По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 691.175.5

Инновационные методы сушки композитных материалов в вакууме

Д. Н. Иващенко ООО «Фалькон», соучредитель, Е-mail: touric@yandex.ru

В данной работе исследованы инновационные методы сушки композитных материалов в вакууме, обеспечивающие улучшенное сохранение физико-механических свойств, сокращение времени обработки и снижение энергетических затрат. Проведен обзор современных технологий сушки композитов и выявлены преимущества вакуумного метода. Представлена методология экспериментального исследования эффективности вакуумной сушки с использованием образцов композитных материалов, анализа их свойств до и после обработки. Полученные результаты показали значительное улучшение прочностных характеристик и сокращение времени сушки на 30 % по сравнению с традиционными методами. Также отмечено снижение энергопотребления на 25%. Статистический анализ подтвердил значимость различий в результатах обработки разными методами. Обсуждены преимущества вакуумной сушки, связанные с более равномерным удалением влаги и предотвращением термических повреждений композитов. Сделаны выводы о перспективах применения разработанных методов в промышленном производстве для повышения качества и снижения затрат.

Литература:

1. Кербер М. Л. Полимерные композиционные материалы: Структура. Свойства. Технологии. — Москва: Профессия, 2011. — 500 с.

2. Артемьева Н. А., Малыгин А. А., Попков К. К., Белоногова Н. А., Бирман А. Р., Куницкая О. А., Пономарев Д. А. Древесная компонента биологической защиты ядерных энергетических установок // Научное обозрение. — 2012. — №5. — С. 369–377.

3. Базаров С. М., Куницкая О. А. К проблеме производства материалов с новыми физико-химическими свойствами на основе заполнения древесины компонентами // Материалы II Международной научно-практической интернет-конференции «Леса России в XXI веке». — СПб.: СПбГЛТА, 2009. — С. 152–155.

4. Куницкая О. А. Выбор наполнителя для создания конструкционных материалов на основе отходов окорки // Материалы международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы лесного комплекса». — Вологда: ВоГТУ, 2011. — С. 72–75.

5. Куницкая О. А., Григорьев И. В. Новые материалы из низкотоварной древесины и изделия из них // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. Сборник научных трудов по материалам международной заочной научно-практической конференции. — Воронеж.: ВГЛТА, 2014. — Т. 2. — С. 22–26.

6. Куницкая О. А. Материаловедческие и технологические аспекты производства новых конструкционных и защитных материалов на основе древесины путем ее пропитки жидкостями с различными физико-химическими и биологическими свойствами // Деп. ВИНИТИ 290.04.11. — № 202В2011, 2011. — 35 с.

7. Куницкая О. А. Обоснование направлений диверсификации обработки низкотоварной древесины на комплексных лесопромышленных предприятиях с использованием инновационных технологий. — СПб.: СПбГЛТУ, 2015. — 250 с.

8. Куницкая О. А. Моделирование различных способов пропитки древесины полимерами // Вестник Московского государственного университета леса. Лесной вестник. — 2011. — №3. — С. 131–135.

9. Куницкая О. А., Шапиро В. Я., Бурмистрова С. С., Григорьев И. В., Земцовский А. Е. Обоснование исходных требований математической модели обезвоживания древесины в процессе прессования и сушки // ИВУЗ «Лесной журнал». — 2012. — №1. — С. 70–79.

10. Куницкая О. А., Шапиро В. Я., Бурмистрова С. С., Григорьев И. В. Математическая модель процессов прессования и обезвоживания пропитанных древесных материалов // Научное обозрение. — 2012. — №5. — С. 102–114.

11. Куницкая О. А., Шапиро В. Я., Бурмистрова С. С., Григорьев И. В. Определение оптимальных параметров процесса прессования и обезвоживания пропитанных древесных материалов // Вестник Московского государственного университета леса. Лесной вестник. — 2012. — №4. — С. 110–115.

12. Куницкая О. А., Базаров С. М., Григорьев И. В., Бурмистрова С. С., Есин Г. Ю. Новые конструкции и математические модели расчета установок для пропитки древесины в пьезопериодическом поле // Научное обозрение. — 2012. — №4. — С. 128–136.

13. Grigorev I. V., Grigorev G. V., Nikiforova A. I., Kunitckaia O. A., Dmitrieva I. N., Khitrov E. G., Zoltán Pásztory. Experimental Study of Impregnation Birch and Aspen Samples // Bioresources, 2014. №4, P. 7018–7026.

14. Куницкая О. А., Бурмистрова С. С. Анализ предпосылок разработки математической модели прессования с одновременной сушкой предварительно пропитанной древесины в заданном температурном поле // Актуальные проблемы развития лесного комплекса: материалы международной научно-технической конференции. — Вологда.: ВоГТУ, 2012. — С. 102–105.

15. Куницкая О. А., Григорьев И. В. Оптимизация процесса модифицирования древесины // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. Сборник научных трудов по материалам международной заочной научно-практической конференции. — Воронеж.: ВГЛТА, 2014. — Т. 2. — С. 375–378.

16. Михайлин Ю. А. Специальные полимерные композиционные материалы. — Москва: НОТ, 2009. — 488 с.

17. Назипова Ф. В., Кайнов П. А. Энергоэффективная установка для сушки и термовлажностной обработки измельченной древесины. В сборнике: Новые технологии в лесной промышленности. — Москва: Лесная промышленность, 2014. — С. 142–149.

18. Хамидуллина Д. А., Кондрашева С. Г., Лашков В. А. Разработка рациональной конструкции сушилки на основе анализа современных технологий сушки. В сборнике: Инновации в машиностроении. — Казань: Казанский государственный технический университет, 2011. — С. 88–94.

19. Воробьёв А. М., Кормилицин Г. С., Дмитриев В. М. Рекомендации по аппаратурному оформлению процесса сушки гранулированных полимерных материалов // Химическая промышленность сегодня. — 2012. — №5. — С. 30–35.

20. Дубров В. В., Самощенко И. Г., Тоискин Г. Н., Флек М. Б., Шевцов С. Н. Моделирование процесса полимеризации толстостенной композитной конструкции // Вестник машиностроения. — 2010. — №4. — С. 45–49.

В современной промышленности и научных исследованиях композитные материалы занимают важное место благодаря своим уникальным характеристикам, таким как высокая прочность, легкость и долговечность. Однако для достижения и сохранения этих свойств критически важным является контроль качества на всех этапах производства, в том числе при сушке. Традиционные методы сушки часто не позволяют достичь оптимального соотношения между эффективностью и сохранением свойств материала, особенно когда речь идет о высокотехнологичных и чувствительных к температуре композитах. В этом контексте вакуумная сушка представляет собой перспективное направление, обещающее улучшение качества и снижение энергопотребления за счет более мягких условий обработки и уменьшения времени сушки.

Композитные материалы, в том числе на основе модифицированной древесины, находят широкое применение в современной промышленности и научных исследованиях благодаря уникальному сочетанию высокой прочности, легкости и долговечности. Однако для реализации этого потенциала критически важен строгий контроль качества на всех этапах производственного цикла, включая сушку [1–7]. Традиционные методы сушки зачастую не позволяют достичь оптимального баланса между эффективностью процесса и сохранением свойств материалов, особенно когда речь идет о высокотехнологичных и термочувствительных композитах.

Целью работы является исследование и разработка новых методов вакуумной сушки композитных материалов, обеспечивающих улучшенное сохранение физико-механических свойств, сокращение времени обработки и снижение энергетических затрат.

Задачи исследования

В рамках исследования будут оценены технические и экономические аспекты предложенных методов, а также их влияние на качество и долговечность композитных изделий. В этом контексте вакуумная сушка представляется перспективным направлением, способным обеспечить улучшение качества продукции и снижение энергопотребления за счет более мягких условий обработки и уменьшения времени цикла сушки.

Для Цитирования:
Д. Н. Иващенко, Инновационные методы сушки композитных материалов в вакууме. Строительство: новые технологии - новое оборудование. 2024;6.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: