CC BY
14
проведение дальнейших исследований по определению параметров износа, а именно коэффициента изнашивания K величина которого зависит от целого ряда факторов: типа обрабатываемого материала, режимов обработки, свойств материала зуба пилы и т.д.
Список использованных источников
1. Archard J.F. Contact and rubbing of flat surfaces / J.F. Archard // Journal of Applied Physics. 1953. Vol. 24, №8. P.981-988.
2. Archard J. F. and Hirst W. Wear of metals under unlubricated conditions. Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences, Vol. 236, No. 1206.(Aug. 2, 1956), pp. 397-410.
3. Лукаш В. Т. Ресурсосберегающие режимы обработки ламинированных древесностружечных плит дисковыми твердосплавными пилами с комбинированным профилем зубьев: дис. ... канд. техн. наук : 05.21.05 / В. Т. Лукаш ; Белорусский гос. технол. ун-т. Минск, 2017. 191 с.
УДК 674.07
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЗАЩИТЫ ТОРЦОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ХВОЙНОЙ ДРЕВЕСИНЫ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ ВОДЫ И ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУР
EFFICIENCY OF THE PROTECTION OF THE FACE SURFACES OF CONIFEROUS WOOD WITH CYCLIC WATER INFLUENCE AND NEGATIVE TEMPERATURES
Мелешко А.В., Логинова Г.А., Романова С.С., Шадапов Б.Б.
(Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева, г. Красноярск, РФ) Meleshko A.V., Loginova G.A., Romanova S.S., Shadapov B.B.
(Reshetnev Siberian State University of Science and Technology)
Рассмотрены вопросы использования различных видов лакокрасочных покрытий для защиты торцевой поверхности изделий из древесины. Представлены результаты исследований водопоглощения и паропроницаемости лакированной поверхности древесины сосны при циклических воздействиях влаги и отрицательных температур.
The questions of using different kinds of paint coatings for protection of the end surface of wood products are considered. The results of studies of water absorption and vapor permeability of the lacquered surface of pine wood under cyclic effects of moisture and negative temperatures are presented.
Ключевые слова: отделка торцовой поверхности древесины сосны, водопоглоще-ние, защита от биологических и климатических факторов.
Key words: finishing of the end surface ofpine wood, water absorption, protection from biological and climatic factors.
В условиях Сибири и Дальнего Востока древесина остается одним из основных строительных материалов, широко применяемых в различных отраслях народного хозяйства.
Однако в период эксплуатации изделия и конструкции из древесины подвергаются воздействию суровых условий окружающей среды, которые сначала вызывают поверхностные изменения в структуре материала, в дальнейшем приводят к его разрушению. В связи со сложным строением, древесина характеризуется анизотропностью свойств в различных направлениях, низкой биостойкостью, способностью к возгоранию, изменению формы и размеров под воздействием влаги.
Эти проблемы можно решать с помощью лакокрасочных материалов, но степень их эффективности на торцовых поверхностях на сегодняшний день мало изучена. Особенно данный вопрос актуален в деревянном домостроении и при изготовлении столярно-строительных изделий, так как происходит постоянное воздействие атмосферных явлений на изделия (влага, УФ-лучи, изменение температуры), что может привести к снижению качества изделий.
Актуальность использования изделий из древесины хвойных пород в конструктивных элементах деревянного домостроения и малых конструктивных форм (беседок) ставит задачи сохранения прочностных свойств изделия с помощью лакокрасочных материалов в особенности торцовой поверхности, скорость водопоглощения которой в десять раз больше, чем радиальной и тангентальной.
На сегодняшний день нет стравнений эффективности лакокрасочного покрытия на основе различных видов пленкообразователей (структур покрытий), особено с учетом эксплуатации изделий в жестких условиях, таких как длительный прямой контакт с водой и последующая выдержка при отрицательных температурах.
Целью исследования является определение влияния циклических воздействий воды и отрицателных температур на защитные свойства различных видов лакокрасочных покрытий на торцовой поверхности древесины.
Задачи исследований:
- определение водопоглощения лакированой поверхностью древесины при использований различных видов пленкообразователей;
- изучение процессов испарения поглощенной влаги после нескольких циклов «длительный контакт с водой - сушка при нормальных условиях»;
- стойкость лакокрасочных покрытий при осуществлений циклического воздействия «длительного контакт с водой - замораживание - сушка- длительный контакт с водой - сушка».
При длительном контакте с водой акриловых материалов сначала насыщается лакокрасочное покрытие, наблюдается разбухание клеточных стенок и только затем влага проникает в древесину [1]. Поэтому в исследованиях период контакта с водой был принят 24 и 48 часов. При сушке образцов, первые 12 часов характеризуется интенсивным удалением влаги, так как через влажное лакокрасочное покрытие лучше происходит диффузия влаги, как из древесины, так и из нижних слоев покрытия [2].
Для создания защитных покрытий на торцовых повехностях были использованы лакокрасочные материалы на основе различных пленкообразо-вателей: AQUA TOP, LAZUR, мастика для торцов, пропитка [4,5].
Специальный акриловый состав «AQUA TOP», разработанный для борьбы с трещинами на торцевой поверхности деревянных домов финской компанией TEKNOS. По информации производителя, этот материал обладает наиболее эффективными влагоизоляционными свойствами. В составе для древесины LAZUR фирмы Akvateks входят алкидная смола, натуральные масла, натуральный микровоск и другие компоненты, которые обеспечивают надежную защиту от биопоражений и воздействия огня, образуют высокоэластичные, полуглянцевые лаковые покрытия. LAZUR подчеркивает природный рисунок древесины, часто используется как фасадное финишное покрытие для различных деревянных поверхностей, подвергающийся атмосферным нагрузкам.
Итальянская компания RENNER предлагает свою технологию защиты древесины, которая включает в себя комплекс защитных мер: антисептиро-вание; грунтование; защита V-образных швов; нанесение промежуточного покрытия; специальную мастику для торцов [3].
В работе использовалась прозрачная пропитка-антисептик (марки YM-M031) на водной основе. Пропитка обладает высокой степенью защиты от синевы, плесени, гнили. Так же использовалась специальная полупрозрачная мастика для торцов (марки YM M422). Мастика используется в разнообразных изделиях для предотвращения чрезмерного впитывания воды в торцы досок и бруса. Мастика создает толстослойное покрытие, что в свою очередь обеспечивает хорошие водоизоляционные свойства. Мастика предназначена для внутренней и наружной отделки деталей деревянного домостроения при нанесении однослойного покрытия перед отделкой основными материалами.
При проведении исследовании создавались покрытия на образцах сосны с преимущественно торцовым срезом, вид и структура которых представлены в табл. 1. Исследуемый материал покрывали лакокрасочным покрытием и после полного отверждения образцы помещались в эксикатор с водой и выдерживались 24 часа и 48 часов. Водопоглощение определялось через относительную влажность как отношение массы впитавшейся воды к исходной массе образца влажностью 6-8%.
Таблица 1- Структура лакокрасочных покрытий
Вид лакокрасочных материалов Размеры образцов (ТхШхД), мм
TEKNOS 2 слоя 40x40x10
Пропитка + TEKNOS 2 слоя
LAZUR 2 слоя
Пропитка + LAZUR 2 слоя
Пропитка + мастика
Пропитка + мастика + TEKNOS
Результаты исследования процессов водопоглощения лакированной древесиной при циклическом контакте с водой в течение 24 часов представлены на рис. 1. Установлено, что для каждого цикла величина водопоглощения меняется незначительно, что свидетельствует о стабильности защитных
свойств покрытий. Использование мастики в качестве промежуточного слоя снижает водопоглощение лакокрасочного покрытия практически в 3 раза. Все покрытия паропроницаемые.
Исследования воздействия контакта воды с дальнейшей выдержкой образцов при отрицательной температуре (-20 о С) в течение 24 часов представлены на рис.2, а в течение 48 часов - на рис.3.
Циклы обработки
1ТЕК05 2 слоя ■ Пропитка+ТЕШОЗ 2 слоя я 1_АгиВ 2 слоя
У Пропитка -I- и^Ш 2 слоя ■ Пропитка+мастика Н Пропитка+м а стика+ТЕКИ О &
Рисунок 1 - Изменение относительной влажности лакированной древесины в результате циклического воздействия контакта с водой и сушки
1 Пропитка+ТЕК1\105 2 слоя вТЕКМС^г слоя ШИШ слоя
|Пропитка+шг1Ж2слоя ■ Пропитка + мастика +ТЕК1\Ю5 н Пропитка+мастика
Рисунок 2 - Изменение относительной влажности лакированной древесины в результате циклического воздействия «контакта с водой - заморозки - сушки» в течение 24 часов
Установлено, что воздействие воды и отрицательных температур в течение 24 и 48 часов не приводит к изменению водопоглощения для всех ви-
дов исследуемых лакокрасочных покрытий, что свидетельствует об отсутствии разрушений в покрытии и стабильности свойств.
Рисунок 3 - Изменение относительной влажности лакированной древесины в результате циклического воздействия «контакта с водой-заморозки -сушки» в течение 48 часов
Основные результаты и выводы. В результате проведенных исследований установлено, что для всех исследуемых групп лакокрасочных покрытий характерны различия в значениях водопоглощения и паропроницаемо-сти, которые изменяются от 19,6 % до 2,2 %. Независимо от структуры все лакокрасочного покрытия являются паропроницаемыми.
Циклическое воздействие длительного контакта с водой и последующего воздействия отрицательных температур от 24 до 48 часов не оказывает существенного влияния на эксплуатационные свойства покрытий, что свидетельствует о целесообразности их использования для защиты торцовых поверхностей изделий из древесины.
Использование в качестве дополнительного слоя специальной мастики для защиты торцовых поверхностей является целесообразным, поскольку водопоглощение даже после эксплуатации в экстремальных условиях не превышает 4,0 %.
Список использованных источников
1. Скрипальщиков А.И. Особенности процессов влагопереноса под лакокрасочным покрытием на древесине хвойных пород / А.И. Скрипальщиков, А.В. Мелешко, С.С. Романова // Теоретический и научно-практический журнал «Хвойные бореальные зоны». 2013. Том XXXI. № 1-2. С.194 - 199.
2. Скрипальщиков А.И. Распределение влаги под лакокрасочным покрытием на древесине хвойных пород: автореферат дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук. Красноярск: СибГТУ, 2013. 25 с.
3. RENNER [Электронный ресурс]. URL: http://renner.ru/
4. TEKNOS [Электронный ресурс]. URL: http://www.teknos.ru/
5. LAZUR [Электронный ресурс]. URL: http://kraskadoma.ru/katalog/kraski-wood/4960.html
