowanych w produkcji sklejek oraz poprawę właściwości płyt wiórowych wytwarzanych
z udziałem niedrzewnych surowców lignocelulozowych. Uwzględniając fakt, iż
nanokrzemionka wykazuje znaczną tendencję do aglomeracji, celem prowadzonych prac
było również określenie stopnia powierzchniowej modyfikacji krzemionki wybranym silanowym
środkiem sprzęgającym, pozwalającego na wytworzenie płyt o jak najlepszych
właściwościach fizykomechanicznych.Wbadaniach wykorzystano 3-aminopropylotrietoksysilan
(APTES) stosowany powszechnie jako promotor adhezji i modyfikator powierzchni
wypełniaczy nieorganicznych w wielu układach polimerowych, w tym fenolowych, melaminowych
i mocznikowo-formaldehydowych. Tego typu modyfikacja stosowana jest głównie
w procesach wytwarzania kompozytów polimerowych zawierających w swoim składzie
różnego rodzaju nanonapełniacze.
Zakres przeprowadzonych prac obejmował wytworzenie sklejek zaklejonych nanokompozytowymi
żywicami klejowymi dla różnego jednostkowego ich naniesienia na powierzchnie
fornirów, wytworzenie płyt wiórowych zaklejonych żywicą UF z dodatkiem różnych ilości
nano-SiO2, wytworzenie sklejek i płyt wiórowych zaklejonych żywicami UF oraz PF
z dodatkiem krzemionki modyfikowanej różną ilością APTES. Biorąc pod uwagę rosnące
zainteresowanie przemysłu płyt drewnopochodnych stosowaniem surowców alternatywnych,
szczególnie w procesie wytwarzania płyt wiórowych, w ramach badań wytworzono
również płyty wiórowe z udziałem cząstek słomy rzepakowej zaklejone żywicą UF/nano-
-SiO2. Wszystkie wytworzone płyty poddano ocenie ich właściwości fizykomechanicznych
oraz higieniczności zgodnie z wymogami odpowiednich norm technicznych.
Na podstawie uzyskanych wyników badań stwierdzono, że zastosowanie nano-SiO2 jako
wypełniacza żywic UF i PF w procesie wytwarzania sklejek, pozwala na znaczną redukcję
jednostkowego naniesienia żywic klejowych podczas klejenia arkuszy fornirów.
Pomimo ograniczenia ilości nanokompozytowych żywic klejowych o 33% w przypadku
żywicy UF i 25% w przypadku żywicy PF, wytworzone sklejki charakteryzowały się
wymaganą jakością sklejenia. W przypadku żywicy UF wykazano również istotne ograniczenie
emisji formaldehydu. Ze względu na wysokie koszty produkcji nanokrzemionki
takie działania są ważne z ekonomicznego punktu widzenia, ale również zgodne z ideą
zrównoważonego rozwoju, promującego ograniczenie zużycia surowców, a w szczególności
tych, które stanowią zagrożenie dla środowiska naturalnego. Modyfikacja żywicy UF
odpowiednio dobraną ilością krzemionki pozwala również na poprawę właściwości fizykomechanicznych
oraz higieniczności płyt wiórowych. Z kolei w przypadku płyt z udziałem
odpadowych cząstek roślin jednorocznych, dodatek nano-SiO2 do żywicy UF pozwolił na
zwiększenie stopnia substytucji wiórów drzewnych cząstkami słomy. Płyty wytworzone
z 50-procentowym udziałem cząstek słomy rzepakowej i zaklejone żywicą UF/nano-SiO2
spełniały wymagania stawiane płytom typu P2. Dodatkowo jakość sklejenia, a w efekcie
wytrzymałość zarówno sklejek, jak i płyt wiórowych zaklejonych nanokompozytowymi
żywicami klejowymi można ulepszyć poprzez modyfikację nano-SiO2 odpowiednio dobranym
aminosilanem – APTES. Ciekawym rezultatem prowadzonych badań jest również
poprawa wybranych cech palności płyt wiórowych, wynikająca w głównej mierze
z wysokich właściwości barierowych nano-SiO2. Jak wykazały wstępne badania palności,
wprowadzenie do żywicy klejowej niewielkich ilości nano-SiO2 pozwala na wytworzenie
płyt wiórowych o większej odporności na działanie ognia, co przejawia się m.in. wydłużeniem
czasu zapłonu płyt, ograniczeniem powierzchni wypału oraz wzrostem wskaźnika
tlenowego.

Słowa kluczowe: nano-SiO2, aminosilan, żywice klejowe, sklejka, płyta wiórowa, wytrzymałość,
jakość sklejenia, formaldehyd

Our journals

Nauka Przyroda Technologie
 
Acta Scientiarum Polonorum
 
Acta Scientiarum Polonorum
 
Roczniki AR - Seria Ekonomia
 
Roczniki AR - Seria Botanika - Steciana
 
Folia Forestalia polonica
 
Wieci Akademickie