Встановлення теплофізичних характеристик теплоизоляцйійних виробів з сухостійної деревини сосни
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.175346Ключові слова:
теплоізоляційні матеріали, деревна шерсть, теплопровідність, теплоємність, неорганічне і органо-мінеральне в’яжучеАнотація
Проведеними дослідженнями отримано можливість виготовлення теплоізоляційних матеріалів з сухостійної деревини сосни для облаштування приміщень. Сировиною для їхнього виробництва є деревні волокна, які формують у плоскі плити. Встановлено механізми процесу теплоізоляції при передаванні енергії через матеріал, що дає можливість впливати на цей процес. Доведено, що процеси теплоізоляції полягають у зниженні пористості матеріалу. Так, зі зменшенням об'ємної маси матеріалу, теплопровідність зменшується, і навпаки. Проведено моделювання процесу передавання тепла при спучуванні вогнезахисного покриття, визначено залежності теплофізичних коефіцієнтів від температури. За отриманими залежностями розраховано коефіцієнт теплопровідності для виробів з сухостійної деревини сосни, який сягає 0,132 Вт/(м·K). У разі оброблення виробів з деревини клейовою композицією зменшується до 0,121 Вт/(м∙K), а при створенні теплоізолювальних плит із деревної шерсті знижується до 0,079 Вт/(м∙K) відповідно. Особливості гальмування процесу передавання тепла до матеріалу, що виготовлений з деревної шерсті і клеєного в’яжучого, пов’язано з утворенням пор. Це пояснюється тим, що в не великих порах відсутній рух повітря, що супроводжується перенесенням тепла. Теплопровідність однорідного матеріалу залежить від об'ємної маси. Так, зі зменшенням об'ємної маси матеріалу до 183 кг/м3 теплопровідність зменшується в 1,67 рази, і навпаки при застосуванні дошки теплопровідність знижується лише в 1,1 рази. Це дозволяє стверджувати про відповідність виявленого реальному механізму теплоізолювання і виявлених умов формування властивостей матеріалу на основі деревної шерсті і неорганічного та органо-мінерального в’яжучого та практичну привабливість запропонованих технологічних рішень, а саме застосування низькоякісної деревини. Останні, зокрема, стосуються визначення кількості складової в’яжучого. Таким чином, є підстави стверджувати про можливість спрямованого регулювання процесів формування деревинних теплоізоляційних матеріалів шляхом використання деревної шерсті і неорганічного та органо-мінерального в’яжучого, які здатні утворювати на поверхні матеріалу вогнезахисну плівку
Посилання
- De Meo, I., Agnelli, A. E., Graziani, A., Kitikidou, K., Lagomarsino, A., Milios, E. et. al. (2017). Deadwood volume assessment in Calabrian pine (Pinus brutia Ten.) peri-urban forests: Comparison between two sampling methods. Journal of Sustainable Forestry, 36 (7), 666–686. doi: https://doi.org/10.1080/10549811.2017.1345685
- Persiani, A., Lombardi, F., Lunghini, D., Granito, V., Tognetti, R., Maggi, O. et. al. (2016). Stand structure and deadwood amount influences saproxylic fungal biodiversity in Mediterranean mountain unmanaged forests. iForest - Biogeosciences and Forestry, 9 (1), 115–124. doi: https://doi.org/10.3832/ifor1304-008
- Gayda, S. V. (2016). A investigation of form of stability of variously designed blockboards made of post-consumer wood. ProLigno, 12 (1), 22–31.
- Mantau, U. (2012). Wood flows in Europe (EU27). Project report. Celle, 24.
- Babashov, V. G., Bespalov, A. S., Istomin, A. V., Varrik, N. M. (2017). Heat and Sound Insulation Material Prepared Using Plant Raw Material. Refractories and Industrial Ceramics, 58 (2), 208–213. doi: https://doi.org/10.1007/s11148-017-0082-3
- Troppová, E., Švehlík, M., Tippner, J., Wimmer, R. (2014). Influence of temperature and moisture content on the thermal conductivity of wood-based fibreboards. Materials and Structures, 48 (12), 4077–4083. doi: https://doi.org/10.1617/s11527-014-0467-4
- Brencis, R., Pleiksnis, S., Skujans, J., Adamovics, A., Gross, U. (2017). Lightweight composite building materials with hemp (Cannabis sativa L.) additives. Chemical Engineering Transactions, 57, 1375–1380. doi: http://doi.org/10.3303/CET1757230
- Li, Z., Ma, J., Ma, H., Xu, X. (2018). Properties and Applications of Basalt Fiber and Its Composites. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 186, 012052. doi: https://doi.org/10.1088/1755-1315/186/2/012052
- Czajkowski, Ł., Olek, W., Weres, J., Guzenda, R. (2016). Thermal properties of wood-based panels: thermal conductivity identification with inverse modeling. European Journal of Wood and Wood Products, 74 (4), 577–584. doi: https://doi.org/10.1007/s00107-016-1021-6
- Mathis, D., Blanchet, P., Landry, V., Lagière, P. (2019). Thermal characterization of bio-based phase changing materials in decorative wood-based panels for thermal energy storage. Green Energy & Environment, 4 (1), 56–65. doi: https://doi.org/10.1016/j.gee.2018.05.004
- Grickus, A., Guseynov, S. E. (2015). On one Mathematical Model for Dynamics of Propagation and Retention of Heat over New Fibre Insulation Coating. Environment. Technology. Resources. Proceedings of the International Scientific and Practical Conference, 3, 82. doi: https://doi.org/10.17770/etr2015vol3.504
- Erdoǧan, Y. (2016). Production of an insulation material from carpet and boron wastes. Bulletin of the Mineral Research and Exploration, 152, 197–202. doi: https://doi.org/10.19111/bmre.74700
- Kain, G., Lienbacher, B., Barbu, M.-C., Plank, B., Richter, K., Petutschnigg, A. (2016). Evaluation of relationships between particle orientation and thermal conductivity in bark insulation board by means of CT and discrete modeling. Case Studies in Nondestructive Testing and Evaluation, 6, 21–29. doi: https://doi.org/10.1016/j.csndt.2016.03.002
- DBN V.2.6-31:2006. Konstruktsiyi budynkiv ta sporud. Teplova izoliatsiya budivel. Zi zminoiu No. 1 vid 1 lypnia 2013 roku (2006). Kyiv: Minbud Ukrainy, 70.
- Tsapko, Y., Zavialov, D., Bondarenko, O., Pinchevsʹka, O., Marchenco, N., Guzii, S. (2019). Design of fire-resistant heat- and soundproofing wood wool panels. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (10 (99)), 24–31. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.166375
- Janna, W. S. (2009). Engineering Heat Transfer. CRC Press, 692. doi: https://doi.org/10.1201/9781439883143
- Gurov, A. V., Ponomareva, S. V. (2013). Izmerenie teplofizicheskih svoystv teploizolyatsionnyh materialov metodom ploskogo «mgnovennogo» istochnika teploty. Tambov: Izd-vo FGBOU VPO «TGTU», 100.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Yuriy Tsapko, Denys Zavialov, Olga Bondarenko, Nataliia Marchenco, Serhiy Mazurchuk, Oleksandra Horbachova
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
