CC BY
9
3. ТЕХНОЛОГИ! ТА УСТАТКУВАННЯ Л1СОВИРОБНИЧОГО КОМПЛЕКСУ
УДК 674.093.26 Проф. П.А. Бехта, д-р техн. наук; астр. О.1. Бринь -
НЛТУ Украти, м. Львiв
обГрунтування способу просочування шпону для
ВИГОТОВЛЕННЯ ВОГНЕТРИВКО1 ФАНЕРИ
Проаналiзовано способи просочування шпону антитренами у виробницта вог-нетривко! фанери та розглянуто 1'хш переваги. Обгрунтовано вибiр способу просочування шпону антитреном у виробницт вогнетривко' фанери шляхом встановлення його впливу на вогнетривю та фiзико-механiчнi властивостi фанери. Внаслiдок ек-спериментальних дослiджень було визначено властивосп фанери залежно вiд способу просочування шпону антитренами. Для виготовлення вогнетривко'1 фанери рекомендовано застосовувати дифузшний метод просочування шпону.
Ключов1 слова: шпон, антитрен, вогнетривка фанера, просочування.
Аналiз публiкацiй. Вщомо багато способ1в просочування деревини, однак не вс вони шдходять для просочування шпону. Зазвичай, способи просочування класифжують (табл. 1) за технолопчними ознаками та обладнан-ням, вказуючи при цьому на рушшт сили просочування та волопсть [1].
Табл. 1. Класифжащя способов просочування шпону
№ з/п Способи просочування Р1зновиди способ1в Початковий волопсний стан деревини Рушшна сила просочування
1 Зануренням у ванну 1. Короткочасне занурення 1з подальшим витримуванням Сира Дифуз1я
2. Тривале занурення Сира Дифуз1я
Суха Каиiлярний тиск
2 У ваннах 1з попередтм нагр1ванням - Суха Надлишковий тиск
3 Пвд атмосфер- ним тиском тсля вакууму - Суха Надлишковий тиск
4 Пвд тиском, вищим за ат-мосферний 1. Спос1б повного поглинання (вакуум-тиск-вакуум) Суха Надлишковий тиск
2. Спошб натвобмеженого поглинання (тиск-вакуум) Суха Надлишковий тиск
2. Спошб обмеженого пог-линання (тиск-тиск-вакуум) Суха Надлишковий тиск
5 Автоклавно-дифузшний - Сира Надлишковий тиск та дифузiя
Ус способи просочування подшяють на таю групи [2]: способи каш-лярного просочування, способи дифузшного просочування i способи просочування тд тиском, залежно вщ того, яке з цих трьох ф1зичних явищ процесу
Науковий вкиик НЛТУ УкраТни. - 2010. - Вип. 20.6
е визначальним. Процеси просочування у виробничих умовах звичайно вщ-буваються пiд дiею двох чи усiх трьох перерахованих чинниюв, але вiдносна ефективнiсть того чи шшого з них може бути рiзною за рiзних способiв просочування. У деревинi, яка не мютить вшьно! вологи, дифузшного перемь щення просочувальних речовин немае.
Здшснюють просочування у холоднiй ванш без попереднього прогрь вання деревини; у гарячш ваннi; у холоднш ваннi з попереднiм прогрiванням деревини в гарячш ванш; у холоднш ванш з попередшм пщ^ванням деревини в електричному полi високо! частоти [3]. Просочування в гарячш ванш вщбуваеться дещо краще, шж у холоднiй, але i воно мае поверховий характер, не забезпечуючи практичного ефекту. З метою штенсифшаци процесу просочування його здшснюють у ваннах з попередшм пщ^ванням матерь алу. Iнтенсифiкацiя досягаеться внаслщок зменшення тиску в деревинi шд час 11 охолодження. Прискорення процесу досягаеться завдяки раптовому перепаду температури просочувально! рщини i за вщсутност контакту деревини з повггрям протягом всього процесу просочування [4, 5].
Дифузшне просочування застосовують для сиро! деревини, оскiльки просочувальш речовини вводяться в деревину шляхом перемщення молекул чи iонiв цих речовин з водного розчину всередину деревини капшярами, як заповненi вологою. Ефективнiсть процесу залежить вiд температури розчину i тривалостi занурення. Дифузiйне просочування може вiдбуватися за рiзних умов - у холодних, гарячо-холодних ваннах, з попередшм пщ^вом деревини i т. iн.
Мета дослiдження. Обгрунтування способу просочування шпону ан-типiреном у виробництвi вогнетривко! фанери шляхом встановлення його впливу на вогнетривк та фiзико-механiчнi властивост фанери.
Матерiали та методи дослвдження. Для просочування використову-вали 20 розчини антипiренiв ХМХА, БС, ББ, ДС, ДМ (ГОСТ 28815-96 "Розчини водш захисних засобiв для деревини"). Просочували березовий шпон розмiрами 250x250x1,5 мм.
Для визначення методу просочування порiвнювали методи капшярно-го просочування (сухого шпону у гарячо-холодних ваннах) та дифузшного просочування (просочування сирого шпону у холоднш ванш). Просочування шпону шд тиском вище атмосферного не здшснювалося внаслщок певних вад: необхщносл подвшного сушiння шпону; зменшення якост шпону, що спричинено деформащею чи навiть частковим руйнуванням кштинних стiнок деревних елементiв (зменшення мщносл на розтяг вздовж волокон на 35 %, поперек волокон - до 44 %); використанш складного та дорогого технолопч-ного обладнання (автоклаву iз вимiрювально-регулювальною апаратурою, нагрiвальними елементами, насосами, системою трубопроводiв та додатко-вих мiсткостей).
Шд час дослщження капiлярного методу просочування у гарячо-хо-лоднiй ваннi використовували березовий шпон вологiстю 7-10 %. Просочування здшснювали послiдовно: у гарячш ванш - за температури просочу-вального розчину 80-90 °С упродовж 30 хв; у холоднш за температури 20 °С упродовж 40 хв.
Пiд час дослщження дифузiйного просочування застосовували березо-вий шпон вологiстю 60-80 %. Температура просочувального розчину стано-вила 20 °С. Тривалiсть витримки шпону у розчинi антипiрену становила 70 хв. Шсля просочування шпон висушували та визначали поглинання антишре-ну i фiксували висолювання. З просоченого та висушеного шпону склеювали п'ятишарову фанеру на феноло-формальдегiднiй смолi Ватекс-244 та досль джували вогнетривкiсть та мщшсть фанери. Режим пресування фанери: температура плит преса - 120-125 °С, тиск - 1.8-2.0 МПа, тривалють - 10 хв, витрата клею - 120 г/м2.
Межу мiцностi фанери на зрiз визначали вiдповiдно до ДСТУ БК 3141:2003. Вогневi випробування здшснювали за методом "Керамiчно! труби" (ГОСТ 16363-98).
Результати дослвдження. Порiвняльнi властивост фанери, склеено! iз шпону, просоченого капшярно-дифузшним i дифузiйним методами, подано у табл. 2.
Табл. 2. Властивост'1 фанери залежно вiд способу просочування шпону
Вид антитрену Катлярно-дифузшний метод просочування Дифузшний метод просочування
поглинання антитркну, кг/м3 а на ^О С £ ^ О ^ К 2 Л а втрата маси, % £ ° с, • ^ ц й ЕС и -я ир а ° л тс с, « а ра .д ил поглинання антитрену, г/м3 мщтсть на сколюван-ня, МПа втрата маси, % £ ° с, • ^ ц й ЕС и -Я ир а ° ь тс с, « £ ра .д ил
ХМХА 59,69 2,01 5,14 0 0 49,68 1,88 6,78 0 0
БС 65,76 0,49 4,38 0 0 49,47 0,32 5,00 0 0
ББ 71,09 0,00 6,33 10 0 47,94 0,00 13,18 90 0
ДС 84,58 1,59 5,69 0 0 47,01 1,85 6,40 0 0
ДМ 74,07 0,66 6,56 2 0 55,33 0,32 9,43 30 0
Аналiз виконаних дослщжень показуе, що дифузшний метод характе-ризуеться меншим висолюванням антипiрену на поверхнi шпону та рiвномiр-нiшим розподiлом його в середиш. З лiтературних джерел [6] вщомо, що ди-фузшне просочування забезпечуе кращий вогнезахист. Незначне зменшення вогнезахисту, одержане з дослав, можна пояснити меншим вмiстом солi у шпонi. Хоча обидва методи i забезпечують 1-у групу вогнетривкост^ варто зазначити, що дифузiйне просочування здшснювали за юмнатно! температу-ри, що е менш енергомютким. Бшьший економiчний ефект проявляеться та-кож у вщсутност додатково! операцi! сушшня шпону. Перевагою дифузшно-го методу е можливють його iнтенсифiкацi! внаслщок пiдвищення температу-ри та концентраци просочувального розчину, яка дае змогу досягнути швид-костi iнших високоштенсивних методiв просочування.
Висновок. Внаслiдок здшснених експериментальних дослiджень було визначено властивост фанери залежно вiд способу просочування шпону ан-типiренами. Для виготовлення вогнетривко! фанери рекомендовано застосо-вувати дифузшний метод просочування шпону.
Науковий iticiiiik- НЛТУ УкраТни. - 2010. - Вип. 20.6
Л1тература
1. Основи бювогнезахисту деревини / Озарюв 1.М., Губер Ю.М., Сорока Л.Я., Копи-нець З.П. - Льв1в : РВВ НЛТУ Украши, 2007. - 72 с.
2. Серговский П.С. Гидротермическая обработка и консервирование древесины / П.С. Серговский, А.И. Рассев // Лесная промышленность. - М., 1987. - 360 с.
3. Мельник В.М. Сравнительное исследование различных способов (методов) глубокой пропитки древесины без применения давления /В.М. Мельник // Механическая технология древесины. - Минск, 1973. - Вып. 3. - С. 85-89.
4. Панфилова А.Л. Огнезащитная пропитка древесины ускоренным методом в горяче-холодных ваннах / А.Л. Панфилова // Защита древесных конструкций от возгорания. - М. : Госстройиздат, 1958.
5. Иванов Ю.М. Ускоренный метод пропитки древесины в горяче-холодной ванне / Ю.М. Иванов, А.Л. Панфилова // Защита древесных конструкций от возгорания. - М. : Госстройиздат, 1958.
6. Мишков С.Н. Производство огнезащищенной фанеры на основе пропитки шпона ан-типиренами : дис. ... канд. техн. наук: спец. 05.21.05 / Мишков Сергей Николаевич. - М., 1987. - 185 с.
Бехта П.А., Брынь О.И. Обоснование способа пропитки шпона для изготовления огнеупорной фанеры
Проанализированы способы пропитки шпона антипиреном в производстве огнеупорной фанеры и рассмотрены их преимущества. Обоснован выбор способа пропитки шпона антипиреном в производстве огнеупорной фанеры путем установления его влияния на огнеупорные и физико-механические свойства фанеры. В результате проведенных экспериментальных исследований были определены свойства фанеры в зависимости от способа пропитки шпона антипиреном. Для изготовления огнеупорной фанеры рекомендуется применять диффузионный метод пропитки шпона.
Ключевые слова: шпон, антипирен, огнеупорная фанера, пропитка.
Bekhta P.A., Bryn O.I. The choose of veneer impregnation method in the fireproof plywood production
There have been analyzed methods of veneer impregnation by the fire-retardants in the fireproof plywood production and there have been considered their advantages. Having identified influence of the veneer on heat-resistant, physical and mechanical properties of the plywood, there has been grounded the choice of veneer impregnation method by fire-retardant in the fireproof plywood production. As a result of the conducted experimental researches properties of plywood were certain depending on the method of impregnation lead by antiafterglows. For making of heat-resistant plywood it is made to order to apply diffusive the method of impregnation lead.
Keywords: leads, antiafterglow, heat-resistant plywood, impregnation.
УДК 674.047 Проф. П.В. БЫей, д-р техн. наук; доц. Н.Д. Довга,
канд. фiз.-мат. наук; тж. €.П. Кунинець - НЛТУ Украти, м. Львiв
Ф1ЗИЧН1 ЗАКОНОМ1РНОСТ1 ВПЛИВУ ПАРАМЕТР1В СЕРЕДОВИЩА НА ПРОЦЕС СУШ1ННЯ ПИЛОМАТЕР1АЛ1В
Описано параметри середовища та фiзичнi закономiрностi 1'хнього впливу на процес на^вання i сушшня пиломатерiалiв. Встановлено, що зменшення поверхт випаровування у два рази зменшуе штенсивтсть сушшня матерiалу близько 30 %. За нерiвномiрного обтшання матерiалу потоком пов^ря, чи тд час стикання крайок пи-ломатерiалiв, швидюсть сушшня у рiзних зонах буде ютотно рiзнитися.
Вступ. Середовище (паропов^яна сумш, топковi гази, перегрга пара) за конвективного способу сушшня забезпечуе передачу теплово'' енерги
