107

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

_____________________________

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства»

(ПГУАС)

ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНЫХ ПОКРЫТИЙ ДРЕВЕСИНЫ И ДРЕВЕСНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Методические указания для самостоятельной работы по направлению подготовки

35.03.02 «Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств»

Пенза 2016

УДК 667.637.2:691.11:674(075.8) ББК 35.74+38.35я73

Т38

Рекомендовано Редсоветом университета

Рецензент – доктор технических наук, профессор В.А. Береговой (ПГУАС)

Технология и оборудование защитно-декоративных покрытий Т38 древесины и древесных материалов: методические указания для самостоятельной работы по направлению подготовки 35.03.02 «Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих

производств» / В.Н. Вернигорова. – Пенза: ПГУАС, 2016. – 16 с.

Содержатся цели и задачи изучения дисциплины, требования государственного образовательного стандарта высшего образования к уровню освоения содержания дисциплины. Наименование дидактических единиц согласно ГОС ВПО, наименование разделов и тем лекционных занятий, список рекомендуемых литературных источников и ссылки на них по разделам изучаемой дисциплины.

Методические указания подготовлены на кафедре «Технологии строительных материалов и деревообработки» и предназначены для студентов, обучающихся по направлению подготовки 35.03.02 «Технология лесозаготовительных

идеревоперерабатывающих производств».

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, 2016

Вернигорова В.Н., 2016

2

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

1.1. Цель изучения дисциплины

Цель изучения дисциплины – профессиональная подготовка бакалавров по технологии и оборудованию защитно-декоративных покрытий древесины и древесных материалов.

1.2. Задачи дисциплины

Задачи дисциплины:

-ознакомить с требованиями, предъявляемыми к защитно-деко- ративным покрытиям на изделия разного назначения;

-ознакомить с основными видами и свойствами современных лакокрасочных и облицовочно-отделочных пленочных материалов, их преимуществами и недостатками, рациональными областями их применения и задачами по их усовершенствованию;

-дать знания о современных и перспективных методах, приемах и оборудовании для подготовки поверхности древесных подложек и создания на них защитно-декоративных покрытий;

-дать представление о характере физико-химических процессов, протекающих при формировании покрытий из разных материалов и методах воздействии на них;

-ознакомить с источниками загрязнения окружающей среды при выполнении отделочных работ, влияния состава материалов и методов нанесения и отверждения покрытий на виды и количества вредных выбросов.

3

2. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате освоения дисциплины студент должен: знать:

-требования, предъявляемые к защитно-декоративным покрытиям на изделиях разного назначения; основные виды и свойства современных лакокрасочных и облицовочно-отделочных пленочных материалов, их преимущества и недостатки, рациональные области их применения и задачи по их усовершенствованию;

-источники загрязнения окружающей среды при выполнении отделочных работ, влияние состава материалов и метолов нанесения и отверждения покрытий на виды и количество вредных выбросов, а также основные направления и методы сокращения и ликвидации вредных выбросов;

-формируемые параметры свойств лакокрасочных и пленочных материалов и системы их индексации;

уметь:

-экспериментально оценить свойства материалов, соответствие их требованиям стандартов и определить рациональные режимы применения их в производстве;

-спроектировать технологический процесс на заданный вид отделки, определить потребность в материалах, выбрать оборудование, режимы его работы;

владеть:

-навыками функционального управления процессами отделки изделий для обеспечения формирования качества продукции в соответствии с требованиями государственных и отраслевых стандартов.

иметь представление:

-о характере физико-химических процессов, протекающих при формировании покрытий из разных материалов, и методах воздействия на них;

-о перспективах развития техники и технологии защитно-декора- тивных покрытий древесины;

4

3. ПЕРЕЧЕНЬ ДИСЦИПЛИН С УКАЗАНИЕМ РАЗДЕЛОВ (ТЕМ), УСВОЕНИЕ КОТОРЫХ СТУДЕНТАМИ НЕОБХОДИМО ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

5

4. НАИМЕНОВАНИЕ ДИДАКТИЧЕСКИХ ЕДИНИЦ

Цель создания защитно-декоративных покрытий; характеристика эксплуатационных свойств древесных подложек; защитные функции покрытии и предъявляемые к ним требования; декоративные свойства древесины и древесных плит; декоративные функций покрытий; компоненты лакокрасочных материалов и их назначение; отделочные пленки; печатные краски. Их состав, свойства и предъявляемые к ним требования; пленки с полной и неполной поликонденсацией смол; реология защитно-декоративных покрытий и древесных материалов; явление тиксотропии; облицовывание, ламинирование, каширование. Нанесение жидких лакокрасочных материалов; общие сведения о пленкообразователях; методы интенсификации процессов отверждения с помощью нагрева; отверждение под действием ультрафиолетового излучения; радиационно-химическое отверждение покрытий; операции крашения, грунтования, порозаполнения, щпатлевания; нанесение покровных слоев; декоративная обработка покрытий; шлифование и полирование; имитационная отделка и ее особенности; конвейеризация и автоматизация; методика технологического расчета конвейерных и автоматических линий; расчет производительности отделочного оборудования; противопожарные и санитарно-технические мероприятия в отделочных цехах.

6

5. НАИМЕНОВАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ СО ССЫЛКОЙ НА ЛИТЕРАТУРНЫЕ ИСТОЧНИКИ

Краткий исторический очерк развития техники и технологии отделки древесины. Защитно-декоративные полимерные покрытия как основной вид современной отделки древесины. Роль и значение защитнодекоративных покрытий в формировании качества изделий из древесины. Задачи и перспективы техники и технологии отделки древесины.

5.1. Понятия о защитно-декоративных покрытиях и их свойствах

5.1.1. Характеристика и классификация защитно-декоративных покрытий

Цель создания защитно-декоративных покрытий. Виды защитно-деко- ративных покрытий: лакокрасочные, пленочные, имитационные, комбинированные, порошковые.

Структура покрытий и ее составляющие: грунтовки, шпатлевки, лаки, краски, эмали и др.

Классификация и обозначение защитно-декоративных покрытий. Нормативно-техническая документация, применяемая в производстве изделий из древесины (1, с.6-12; с. 191-195).

5.1.2. Защитные и декоративные свойства древесины и покрытий

Характеристика эксплуатационных свойств древесных подложек. Гигроскопичность и проницаемость поверхности древесных подложек для жидкостей и газов. Склонность к деструкции под влиянием света и химических реагентов, низкая твердость. Декоративные свойства древесины и древесных материалов. Объемность рисунка текстуры. Шероховатость поверхности древесных подложек и ее значение. Защитные функции покрытий и предъявляемые к ним требования. Защита древесных подложек от проникновения влаги, загрязнения, агрессивных сред, механических повреждений и др., и предъявляемые к ним требования. Защита древесных подложек от проникновения влаги, загрязнения, агрессивных сред, механических повреждений и др. и предъявляемых к ним требования. Декоративные функции покрытий. Изменение цвета, укрытие подложки, проявление текстуры, придание блеска и др. (1. С. 12-20).

7

5.2.Материалы защитно-декоративных покрытий и их свойства

5.2.1.Классификация материалов защитно-декоративных покрытий

Характеристика основных видов материалов покрытий: лаки, краски, эмали, грунтовки, шпатлевки, пленки на основе термопластичных и термореактивных полимеров, порошки. Тенденции к созданию материалов, одновременно выполняющих функции облицовочных и отделочных. Свойства материалов, наиболее важные в технологии покрытий: реологические свойства, поверхностное натяжение жидких лакокрасочных материалов, свойства порошков, дисперсий, пленок.

5.2.2. Компоненты лакокрасочных материалов и их значение

Красящие вещества. Красители. Пигменты и протравы. Физикохимические основы крашения древесины красителями и протравами. Требования, предъявляемые к красителям для древесины. Основные виды красителей и протрав, применяемых для крашения древесины, их свойства и области их применения. Пигменты и наполнители, их роль в облицовочных пленках и лакокрасочных материалах для древесины, предъявляемые к ним требования. Характеристика основных свойств растворителей и разбавителей и предъявляемые к ним требования. Огнестойкость, взрывоопасность и токсичность растворителей; основы охраны труда и окружающей среды при их применении. Пластификаторы. Их назначение, сущность механизма пластификации. Характеристика главнейших пластификаторов, применяемых пластификации облицовочных пленок и лакокрасочных материалов для древесины. Наполнители. Свойства, назначение, предъявляемые требования, область применения. Модифицирующие добавки (1, с. 30-72).

5.2.3. Пленкообразователи, их строение и свойства

Молекулярная масса и структура пленкообразователей и ее влияние на технологические и эксплуатационные свойства лакокрасочных материалов, пленок и покрытий. Структурные превращения. Классификация пленкообразователей по их молекулярной структуре и оценка перспективности отдельных групп пленкообразователей (1, с.105-117).

8

5.2.4. Природные пленкообразователи

Высыхающие растительные масла, их химический состав, способность к полимеризации с образованием пространственной структуры молекул. Оксидирование и термическая полимеризация растительных масел. Сиккативы и их назначение. Олифы, масляные лаки, краски и эмали; масляные грунтовки, порозаполнители и штатплевки; нитроцеллюлоза. Лаковый коллоксилан, его свойства. Цапонлаки. Модификация нитроцеллюлозных лакокрасочных материалов (ЛКМ). Нелетучая и летучая части нитроцеллюлозных ЛКМ. Сложность состава летучей части ЛКМ. Физико-механичес- кие свойства покрытий на основе нитроцеллюлозных ЛКМ. Лаки, эмали, грунтовки, шпатлевки и др. материалы на основе нитроцеллюлозы, их свойства и применение. Достоинства и недостатки (1, с. 117-123; с. 136-150).

5.2.5. Синтетические пленкообразователи

Полимеризационные пленкообразователи: поливинилхлорид, перхлорвинил, поливинилацетат, полистирол, полиакрилаты; поликонденсационные пленкообразователи. Алкидные олигомеры. Глифтали и пентафтали, их свойства и необходимость модификации. Высыхающие и невысыхающие алкидные олигомеры, область их использования, грунтовки, шпатлевки. Лаки и эмали на основе алкидных олигомеров, их свойства. Ненасыщенные полиэфиры. Полиэфирмалеинаты и ЛКМ на их основе. Состав лаковой системы и назначение целевых добавок. Инициаторы, ускорители, соускорители. Парафиносодержащие и безпарафиновые лаки и эмали, их состав, свойства, область использования. Достоинства и недостатки ЛКМ на основе ненасыщенных полиэфиров. Полиэфирные ЛКМ ультрафиолетового отверждения. Карбамидо- и меламиноформальдегидные олигомеры, бутанолизированые олигомеры, ЛКМА на их основе. Свойства и области применения. Характеристика лаков кислотного отверждения. Полиуретаны и ЛКМ на их основе. Особенности отверждения различных видов полиуретановых ЛКМ, достоинства покрытий на их основе, области использования; ЛКМ, не содержащие органических растворителей. Водоразбавляемые, порошковые материалы, перспективы их применения (1, с.123-136; 150-191).

9

5.2.5. Отделочные пленки. Отделочно-облицовочные пленки

Пленки на основе термопластичных полимеров; поливинилхлоридные (ПВХ), из сополимеров винилхлорида с винилацетатом: их состав, свойства, области применения. Пленки с полной и неполной поликонденсацией смол. Роль в них бумажной основы. Виды бумаг и требования для пленок различного назначения в части укрывистости, впитываемости смол, печатных механических свойств. Печатные краски, их состав, свойства и предъявляемые к ним требования. Пропиточные смолы для различных видов пленок, их состав. Особенности технологии изготовления пленок с неполной поликонденсацией олигомера. Листовые и рулонные пленки. Рулонные пленки с финиш-эффектом. Оборудование для их производства (1, с. 72-105).

5.3. Физико-химические основы образования защитно-декоративных покрытий

Смачивание подложки лакокрасочными материалами. Понятие определения, связанные с поверхностными явлениями на границе раздела твердое тело – жидкость – газ. Растекание и его значение в процессах отделки древесины. Связь проницаемости древесных подложек с явлениями смачивания и растекания. Управление смачиванием. Набухание поверхности древесных подложек в жидкости и его значение. Реология защитнодекоративных покрытий и лакокрасочных материалов. Виды деформаций полимеров и их растворов. Виды и закономерности неньютоновского течения. Явления тиксотропии. Релаксационные явления в пленочных и других ЗДП на древесине. Адгезионная прочность покрытий к древесным подложкам. Сущность адгезии, методы измерения адгезионной прочности. Факторы, влияющие на адгезию. Пути повышения адгезионной прочности. Внутренние напряжения в покрытиях: причины возникновения, характер происхождения (усадочные, термические, влажностные) и распределения (нормальные и касательные). Величина напряжений, влияющие на нее факторы. Влияние внутренних напряжений в покрытиях на адгезионную прочность, формоустойчивость деталей, морозостойкость и долговечность покрытий. Способы снижения напряжений (1, с.211-244; 4. с. 127-161).

10