Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика, 2016, № 5 (25-1)

DOI 10.12737/issn.2308-8877                                                                                   ISSN 2308-8877

АКТУАЛЬНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ НАУЧНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ XXI ВЕКА: ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА

Сборник научных трудов по материалам международной заочной 

научно-практической конференции

2016 г. № 5 ч.1 (25-1)

(Volume 4, issue 5, part 1)

Учредитель – Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования «Воронежский государственный

лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова» (ВГЛТУ)

Главный редактор
М.В. Драпалюк
Заместитель главного редактора
И.М. Бартенев
Члены редакционной коллегии
Д.Н. Афоничев
Т.Л. Безрукова
В.М. Бугаков
В.К. Зольников
Н.Н. Матвеев
С.М. Матвеев
С.С. Морковина
А.Д. Платонов
А.И. Сиволапов
С.И. Сушков
О.В. Трегубов
М.П. Чернышов
Ответственный секретарь
И.И. Шанин
Компьютерная верстка
ООО «СТП»

Сборник зарегистрирован Феде
ральной службой по надзору в сфере 
связи, информационных технологий и 
массовых коммуникаций.
Свидетельство о регистрации
ПИ № ФС 77 - 66379 от 14.07.2016 г.

Материалы настоящего сборни
ка могут быть воспроизведены только 
с письменного разрешения редакционной коллегии.

Сборник включен в Россий
ский индекс научного цитирования 
(РИНЦ). Сборник реферируется в 
ВИНИТИ 
РАН.
Включен 
в 

«Ulrich's Periodicals directory».

ФГБОУ ВО «ВГЛТУ»
394087, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8.
телефон (473) 253-72-51,
факс (473) 253-76-51,
e-mail: conf_vglta@mail.ru
www.conf.vglta.vrn.ru
© ФГБОУ ВО «ВГЛТУ», 2016

ACTUAL PROBLEMS OF REPRODUCTION, PROCESSING AND

UTILIZATION OF NATURAL POLYMERS USING RENEWABLE ENERGY 

SOURCES

PROCEEDINGS OF THE INTERNATIONAL YOUTH SCIENTIFIC FORUM

supported by

RUSSIAN FOUNDATION FOR BASIC RESEARCH

OCTOBER 03 - 07, 2016, VORONEZH

Международный молодежный научный форум
«Актуальные

проблемы воспроизводства, переработки и утилизации природных

полимеров с использованием возобновляемых источников энергии»

проведен при финансовой поддержке Российского фонда фундамен
тальных исследований (грант № 16-38-10298\16) 03 - 07 октября 2016 

года.

Руководитель: д.т.н., профессор Сафонов А.О.

Исполнители:

к.т.н., доцент Ищенко Т.Л.

аспирант Паринов Д.А.

магистрант Садыкова А.С.

магистрант Удодова В.Л.

к.т.н., старший преподаватель Филичкина М.В.

В настоящий сборник включены материалы международного мо
лодежного научного форума «Актуальные проблемы воспроизводства, 

переработки и утилизации природных полимеров с использованием во
зобновляемых источников энергии», содержащие новые результаты 

фундаментальных и инженерных исследований в различных областях 

фундаментальных основ инженерных наук.

Сборник рассчитан на специалистов широкой области исследо
ваний. Он также может быть использован преподавателями, аспирантами и студентами при изучении различных курсов.

СОДЕРЖАНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ
8

INTRODUCTION
10

СЕКЦИЯ 1

ИССЛЕДОВАНИЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ 

СВОЙСТВ И СОСТОЯНИЙ ПРИРОДНЫХ ПОЛИМЕРОВ

Стребков Д.С. О перспективных направлениях технологического
развития
12

Safonov A.O., Zhou D., Zhang Y. Global trends in the 
development of the biofuel industry and its impact on the Russian economy
21

Novikova L.A., Bogdanov D.S., Belchinskaya L.I., Dousova B., Koloushek 
D. Features of formaldehyde adsorption by geopolymers from aqueous 
solutions
28

Novikova L.A., Belchinskaya L.I., Khodosova N.A., Roessner F., Maas F., 
Bonetto A., Marcomini A. Characterization of surface basicity of natural and 
activated montmorillonite by inverse thermoprogrammed desorption of CO2
34

Kupriel F. Standing competitive in global veneer based industries
40

Hummelanen J. Challenges in the characterization of the veneer surface
equipment
43

Анисимов М.В., Бельчинская Л.И., Ходосова Н.А., Маркомини А.  
Модель влияния активации наполнителей в электромагнитных полях на 
токсичность и предел прочности при скалывании по клеевому слою 
готовой фанеры
53

Лысыч М.Н., Шабанов М.Л., Боровенский В.Р. Возможности 
визуализации в САПР SolidWorks
59

Лысыч М.Н., Шабанов М.Л., Никулин С.Н. Динамические
исследования привода для управления ручными гидрораспределителями
65

Петухов И.Н., Григорьев И.В. Экономическая оценка лесных участков 
с использованием ГИС-технологий
70

Сушков С.И., Хатунцев А.А. Математические модели определения 
эффективности системы транспортного освоения лесов
77

Стородубцева Т.Н., Аксомитный А.А., Труфанов Д.Н. Результаты  
исследования водопоглощения древесного наполнителя и полимерного 
композита
81

Лисицын В.И., Камалова Н.С., Евсикова Н.Ю., Черников А.Н. 
88

Термополяризационные свойства почвы и древесины в прогнозировании 
лесных пожаров
Бегунков О.И., Бегункова Н.О., Плешаков Г.П., Сакалаускас Д.Е. 
Применение асимметричной температуры плит пресса для управления 
конструкцией древесно-стружечных плит
95

Лысыч М.Н., Бухтояров Л.Д., Земляков А.А. Возможности использования автоматизированного привода для управления автомобильным 
гидроманипулятором
102

СЕКЦИЯ 2

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ 

ПРИРОДНЫХ ПОЛИМЕРОВ

Galicia S. The factors influencing veneer properties in veneer based products
107

Mani A., Kariolainen D. Measurement of moisture content and density in 
veneer
116

Miller R., Afzal P., Attah J. Development of wood boards quality measuring 
device
127

Бельчинская Л.И., Анисимов М.В., Ходосова Н.А., Новикова Л.А., 
Ресснер Ф. Инфракрасный спектральный анализ адсорбции 
формальдегида клиноптилолитовым наполнителем
139

Матвеев Н.Н., Рычков А.А., Саушкин В.В., Камалова Н.С. 
Термополяризационный эффект и фазовые переходы в целлюлозе в 
области температур 140 < T < 360 К 
144

Матвеев Н.Н., Камалова Н.С., Евсикова Н.Ю., Евсиков И.Д. 
Мониторинг надмолекулярной структуры древесины с помощью 
формолизованного моделирования
151

Камалова Н.С., Евсикова Н.Ю., Саврасова Н.А., Киреев Н.М. 
Оценка избыточного давления растворов на мембраны в порах 
гетерогенных структур природного происхождения
156

Матвеев Н.Н., Камалова Н.С., Евсикова Н.Ю., Юрьев Н.С. 
Измерение  влажности древесины методом температурного 
сканирования
161

Постников В.В., Камалова Н.С., Евсикова Н.Ю, Зорина И.О. Оценка 
возможного влияния слабого импульсного магнитного поля на 
микроструктуру биопластика
166

Постников В.В., Камалова Н.С., Евсикова Н.Ю., Богданов Д.С., 172

Оценка возможности распада связи P-H в модифицированной древесине 
после обработки импульсным магнитным полем
Исаенко В.Г., Платонов А.Д., Снегирева С.Н. Изменение
водопоглощения древесины ядра сосны, повреждѐнной пожаром
177

СЕКЦИЯ 3

ХИМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ 

УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕЙ 

ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Hemmasi K. Efficient production of veneer and plywood
181

Li Y. Moisture absorption and its effect on board warping in high humidity 
environment
192

Yang B., Stennud M. Stabilization in strength of wooden chair produce from
laminated veneer lumber
198

Parsapajon D., Huang L., Ansal H. Research on radial curtain plybwood
construction
205

Дмитренков А.И., Никулин С.С., Никулина Н.С. Опыт использования 
отходов целлюлозных и нефтехимических производств в древесных 
материалах
211

Дмитренков А.И., Никулин С.С., Жидконожкина А.С. Защитная 
обработка древесины с использованием жидких кремнийорганических 
полимеров
216

Ковалев А.А., Ковалев Д.А., Сахметова Г.Е. Материальный и тепловой 
баланс технологической линии переработки отходов животноводства с 
применением газификации твердой фракции навоза в смеси с
растительными остатками и твердыми бытовыми отходами
221

Ткачева О.А., Беликова И.А., Горовенко Д.Ю. Адсорбция формальдегида на полусинтетических бентонитовых сорбентах миллеровского
месторождения
228

Хатунцев А.А., Сушков О.С. К вопросу оценки техногенного влияния 
лесовозного транспорта на окружающую среду
233

Черников Э.А., Сушков О.С. Определение воздействия автомобильных 
дорог на окружающую среду
238

Стородубцева Т.Н., Королева К.А. Исследование адгезии между 
полимерным композитом  и древесиной
246

Шакирова О.И. Процесс пропитки и сушки под давлением 
253

модифицированной древесины для шпал95
Ищенко Т.Л., Ефимова Т.В., Козлова Е.В. Современные экологически 
безопасные лакокрасочные материалы
256

Платонов А.Д., Снегирева С.Н., Михайлова Ю.С. Влияние 
предварительной термохимической обработки на выделение 
формальдегида из древесины бука
263

Сафонов А.О., Садыкова А.С., Удодова В.Л. Определение содержания 
углерода в твердом биотопливе
267

Сафонов А.О. Экспериментальное определение содержания 
микроэлементов в древесном биотопливе
271

Абрамов 
В.В., 
Иконников 
Р.В.
Технологические 
подходы 
к 

переработке отходов производства и потребления
276

ПРЕДИСЛОВИЕ

Переработка природных полимеров в полезную продукцию началась с 

появлением человека, как разумного существа. И только значительно позже при 
недостатке природных ресурсов человечество начало задумываться о воспроизводстве, искусственном выращивании жизненно необходимых материалов. 
Рост промышленного производства в мире стал причиной образования такого 
количество отходов по объему и наносимому экологии Земли вреду, которое 
сама природа не может переработать. Повышение численности населения нашей планеты требовало все больше продукции для удовлетворения повседневных потребностей, энергии для жизнедеятельности. В этой связи все более остро вставал вопрос эффективного использования природных полимеров, применения возобновляемых источников энергии, независящих от постоянно увеличивающегося дефицита полезных ископаемых.

Сейчас природные полимеры, имеющие широкий диапазон физических, 

химических, механических свойств могут покрывать только часть потребностей 
в сырье и материалах вследствие их недостаточно эффективной переработки. 
Решение этого важного для всего мира вопроса требует получения фундаментальных знаний о методах изменения показателей сырья растительного происхождения, основанных на современных принципах проведения исследований с 
применением высокоточной прецизионной аппаратуры.

Сегодняшняя задача повышения разработки рациональных путей воспро
изводства и переработки природных полимеров состоит в создании грамотных, 
обоснованных программ и алгоритмов работы со стороны научного сообщества 
и стимулирующей политики в этой сфере самых крупных индустриальных 
стран мирового сообщества. В настоящее время заметен прогресс научных результатов фундаментальных исследований в области определения математических и физических зависимостей, описывающих переработку природных полимеров, утилизацию образующихся при этом отходов для различных уровней 
температурно-влажностных полей с применением электромагнитных излучений широкого диапазона частот. 

Как показывает научная практика, результаты мировых исследований 

имеют зачастую разрозненный, несистемный характер. В связи с этим необходима систематизация имеющихся и перспективных фундаментальных знаний о 
способах изменения свойств природных полимеров, направленных на их комплексную переработку с минимизацией объемов образующихся отходов при 
производстве полезной продукции и возобновляемой энергии. Такой подход 
наиболее важен для Российской Федерации, обладающей значительными запа

сами биомассы, представляющей несомненный интерес для всех участников 
мирового рынка, занимающихся промышленным производством. 

Настоящий международный молодежный научный форум ставит своей за
дачей рассмотреть и определить наиболее актуальные, перспективные направления воспроизводства, переработки и утилизации природных полимеров с использованием возобновляемых источников энергии. Для этого был рассмотрен 
широкий спектр результатов исследований авторитетных и молодых ученых ведущих стран мира в следующих основных областях фундаментальных знаний:

- Исследования и математическое моделирование свойств и состояний 

природных полимеров.

- Фундаментальные исследования физических свойств природных полиме
ров.

- Химическая обработка и экологические проблемы утилизации отходов 

перерабатывающей промышленности.

- Инновационные направления и методы переработки природных полиме
ров, нанотехнологии.

- Актуальные исследования и методы воспроизводства природных поли
меров.

- Актуальные решения проблем рационального использования природных 

ресурсов.

Представленные результаты являются актуальными для российской и ми
ровой науки в этой области. Они позволяют проводить достоверную оценку состояний и изменения свойств природных полимеров, вырабатывать наиболее 
перспективные методы физических и химических воздействий на этот возобновляемый источник сырья и энергии с получением желаемой продукции, удовлетворяющей большому кругу потребностей человечества. Обмен опытом между 
российскими и иностранными исследователями в рамках проводимого международной молодежного научного форума, мировая кооперация ведущих научных 
школ, плодотворный совместный опыт получения положительных результатов 
помогут определить наиболее талантливых молодых ученых, занимающихся 
фундаментальными и практическими работами, направленными на решение самых актуальных проблем воспроизводства, переработки и утилизации природных полимеров с использованием возобновляемых источников энергии.

Председатель форума «Актуальные проблемы воспроизводства, переработки и 
утилизации природных полимеров с использованием возобновляемых источников 
энергии»,декан лесопромышленного факультета ФГБОУ ВО «Воронежский

государственный лесотехнический университет имени Г.Ф.Морозова»,

профессор Сафонов А.О.

INTRODUCTION

Processing of natural polymers into useful products began with the emergence 

of man as a rational being. It was only much later with a lack of natural resources, 

mankind began to think about reproduction, artificial cultivation of essential mate
rials. The growth of industrial production in the world has led to the formation of 

such waste by volume, and the damage caused by the Earth's ecology, which is the 

very nature can not recycle. Increasing numbers of the world's population demanded 

more products to meet the daily needs of energy for life. In this regard, all the more 

acutely the question arose efficient use of natural polymers, the use of renewable 

energy sources, independent of the ever-increasing shortage of minerals.

Now natural polymers having a wide range of physical, chemical and mechani
cal properties can only cover part of the needs for raw materials due to their lack of 

effective processing. The solution to this important issue for the world requires ob
taining basic knowledge about the methods of changing raw materials of vegetable 

origin indicators based on modern principles of research with high-precision equip
ment.

Today's task of improving the development of rational ways of reproduction 

and processing of natural polymers is to create a literate, informed programs and al
gorithms from the scientific community and enabling policies in this area of the larg
est industrial countries of the world community. Currently, we see that progress of 

research results of basic research in the domain of mathematical and physical depen
dencies, describing the processing of natural polymers, recycling of waste resulting 

for different levels of temperature and moisture fields using electromagnetic radiation 

of a wide range of frequencies.

As the scientific practice, the results of worldwide research are often frag
mented, unsystematic character. In this regard, the need to systematize the existing 

and future fundamental knowledge about how to change the properties of natural po
lymers, aimed at their complex processing to minimize the amount of waste generat
ed in the production of useful products, and renewable energy. This approach is most 

important for the Russian Federation, which has large reserves of biomass, is of un

doubted interest to all the participants of the world market, engaged in industrial pro
duction.

This International Youth Science Forum aims to review and identify the most 

pressing and promising areas of reproduction, processing and utilization of natural 

polymers from renewable energy sources. For this was considered a wide range of 

research results credible and young scientists from leader countries in the following 

key areas of fundamental knowledge:

- Research and mathematical modeling of the properties and conditions of nat
ural polymers.

- Fundamental research into the physical properties of natural polymers.

- Chemical treatment and environmental problem of disposing of waste 

processing industry.

- Innovative trends and methods of processing of natural polymers, nanotech
nology.

- Recent research methods and reproduction of natural polymers.

- Topical solutions to problems of rational use of natural resources.

These results are relevant for the Russian and world science in this area. They 

allow for a reliable assessment of the status and changes in the properties of natural 

polymers to produce the most advanced methods of physical and chemical effects on 

the renewable source of raw materials and energy to obtain the desired product that 

meets the needs of a large circle of humanity. Exchange of experience between Rus
sian and foreign researchers in the framework of the ongoing International Youth 

Science Forum, the global co-operation of leading scientific schools, fruitful joint ex
perience positive results to help identify the most talented young scientists engaged in 

fundamental and practical work aimed at solving the most pressing problems of re
production, processing and utilization of natural polymers from renewable energy 

sources.

Chairman of the Forum «Actual problems of reproduction, processing and uti
lization of natural polymers using renewable energy sources», the Dean of Industry 

Forestry Faculty of «Voronezh State University of Forestry and Technologies Named 

After G.F. Morozova», Professor Andrey O. Safonov

СЕКЦИЯ 1

ИССЛЕДОВАНИЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ 
СВОЙСТВ И СОСТОЯНИЙ ПРИРОДНЫХ ПОЛИМЕРОВ

УДК 621.311

О ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАПРАВЛЕНИЯХ 

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ

ABOUT THE PERSPECTIVE DIRECTIONS 

TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT

Стребков Д.С., академик РАН, доктор технических наук, профессор,
ФГБНУ «Всероссийский научно – исследовательский институт электрификации сельского хозяйства»

Strebkov D.S., D.Sci.Tech., RAS 
Academician, Professor
All-Russian Scientific – Research 
Institute of Electrification of Agriculture

Аннотация: Прогноз и поиск новых источников развития является при
оритетной задачей фундаментальной науки. При переходе к шестому технологическому укладу ученые должны обеспечить стратегическое планирование и 
сформулировать главные направления развития России в 21 веке.

Рассмотрены новые технологии, определяющие развитие энергетики в 21 

веке и переход современной цивилизации на путь устойчивого ноосферного 
развития. Представлен прогноз основных направлений технологического развития России и мировой экономики до 2100 года.

Abstract: The forecast and search of new sources of development is a priority 

task of fundamental science. Upon transition to the sixth technological way scientists 
shall provide strategic planning and formulate the main directions of development of 
Russia in the 21st century.

The new technologies determining development of power in the 21st century 

and transition of a modern civilization to a way of sustainable noosphere development are considered. The forecast of the main directions of technology development 
of Russia and world economy till 2100 is provided.

Ключевые слова: прогноз технологического развития, экологическая 

безопасность, новые энергетические технологии.

Keywords: forecast of technological development, ecological safety, new 

power technologies.

Введение
Задача ученых – предсказывать будущее, опираясь на предшествующий 

опыт и потенциальные возможности научного и технологического развития.

Основные вызовы, угрозы и риски в 21 веке смещаются от военно
ядерной, продовольственной и энергетической безопасности к экологической 
безопасности, связанной с глобальным потеплением климата. Нашими исследованиями показано, что подписанное в 2016 г. Парижское соглашение об ограничении эмиссии парниковых газов не имеет научного обоснования, а главной 
причиной глобального потепления климата является антропогенное тепловое 
загрязнение атмосферы. [1-3]. По разным оценкам, через 20-60 лет может возникнуть точка невозврата по потеплению климата Земли, когда никакие материальные ресурсы человечества не смогут остановить глобальную катастрофу, 
связанную с таянием ледников, повышением уровня океана на 80-100 м и перехода земного климата в состояние, несовместимое с биологической жизнью.

Необходим срочный переход на бестопливную энергетику, создание 

электрических генераторов, использующих энергию окружающей среды с ее 
охлаждением и изменение радиационного баланса Земли путем увеличения 
альбедо городов и пустынь и излучение избыточной энергии в оптическом диапазоне в открытый космос.

Наука – это инструмент для прогноза и поиска новых источников разви
тия.

Академик РАН Сергей Глазьев писал, подчеркивая, что для нового техно
логического уклада очень важно стратегическое планирование и понимание 
главных направлений развития. Стратегия опережающего развития должна 
включать экспертный отбор перспективных научных разработок, финансирование опытных образцов, венчурное финансирование инновационных проектов, 
кредитование новых производственных мощностей. Должна работать многоэшелонированная система государственной поддержки инновационной и инвестиционной активности.

Н. Тесла писал, что первостепенное значение для эволюции человека 

имеет создание изобретений. Это самый важный процесс его творческого мышления.

В результате недостаточной государственной поддержки инновационной 

активности вклад России в глобальный валовый продукт 3 %, а доля России на 

рынке высокотехнологичной продукции – 0,3 %, т.е. в 10 раз меньше (таблица 
1).

Таблица 1- Инновационная активность в Китае, США и России

№ №
Страна
Число выданных патентов за год

1
Китай
1 300 000

2
США
500 000

3
СССР
300 000

4
Россия
29 000

Государственная поддержка науки в России в 5 раза меньше, чем в 

Швейцарии, в 3 раза меньше, чем во Франции и в 2 раза меньше, чем в Эстонии 
(таблица 2).

Таблица 2 - Расходы на фундаментальную науку, % от ВВП в промыш
ленно-развитых странах

Необходимо прекращение бессмысленной реструктуризации сложившей
ся в течение 86 лет системы институтов РАН и вывод фундаментальной науки 
из-под юрисдикции ФАНО в части утверждения планов научных исследований, 
оценки эффективности работы институтов и их руководства и назначения руководителей государственных научных учреждений.

№№
Страна
% от ВВП

1
Швейцария
0,9

2
Южная Корея
0,76

3
Исландия
0,65

4
Нидерланды
0,56

5
Франция
0,54

6
Эстония
0,37

7
Словакия
0,31

8
Португалия
0,29

9
Греция
0,28

10
Польша
0,23

11
Россия
0,18

12
Чили
0,12

13
Мексика
0,11