CC BY
22
УкраУнський державний лкотехшчний унiверситет
5. Ребезнюк 1.Т. Визначення кута швидкостi pi3aHra на горизонтальних с^чкопил-кових верстатах// Науковий вiсник: збiрник науково-технiчних праць. - Львiв: УкрДЛТУ, 2002, вип. 12.8. - С. 186-191.
УДК 667.663.26+577.4. Доц. М.1. Савенець, канд. техн. наук - УкрДЛТУ
ОПТИМ1ЗАЦ1Я РОБОЧИХ СУМ1ШЕЙ ПОЛ1ЕФ1РНИХ
МАТЕР1АЛ1В РАД1АЦ1ЙНОГО ТВЕРД1ННЯ СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧНИМИ ДОСЛ1ДЖЕННЯМИ
Пiдтверджена можливють використання закону Ламберта-Бугера для визначення коефщешив поглинання променево'1 енергп опоряджувальними матерiалами на основi ненасичених олiгоефiрiв. Установлена можливiсть оптимiзащï робочих розчи-нiв композицiй.
Doc. N.I. Savenets - USUFWT
Mixtures of poliefire materials the radiation hardening is optimization by
spektrofotometrical investigation
The possibility of Lamberta-Bugera law determination of absorption coefficient of radiant energy by finishing materials on base unsaturated oligoeohirow. Ophinization possibility of working solutions of polyephire compositions is established.
Вщомо, що процес сшвпол1меризаци пол1еф1рних (ПЕ) матер1ал1в радь ацшного твердшня залежить вщ ïx здатност поглинати променеву енергш. Зокрема, при проходженш електромагнiтноï' хвил1 через ПЕ матер1али значна частина ïï поглинаеться, внаслiдок чого кшьюсть фотонiв випромiнювання зменшуеться, що супроводжуеться зменшенням штенсивносп опромiнювання.
Iнтенсивнiсть свггла, що пройшло через однорiдний шар матерiалу згiдно зi законом Ламберта-Бугера [1] можна виразити рiвнянням
I = I0 e ~kd, (1)
де: I - штенсившсть свггла, що падае; k - коефщент поглинання; d - товщи-на шару ПЕ матерiалу, см.
Для визначення коефщента поглинання рiвняння (1) логарифмуемо lnI=lnIo-kd, звщки знаходимо величину коефiцiента поглинання променевоï
1 1 t I0 -1
енерги k=—ln—, см .
d I
З метою уточнення придатност закону Ламберта-Бугера для лакофар-бових ПЕ складiв, проведет дослщження залежностi коефiцiента поглинання вщ довжини xвилi променевоï свiтловоï енерги. Установлено, що у видимш област спектру для ПЕ композицiй поглинання енерги вщсутне, а ïï помггне поглинання розпочинаеться з iнтервалу спектра 350 мм i збiльшуеться з просу-ванням у бiк бшьших енергiй фотонiв. При цьому, вс отриманi експеримен-тальнi точки задовшьно укладаються на кривих, що мають явну експоненщ-альну залежнiсть. Таким чином, результати дослщження показали, що при дослщженш ПЕ композицш з метою установлення величини коефщента поглинання ними променевоï енергiï, закон Ламберта-Бугера цшком прийнятний.
Конкретно спектри пропускання i розрахунок коефщенпв поглинан-ня проведенi для нашвфабрикатного лаку ПЕ-2136, фотошщатора^зобутило-вого ефiру бензошу i робочих лакових сумшей, що вмiщують фотоiнiцiатор у кшькосп 1, 2, 3 i 5 мас % на 100 мас % основи лаку.
Випромшювання спектрiв пропускання здшснювалося у кiмнатних умовах у широкому штерваш довжин хвиль - вщ видимо! областi до ближнь-ого ультрафiолету, на спектрофотометрi СФ-4 за загальноприйнятою методикою. Подаш на рис. 1 результати дослщження показують, що активне погли-нання ПЕ композицiями променево! енергн спостер^аеться у спектральному iнтервалi 420...380 нм (читати графiк необхiдно з права налiво) , оскiльки ко-ефщенти поглинання збiльшуються. При чому експонента значень "к" для композицiй зi вмiстом фотошщатора 3 мас % на 100 мас % основи лаку (крива 5) на початковш стадн пропускання мае бшьш крутий характер порiвняно з плав ним збшыпенням таких значень для шших склад1в (крив1 3, 4, { 6).
75
50 '25
зоо 350 т &о I««
Рис. 1. Залежшсть коеф^ента поглинання опоряджувальних матерiалiв рад^ ацшного твердшня вiд довжини хвили 1 — натвфабрикатна основа лаку ПЕ-2136; 2 — iзобутиловий ефiр бензоту; 3,4,5,6 — пол1еф1рш композици з вмктом ¡зобутилового еф1ру бензоту в1дпов1дно 1,2,3,5 мас% на 100 мас% основи лаку
Проведет дослщження показують:
• для натвфабрикатно! основи лаку ПЕ-2136 область сильного поглинання променево! енергп знаходиться у короткохвильовш частит УФ спектру;
• спектри поглинання фотошщатора знаходяться в област пропускання основи ПЕ лаку, що мае важливе практичне значення, тому що при цьому лак не перехоплюе енергш збудження 1 дае змогу фотошщатору поглинати й у максимальнш кшькост! Довгохвильова межа поглинання лакових комбша-цш (крив1 3.6) перебувае м1ж ввдповвдними межами основи лаку (крива 1) 1 фотошщатора (крива 2);
• поглинаюча здаттсть робочих ПЕ композиций з меншим вмштом фотошщ-атора дещо зсунута у б1к бшьших енергш фототв короткохвильову частину спектру.
Л1тература
1. Ландеберг Е.С. Оптика: Наука. - М., 1976. - С. 288, 536.
УкраТнський державний лкотехшчний унiверситет
УДК 674. 04 Асист. Н. Ф. Чопенко - УкрДЛТУ
ДОСЛ1ДЖЕННЯ АДГЕЗ1ЙНО1 М1ЦНОСТ1 ЛАКОФАРБОВИХ МАТЕР1АЛ1В ДО МОДИФ1КОВАНО1 ДЕРЕВИНИ
Дослщжено вплив пресування та просочування рщким склом i карбамiдною смолою деревини на здатшсть деревини утворювати мiцнi адгезiйнi зв'язки з лако-фарбовими матерiалами.
Assist. N.F. Chopenko - USUFWT Research adhesive stoutness of finishing materials to modified wood
Wood ability to form strong adhesive interconnections with finishing materials after its compressing or impregnation by silicate solution or carbamide resin have been researched.
Постановка питання. В умовах люодефщиту нашо' держави актуаль-ним е питання ефективного використання деревних ресуршв, зокрема деревини м'яколистяних порщ, застосування яких обмежене через ix незадовшьш властивость Для покращення ф1зико-мехашчних показниюв здшснюють мо-дифжування, завдяки чому деревина м'яколистяних порщ практично не пос-тупаеться сво'ми властивостями деревиш твердолистяних порщ. Щоб захис-тити деревину вщ негативного впливу води, вологи, агресивних середовищ, св1тла, повпря тощо, одного тшьки модифжування недостатньо. Руйшвна д1я цих фактор1в знижуе мехашчш властивост^ тобто швелюе ефект, одержаний вщ модифжаци. Тому модифшовану деревину необхщно опоряджувати, ос-кшьки лакофарбов1 матер1али створюють захисш покриття, а також покращу-ють декоративш властивость Пщ час модифжування у деревиш вщбуваються ф1зичн1 та х1м1чш змши, що, безумовно, впливае на адгезшну мщшсть, однак даних про таю дослщження практично немае. Основну увагу дослщники [1-4] зосередили на вивченш здатност модифжовано'' деревини склеюватись. Лакофарбов1 матерiали утримуються на поверхш деревини за рахунок мiж-молекулярних сил, xiмiчниx зв'язкiв, дифузшного проникнення макромолекул адгезиву мiж макромолекули xiмiчниx компонентiв деревини та мехашч-ного зчеплення. Сукупнiсть цих зв'язюв обумовлюе адгезiйну мiцнiсть, яка змшюеться пiсля модифiкування внаслiдок: змши реакцшно'' здатностi xiмiч-них компоненпв деревини через реагування iз модифжатором або блокуван-ня пiдxодiв до реакцшноздатних груп, ущiльнення чи дш високо'' температу-ри; погiршення здатност деревини набухати i вщповщно'' можливост дифу-зiйного проникнення в i'i структуру; зменшення об'ему макро- та мжропорож-нин у деревинi тощо. З метою утворення яюсного покриття, необхщно виби-рати лакофарбовi матерiали залежно вiд способу модифiкування, а оскшьки таких дослiджень недостатньо, то вивчення адгезшно'' мiцностi для модифь ковано'' деревини е актуальним.
Методика до^джень. У робот дослiджено модифжовану деревину берези та вiльxи чорно'', запаси яких в Укра'ш становлять вщповщно 29,41 i 26,81 млн. м3, а частка стигло'' та пристигаючо'' деревини - 5,67 i 7,67 млн. м3 [5], але сфери застосування цих порiд обмежеш через ix низькi властивостi.
OKpiM вiльхи та берези, у дослщженнях використано також деревину тополi (загальний запас 4,12 млн. м ), яка використовуеться переважно у паперово-целюлознiй промисловостi.
Адгезiю визначено методом вщривання штифтiв за стандартизованою методикою (ГОСТ 27325-87), випробування проведено на розривнш машинi марки ИР5057 Р-50. У дослiдженнях використано взiрцi розмiром 50*50 мм та товщиною 20 . 50 мм, вологiстю W=8±2 % та шорстюстю поверхнi Rmmax=32 мкм. Зразки виготовлено згiдно з вимогами стандар^в (ГОСТ 16483.0-89, ГОСТ 24329-80). У кожному спостереженш визначено адгезшну мiцнiсть та характер руйнування: когезшний - по деревинi, когезiйний - по лакофарбовому матерiалу, адгезiйний - мiж деревиною та лакофарбовим ма-терiалом або змiшаний. У кожному дослад проведено 12 спостережень, а об-робку експериментальних даних виконано зпдно з [6].
У ролi адгезиву використано нiтроцелюлозний лак НЦ-218, пентафта-левi лак ПФ-170 та емаль ПФ-115 вiтчизняного виробництва, полiефiрну грунтовку - iталiйського виробництва та водорозчинний акриловий лак "HARD LUX Eko - hydrolak" виробництва польсько! фiрми " SnieZka". Опо-рядження лакофарбовими матерiалами здiйснено вщповщно до вимог. Опо-ряджувальний матерiал наносили на радiальнi поверхнi взiрцiв у кiлькостi: два шари лаку НЦ-218, емалi ПФ-115, лаку ПФ-170 з витратою 150.160 г/м , акрилового лаку - 80... 100 г/м i один шар полiефiрноl грунтовки -240...260 г/м2.
Результаты та висновки. Результати дослщжень (табл. 1) засв^и-ли, що модифжування деревини негативно впливае на адгезшну мщшсть. За критерiем Фiшера встановлено, що найбшьший вплив на адгезшну мщшсть лакофарбових матерiалiв до деревини вшьхи, берези та тополi мае метод мо-дифiкування, дещо менший - вид лакофарбового матерiалу; сукупшсть цих факторiв теж мае значення, проте менше, нiж кожен фактор зокрема. Адге-зiйна мiцнiсть до деревини вшьхи зменшуеться пiсля модифжування на 7.53 %, винятком е акриловий лак i деревина, просочена карбамщною смолою, для яких адгезшна мiцнiсть зростае на 20 %. Практично не зменшуеться адгезiя пентафталево! емалi до пресовано! деревини, причому руйнування бшьшо! половини взiрцiв вiдбувалось по деревинi. Найменше значення адге-зшно! мiцностi спостерiгалось для акрилового лаку до пресовано! деревини вшьхи i до пресовано! з попередшм просочуванням карбамiдною смолою. До модифжовано! деревини берези адгезiйна мщшсть полiефiрноl грунтовки знижуеться на 40.46 %, а акрилового лаку - на 4.42 %, при чому найбшьш негативно впливае пресування. Зменшення адгезшно! мщност до модифжо-вано! деревини тополi перебувае в межах 20.53 %, при чому значно знижуе мщшсть поеднання пресування та просочування рщким склом для нггроце-люлозного та пентафталевого лакiв i пресування - для полiефiрноl грунтовки. У 75 % спостережень руйнування взiрцiв тополi вiдбувалось по деревиш як натуральнiй, так i модифжованш. Також необхiдно зазначити, що майже в уЫх випадках руйнувалась полiефiрна грунтовка, нанесена на деревину, про-сочену рiдким склом.
Украшський дсржкавмии лiсотexнiчний унiвepситeт
Табл. 1. Pe3y.it>miamiu eKcnepu.Menmia.ibiiux дослiджeнь
И/Л щ П^кид^ Скрипя
Лaк НЦ-218 Лaк ПФ-170 Eмaль ПФ-115 ГРУн E тви [E Лaк aкрилoвий
ct, Mna % змши CT, Mna % змши CT, Mna % змши CT, Mna % змши CT, Mna % змши
1 1.1 Вшьха: нaтyрaльнa 3,36 100 3,28 100 4,21 100 5,15 100 3,08 100
1.2 прocoчeнa рiдким cклoм 2,44 72,6 2,08 63,4 2,66 63,1 2,67 77,0 2,21 71,7
1.3 прocoчeнa КФ-МТ 2,28 67,7 2,79 85,1 3,41 80,9 4,29 83,4 3,7 120
1.4 прocoчeнa КФ-МТ, cтyпiнь прecyвaння 10% 2,14 63,7 1,97 59,9 2,31 55,0 3,18 61,9 1,44 46,6
1.5 cтyпiнь прecyвaння 30% 2,39 71,2 2,05 62,4 3,92 93,2 2,93 56,9 1,85 60,1
2 2.1 Бсpсзa: нaтyрaльнa 5,64 100 3,59 100
2.2 прocoчeнa КФ-МТ 3,09 54,8 3,47 96,6
2.3 прocoчeнa КФ-МТ, cтyпiнь прecyвaння 10% 3,18 56,4 3,09 71,8
2.4 cтyпiнь прecyвaння 50% 3,39 60,1 2,52 58,5
3 3.1 Тополя: нaтyрaльнa 3,58 100 3,48 100 3,05 100
3.2 прocoч. рiдким cклoм, cтy-тнь ^ecy-вaння 40% 1,78 49,7 1,65 47,2 2,45 80,4
3.3 cтyпiнь прecyвaння 40% 2,62 75 2,69 75,3 2,3 75,7
3.4 cтyпiнь прecyвaння 60% 2,34 65,4 2,51 72,1 1,93 63,1
Ha пiдcтaвi eкcпeримeнтaльних дocлiджeнь мoжнa cтвeрджyвaти, шр нaйбiльш нeгaтивнo na aдгeзiйнy мщшеть впливae прecyвaння, здiйcнeнe при вишкш тeмпeрaтyрi a6o пoeднaння прocoчyвaння тa прecyвaння. Brnop^-тaння пoлieфiрних лaкoфaрбoвих мaтeрiaлiв для дeрeвини, прocoчeнoï рщким cклoм, нe e бaжaним. Heзвaжaючи нa нeгaтивний вплив мoдифiкyвaння m aд-
гезiйну мiцнiсть, И величина залишаеться задовшьною, отже, можливо та до-цшьно здiйснювати модифiкування деревини м'яколистяних порщ з наступ-ним опорядженням.
Лггература
1. Цой Ю.И. Исследование и разработка технологии склеивания модифицированной древесины/ Автореф. дис.. .канд. техн. наук: 05.21.05. - Л.: 1978. - 18 с.
2. Хрулёв В.М., Арисланов О.Н. Технология склеивания модифицированной древесины: Обзор. информ. - М.: ВНИПИЭИЛеспром, 1984. - 36 с.
3. Патент России № 2061014 от 27.05.96. В27 М3/ 04. Машкин Н.А., Хрулёв В.М., Аблесов С.А., Токтогожаев М.А. - Способ склеивания щитов пола из модифицированной древесины.
4. Промышленное использование древесины тополя/ Аблесов С. А., Машкин Н.А., Мусаев Т.С., Хашимов А.Ю., Хрулёв В.М. - Бишкек: Учкун, 1997. - 104 с.
5. Нормативно-справочные материалы для таксации лесов Украины и Молдавии. -К.: Урожай, 1987. - 560 с.
6. Пижурин А. А., Розенблит Н.С. Исследование процессов деревообработки. - М.: Лесн. пром-сть, 1984. - 232 с.
УДК 674.093 Асист. О. О. Шепелюк - УкрДЛТУ
ЗАСТОСУВАННЯ ПРОКАТУ У ФАНЕРНОМУ ВИРОБНИЦТВ1
Проведено аналiз застосування прокату як методу обробки лущеного шпону у фанерному виробництва
Assist. O.O. Shepeliuk- USUFWT Application of rolling in plywood production
The analysis of application of hire, as method of processing shelled veneer sheet in plywood manufacture is executed.
Важливим питанням у час ринкових вщносин е проблема економи си-ровини, матер1ал1в, i енергоресурЫв, i як наслщок проблема зниження собь вартост продукци е найголовшшим завданням для юнуючих виробництв. Конкурентшсть фанерних виробництв за ринок збуту свое! продукци змушуе ïx привернути велику увагу на матерiало- та енерговитрати основного виробництва. Цьому виробництву притаманна висока енергомютюсть сушильного вщдшення та основного пресового обладнання. За даними канд. тех. наук Д.М. Стерлша, початкова волопсть шпону становить 60-100 % i для вису-шування його до вологост 6-12 % необхщно затратити до 1100 кшограм пари на сушшня 1 м шпону [1] (для сушарок СУР-4 при продуктивност 1,6-1,8 м /год, шпону товщиною 1,5 мм) [1, 2]. Питання покращення енергетичноï ефективност використання тепла у фанерному виробнищш стають все бшьш актуальними i потребують належноï уваги. Велик енерговитрати, пов'язаш iз сушшням шпону, змушують проводити пошук нових шляxiв, спрямованих на зменшення початковоï вологостi шпону.
Одержана у процес рiзання стрiчка шпону проходить через просвщ утворений мiж ножем i лшшкою лущильного верстата. Величина зазору -
