2. Сушка лакокрасочных покрытий.

В зав-ти от вида и агрегатного состояния нанесенного на пов-ть ЛКМ превращение его в твердое покрытие м.б. следствием следующих процессов: 1-испатение летучих р-рителей из р-ров пленкообразователей(по); 2-хим. превращений (по); 3-фазовых переходов расплавов (по)-лей в твердое состояние.

Боль-во ЛКМ высыхают за счет первых двух процессов, раздельно или совместно. Гл-ми факторами в отверждении явл-ся t-ра и способ подвода тепла. Тепло м. б. подведено способами: 1) конвенцией; 2) теплопроводностью; 3) терморадиацией.

При конвенционном нагреве тепло передаетя покрытию от нагретого в-ха, омывающего изделие. Т.к. покрытие имеет определенную толщину, передача тепла от поверх-ти к нижней границе происходит не мгновенно, а требует определенного времени.

В силу этого поверхностные слои нагреваются быстрее, из них интенсивнее удаляется р-ритель, на пов-ти ЛКМ возможно образование пленки, препятствующей дальнейшей сушке покрытия.

При передаче тепла методом теплопроводности предварительно нагревается деталь, подлежащая отделке. Т.о. после нанесения ЛКМ в первую очередь отверждаются нижние слои и из них наиболее интенсивно удаляется р-ритель.

Этот способ высокоэффективен для ЛКМ, содержащие низкокипящие р-рители, напр., нитроцеллюлозные, но не пригоден для ЛКМ отверждающихся долгое время.

Терморадиационным нагревом наз-ся нагрев их лучами. В общей шкале э/м колебаний их лучи нах-ся между видимым диапазоном и радиоволнами. Практич. значение имеет относительно узкий спектр волн от 0,75 до 4 мкм, излучаемый высоконагретыми телами. Исп-ся т.н. ИК-излучатели, они условно делятся на светлые и темные. К светлым относятся спец. лампы накаливания. В кач-ве темных исп-ся т.н. ТЭНы (термоэлектронагреватели) и составленные из них панельные нагреватели. Выбирают тип излучателя для сушки покрытия исходя из оптим-ной длины волны для данного вида ЛКМ. При ИК-нагреве различают 2 случая сушки покрытия на др-ной подложке:

-покрытие не содержит низкокипящих р-рителей, допускают нагрев до высоких тем-р. К этому случаю можно отнести сушку на основе масялных, алкидных и др. подобных материалов. Задача в данном случае сводится к возможно более эффективному нагреву самого покрытия с возможно меньшим нагревом подложки.

Для такого вида ЛКМ прим-ся темные излучатели с t-рой около 700ºС и L=3мкм. I – падающие; II-отраженные; III-поглащенные покрытием; IV- поглащ-ые подложкой излучения.

-покрытие содержащее преимущественно низко- и среднекипящие р-рители. Нагрев даже до относ-но невысоких t-тур вызывает пузырение ЛКМ. Наиб. эффект-ный способ сушки – нагрев подложки с передачей тепла от нее к покрытию.

В этом случае применяются светлые излучатели с макс.L=1-1,5 мкм. t-ра нагрева при сушке ЛКМ имеет сущ-ное значение. ↑ t-ры интенсифицирует сушку. Негативные моменты – чрезмерное повышение t-ры может привести к вскипанию р-рителей и термодеструкции (по)-лей.

3. Виды и св-ва гидравл-их вяжущих в-в в произв-ве ДМКМ

К МВ относятся вещества неорг. природы, чаще всего порошкообразные, кот. при смешивании с водой или водными растворами некоторых солей образуют тесто способное со временем твердеть, превращаясь в камень.

ГВ способны твердеть как на воздухе, так и в воде, начальный период твердения – схватывания – на воздухе. К ним относят вещества эффективно твердеющие при автоклавной обработке паром: 1.гидравлическая известь;

2. цементы (портландцемент, пуццолановый ц., шлаковый ц., смешанные ц.)

Порошкообразное гидравлическое вяжущее, состоящее гл. образом из силикатов кальция. Его получают тонким измельчением клинкера и гипса (1,5-3%). Клинкер продукт обжига до полного спекания при 1450ºС искусственной смеси, состоящей из 75% известняка СаСO3 и 25% глины. Хим. состав клинкера в %:

СаO – 63-66%, SiO2 – 21-24%, Al2O3 – 4-8%, Fe2O3 – 2-4% MgO < 5%, SO3 - 1.5-3.5%/

В процессе обжига эти оксиды вступают во взаимодействие

СаСO3 = СаO+ СO2

Al2O3*2SiO2 *2H2O = Al2O3+2SiO2 +2H2O

каолимит

2СаO+SiO2 = 2 СаO* SiO2 билит

3СаO+ Al2O3 = 3СаO*Al2O3

4СаO+ Al2O3 + Fe2O3 =4СаO*Al2O3* Fe2O3

2 СаO*SiO2 + СаO= 3СаO*SiO2

Алит+билит основное содержание клинкера.

Алит 42%, билит 15-53%.

Свойства портландцемента.

Усредненная плотность цемента в виде порошка в насыпном состоянии 900-1200 кг/м3, а цементного камня 3000-3200.

1.Тонкость помола-фактор определяющий быстроту отверждения цемента и связанную с ним прочность цементого камня. Остаток на сите № 008 (4900 отверстий на 1 см2) не должен превышать 15%. Это соответствует удельной поверхности зерен (ч-ц) цемента 2500-300 см2/гр.

2.Водопотребность характеризуется количеством воды (% от массы цемента) которое необходимо для растворения цемента с получением теста нормальной густоты. Обычно цемент присоединяет 15-20% воды от своей массы (вода нужна для протекания реакций гидролиза и гидротации основных веществ входящих в состав цемента). На практике берут больше от 40 до 70% для ускорения реакции отверждения, но этот избыток надо добавлять с осторожностью, т.к. не вступившая во взаимодействие с цементными зернами вода испаряется, оставляя поры в цементном тесте, что ухудшает качество цементного камня.

3. Сроки схватывания: начало схватывания должно наступать не позднее 45 минут, а заканчиваться должно не позднее 10 часов. За схватыванием наступает отверждение. Этот показатель определяют на приборе ВИКА, имеющего спец. иглу, кот. погружают в тесто и затем извлекают с фиксацией усилия. Начало определяют по увеличению усилия для выдергивания иглы, а окончание по затруднению выдергивания иглы.

4. Прочность: определяет марку цемента, прочность определяют при испытаниях балочек размером 40 x 40 x 160 мм на осевое сжатие. Испытание проводят через 28 суток после изготовления. Прочность особенно интенсивно увеличивается в течение первы 7 суток и она составляет 60-70% прочности соответствующей марки. При испытании цемента необходимо иметь ввиду, что с увеличением прочности изделия (до 1 года) идет уменьшение реакционной способности исходного цемента. При хранении в отсутсвии влаги почность уменьшается на 30%. Поэтому в строительных целях был получен свежий цемент. Эти особенности необходимо учитывать если получают изделие с наполнителем в виде измельченной др-ны. Прочность камня с добавками ниже чем без др-го наполнителя.

Билет 17. 1. Размол древесной щепы на волокна.

Техника и технология дефибраторного размола щепы.

1-бункер щепы,2-лоток с электромагн вибратором,3-шнек питат. устр-ва,4-ссыпной желоб,5-конический патрубок,6-пропар. камера,7-вертик. мешалка,8-клапан загрузки,9-регулятор уровня щепы,10-цилинд. транс-ый шнек,11-камера размола,12-неподвижный диск,13-вращ. диск,14-вал,15-сальниковое уплотнение,16,17-головной и хвостовой подшип. ,18-цилиндр гидравл. прижима,19-червяч. передача ручн. прижима,20-электродвиг.,21-скользящая муфта.

Осн. узлами (Д) явл.:1Питающее устр-во,2Пропар. Камера,3Размольная часть,4Выпускное устр-во,5Устр-во прижима диска,6Привод

Конц. щепы=30-35%, завис. от исх. влажн. и парам. пропар. Щепа из бункера попадает на конич. питающий шнек, вибролоток предотвращ, зависание щепы и обеспеч. равномерную непрер. подачу, конич. шнек сжимая щепу создает пробку, кот. поддержив. давл. в пропар. камере. При сжатии щепы отжим. вода, кот. удал. через перфорир. корпус питателя. На вх. в пропар. камеру установл. клапан загрузки, он разруш. пробку из щепы при отсутст. подачи щепы он закрыв. пропар. камеру, предотвращ. выбросы пара. Разруш. пробка распред. по V камеры с пом. мешалки. Регулир. уровня щепы выполн. с пом. изотопного излучателя. Пар на пропар. подается в нижний штуцер, верхн. служит для сброса давл. в камере при остановке (Д) далее шнеком пропар щепа (t=160-180⁰C, р=0,8-1 МПа, τ=4-7 мин) подается в размол. камеру. Она сост. из 2-ух дисков: лев. неподвиж. с отв. в центре через это отв. подается щепа и попад. в зазор м/у неподвиж. и вращ. диском. Щепа м/у дисками созд. опред. на них. Это давл. компенсир. гидроцил. прижима. Дистанция м/у дисками регулир. с пом. червяч. передачи. Вал (Д) соед. с двиг. с пом. плавающ. муфты, она обеспеч. осевое перемещ. вала, относит-о. вала двиг. После размола волокно вывод из размол. камеры с пом. спец. выпуск. устр-ва.

После дефиб-ра масса поступ-ет в мокрые циклоны.В нем происх-т разбавл-ем вол-ой массы до конц.2-4%,в циклон подается вода.При этом конденсир-ся значит-ая часть пара,соотв-но сниж-ся водопотребл-е.Разбавл-ая масса поступ-т в массные бассейны и далее на 2-ю ступень размола.

1-ая ступень размола не обесп-ет треб-ой степени помола.Масса сод-ит пучки волокн и кусочки щепы,поэтому исп-ся 2-ая ступень размола,оборуд-ем явл. рафин-ры.В отличии от дефиб-ра здесь отсут-т пропар-оя камера.Масса в размольную камеру м-т подаваться либо насосом при конц-ии 5-7 % либо самотеком при конц.2-4%. Раф-ры и деф-ры м. б. соед-ны по 2-м схемам.1-ая схема предусм-ет наличие мокрых циклонов и массных бас-ов.По 2-ой схеме дефибр. и рафин-р соед=ны напрямую.Разбавл-е до треб-ой конц. Происх-т в массопроводе.Преимущ-ом 2-ой схемы явл. снижение металлоемкости оборуд-я,отпадает необх-ть в мокрых циклонах и массных бас-х.В 1-ой схеме все дефиб-ры работ-т на общий массный бас-н,а из него масса поступ-т в любой из устан-х рафин-ов.

О кач-ве размола судят по 2 осн-м пок-лям:степень помола(СП) и фракц-ый состав(ФС).СП опр-ся с в ДС и ⁰ШР.СП хар-ет усредн-ую вел-ну измельч-я древ-ны до вол-кн.Ее опред-е основано на способ-ти массы пропускать ч/з себя воду,т.е. по скорости обезвоживания.ФС хар-ет наличие в общем объеме массы вол-н с разными размерами в % отношении к основной навеске.СП анализ-т часто,а ФС редко,т.к. если СП нах-ся в пределах оптим-го знач-ия(20-30ДС),то и ФС будет нормальным.Основной лабораторный контроль кач-ва массы заключ-ся в опред-ии ее фракц-го состава и степени помола.Фракц-е массы проводят сравн-но редко(1 раз в смену),а степ. помола не менее 3-х раз в смену.Фракц-ем анал-т наличием в массе %-го содерж-я вол-н в массе с тем или иным размером.Масса счит-ся удовл-ой,когда груб. фракция =40-42%, мелочи m>25%.Для опред-ия СП исп-т 2 метода:опред-е ее в ⁰ШР и опред-е в ДС.Принцип действия аппарата для опред-ия СП в ед-цах ⁰ШР основан на разной скорости водоотдачи массой размолотой до той или иной степени.Чем масса больше размолота,тем она труднее отдает воду и тем из нее медленнее вытекает вода,тем поток воды более направлен в центр аппарата.Чем масса в меньшей степени помолота,тем легче она отдает воду,тем больше она разбрызгиваетсяпри удалении из массы.Берут навеску V=1 л.,2 г а.с.в.Нам нужно,чтобы в размольной камере дефиб-ра на 1 ступени было 8-10 ⁰ШР,а на 2-ой-14-16 ⁰ШР.Опред-е СП в ед-цах ДС основано на замере времени исчезновения в слое массы осевшей на сетке аппарата зеркала(блеска,кот-й дает вода оставшаяся на поверх-ти.Берут:V=1л.,128 га.с.в.Масса счит-ся удовлет-ой,если после 1-ой ступени имеем 14-16ДС,а на 2-ой-20-24ДС.

2. нету

3. Изготовление цельнопрес-ой др-ны

Это вид пластика, кот. получают пресс-ием заготовок из цельной др-ны с резким ↑-ем её технических св-в. Сп-бы такого модифицирования др-ны: 1.Мех-кое и термомех-кое. Здесь происходит мех-ое уплотнение без (в 1-ом случае) и с (во 2-ом случае) предвар-ной гидротерм-кой обработкой (пропаркой), при этом ↑-ся ρ до 1300-1400 кг/м³, ↑-ся мех-ая прочность (σ изг до 60, σ растет вдоль волокон до 20 МПа).Степень уплотнения др-ны разная и зав-т от напряжения волокон, совпадающего с напряжением усилия пресс-ия (напр., уплотнение поперёк волокон -30%, вдоль – 15%, в тангенсальном – 20%). Такое глубокое деформ-ние др-ны возможно при напряжении в одном направлении, и в сложно напряжённом состоянии (при изгибе, сдвиге, кручение). Пресс-ие для пластификации вкл-ет и упрессовку и сушку и гнутьё. Для получ. различ. деталей исп-ют след-щие виды прес-ния: А). контурное сплошное и полое. Оно осущ-ся Р с внешней стороны на заготовку с круглым сечением и на втулку при Р с внутр. стороны, Б). торцовое гнутьё. Получают полукольца с пом. прессформ и оснастки, создаётся P и изгиб-ие моменты, при этом происх. пластичное растяж-ие и сдвиг. В). Поперечное гнутьё, совмещенное с пресс-ием. Получают даже кольца, применяют прессформы (п/ф) и оснастки в виде вращ-ся цилиндр-их форм с пластинками, кот. остаются на изделии вплоть до их охлаждения. Производят предвар-ную пропарку др-ны. Получают детали для подшипников (древ-ну пропитывают маслами, ↑-ся антифрикционные св-ва). 2.Термохим-кое модиф-ние. Перед прес-ем проводят пропитку заготовок вещ-ми (напр., термореактивные смолы), кот. вступают в хим-ое взаимод-вие с др-ной. Эти вещ-ва ↑-ют в пр-се пресс-ия прочность, износостойкость, водостойкость. 3. Хим-кая модиф-ция. Перед пресс-ем др-ну обраб-ют (без доп-го нагрева) вещ-ми легко проникающими в др-ну и способные взаимод-вать с ней при обычной Т. Напр., пропитка NH3 ↑-ет блеск, возможно глубокое бездефектное деформирование при любых нагрузках, получаемая форма сохраняется по окончанию прессования. А обработка уксусным ангидридом ↑-ет водо- и влагостойкость, эксплуатация деталей без деформаций возможна и на улице под действием разл. атмосферных изменений. Обработка фенолоспиртами резко ↑-ет стойкость древ. во времени (не поражается грибами, микроорганизмами, жучками). 4.Радиационная хим-кая модиф-ция. Вкл-ет обработку др-ны мономерами смол с облучением получ-ных заготовок γ-лучами в спец. уст-ках. Под их воздействием полимеризация проходит интенсивно, древ-на теряет спосб-сть поглощать Н2О и влагу, приобретает большую устойч-сть к ударным воздействиям. К древ-не, исп-мой для получения такого вида пластика предъявляют повышенные требования: отсутствие в ней любого вида дефектов (сучковатость, гниль, кривизна, волнистость, крень) и необ-мую однородность структуры в любом месте среза. Чаще всего модиф-ют мягкую др-ну, кот. легко пропитывается, обладает хорошей проницаемостью и легко деформируется. Она явл-ся и малоценной (берёза, осина, ольха, тополь). В рез-те модиф-ия др-на резко улучшает свои св-ва, приближается даже к св-вам цветных Ме. Для модиф-ции получают сначала заготовки с учётом их усадки при прессовании и используют п/ф. Заключ-ная стадия - прес-ие. 2 СПОСОБА ОСОБОГО ПРЕС-ИЯ ДРЕВ-НЫ: Гидравлический, Метод с контактным нагревом. 1.Гидравл-кий осущ-ся в автоклаве, кот. заполнен расплавом вязкого, не хрупкого в начальный период обработки деталей, вещ-ва, напр.: асфальта, канифоли. В автоклав помещают заготовку, герметично закрывают и начинают пресс-ие. Р ↑-ют ступенчато и сочетают с ↑-ем Т и выдержки, напр., первоначально нагревается до Т=80-100, ↑-ая Р до 4-8 МПа, при этом происх. обжиг детали, выдерживают, затем ↑-ют Р до 50 МПа и Т=170-180 и выдерживают, это основное деформирование. Затем автоклав охлаждают, подавая хол. Н2О, снимают Р. Цикл пресс-ия длительный, напр., для бруска 70*70*140 – 5-7 часов, а ρ получ-ся 1200 кг/м³. При таком методе п/ф не нужны. 2. В методе с контактным нагревом исп-ся п/ф и 2 вида оборуд-ия: печь для нагрева и пресс для создания Р. 1-ая стадия наз-ся формозапрессовка и проводится без Т. Заготовки закл-ся в п/ф и прес-ся до степени обжига по V около 15%( для ↓-ия продол-сти прогрева и устранения растрескивания). Затем нач. 2-ая стадия – предвар-ный нагрев. П/ф устан-ют в печь и нагревают до Т=180. По достижению древ-ной Т=80 в теч. 80 мин. нач-ся 3-ий цикл – оконч-ое уплотнение, кот. проводят, при Р=25-50 МПа. Прессуют быстро - 3-5 сек во избежания растрескивания. Затем п/ф подают в печь, где её нагружают с выдержкой 60-90 мин., нач-ся 4-ый цикл – пресс-ие при Т= 120-140, когда происходят все хим-ие превращения. По оконч-ю выдержки в течение кот. Р в п/ф ↓-ся и нач-ся 5-ый цикл, когда п/ф выводят из печи и охлаждают воздухом, при необ-ти Н2О. Общая продолж-сть прес-ия 3,5-7 часа.

Билет 18. 1. Рациональное водопотребление в пр-ве двп и пути его соверш-ния. Проблемы замыкания циркуляции технол-ких вод.

На пр-во 1т. ДВП потребляется 30м³ воды, а вместе с оборотными около 100м³ на 1т. В %-х свежей воды израсходуется: около 60% на отл-ной машине, 15-17% для охлаждения подшипников и на прочее (гидромойка, разбавление массы, мойка сеток). Воды всегда больше чем обращается в обороте и этот избыток одна из важных проблем при замыкании системы циркуляци вод. Еще одна проблема – это высокая конц-ия оборотных вод по сод-нию загрязнителей разного типа (хим. добавки, растворенные в-ва, волокна, грязь). Воды образ-ся на след-их стадиях технол-го пр-са: горячий размол щепы и при прессовании.– высококонцентр-ные воды; при приготовлении доз-щих добавок, при мойке полов и оборудования – низкоконцентр-ные воды; при отливе и форм-ии ковра – воды средней конц-ции.

На дейст-х предпр-ях в сборник обор-ых вод поступают воды только от отл-ной машины, причем смешиваясь. Отжим от дефибратора и от горячего пресса идет в сток. Воды от горячего пресса грязнее чем от дефибратора, т.к время прессования больше размольного времени и кислотность массы ещё больше (деструкция цел-зы и орг. в-в). При сбрасывании в сток городских очистных сооружений на предпр-и обязаны соблюдать ПДК: по содерж-нию взвешенных в-в ПДК ≤ 1000 млг/л, по БПК5 ≤1500 млг О₂ на 1 литр, по ХПК ≤ 3000 млг О₂/литр. По содержанию парафина и по маслам ≤ 20млг/литр, по фенолу и формальдегиду ≤10 млг/литр. Для достижения таких показ-лей исп-ют собственные очистные сооружения. Обор-ые воды на предпр-х исп-ся в осн-м для разбавления массы перед размолом, в массном бассейне, в ящике проклейки, в трубопроводе перед отливной машиной. Очистка сточных вод должна проводится ступенчато. В начале проводят очистку от взвешенных веществ (волокон), основной частью явл-ся сетка ч/з кот-ую профильтровывается вода. Сетка м. б. уст-на наклонно либо натянута на барабан. Исп-ся также и отстойники разного типа, они менее эффективны но могут очищать воду от взвешенных и растворенных в-в путем коагуляции. Образ-ся осадок удаляется с помощью спец-ых приспособлений с верхней частью воды либо с нижней. Эту мех-кую очистку активируют продувая через слой воды воздух – м/д напорной флотации. Метод осущ-ся в спец-ной камере куда поступает вспененная вода, пена вместе с грязью удаляется по спец-ным каналам. Самой эффективной является биологическая очистка. Главное действие на загрязнения оказ-ют микроорганизмы кот-ые спец-но загружают в воду, микроорганизмы действуют селективно, сами размножаются и образуют активный ил. Задача для пр-ва ДВП – исп-ние замкнутой системы потребления сточных вод с исп-нием очищенной оборотной воды вместо свежей. Можно сократить водопотребление до 1,5-2 м³ благодаря внедрению замк-той системы циркуляции вод. Но есть и негативная сторона этого мероприятия:

• высокая температура воды до 98⁰С летом, создает трудности для удаления добавок помимо антисанитарных условий. Необх-мо устанавливать градирни для поддержания пост-ной темп-ры.

• высокая концентрация воды (сиропообразное состояние), фильтрование ковра не происходит, при прессовании образ-ся карамели.

Избыточная вода м. б. исп-на для получения спирта или дрожжей. Избыточной водой можно заливать луга и косить траву по 6 раз.

• при замыкании циркуляции резко снижается рН воды кот-ое усиливает гидролиз и карамелизацию. Надо измерять рН за счет введения нейтрализатора (известь) поддерживающего воды постоянной, но возникает вопрос с осадком – продукт взаимодействия Са(ОН)₂ с кислотами.