Выпуск #4/2012
Б.Воронин
Нанотехнологии в производстве клееной продукции из древесины
Нанотехнологии в производстве клееной продукции из древесины
Просмотры: 2302
В России создан пористый нанокомпозит на основе древесины. Для производства клееных деревянных конструкций и перспективного строительного материала могут использоваться технологии и оборудование ряда компаний из США, стран ЕС и ЮВА. Применение нового композита даст возможность быстро возводить высококачественное и комфортное жилье и объекты инфраструктуры.
Теги: comfortable housing glued wood structures porous nanocomposite wood древесина клееные деревянные конструкции комфортное жилье пористый нанокомпозит
Нанокомпозит на основе древесины состоит из пористой структуры, в которой поверхности микро- и макропор в ее объеме равномерно покрыты наноразмерной полимерной пленкой, придающей материалу требуемые свойства. Благодаря тому, что древесина на 60% состоит из таких пор, нанесение на их поверхность наноразмерной пленки обеспечивает изменение физических свойств получаемой композиции. Предлагаемый подход включает глубокую вакуумную сушку и пропитку древесины водным раствором наноразмерных природных компонентов с последующей их моно- и полимолекулярной адсорбцией на поверхности пор [1–5, 9].
КДК в дополнение к уникальным природным характеристикам древесины при нанообработке имеют не присущие ей при обычной обработке свойства. Это расширяет нишу их применения в малоэтажном домостроении, в качестве несущих конструкций объектов, обеспечивающих повышение сейсмостойкости и возможность эксплуатации в агрессивной среде.
Разработанная новая технология глубокой переработки древесины обеспечивает [1–5, 6]: создание высокоэффективного материала КДК, приобретающего за счет нанообработки повышенную прочность, антипиреновые, антисептические и гидрофобные свойства. Это способствует безопасной эксплуатации зданий и сооружений, в частности, улучшает стабильность геометрических размеров конструкций при воздействии температуры и влажности;
сохранение в КДК после нанообработки экологических свойств древесины;
снижение стоимости строительства 1 м2 общей площади более чем в два раза приводит за счет снижения по сравнению с лучшими аналогами себестоимости стенового бруса на 25% и к существенному сокращению затрат на ремонтные работы;
проведение всего цикла строительных, монтажных и отделочных работ за 2–3 месяца при возведении коттеджей, дошкольных учреждений, спортивных и выставочных комплексов, промышленных зданий;
возможность вписать технологию изготовления КДК из нанокомпозитой древесины в существующее производство, оснащенное современным импортным оборудованием, например, компании “WEINIG” (Германия);
высокий уровень энергосбережения зданий с использованием нанокомпозитных КДК. Теплопотери через стену из такого материала толщиной 280 мм – около 0,10-0,12 W/м2K. Остывание помещения при прекращении подачи тепла – не более 2°С/сутки. Это в совокупности с применением тепловых насосов позволяет снизить затраты на отопление в 5–6 раз.
Внедрение в малоэтажное строительство КДК с новыми свойствами позволит в короткие сроки создать доступное, экологически чистое жилье, существенно облегчив решение соответствующей программы. Производство таких КДК также даст импульс созданию новой продукции, например, экологически чистой корпусной и встроенной мебели.
Выпуск промышленных объемов дешевых природных компонентов из сибирской лиственницы (арабиногалактана и дигидрокверцетина) позволит организовать производство продукции для широкого применения, таких как:
антиоксидантов медицинских препаратов для лечения ряда заболеваний, в том числе раковых, выведения из организма радионуклеидов;
пищевых добавок и консервантов на природной основе;
косметических средств (мазей, лосьонов, кремов) из экологически чистых компонентов;
лакокрасочных и смазочных материалов;
средств бытовой химии;
другой инновационной продукции.
Для оргпнизации первого в мире промышленного производства КДК из обработанной нанокомпозитом древесины выполнены ряд НИР по разработке новых материалов – пористого нанокомпозита и строительного материала из него, а также созданы технологии для их производства. Для этого была сконструирована лабораторно-промышленная установка, на которой получен нанокомпозит древесины. Полученные результаты позволили выполнить опытно-конструкторские работы по созданию нестандартного оборудования для сушки, пропитки и нанообработки натуральной древесины, разработать требования к технической документации, позволяющей изготавливать нестандартное оборудование из импортных и отечественных комплектующих [6]. Подготовлена проектно-сметная документация и получено разрешение на строительство в СФО завода по глубокой переработке древесины хвойных пород с использованием нанотехнологий [1–5, 9]. Для условий СФО разработаны технологические рекомендации по применению созданного строительного материала в малоэтажном строительстве, в которые включены эскизные проекты коттеджей и детских дошкольных учреждений.
Анализ потребностей мирового рынка в КДК для малоэтажного домостроения и несущих конструкций с учетом востребованных потребителями новых, полученных в результате обработки свойств позволяет сделать вывод о том, что новая технология глубокой переработки древесины даст России шанс выйти на мировой рынок с инновационным материалом – нанокомпозитом древесины [1–5, 8].
Литература
1. Воронин Б.Ю. Производство клееных деревянных конструкций из нанокомпозита древесины. – Электронный журнал NanoNewsNet, www.nanonewsnet.ru/articles/2011/na
2. Воронин Б.Ю. Производство нанокомпозита древесины – учимся у природы. – Электронный журнал NanoNewsNet, www.nanonewsnet.ru/articles/2011/na
3. Воронин Б.Ю. Нанокомпозит древесины – уникальные свойства. – Электронный журнал NanoNewsNet, www.nanonewsnet.ru/articles/2011/na
4. Воронин Б.Ю. Технология и комплексная механизация производства клееного бруса из нанокомпозита. – Электронный журнал NanoNewsNet, www.nanonewsnet.ru/articles/2011/na
5. Воронин Б.Ю. Нанодревесина – нанокомпозит древесины – инновационный строительный материал XXI века. – Электронный журнал NanoNewsNet, www.nanonewsnet.ru/articles/2011/na
6. Информация о компании "ТермоГазСтрой" на официальном сайте Nanomarket www.nanomarket.ru› company/termogazstroi
7. Воронин Б.Ю. Нанодревесина – нанокомпозит древесины – инновационный строительный материал XXI века. Мониторинг разработок в области нанотехнологий на официальном сайте ГК РОСНАНО www.rusnano.com› Document.aspx/Download/31790
8. Е.Дегтярева Предприниматель из Новокузнецка Борис Воронин разработал высокоэффективную технологию производства. Сайт Всероссийской некоммерческой организации предпринимателей России "Опора России", 2011, www.opora-credit.ru/history/detail
9. Воронин Б.Ю. Нанокомпозит древесины – нанодревесина. Доклад на международной научной конференции "Нанотехнологии и наноматериалы в лесном комплексе". – Московский Государственный университет леса (МГУЛ), 15–17 ноября 2011, секция 2: "Нанотехнологии композитов с использованием древесины". www.woodnano.ru/programma-konferencii/
www.woodnano.ru› dokladi-i-prezentacii/
КДК в дополнение к уникальным природным характеристикам древесины при нанообработке имеют не присущие ей при обычной обработке свойства. Это расширяет нишу их применения в малоэтажном домостроении, в качестве несущих конструкций объектов, обеспечивающих повышение сейсмостойкости и возможность эксплуатации в агрессивной среде.
Разработанная новая технология глубокой переработки древесины обеспечивает [1–5, 6]: создание высокоэффективного материала КДК, приобретающего за счет нанообработки повышенную прочность, антипиреновые, антисептические и гидрофобные свойства. Это способствует безопасной эксплуатации зданий и сооружений, в частности, улучшает стабильность геометрических размеров конструкций при воздействии температуры и влажности;
сохранение в КДК после нанообработки экологических свойств древесины;
снижение стоимости строительства 1 м2 общей площади более чем в два раза приводит за счет снижения по сравнению с лучшими аналогами себестоимости стенового бруса на 25% и к существенному сокращению затрат на ремонтные работы;
проведение всего цикла строительных, монтажных и отделочных работ за 2–3 месяца при возведении коттеджей, дошкольных учреждений, спортивных и выставочных комплексов, промышленных зданий;
возможность вписать технологию изготовления КДК из нанокомпозитой древесины в существующее производство, оснащенное современным импортным оборудованием, например, компании “WEINIG” (Германия);
высокий уровень энергосбережения зданий с использованием нанокомпозитных КДК. Теплопотери через стену из такого материала толщиной 280 мм – около 0,10-0,12 W/м2K. Остывание помещения при прекращении подачи тепла – не более 2°С/сутки. Это в совокупности с применением тепловых насосов позволяет снизить затраты на отопление в 5–6 раз.
Внедрение в малоэтажное строительство КДК с новыми свойствами позволит в короткие сроки создать доступное, экологически чистое жилье, существенно облегчив решение соответствующей программы. Производство таких КДК также даст импульс созданию новой продукции, например, экологически чистой корпусной и встроенной мебели.
Выпуск промышленных объемов дешевых природных компонентов из сибирской лиственницы (арабиногалактана и дигидрокверцетина) позволит организовать производство продукции для широкого применения, таких как:
антиоксидантов медицинских препаратов для лечения ряда заболеваний, в том числе раковых, выведения из организма радионуклеидов;
пищевых добавок и консервантов на природной основе;
косметических средств (мазей, лосьонов, кремов) из экологически чистых компонентов;
лакокрасочных и смазочных материалов;
средств бытовой химии;
другой инновационной продукции.
Для оргпнизации первого в мире промышленного производства КДК из обработанной нанокомпозитом древесины выполнены ряд НИР по разработке новых материалов – пористого нанокомпозита и строительного материала из него, а также созданы технологии для их производства. Для этого была сконструирована лабораторно-промышленная установка, на которой получен нанокомпозит древесины. Полученные результаты позволили выполнить опытно-конструкторские работы по созданию нестандартного оборудования для сушки, пропитки и нанообработки натуральной древесины, разработать требования к технической документации, позволяющей изготавливать нестандартное оборудование из импортных и отечественных комплектующих [6]. Подготовлена проектно-сметная документация и получено разрешение на строительство в СФО завода по глубокой переработке древесины хвойных пород с использованием нанотехнологий [1–5, 9]. Для условий СФО разработаны технологические рекомендации по применению созданного строительного материала в малоэтажном строительстве, в которые включены эскизные проекты коттеджей и детских дошкольных учреждений.
Анализ потребностей мирового рынка в КДК для малоэтажного домостроения и несущих конструкций с учетом востребованных потребителями новых, полученных в результате обработки свойств позволяет сделать вывод о том, что новая технология глубокой переработки древесины даст России шанс выйти на мировой рынок с инновационным материалом – нанокомпозитом древесины [1–5, 8].
Литература
1. Воронин Б.Ю. Производство клееных деревянных конструкций из нанокомпозита древесины. – Электронный журнал NanoNewsNet, www.nanonewsnet.ru/articles/2011/na
2. Воронин Б.Ю. Производство нанокомпозита древесины – учимся у природы. – Электронный журнал NanoNewsNet, www.nanonewsnet.ru/articles/2011/na
3. Воронин Б.Ю. Нанокомпозит древесины – уникальные свойства. – Электронный журнал NanoNewsNet, www.nanonewsnet.ru/articles/2011/na
4. Воронин Б.Ю. Технология и комплексная механизация производства клееного бруса из нанокомпозита. – Электронный журнал NanoNewsNet, www.nanonewsnet.ru/articles/2011/na
5. Воронин Б.Ю. Нанодревесина – нанокомпозит древесины – инновационный строительный материал XXI века. – Электронный журнал NanoNewsNet, www.nanonewsnet.ru/articles/2011/na
6. Информация о компании "ТермоГазСтрой" на официальном сайте Nanomarket www.nanomarket.ru› company/termogazstroi
7. Воронин Б.Ю. Нанодревесина – нанокомпозит древесины – инновационный строительный материал XXI века. Мониторинг разработок в области нанотехнологий на официальном сайте ГК РОСНАНО www.rusnano.com› Document.aspx/Download/31790
8. Е.Дегтярева Предприниматель из Новокузнецка Борис Воронин разработал высокоэффективную технологию производства. Сайт Всероссийской некоммерческой организации предпринимателей России "Опора России", 2011, www.opora-credit.ru/history/detail
9. Воронин Б.Ю. Нанокомпозит древесины – нанодревесина. Доклад на международной научной конференции "Нанотехнологии и наноматериалы в лесном комплексе". – Московский Государственный университет леса (МГУЛ), 15–17 ноября 2011, секция 2: "Нанотехнологии композитов с использованием древесины". www.woodnano.ru/programma-konferencii/
www.woodnano.ru› dokladi-i-prezentacii/
Отзывы читателей
