ВСТАНОВЛЕННЯ ПАРАМЕТРІВ ДИФУЗІЇ ТА МАСОПЕРЕНОСУ ВОЛОГИ ДЕРЕВО-ПОЛІМЕРНИМ МАТЕРІАЛОМ

Анотація

Ключові слова: природні будівельні матеріали, дерево полімерні вироби, теплоізоляційні вироби, вологостійкість, експлуатаційні властивості

В роботі було досліджено стійкість дерево полімерних композитів до поглинання води виготовлених з тирси деревини сформованих на основі крохмалю, клею ПВА та сполімеризованої сумішами поліефірних та епоксидних смол. Запропонований метод виведення коефіцієнта дифузії, що заснований на аналітичному вирішенні диференціального рівняння масообміну, який дозволяє при незначній складності ніж числові знаходити концентраційні потоки на межі гідрофобізувальної оболонки за коефіцієнтами вихідного рівняння і умовами однозначності. Доведено, що основним регулятором стійкості до вологопоглинання є природа в’яжучих речовин та щільність і пористість матеріалу. В результаті випробувань встановлено, що застосування в’яжучого на основі клею ПВА зменшує процес дифузії вологи до виробу понад 100 разів, а для виробів на основі епоксіполімерної смоли понад 800 разів. Отже, дерево полімерний матеріал, який було сформовано на основі синтетичних смол, не здатний до вологопоглинання та витримує  температурно вологісні коливання.

1. Sun Z., Zuo Y., Li P., Li X., Lyu J. Hyperbranched organic-inorganic co-modification improves the strength, dimensional stability, and thermal stability of poplar wood, Industrial Crops and Products. 2023. Vol. 191. 115923. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2022.115923
2. Dolmatov S.N., Kolesnikov P.G., Tihonov E.А., Ivanov A.A., Orekhovskaya A.A. Factors that Determine the Тhermal Insulation Performance of Enclosing Structures Made of Wood-Mineral Composites, AIP Conference Proceedings. 2022. Vol. 2767. 020007. https://doi.org/10.1063/5.0127526
3. Cherradi Y., Ennaya O., Alouan Y., Cherif S., El Qarnia H., Sadouri R., Benyoucef M. Sustainable Thermal Insulation Composites Based on Alfa Plant Fibers and Wood Waste, Eng. Proc.2025. Vol. 112, 27. https://doi.org/10.3390/engproc2025112027. https://doi.org/10.3390/engproc2025112027
4. Kaseem M., Hamad K., Deri F. et al.Material properties of polyethylene/wood composites: A review of recent works, Polym. Sci. Ser. A.2015. Vol. 57. Р. 689-703. https://doi.org/10.1134/S0965545X15070068
5. El-Abbassi F.E., Assarar M., Ayad R., Bourmaud A., Baley C. A review on alfa fibre (StipatenacissimaL.): From the plant architecture to the reinforcement of polymer composites, Compos. Part A. Appl. Sci. Manuf.2020. Vol. 128. 105677. https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2019.105677
6. Cherradi Y., Rosca I.C., Cerbu C., Kebir H., Guendouz A., Benyoucef M. Acoustic properties for composite materials based on alfa and wood fibres, Appl. Acoust.2021. Vol. 174. 107759. https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2020.107759
7. Tiuc A.-E., Borlea S.I., Nemeș O., Vermeșan H., Vasile O., Popa F., Pințoi R. New Composite Materials Made from Rigid/Flexible Polyurethane Foams with Fir Sawdust: Acoustic and Thermal Behavior,  Polymers. 2022. Vol. 14. 3643. https://doi.org/10.3390/polym14173643
8. Ferrandez-Villena M., Ferrandez-Garcia A., Garcia-Ortuño T., Ferrandez-Garcia M.T. Acoustic and Thermal Properties of Particleboards Made from Mulberry Wood (Morus albaL.) Pruning Residues, Agronomy. 2022. Vol. 12. 1803. https://doi.org/10.3390/agronomy12081803
9. Tsapko Y., Likhnyovskyi R., Horbachova O., Mazurchuk S., Tsapko А., Sokolenko K., Matviichuk A., Sukhanevych M. Identifying parameters for wood protection against water absorption, Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2022. Vol. 6 (10 (120). Р. 71-81. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.268286.
10. Janna W.S. Engineering Heat Transfer. Boca Raton. Florida: CRC Press. 2010. Vol. 692 р. https://www.routledge.com/Engineering-Heat-Transfer/Janna/p/book/9781420072020.