Jaunas saplākšņa saistvielas un kompozītmateriāli
2019.gada martā ir uzsākts projekts, turpinot iepriekšējā kārtā realizēto projektu “Jauni saplākšņa kompozītmateriāli”. Projektā ir izdalītas 2 aktivitātes. Pasaulē aizvien vairāk tiek aktualizēti jautājumi par fosilo izejvielu aizvietošanu ar atjaunojamiem resursiem. Tāpēc viena no aktivitātēm ir saistīta ar saplākšņa saistvielu attīstību. Mērķis ir aizvietot fosilās komponentes daļas ar videi draudzīgiem atjaunojamiem materiāliem, saglabājot saplākšņa fizikāli-mehāniskās īpašības. Otra aktivitāte saistīta ar tirgū pieprasītu jaunu kompozītmateriālu izstrādi, uzlabojot vai pielāgojot esošās plātņu īpašības konkrētām tirgus prasībām.
Projekts tiek īstenots no 2019.gada 4.marta līdz 2020.gada 31.decembrim
2019. gada II ceturksnis
Lignīna sveķu un līmes testi. Rūpnieciskajos testos tika izmantots lignīns, kas sagatavots gan pulvera, gan granulu veidā. Lignīns granulās nākotnē var nozīmīgi atvieglot un uzlabot darba vides drošību sintētisko sveķu ražošanā, jo pilnība novērš sprādzienbīstamību lignīna sagatavošanas procesā. Eksperimenta laikā izdevās iegūt lignīna fenola formaldehīda sveķus, kuru fizikālie kontroles parametri ir līdzīgi, kas liek domāt, ka granulveida lignīns varētu nākotnē aizstāt pulverveida lignīnu sveķu ražošanā.
Fenola filmas adhēzijas testi. Tika pētīta karsto prešu plātņu ietekme uz virsmas spriegumu, veicot testus dažādās rūpnīcās, vienādos režīmos, izmantojot vienu un to pašu pārklājumu. Konstatēts, ka neskatoties uz to, ka izmantots viens un tas pats pārklājums, virsmas spriegumi ir atšķirīgi. Faktori, kas izsauc šīs izmaiņas pagaidām nav noskaidroti. Spriegumu mērīšanā izmantoti sprieguma testeri.
Uguns reakcijas testi. Tika sagatavoti viena biezuma paraugi ar virsmas pārklājumu, kas ierobežo uguns izplatību, izmantojot dažādus uznesumus ar/bez gala klājuma. Tika pētīts, vai uzklāšana vairākās kārtās ietekmē testa rezultātu. Izmantotais materiāls ļoti labi samazina parametru FIGRA, taču kopējais izdalītais siltuma daudzums THR (600) lielākajā daļā testu ir pārāk liels, lai izpildītu B klases prasības. Klājums 2 kārtās neuzrādīja būtiski atšķirīgus rezultātus.
2019. gada III ceturksnis
Lignīna sveķu un līmes testi, izmantojot dažāda veida lignīnu un cietinātāju. Mērķis pielāgot lignīna sveķus līmes izgatavošanai, izmantojot dažādu veidu cietinātājus.
Fenola formaldehīda sveķu līmes cietinātāja testi. Izstrādāts jauns cietinātājs, pārbaudīta tā īpašības un veikti testi, lai pārliecinātos par tā īpašībām.
Sojas (kā bezformaldehīda) līmes testi. Sagatavoti paraugi, izmantojot sojas līmi, veikti līmes šuves un stiprības īpašību testi.
Ugunsreakcijas testi. Tika sagatavoti 3 dažādi paraugi un veikti grīdas testi (metode EN 9239). Paraugu izgatavošanā tika izmantots antipirēna šķīdums, ar kuru tika pārklāta saplākšņa viena virsma un pēc tam nolaminēts (ar mazo un lielo sietu), 1 paraugs tika izgatavots bez antipirēna klājuma. Papildus tika veikti virsmas nodilumizturības testi, lai izvērtētu antipirēna ietekmi uz fenola sveķu iesūkšanos. Vēl tika veikti 9 stūra testi (metode EN13823) paraugiem, kas tika izgatavoti izmantojot 2 dažādus antipirēnus divu biezumu saplākšņiem. Antipirēns uz ūdens bāzes vēlamos rezullātus nesasniedza. Ar speciālās grunts klājumu rezultāti nebija pietiekoši stabili. Tika sagatavoti paraugi, uzklājot klājumu vienā vai divās kārtās.
2019. gada IV ceturksnis
Izgatavoti saplākšņa masīvkoksnes kompozīt paneļi un veikti dažādi fizikāli – mehāniskie testi.
Uzsākts pētījums par dažādu biezuma saplākšņa nogurumizturību, cikliski slogojot liecē. Dati tiks izmantoti publikācijai.
Turpināti rūpnieciska mēroga testi ar lignīna sveķiem, veikti brīvā formaldehīda emisijas testi, kā arī turpināti lieces stiprības pētījumi.
Ugunsreakcijas testi. Sagatavoti 37 dažādi paraugi un veikti SBI testi (metode EN 13823). Visi paraugi sagatavoti ar vienu un to pašu ugunsreakciju samazinošu pārklājumu pēc vienas tehnoloģijas uz tās pašas iekārtas. Paraugu specifikācija izstrādāta tā, lai varētu noteikt dažādu parametru ietekmi uz testa rezultātiem, piemēram, šķiedru virziens, biezums, laiks no saplākšņa ražošanas līdz apdarei, ar filmas pārklājumu otrā pusē un bez, ar iezāģējumiem otrā pusē utt.. Testi pabeigti 2019.gada 18.decembrī. Rezultātu analīze tiks veikta nākošajā periodā.
2020. gada I ceturksnis
Turpinās pētījums par saplākšņa nogurumizturību cikliski slogojot liecē;
Ugunsrekcijas pētījumi:
- Tika veikti standarta bērza saplākšņa ar aizsargpārklājumu (sērija 4297) uguns reakcijas testu (metode EN 13823) rezultātu analīze. Paraugu kopa: 37 komplekti. Paraugi bija sagatavoti tā, lai varētu izvērtēt tādus faktorus kā ražošanas datums, apstrādes datums, šķiedru virziena ietekme vienas loksnes ietvaros.
- Veikti testi pēc standarta bērza saplāksnim ar grīdas lakas pārklājumu un alumīniju otrā pusē (metode EN 13823);
- Veikti indikatīvie testi impregnētam saplāksnim no Polijas - rezultāts neapstiprināja deklarēto (metode EN 13823);
- Veikti indikatīvie testi ar saplāksni, kas līmēts no finieriem, kas mērcēti no Dānijas piegādāta šķīdumā (metode EN 13823).
2020. gada II ceturksnis
Lignīna sveķu un līmes testi. Rūpnieciskajos testos lignīna līmes ražošanai tika izmantots līmūdenis. Testos konstatēts, ka, izmantojot līmūdeni, saplākšņa līmējuma stiprība būtiski atšķiras no stiprības, kas iegūta ražojot saplāksni ar līmi, izmantojot ūdeni. Nepieciešams turpināt pētījumu, kā līmūdeņi ietekmē saplākšņa stiprību.
Uguns reakcijas testi. Izvērtēti dažādu faktoru iedarbība uz aizsargpārklājuma darbību uguns reakcijas testos pēc metodes EN 13823. Izstrādāta specifikācija nākošajai testu sērijai, kur tiks noteikta dažādu apdares materiālu veidu ietekme uz uguns reakciju.
Citi pētījumi. Veikti pētījumi par gaistošo organisko vielu emisijas samazināšanu, pielietojot speciālas piedevas.
2020. gada III ceturksnis
Veikti pētījumi par presēšanas parametru ietekmi uz brīvā formaldehīda emisijas lielumiem. Izstrādātas un aprobētas lignīna fenola sveķu līmes receptes, kurās līmes sagatavošanai izmantots līmūdens.
Ugunsrekcijas pētījuma ietvaros tika:
- veikti 12 impregnēta bērza saplākšņa (sērija 4705) uguns reakcijas testi (metode EN 13823) ar atšķirīgu saplākšņa pēcapstrādi un paraugu sagatavošanu, mainot impregnētā saplākšņa malu orientāciju pret stūri;
- veikti 32 atšķirīgi apdarīti impregnēta saplākšņa (sērija 5011) testi, lai noskaidrotu izmantoto apdares materiālu ietekmi uz testu rezultātiem;
- sagatavots raksts “Effect of different fire protection systems on reaction to fire performance of birch plywood”.
2020. gada IV ceturksnis
Pētījumi par presēšanas faktoru ietekmi uz brīvā formaldehīda emisiju.
Saplākšņu kompozītmateriālu datorsimulācijas ar mērķi samazināt konstrukcijas svaru palielinot stiprību.
Ugunsreakcijas pētījumi. Veikti testi ar lielāku apdares sistēmas uznesumu, ar mērķi iegūt B klasei (pēc EN 13501) atbilstošu materiālu. Testi veiksmīgi.
Pētījuma rezultāts
Pētījuma projekta rezultātā izstrādāta un sekmīgi ieviesta lignīna fenola formaldehīdā sveķu ražošanas tehnoloģija AS Latvijas Finieris. Veiktas pilnizmēra paraugu ražošana un testēšana. AS Latvijas Finieris lignīna fenola formaldehīda līmi izmanto bērza saplākšņa ražošanā, plānots ražot ar lignīna fenola formaldehīda sveķu līmi 30% no produkcijas tuvākos gados. Līmes izmantošana ļauj samazināt ietekmi uz apkārtējo vidi (samazinājums 49%) un samazina globālās sasilšanas efektu (par 26%) salīdzinot ar fenola formaldehīdā sveķu ražošanu.
Izstrādātas jaunas saplākšņa līmes receptes, kas ļauj samazināt līmes pašizmaksu, uzlabot līmes izgatavošanu un aizstāt izejvielu importu ar Latvijā ražotu izejvielu. Prognozējamās finansiālais ieguvums gadā 93 000 EUR. Izejvielu imports samazināts par 360 000 EUR gadā.
Jaunu kompozītmateriālu pētījumā izgatavoti paraugi un notestēti. Izgatavoti divi demonstrātori. Kompozītmateriālam blīvums ir 15-20% zemāks salīdzinot ar bērza saplāksni.
Uguns reakcijas pētījuma ietvaros izstrādāts risinājums uguns reakciju slapējoša pārklājuma izmantošanai saplākšņa ražošanā, kas potenciāli atbilst klase B-s1, d0 saskaņā ar standarta EN 13501-1 prasībām. Pamatojoties uz pētījuma rezultātiem tiks turpināta produkta attīstība, izstrādājot pilnu produkta specifikāciju, ieskaitot biezuma diapazonu, montāžas veidus un apstrādes tipus, kā arī testēta produkta atbilstība citām uguns reakcijas prasībām. Produkta komercializācija plānota 2022. gadā.
Plānotais pārdošanas apjoms 120 m3/ gadā, ar kāpumu līdz 300 m3/gadā.
SAI “Meža nozares kompetences centrs” īsteno pētniecības projektu Darbības programmas “Izaugsme un nodarbinātība” 1.2.1. specifiskā atbalsta mērķa “Palielināt privātā sektora investīcijas P&A” 1.2.1.1. pasākuma “Atbalsts jaunu produktu un tehnoloģiju izstrādei kompetences centru ietvaros” ceturtās projektu iesniegumu atlases kārtas ietvaros.
Pētniecības projekta nosaukums: Meža nozares kompetences centrs
Projekts Nr. 1.2.1.1/18/A/004
Meža nozares kompetences centrs aptver divus zinātniskos virzienus:
Meža kapitālvērtības palielināšana un mežsaimniecība.
Jauni koksnes materiāli un tehnoloģijas.
Kompetences centra mērķis ir atbalstīt meža nozarē aktuālus pētījumus atbilstoši definētajiem pētniecības virzieniem, attīstot jaunus produktus un tehnoloģijas nozarē un ieviešot tās ražošanā, tādējādi veicinot pētniecības un rūpniecības sektora sadarbību, kā arī nozares komersantu konkurētspējas paaugstināšanu.
Projekts tiks īstenots Latvijas viedās specializācijas stratēģijas jomā – “Zināšanu ietilpīga bioekonomika”, apakšjomā – “Inovatīvi risinājumi mežsaimniecībai un kokapstrādē”. Kompetences centra darbības rezultātā plānots atbalstīt vismaz 13 pētniecības projektus, vismaz 6 komersantus, kas turpmāk ieviesīs ražošanā jaunus produktus un/vai tehnoloģijas.
Projekta kopējās pētījumu izmaksas sastāda virs 8 miljoniem eiro, plānotais Eiropas Reģionālās attīstības fonda (turpmāk – ERAF) atbalsta apjoms – 4 708 111.50 EUR. Projektu īstenošanas termiņš 2022. gada 31.decembris.