Вплив породи деревини і товщини термопластичної плівки вторинного поліетилену низької густини на фізичні властивості фанери

  • О. М. Чернецький Національний лісотехнічний університет України, м. Львів
  • І. І. Кусняк Національний лісотехнічний університет України, м. Львів https://orcid.org/0000-0003-3980-3110
  • Н. С. Бехта Національний лісотехнічний університет України, м. Львів https://orcid.org/0000-0003-4336-2901
  • М. М. Копанський Національний лісотехнічний університет України, м. Львів https://orcid.org/0000-0002-3897-4818
Ключові слова: фанера, вторинна термопластична плівка, породи деревини, товщина, щільність, водопоглинання, набрякання за товщиною

Анотація

Сьогодні в Україні проблема перероблення полімерних відходів набуває актуального значення. Це пов'язано не тільки із шкодою довкіллю, але й відсутністю власних значних родовищ вуглеводнів і транзитне в цьому відношенні положення. Вторинне перероблення полімерів дасть змогу істотно економити первинну сировину (нафту), електроенергію та зменшить утворення пластичних відходів. У цій роботі запропоновано використання термопластичних відходів, а саме термопластичних плівок поліетилену низької густини (ПЕНГ) вторинної переробки у виробництві фанери, як один з перспективних напрямків вирішення питання забруднення довкілля негативним впливом полімерних відходів. Основне завдання цього дослідження – оцінити доцільність заміни термореактивних клеїв на термопластичні плівки вторинної переробки у виробництві фанери, склеєної з листів шпону м'яких і твердих листяних порід деревини. Для цього – досліджено фізичні властивості фанери, а саме: щільність, водопоглинання і набрякання за товщиною після витримки у воді впродовж 24 год. Для виготовлення фанери використовували лущений шпон чотирьох порід деревини (тополі, берези, бука і граба) і термопластичну плівку вторинного ПЕНГ завтовшки 50 мкм. Змінними параметрами були порода деревини та товщина плівки – 50, 100 і 150 мкм. Для порівняння отриманих результатів фізичних властивостей фанери, склеєної ВПЕНГ, виготовляли фанеру, склеєну термореактивним карбамідоформальдегідним клеєм (КФ-МТ) за умовами виробництва. За результати цього дослідження з'ясовано, що зразки фанери, склеєної із шпону листяних порід деревини термопластичною плівкою вторинного ПЕНГ різної товщини, володіють фізичними властивостями, які незначно поступаються матеріалу на основі термореактивного карбамідоформальдегідного клею. Встановлено, що порода деревини більше впливає на фізичні властивості фанери, ніж товщина плівки. Проте збільшення товщини термопластичної плівки вторинного ПЕНГ покращує фізичні показники фанери. Усі зразки фанери, склеєної із листів шпону породи тополі плівкою вторинного ПЕНГ, мали найбільші показники водопоглинання, однак найменші – набрякання за товщиною. Треба зазначити, що заміна традиційних, зазвичай токсичних, термореактивних клеїв на вторинні термопластичні в технології виготовлення фанери, дасть змогу зменшити кількість викидів формальдегіду у довкілля, шкідливий вплив на життєдіяльність людини та обсяг пластичних відходів.

Біографії авторів

О. М. Чернецький, Національний лісотехнічний університет України, м. Львів

інженер

І. І. Кусняк, Національний лісотехнічний університет України, м. Львів

канд. техн. наук, ст. викладач, кафедра технологій деревинних композиційних матеріалів, целюлози та паперу

Н. С. Бехта, Національний лісотехнічний університет України, м. Львів

ст. викладач, кафедра дизайну

М. М. Копанський, Національний лісотехнічний університет України, м. Львів

канд. техн. наук, доцент, кафедра технологій деревинних композиційних матеріалів, целюлози та паперу

Посилання

Bekhta, P., & Kusniak, I. (2019). The properties of plywood with thermoplastic film using as glue. Collection of scientific works of the Forestry Academy of Sciences of Ukraine. Lviv, 19, 209–222. https://doi.org/10.15421/411943

Bekhta, P., & Sedliačik, J. (2019). Environmentally-Friendly High-Density Polyethylene-Bonded Plywood Panels. Polymers (Basel), 11(7), 1–21. https://doi.org/10.3390/polym11071166

Bekhta, P., Chernetskyi, O., Kusniak, I., Bekhta, N., & Bryn, O. (2022). Selected Properties of Plywood Bonded with Low-Density Polyethylene Film from Different Wood Species. Polymers, 14. https://doi.org/10.3390/polym14010051

Borysiuk, P., Mamiński, M. Ł., Parzuchowski, P., & Zado, A. (2010). Application of polystyrene as binder for veneers bonding – the effect of pressing parameters. European Journal of Wood and Wood Products, 68(4), 487–489.

Chang, L., Guo, W., & Tang, Q. (2017). Assessing the tensile shear strength and interfacial bonding mechanism of poplar plywood with high-density polyethylene films as adhesive. BioResourees, 12(1), 571–585. https://doi.org/10.15376/biores.12.1.571-585

Chernetskyi, O., Kusniak, I., & Bekhta, N. (2022). The.influence of wood species and thickness of thermoplastic film of primary low density polyethylene on physical properties of plywood. Scientific Bulletin of UNFU, 32(1), 73–78. https://doi.org/10.36930/40320111

Cui, T., Song, K., & Zhang, S. (2010). Research on utilizing recycled plastic to make environment-friendly plywood. Forestry Studies in China, 12(4), 218–222. https://doi.org/10.1007/s11632-010-0401-y

Fang, L., Chang, L., Guo, W., Chen, Y., & Wang, Z. (2012). Manufacture of environmentally friendly plywood bonded with plastic film. Forest Products Journal, 63(7/8), 283–288. https://doi.org/10.13073/FPJ-D-12-00062

Fang, L., Chang, L., Guo, W., Ren, Y., & Wang, Z. (2013). Preparation and characterization of wood-plastic plywood bonded with high density polyethylene film. European Journal of Wood and Wood Products, 71, 739–746. https://doi.org/10.1007/s00107-013-0733-0

FAO. (2013). Yearbook of Forest Products 2015. Retrieved from: https://www.fao.org/3/i4746 m/i4746 m.pd

FAO. (2018). Yearbook of Forest Products 2020. Retrieved from: https://www.fao.org/3/cb0513 m/CB0513M.pdf

IARC. (2006). Formaldehyde, 2-butoxyethanol and 1-tertbutoxypropan-2-ol. IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, 88, 1–478. PMID:17366697. Retrieved from: https://monographs.iarc.who.int/wp-content/uploads/2018/06/mono88.pdf

Kajaks, J., Kalniņš, K., Reihmane, S., & Bernava, A. (2014). Recycled thermoplastic polymer hot melts utilization for birch wood veneer bonding. Progress in Rubber, Plastics and Recycling Technology, 30(2), 87–102.

Kajaks, J., Reihmane, S., Grinbergs, U., & Kalninš, K. (2012). Use of innovative environmentally friendly adhesives for wood veneer bonding. Proceedings of the Estonian Academy of Sciences, 61(3), 207–211. https://doi.org/10.3176/proc.2012.3.10

Nazarenko, V. V., Bereznenko, N. M., Novak, D. S., & Skrypnyk, S. P. (2018). Research of compositions based on secondary polyethylene with improved properties. Electronic scientific journal "Technology and Design", 4(29), 9. Retrieved from: https://er.knutd.edu.ua/handle/123456789/10882. [In Ukrainian].

Pinchevska, E., Skliar, D., Golovach, I., & Chausov, N. (2017). Water Effects on Plywood Coated with Wooden Slices on Both Sides. Scientific Bulletin of UNFU, 27(1), 138-141. https://doi.org/10.15421/40270131

Pinchevska, O. O., & Lakyda, Iu. P. (2016). Obhruntuvannia struktury novoho kompozytsiinoho material. Naukovyi visnyk NUBiP, 238, 260–267. [in Ukrainian].

Pinchevska, О. O., Šmidriaková, M. (2016). Wood particleboard covered with slices made of pine tree dranches. Acta Faculnatis Xylologiae Zvolen, 58, 67–74.

Shepelyuk, I., Kusniak, I., Melnyk, Y., & Skorokhoda, T. (2018). Polymer-wood composites based on secondary polyethylene. Progress in the oil and gas refining and petrochemical industries: Materials IX int. scientific and technical conf., may 14–18. Lviv: Lviv Polytechnic National University, 410–413. [In Ukrainian].

Song, W., Wenbang, W., Congrong, R., Shuangbao, Z. (2016). Developing and evaluating composites based on plantation eucalyptus rotary-cut veneer and high-density polyethylene film as novel building materials. BioResources, 11(2), 3318–3331.

Song, W., Wenbang, W., Xuefei, L., & Shuangbao, Z. (2017). Utilization of polypropylene film as an adhesive to prepare formaldehyde-free, weather-resistant plywood-like composites: Process optimization, performance evaluation, and interface modification. BioResources, 12(1), 228–254.

Tang, L., Zhao-gang, Z., Jiao Q., Ji-ruo, Z., & Ying, F. (2011). The preparation and application of a new formaldehyde-free adhesive for plywood. International Journal of Adhesion & Adhesives, 31(6), 507–512.

Waste generation and management (1995-2020). State Statistics Service of Ukraine. Retrieved from: https://www.ukrstat.gov.ua/. [In Ukrainian].

Waste generation by sources (1995-2020). State Statistics Service of Ukraine. Retrieved from: https://www.ukrstat.gov.ua/. [In Ukrainian].

Опубліковано
2022-06-30
Як цитувати
Чернецький, О. М., Кусняк, І. І., Бехта, Н. С., & Копанський, М. М. (2022). Вплив породи деревини і товщини термопластичної плівки вторинного поліетилену низької густини на фізичні властивості фанери. Науковий вісник НЛТУ України, 32(3), 73-78. https://doi.org/10.36930/40320312
Розділ
Технологія та устаткування

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають