Объектом исследования была выбрана древесина пихты со сроком поражения до четырех лет, так как эта древесина еще сохраняет достаточную прочность для переработки ее на угли, в том числе в промышленных аппаратах. По этой причине и получаемые из древесины угли будут иметь достаточную механическую прочность при их использовании по назначению. Было установлено, что активные угли полученные по традиционной технологии с парогазовой активацией обладают высокими адсорбционными характеристиками. Так активность по йоду составляет 90-95%, активность по метиленовому голубому 320-350 мг/г. С учетом повышающейся потребности в углеродных ионообменниках были проведены исследования по приданию получаемым активным углям ионообменных свойств. Для этой цели образцы активного угля подвергали озонированию с предварительным замачиванием в растворе перекиси водорода. В результате такой обработки сорбционная обменная емкость составила по NаОН в среднем 0,6 мг·экв/г, по НСl 1,5 мг·экв/г.
Традиционные способы активации древесного угля связаны с высокими капитальными затратами, энергоемкостью, продолжительностью и потерями адсорбента. Поэтому представляет интерес специфическое поведение веществ в поле СВЧ, возможность объемного разогрева обрабатываемого материала, в том числе древесного угля. Поэтому был поставлен эксперимент по изучению воздействия поля СВЧ на образцы древесного угля из пораженной пихты в генераторе с рабочей частотой 2450 МГц. В результате такой обработки получены образцы активного угля с адсорбционной активностью по йоду 35-40%, что превышает требования Российского стандарта ГОСТ 6217 - 74 для активных углей марки ДАК. Такие угли применяют для очистки паровых конденсатов в котельных и других устройствах. Приведенные результаты показали, что при помощи недорогого способа воздействия поля СВЧ на низкокачественные древесные угли, в том числе мелкие фракции образующиеся при их дальнейшей переработке, можно получить полноценный продукт имеющий значительный рынок.
Проведенные исследования позволяют утверждать что древесина пораженная сибирским шелкопрядом в течение нескольких лет - полноценное сырье для выработки активных углей, в том числе с ионообменными свойствами. В этом убеждают результаты полученные по традиционной технологии активации древесного угля, так и в результате воздействия поля СВЧ. Полученные результаты вероятно могут быть использованы и в других регионах для переработки на угольные материалы растительного сырья пораженного местными вредителями леса.
Работа выполнена при финансовой поддержке в форме гранта Федерального агентства по образованию.