Файл: белорусский государственный технологический университет.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.12.2023

Просмотров: 1145

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Секция

ТЕХНОЛОГИИ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

РАЗРАБОТКА ТВЕРДОФАЗНЫХ МЕТОДОВ СИНТЕЗА ФЕРРИТА ВИСМУТА BiFeO3 Феррит висмута BiFeO3 – один из наиболее перспективных мате- риалов, на основании которого разрабатывают новые магнитоэлектри- ческие материалы (мультиферроики). Связь между магнитной и элек- трической подсистемами, предоставляющая возможность с помощью электрического поля управлять магнитными свойствами материала и, наоборот, позволяет говорить о мультиферроиках как о возможных ма- териалах для создания принципиально новых устройств в области ин- формационных и энергосберегающих технологий, устройств магнит- ной памяти, сенсоров магнитного поля и др. Не смотря на то, что синтез и свойства BiFeO3 исследованы достаточно широко, установлено, что получение BiFeO3 и твердых растворов на его основе путем взаимодей- ствия соответствующих оксидов осложняется рядом факторов и не поз- воляет получать однофазные твердые растворы, не содержащие приме- сей Bi25FeO39 и Bi2Fe4O9. В связи с этим целью работы являлась разра- ботка твердофазных методов синтеза BiFeO3 на основе примесных фаз Bi25FeO39 и Bi2Fe4O9, используемых в качестве прекурсоров, и соответ- ствующих оксидов.Первый способ твердофазного синтеза BiFeO3 предполагал взаи-модействие предварительно полученного прекурсора Bi25FeO39 с окси- дом Fe2O3 по реакции Bi25FeO39 + 12Fe2O3 = 25BiFeO3. На основании полученных данных было показано, что предложенный метод позволил уменьшить температуру и время синтеза по сравнению с твердофазным методом синтеза из оксидов Bi2O3 и Fe2O3, и незначительно снизить со- держание примесных фаз с 5 до

КВАСЦЫ КАК КОАГУЛИРУЮЩИЕ АГЕНТЫ В ПРОИЗВОДСТВЕ ЭМУЛЬСИОННЫХ КАУЧУКОВСпрос на высокомолекулярные соединения постоянно нарастает во всем мире. Каучуки, изготовленные эмульсионной сополимериза- цией, обладают необходимыми свойствами и находят свое применение для изготовления резинотехнических изделий и композиционных со- ставов различного назначения и др. [1, 2]. Однако применяемые в настоящее время для выделения каучука из латекса соли металлов пер- вой группы обладают дешевизной, но их расходные нормы (сотни ки- лограмм для производства одной тонны каучука) плохо сказываются на экологии. Поэтому снижение расхода солевого коагулянта имеет важ- ное практическое значение. Интерес в этом плане представляют квасцы. 4Квасцы – это двойные соли, содержащие в качестве одного из ка- тионов трёхвалентные металлы (Fe3+, Cr3+, Al3+), второй катион – это щелочные металлы (Na+, K+, Cs+, Rb+) или ион аммония NH4+. На месте аниона стоит сульфат-ион SO 2-. Квасцы известны с древних времён как осветлители мутных жид- костей. Это основано на их флокулирующих свойствах. Такое свойство объяснимо с точки зрения атомного состава солей. Квасцы находят ши- рокое применение как протрава при крашении и дублении, в медицине, в косметике, в приготовлении пищи и др. Квасцы не обладают дефи- цитностью, имеют доступную цену и широко используются в различ- ных отраслях промышленности.Целью данной работы – рассмотрение флокулирующего дей- ствия квасцов при производстве эмульсионных каучуков.Объектами исследования послужили алюмокалиевые, хромкали- евые квасцы. Изучение процесса снижения агрегативной устойчивости латекса марки СКС-30 АРК осуществляли по методике, представлен- ной в работе, с употреблением в качестве коагулирующих веществ вод- ных растворов вышеуказанных солей (мас. дол. 0,02 ед). После введе- ния солей в латекс бутадиен-стирольного каучука систему гомогенизи- ровали 3–4 минуты, а затем и при постоянном перемешивании вводили водный раствор серной кислоты с массовой долей 0,02 ед. из расчета 15 кг/т каучука. Систему перемешивали в течение 3–5 минут. Образующуюся крошку каучука извлекали из водной фазы (серума), промывали водой и обезвоживали в сушильном агрегате при 80–85 оС. Полноту коагуля- ции оценивали визуально по прозрачности серума и гравиметрически – по массе выделяемой крошки каучука.Промышленный латекс СКС-30 АРК имел следующие характери- стики: рН = 9,6; поверхностное натяжение  = 57,4 мН/м; содержание сухого остатка 21,2 %; содержание связанного стирола 22,6 %.Проведенными исследованиями установлено, что квасцы могут быть использованы для снижения агрегативной устойчивости латекс- ной дисперсии. Наименьшим расходом на выделение одной тонны ка- учука из латекса обладали хромкалиевые квасцами, 20 кг. Расход алюмокалиевых квасцов, необходимый для полного выделения каучука из латекса составил 40 кг.Квасцы, как сказано выше, обладают катионом с зарядом (+3), из чего можно сделать вывод: процесс коагуляции латекса проводится по концентрационному механизму. Согласно Правилу Шульце-Гарди зна- чения порогов коагуляции для противоионов с зарядами 1, 2 и 3 соот- носятся как 1 : 1/20 : 1/500. Чем выше заряд, тем меньше расход элек- тролита.Интерес к использованию солей, содержащих положительно за- ряженный ион (3+), в технологии выделения эмульсионных каучуков из латекса базируется на том, что расход их в 5-10 раз меньше расхода хлорида натрия, который составляет

МОЛЕКУЛЯРНО-БИОЛОГИЧЕСКАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ ДРОЖЖЕЙ, ВЫДЕЛЕННЫХ ИЗ РАЗЛИЧНЫХ ЭКОСИСТЕМ АНТАРКТИКИТаксономия и систематика дрожжей до настоящего времени находится в процессе становления, несмотря на то, что первая класси- фикация этих организмов была предложена еще в 1904 году. В совре- менных научных исследованиях наибольшую достоверность в иденти- фикации видов приобрели молекулярно-биологические методы, к кото- рым можно отнести MALDI-TOF масс-спектрометрию и секвенирова- ние участков ДНК.Первичная идентификация видовой принадлежности проводи- лась с использованием масс-спектрометрического профилирования ри- босомальных белков микроорганизмов, находящихся в экспоненциаль- ной стадии роста при поддержке Института биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси. Метод основан на ионизации матрично-активированной лазерной десорбции/ионизации с детекцией во время пролетном масс-анализаторе высокого разрешения [1]. Дан- ные после обработки анализировали с использованием системы управ- ления базами данных BioTyper для идентификации микроорганизмов.Полученные параметры достоверности в пределах от 1,700 до 1,999 («желтая область») позволили идентифицировать 7 изолятов до рода, из которых 6 были отнесены к Sporobolomyces roseus (изоляты 4- 1, 4-7, 4-9, 4-10, 4-11 и 7-71) и один к Pseudozyma aphidis (изолят 1-15). Параметр достоверности в пределах от 2,000 до 2,299 («зеленая об- ласть») позволили достоверно идентифицировать до рода и возможна идентификация до вида изолята 1-32 как Pseudozyma aphidis. Одна культура дрожжей попала в диапазон 2,300-3,000 («зеленая область»), что позволило достоверно идентифицировать ее до вида (культура 2-2– Cryptococcus liquefaciens). Остальные результаты параметров досто- верности находились в «красной области» (значения показателей ниже 1,700), поэтому достоверно идентифицировать их не имелось возмож- ности. Основной причиной являлось отсутствие в используемой базе данных таких видов дрожжей и данных о них.Полученные результаты свидетельствовали о необходимости дальнейшей идентификации с использованием амплификации фраг- ментов ДНК с последующим секвенированием. Для идентификации дрожжевых культур проводили амплификацию фрагмента 18S рДНК с использованием праймеров NS1-NS4 (размер фразмента 1100 пн) и межгенные участки окаймленные праймерами ITS1-ITS4, ITS1-LR3 и ITS1-LR5 (размер фрагментов

Секция

ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИКИ

РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ СТЕКОЛ И ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЮМИНЕСЦИРУЮЩИХ СТЕКЛОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВСтеклокристаллические материалы, соактивированные ионами эрбия и иттербия представляют практический интерес и предназначены для использования в качестве ап-конверсионных люминофоров, осу- ществляющих эффективное преобразование инфракрасного лазерного излучения (

АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ В СФЕРЕ ПРОИЗВОДСТВА ДРЕВЕСНЫХ ПЛИТ ПОВЫШЕННОЙ ОГНЕСТОЙКОСТИ


В настоящее время актуальна проблема огнестойкости древесных плит при возгораниях. Важным определяющим свойством повышения огнестойкости ДСтП является их горючесть. Горючесть всех видов древесных плит зависит от плотности, однородности, компонентного состава, геометрических размеров, породы древесины (лиственные породы более устойчивы, чем хвойные породы). Также ДСтП имеют большую скорость выгорания по толщине, чем древесина. Наличие карбамидоформальдегидного связующего сказывается на повышении дымообразования и токсичности продуктов горения древесных плит.

Целью работы являлся анализ способов повышения огнестойкости древесных плит путем ввода огнезащитных препаратов на стадии производства.

По горючести ДСтП относятся к группе «нормальногорючих». Помимо основного токсичного газа монооксида углерода (СО) при го- рении образуются формальдегид (НСНО), муравьиная (НСООН) и ук- сусная (СН3СООН) кислоты. Горение древесных материалов на пожа- рах является циклическим процессом, в котором образующейся тепло- вой энергии достаточно для самопроизвольного развития процесса.

Механизм горения древесины заключается в следующем:

  • 125°С из древесины испаряется влага, выделяются горючие ле- тучие вещества;

  • 210°С при наличии открытого огня, летучие вещества воспла- меняются, температура повышается и процесс переходит в стадию го- рения с выделением тепла;

  • 260°С начинается устойчивое горение летучих продуктов пиро- лиза древесины с образованием пламени и повышением температуры

  • 450°С переход пламенного горения в беспламенное горение угля до 900°С.

Пламенное горение (окисление горючих летучих продуктов в га- зовой фазе) представляет собой цепной свободнорадикальный процесс с участием гидроксильных радикалов. Он ингибируется галогеноводо- родами, образующимися из галогенорганических антипиренов. Другой

эффект огнезащитного действия («эффект самозатухания») заключа- ется в том, что в газовую фазу поступают пары воды и не поддержива- ющие горение газы NH3, HBr, НСl, S02, N2, которые образуются при терморазложении антипиренов. Эти газы разбавляют парогазовую смесь продуктов терморазложения древесины, при этом снижается кон- центрация как горючих летучих продуктов, так и кислорода, необходи- мого для их горения. Такой эффект огнезащитного действия присущ антипирену амидофосфату. Сравнение основных показателей свойств огнестойких ДСтП (ОДСтП) с использованием амидофосфата и ДСтПпроизведеных по традиционной технологии представлены в таб- лице.

Таблица – Свойства ОДСтП и ДСтП

Свойства
ДСтП
ОДСтП

Плотность, кг/м3
650–800
780

Прочность при изгибе,

МПа
20
24,5

Прочность при

растяжении, МПа
0,34
0,36

Разбухание, %
25
29,3

Эмиссия формальдегида,

мг/100 г а. с. плиты
4–8
4,6

Горючесть
нормальногорючие
умеренногорючие

Потеря массы при

огневом испытании, %
100
15

Самостоятельное

горение
присутствует
отсутствует

Можно выделить четыре основных технологических способа снижения горючести ДСтП:

  • обработка древесных частиц антипиреном перед стадией ос моления;

  • введение антипирена в рабочий раствор связующего;

  • введение мелкодисперсного антипирена (типа нефелина) в массу древесных частиц одновременно с их ос молением;

  • горячая напрессовка антипирена на поверхность плиты.

Результаты эксперимента показали эффективность изготовления огнестойких плит с введенным антипиреном амидофосфатом. Были получены умеренногорючие плиты с отсутствием самостоятельного горения и с предпочтительными основными свойствами.

ЛИТЕРАТУРА

    1. Леонович А. А. Физико-химические основы образования древесных плит / А.А. Леонович. − СПб.: ХИМИЗДАТ, 2003. − 192 с.

УДК 674.815
Студ. Е.А. Струповец Науч. рук. доц. И.А. Хмызов

(кафедра химической переработки древесины, БГТУ)



1   ...   49   50   51   52   53   54   55   56   ...   137

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДИАММОНИЙФОСФАТА


В ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ОГНЕСТОЙКИХ ДРЕВЕСНОСТРУЖЕЧНЫХ ПЛИТ

Древесные плиты широко используются в мебельном производ- стве, при внутренней отделке помещений в домостроении. В настоящее время в Республике Беларусь нет предприятий, осуществляющих вы- пуск плит с повышенной огнестойкостью.

Горючесть всех видов древесных плит зависит от их плотности, однородности, компонентного состава, геометрических размеров, по- роды древесного сырья. Наличие карбамидного и особенно фенольного связующих в композиции плит сказывается на повышении дымообра- зования и токсичности продуктов горения.

Одними из наиболее эффективных антипиренов являются моно- и диаммонийфосфат (NH4H2PO4 и (NH4)2HPO4). При нагревании они выделяют оксиды фосфора, которые покрывают древесину защитной пленкой и негорючий газ аммиак. Диаммонийфосфат является относи- тельно недорогим часто используемым в качестве удобрения веще- ством, что говорит о его доступности и экологической безопасности.

Нами была исследована эффективность использования указан- ных реагентов в технологии производства древесностружечных плит (ДСтП). Выполнялась обработка древесной стружки водными раство- рами антипиренов концентрацией 15% с соответствующими расхо- дами. Далее стружка высушивалась при температуре 120 оС до влаж- ности 2%.

Дополнительно было исследовано влияние обработки исследуе- мыми реагентами древесины на краевой угол смачивания (КУС) её по- верхности раствором связующего. Исследования проводили на образ- цах березового шпона, подвергая их обработке реагентами с расходом 15 г/м2 и выполняя последующую сушку при температуре 120 оС.

Для оценки точности методики определения КУС было выпол- нено его измерение для 50 параллельных опытов с проведением после- довательно определения итоговых среднего значения и среднеквадра- тичного отклонения, характеризующего рассеяние результатов измере- ний относительно среднего значения.

Был последовательно определён КУС на поверхности шпона бе- резы раствором смолы КФ-НП концентрацией 55%. Методика оценки

КУС позволяет получить достоверные результаты при достаточно ма- лом количестве параллельных опытов – после 9 измерений среднеквад- ратичное отклонение составляет 7-8 единиц, что при среднем значении КУС 60о соответствует достаточно низкому значению коэффициента вариации – 12,5%.

Далее при проведении исследований количество параллельных определений КУС составляло 10. Результаты определения физико-ме- ханических показателей и огнестойкости плит по методу «огневой трубы» приведены в таблице.

Таблица – Влияние антипиренов на физико-механические показатели и огнестойкость древесных плит

Содержание варианта
Плотность, кг/м3
Предел проч- ности при

изгибе, МПа
Разбухание,

%
Потеря массы,

%
КУС,

град

NH4H2PO4 3% к

массе а.с. древе- сины

752

17,1

21,2

8,8

62,2

NH4H2PO4 6% к

массе а.с. древе- сины

743

20,2

23,6

6,2

58,3

(NH4)2HPO4 3% к

массе а.с. древе- сины

776

18,0

20,8

8,4

66,9

(NH4)2HPO4 6% к

массе а.с. древе- сины

761

19,6

22,1

5,6

61,1

Без антипирена
755
17,5
22,9
20,8
72,4

Смотрите также файлы