CC BY
42
УДК 681.81.002:667.663.26:678.664 В.И. Онегин, Ю.И. Цой, В.А. Богданов
Онегин Владимир Иванович родился в 1935 г., окончил в 1960 г. Ленинградскую лесотехническую академию, ректор С.-Петербургской государственной лесотехнической академии, доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, почетный профессор Монгольского технического университета, академик РАЕН и МАНВШ, председатель секции наук о лесе РАЕН, председатель Головного совета по проблемам лесопромышленного комплекса при Минобразования РФ, вице-президент Ассоциации вузов и научных организаций лесного профиля РФ, председатель диссертационного совета по защите докторских диссертаций, директор Международного центра лесного хозяйства и лесной промышленности. Имеет более 160 работ в области технологии защитно-декоративных покрытий древесины и древесных материалов.
Цой Юрий Иванович родился в 1945 г., окончил в 1968 г. Ленинградскую лесотехническую академию, кандидат технических наук, доцент кафедры технологии деревообрабатывающих производств С.-Петербургской государственной лесотехнической академии. Имеет более 100 печатных трудов в области технологии деревообрабатывающих производств.
Богданов Владимир Александрович родился в 1976 г., окончил в 1998 г. Ленинградскую лесотехническую академию, аспирант кафедры технологии деревообрабатывающих производств С.-Петербургской государственной лесотехнической академии.
АКУСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОРГАНОРАСТВОРИМЫХ ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Установлено, что воднодисперсионные лаки можно использовать для отделки музыкальных инструментов наравне с органорастворимыми.
органорастворимые и воднодисперсионные лакокрасочные материалы, акустика, музыкальные инструменты.
Важнейшая задача музыкальной промышленности - повышение качества выпускаемых ею инструментов.
Одним из основных факторов, влияющих на свойства и характеристики деревянных музыкальных инструментов, является их отделка. Известно, что древесина - нестабильный материал по отношению к окружающей среде, поэтому деревянные музыкальные инструменты отделывают с целью защиты их от вредных воздействий внешней среды и улучшения художественно-эстетических качеств. Кроме того, покрытие не должно ухудшать, а по возможности, наоборот, должно улучшать физико-акустические характеристики инструментов.
В настоящее время имеются многочисленные работы, посвященные исследованиям применения органорастворимых лакокрасочных материалов в музыкальной промышленности для повышения декоративности и качества инструменов. Такие работы проводили в МЛТИ, НИИКТИМПе, ЛТА, а также в лабораториях предприятий музыкальных инструментов. В работе [1] приведены характеристики как отечественных, так и импортных лакокрасочных материалов, пригодных для отделки музыкальных инструментов. Изучаются рецептуры лаков мастеров прошлых веков [2].
Намечаются тенденции разработки и применения для отделки древесины [3] лакокрасочных материалов, отвечающих современным требованиям по экологической безопасности. Этим требованиям наиболее полно удовлетворяют воднодисперсионные лаки, которые имеют низкие показатели опасности, они являются наиболее экологически чистыми, обладают высокими технологическими свойствами и представляют несомненный научный и практический интерес для отделки музыкальных инструментов.
С получением покрытия на основе водного лака на поверхности резонатора можно будет отказаться от применения органорастворимых лакокрасочных материалов.
На базе кафедры технологии деревообрабатывающих производств С.-Петербургской государственной лесотехнической академии проведены исследования, целью которых являлось изучение влияния лаков на акустические свойства древесного материала, используемого в резонансных деках щипковых инструментов.
Опыты выполнены на образцах резонансной ели размером 240 х 25 х 3 мм, влажностью (8 ± 1) %.
Для отделки образцов использовали нитроцеллюлозный лак НЦ-218, воднодисперсионный лак, шеллачную политуру, водный лак «Тритон».
Для каждого вида лака готовили по 14 образцов.
Испытания образцов проводили на измерителе частоты и затухания механических колебаний ИЧЗ-9 (рис.1) с определением резонансной частоты, логарифмического декремента затухания колебаний, акустических констант Андреева и Римского-Корсакова (с учетом внутреннего трения).
Рис. 1. Прибор для измерения частоты и затухания механических колебаний (а) и схема расположения образца на испытательном стенде (б): 1 - блок питания; 2 - блок индикатора; 3 - блок генератора; 4 - стенд; 5 - образец
Резонансную частоту снимали на первой гармонике до и после нанесения покрытия (после каждого слоя лака).
Акустические константы Андреева и Римского-Корсакова определяли по формулам
1Г
К. =
"V
р 5-у
Е_
(1) (2)
где Ка - акустическая константа Андреева, м4 /(кг-с); Е - модуль упругости, Н/м2; р - плотность древесины, кг/мд;
Кр - акустическая константа Римского-Корсакова с учетом внутреннего трения;
5 - логарифмический декремент затухания колебаний, Нп (Непер - отношение двух физических величин, натуральный логарифм которых равен единице),
5 = я /2 - Л .
л/3 /
(3)
ба9
/рез - резонансная частота, равная половине амплитуды, Гц; /ь /з - частота колебаний с амплитудой, равной половине резонансной.
Результаты экспериментальных исследований приведены в таблице и на рис. 2.
Изменение акустических характеристик* древесины
Значения характеристик
Марка лакокрасочного после нанесения слов лака
материала 1-го 2-го 3-го 4-го
Резонансная частота
Шеллак
Воднодисперсионный лак Лак НЦ-218 Лак «Тритон»
98,94 98,37 98,00 98,37
98,39 98,07 97,85 98,20
Шеллак Воднодисперсионный лак Лак НЦ-218 Лак «Тритон»
Акустическая константа Андреева
98,57 97,43 98,31 98,64
97,84 96,56 97,63 98,01
98,21 97,72 97,29 97,88
97,47 95,41 96,35 97,10
Логарифмический декремент затухания колебаний
Шеллак
Воднодисперсионный Лак НЦ-218 Лак «Тритон»
лак
104,03 115,14 110,50 107,37
110,39 123,53 112,80 114,72
113,50 133,93 117,00 120,60
Акустическая константа Римского-Корсакова
Шеллак
Воднодисперсионный Лак НЦ-218 Лак «Тритон»
лак
95,42 84,50 94,64 85,75
91,32 78,96 90,25 85,18
87,83 75,68 86,88 84,85
97,94 96,69 96,98 97,49
97,04 90,62 95,27 96,18
116,98 134,16 120,70 130,06
86,89 70,38 80,20 79,08
* В процентах к характеристикам чистой древесины, которые приняты за 100 %.
п;/о
Рис. 2. Изменение акустических характеристик резонансной ели после нане- ^ сения лака (в процентах П к чистой древесине; n - порядковый номер слоя лака): 1 - нитроцеллюлозный лак НЦ-218; 2 - шеллачная политура; S0 3 - водный лак «Тритон»;
4 - воднодисперсионный лак
70
0/23/1
Анализ полученных результатов показал, что все исследованные лакокрасочные материалы снижают акустические характеристики резонансной ели.
Сравнение характеристик резонансной частоты и акустической константы Андреева позволило сделать вывод, что эти характеристики при использовании органорастворимых и водных лаков отличаются незначительно. Следовательно, воднодисперсионные лакокрасочные материалы можно применять для отделки музыкальных инструментов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бугрова Т.С., Мамонова Н.А., Черемисина Г.Г. Опыт отделки музыкальных инструментов за рубежом // Производство музыкальных инструментов. - М.: ЦБНТИ Минместпрома РСФСР, 1985. - Вып. 2.
2. Витачек Е.Ф. Очерки по истории изготовления смычковых инструментов. - М.: Музгиз, 1952.
3. Гербер В.Д. Перспективы развития лакокрасочных материалов и технологий отделки древесины на ООО «Лигнохим» (Москва) / Третья междунар. науч-но-практ. конф. «Лакокрасочные материалы XXI века», 16, 17 марта 1990 г. - М., 1990. - С. 17-18.
4. Лукин В.Г. Формирование защитно-декоративных покрытий резонансных дек деревянных музыкальных инструментов: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. -СПб, 1998. - 21 с.
5. Онегин В.И., Корсаков Г.С., Лукин В.Г. Исследование влияния защитно-декоративных покрытий на акустические свойства древесных материалов // Дерево-обраб. пром-сть. - 1996. - № 5. - С. 10-12.
С.-Петербургская государственная лесотехническая академия
Поступила 01.06.01
V.I. Onegin, Yu.I. Tsoy, V.A. Bogdanov Acoustic Characteristics of Organosoluble Paintwork Material
It is found out that water-dispersion varnishes could be used for finishing musical instruments together with organosoluble ones.
