Наука без кордонів: науковці-деревообробники пройшли стажування в Державному технологічному університеті Зволена (Словаччина)

Професорка кафедри технологій та дизайну виробів з деревини Олена Пінчевська завершила стажування за програмою Словацької академії наук на факультеті оброблення деревини Державного Технічного університету Зволена (Словаччина). Метою проєкту було проведення досліджень для визначення емісії формальдегіду деревинокомпозиційних матеріалів з використанням модифікованого карбамідоформальдегідного клею шляхом введення різної кількості наночастинок оксидів деяких металів, а також їх фізико-механічних властивостей.

Для дослідження були використані наночастинки оксидів алюмінію, срібла,цинку та магнію виготовлені електро-іскровим методом на кафедрі технології конструкційних матеріалів та матеріалознавства НУБіП України за методикою професора Костянтина Лопатька. Також були виготолені мікрочастинки алюмінію, срібла та цинку.

Частинки металів були введені у клейову композицію, яку використано для виготовлення п’ятишарової фанери з шпону бука. Також були виготовлені контрольні зразки фанери без додавання металів у клей. Готові зразки витримували протягом 7 діб для розміщення в ексикаторах заповнених дистильованою водою (300 г). Ексикатори встановлювали у кліматичну камеру з параметрами: температура повітря t = 20±2 ºС, відносна вологість повітря φ = 65±5%.

Після стабілізації параметрів та адсорбування дистильованою водою вільного формальдегіду протягом однієї доби проводили вимірювання емісії формальдегіду десикаторним методом (JIS A 5908,1994). Таку процедуру повторювали після витримування зразків у приміщенні лабораторії протягом 30 днів.

Результати проведених експериментів зі зниження відсотку вільного формальдегіду у разі модифікування клею частинками металів у порівнянні із контрольними зразками показали, що внесення частинок металів знижує вміст вільного формальдегіду у фанері. Тенденція зниження спостерігалася як після 7 добової витримки у разі внесення як мікрочастинок, так і наночастинок. Значно більше зниження ( в середньому майже на 13%) виявилося після вимірювання після 30 добової витримки.

Спостерігалася перевага використання наночастинок металів порівняно з мікрочастинками. Найбільшу різницю (12%) показали частинки срібла Ag після 30 добової витримки. Прослідковувалася зменшення вмісту вільного а металів як мікрофракції, так і нанофракції показало тенденцію до зниження вмісту формальдегіду, але несуттєву.

Зразки фанери, виготовлені із модифікованим карбамідовормальдегідним клеєм мали менше у середньому на 23% набрякання, ніж контрольний зразок. Спостерігався позитивний результат – збільшення міцності з’єднання листів шпону в середньому на 8 % при виготовленні 5-шарової фанери із модифікованим частинками металів клеєм UF порівняно із класичним клеєм.
Це свідчить про перспективність використання наночастинок металів для зниження токсичності фанери та покращення її фізико-механічних властивостей.

Під час стажування у Технічному університеті м. Зволен професора Пінчевську О.О. було призначено опонентом дисертаційної роботи докторанта Ing. Marek VOJTKULIAK: „Vyľahčené drevné materiály na báze dýh a ich uplatnenie v nábytkových konštrukciách“- «Полегшені деревні матеріали на основі шпону та їх застосування в меблевому виробництві».

Колектив кафедри технологій та
дизайну виробів з деревини