Shape stability as a quality criterion for PCW-made blockboards Формостійкість як критерій якості столярних плит із вживаної деревини
Journal Title: Наукові праці Лісівничої академії наук України - Year 2018, Vol 17, Issue
Abstract
The existing global planetary problems have given humanity impetus to rational use of wood, processing of wood residues and, in particular, investigation of the unutilised resource - used wood, the annual potential of which is about 2 million tons in Ukraine. PCW (Post-Consumer Wood) is the resource base of wood raw materials which is not used to the full extent, its reserves increase with the development of households and the woodworking industry. For more than 20 years, the UNFU has been actively searching for alternative sources of raw materials, which is a relevant problem, and new design and technological solutions are being developed for the manufacture of products based on PCW: blockboards, wood particleboards, fuel pellets, furniture panels and various workpieces. The research problem is the lack of resource-saving and environmentally sound technologies with practical recommendations for the use of PCW. A partial solution to this problem will provide the woodworking industry with additional alternative resources through recycling PCW into useful products. It is shown that the research aimed at improving shape stability of blockboards made by way of conventional and combined laying of PCW-made strips, and which, as evidenced by long-term use in dry premises, have a steady stress-strain state regardless of the anisotropy of wood, is of great practical interest and belongs to the promising area of scientific and technological activity at the UNFU. The purpose of the study is to investigate and analyze the shape stability of the PCW-made blockboards both of normal design and combined. The object of the study is the PCW-made blockboard. The subject of the studies – patterns of influence of the blockboard designs and combined laying of strips of different width on the shape stability of PCW-made blockboards. It is substantiated that PCW is a suitable secondary resource for manufacturing blockboards, since this wood has a low moisture content (W = 8 ± 3%) and steady internal stresses, which positively affects the shape stability - the stress-strain state of the blockboard structure. Identified are the patterns of influence of the width of strips (core) made of PCW and wood particleboard (WPB) on the strength of the combined PCW-made blockboards. It was found that all the values for the shape stability of the obtained PCW-made blockboards were lower than the normative (0.3 mm) in accordance with GOST 6449.3 "Fits and clearances. Form tolerance and arrangement of surfaces". It was established that the shape stability of PCW-made blockboards is influenced by the ratio of the thickness of the strip to its width. It is proved that in order to achieve shape stability within the normal range according to the standard, it is recommended that the width of the strips for gluing a blockboard should be taken no more than 2-4 its thickness. It was determined that the best quality as to the shape stability will be found with combined PCW-made blockboards in design: ВPCW = 30 mm; BWPB = 70 mm, the deviation from the plane being 0.081 mm. In order to ensure the shape stability of the PCW-made blockboard exposed to variable humidity, it is desirable to apply the ratio of sides in the cross section of strips as 1:3, and the grain angle on the end of the strips must be at least 45o. It is recommended that in the manufacturing of blockboards made of PCW and WPB, wooden strips of the radial section should be used in order to provide high shape stability. It is expedient to use faced PCW-made blockboards for manufacturing cabinet-type furniture products. Встановлено, що вживана деревина (ВЖД), щорічний потенціал якої становить в Україні близько 2 млн тонн ВЖД, є ресурсною базою деревинної сировини, яка не використовується, а її запаси збільшуються із посиленням розвитку господарств та деревообробної галузі. Обґрунтовано, що ВЖД є придатним вторинним ресурсом для виготовлення столярних плит (СП), оскільки ця деревина має невисоку ціну, низьку вологість (W=8±3%) та стабільні внутрішні напруження, що позитивно впливає на формостійкість – напружено-деформований стан конструкції CП. Отримано закономірності впливу ширини рейок із ВЖД (масив) та ВЖД(ДСП) на формостійкість комбінованих СП із ВЖД. Визначено, що значення формостійкості отриманих СП із ВЖД мали показники, менші за нормативні (0,3 мм). Досліджено, що на формостійкість СП із ВЖД впливає співвідношення товщини до ширини рейки. Доведено, що для досягнення формостійкості згідно зі стандартом рекомендовано ширину рейки для склеювання столярного щита приймати не більше 2-4 її товщини. Встановлено, що найкращу якість щодо стабільності форми (формостійкість) будуть мати комбіновані СП із ВЖД при конструкції за ширини рейок: ВВЖД = 30 мм; ВДСП = 70 мм, коли відхилення від площинності становлять 0,081 мм. Для забезпечення формостійкості СП із ВЖД, які експлуатуються в умовах змінної вологості, бажано застосовувати співвідношення сторін у поперечному перерізі рейок 1:3, а кут нахилу річних шарів в торці рейок повинен бути не менше 45о. Рекомендовано для виготовлення комбінованих СП із ВЖД використовувати дерев’яні рейки радіального перерізу. Личковані СП із ВЖД доцільно використовувати для виготовлення корпусних меблевих виробів.
Authors and Affiliations
Serhiy Hayda, Orest Kiyko
Keywords
Related Articles
- EP ID EP430764
- DOI 10.15421/411834
- Views 66
- Downloads 0
Ґрунтозахисна роль лісу на водозборах Карпат The role of forest in soil erosion controlling at the Carpathian catchment area
Наведено кількісну оцінку ґрунтозахисної ролі лісового покриву на гірських водозборах карпатського регіону. Розраховано показники твердого стоку (мо-дуль твердого стоку, каламутність води) на парних водозборах та в різни...
Qualitative analysis of pellets produced from Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.)
The development of renewable energy constitutes a crucial role for the future as combustion of the plant biomass causes reduction of sulfur oxides and nitrogen oxides. The purpose of the work was to determine the basic e...
Актуальні питання стану і ведення мисливського господарства в Україні та можливі напрямки їх вирішення [Challenges of the hunting farms management in Ukraine and possible solutions]
Statistical bulletins classify 55 species of birds and animals of the Ukrainian fauna as game animals. The number of the hunting areas users is constantly rising. The figure has risen from 719 to 1021 since 1995 to 2014,...
The acquisition of woody biomass for energy purposes in Poland and Ukraine
Faced with the fact of dwindling conventional energy resources, coupled with increasing fuel consumption by many sectors of the economy, efforts are currently being focussed on improving methods aimed at increasing the...
Стовбурова нематода Bursaphelenchus mucronatus як чинник всихання хвойних дерев у Карпатах і Поліссі [The pine wood nematode Bursaphelenchus mucronatus as the primary cause of the needle trees drying disease in Carpathians and Polissia]
An actuality of the investigations upon pine wood nematodes is caused by considerable drying disease of the needle trees in Europe. It begins in 1999 in Portugal, where the mass drying of Pinus pinaster was caused by adv...