384
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования «Воронежская государственная лесотехническая академия им. Г.Ф.Морозова»
Процессы склеивания и облицовывания древесины и древесных материалов
Методические указания для самостоятельной работы студентов
по направлению подготовки 35.04.02 – Технология лесозаготовительных и
деревоперерабатывающих производств
Воронеж 2018
УДК 674.093.26–419.3+674.815+667.621
Процессы склеивания и облицовывания древесины и древесных материалов
Методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки 35.04.02 – Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств/ Е. М. Разиньков ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воронеж,
2018. – с.
Печатается по решению редакционно-издательского совета ФГБОУ ВО «ВГЛТУ» (протокол № от 2018г.)
Рецензент - зав. кафедрой электротехники и автоматики ФГБОУ ВО «Воронежский государственный аграрный университет им. Императора Петра 1», д.т.н., профессор Афоничев Д.Н.
Егор Михайлович Разиньков
Процессы склеивания и облицовывания древесины и древесных материалов
Методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки 35.04.02 – Технология лесозаготовительных и де-
ревоперерабатывающих производств
Подписано в печать . Формат 60x84 1/16. Объём __п.л. Усл. п.л. __. Уч.-изд. л. __. Тираж ___ экз. Заказ №
ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия» РИО ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». УОП ФГБОУ ВПО «ВГЛТА»
394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8
1. Введение
2
Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению 250400 "Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств"(квалификация (степень) «Магистр») по «Технологии деревообработки» предусмотрено изучение курса "Технология склеивания и облицовывания древесины и древесных материалов". В соответствии с программой изучаются вопросы, связанные со свойствами клеев, технологией склеивания древесины и производством клееных материалов.
В результате изучения данной дисциплины магистры должны самостоятельно изучить:
-процессы склеивания и облицовывания древесины и древесных мате-
риалов;
-требования к древесине и древесным материалам, подлежащих склеиванию и облицовыванию различными облицовочными материалами;
-клеи для изготовления клееных древесных материалов;
-процесс склеивания и облицовывания древесины и древесных материалов и его теоретические основы;
-взаимодействия, проявляющиеся при склеивании;
-основные теории адгезии;
-поверхностные явления на границе раздела фаз в системе «жидкостьтвердое тело»;
-стадии химического превращения клеевого слоя;
-режимы склеивания и облицовывания;
-технологии клееных материалов и изделий.
2. Общие указания
3
Настоящие методические указания предназначены для магистров очной формы 1-го года обучения. Рабочим планом дисциплины предусмотрено чтение лекций целью которых является доведение до магистров информации по наиболее сложным разделам дисциплины, а также изложить материал по новейшим достижениям, не получившим достаточного освящения в учебной литературе.
Лабораторные и практические занятия дополняют лекционный материал курса.
Основной формой изучения теоретического раздела курса является самостоятельная работа магистров с литературой.
3. Указания по темам курса
1.Взаимодействия, проявляющиеся при склеивании По этой теме необходимо знать:
-что такое адгезионные, когезионные и аутогезионные свойства склеиваемых материалов и их роль в процессе склеивания;
-что такое адгезия, когезия и аутогезия; -какие виды межмолекулярного взаимодействия существуют;
-что такое ориентационные, индукционные и дисперсионные силы; -химические и водородные связи; -типы разрушений клеевых соединений.
2.Теории адгезии В чем сущность основных теорий адгезии и оппонирование этих теорий раз-
личными учеными: -механическая; -адсорбционная; -диффузионная; -электрическая; -химическая; -электрорелаксационная.
3.Поверхностные явления на границе раздела фаз в системе «жидкость – твердое тело»
Что такое поверхностное натяжение и как оно проявляется при склеивании древесины и древесных материалов;
Необходимо знать:
4
-смачивание и растекание клея на поверхности древесины и древесных материалов; - схема взаимодействия капли жидкости с твердым телом, применяемые формулы;
-уравнение Неймана и краевые углы при смачивании клеем поверхности склеиваемых элементов; -эффективность адгезионного взаимодействия, выражаемая прочностью адге-
зионных соединений, для полимерных систем; -работа когезии; -структура слоев в системе «адгезив – субстрат»;
-характер изменения вязкости жидкой фазы.
4.Стадии физико-химических превращений клеевого слоя Необходимо знать:
-стадии перехода смолы из жидкого в твердое состояние, их схематическое представление; -схема изменения состояния фенолоформальдегидной смолы при её фазовых
превращениях и ее интерпретация. 5.Режимы склеивания Необходимо знать:
-что такое режим склеивания и от каких факторов он зависит; -состояние склеиваемых поверхностей на примере вида образца шпона в сечении поперек волокон; -состояние применяемого клея и его количество; -температура склеивания;
-изменение температуры в средней и краевой зонах нагреваемого в прессе пакета шпона; -схема расположения краевой и центральной зон в прессуемом пакете;
-продолжительность склеивания; -формулы для определения продолжительности нагрева пакета до заданной
температуры в точке клеевого слоя, ближайшего до оси симметрии пакета;
4.Практические и лабораторные занятия
4.1.Практические занятия
|
|
Таблица 3 |
№ п/п |
Темы практических занятий |
Аудиторные |
|
|
занятия |
1 |
Расчет расхода сырья в производстве строгано- |
14 |
|
го шпона |
|
5
|
Выбор, расчет производительности и потреб- |
|
2 |
ного количества оборудования в производстве |
6 |
|
|
|
|
строганого шпона |
|
|
|
|
3 |
Выбор и расчет основного оборудования в |
4 |
|
производстве фанеры |
|
|
|
|
4 |
Расчет клеевых, отделочных и пропиточных |
4 |
|
веществ и составов |
|
|
|
|
5 |
Расчет оборудования и рабочих мест для сор- |
4 |
|
тировки шпона |
|
6 |
Расчет площади цеха для производства фанер- |
4 |
|
ной продукции |
|
|
|
36 |
|
4.2 Лабораторные занятия |
|
|
|
Таблица 4 |
№ п/п |
Тема лабораторных занятий |
Аудиторные |
|
(УИРМ) |
занятия |
1 |
ИСПЫТАНИЕ СИНТЕТИЧЕСКИХ КЛЕЕВ |
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
Исследование зависимости времени желатини- |
2 |
|
|
|
|
зации карбамидоформальдегидных смол при |
|
|
температуре 100°С от количества и вида приме- |
|
|
няемого отвердителя |
|
|
|
|
3 |
Исследование времени желатинизации кар- |
|
|
|
|
|
бамидоформальдегидных клеев холодного |
|
|
отверждения |
|
|
|
|
4 |
Испытание фенолформальдегидных смол |
2 |
|
|
|
5 |
|
2 |
|
Испытание поливинилацетатной |
|
|
дисперсии |
|
|
|
|
6
6 |
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ОТВЕРДИТЕЛЕЙ НА |
2 |
|
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА |
|
|
КАРБАМИДОФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ КЛЕЕВ |
|
|
|
|
7 |
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРАЕВОГО УГЛА СМАЧИВАНИЯ ЛУЩЕНО |
2 |
|
ШПОНА СМОЛАМИ И КЛЕЯМИ, ПРИМЕНЯЕМЫМИ В |
|
|
ПРОИЗВОДСТВЕ КЛЕЕНЫХ МАТЕРИАЛОВ |
|
|
|
|
8 |
Испытание клеев – расплавов |
2 |
|
|
|
9 |
Склеивание древесины холодным способом. |
2 |
|
Обоснование и выбор режимов |
|
|
|
|
10 |
Исследование прочности склеивания древеси- |
2 |
|
ны вдоль волокон различными клеями |
|
|
|
|
11 |
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ И СОРТНОСТИ ЛУЩЕНОГО |
2 |
|
|
|
|
ШПОНА |
|
|
|
|
12 |
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСЛОВНОГО КОЭФФИЦИЕНТА |
2 |
|
КАЧЕСТВА ШПОНА |
|
|
|
|
13 |
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ |
2 |
|
ЛУЩЕНОГО ШПОНА |
|
|
|
|
14 |
Определение качества лущеного шпона |
2 |
|
|
|
15 |
Определение влажности и плотности лущеного |
2 |
|
шпона |
|
|
|
|
16 |
Склеивание фанеры общего назначения |
2 |
|
|
|
17 |
СКЛЕИВАНИЕ БАКЕЛИЗИРОВАННОЙ ФАНЕРЫ |
2 |
|
|
|
18 |
|
2 |
|
СКЛЕИВАНИЕ ДЕКОРАТИВНОЙ |
|
|
ФАНЕРЫ |
|
|
|
|
7
Контрольные вопросы
1.Взаимодействия, проявляющиеся при склеивании. Адгезионные, когезионные и аутогезионные свойства склеиваемых материалов и их роль в процессе склеивания
2.Адгезия, когезия и аутогезия
3.Виды межмолекулярного взаимодействия
4.Ориентационные, индукционные и дисперсионные силы
5.Химические и водородные связи
6.Типы разрушений клеевых соединений.
7.Механическая теория адгезии
8.Адсорбционная теория адгезии
9.Диффузионная теория адгезии
10.Электрическая теория адгезии
11.Химическая теория адгезии
12.Электрорелаксационная теория адгезии
13.Смачивание и растекание клея на поверхности древесины и древесных материалов -14. Схема взаимодействия капли жидкости с твердым телом, применяемые формулы;
15.Уравнение Неймана и краевые углы при смачивании клеем поверхности склеиваемых элементов
16.Эффективность адгезионного взаимодействия, выражаемая прочностью адгезионных соединений, для полимерных систем
17.Работа когезии
18.Структура слоев в системе «адгезив – субстрат»
19.Характер изменения вязкости жидкой фазы.
20.Стадии перехода смолы из жидкого в твердое состояние, их схематическое представление
21.Схема изменения состояния фенолоформальдегидной смолы при её фазовых превращениях и ее интерпретация
22.Зависимость режима склеивания от состояния склеиваемых поверхностей на примере вида образца шпона в сечении поперек волокон
23.Зависимость режима склеивания от состояния применяемого клея и его количества
24.Зависимость режима склеивания от температуры склеивания
25.Зависимость режима склеивания от изменения температуры в средней и в краевой зонах нагреваемого в прессе пакета шпона
26.Зависимость режима склеивания от схемы расположения краевой и центральной зон в прессуемом пакете
27.Зависимость режима склеивания от продолжительности склеивания
28.Аналитические расчеты для определения продолжительности нагрева пакета до заданной температуры в точке клеевого слоя, ближайшего до оси симметрии пакета.
8
6.1. Библиографический список
Основная (О)
1.Лукаш А. А. Технология клееных материалов [Электронный ресурс]: рек. УМО по образованию в области лесного дела в качестве учебного пособия для бакалавров вузов, обучающихся по направлению подготовки «Технология лесозаготовительных
и деревоперерабатывающих производств /А. А. Лукаш. — СПб.: Издательство
«Лань», 2014. — 144 с.- ЭБС Лань.
2.Лукаш А. А. Технология новых клееных материалов [Электронный ресурс]: рек.
УМО по образованию в области лесного дела в качестве учебного пособия для бакалавров вузов, обучающихся по направлению подготовки «Технология лесозаготовительных
и деревоперерабатывающих производств /А. А. Лукаш.. — СПб.: Издательство «Лань», 2014. — 304 с - ЭБС Лань.
3.Разиньков Е. М. Процессы склеивания и облицовывания древесины и древесных материалов [Электронный ресурс] : учебное пособие / Е. М. Разиньков, Л. В. Пономаренко; ВГЛТУМ. - Воронеж, 2016. - 295 с. - ЭБС ВГЛТУ.
Дополнительная литература (Д)
1.Разиньков Е. М. Технология и оборудование клееных материалов [Текст] : лаб. практикум : для студентов 3 - 4 курсов лесопром. фак. по направлению подгот. 250400 – Технология лесозаготов. и деревоперераб. пр-в / Е. М. Разиньков, В. С. Мурзин, О. В. Лавлинская; ВГЛТА. - Воронеж, 2013. - 92 с. - Электронная версия в ЭБС ВГЛТУ.
2.Волынский В. Н. Технология клееных материалов [Электронный ресурс] : учеб.-справ. пособие / В. Н. Волынский. - СПб.; М.; Краснодар : Лань, 2012. -
320с. - ЭБС "Лань".
3.Разиньков Е. М. Технология изделий из древесины, клееных материалов и древесных плит [Текст] : тексты лекций / Е. М. Разиньков, Л. В. Пономаренко; ВГЛТА. - Воронеж, 2014. - 300 с. - Электронная версия в ЭБС ВГЛТУ.
4.Разиньков Е. М. Технология и оборудование клееных материалов [Текст] : рек. УМО по образованию в обл. лесн. дела в качестве учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений / Е. М. Разиньков, В. С. Мурзин, Е. В. Кантиева; ВГЛТА. - Воронеж, 2013. - 291 с. - Электронная версия в ЭБС ВГЛТУ.
5.Глебов И. Т. Оборудование для производства и обработки фанеры: учебное пособие / И. Т. Глебов, В. В. Глебов. — СПб.: Издательство «Лань», 2013. —
288с. - ЭБС Лань.
9
6. Лесотехнический журнал [Текст] : науч. журнал. - Воронеж : РИО "ВГЛТА",
2011-.
7. Разиньков Е. М. Процессы склеивания и облицовывания древесины и древесных материалов [Электронный ресурс]: методические указания к практическим работам для магистров по направлению подготовки 250400 - Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств, магистерская программа - Технология деревообработки / Е. М. Разиньков; ВГЛТА.- Воронеж, 2015.- ЭБС ВГЛТУ.
8. Разиньков Е. М. Процессы склеивания и облицовывания древесины и древесных материалов [Электронный ресурс]: методические указания к лабораторным работам для магистров по направлению подготовки 250400 - Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств, магистерская программа - Технология деревообработки / Е. М. Разиньков; ВГЛТА.- Воронеж, 2015.- ЭБС ВГЛТУ.
9. Разиньков Е. М. Процессы склеивания и облицовывания древесины и древесных материалов [Электронный ресурс]: методические указания для самостоятельной работы магистров очной формы обучения по направлению подготовки 250400 - Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств, магистерская программа - Технология деревообработки / Е. М. Разиньков; ВГЛТА.- Воронеж, 2015.- ЭБС ВГЛТУ.
10