сотрудник
Россия
В предлагаемом обзоре приведен анализ процессов, сопровождающих последовательное модифицирование образцов натуральной древесины ультразвуком, трехсторонним уплотнением и импульсным магнитным полем. Показано, что обработка образцов ультразвуком позволяет проводить пластификацию одной из основных компонент древесины – лигнина столь же эффективно, как и при воздействии весьма токсичного аммиака, ранее использовавшегося для этих целей. При пластификации лигнин переводится из стеклообразного в вязкотекучее состояние, позволяющее проводить трехмерное уплотнение образца без его разрушения. Затем анализируются наиболее вероятные процессы поглощения ультразвука образцами древесины. Трехмерное уплотнение пластифицированных образцов с последующей их трехмерной обработкой позволяет существенно увеличить твердость модифицированного материала. После уплотнения в образцах протекают процессы релаксации. Поэтому анализируются оптимальные параметры термического воздействия, позволяющие ускорить завершение этих процессов и стабилизировать новые механические характеристики. Дальнейшее воздействие на такие образцы относительно слабых импульсных магнитных полей позволяет в результате получить материал, не уступающий по механическим свойствам металлическим образцам. Анализ процессов, протекающих при таком воздействии в образцах древесины позволяет выдвинуть гипотезу о возникновении между макромолекулами целлюлозы дополнительных ковалентных связей типа С-О-С. Далее в обзоре обсуждается вероятность появления таких связей. Показано, что важной особенностью при воздействии на образец магнитного поля является сонаправленность магнитных силовых линий и древесных волокон именно при такой ориентации образцов в поле достигается максимальный эффект. Затем анализируются причины такой особенности магнитного воздействия и делаются основные выводы и делаются предположения о возможном использовании.
модифицирование древесины, обработка ультразвуком, обработка импульсным магнитным полем, поперечная или фазовая релаксация, торцевая твердость, индукция магнитного поля.
1. Шамаев, В.А. Химико-механическое модифицирование древесины [Текст] / В.А. Шамаев. – Воронеж : ВГЛТА, 2003. – 260 с.
2. Постников, В.В. Ультразвуковая пластификация лигнина в модифицированной дре-весине [Текст] / В.В. Постников, Н.С. Камалова, С.В. Кальченко // Известия РАН. Серия фи-зическая. – 2010. – Том 74. – № 9. – С. 1375-1376.
3. Постников, В.В. Поглощение ультразвука в древесине [Текст] / В.В. Постников, Н.С. Камалова // Известия РАН. Серия физическая. – 2013. – Том 77. – № 8. – С. 1195-1196.
4. Бартенев, Г.М. Физика и механика полимеров [Текст] / Г.М. Бартенев, Ю.В. Зеленев. – М. : Высшая школа, 1983. – 391 с.
5. Постников, В.В. Воздействие слабых импульсных магнитных полей на модифицированную древесину [Текст] / В.В. Постников, М.Н. Левин, Н.Н. Матвеев [и др.] // Письма в ЖТФ. – 2005. – Т.31. – Вып.9. – С.14-19.
6. Рябинин, Г.А. Справочник физических величин [Текст] / Г.А. Рябинин. – СПб. : Лениздат, 2001. – 159 с.
7. Кальченко, С.В. Воздействие ультразвука и импульсного магнитного поля на высо-ко-молекулярный биокомпозит [Текст] дис. … канд. физ.-мат. наук / С.В. Кальченко. – Во-ронеж : ВГЛТА, 2011. – 120 с.
8. Erinsh, P.P. Studies on the nature of deformation of wood at different ways of its plasticizing [Text] / P.P. Erinsh, I.F. Kulkevitsa // Wood Chemistry. – 1981. – no. 3. – pp. 3-12; no. 5. – pp. 13-21.
9. Erinsh, P.P. Changing the submicroscopic structure of wood at its plasticizing with aqueous ammonia [Text] / P.P. Erinsh, P.N. Odintsov // In "Modification of wood." – Riga, 1967. – pp. 15-21.
10. Erinsh, P.P. Changing the submicroscopic structure of wood at its plasticizing with aqueous ammonia [Text] / P.P. Erinsh, P.N. Odintsov // In "Modification of wood." – Riga, 1967. – pp. 15-21.
11. Erinsh, P.P. Structure and properties of wood as a multicomponent polymer system [Text] / P.P. Erinsh // Wood Chemistry. – 1977. – no. 1. – pp. 8-25.
12. Шарпатый, В.А. Моделирование свободнорадикального механизма радиационной дегидратации целлюлозы [Текст] / В.А. Шарпатый, А.А. Шапилов, С.Н. Пинтелин // Химическая физика. – 2001. – Т. 20. – № 12. – С. 19-24.
13. Головин, Ю.И. Магнитопластичность твердых тел (Обзор) [Текст] // Физика твердого тела. – 2004. – Том 46 – Вып. 5. – С. 769-803.
14. Постников, В.В. О возможном влиянии импульсного магнитного поля на образование ковалентных связей между макромолекулами целлюлозы в модифицированной древесине [Текст] / В.В. Постников, Н.С. Камалова, С.В. Кальченко // Физика и химия обработки материалов. – 2009. – № 6. – С. 91-93.
15. Бучаченко, А.Л. Комплексы радикалов и молекулярного кислорода с органическими молекулами [Текст] / А.Л. Бучаченко. – М. : Наука, 1984. – 200 с.
16. Бучаченко, А.Л. Магнитные эффекты в химических реакциях [Текст] / А.Л. Бучаченко // Успехи химии. – 1976. – Т. 45. – № 5. – С. 761-792.
17. Калашников, С.Г. Электричество [Текст] / С.Г. Калашников. – М. : Наука, 1985. – 576 с.
18. Дмитриев, А.В. Современные тенденции развития физики термоэлектрических элементов [Текст] / А.В. Дмитриев, И.П. Звягин // Успехи физических наук. – 2010. – Т. 180. – № 8. – С. 821-837.
19. Шамаев, В.А. Прессованная древесина в машиностроении [Текст] / В.А. Шамаев. – Воронеж : ВГЛТА, 2005. – 96 с.
