Исследование физико-механических свойств древесины (березы, сосны), пропитанной водорастворимыми полимерами

Янушкевич, Ирина Олеговна Отделение материаловедения (ОМ)
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Основные задачи исследования – изучение физико-механических характеристик древесины березы и сосны, пропитанной водорастворимыми полимерами: поливиниловым спиртом, полиакрилатом натрия, глиоксалем. Цель работы – исследование влияние процесса модифицирования древесины на физико-механические свойства: предел прочности при сжатии вдоль волокон, модуль упругости при статическом изгибе.

ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………………………………………..17

1Аналитический обзор литературы …………………………………………………21

1.1 Строение древесины ……………………………………………………………..21

1.2 Методы модификации древесины …………………………………………..23

1.3 Описание процесса вакуумной пропитки древесины. ………………28

1.4 Основные направления исследований модифицируемой
древесины …………………………………………………………………………………………..31

2 Объект и методы исследования …………………………………………………….35

2.1 Древесина березы и сосны ……………………………………………………..35

2.2 Применяемые пропитывающие составы ………………………………….36

2.2.1 Поливиниловый спирт …………………………………………………….36

2.2.2 Полиакрилат натрия ………………………………………………………..38

2.2.3 Глиоксаль ……………………………………………………………………….39

2.3 Метод пропитки ……………………………………………………………………40

2.4 Методика исследований …………………………………………………………43

2.4.1 Подготовка образцов ……………………………………………………….43

2.4.2 Метод определения модуля упругости при
статическом изгибе ………………………………………………………………………….45

2.4.3 Метод определения предела прочности при сжатии
вдоль волокон ………………………………………………………………………………….46

2.4.4 Установка для проведения физико-механических
испытаний образцов …………………………………………………………………………47

3 Результаты исследования …………………………………………………………….49
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение …………………………………………………………………………………56

4.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности
проведения научных исследований с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения ………………………………………..57

4.1.1 Потенциальные потребители результатов
исследования …………………………………………………………………………………..57

4.2 Анализ конкурентных решений ……………………………………………..59

4.3 SWOT-анализ ………………………………………………………………………..60

4.3.1 Оценка готовности проекта к коммерциализации ………………69

4.3.2 Методы коммерциализации результатов научно-
технического исследования ………………………………………………………………71

4.4 Инициация проекта ……………………………………………………………….71

4.5. Планирование управления научно-техническим
проектом …………………………………………………………………………………………….75

4.5.1 Иерархическая структура работ проекта …………………………..75

4.5.2 План проекта …………………………………………………………………..76

4.6 Бюджет научного исследования ……………………………………………..78

4.6.1Основная заработная плата ……………………………………………….78

4.6.2 Дополнительная заработная плата научно-
производственного персонала …………………………………………………………..81

4.6.3 Отчисления во внебюджетные фонды ………………………………81

4.6.4 Формирование бюджета затрат научно-
исследовательского проекта ……………………………………………………………..82
4.6.5 Определение ресурсной, финансовой, бюджетной,
социальной и экономической эффективности исследования ……………….83

5 Социальная ответственность ………………………………………………………..86

5.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения
безопасности ………………………………………………………………………………………87

5.2 Производственная безопасность ……………………………………………88

5.2.1 Анализ потенциально возможных и опасных
факторов, которые могут возникнуть на рабочем месте при
проведении исследований ………………………………………………………………..88

5.3 Экологическая безопасность ………………………………………………….98

5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях ……………………………… 100

5.5 Вывод ………………………………………………………………………………… 103

ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………………………… 104

Список публикаций студента ……………………………………………………….. 106

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ …………………………. 107

Приложение А …………………………………………………………………………….. 111

Древесина представляет собой капиллярно-пористое коллоидное тело
со сложным строением. Модифицирование древесины – это процесс
направленного внесения изменений в её свойства. Одним из основных путей
получения модифицированной древесины является пропитка. На
сегодняшний день применяется ряд эффективных веществ, обеспечивающих
защиту от разрушающих воздействий грибков и микроорганизмов, а также
огнезащиту, понижающих водопоглощение, обеспечивающих стабильные
физико-механические характеристики получаемых изделий.
Древесина легкий и в тоже время прочный материал, хорошо
сопротивляющийся статическим и динамическим нагрузкам. Благодаря
пористой структуре древесина плохо проводит тепло. Она поддается
механической обработке, хорошо склеивается. К своеобразным качествам
древесины относится ее способность удерживать металлические крепления –
гвозди, шурупы, скобы.
В тоже время как строительный материал древесина имеет некоторые
недостатки: неоднородность строения (анизотропность), гигроскопичность,
подвержена поражению грибками, легкая воспламеняемость, большая
изменчивость показателей прочности даже в пределах одной и той же породы
в зависимости от условий роста и наличия тех или иных пороков. Кроме
того, при использовании древесины следует учитывать большую роль лесов в
формировании климатических, водных, ландшафтных и экологических
характеристик местности и то, что площадь их в последнее время
сокращается.
Качество древесины характеризуется строением (количеством
годичных слоёв), наличием пороков, физико-механическими свойствами.
Для оценки качества древесины без учета влияния местных пороков
(сучки, гниль) используют образцы, вырезанные из участков древесины,
лишенных пороков. Размеры и количество образцов для различных
испытаний древесины регламентированы стандартом (ГОСТ 16483.0–83).
Основные испытания древесины: определение числа годичных слоев
и процента поздней древесины (являются основными характеристиками
микроструктуры), определение влажности и плотности, прочности
при различных нагрузках. Для определения указанных свойств древесины
испытывают не менее трех образцов, и результаты испытаний древесины
рассчитывают как среднее арифметическое значение результатов испытаний
отдельных образцов.
Так как свойства древесины зависят от влажности, для получения
сравнимых данных о её физико-механических показателях результаты
испытаний (численные значения свойств) приводят к стандартной
влажности, значение которой установлено равным 12 % как в
международных стандартах ISO, так и в ГОСТах РФ.
Способность древесины впитывать капильно-жидкую влагу (обычно
для характеристики этого используют термин водопоглощение [1])
обусловлена пористой гетерокапиллярной структурой древесинного
материала и гидрофильностью его полисахаридных компонентов, в
частности наличием большого числа гидроксильных групп в макромолекулах
целлюлозы и гемицеллюлоз [2].
Далеко не все лиственные и хвойные древесные породы одинаково
используются в строительстве. Преимущество хвойных пород – в большей их
распространенности, прямизне стволов и лучшем качестве древесины. В
настоящее время использование лиственных пород осины, березы, ольхи,
липы и тополя увеличивается при постройке временных подсобных
помещений, при изготовлении столярных изделий. Древесину названных
лиственных пород разрешается применять для рубленых стен (за
исключением нижних венцов), для опалубки (при бетонных работах) и
подмостей. Широкие возможности использования древесины открываются
при ее модификации полимерными составами, обработке антисептиками и
антипиренами.
Самым эффективным способом, позволяющим сохранять любые
деревянные конструкции, является обработка его специальной пропиткой.
Пропитка дерева бывает глубокой и поверхностной. Применяют такие
составы для внутренних работ, где важно обеспечить поверхностям
эстетичный внешний вид и сохранить природную структуру материала.
Глубокая пропитка обладает большей эффективностью. Подобная
пропитка для дерева обуславливает максимальное проникновение в массив
дерева защитных составов и позволяет равномерно распределять состав по
толще.
Глубокую пропитку дерева производят в промышленных условиях.
Для этого требуются особые автоклавы и ванны, в которых растворы под
высоким давлением внедряется в структуру древесины и полностью
заполняют объем.
Одним из направлений в решении задачи рационального
использования древесины малоценных пород является повышение ее
качества, улучшение свойств пропиткой соответствующими растворами.
Качество объёмной пропитки древесины определяется равномерностью
распределения пропитывающего состава по объёму заготовки.
Целью данной работы является исследование физико-механических
свойств березы и сосны, пропитанной водорастворимыми полимерами.
Задачи исследования:
 Подготовлены образцы из березы и сосны.
 Пропитка образцов растворами полиакрилата натрия,
поливинилового спирта и глиоксаля.
 Экспериментальные исследования по определению физико-
механических характеристик древесины березы и сосны:
определение модуля упругости при статическом изгибе,
определение предела прочности при сжатии вдоль волокон.
Научная и практическая новизна работы заключается:
В экспериментальных исследованиях физико-механических
свойств образцов из древесины березы и сосны, пропитанных
водорастворимыми полимерами: ПВС, глиоксаль, полиакрилат
натрия.
 В создании возможности использования альтернативного вида
материала для строительства, что не только подразумевает под
собой снижение стоимости строительных работ, но и
«разгрузку» лесного сектора хвойных пород, за счет вырубки
быстрорастущей березы.
Положения, выносимые на защиту:
Результаты физико-механических испытаний древесины, пропитанной
водорастворимыми полимерами: глиоксалем и полиакрилатом натрия с
концентрацией – 5 г/л, ПВС с сконцентрациями – 5 г/л и 15 г/л.
1Аналитический обзор литературы
1.1 Строение древесины

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Алёна В. ВГПУ 2013, исторический, преподаватель
    4.2 (5 отзывов)
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическо... Читать все
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическое образование. В данный момент работаю преподавателем.
    #Кандидатские #Магистерские
    25 Выполненных работ
    Елена Л. РЭУ им. Г. В. Плеханова 2009, Управления и коммерции, пре...
    4.8 (211 отзывов)
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно исполь... Читать все
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно использую в работе графический материал (графики рисунки, диаграммы) и таблицы.
    #Кандидатские #Магистерские
    362 Выполненных работы
    Татьяна М. кандидат наук
    5 (285 отзывов)
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    Специализируюсь на правовых дипломных работах, магистерских и кандидатских диссертациях
    #Кандидатские #Магистерские
    495 Выполненных работ
    Андрей С. Тверской государственный университет 2011, математический...
    4.7 (82 отзыва)
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на... Читать все
    Учился на мат.факе ТвГУ. Любовь к математике там привили на столько, что я, похоже, никогда не перестану этим заниматься! Сейчас работаю в IT и пытаюсь найти время на продолжение диссертационной работы... Всегда готов помочь! ;)
    #Кандидатские #Магистерские
    164 Выполненных работы
    Кирилл Ч. ИНЖЭКОН 2010, экономика и управление на предприятии транс...
    4.9 (343 отзыва)
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). С... Читать все
    Работы пишу, начиная с 2000 года. Огромный опыт и знания в области экономики. Закончил школу с золотой медалью. Два высших образования (техническое и экономическое). Сейчас пишу диссертацию на соискание степени кандидата экономических наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    692 Выполненных работы
    Дмитрий М. БГАТУ 2001, электрификации, выпускник
    4.8 (17 отзывов)
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал стать... Читать все
    Помогаю с выполнением курсовых проектов и контрольных работ по электроснабжению, электроосвещению, электрическим машинам, электротехнике. Занимался наукой, писал статьи, патенты, кандидатскую диссертацию, преподавал. Занимаюсь этим с 2003.
    #Кандидатские #Магистерские
    19 Выполненных работ
    Юлия К. ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск 2017, Институт естественных и т...
    5 (49 отзывов)
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - ин... Читать все
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - институт естественных и точных наук, защита диплома бакалавра по направлению элементоорганической химии; СПХФУ (СПХФА), 2020 г. - кафедра химической технологии, регулирование обращения лекарственных средств на фармацевтическом рынке, защита магистерской диссертации. При выполнении заказов на связи, отвечаю на все вопросы. Индивидуальный подход к каждому. Напишите - и мы договоримся!
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Анастасия Б.
    5 (145 отзывов)
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическо... Читать все
    Опыт в написании студенческих работ (дипломные работы, магистерские диссертации, повышение уникальности текста, курсовые работы, научные статьи и т.д.) по экономическому и гуманитарному направлениях свыше 8 лет на различных площадках.
    #Кандидатские #Магистерские
    224 Выполненных работы
    Антон П. преподаватель, доцент
    4.8 (1033 отзыва)
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публик... Читать все
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публикуюсь, имею высокий индекс цитирования. Спикер.
    #Кандидатские #Магистерские
    1386 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету