CC BY
11
V СОВРЕМЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ ДЕРЕВООБРАБОТКИ
УДК 674.81
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ КЛЕЕВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ПЛИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА
ОСНОВЕ ДРЕВЕСИНЫ
THE USE OF MINERAL ADHESIVES TO OBTAIN HEAT-INSULATING PLATE MATERIALS BASED ON WOOD
Василькова А.Я., Баяндин М.А.
(Сибирский государственный университет науки и технологии имени академика
М.Ф. Решетнева, г. Красноярск, РФ) Vasilkova A.Ya., Bayandin M.A .
(Reshetnev Siberian State University of Science and Technology, s. Krasnoyarsk, RF)
В данной работе приводятся результаты поисковых экспериментальных исследований, направленных на изучение влияния модификаторов и расхода связующего на прочностные характеристики древесных плит. Осуществлен выбор оптимального состава.
This paper presents the results of exploratory experimental studies aimed at studying the effect of modifiers and binder consumption on the strength characteristics of wood-based panels. The selection of the optimal composition.
Ключевые слова: силикат натрия, жидкое стекло, теплоизоляция, древесное волокно
Key words: sodium slick, liquid glass, heat insulation, wood fiber
Ввиду высокой стоимости энергоресурсов большое значение приобретает грамотное выполнение утепления стен зданий и помещений. Особый интерес представляют материалы, обладающие низкой теплопроводностью, малой плотности с оптимальными показателями механической прочности, гигроскопичности и паропроницаемости.
В настоящее время наиболее широкое распространение получили следующие виды теплоизоляционных материалов: минеральная вата, базальтовое волокно, стекловата и изделия из них. Существующие теплоизоляционные материалы обладают высокими технико-экономическими показателями, но содержат в своем составе синтетические компоненты обуславливающие высокую токсичность при производстве и в процессе эксплуатации.
Многие теплоизоляционные материалы в большинстве случаев получают склеиванием синтетических адгезивов. Это делает получаемые материалы токсичными. В существующих условиях оптимальным вариантом будет плитный материал из древесного сырья на основе экологически безопасного клея. Данный вариант позволит получить экологически чистый строительный материал, который найдет широкое применение в малоэтажном
строительстве для обустройства звукоизоляции, утепления и финишной отделки элементов здания. Главной особенностью древесных плитных материалов является способность сдерживать конденсацию влаги, что позволяет поддерживать оптимальный микроклимат в помещении.
В последнее время во многих отраслях находит широкое применение клеевые композиции на основе жидкого стекла. Жидкое стекло представляет собой щелочной водный раствор силиката натрия, -Ка20(8Ю2)п. Особенностями, которые обусловили его широкое применение, являются хорошие связующие и клеящие свойства, доступность, дешевизна. Кроме того, силикат натрия является антисептирующим средством. Также композиция на основе силиката натрия благодаря своему составу позволяет без дополнительных трат обеспечить приемлемую огнестойкость древесного материала.
Актуальной задачей является разработка технологии получения теплоизоляционных материалов на основе силиката натрия и древесных частиц, низким коэффициентом теплопроводности и повышенной водостойкостью. Следует отметить, что в чистом виде данная клеевая основа имеет ряд существенных недостатков таких как высокая продолжительность отверждения и низкая адгезионная прочность клеевых соединений.
Проведенные нами ранее исследования [6] указывают на то, что водные растворы силиката натрия обладают преимуществом по экологической безопасности, прочности и перспективны в качестве компонентов для связующего. Данная добавка не требуют дополнительной подготовки при введении в состав, хорошо смешиваются с клеевой основой, легкодоступна и имеет низкую стоимость. Также не выделяет вредных или опасных веществ для здоровья человека.
При проведении экспериментов варьировались два фактора: вводился модификатор в состав клеевой композиции в количестве- 2,5;5;7 % к массе клеевой основы, а также расход связующего 30, 40 и 50%.
-5
Плотность полученных образцов составляла 100 кг/м . Полученные образцы далее подвергались сушке в конвективной камере в течении 24 часов при 1°=102±3 С°. После выдержки образцы подвергались механическим испытаниям по ГОСТ 17177-94 [1]. Результаты исследований представлены на рисунки 1 и 2.
Статистическая обработка результатов исследований путем регрессионного анализа позволила установить, что наиболее существенное влияние на прочность при 10 % линейной деформации плит оказывает расход модификатора. Это вероятно обусловлено тем, что адгезионные свойства применяемого связующего во многом определяются наличием модификатора. При этом следует отметить, зависимость прочности от расхода связующего имеет экстремальный характер. Оптимальным можно принять расход на среднем уровне варьирования.
1.0 1Л >10 1.0
Содержание модифнкато- Расход связуюшего, ®о ра. %
Рисунок 1 - График эффектов факторов
ра. %
Рисунок 2 - Поверхность отклика
Анализ поверхности отклика представленной на рисунке 2 позволяет сформировать следующие выводы:
Максимальная прочность плит из древесных волокон при 10% линейной деформации составляет 0,036 МПа. Данные значения механического показателя могут быть обеспечены за счет введение в состав минерального связующего 7,5 % модификатора. При этом расход клеевого состава в целом может составлять 30% к массе сухого волокна.
Полученные результаты указывают на то, что прочность полученного материала сопоставима со значениями данного показателя регламентируемого для минеральных волокнистых плитных теплоизоляционных материалов. Это в свою очередь позволяет утверждать, что плиты на основе древесных волокон не уступают по свойствам широко распространенных аналогов.
Список использованных источников
1. ГОСТ 17177-94. Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Методы испытаний.
2. ГОСТ 4598-86. Плиты древесноволокнистые. Технические условия. Стандарт введ. 31.01.1986 М.: Стандартинформ; М.: Межгос. совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 2014. 16 с.
3. Ковальчук Л.М. Технология склеивания. М.: Лесная промышленность, 1972. 208 с.
4. Кутугин В. А. Теплоизоляционные материалы на основе жидкого стекла / В. А. Ку-тугин, В. А. Лотов // Химия, химическая технология и биотехнология на рубеже тысячелетий: мат. IV междунар. науч. конф. Томск, 2006. С.76—77.
5. Михайленко Н.Ю. Строительные материалы на жидкостекольном связующем. Жидкое стекло как связующее в производстве строительных материалов / Н.Ю. Михайленко, Н.Н. Клименко, П.Д. Саркисов // Техника и технология силикатов, 2012. Т. 19. № 2. С. 25-28.
6. Молодые ученые в решении актуальных проблем науки [Электронный ресурс] : сб. материалов Всерос. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых (17 мая 2018 г., Красноярск).
7. Соколова З.Л. Использование натуральной древесной изоляции в современном строительстве// Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2007. № 3. С. 18-22.
8. Ермолина А.В. Технология получения теплоизоляционных древесных плит. Дис. канд. технич.наук. Сибирский государственный технологический университет, Красноярск, 2012.
УДК 674.05
ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ РЕЖИМА ОБРАБОТКИ КОНЦЕВЫМИ ФРЕЗАМИ НА КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТИ ДРЕВЕСНЫХ
МАТЕРИАЛОВ
INFLUENCE OF PARAMETERS OF THE TREATMENT MODE WITH END MILLS ON THE QUALITY OF THE SURFACE OF WOOD MATERIALS
Кравченко Н.В., Воробьев А.А., Басов В.А., Кравчук С.И.
(Сибирский государственный университет им. М.Ф. Решетнева, г. Красноярск,
РФ)
Kravchenko N.V., Vorobyev A.A., Basov V.A., Kravchuk S.I.
(SibSU named after M.F. Reshetnev)
Проведено поисковое исследование по выявлению значимых параметров режима торцового фрезерования древесных материалов на фрезерно-копировальном станке с ЧПУ.
A search study was carried out to identify significant parameters of the mode of face milling of wood materials on a CNC milling and copying machine.
Ключевые слова: фрезерование, древесина, древесный материал, станок копиро-вально-фрезерный, концевая фреза, шероховатость, режим обработки Key words: milling, wood, wood material, copy-milling machine, end mill, roughness, processing mode
На современных деревообрабатывающих и мебельных предприятиях все шире используются станки и обрабатывающие центры с числовым программным управлением (ЧПУ).
Фрезерно-копировальные станки с ЧПУ, вытесняющие сверлильно-пазовальные станки и традиционные фрезерно-копировальные станки с верхним расположением шпинделя, применяются для изготовления деталей корпусной и фигурной деревянной мебели, выборки в заготовках прямых и фасонных пазов и гнезд, для художественной резьбы на изделиях и других видов работ по древесине и древесным материалам [1,9].
Основным режущим инструментом для сверлильно-пазовальных станков, фрезерно-копировальных станков с верхним расположением шпинделя и фрезерно-копировальных станков с ЧПУ являются фрезы концевые или (по терминологии ГОСТ 25751-83) хвостовые.
В российском производстве концевые фрезы изготавливаются по ГОСТ различных видов и типов [2,3,4].
