Эколого-технические аспекты



жүктеу 0.58 Mb.
бет3/4
Дата02.05.2016
өлшемі0.58 Mb.
1   2   3   4
: netcat files
netcat files -> Enel Investment Holding B. V. Образование: 1999 год Scuola Superiore Enrico Mattel в Милане, Италия, диплом
netcat files -> Конспект лекций кемерово 2011
netcat files -> Российская академия медицинских наук северо-западное отделение
netcat files -> Закона от 24. 07. 2002 г. №101 фз «Об обороте земель сельскохозяйственного назначения»
netcat files -> При заключении договоров и их исполнении организация должна быть уверена, что контактирует с уполномоченным на то лицом. Полномочия представителя подтверждает доверенность
netcat files -> Пружины для железнодорожного транспорта

1.4. Плиты МДФ (мелкодисперсные фракции)

(Medium density fiberboard, MDF)
Основной исходный компонент для производства плит МДФ служит древесное волокно, получаемое путем размола на мельницах-дефибраторах распаренной технологической щепы (ГОСТ 15815-83.9). На первой стадии процесса получают грубое древесное волокно, которое подвергают затем повторному размолу с получением тонкого древесного волокна. Готовое древесное волокно подается затем при помощи сжатого воздуха в пневмопровод, где происходит опыление волокна сначала парафиновой эмульсией, а затем водным раствором карбамидоформальдегидной смолы и в заключении водным раствором кислотного отвердителя, например 20% раствором хлористого аммония (NH4CL).

Распыление всех упомянутых компонентов происходит в противоток древесному волокну. Обработанное древесное волокно поступает затем в накопительный бункер, откуда поступает на формовочную линию, где происходит формирование первичного «ковра», который затем поджимается по ходу линии валками до нужной толщины и в заключение на горячих ленточно-валковых прессах происходит окончательное уплотнение массы и отверждение связующего.

Охлажденная плита режется затем на нужные размеры.

Ниже в таблице приводятся сравнительные физико-механические характеристики плит МДФ и ДСП.


Сравнительные физико-механические показатели МДФ и ДСП.


Наименование показателя

Норма МДФ

Норма ДСП

Плотность кг/м3, не более

850 -950

700-750

Разбухание по толщине за 24ч.,% не более

20-30

22-23

Предел прочности при статическом изгибе, МПа, не менее

30-36

14-16

Предел прочности при растяжении перпендикулярно панели, МПа, не менее

0,4

0,3

Влажность, %

6 +3

6 +1

Преимущества плит МДФ по сравнению с плитами ДСП.

Плиты МДФ являются главным конкурентом ДСП по сравнению, с которыми обладают рядом преимуществ:


  • меньший процент разбухания в воде

  • лучшие показатели прочности

  • больший выход готовой продукции по отношению к исходному сырью

  • плиты МДФ производят различных размеров и плотности, что позволяет получать плиты с заранее заданными свойствами

  • в отличие от других древесных плит, однородность и ровное распределение волокон по всей толщине позволяет проводить машинную обработку на лицевой поверхности и на краях без повреждения плиты

  • гладкая, плотная поверхность МДФ без сучков и текстуры облегчает процесс отделки, например, ламинирование или непосредственное нанесение рисунка.

Первоначально плиты МДФ использовались в качестве элементов мебели, однако со временем произошло расширение областей применения МДФ, прежде всего в область отделочных материалов при строительстве:

  • стеновые панели

  • подоконники

  • основа для изготовления ламинированной половой доски. Для этого используют, одну из разновидностей МДФ – МДФ повышенной плотности

  • двери внутри помещений

  • оконные рамы.

Вышеописанные преимущества и достоинства плит МДФ действительно имеют место, однако с точки зрения их широкого применения в строительстве имеются серьезные экологические противопоказания:

Концентрация формальдегида в помещениях, отделанных стеновыми панелями или половой доской на основе ламинированных плит МДФ, создают в воздухе помещения концентрации формальдегида в десятки раз превышающие ПДКсс. При этом уместно упомянуть об одном широко распространенном заблуждении, что якобы ламинирование древесно-плитных материалов декоративной бумагой или бумажно-слоистым пластиком существенно снижает уровень выделения формальдегида. Все обстоит как раз наоборот- и декоративная бумага и бумажно-слоистые пластики пропитаны меламино-формальдегидными смолами, которые после отверждения сами выделяют формальдегид, добавляя его к выделениям из плиты-основы.

С точки зрения пожарной безопасности плиты МДФ относятся к категории горючести Г4 и с этой точки зрения не соответствуют требованиям экологической безопасности к материалам жилищного строительства.
1.5. Древесно-волокнистые плиты высокой плотности (твердые)

(ДВП-Т, ДВП НТ)

ГОСТ 4598-86
Основным сырьем для производства ДВП-Т является древесное волокно, получаемое размолом пропаренной технологической щепы в одну или две стадии на дисковых мельницах. Наиболее распространенным является дефибраторный способ размола, в котором процессы пропаривания и размола происходят в одном агрегате. В качестве связующего для получения ДВП-Т используют в основном фенолформальдегидные смолы в количестве от 0,6% до 4% массовых частей от веса абсолютно сухого волокна.

Для гидрофобизации волокна применяют парафиновые эмульсии (1% от веса сухого волокна). В качестве альтернативного абсолютно нетоксичного связующего используют альбумин (животный белок, получаемый из крови животных). Однако в настоящее время ДВП-Т с альбуминовым связующим не производятся. В качестве осадителей парафина и связующего на волокнах используют сернокислый алюминий или серную кислоту.

В мировой практике существует два основных способа производства ДВП-Т: мокрый и сухой. Принципиально они отличаются тем, что по мокрому способу нанесение всех необходимых компонентов на древесное волокно осуществляется в водной среде, а по сухому способу в воздушной среде методом пневмораспыления. Недостатком мокрого способа является необходимость использования большого количества воды и значительные затраты на очистку сточных вод, особенно от остаточного фенола. В связи с этим мокрый способ производства ДВП-Т за рубежом практически не используется, производство по сухому способу имеет свои проблемы.

Производство ДВП-Т по мокрому способу в основном осталось в России. Плиты ДВП-Т по мокрому способу имеют разные поверхности: одна глянцевая, другая шершавая, а у ДВП-Т по сухому способу обе стороны гладкие. После процесса горячего прессования ДВП-Т проходят термообработку в камерах в потоке горячего воздуха в течение 3-6 часов для улучшения физико-механических показателей и водостойкости.


Физико-механические показатели плит ДВП-Т

Плотность, кг/м3

600 - 800

Толщина, мм: по мокрому способу

3,2 - 4,0

по сухому способу

4,0 - 8,0

Предел прочности при изгибе, МПа

28 - 34

Разбухание по толщине за 24 часа, %

40 - 50

Водопоглощение лицевой поверхности за 24 часа, %

50 - 70

С точки зрения химической опасности плиты ДВП-Т более благополучны, чем рассматриваемые ранее плитные материалы. Это вызвано прежде всего тем, что при изготовлении ДВП-Т содержание связующего фенолформальдегидной смолы по сухому волокну составляет всего лишь 2,5-3,0% при содержании в ней собственно фенолформальдегидного олигомера 30%, в то время как содержание смол в ранее рассмотренных материалах (ДСП, OSB, МДФ) составляет 11-14% массовых частей по сухому веществу. В связи с этим уровень выделения из плит ДВП-Т формальдегида и фенола значительно ниже. Однако при санитарно-химической оценке ДВП-Т при 40ºС в камере концентрации формальдегида и фенола все же превышают ПДКсс (0.003 мг/м3 для фенола и формальдегида). Помимо этого, у предприятий, производящих ДВП-Т по мокрому способу большие проблемы с загрязнением сточных вод фенолом. В связи с этим по-прежнему очень актуальным остается вопрос о применении связующих, не содержащих ни фенола, ни формальдегида, ни каких либо других вредных веществ, способных высаживаться на древесном волокне при изменении рН водной среды.

В настоящее время такие связующие разработаны, однако предприятия по производству ДВП-Т не проявляют никакого интереса к внедрению таких разработок.

Что касается пожарных опасности, то плиты ДВП-Т относятся к категории Г4, т.е. полностью сгораемый материал. Однако по легкости и технологичности применения в строительстве ДВП-Т является очень привлекательным материалом. Исходя из этого, мы рекомендуем обработку ДВП-Т в построечных условиях составом , который полностью поглощает и фенол и формальдегид в течение всего срока эксплуатации и снижает горючесть ДВП-Т до категории Г2, т. е плита приобретает полное соответствие с требованиями экологической безопасности.


1.6. ДВП мягкая теплоизоляционная (ДВП-М)
ДВП-М производится в виде плитного теплоизоляционного материала с толщиной 12-20 мм. Технологическая стадия получения древесного волокна полностью идентичная вышеописанной для ДВП-Т. Далее мокрая древесная масса формируется на сетке отливочной машины, где удаляется избыток воды, и ковер уплотняется. Ковер разрезают на плиты нужного формата и помещают в камеры конвекционной сушки при температуре 1600-1800С.

В этих условиях в образованных межволоконных связях участвуют все компоненты углевод-лигнинного комплекса, древесина подвергается частичному гидролизу с последующим превращением продуктов гидролиза в клеящие вещества. Прочность плит ДВП-М складывается из прочности древесных волокон и прочности межволоконных связей. При этом прочность древесных волокон (80-100 МПа) обеспечивается макромолекулами целлюлозы, а лигнин и гемицеллюлоза образуют клеящие вещества и обеспечивают межволоконную связь. Образующихся при высокотемпературной сушке связей достаточно для складирования, транспортировки и применения ДВП-М в строительстве, т.е. ДВП-М является высокотехнологичным материалом.


Технические характеристики ДВП-М

Плотность, кг/м3

120 - 300

Толщина, мм

12 - 20

Коэффициент теплопроводности λ, Вт/мºС

0,045 – 0,055

Биостойкость

не биостойка

Горючесть

Г4

Малая плотность, высокая теплоизолирующая способность делает ДВП-М очень перспективным исходным материалом для широкого применения в строительстве, тем более что ДВП-М не выделяет никаких вредных летучих веществ и является абсолютно химически чистым продуктом. Однако для массового применения в строительстве ДВП-М в нынешнем виде не подходит по двум критериям экологической безопасности: пожарная безопасность (ДВП-М горит как порох) и биологической безопасности – ДВП-М сильно впитывают пары воды из воздуха и во влажном теплом материале образуется идеальная среда для грибковых колоний и насекомых, что совершенно недопустимо для строительного материала массового применения

Подводя итоги рассмотрения эколого-технических характеристик древесно-плитных материалов с карбамидо-формальдегидными связующими необходимо отметить, что ни один из этих материалов не соответствует двум важнейшим критериям экологической безопасности:

1. Химическая безопасности; 2. Пожарной безопасности. В связи с этим применение таких материалов в жилищном строительстве недопустимо до тех пор, пока изготовители фанеры, ДСП, ОСП(OSB), МДФ, ДВП-Т, ДВП-М не решает задачи: 1. Ликвидировать выделения формальдегида и фенола из этих материалов. 2. Обеспечить для своих материалов класс горючести не хуже Г2.

На сегодняшнем уровне развития науки и технологии выполнение таких задач в России вполне реально, но требует завершения и внедрения соответствующих разработок и серьезных финансовых вложений.
2. Древесно-плитные материалы с минеральными связующими

2.1.Фиброцементные плиты - фибролит, ГОСТ 19222-84

(fibro - волокно , litho – камень)
Основой фибролита является тонкая и длинная древесная стружка, длина 250-500мм, ширина 4мм. В качестве связующего используют цемент или магнезиальные вяжущие. В настоящее время фибролит изготавливается методом ленточного прессования при давлении порядка 0,5МПа. Наиболее типичные размеры фибролитовых плит: длина 2400 и 3000 мм; ширина 600–1200 мм; толщина от 30 до 150 мм.

По плотности фибролитовые плиты подразделяются на следующие марки:

Ф-300 – теплоизоляционный фибролит; Ф-400 и Ф-500 – теплоизоляционно-конструктивный фибролит. Водопоглощение фибролита 35%-45%. При влажности 35% и более он может поражаться домовым грибком. Прочность магнезиального фибролита несколько выше, чем цементного, однако магнезиальный фибролит сильнее впитывает влагу и менее водостоек, чем цементный фибролит.
Технические свойства цементного фибролита


Марка

плит


Средняя плотность

не более, кг/м3



Предел прочности при изгибе

не менее, МПа



Теплопроводность

не менее, Вт/мºС



300

300

0,4

0,100

350

350

0,5

0,110

400

400

0,7

0,120

500

500

1,2

0,150

Применяют теплоизоляционный трудногорючий фибролит для тепловой изоляции зданий 2, 3 и 4 классов, в кровле, перекрытиях, стенах. Он должен быть защищен от увлажнения. В зданиях с влажным режимом его не используют. Теплоизоляционно-конструктивный фибролит применяют для устройства стен одноэтажных бескаркасных домов, для перегородок, накатов перекрытий.

Теплоизоляционный фибролит применяют для утепления стен и покрытий, конструкционный - для перегородок, каркасных стен и перекрытий в сухих условиях.

Для производства магнезиального фибролита используется такая же стружка и для цементного, но в качестве минерального связующего используют так называемый магнезиальный цемент, т. е комбинацию хлористого магния (MgCL3) и жженой магнезии (MgO).(ТУ 5768-049-01227131-2004 – Плитный материал из древесной стружки и магнезиального связующего.) Область применения фибролитовых плит: покрытие кровли, наружные и внешние стены, перегородки, теплоизоляция (Ф-300), черновые полы.



Недостатки фибролита:

1. Отсутствие в ассортименте тонких плит, что обусловлено самой природой материала (минимальная толщина 25мм);

2. Высокое водопоглощение;

3. Грубая поверхность, требующая серьезных штукатурных работ;

4. Недостаточная грибостойкость цементно-фибролитовых плит;

5. Малая прочность при изгибе.



Достоинства фибролита:

1. Полное отсутствие выделений, каких либо вредных веществ;

2. Полная пожарная безопасность - класс горючести Г1 для цементного фибролита и НГ (негорючий) для магнезиального фибролита.

Таким образом, фибролит относится к полностью экологически безопасным материалам и может быть широко использован при строительстве экологически безопасных домов 21 века.


2.2. Стружечно-цементные плиты (СЦП)
Основным сырьем для изготовления СЦП является деловая древесина хвойных и лиственных пород, из которых изготавливают щепу длиной 50-70 мм, которая в объёме плиты составляет около 90% по объёму. В качестве связующего используют цемент и натриевое жидкое стекло.

Для изготовления 1м3 СЦП требуется: 330 кг древесной щепы, 210 кг цемента, 6 кг жидкого стекла, 200 л воды, 60 деревянных реек размером 1950х25х9 мм.

Для изготовления щепы используют рубильную машину с транспортером, пневматический транспорт, молотковую мельницу, ленточные транспортеры, барабанную сортировку.

Для приготовления связующего используют бункера, шнековые транспортеры и дозаторы емкости с жидким стеклом и насосы для смешения его с водой. Плиты получают методом холодного прессования с последующим созреванием в специальных помещениях. Наиболее употребимые размеры СЦП: 2000х500х25(35) мм и 2000х1000х25(35) мм.



Технические характеристики СЦП:

Средняя плотность, кг/м2

600

Теплопроводность, Вт/мºС

0,2

Предел прочности при сжатии (больше или равен), МПа

4 (35 мм)

Предел прочности при изгибе (больше или равен), МПа

1 (35 мм)

Разбухание по толщине за 24 часа, не более, %

3,5

Материал трудногорючий (Г1,Д1,В1), морозостойкий, гнилостойкий

СЦП успешно применяется в малоэтажном домостроении для монтажа кровель, наружных и внутренних стен, черновых полов, плит перекрытий.

С экологической точки зрения плиты СЦП являются безупречным материалом: не выделяют никаких вредных веществ, пожаробезопасны – Г1, Д1, В1. Некоторые технические недостатки этих плит: невозможность получения тонких плит (минимальная толщина 25мм), повышенное водопоглощение, малая прочность на изгиб не мешают широкому внедрению плит СЦП в экологически чистых домах.
2.3. Цементно-стружечные плиты – ЦСП.

ГОСТ 26816-86
Способ производства ЦСП был разработан в США в 30-х годах 20 века. ВСССР выпуск ЦСП начат в 80-х годах 20 века с использованием немецкого оборудования фирмы «BIZON»

Исходным материалом для получения ЦСП являются: стружка мелкой и средней фракции, водные растворы минерализующих добавок (хлористый кальций, сернокислый алюминий, хлористый алюминий, и др.) После обработки в смесители минерализующими добавками, к стружке добавляется цемент и вода. В процессе производства стружечно-цементный ковер формируется из трех слоев: наружный слой из мелких, внутренний из более крупной фракции стружки. Набранный ковер подвергается затем прессованию.


Размеры цементно-стружечных плит и их предельные отклонения:

Размерность

Номинальная величина

Предельное отклонение для марок

ЦСП-1

ЦСП-2

Длина

3200, 3600

±3

±5

Ширина

1200, 1250

Толщина

8-10

±0,6

±0,8

12-16

±0,8

±1,0

18-28

±1,0

±1,2

30-40

±1,4

±1,6


Физико-механические свойства ЦСП:

Показатель

Норма для плит марок

ЦСП-1

ЦСП-2

Плотность, кг/м2

1100 - 1400

Влажность, %

9 (±3)

Разбухание по толщине за 24 часа не более, %

2,0

водопоглощение за 24 часа не более, %

16,0

Прочность на изгибе, МПа для толщины не менее, мм:
от 8 до 16 мм
от 18 до 24 мм
от 26 до 40 мм

12,9
10,0
9,0

9,0
8,0


7,0

Прочность при растяжении перпендикулярно к плите, МПа не менее

0,4

0,35

Шероховатость плиты по ГОСТУ 7016 для плит не более, мкм:
нешлифованных
шлифованных

320
80


320
100




Требования к поверхности:

Дефект

Число и размер дефектов для плит марок

ЦСП-1

ЦСП-2

Сколы кромок и выкрашивание углов

Не выше предельных отклонений по дине (ширине) плиты

Пятна, в том числе от масла, ржавчины и др.

Не допускаются

Не более 1 шт. диаметром более 20 мм на 1 м3

Вмятины

Не более 1 шт. глубиной более 1 мм и диаметром более 10 мм на 1 м2

Не более 3 шт. глубиной более 2 мм и диаметром более 20 мм на 1 м2

Плиты ЦСП – древесно-плитный материал, полностью безупречный с точки зрения экологической безопасности:

1. Химическая безопасность: Плиты ЦСП не выделяют в воздух никаких вредных летучих веществ.

2. Физическая безопасность: Плиты ЦСП не электризуются, не экранируют естественные электромагнитные поля, относятся к теплым материалам.

3. Биологическая безопасность: Плиты ЦСП не подвергаются воздействию грибков, жуков – древоточцев, домашних грызунов. Характеризуя ЦСП как биостойкий материал, важно отметить, что эта биостойкость достигается не за счет введения в состав ЦСП каких-то специальных антисептиков и не за счет поверхностной обработки антисептиком. Антисептик образуется в массе самой ЦСП в процессе превращения цемента в бетон, так как побочным продуктом этого процесса является гидроксид кальция, создающий сильнощелочную среду, препятствующую развитию плесневых грибков. Таким образом, в случае ЦСП требование к введению в массу материала нетоксичного антисептика выполняется автоматически, как прямое следствие технологического процесса.

4. Пожарная безопасность: По пожарной классификации плиты ЦСП имеют следующие показатели: Г1, Д1, В1.

Таким образом, в экологически безопасном и экономичном доме 21 века плиты ЦСП разной толщины должны иметь самое широкое применение для: монтажа кровельного основания, монтажа наружных стен, монтажа чернового пола, межкомнатных перегородок и т.д.

По результатам подробного рассмотрения эколого-технических характеристик важно отметить следующее: среди всех реально выпускаемых древесно-плитных материалов, по эколого-техническим показателям ЦСП, безусловно, является лидером. Однако, на наш взгляд, это не является основанием для прекращения работ по их совершенствованию, в частности, в области снижения водопоглощения и изменения линейных размеров во влажной атмосфере. В этом направлении целесообразны работы по модернизации и расширению ассортимента составов, используемых при минерализации щепы. Очень серьезные результаты может принести также замена части цемента на нано-измельченный активированный цемент, а также использование добавок, резко повышающих прочность цементно-древесных материалов.

По данным ОАО «Гипролеспром» в настоящее время на рынке строительных материалов России, наиболее стабильны по качеству и приемлемы по цене являются ЦСП компании ЗАО «ТАМАК».

В заключительной части настоящей публикации целесообразно рассмотреть эколого-технические характеристики некоторых неорганических плитных материалов, по поводу которых довольно часто возникают споры, а в рекламно-технических публикациях содержится много противоречивых данных.



1   2   3   4


©netref.ru 2017
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет