Qualimetry of Wood Composite by Kinetic Modification Parameters

The reliability of building structures is primarily due to the quality of the materials used in construction. Wood is very popular in residential construction. But its quality can decline during operation as a result of fire and biocorrosion. To protect the wood structures it is modified, thereby guaranteeing the quality of the material. In this regard, the purpose of the study was to assess the quality of wood through the degree of modification by kinetic parameters. As a result of the work, the influence of organophosphorus compounds of different nature on the degree of modification of the substrate by organochlorine compounds at different modification times was established by methods of correlation analysis. It was found that there was a strong direct correlation between the time of modification and the percentage of silicon content in cellulose. Correlation analysis was used to determine the most effective organophosphorus “conductors” of organosilicon into wood depending on the nature of the latter and the modification temperature. A single-factor analysis of variance revealed the effect of the conditions of treatment with organosilicon compounds on the silicon content in cellulose in % by mass at different temperatures.

I.V. STEPINA, Candidate of Sciences (Engineering) (This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.),
Y.G. ZHEGLOVA, Candidate of Sciences (Engineering) (This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.)

National Research Moscow State University of Civil Engineering (26, Yaroslavskoe Highway, Moscow, 129337, Russian Federation)

1. Крутасов Б.В., Машкин Н.А. Повышение стойкости деревянных элементов очистных сооружений угольных шахт Кузбасса. Повышение качества и эффективности строительных и специальных материалов: Сборник Национальной научно-технической конференции с международным участием. Новосибирск, 2019. С. 245–249.
1. Krutasov B.V., Mashkin N.A. Increasing the durability of wooden elements of wastewater treatment plants at coal mines in Kuzbass. Improving the quality and efficiency of building and special materials: Collection of the National Scientific and Technical Conference with international participation. Novosibirsk. 2019, pp. 245–249 (In Russian).
2. Шведов В.Н., Крутасов Б.В., Машкин Н.А. Долговечность модифицированной древесины в конструкциях вентиляторных градирен и очистных сооружений // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2020. № 3 (735). С. 126–134. DOI: 10.32683/0536-1052-2020-735-3-126-134.
2. Shvedov V.N., Krutasov B.V., Mashkin N.A. Durability of modified wood in the construction of fan cooling towers and treatment facilities. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Stroitel’stvo. 2020. No. 3 (735), pp. 126–134. (In Russian). DOI: 10.32683/0536-1052-2020-735-3-126-134
3. Цветкова И.Н., Кычкин А.К., Шилова О.А. Атмосферостойкие покрытия для защиты древесины в Якутии. Новые материалы и технологии в условиях Арктики: Материалы V Международной конференции с элементами научной школы. Якутск, 2022. С. 83–84.
3. Tsvetkova I.N., Kychkin A.K., Shilova O.A. Weather-resistant coatings for wood protection in Yakutia. New materials and technologies in the Arctic: Proceedings of the V International Conference with elements of a scientific school. Yakutsk. 2022, pp. 83–84. (In Russian).
4. Castellano M., Gandini A., Fabbri P., Belgacem M.N. Modification of cellulose fibres with organosilanes: Under what conditions does coupling occur? Journal of Colloid and Interface Science. 2004. Vol. 273. Iss. 2, pp. 505–511. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2003.09.044
5. Stiubianu G., Racles C., Nistor A., Cazacu M., Simionescu B.C. Cellulose modification by crosslinking with siloxane diacids. Cellulose chemistry and technology. 2011. Vol. 45. No. 3–4, pp. 157–162.
6. Ganicz T., Olejnik K., Rózga-Wijas K., & Kurjata J. New method of paper hydrophobization based on starch-cellulose-siloxane interactions. BioResources. 2020. Vol. 15 (2), pp. 4124–4142. DOI: 10.15376/biores.15.2.4124-4142
7. Xiao F., Gao J., Huang X. et al. Effect of poly(methylhydrogen)siloxane modification on adjusting mechanical properties of bamboo flour-reinforced HDPE composites. Cellulose. 2021. Vol. 28, pp. 5463–5475. DOI: https://doi.org/10.1007/s10570-021-03849-z
8. Jiang Z., Xu D., Ma X. et al. Facile synthesis of novel reactive phosphoramidate siloxane and application to flame retardant cellulose fabrics. Cellulose. 2019. Vol. 26, pp. 5783–5796. DOI: https://doi.org/10.1007/s10570-019-02465-2
9. Лунева Н.К., Езовитова Т.И., Шевчук В.В., Смичник А.Д. Получение фосфорилированной целлюлозы и оценка ее огнезащитных и прочностных свойств // Известия Национальной академии наук Беларуси. Химическая серия. 2018. Т. 54. № 2. С. 204–215. DOI: https://doi.org/10.29235/1561-8331-2018-54-2-204-215
9. Luneva N.K., Ezovitova T.I., Shevchuk V.V., Smichnik A. D. Preparation of phosphorylated cellulose and evaluation of its flame retardant and strength properties. Izvestiya of the National Academy of Sciences of Belarus. Chemical series. 2018. Vol. 54. No. 2, pp. 204–215. (In Russian). DOI: httрs://doi.org/10.29235/1561-8331-2018-54-2-204-215
10. Мнускина Ю.В., Руденский А.Р. Средства огнезащиты древесины // Пожарная и техносферная безопасность: проблемы и пути совершенствования. 2021. № 2 (9). С. 258–263.
10. Mnuskina Yu.V., Rudensky A.R. Means of fire protection of wood. Pozharnaya i tekhnosfernaya bezopasnost’: problemy i puti sovershenstvovaniya. 2021. No. 2 (9), pp. 258–263. (In Russian).
11. Нигматуллина Д.М., Сивенков А.Б., Полищук Е.Ю. Физико-механические и пожароопасные свойства древесины с глубокой пропиткой огнебиозащитными составами // Пожаровзрывобезопасность. 2017. Т. 26. № 6. C. 43–52.
11. Nigmatullina D.M., Sivenkov A.B., Polishchuk E.Yu. Physico-mechanical and fire hazardous properties of wood with deep impregnation with fire-bioprotective compositions. Pozharovzryvobezopasnost’. 2017. Vol. 26. No. 6, pp. 43–52 (In Russian).
12. Осовская И.И., Васильева А.П. Новейшие огнезащитные средства для древесины. Леса России: политика, промышленность, наука, образование: Материалы VI Всероссийской научно-технической конференции. СПб., 2021. Т. 2. С. 76–79.
12. Osovskaya I.I. Vasilyeva A.P. The latest fire retardants for wood. Forests of Russia: politics, industry, science, education: Proceedings of the VI All-Russian Scientific and Technical Conference. St. Petersburg. 2021. Vol. 2, pp. 76–79 (In Russian).
13. Pokrovskaya E. N. Increase of fire protection and strength of wooden structures by modification in a thin surface layer by nanodispersion composites. Journal of Physics: Conference Series. Vol. 1425. Modelling and Methods of Structural Analysis. 13–15 November 2019, Moscow, Russian Federation. DOI: 10.1088/1742-6596/1425/1/012091
14. Скрипник И.Л. Использование антипиренов для повышения огнестойкости древесных конструкций. Сборник конференции «Инновационные технологии, экономика и менеджмент в промышленности». 2021. Москва. РУДН. С. 79–81.
14. Skripnik I.L. The use of fire retardants to increase the fire resistance of wood structures. Collection of the conference Innovative technologies, economics and management in industry. 2021. Moscow, pp. 79–81. (In Russian).
15. Покровская Е.Н., Портнов Ф.А. Огнебиозащитный состав для древесины с эффективными дымогасящими компонентами // Вестник МГСУ. 2015. Т. 10. C. 106–115.
15. Pokrovskaya E.N., Portnov F.A. Fire-retardant composition for wood with effective smoke-extinguishing components. Vestnik of MUCE. 2015. Vol. 10, pp. 106–115. (In Russian).
16. Котенева И.В. Боразотные модификаторы поверхности для защиты древесины строительных конструкций: Монография. М.: МГСУ, 2011. 191 c.
16. Koteneva I.V. Borazotnyye modifikatory poverkhnosti dlya zashchity drevesiny stroitel’nykh konstruktsiy: monografiya [Borozote surface modifiers for protecting wood of building structures: monograph]. Moscow: MUCE. 2011. 191 p.
17. Корниенко В.С. Математическая статистика. Решение задач по теме «Однофакторный дисперсионный анализ». Волгоград: Волгогр. гос. с.-х. акад., 2010. 20 c.
17. Kornienko V.S. Matematicheskaya statistika. Resheniye zadach po teme «Odnofaktornyy dispersionnyy analiz» [Math statistics. Solving problems on the topic «One-factor analysis of variance»]. Volgograd: Volgograd State Agricultural Academy, 2010. 20 p.
18. Левин Д.М., Стефан Д.К., Тимоти С., Беренсон М.Л. Статистика для менеджеров с использованием Microsoft Excel. М.: Вильямс, 2004. 1312 с.
18. Levin D.M., Stephan D.C., Timothy S., Berenson M.L. Statistika dlya menedzherov s ispol’zovaniyem Microsoft Excel [Statistics for managers using Microsoft Excel]. Moscow: Williams. 2004. 1312 p.