ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
Среди всего многообразия моделей роста и производительности древостоев выделяется особый класс – модели, позволяющие прогнозировать процесс изреживания. Их назначением является предсказание числа растущих деревьев на единицу площади в будущем для заданного начального возраста и текущего количества деревьев. Многочисленные исследования показывают, что алгебраический разностный подход обеспечивает приемлемые результаты моделирования, предсказывая количество деревьев в определенный момент времени на основе данных о текущих возрасте и числе деревьев. Цель исследования – моделирование естественного изреживания лесных культур сосны по данным долговременных наблюдений на постоянных пробных площадях различными уравнениями, полученными с применением алгебраического разностного подхода. Для исследования отобраны данные обмеров в сосновых древостоях искусственного происхождения на 89 постоянных пробных площадях в Лесной опытной даче РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева. По литературным источникам отобраны 11 моделей изреживания древостоев, полученных методом алгебраического разностного подхода из базовых уравнений путем различных трансформаций исходных параметров. Для лесных культур сосны в качестве лучшей динамической модели изреживания обосновано уравнение (N6), основанное на методологии ADA. Данная модель является полиморфной и инвариантной относительно базового возраста, что обеспечивает последовательные прогнозы. Модель позволяет прогнозировать число деревьев, как для естественно формирующихся древостоев, так и с воздействием рубок ухода. Применение разработанной динамической модели изреживания должно ограничиваться только теми условиями, к которым относятся экспериментальные материалы. Рассмотренная в исследовании методика может быть использована для разработки динамических моделей изреживания других лесообразующих пород России.
Цель исследования – изучение роста и возобновления кедра сибирского на объектах гидромелиорации в Северном Предуралье, представляющих научный интерес в связи с крайним восточным положением этих объектов на территории Европы и наличием в составе насаждений кедра сибирского, отнесенного к охраняемым видам и включенного в Красную книгу Республики Коми. Исследования выполнены в Нижне-Омринском участковом лесничестве Троицко-Печорского лесничества. Осушение выполнено в 1989 г. При выполнении исследований использовали действующие рекомендации по учету эффективности лесоосушения и традиционные методы лесоводственных и таксационных исследований. В насаждениях на объектах исследования преобладающей породой является ель. Участие кедра составляет от 0,5 до 6 единиц состава насаждений. По данным наблюдений на метеостанциях в Екатеринбурге и Троицко-Печорске в течение последнего столетия наблюдается достоверное увеличение количества осадков в связи с изменением климата. В этих условиях именно гидротехнические мелиорации могут быть фактором, обеспечивающим баланс прихода и расхода влаги. На объектах исследования в составе подроста преобладает ель. Возобновление кедра отмечено на 87,5% пробных площадей. Участие кедра на участках с его наличием изменяется от 1 до 4 единиц. Абсолютная густота подроста кедра изменяется от 0,1 до 1,8 тыс.шт./га. Осушение положительно повлияло на возобновление кедра сибирского. В 75% случаев преобладает мелкий подрост кедра, появившийся в основном после осушения. Густота подроста всех пород, в том числе кедра, увеличивается по мере приближения к каналам. Средний периодический радиальный прирост за пятилетие, предшествующее осушению, в первое и второе пятилетие после осушения соответствуют 0,58; 0,66 и 0,78 см. Увеличение прироста составило для первого и второго пятилетия после осушения по сравнению с пятилетием до осушения 14 и 35% соответственно. Со второго пятилетия после осушения прирост увеличивается. Прирост выше у более молодых деревьев и деревьев, менее удаленных от каналов. Предложено при гидромелиорации участков с кедром выполнять осушение небольших по площади объектов, ограничиться тальвеговым осушением, не обязательно прямолинейными каналами, включать рекомендации по локальному осушению участков с кедром в технологические карты разработки лесосек, а также в проекты и технологические карты рубок ухода.
Целью исследования является сокращение сроков выращивания древесины на лесных плантациях на основе использования многоступенчатого отбора при семенном и вегетативном размножении. В испытательных культурах ели европейской оценивается возрастная динамика роста деревьев (до возраста насаждения 28 лет) по следующим вариантам посадки: межвидовые гибридные (Picea abies х Picea sibirica) саженцы ели, автовегетативное смешанное потомство быстрорастущих 4-летних сеянцев, поликлоновая смесь (автовегетативное смешанное потомство наиболее быстрорастущих маточников возраста 5–10 лет с интенсивностью отбора 18–20%), сибсовые и полусибсовые семьи. По результатам исследований наибольшей скоростью роста в опыте характеризуются сибсовые потомства плюсовых деревьев. Сибсы рекомендуется использовать в работах по селекционному улучшению лесов для получения саженцев исключительно быстрого роста и жёстко контролируемого происхождения. Меньшая по сравнению с сибсовыми потомствами плюсовых деревьев скорость роста свойственна для полусибсовых потомств, поликлоновой смеси и межвидовых гибридных потомств (Picea abies х Picea sibirica). Для целей лесовыращивания в первую очередь рекомендуется использовать полусибсовые потомства плюсовых деревьев. Составление клоновых смесей и межвидовая гибридизация характеризуются сопоставимой с полусибсами скоростью роста, но значительно большим уровнем затрат. Наименьшая скорость роста характерна для черенкованных саженцев, поэтому для целей получения высокой скорости роста использование данного метода размножения ценных генотипов нецелесообразно. В период возрастов с 4 до 28 лет полусибсовые и сибсовые семьи плюсовых деревьев демонстрируют выраженную стабильность рангового положения. Применение многоступенчатого отбора при выращивании насаждений (отбор лучших насаждений и плюсовых деревьев, отбор лучших полусибсовых семей либо лучших вариантов скрещиваний плюсовых деревьев для сибсовых семей, отбор лучших смесей сибсовых и полусибсовых семей) позволяет достичь максимального эффекта при повышении скорости роста искусственных насаждений ели европейской.
В статье обоснована актуальность диверсификации методов производства лесных культур сосны обыкновенной и подтверждена целесообразность их создания в Нижегородской области посевом семян. Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.) является одной из наиболее значимых в хозяйственном плане древесных пород, пригодных для искусственного лесовыращивания и селекционного совершенствования в Российской Федерации и других странах Европы и Азии. Исследованы лесные культуры сосны обыкновенной, созданные в Нижегородской области посевом семян и посадкой сеянцев. Цель исследований – на основе сравнительной оценки таксационных показателей определить эффективность создания в Нижегородской области лесных культур сосны обыкновенной посевом семян. Объектом исследования выступали участки лесных культур сосны обыкновенной, созданные как посевом нормальных семян (2015 год), так и посадкой стандартных двухлетних сеянцев (2017 год) на территории Борского районного лесничества Нижегородской области. Его координаты: 56°21′29.2″N, 44°4′29.3″E; высота над уровнем моря – 78 м. Обследованная площадь отнесена к зоне хвойно-широколиственных лесов, хвойно-широколиственному лесному району Европейской части Российской Федерации (3 лесорастительный район). Методология включала в себя основные требования к организации опыта: типичность, пригодность, целесообразность и надежность, соблюдение принципа единственного логического различия. Биологический возраст растений на сравниваемых участках был одинаковым и на момент учета составил 5 лет. Методика предусматривала натурную инструментальную таксацию участков лесных культур, сплошной перечет на пробных площадях, статистический и дисперсионный анализ данных. Установлены различия по всем анализируемым таксационным показателям лесных культур, созданных посевом и посадкой. Подтверждено существенное превышение значений высоты и протяженности бессучковой части кроны в лесных культурах, созданных посевом нормальных семян. По диаметру ствола существенных различий между вариантами технологий не зафиксировано. Метод признан эффективным в условиях Нижегородской области и предложен для более широкого производственного применения.
Цель исследования – выявить особенности последующего лесовозобновления главных пород на местах санитарных сплошных рубок 3–10-летней давности в лесничествах Арском, Сабинском ( северо-запад Республики Татарстан) и Бугульминском (юго-восток Татарстана). На всех опытных участках суммарная густота подроста лесообразующих пород на вырубках превышает таковую на контроле. Встречаемость подроста на вырубках и на контроле составляет, как правило, 80–100%, т. е. подрост распределен по площади равномерно. На вырубках в северо-западной части Республики преобладает подрост березы с участием ели и осины, в подлеске господствует ива кустарниковая. Общая численность древесно-кустарниковых растений составила 18–30 тыс. экз./га. В Бугульминском лесничестве, на более богатых почвах, но при меньшей увлажненности осадками, на вырубках преобладает подрост клена и липы, в подлеске лещина или рябина, в суммарном количестве 13–21 тыс. экз./га. Выявлена тенденция снижения количества подроста на вырубках в обеих частях Республики с достижением густоты подлеска 10 тыс. экз./га и более. На вырубках в Арском и Сабинском лесничествах подрост ценных древесных пород (ели, березы, липы), как правило, присутствует в достаточном количестве – 10–13 тыс. экз./га. Поэтому в большинстве случаев на вырубках можно ограничиться проведением осветлений по удалению примеси осины или разреживанием березы для лучшего роста ели. В Бугульминском лесничестве густота подроста клена или клена с липой 7–9 тыс. экз./га. Здесь, по-видимому, потребуется создание куртинных (групповых) культур дуба там, где количество его всходов недостаточное или неравномерное по площади.
Исследовались лесные культуры сосны обыкновенной в 96-м квартале Вешкельского участкового лесничества Суоярвского центрального лесничества республики Карелия. До рубки на этом участке произрастал сосняк брусничный. Рубка была проведена в 2009 г., число пней 893 шт./га. Весной 2013 г. проведена обработка почвы путем создания минерализованных полос трактором Форвардер в сцепке с плугом ПД-2. Посадка лесных культур осуществлена стандартными 2-летними сеянцами сосны обыкновенной − Pinus sylvestris L. под меч Колесова. Исходная густота составила 3500 экз./га. Посадочный материал получен из Суоярвского лесного питомника. Почва супесчаная, слабооподзоленная. Приживаемость после после первого года − 97,7%, сохранность после третьего года − 95,0%. На момент обследования состав молодняков на участке лесных культур − 68С23Б9Ос +Е. Общая численность молодняка − 3840 экз. /га., из них сосны 2300 экз./га. Все виды работ наземным методом выполняются на учетных площадках разного размера с минимальным количеством растений главной породы не менее 150 экз. (при площади лесокультурного участка до 3 га) и не менее 400 экз. при площади более 10 га. Все виды работ существенно сокращаются при использовании современных методов. Одним из методов, позволяющих сократить трудозатраты, является использование беспилотных летательных аппаратов. Современные летательные аппараты позволяют получать все основные характеристики лесных культур: густоту, среднюю высоту, характер размещения по площади и жизненное состояние растений. Точность определения высоты растений и диаметра кроны с помощью приборов составила около 2%. При этом определение густоты лесных культур с помощью БПЛА оказалось точнее, чем при использовании наземного метода, соответственно 2631 и 2300 экз./га. Применение БПЛА, кроме того, позволяет получать дополнительную информацию – микрорельеф, участки с лесными культурами, куртин и синузий, которые по отдельным характеристикам не могут быть переведены в покрытую лесом площадь. непригодных для перевода. Сохранность лесных культур составила на момент обследования более 75%, следовательно, исследуемые лесные культуры подлежат переводу в покрытую лесом площадь.
На основе литературных данных и материалов собственных исследований авторов предпринята попытка разработки системы хозяйственных мероприятий, направленных на минимизацию ущерба от сокращения площади сельскохозяйственных угодий. В основу исследований положен метод пробных площадей. Исключенные из сельскохозяйственного использования земли разделены на 2 группы. В первую вошли участки, заросшие древесной растительностью, то есть участки, которые в соответствии с действующими нормативными документами могут быть переведены в покрытые лесной растительностью земли. Здесь планируется ведение лесного хозяйства, направленного на выращивание высокопроизводительных устойчивых насаждений целевого назначения. Вторую группу составили участки, зарастающие древесной растительностью. На участках, где таксационные показатели подроста не позволяют перевести их в покрытые лесной растительностью земли, планируется ведение хозяйства с учетом эффективного плодородия почв. Если потенциальное плодородие почв не обеспечивает урожайность зерновых культур равной средней по району за последние 3–5 лет, данный участок рекомендуется использовать для создания лесных плантаций из быстрорастущих пород. В частности, из лиственницы Сукачева, которая в 60-летнем возрасте обеспечивает запас стволовой древесины до 740 м3/га. Лесные плантации целесообразно создавать также из мягколиственных пород. Однако подобные исследования на Среднем Урале не проводились. Участки с плодородием почвы, позволяющим выращивать урожаи зерновых равных и выше средних по району за последние 3–5 лет, подлежат расчистке от древесной растительности и вовлечению в сельскохозяйственный оборот. То же следует проводить и на участках, зарастающих древесной растительностью с низким эффективным плодородием почв, если у сельхозпроизводителя имеются финансовые возможности существенного повышения почвенного плодородия.
На основе фактических материалов метеорологических наблюдений за 62-летний период (с 1959 по 2021 гг.) изучены характер и динамика атмосферных осадков, выпадающих в холодные месяцы года (с ноября по март). Установлено, что динамика количества осадков холодного периода по годам характеризуется цикличностью. Наблюдается чередование периодов с тенденциями увеличения и уменьшения осадков. На протяжении исследуемого периода максимальное количество осадков этих месяцев составило 230 мм (1999–2000 гг.), а минимальное – 60 мм (1987–1988 гг.). Несмотря на цикличное изменение количества выпадающих осадков, обнаруживается тенденция поступательного увеличения этого показателя с начала по конец наблюдений. Причем наиболее выражено увеличение ноябрьских и мартовских осадков. Осадки других месяцев также возрастают, но в меньшей степени. Таким образом, в современных условиях изменения климата, холодный период года становятся не только более теплым, но и многоснежным. Минимальные, максимальные и средние значения количества выпадающих осадков существенно различаются по месяцам. За исследуемый период наибольший объем осадков приходится на ноябрь (в среднем 33,7 мм), а наименьший – на февраль (20,9 мм). Количество осадков отдельно взятого месяца на протяжении исследуемого периода характеризуется высокой изменчивостью. Наибольшая вариация осадков за последние 62 года характерна для марта-месяца (63,9%), а наименьшая – для декабря (46,2%). Ряды распределения месячных осадков (с ноября по март) 62-летнего периода характеризуются положительной асимметрией и в большинстве случаев – положительным эксцессом. Наиболее универсальной для описания эмпирических рядов распределения атмосферных осадков по годам является функция Вейбулла. Она может быть использована для разработки прогнозных моделей для оценки объемов и динамики приходной части осадков холодного периода года. Такие модели актуальны для выработки правильной стратегии по созданию, формированию и эксплуатации ЗЛП.
ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ЛЕСОЗАГОТОВОК
Во время эксплуатации лесозаготовительных машин выполняются плановые проверки и техническое обслуживание в соответствии с нормативно- технической документацией с целью поддержания исправного состояния в течение всего периода эксплуатации. При достижении определенного ресурса машин возникают неисправности, которые могут накапливаться и вызывать снижение производительности. Для выявления таких неисправностей выполняется техническое диагностирование с целью более раненого выявления неисправностей, которые могут вызвать снижение производительности и, как следствие, привести к преждевременным простоям. Для выполнения оценки приспособленности машин к техническому обслуживанию необходимо учитывать такие показатели, как коэффициент доступности, ассортимента топливо смазочных материалов, унификации инструмента. При выполнении технического обслуживания существует вероятность перехода технического состояния машин в неисправное вследствие наступления не только функциональных отказов, но и параметрических. Обеспечение приспособленности машин к диагностированию необходимо формировать с учетом стадий разработки, что позволяет выявлять отказы и обеспечить эксплуатацию машины выше уровня доходной ставки. В статье на примере снижения компрессии двигателя лесотранспортной машины представлена зависимость себестоимости от грузоподъемности. В случае повышения себестоимости выше уровня доходной ставки из-за снижения грузоподъёмности, возникает состояние неисправной работы, которое характеризуется параметрическим отказом. Для предотвращения параметрического отказа необходимо своевременное диагностирование. Периодичность диагностических работ должна быть оптимальной, чтобы снизить эксплуатационные потери. Определение полных эксплуатационных потерь представлено в виде зависимостей возникновения параметрического отказа через постоянный интервал времени и в случайные моменты при неизвестном законе распределения, а также, если отказы могут не возникнуть вообще.
Разработана динамическая модель системы «Оператор – ВПМ – предмет труда – дерево». Математическое описание составлено в форме уравнения Лагранжа 2-го рода. Система уравнений решена относительно упругой деформации спинки сидения оператора методом Рунге–Кутта, с помощью среды программирования MathCAD. Апробация модели осуществлена на примере серийно выпускаемых валочно-пакетирующих машин ЛП-19А.
Разработана динамическая модель системы «Оператор – ВПМ -предмет труда – дерево». Математическое описание составлено в форме уравнения Лагранжа 2-го рода. Система уравнений решена относительно упругой деформации спинки сидения оператора методом Рунге-Кутта, с помощью среды программирования MathCAD. Апробация модели осуществлена на примере серийно выпускаемых валочно-пакетирующих машин ЛП-19А.
Современные автомобильные дороги в общем и лесовозные в частности характеризуются комплексом инженерных сооружений, где наиболее ответственными являются криволинейные участки, во многом определяющие уровень технико-экономических показателей и безопасности движения транспорта. Ежегодные экономические потери вследствие неудачного проектирования трассы лесовозной автомобильной дороги наносят огромный ущерб предприятиям и отраслям экономики. Процесс проектирования лесовозных автомобильных дорог включает в себя технологическую последовательность проектных операций, что обусловливает необходимость разработки научно обоснованных методов проектирования. Поэтому повышение эффективности дорожно-строительного производства связано с усовершенствованием методик изысканий, проектирования и строительства лесовозных автомобильных дорог. По мере увеличения интенсивности движения на лесовозных автомобильных дорогах возникла необходимость оптимального проектирования геометрических элементов дороги, в частности криволинейных участков. Целью работы является определение путей совершенствования методики проектирования и геометрического контроля строительства дорожных закруглений. Некоторые проектные криволинейные очертания дорожных участков, например, тормозные переходные кривые транспортных развязок иногда не обеспечивают в полной мере безопасность и экономичность движения транспорта в общем и лесовозного в частности и требует соответствующей доработки. Следовательно, существующая технологическая схема ведения изыскательских работ, основанная на применении традиционных геодезических методов измерений, нуждается в совершенствовании. На основе применения современных информационно-интеллектуальных технологий, наземной стереофотограмметрии, которая позволяет получить качественные материалы изысканий, и благодаря представленной методике, можно получить математические зависимости для определения оптимальных геометрических параметров криволинейных участков лесовозных автомобильных дорог.
В статье предлагается оценивать компоновку трелёвочного колесного трактора коэффициентом неравномерности распределения нагрузок на передние и задние опоры (оси) в процессе его движения по неровностям пути. Его можно использовать и для других транспортных средств различного назначения.
Разработана математическая модель динамической системы: «Валочно- пакетирующая машина – предмет труда – дерево». Математическое описание составлено в форме уравнения Лагранжа 2-го рода. Система уравнений решена методом Рунге – Кутта, с помощью среды программирования MathCAD. Апробация модели осуществлена на примере серийно выпускаемых валочно-пакетирующих машин ЛП-19А в режимах разгона и стопорения.
Известны теоретические зависимости, позволяющие рассчитать силу сцепления движителя с опорной поверхностью. С точки зрения практического использования, полученные результаты не удобны, поскольку для получения числовой оценки силы либо коэффициента сцепления необходимо интегрировать функцию касательного напряжения от деформации сдвига, переменной по длине пятна контакта, что представляет собой трудоемкую вычислительную задачу. Для уточнения практических оценок сцепления движителя с почвогрунтом, необходимы дальнейшие исследования, включающие в себя поиск максимального значения интеграла касательного напряжения с учетом переменного коэффициента буксования. Решению данной вычислительной задачи посвящена предлагаемая статья. Исследование основывается на методах теории движения автомобильного транспорта в условиях бездорожья. При реализации теоретических моделей используются сведения о физико-механических свойствах почвогрунтов. Расчеты выполнены в программе Maple 2017 с использованием встроенных команд высокого уровня. Анализ расчетных данных и их аппроксимация выполнены методом наименьших квадратов (МНК) с оценкой значимости коэффициентов аппроксимирующих функций. В результате выполненного исследования получены зависимости, позволяющие на практике оценить максимальное значение коэффициента сцепления движителя машины с опорной поверхностью и соответствующий ему коэффициент буксования. Уравнения учитывают физико-механические свойства почвогрунта (удельное сцепление, угол внутреннего трения и модуль сдвига) и параметры движителя (длина пятна контакта, среднее давление по пятну контакта, шаг грунтозацепов). Полагаем, что использование предлагаемых формул позволит проводить уточненный расчет тягово-сцепных свойств движителей колесных и гусеничных лесных машин, взаимодействующих с деформируемым лесным почвогрунтом.
ДРЕВЕСИНОВЕДЕНИЕ, ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЕРЕВОПЕРЕРАБОТКИ
В работе проведены экспериментальные тепловизионные исследования на промышленном предприятии температурных режимов работы крупногабаритных конвективных сушилок непрерывного действия. Выполнены с использованием тепловизионного оборудования фотографические съемки и сканирование распределения температурного поля в штабеле пиломатериала в период выгрузки из камеры сушильной установки. По результатам анализа полученных данных отмечается повышенный фон температур в нижней части штабеля, что, очевидно, связанно с более значительным энергоподводом в этой части штабеля пиломатериала. Полученные экспериментальные данные свидетельствует о неравномерном поле скоростей энергоносителя, а значит и температур в блоке распределения физических величин для термообработки материала по высоте сушильной камеры.
Одним из видов технологий использования древесины мягколиственных пород может быть прокатка в валках. При этом уменьшаются отходы, возможно получение высоких физико-механических свойств древесины. Установка может быть сравнительно проста, иметь малую материало- и энергоемкость. Метод прокатки древесины в валках мало изучен. Применение теории прокатки металлов затруднительно. Данные теории базируются на представлении материала как изотропного и пластического. При проектировании установки была дана оценка условия самозатягивания. При уменьшении размера с 100 мм до 70 мм с коэффициентом трения меньше 0,2 приводит к значительному увеличению (до 3000 мм) диаметра валков. С целью уменьшения габаритных размеров установки была принята схема со свободно вращающимися валками с поджатием заготовки с какой-то осевой силой. Выражения, полученные для определения суммарной и осевой силы, показали, что в зависимости от степени уплотнения возникающие усилия достигают значительных значений. Это обстоятельство послужило основанием для проектирования многоклетьевой установки для прокатки. В общем виде при проектировании многоклетьевой установки есть целый ряд в какой-то степени независимых параметров: скорость прокатки, расстояние между клетями, просвет между валками, диаметры валков. Среди показателей эффективности можно выделить: осевую (тангенциальную) и нормальную силы, потребляемую мощность, степень уплотнения и соответствующие физико-механические свойства древесины, качество поверхности и параметры, характеризующие форму изделия. Для задачи оптимального проектирования в качестве целевой функции можно принять зависимость тангенциальной силы от степени уплотнения. При сделанных допущениях целевая функция и ограничения линейны и задача поиска оптимальных значений степени уплотнения по ступеням может быть сделано с помощью методов линейного программирования. Разработанная методика позволяет определять нормальную и тангенциальную силы, а также требуемую мощность привода установки в зависимости от требуемой степени уплотнения древесины. Разработана методика оптимального проектирования многоклетьевой установки, обеспечивающей рациональное распределение степеней уплотнения по ступеням при минимальном усилии поджатия заготовки.
ХИМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ДРЕВЕСИНЫ. БИОТЕХНОЛОГИЯ
Настоящее исследование связано с разработкой высокоэффективных способов переработки возобновляемого растительного сырья для выделения экстрактивных веществ. Разнообразие биологически активных компонентов древесной зелени хвойных пород определяет широкие возможности ее применения. Целью представленной работы является изучение влияния технологических параметров эмульсионной экстракции древесной зелени сосны и лиственницы на выход экстрактивных веществ в роторно-пульсационном аппарате и аппарате гравитационного типа. Используемый метод эмульсионной экстракции, разработанный в Институте химии Коми НЦ Уро РАН отличается экологической безопасностью и позволяет извлекать из растительного сырья биологически активные соединения без использования органических растворителей. В данном исследовании варьировали такие параметры, как гидромодуль – отношение объема щелочного раствора к массе сырья, концентрация щелочи и время экстракции. Все эти параметры влияют на физико-химические характеристики эмульсионной смеси и, как следствие, на степень извлечения сырья. Установлено, что проведение эмульсионной экстракции низкомолекулярных соединений из ДЗ сосны на аппарате гравитационного типа обеспечивает получение 165 л экстракта с выходом ЭВ 7,67±0,12% от массы сухого сырья из ДЗ сосны и 6,44±0,2% из ДЗ лиственницы в оптимальных условиях: гидромодуль 10:1, концентрация NaOH 4%, продолжительность экстракции 4 ч. Использование роторно-пульсационного аппарата позволяет проводить переработку сырья в небольших объемах (3 л) за 15–20 мин обработки при Г/М 12:1-14:1 с выходом экстрактивных веществ из ДЗ сосны 6,65±0.05% и 4,15±0,16% из ДЗ лиственницы.
Использование композиций на основе технических лигнинов и кремниевых минеральных композиций на основе НФК для получения огнезащитных материалов для обработки деревянных конструкций является перспективным направлением в развитии «зеленых» технологий. Основной механизм действия композиций на основе лигнина заключается в процессе коксообразования на поверхности древесины за счет реакций твердофазного ингибирования целлюлозной матрицы. Минеральная составляющая этих композиций имеет тенденцию к стеклованию при высыхании, что изменяет специфику защитного действия новых материалов в процессе высокотемпературной деструкции древесины и целлюлозы, входящей в ее состав. Таким образом, целью работы является исследование термостабильности древесины, обработанной композициями, полученными в результате модификации лигнина с минеральными веществами путем реализации способа золь-гель технологии. В работе определена принципиальная возможность расширении спектра областей применения гибридных продуктов нового поколения, обладающих специфической организацией пространственной структуры в технологии подготовки пожароустойчивой древесины. Огнезащита проявляется за счет установления химической связи с матрицей древесины, которая тесно взаимодействует с лигнином, координационно связанным с алюмокремниевой составляющей композиции. Все исследованные композиции обеспечивают I группу огнезащитной эффективности с потерей массы менее 9% при испытании. По результатам термического анализа всех исследованных образцов установлено, что обработанные золь-гель композицией образцы древесины ведут себя примерно идентично в диапазоне температур от 100 до 300 С. При дальнейшем увеличении температуры отмечается меньшее снижение остаточной массы в сравнении с необработанной древесиной, где происходит более активное разложением гемицеллюлоз и целлюлозы, входящих в состав древесины, что свидетельствует об огнезащитных свойствах новых композиций.
Статья посвящена теме определения показателей качества стекловолокнистых фильтровальных материалов групп HEPA и ULPA с целью применения в средствах индивидуальной защиты органов дыхания. В работе поднята проблема отсутствия производства отечественных стекловолокнистых материалов. Также затронуты такие вопросы, как разработка стекловолокнистых отечественных материалов классов HEPA, ULPA и необходимость разработки методик проверки качества стекловолокнистого материала, коррелирующих с европейскими, подготовке кадров и в оснащении лабораторий технического контроля производства. Противоаэрозольные фильтрующие свойства стекловолокнистых материалов вызывают интерес на международном рынке и определяют широкую область применения фильтрующих материалов. Целью представленной работы является изучение заграничного рынка фильтровальных материалов на основе стекловолокна, анализ образцов заграничных фильтровальных материалов как предпосылка к созданию отечественных стекловолокнистых материалов и определение оптимальных параметров показателей качества стекловолокнистых материалов при применении в СИЗОД. Как разработчикам СИЗОД нам было интересно подобрать оптимальный вариант фильтровального материала с определенными механическими показателями, наименьшим сопротивлением потоку воздуха и допустимыми значениями коэффициента проницаемости, ориентируясь на нормы, регламентированные в технических условиях для промышленных СИЗОД и ГОСТ 12.4.246-2016 по классу противоаэрозольной защиты Р3. В рамках настоящей работы были проведены исследования четырех образцов импортного производства. Образец марки НЕРН 1401 с классом очистки Н14 и эффективностью фильтрации ≥ 99,995% выпускается в Италии на производстве Ahlstrom S.p.A. Образцы марок НВ 5593, НВ 5793 с классом очистки Н13 и эффективностью фильтрации ≥ 99,95% и с классом очистки Н12 и эффективностью фильтрации ≥ 99,5% соответственно выпускаются в Германии на производстве Hollingsworth&Vose. У образца марки С-Н14НР с классом очистки Н14 и эффективностью фильтрации ≥ 99,995% страной-изготовителем является Китай, материал выпускается на производстве ZISUN. Испытуемые образцы являются серийно выпускаемыми фильтровальными материалами у производителей. Исследуемые фильтровальные материалы находят широкое применение в областях использования стекловолокнистых материалов. По результатам испытаний определено, что все исследованные образцы соответствуют классу эффективности, заявленному производителем. Все исследованные материалы могут быть использованы в качестве основы для изготовления фильтрующего элемента в противоаэрозольных фильтрах, обладают способностью к гофрированию и защитными аэрозольными свойствами. По результатам испытаний определен уровень значений качества фильтровального материала, пригодного для использования в СИЗОД. Способность к удлинению при растяжении, прочность влияют на процессы гофрирования и герметизации противоаэрозольной заготовки клеем-расплавом, а также обеспечивают качество изделия при широком температурном диапазоне эксплуатации. Наименьшая величина толщины материала позволит получить изделие с большей площадью фильтрации.
ISSN 2658-5871 (Online)