3996

31

3.7.2Под окрашиванием полостей анатомических элементов подразумевается…

Ответ: заполнение анатомических элементов твердым красителем, образующим нерастворимое соединение с веществами, содержащимися в полостях анатомических элементов

3.7.3Износостойкость модифицированной древесины характеризу-

ется…

Ответ: способностью материала противостоять разрушению при трении

3.7.4Технология изготовления шпал из модифицированной древесины состоит из …

Ответ: пропитка, сушка и прессование древесины

Вопросы для самоконтроля:

1.Как можно уменьшить плотность древесины?

2.Какую максимальную плотность древесины можно получить прессованием?

3.Можно ли прессовать древесину вдоль волокон и до какой степе-

ни?

4.Как пропитать древесину суспензиями меди и дисульфида мо-

либдена?

5.Что такое пропитка и прессование в центрифуге?

6.Как используется нанокристаллическая целлюлоза для упрочнения древесины?

7.Как меняется структура древесины после обработки ультразву-

ком?

8.Для чего применяется бериллий - содержащая паста КПТ-8?

9.Для чего используется в качестве модификаторов уротропин и

ПКП-52?

3.8 Технология и оборудование производства изделий из модифицированной древесины

Изучение этого вопроса базируется на деловой игре, приведенной в методических указаниях по модификации древесины. Самостоятельно следует изучить производство подшипников скольжения, бруса и доски из Дестама,

32

брусков Древстали, ж/д шпал, декоративных элементов мебели, паркета, щитов перекрытий.

Новым в технологии производства изделий является введение в пропиточные составы гидрогеля нанокристаллической целлюлозы (НКЦ). Для уяснения роли этого технологического параметра следует ознакомиться с дополнительным материалом, приведенным ниже:

Получение и применение микронаноцеллюлозы при склеивании и модифицировании древесины

Выпускают нанокристаллическую целлюлозу НКЦ в виде 2-3%-ного геля в воде или спирте. В лабораторных условиях производится фибриллярная наноцеллюлоза. Объем производства НКЦ фирмой «Эфко» составляет 10т в, ГНЦ ЛПК – 2т на 2013 год. Планируемые объемы производства на 2014 г. соответственно 6 и 5 т. в год.

Получение экспериментальных образцов модифицированной древесины осуществлялось по схеме, представленной на рис.4 и методикам, представленным ниже.

Рисунок 4 – Смеха модифицирования древесины, пропитанной наноцеллюлозой

Для получения образцов модифицированной древесины использовалась пропиточная установка (рис.5.), которая состоит из цилиндра 1 и порш-

33

ня 2, изготовленных из нержавеющей стали. В цилиндр заливается пропиточный раствор 3. На нижнем конце цилиндра имеется кольцевой нож, которым цилиндр набивается на образец 4. Раствор поршнем выдавливается из цилиндра в древесину. Для сбора воды и излишков раствора, вытекающих из нижнего торца, под образец устанавливается стальное решето 5 с поддоном

6.

Для пропитки использовалась древесина березы. Из лесоматериалов березы были выпилены бруски сечением 55 55 мм и длиной 1м. Затем эти бруски были подвергнуты атмосферной сушке. По достижении влажности 20% бруски были распилены на заготовки размерами 55 55 110 мм.

Первый способ повышения формоустойчивости реализовывался при использовании воды, карбамидоформальдегидного олигомера (КФК) и гидрогеля НЦ. Используемые продукты смешивались между собой в определенном соотношении, и полученный раствор использовался для пропитки древесины. Необходимый объем раствора для пропитки одного образца, включая полости сосудов и сердцевинных лучей – 200 мл. Степень прессования изменялась от 20 до 40%.

1 – цилиндр, 2 – поршень, 3 – пропиточный раствор, 4 – древесина, 5 – решето, 6 – поддон

Рисунок 5 – Пропиточная установка

Второй способ аналогичен первому, отличительной особенностью является использование электролитически активированной воды. В данной работе использовался щелочной водный раствор. Необходимый объем раство-

36

Вопросы для самоконтроля:

1.Приведите схему пооперационной временной гистограммы работы установки СПК-5.

2.Какие параметры используются при расчете сушильной камеры?

3.Приведите уравнение расчета мощности теплогенератора.

4.Какова схема аэродинамического расчета сушильной камеры?

5.Приведите пример расчета оптимального выхода Дестама из круглого лесоматериала.

6.Какова ориентировочные режимы работы установки УПП-1?

7.Приведите технологические режимы работы установки УПС-6.

8.Какова структурная модель промышленного производства модифицированной древесины марки Дестам?

9.Нарисуйте схему расстановки оборудования на ООО «Олми».

10.Каковы отличительные особенности подшипников скольжения из прессованной древесины?

3.9Применение модифицированной древесины, экология и

техника безопасности

При знакомстве с этим разделом следует учитывать, что вопросы использования изделий из модифицированной древесины изложены как в конце описания каждого из четырех способов получения, так и в специальном разделе по экономике и организации производства.

Вопросы экологии и техники безопасности специально в учебном пособии не рассматриваются, пояснения по ним даются ниже:

1.Способ термомеханического модифицирования является экологически чистым и техника безопасности по нему не выходит за рамки требований к деревообрабатывающим и машиностроительным производствам.

2.Остальные три способа модифицирования базируются на использовании токсичных модификаторов, таких как фенолоспирты, аммиак, уксусный ангидрид, карбамидоформальдегидные олигомеры и др., поэтому работа

сними требует особых мер предосторожности, предъявляемых к общехимическим производствам, т.е. наличие замкнутого технологического цикла, отсутствие выбросов в атмосферу, исключение попадания токсичных веществ в почву и воду. Обслуживающий персонал снабжается респираторами, резино-

37

вой одеждой и обувью, имеет средства химзащиты и проходит специальное обучение и инструктаж. Периодически проводится обследование помещений и оборудования, медицинский контроль.

Все отходы производства подлежат нейтрализации и последующей утилизации или захоронению в свалках химических отходов. Однако отсутствие взрывоопасных и радиационно-активных веществ на этих производствах позволяет размещать их в небольших городах и поселках, а также на окраинах промышленных центров.

Техника безопасности при работе на оборудовании и самими конкретными изделиями из модифицированной древесины приводится в паспортах на оборудование, технических условиях (ТУ) на изделия, например ж/д шпал и разработанных и утвержденных инструкциях по технике безопасности на каждый вид технологической операции.

Вопросы для самоконтроля:

1.Где применяется древесина марки Дестам?

2.Какова экономическая эффективность применения паркета, ж/д шпал, щитов перекрытый из модифицированной древесины?

3.Для чего выпускается древесина Древсталь?

4.Является ли производство ацетилированной древесины экологически безопасным?

5.Какие материалы заменяет модифицированная древесина?

6.Какие меры техники безопасности предусмотрены при производстве модифицированной древесины?

7.Являются ли изделия из модифицированной древесины токсичными?

3.10 Примеры решения задач по курсу

Задача №1

Получить брусок толщиной hк = 65мм методом прессования из древесины ольхи со степенью прессования = 0,55. Определить по формуле начальную высоту заготовки ho и конечную плотность рк, если начальная плотность ольхи ρо = 520кг/м3, W=15%.

Задача №2.

Изготовить методом прессования березовый брусок толщиной 40 мм (hk = 40), плотностью ρk = 1250 кг/м3, если начальная плотность березовой заготовки ρо = 650 кг/м3. Определить степень прессования и исходную высоту заготовки ho.

1 0,52 0,48 .

Задача №3

Получить прессованные бруски толщиной hk = 75 мм из древесины сосны плотностью ρк = 950 кг/м3 для изготовления из них паркетных ламелей, если начальная плотность сосновых брусьев при W = 12 % составляет ро = 520 кг/м3 .Определить исходную высоту сосновых брусьев ho и степень прессования .

Задача №4

Определить, до какой высоты требуется запрессовать брусок из древесины тополя hk, если заданная степень прессования = 60%, а его начальная высота h0 =150мм.

Решение: hk h0 (1 ) 150 мм(1 0,6) 150 мм 0,4 60мм

Задача №5

Определить плотность березовой заготовки после ее прессования ρк на гидравлическом прессе с усилием 100 тонн, если размеры заготовки по ширине 120 мм, по длине 300мм (см. рис. 2 методичка 772).

p SF ; кгс/см2

где р - давление создаваемое прессом, необходимое для прессования, кгс/см2; F – усилие пресса, кгс;

бер 990кг / м3 .

Задача №6

Какое усилие пресса потребуется при холодном прессовании, чтобы спрессовать брус из древесины березы размером по ширине 120 мм и длиной 500 мм до плотности ρк = 1200кг/м3 (см рис. 2 методичка 772).

Решение:

Задача №7

Требуется получить цилиндрическую прессованную заготовку сплошного сечения диаметром Дк = 100 мм из древесины тополя W = 50 % со степенью прессования = 0,55. Определить начальный размер заготовки До.

Задача №8

Требуется изготовить втулку (заготовку) полого сечения из сырой древесины березы с наружным диаметром Дк = 75 мм, внутренним диаметром дк =35 мм со степенью прессования = 0,5. Определить Д0 и д0 заготовки.

Задача №9

Изготовить ролик для ленточного транспортера из прессованной древесины вяза с наружным диаметром Дк = 120 мм, длиной 300 мм. Определить исходный диаметр заготовки До, если W = 15 %, = 0,50.

40

Задача №10

Требуется изготовить втулку полого сечения из древесины сосны W=12 % с наружным диаметром Дк = 80 мм, внутренним диаметром дк = 50 мм, длиной 100 мм. Определить диаметр исходной заготовки Д0, до прессования, если заданная степень прессования =0,55.

т.к w = 12%, коэф. = 1,0.

Задача№11

Определить объѐм круглого лесоматериала плотностью 450 кг/м3 необходимого для получения 1 м3 модифицированной древесины марки «Дестам» совмещенным способом плотностью 900 кг/м3, если выход оцилиндрованных заготовок составляет 85 %.

мое количество будет

Задача №12

Рассчитать заготовку для втулки с наружным диаметром 55 мм, внутренним диаметром 30 мм (размеры чистовые). Материал контурной втулки - сосна, те степень прессования берем 60 %. Имеем R1 = 16 мм, R2 = 28 мм, n =10.

Таким образом, для изготовления втулки марки ДМ-КР требуется 10 пластин шириной 12,85 мм, толщиной 5,35 мм и цилиндрическая заготовка внутренним диаметром 53,4 мм и наружным диаметром 81 см.