CC BY
11
УДК 674*093.26 Проф. П.А. Бехта, д-р техн. наук;
асист. Р.Й. Салдан - НЛТУ Украти, м. Львiв
РОЗРОБЛЕННЯ РЕЖИМ1В ПРЕСУВАННЯ ФАНЕРИ, ВИГОТОВЛЕНО1 НА ОСНОВ1 МАЛОТОКСИЧНИХ КЛЕЙОВИХ КОМПОЗИЦ1Й
Дослщжено вплив параметрiв режиму пресування на межу мщносп пiд час сколювання фанери, виготовлено! на основi розроблених малотоксичних клейових композицш, %: карбамщоформальдегщна смола - 100, алюмiнiй сульфат - 1,0 або карбамщоформальдегщна смола - 100, амонш персульфат - 1,5. Наведено результата експериментальних дослщжень i адекватнi та вщтворюваш регресiйнi залежностi межi мiцностi фанери тд час сколювання вiд тиску, температури та тривалостi пресування. Рекомендовано оптимальн режими пресування фанери, виготовлено'1 на ос-новi розроблених малотоксичних клейових композицш, використання яких забезпе-чуе високу мiцнiсть тд час сколювання.
Ключов1 слова: фанера, карбамщоформальдегщна смола, тиск, температура, тривалють пресування, межа мiцностi пiд час сколювання.
Постановка науковоТ проблеми. У роботах [1-3] встановлено можли-вють виготовлення малотоксично! фанери на основ! карбамщоформальдегщ-но! смоли з використанням алюмшш сульфату та амонш персульфату, а таож наведено властивост розроблених клейових композицш та фанери, виготовлено! на !хнш основь Встановлено, що фанера, виготовлена з використанням запропонованих затверджувач1в, пор1вняно ¿з фанерою на основ! амонш хлориду, характеризуеться бшьшою мщшстю на 65,2 % - для алюмшш сульфату та 49,0 % - для амонш персульфату.
Вплив запропонованих затверджувач!в на властивост! фанери, у згада-них вище працях, вивчали за сталих значень параметр!в пресування: тиску -1,5 МПа, температури 120 °С та тривалост! 8 хв. Питання, як! стосуються по-ведшки запропонованих затверджувач!в у раз! змши значень параметр!в режиму пресування, залишились нез'ясованими. Хоча в!домо, що навггь незнач-на зм!на параметр!в режиму пресування може ютотно вплинути на властивос-т! як запропонованих клейових композицш, так ! фанери, виготовлено! на !хнш основ!.
Тому метою дослiдження було розробити режими пресування фанери, виготовлено! на основ! карбамщоформальдегщно! смоли з використанням алюмшш сульфату або амонш персульфату.
Матерiали та методи дослвдження. Для виконання дослщжень вико-ристовували березовий лущений шпон товщиною 1,5 мм, волопстю 4-6 %, карбамщоформальдегщну смолу марки КФС-01-МУУ. Як зам!нник амонш хлориду для затвердшня карбам!доформальдег!дно! смоли використовували алюм!н!й сульфат Л12(Б04)3 або амонш персульфат (КИ4)28208. Склад клейових композицш становив, %: карбамщоформальдегщна смола - 100, алюмшш сульфат - 1,0 або карбамщоформальдегщна смола - 100, амонш персульфат - 1,5.
За допомогою багатофакторного планування експерименту дослщжу-вали вплив параметр!в технолопчного режиму пресування (тиску, температу-
ри i тривалостi) на межу мiцностi фанери пiд час сколювання. Як план експе-рименту використано трирiвневий В3 план другого порядку. Рiвнi та штерва-ли змiнювання чинникiв у вибраному плат експерименту наведено в табл.
Табл. Рiвнi та штервали змшювання чинникш
Назва чинника Позначення чинника Р1вень зм1нювання чинника 1нтервал зм1нювання чинника
нату-ральне нормал1зова-не нижнш (-1) основний (0) верхнш (+1)
Тиск пресування, МПа Р Х1 1,2 1,5 1,8 0,3
Температура пресування, °С Т Х2 100 120 140 20
Тривалшть пресування, хв т Х3 4 6 8 2
Результати та 1хне обгрунтування. За результатами реашзаци В3 плану отримано адекватнi та вщтворюваш рiвняння регреси межi мщност пiд час сколювання фанери, виготовлено! на основi карбамщоформальдепдно! смоли з алюмшш сульфатом (1) та амонш персульфатом (2):
оскл = 3,79 + 0,21-х - 0,27 • Х2 - 0,13 • х3-0,09 • х? - 0,62 • х|
Л
-0,38 • х32 -0,02 • х1 • х2 + 0,05 • х1 • х3 + 0,12 • х2 • х3;
(1) (2)
аскл = 3,22 + 0,26 • х1 - 0,09 • х2 + 0,12 • х3-0,1Ь х? - 0,25 • х| -
-0,31 • х2 + 0,01 • х1 • х2 + 0,03 • х1 • х3 - 0,005 • х2 • х3.
На основi рiвнянь регреси побудовано графiчнi залежностi межi мщ-ностi пiд час сколювання фанери вщ параметрiв режиму пресування, як зоб-ражено на рис. 1, 2, 3.
6 8 Тривалють пресування, хв
Рис. 1. Залежностi межi мiцностi фанери мд час сколювання вiд тривалостi та температури за тиску пресування 1,8 МПа
4 6 8
Тривалютъ пресування, хв
Рис. 2. Залежностi межi мiцностi фанери тд час сколювання вiд тривалостi та температури за тиску пресування 1,5 МПа
Трнвалють пресування, хв Рис. 3. Залежностi межi мiцностi фанери тд час сколювання вiд тривалостi та температури за тиску пресування 1,2 МПа
Встановлено, що шд час пресування фанери за тиску 1,8 МПа з шдви-щенням температури пресування вщ 100 до 120°С та тривалост вщ 4 до 6 хв мщшсть шд час сколювання зростае вщповщно на 5,8 i 7,5 % - у разi вико-ристання алюмшш сульфату та 4,0 i 6,2 % - у разi використання амонiй персульфату (рис. 1). Такий характер залежност межi мiцностi пiд час сколювання вщ дослiджуваних чинникiв для обох затверджувачiв пояснюеться тим, що збшьшуеться рухливiсть молекул полiмеру та площа контакту деревини iз клеем, швидше вiдбуваеться процес полшонденсаци карбамщоформальдепд-ного клею та вщбуваеться повне його затвердшня.
Подальше пiдвищення температури пресування вщ 120 до 140 °С та тривалостi вiд 6 до 8 хв призводить до рiзкого зменшення показникiв мщнос-тi тд час сколювання вiдповiдно на 25,0 i 37,4 % у разi використання алюмь нiй сульфату та на 18,2 i 14,9 % - у разi використання амонш персульфату (рис. 1). Це пояснюеться тим, що за температури понад 120°С в'язюсть клею рiзко зменшуеться, вiдбуваеться теплова деструкцiя затвердiлого клею, що
призводить до зменшення мiцностi клейового з'еднання та можливого його руйнування.
Зазвичай виготовлення фанери на основi карбамiдоформальдегiдного клею виконують без циркуляци повiтря, тому продукта, якi утворюються пiд час розкладу деревини та полiмеру, сприяють руйнуванню клейового шару. Вiдповiдно, за температури понад 120 °С газовидшення домшуе над газопог-линанням, внаслщок чого вщбуваеться термоокислювальна деструкцiя, зав-дяки яко! зменшуеться мiцнiсть шд час сколювання.
Однак, як можна побачити з рис. 1 для вЫх дослщжуваних температур з шдвищенням тривалостi пресування вiд 4 до 6 хв зростання межi мщносп пiд час сколювання вiдбуваеться значно швидше у разi використання амонш персульфату та повшьшше - для алюмшш сульфату. Подальше збшьшення тривалост пресування вiд 6 до 8 хв призводить до протилежного характеру змши мщносл. Зокрема, бшьш плавно вщбуваеться зменшення мiцностi для амонш персульфату та бшьш рiзкiше - для алюмшш сульфату (за винятком температури 120 °С). Вщмшшсть характеру змши межi мiцностi пiд час сколювання фанери з амонш персульфатом, порiвняно iз алюмiнiй сульфатом, пояснюеться характеристикою амонш персульфату, який належить до шщь аторiв вшьно радикального типу.
Подiбний характер змши мщносп пiд час сколювання спостер^аемо й пiд час пресування фанери за тисюв 1,5 та 1,2 МПа (рис. 2, 3).
З шдвищенням тиску пресування вщ 1,2 до 1,8 МПа, мщшсть шд час сколювання фанери збiльшуеться. Шд тиском клей краще проникае у вщкри-тi пори деревини, що шдвишуе площу склеювання; товщина клейового шару зменшуеться, а отже, зменшуеться ймовiрнiсть утворення в ньому мжротрь щин. Клейовi олiгомери проникають у макропорожнини деревини, а !хш низькомолекулярш фракци, можливо, також i в кштинну стiнку, збiльшуючи взаемодiю мiж компонентами деревини та клею, вщповщно, пiдвищуючи мiцнiсть фанери пiд час сколювання.
За результатами дослщжень впливу параметрiв режиму пресування рекомендуемо таю оптимальш параметри режиму пресування фанери, виготовлено! на основi карбамщоформальдегщно! смоли з використанням: алюмшш сульфату - тиск - 1,8 МПа, температура - 115 °С, тривалють - 5,7 хв; амонш персульфату - тиск - 1,8 МПа, температура - 116 °С, тривалють - 6,5 хв.
Висновки та узагальнення. Встановлено, що утворення мщного комплексу полiмер-деревина можливе не тшьки внаслщок додавання затверджу-вача, але й шд час створення вщповщних умов пресування. Температура та тривалють пресування iстотно впливають на переб^ процесiв, якi вщбува-ються пiд час пресування фанери. Фанера з пщвищеними показниками фiзи-ко-механiчних властивостей утворюеться за умов, як забезпечують макси-мальну глибину затвердшня та хiмiчну взаемодiю клею з деревиною. У разi використання алюмшш сульфату, такими умовами е: тиск - 1,8 МПа, температура - 115°С, тривалють - 5,7 хв, а в разi використання амонш персульфату, вщповщно: тиск - 1,8 МПа, температура - 116°С, тривалють - 6,5 хв.
Лггература
1. Бехта П.А. Щодо впливу pi3Horo типу затверджувачiв на властивостi карбамщофор-мальдегщних кле'1'в i фанери на ix 0CH0Bi / П. А. Бехта, Р.Й. Салдан // Науковий вюник НАУ / лiсiвництво. Декоративне садiвництво / редкол. : Д.О. Мельничук (вiдп. ред.) та iн. - К. : Вид-во НАУ, 2007. - Вип. 113. - С. 328-331.
2. Saldan R. Hardeners of UF glues for manufacturing low-toxic р1у^оё / P. Bekhta, R. Saldan // Adhesives in woodworking industry: Proceedings of XIX Symposium. - Slovakia, Zvolen, 2009. - PP.74-78.
3. Бехта П.А. Аналiз методiв визначення токсичност фанери / П. А. Бехта, Р.Й. Салдан // Науковий вюник НЛТУ Украши : зб. наук.-техн. праць. - Л^в : РВВ НЛТУ Украши. -2010. - Вип. 20.5. - С. 106-109.
Бехта П.А., Салдан Р.Й. Разработка режимов прессования фанеры, изготовленной на основе малотоксичных клеевых композиций
Исследовано влияние параметров режима прессования на предел прочности при скалывании фанеры, изготовленной на основе малотоксичных карбамидофор-мальдегидных клеевых композиций, %: карбамидоформальдегидная смола - 100, алюминий сульфат - 1,0 или карбамидоформальдегидная смола - 100, аммоний персульфат - 1,5. Приведены результаты экспериментальных исследований и адекватные и воспроизведённые регрессионные зависимости предела прочности фанеры при скалывании от давления, температуры и продолжительности прессования. Рекомендованы оптимальные режимы прессования фанеры, изготовленной на основе разработанных малотоксичных клеевых композиций, использование которых обеспечивает высокую прочность при скалывании.
Ключевые слова: фанера, карбамидоформальдегидная смола, давление, температура, продолжительность прессования, предел прочности при скалывании.
Bekhta P.A., Saldan R.Y. Development of regime pressing of plywood made of low toxic glutinous compositions
The influense of regimes pressing on the shear strength of plywood were investigated. The plywood produced on the basis of low toxic glutinous compositions. The compound of glutinous compositions were, 0%: UF- resins - 100, aluminum sulfate - 1,0 or UF-resins - 100, ammonium persulfate - 1,5. The results of the experimental researches were given the adequate and reproduced regressive dependences of shear strength upon pressing pressure, temperature and duration. The optimal regimes pressing of plywood on the basis of low toxic glutinous compositions were recommended.
Keywords: plywood, urea-formaldehyde resins, pressure, temperature, duration, shear strength.
УДК 665.765 (005) Доц. М.Ю. Барна, канд. екон. наук - Львiвська КА
ОСОБЛИВОСТ1 КЛАСИФ1КАЦП МАСЕЛ МОТОРНИХ
У МИТНИХ Ц1ЛЯХ
Розглянуто особливосп класифшацп масел моторних у митних тлях вщповщно до УКТЗЕД, а також встановлено невщповщнють термшологп в УКТЗЕД та нор-мативних документах. На сьогодт юнуе подвшний термшолопчний пщхщ до визначення одного i того самого термша. Така ситуатя може призвести до неправильного трактування виду товару, а також до непорозумшь тд час митного оформлення та експертизи товарiв у митних тлях.
Ключов1 слова: масло моторне, класифшатя, олива моторна, УКТЗЕД митне оформлення, гармотзатя.
