ФОРМИРОВАНИЕ ПРОЧНОСТИ ДРЕВЕСНО-ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИТА

 

Руденко Б.Д., Микова Е.В. (СибГТУ, г.Красноярск, РФ)

 

The maintenance thermoplastic polymeric связующего can be varied over a wide range in wood-polymeric composites. However dependences of technical and economic characteristics of received compositions and products on the maintenance of any of components of an initial composition have extreme values.

 

Для уточнения влияния соотношения компонентов древесные частицы-термопласт (полиэтилен), а также влажности древесных частиц (в диапазоне 0 – 16 %) был поставлен эксперимент и обработан согласно [3]. Использовался план для изучения свойств смеси (состав-свойство). Использовались древесные частицы-отходы после строгального станка, влажностью от 0 до 16 %. В качестве термопласта, бытовые отходы полиэтиленовых мешков, измельченные до фракции, проходящих через отверстия сита диаметром 5 мм.    В таблице 1 представлены значения псевдокоординат, в таблице 2 результаты реализации матрицы планирования. Как известно, графически область исследуемых факторов представляет собой треугольную систему координат.  Каждой  вершине диаграммы соответствуют 100 % содержание исследуемого компонента. Так как интерес представляет не вся область диаграммы, а только ее часть, обозначенная псевдокоординатами, поэтому необходимо перенормировать вершины принятой диаграммы. Принятый интервал взят согласно литературных источников [1]   

 

Таблица 1 – Значения псевдокоординат компонентов

Вершина диаграммы	Псевдокоординаты
	Древесные частицы влажностью 0 %	Частицы полиэтилена	Древесные частицы влажностью 16 %
	Количество, %	Количество, %	Количество, %
Древесные частицы влажностью 0 %, (1)	70	30	0
Частицы полиэтилена, (2)	15	70	15
Древесные частицы влажностью 16 %, (3)	0	30	70

 

В результате изучения свойств получаемых компонентов, определялись физико-механические показатели согласно ГОСТ 10634-73, ГОСТ 10635-73, ГОСТ 10636-73.

На рисунке 1 представлено влияние содержания исследуемых компонентов на прочность получаемого композита. Данное графическое представление более наглядно позволяет наблюдать за влиянием количеств компонентов на исследуемое свойство. На представленном рисунке изменение одного компонента, в области представленных значений (таблица 1),  соответствует значениям остальных компонентов как 0,33 мас. ч.Такое выбранное значение соответствует наиболее характерным полученным значениям.

Прочность плавно возрастает при увеличении  содержания полимера. При увеличении содержания древесных частиц прочность, как видно, уменьшается. Причем, влажные (16%) древесные частицы несколько интенсивнее снижают прочность. Это связано с тем, что влага, вносимая с древесными частицами, препятствует формированию прочности, что приводит к некоторому снижению прочности. 

Рисунок 1 – Влияние содержания компонентов на прочность

 

На рисунке 2 представлен разностный график для исследуемых свойств. На графике видно, насколько  предсказанные значения по модели соответствуют определяемым характеристикам.

Рисунок 2 – Разностный график для прочности

 

Из рассмотренных  графиков видно, что наибольшее значение прочности соответствует использованию сухих древесных частиц и использованию от

40 % до  60 %  полиэтилена в смеси. Данные результаты распространяются на условия использования компонентов и используемые режимные факторы.

 

Литература

1.      Хлебодаров, В.Н Композиционные материалы из отходов древесины и бытовых полимеров [Текст] / В.Н.Хлебодаров, Б.Д.Руденко // Лес и Техника. – 2007. - №3(10). – с21-23

2.      Дюк, В. Обработка данных на ПК в примерах [Текст] / ВюДюк.-  СПб: Питер, 1997. – 207 с.

3.      Пен, Р.З. Статистические методы моделирования и оптимизации процессов целлюлозно-бумажного производства [Текст] / Р.З.Пен. -  Красноярск.: Изд-во КГУ, 1982. – 192 с.