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.
