Издаётся с сентября 1923 года
DOI: 10.33622/0869-7019
Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science


  • СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
  • Модификация древесины органоминеральным комплексом
  • УДК 674.048.5 DOI: 10.33622/0869-7019.2020.02.47-51
    Наталья Владимировна КИЛЮШЕВА, аспирантка, e-mail: n.volkova@narfu.ru
    Аркадий Михайлович АЙЗЕНШТАДТ, доктор химических наук, профессор, зав. кафедрой композиционных материалов и строительной экологии, e-mail: a.isenshtadt@narfu.ru
    Виктор Евгеньевич ДАНИЛОВ, кандидат технических наук, доцент, e-mail: v.danilov@narfu.ru
    Александр Олегович БЕЛЯЕВ, студент, e-mail: mr.oba0509@mail.ru
    ФГБОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова», 163002 Архангельск, набережная Северной Двины, 17
    Аннотация. Рассмотрена возможность улучшения физико-механических свойств древесины путем самопроизвольной минерализации древесной матрицы под действием органоминерального комплекса "арабиногалактан-кремнеземсодержащий песок". В качестве критерия оптимизации рецептурного фактора использовано относительное изменение плотности модифицированной древесины. Для проведения экспериментов были изготовлены опытные образцы из древесины сосны обыкновенной. Органический компонент органоминерального комплекса представлял собой арабиногалактан, выделенный из древесины лиственницы путем водной экстракции. Минеральным компонентом комплекса являлась кремнеземсодержащая полиминеральная горная порода с содержанием оксида кремния более 90 %. Установлено, что процесс минерализации древесной матрицы водорастворимым органоминеральным комплексом на основе арабиногалактана и полиминеральной кремнеземсодержащей горной породы может протекать самопроизвольно. При этом максимальное относительное увеличение плотности древесины, достигаемое за сутки, ограничивается 12 %. Это позволяет повысить прочность вдоль волокон и твердость древесины на 47 и 71 % соответственно. Полученные математические выражения, связывающие прочность и твердость древесины после минерализации с относительным изменением ее плотности, могут являться основой для прогнозирования этих свойств материала из древесины при ее модификации.
    Ключевые слова: органоминеральный комплекс, арабиногалактан, кремнеземсодержащий полиминеральный песок, модифицированная древесина, относительное изменение плотности, прочность, твердость, самопроизвольный процесс.
  • ЛИТЕРАТУРА
    1. Стенин А. А., Айзенштадт А. М., Шинкарук А. А. [и др.]. Минеральный модификатор поверхности для защиты строительных материалов из древесины // Строительные материалы. 2014. № 10. С. 51-53.
    2. Danilov V., Ayzenshtadt A., Makhova T., Bessert O. Strength, thermophysical and fire properties of structural heat insulation based on wood-processing and mining waste [Прочностные, тепловые и огнестойкие свойства конструкционной теплоизоляции на основе отходов деревообработки и горнодобывающей промышленности] // 16th International Multidisciplinary Scientific GeoConference & EXPO SGEM 2016, Nano, bio and green-technologies for a sustainable future. Vol. 1 "Micro & nano technologies advances in biotechnology". 2016. Pp. 313-318.
    3. Лоскутов С. Р., Анискина А. А., Шапченкова О. А., Тютькова Е. А. Связанная вода в древесине лесообразующих пород Сибири: термический анализ и сорбция // Сибирский лесной журнал. 2019. № 3. С. 26-32.
    4. Стородубцева Т. Н., Григорьев Д. С. Влияние воды на прочностные характеристики композиционного материала // Воронежский научно-технический вестник. 2017. Т. 3. № 3(21). С. 68-73.
    5. Nazirov R. A., Verkhovets S. V., Inzhutov I. S. et al. Moisture sorption models for wood [Модели сорбции влаги для древесины] // Инженерно-строительный журнал. 2016. № 8(68). С. 26-36.
    6. Стородубцева Т. Н., Аксомитный А. А. Исследование влияния фракционного состава и обработки древесного наполнителя на водопоглощение композита // Лесотехнический журнал. 2015. Т. 5. № 4(20). С. 161-169.
    7. Grьll G., Forsthuber B., Ecker M. Sensitivity of waterborne coating materials to high acidity and high content of arabinogalactan in larch heartwood [Чувствительность материалов, покрытых водой, к высокой кислотности и высокому содержанию арабиногалактана в лиственной древесине] // Progress in Organic Coatings. 2016. Pp. 367-378.
    8. Коптяева Е. И., Мударисова Р. Х., Колбин А. М. Взаимодействие арабиногалактана лиственницы сибирской с хлорсульфуроном // Вестник Башкирского университета. 2012. Т. 17. № 1. С. 38-41.
    9. Mustoe G. E. Wood petrification: a new view of permineralization and replacement [Петрификация древесины: новый взгляд на перминерализацию и замещение] // Geosciences. 2017. No. 7(4). Pp. 119/1-119/17.
    10. Хамадиев Р. И., Хасанов Р. Р. Механизмы и условия замещения минералами кремнезема растительной ткани окаменевшей древесины // Ученые записки Казанского университета. Серия: Естественные науки. 2015. Т. 157(2). С. 118-128.
    11. Kiliusheva N., Ayzenshtadt A., Danilov V., Stenin A. Organic-mineral modifier for petrification of wood [Органоминеральный модификатор для петрификации древесины] // 18-th International multidisciplinary scientific GeoconferenceSGEM 2018: nano, bio and green-technologies for a sustainable future (2-8 July). 2018. Vol. 18. Pp. 385-392
    12. Патент РФ № 2672430. Состав для ускоренной петрификации пиломатериалов / Килюшева Н. В., Айзенштадт А. М., Данилов В. Е., Лесовик В. С., Стенин А. А. 2018. Бюл. № 32.
    13. Килюшева Н. В., Данилов В. Е., Айзенштадт А. М. Теплоизоляционный материал из коры сосны и ее экстракта // Строительные материалы. 2016. № 11. С. 48-51.
  • Для цитирования: Килюшина Н. В., Айзенштадт А. М., Данилов В. Е., Беляев А. О. Модификация древесины органоминеральным комплексом // Промышленное и гражданское строительство. 2020. № 2. С. 47-51. DOI: 10.33622/0869-7019.2020.02.47-51.

НАЗАД