MEXANIK MUSTAHKAM, SUVGA VA YORILISHGA CHIDAMLI QAMISH-QIRINDILI PLITALAR ISHLAB CHIQARISH UCHUN MODIFIKATSIYALANGAN YELIM TARKIBLARINI ISHLAB CHIQISH

Educational Research in Universal Sciences ISSN: 2181-3515 VOLUME 4 | SPECIAL ISSUE 12 | 2025 https://t.me/Erus_uz Multidisciplinary Scientific Journal October, 2025 142 DOI: https://10.5281/zenodo.17431975 MEXANIK MUSTAHKAM, SUVGA VA YORILISHGA CHIDAMLI QAMISH-QIRINDILI PLITALAR ISHLAB CHIQARISH UCHUN MODIFIKATSIYALANGAN YELIM TARKIBLARINI ISHLAB CHIQISH 1Karimova K.B., 2Turaev Kh.Kh., 3Eshmurodov Kh.E., 4Tog‘ayev J.B., 5Botirov A. 1Toshkent davlat texnika universiteti. Toshkent, Oʻzbekiston 2,4,5Termiz davlat universiteti, Termiz, 190100, O‘zbekiston 3Toshkent kimyo-texnologiya ilmiy-tadqiqot instituti. Toshkent, Oʻzbekiston E-mail: [email protected] ANNOTATSIYA Ushbu ishda turli aminlar yordamida modifikatsiyalangan karbamid-formaldegid (KF) smolalarining qamish-qirindili plitalarning fizik va mexanik xususiyatlariga ta’sirini o‘rganish natijalari keltirilgan. Tadqiqotda monoetanolamin, dietanolamin, trietanolamin, dietilamin, trietilamin va geksametilendiamin modifikatorlari qo‘llanilgan. Olingan plitalarning suv yutuvchanligi, qalinlik bo‘yicha shishishi, erkin formaldegid miqdori va egilishga mustahkamlik kabi xususiyatlari aniqlangan va modifikatsiyalanmagan KF smolalari asosida olingan plitalar bilan taqqoslangan. Tadqiqot natijasida aminlarning KF smolasiga qo‘shilishi suv yutuvchanligini va plitaning qalinlik bo‘yicha shishishini kamaytirganligi, shuningdek, erkin formaldegid ajralishini sezilarli darajada kamaytirishi ko‘rsatilgan. Modifikatsiyalangan yelim asosidagi plitalarning mexanik mustahkamligi ham oshgan, bu esa ularning uzoq muddatli ishlatilishi va ekologik xavfsizligini ta’minlaydi. Kalit so‘zlar: qamish-qirindili plitalar, karbamid-formaldegid smolalar, aminlar modifikatsiyasi, monoetanolamin, dietanolamin, trietanolamin, dietilamin, trietilamin, geksametilendiamin, suv yutuvchanlik, qalinlik bo‘yicha shishish, erkin formaldegid, egilishga mustahkamlik, ekologik xavfsizlik 1. KIRISH Tabiiy tolalardan, xususan qamish qirindilaridan tayyorlangan plitalar yog‘och va kompozit materiallar sohasida keng qo‘llanilmoqda, chunki ular ekologik jihatdan qulay va iqtisodiy samarali hisoblanadi. Biroq, bunday plitalarni ishlab chiqarishda asosiy bog‘lovchi sifatida ishlatiladigan karbamid-formaldegid (KF) smolalari yuqori darajadagi formaldegid ajralishi va mexanik mustahkamlikning yetarli emasligi kabi Educational Research in Universal Sciences ISSN: 2181-3515 VOLUME 4 | SPECIAL ISSUE 12 | 2025 https://t.me/Erus_uz Multidisciplinary Scientific Journal October, 2025 143 muammolarga duch kelmoqda [1]. Ushbu muammolarni hal etish maqsadida KF smolalarini turli modifikatorlar, jumladan aminlar bilan o‘zgartirish usullari keng o‘rganilmoqda. Aminlarning qo‘llanilishi smolaning qotish jarayonini tezlashtirib, plitalarning suvga chidamliligini oshirishi va erkin formaldegid miqdorini sezilarli darajada kamaytirishi mumkinligi ko‘rsatilgan [2]. Avvalgi tadqiqotlarda KF smolalariga monoetanolamin, dietanolamin va trietanolamin kabi amino-spirtlarni qo‘shish orqali plitalarning mexanik xususiyatlari, xususan egilishga mustahkamligi va suv yutuvchanligi yaxshilangani aniqlangan [3]. Masalan, poliamidoaminlar KF smolaga qo‘shilganda, plitalarning mustahkamligi oshgan, ammo ba’zi hollarda qotish vaqti uzaygan [4]. Shu bilan birga, melamin bilan modifikatsiyalangan KF smolalari plitalarda formaldegid emissiyasini Super E0 darajasiga tushirib, ekologik xavfsizlikni ta’minlagan [5]. Qamish va bug‘doy somonidan tayyorlangan plitalarda KF smolasining silan bog‘lovchilari bilan o‘zgartirilishi bog‘lanish sifatini yaxshilagan, ammo aminlarning ta’siri chuqurroq o‘rganilishi kerak [6]. Boshqa ishlarida propilamin va boshqa amin birikmalari KF smolasiga qo‘shilganda, plitalarning formaldegid ajralishi 50-70% ga kamaygani va mexanik xususiyatlari saqlanib qolgani qayd etilgan [7]. Nanosellyuloza va titan oksid bilan birgalikda modifikatsiya qilingan KF smolalari plitalarning suvga chidamliligini oshirib, erkin formaldegidni kamaytirgan [8]. Trietilentetraamin bilan o‘zgartirilgan KF smolalari plitalarning suv yutuvchanligini va qalinlik shishishini pasaytirgan, bu esa materialning uzoq muddatli bardoshliligini ta’minlaydi [9]. Aminlarning KF smolasiga ta’siri molekulyar darajada tahlil qilingan tadqiqotlarda, ular formaldegid bilan reaksiyaga kirishib, uning ajralishini oldini olishi ko‘rsatilgan [10]. Shu bilan birga, gibrid KF/pMDI smolalari atseton bilan modifikatsiyalanganda, saqlash muddati uzaygan va emissiya darajasi pasaygan [11]. Oksidlangan kraxmal va bloklangan pMDI bilan modifikatsiya qilingan KF smolalari faner plitalarida yaxshi natijalar bergan, ammo qamish asosidagi materiallar uchun qo‘shimcha tadqiqotlar zarur [12]. Poliaminlar bilan modifikatsiyalangan KF smolalari plitalarning mexanik chidamliligini oshirib, yorilishga qarshiligini yaxshilagan [13]. Boshqa bir tadqiqotda, KF smolasining mol nisbatini o‘zgartirish plitalarning mexanik va fizik xususiyatlariga ta’sir qilgani, ammo aminlar bilan birgalikda ishlatilganda optimal natijalarga erishilgani aniqlangan [14]. Nanosellyuloza bilan MDI-modifikatsiyalangan KF smolalari plitalarning kuchlanishga chidamliligini oshirgan, ammo zichlik va suv yutishga ta’siri cheklangan [15]. Educational Research in Universal Sciences ISSN: 2181-3515 VOLUME 4 | SPECIAL ISSUE 12 | 2025 https://t.me/Erus_uz Multidisciplinary Scientific Journal October, 2025 144 Ushbu tadqiqotlar asosida, aminlar KF smolalarining ekologik va mexanik xususiyatlarini yaxshilashda muhim rol o‘ynashini ko‘rish mumkin, ammo qamish qirindilari kabi mahalliy resurslarga asoslangan plitalar uchun maxsus modifikatsiya usullarini ishlab chiqish zarur. Ushbu ishda turli aminlar (monoetanolamin, dietanolamin va boshqalar) bilan modifikatsiyalangan KF smolalari asosida qamishqirindili plitalarning fizik-mexanik va ekologik ko‘rsatkichlari o‘rganiladi. Tadqiqotning maqsadi turli aminlar bilan modifikatsiyalangan KF smolalari asosidagi qamish-qirindili plitalarning fizik-mexanik va ekologik ko‘rsatkichlarini o‘rganishdan iborat. 2. MATERIALLAR VA USULLAR Karbamid-formaldegid smolasi: Smola odatiy usulda sintez qilingan va erkin formaldegid miqdori <1% bo‘lgan holda tayyorlangan. Qamish qirindilari: quritilgan va tozalangan 1-3 mm o‘lchamdagi mayda hamda 4-10 mm o‘lchamdagi yirik fraksiyali qamish qirindilari. Qamish qirindilari tayyor mahsulotni presslashda asosiy plita materiali sifatida ishlatilgan. Modifikatorlar: Modifikatsiya uchun monoetanolamin (MEA), dietanolamin (DEA), trietanolamin (TEA), dietilamin (DETA), trietilamin (TETA), va geksametilendiamid (GMDA) ishlatilgan. Barcha modifikatorlar laboratoriya sharoitida sintez qilingan yoki xarid qilingan. Katalizator: Modifikatsiya jarayonida ammoniy xlorid katalizator sifatida qo‘llanildi. 3. TAJRIBA QISMI KF smolasini modifikatsiya qilish uchun monoetanolamin (MEA), dietanolamin (DEA), trietanolamin (TEA), dietilamin (DETA), trietilamin (TETA) va geksametilendiamid (GMDA) alohida reaktorlarda qo‘shildi. Har bir modifikator KF smolasiga 3% miqdorida (smola massasiga nisbatan) qo‘shildi. KF smolalari modifikatorlar bilan 60°C da 2 soat davomida reaktorda aralashtirib turildi. Reaksion muhitda pH 7.0 ga yetkazilib, modifikatsiya jarayonini optimal sharoitda amalga oshirish uchun katalizator sifatida 1% ammoniy xlorid qo‘llandi. Aralashma to‘liq reaksiyaga kirishgach, modifikatsiyalangan smola sovutilib, keyingi tajribalar uchun tayyor holatga keltirildi. KF smolalari va qamish qirindilari massaga 15% KF smolasi bo‘ladigan nisbatda aralashtirildi. Modifikatsiyalangan KF smolalari har biri alohida aralashtirilib, modifikatsiyalanmagan smola bilan solishtirildi. Aralashmalar 160180°C da 8,0 MPa bosim ostida presslandi. Presslash vaqti 7 daqiqa davom etdi. Presslash jarayonida issiqlik KF smolasining polimerizatsiya va qotish jarayonini Educational Research in Universal Sciences ISSN: 2181-3515 VOLUME 4 | SPECIAL ISSUE 12 | 2025 https://t.me/Erus_uz Multidisciplinary Scientific Journal October, 2025 145 tezlashtirish uchun muhim bo‘ldi. Presslangan plitalar 30°C gacha sovutildi va tayyor mahsulot sifatida sinovlarga tayyorlandi. 4. FIZIK-MEXANIK SINOVLAR Tayyor qamish-qirindili plitalarning fizik-mexanik va ekologik xususiyatlari quyidagi usullar orqali aniqlangan: Suv yutuvchanligi (%): 24 soat davomida plitalar distillangan suvga botirildi. Har bir namunadan 100x100 mm o‘lchamdagi plitalar olingan. Suvga botirishdan oldin va keyin namunaning og‘irligi aniqlandi. Suv yutuvchanlik quyidagi formula orqali hisoblandi: Suv yutuvchanligi (%)=Namlikdan keyingi og‘irlik − Quruq og‘irlik Quruq og‘irlik ∙100 Qalinlik bo‘yicha shishish (%): Suvga botirilgan namunalar qalinligi bo‘yicha o‘lchandi va shishish darajasi quyidagicha hisoblandi: Qalinlik bo‘yicha shishish (%) =Botirilgandan keyin qalinlik − Boshlang‘ich qalinlik Boshlang‘ich qalinlik ∙100 Erkin formaldegid miqdori (mg/100 g): Plitalardan olingan namunalardan erkin formaldegid miqdori spektrofotometrik usulda ISO 12460-5:2015 standarti asosida aniqlandi. Har bir namunadan olingan plitalar distillangan suvda qaynatilib, erigan formaldegid miqdori spektrofotometrik usulda aniqlandi. Egilishga mustahkamlik (MPa): Egilish sinovlari plitalarning 200x50 mm o‘lchamdagi namunalari ustida amalga oshirildi. Har bir namuna maxsus presslash uskunasida sinovdan o‘tkazilib, egilishga bo‘lgan maksimal kuch aniqlanib, egilishga mustahkamlik quyidagi tenglama bilan hisoblandi: σ = 3 × 𝑃 × 𝐿 2 × 𝑏 × 𝑑2 Bu yerda: σ – egilishga mustahkamlik (MPa), P – sinovdan olingan maksimal kuch (N), L – sinov uzunligi (mm), b – namunadagi kenglik (mm), d – namunadagi qalinlik (mm). 5. NATIJALAR 1-rasmda MEA, DEA, TEA, DETA, TETA, GMDA va modifikatsiyalanmagan KF plitalarining suv yutuvchanligi va qalinlik shishishi solishtirilgan. Educational Research in Universal Sciences ISSN: 2181-3515 VOLUME 4 | SPECIAL ISSUE 12 | 2025 https://t.me/Erus_uz Multidisciplinary Scientific Journal October, 2025 146 1-rasm. Suv yutuvchanligi va qalinlik bo‘yicha shishish (%) ko‘rsatkichlari 2-rasm. Egilishga mustahkamlik (MPa) va erkin formaldegid miqdori (mg/100 g) Barcha modifikatorlar suv yutuvchanligini kamaytirdi, lekin har bir modifikatorning samaradorligi farq qiladi. Masalan, monoetanolamin yoki trietanolamin bilan modifikatsiya qilingan plitalar suv yutuvchanligi eng past ko‘rsatkichlarga ega bo‘ldi. Geksametilendiamin esa suv yutuvchanligini minimal darajada kamaytirishi mumkin, bu esa uning suvga qarshi ta’sirini kuchaytiradi. 0 10 20 30 40 8,5 7,1 7,8 98,2 812 30 25 27 32 28 29 40 Qalinlik bo‘yicha shishish (%) Suv yutuvchanligi (%) 0 5 10 15 20 25 7,2 6,8 6,9 7,5 6,7 7,3 15,1 22,3 24,5 23,7 21,5 24 23 18 Erkin formaldegid (mg/100 g) Egilishga mustahkamlik (MPa) Educational Research in Universal Sciences ISSN: 2181-3515 VOLUME 4 | SPECIAL ISSUE 12 | 2025 https://t.me/Erus_uz Multidisciplinary Scientific Journal October, 2025 147 Modifikatorlar o‘rtasida qalinlik bo‘yicha shishishning eng kam darajasi, dietanolamin yoki trietanolamin yordamida olingan plitalarda ko‘rsatildi. Bu modifikatorlar, suv molekulalarining kirishiga to‘sqinlik qiladi va plitalarning o‘lchamlarini barqaror saqlashga yordam beradi. Trietanolamin bilan modifikatsiyalangan plitalarda erkin formaldegid miqdori eng past ko‘rsatkichga ega bo‘ldi. Bu ularning salomatlik uchun xavfsizligini oshiradi. Monoetanolamin va dietanolamin yordamida ishlab chiqarilgan plitalar eng yuqori egilishga mustahkamlik ko‘rsatkichlariga ega. Dietilamin va trietilamin esa ko‘proq elastiklikni ta’minlashi aniqlandi. Ushbu tahlil, modifikatorlarning samaradorligini o‘zaro taqqoslash shuni ko‘rsatadiki, har bir modifikator plitalarning fizik va mexanik xususiyatlariga o‘zining ta’sirini ko‘rsatadi. Modifikatsiya jarayoni davomida, monoetanolamin va trietanolamin, suv yutuvchanligi, qalinlik bo‘yicha shishish va erkin formaldegid ajralishi kabi ko‘rsatkichlar bo‘yicha eng yaxshi natijalarni ko‘rsatdi. 6. TAHLIL VA MUHOKAMA Olingan natijalar KF smolalarining turli aminlar bilan modifikatsiyalanishi natijasida plitalarning fizik-mexanik va ekologik xususiyatlari yaxshilanganini ko‘rsatadi. Xususan, dietanolamin bilan modifikatsiya qilingan plitalar suv yutuvchanlik va qalinlik shishish bo‘yicha eng yaxshi ko‘rsatkichlarni namoyish etdi. Geksametilendiamid esa formaldegid miqdorini sezilarli darajada kamaytirib, egilishga mustahkamlik bo‘yicha eng yuqori ko‘rsatkichni berdi. Modifikatsiyalanmagan KF smolalari bilan tayyorlangan plitalar ekologik va fizikmexanik xususiyatlar bo‘yicha sezilarli darajada past natijalarga ega bo‘ldi. Bu natijalar avvalgi tadqiqotlar bilan mos keladi, chunki KF smolalarining aminlar bilan modifikatsiyasi ularning molekulyar strukturasini barqarorlashtirib, formaldegidning ajralishini kamaytiradi va suvga chidamliligini oshiradi. 7. XULOSA Ushbu tadqiqotda turli aminlar yordamida modifikatsiyalangan karbamidformaldegid smolasi asosida tayyorlangan qamish-qirindili plitalarning fizik-mexanik xususiyatlari o‘rganildi. Modifikator sifatida qo‘llanilgan monoetanolamin, dietanolamin, trietanolamin, dietilamin, trietilamin va geksametilendiamin smolaning suv yutuvchanligi, qalinlik bo‘yicha shishishi va erkin formaldegid ajralishini kamaytirishda sezilarli ijobiy o‘zgarishlar ko‘rsatdi. Modifikatsiyalangan smolalar asosida olingan plitalar, modifikatsiyalanmagan smolalar asosida olingan plitalar bilan taqqoslaganda, mexanik mustahkamlikda yuqori ko‘rsatkichlarga ega bo‘ldi. Educational Research in Universal Sciences ISSN: 2181-3515 VOLUME 4 | SPECIAL ISSUE 12 | 2025 https://t.me/Erus_uz Multidisciplinary Scientific Journal October, 2025 148 FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR RO‘YXATI: (REFERENCES) 1. Ghani A., Ashaari Z., Bawon P., Lee S.H. Reducing formaldehyde emission of urea formaldehyde-bonded particleboard by addition of amines as formaldehyde scavenger // Building and Environment. – 2018. – T. 142. – S. 188-194. DOI: 10.1016/j.buildenv.2018.06.020. 2. Ghani A., Ashaari Z., Bawon P., Lee S.H. Reducing formaldehyde emission of urea formaldehyde-bonded particleboard by addition of amines as formaldehyde scavenger // Semantic Scholar. – 2018. 3. Hse C.-Y., Xia Z.-Y., Tomita B. Development of melamine modified urea formaldehyde resins for bonding particleboards // Journal of Wood Science. – 2001. – T. 47. – S. 305-310. 4. Mao A., Xu W., Xi E., Li Q., Wan H. Hyperbranched poly(amidoamine)s as additives for urea-formaldehyde resin and their application in particleboard fabrication // BioResources. – 2014. – T. 9, № 4. – S. 6377-6393. 5. Gu K., Huang J., Li K. Preparation and evaluation of particleboard bonded with a soy protein-based adhesive with a new curing agent // International Journal of Adhesion and Adhesives. – 2013. – T. 44. – S. 62-66. 6. Taghiyari H.R., Majidi R., Jahangiri A. Improved properties of particleboards produced with urea-formaldehyde adhesive containing nanofibrillated cellulose and titanium dioxide // BioResources. – 2023. – T. 18, № 2. – S. 3266-3277. 7. Kim S. Decreasing formaldehyde emission from medium density fiberboard panels produced by adding different amine compounds to urea formaldehyde resin // International Journal of Adhesion and Adhesives. – 2011. – T. 31, № 7. – S. 686-692. DOI: 10.1016/j.ijadhadh.2011.06.012. 8. Ghorbani M., Nikkhah Dafchahi M., Hashemzehi S. Reduction of formaldehyde emission from urea-formaldehyde resin by addition of amine compounds // Journal of Wood Science. – 2022. – T. 68, № 1. – S. 1-9. DOI: 10.1186/s10086-022-02037-5. 9. No B.Y., Kim M.G. Modification of Urea-Formaldehyde Resin with Triethylenetetramine // Polymers. – 2025. – T. 17, № 19. – S. 4226. 10. Zhang, Jizhi & Siham, Amirou & Essawy, Hisham & Pizzi, A.Pizzi & Gao, Qiang & Li, Jianzhang. (2014). Hyperbranched Poly (amidoamine) s as Additives for Urea Formaldehyde Resin and Their Application in Particleboard Fabrication. Bioresources. 10. 782-792. 10.15376/biores.10.1.782-792. 11. Liu M., Wang Y., Wu Y., He Z., Wan H. Sustainably modified UF/pMDI hybrid resin: Extended shelf life, low formaldehyde emission, and enhanced performance // Educational Research in Universal Sciences ISSN: 2181-3515 VOLUME 4 | SPECIAL ISSUE 12 | 2025 https://t.me/Erus_uz Multidisciplinary Scientific Journal October, 2025 149 Industrial Crops and Products. – 2025. – T. 228. – S. 119919. DOI: 10.1016/j.indcrop.2025.119919. 12. Li X., Luo J., Gao J., He Q., Zheng Z., Li J. Modification of urea-formaldehyde resin adhesives with oxidized starch using blocked pMDI for plywood // BioResources. – 2018. – T. 13, № 4. – S. 7505-7519. 13. Ebewele R.O., Myers G.E., River B.H., Koutsky J.A. Polyamine-Modified Urea-Formaldehyde Resins. I. Synthesis, Structure, and Properties // Journal of Applied Polymer Science. – 1991. – T. 42, № 11. – S. 2997-3012. 14. Nemli G., Örs Y., Kalaycıoğlu H. Effects of urea–formaldehyde resin mole ratio on the properties of particleboard // Building and Environment. – 2005. – T. 40, № 3. – S. 344-348. DOI: 10.1016/j.buildenv.2004.05.009. 15. Li T., Wang H., Zhang S., Tang S., Li J., Zhou W. The effect of ureaformaldehyde adhesive modification with propylamine on the properties of particleboard // International Journal of Adhesion and Adhesives. – 2024. – T. 130. – S. 103632. DOI: 10.1016/j.ijadhadh.2024.103632.