автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.05, диссертация на тему:Формирование покрытия при облицовке древесных плит бумажно-смоляной пленкой

ч 5 г 1 9 А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО НАРОДНОМУ ОБРАЗОВАНИЮ

МОСКОВСКИЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи УДК 074.815—41

ГОЛОС Владимир Дмитриевич

I1

Формирование покрытие при облицовке древесных плнг бумажно-смоляной пленкой

Специальность 05.21.05 — "Технология и оборудование деревообрабатывающих проичводств; древесиноиедение"

АВТОРЕФЕРАТ

дмссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

)

/

Москва — 1891

)

Работа выполнена на кафедре процессов и аппаратов деревообрабатывающих производств Московского лесотехнического института,

Научный руководитель — доктор технических наук,

профессор А. Н. Обливин.

Научный консультант — кандидат технических наук

А. И. Пожиток.

Официальные оппоненты — доктор технических наук.

профессор А. Н. Кириллов.

кандидат технических наук О. Е. Поташев.

Ведущая организация — Украинское научно-производственное деревообрабатывающее объединение (УкрНПДО).

Защита диссертации состоится «

£ »рМССЯ-б^гЧ*' ]дд| г

в . . ^Р. . . часов на заседании специализированного совета Д 053.31.01 в Московском лесотехническом институте по адресу; 141001 Мытиш.и-1, Московской обл., МЛ'ГИ. Автореферат разослан « Ц. » . _ . 1991 г.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МЛТИ.

Ученый секретарь специализированного совета, доктор технических наук, профессор 10. П. СЕМЕНОВ.

Тираж. 100 Заказ 576

25.09 1991 г.

Объем 1 и. л.

Типография Московского лесотехнического института

"г. |

СА. : 1 I ОБШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

' 7'И ,

- чтуальность темы. В связи с ускоренным ростом производства мес -■ли непрерывно возрастает потребность в облицовочных материалах. Рост объема производства мебели уже не может быть обеспечен использованием традиционных облицовочных материалов из натуральной древесины. Поэтому з наией стране, тэкже как и за рубежом, больше распространение получили способы облицовки синтетическими материалами, которые позволяют экономить становящиеся все более дефицитными натуральные древесные облицовочные материалы. Широкое распространение имеет метод напрессовкн в горячих прессах текстурных пленок на основе бумаг, пропитанных синтетическими смолами с неполной степенью отверждения (ламинирование>.Нолученнке этим методом поверхности обладают высокой стойкостью к воздействию химических агентов, а также к ■механическим воздействиям, что делает их наиболее элективными при производстве кухонной мебели. Нестабильность характеристик применяемых при лзминированиии материалов требует корректировки технологических резсимов в зависимости от их свойств. На сегодняшний день такие рекомендации отсугстэуют.Поэтому исследование физических закономерностей .процесса ламинирования является актуальной.научной задачей.

Цель» работа является разработка практических . рекомендация для правильного знбора технологического режима на основании изучения закономерностей процессов формирования декоративной поверхности, тепломассопереноса. отверждения пропиточной смолы. а так*й накопления и релаксации- напряжений в плите-основе и бумажно-смоляной пленке. , ; ' -

Научная новизна. Разработана физико-математическая модель процесса облицовывания древесных плит бумажно-смоляной пленкой. Разработаны методики для определения химической структуры пропиточных смол. Получено математическое опиезние кинетики отверждения пропиточной сдали позволяющее рассчитывать химическую структуру с учетом всей проянсторил внешних воздействий. Найдены зависимости основных Физяко-кехзетгйскях и деко-. ративных показателей бумажно-смоляной ашюш от химической структуры ярошиочкоЛ смолы и внешних зозд,- ЛстзпЗ. Рззрзботаны

алгоритм« ¡: программы расчета на ПЭВМ основных параметров исследуемого процесса. Предложены технологические мероприятия позволяющие корректировать технологический режим для получения облииоззных плит с заданными свойства;.»!. Научная новизна подтверждена авторски:.: свидетельством СССР.

Практическая ценность работы. Результаты работы могут быть использованы лля усовершенствования существующих л разработки новых технологических процессов производства облнцо-мных древесных плит и композиционных материалов.

Апробация получоних результатов.По материалам раОотн сделан« доклады на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов МЛГИ <1982 - 1988 ); на XVI Всесоюзной научно-технической конференции " Основные направления ускорения н ау чко-технп",пскоро прогресса з дерево-' оорас-отазашел промышленности в 12й пятилетке".

Получение результаты прошш апробацию з лаборатории и производственных условиях на Костоиольском ДСК.

Публикации. Основные положения и результаты работы опубликованы в 9 статьях. '

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из четырех разделоз на 145 страницах 'основного текста, 42. рисунков, списка использованоЛ литературы лз ЮЗ наименований и В приложена на 64 страницах.

СОДЕРЖУ 1ЙЕ РАБОТУ . .

Бо введении показана актуальность исследуемой проблема, скормулирозаны цель и задачи работы, изложены научная новизна • и практическая ценность получзных результатов.

В первой главе работы на основании анализа существующих способоз облицовки древесных плит и работ, посвященных процессу ламинирования, показана возможность управления процессом. Проведен анализ методов исследования процессов, протекающих при облицовке древесностружечных плит бумажно-смоляной пленкой.Рассмотренн причины возникновения дефектов. Сформулированы задачи исследования.

Протекающие при облицовывании древесностружечных плит бумажно-смоляной пленкой физико-химические процессы сложны и

взаимосвязаны. Они зависят от большого числа определягакх факторов, каждый из которых может оказать решающее влияние на качество готового изделия. Поэтому всестороннее исследование провеса облииовивания возмосто лишь на основе создания и анали <а (физико-математической тлели этого процесса. Качество поверхности и физико-механические показатели покрытия во многом определяются процессами размягчения, растекания и отверждения пропиточной смоли в бумажно-смоляной пленке. Из анализа литератур« .елелани вывода. что для описания взаимосвязи химической структуры пропиточной смолы в бумажно-смоляной пленке с ее свойствами, необходимо учитывать вся совокупность химических реакций и вклад каждой из них. В его» очередь скорость протекания этих реакции. Цшико- механические характеристики и релаксация напряжений зависят от процессов тепломассоиереноса. Для ' исследования фижо-химическоД структуры "сетчатых" полимеров, к которым относится меламино-^ормальдегидная смолэ, наиболее эффективными являются спектральные метода.'

Во второй главе разработана физико-математическая модель процесса облицовывания лревесинхчплит бумажно-смоля.чой пленкой. Овормулировзни краевые условия системы уравнения, ошгоывап-щал исследуешй процесс.

Сформулирозэнная модель представляет собой, сопряженную задачу и состоит из задачи внутренне Л. оилснвашеЯ процесс« тепломассоперелоса в плите-основе, и внешней задачи, описываю-шей процессы размягчения пропиточной смоли. проникновения ее в плиту-основу, «формирования декоративной поверхности, отверждения пропиточной смоли, изменения напряжении в Оумамю-смоляной пленке. Связзная система координат рассматриваемой схемы прессования, а тагав направления массовых потоков приведены на рис.1. При описании процессов, происходящих при ламинировании, следует обратить внимание на то. что оси X, и направлены з сторону, противоположную Х-? . Модель предполагает, что внесняя задача является изотермической по координате X. На основе оделаных допущзмиЛ с учетом баланса тепл-з и масс« нами сформулирована следующая система уравнений (для сокращения, записи там. гдо это не . вызывает недоразумения, аргументы опущены ). ■

Ряс I. Система координат для описания процесса 1,1' - соответственно верхний и нижшй слои бумажно-смоляной пленки; 2.2' - поверхности); е слои плиты-основы,насыщенные пропиточной сколой; 3,3' плита-основа; 4 - центральная плоскость ПЛИТЫ-ОСНОВЫ. '

Процессы, .происходящие в бумагаэ-смоляной пленке (внешняя задача):

1. Расяерелеленне давления расплава смолы и напряжения сжэтия декоративной бумаг»: ...

оР , Зо(х.т) _ п. /г\

©(Х/О+Ра.т^Р.»^): (2)

»*р

2. Вытеснение раснлаза пропиточной смоли из бумамю-смо-ляной кленки в плиту-основу:

Р ' Р- |

рйч

сч "СЮ . 1 ЗР{Х,.ТП

—- --------------—-J =

бс

о с К0(Х.Т) ар(х,.т) 1

«т.пъш <3>

• ■ 3. Изменение размеров газовых включения:

1ГЛ - гп(Рг- Шл))- 2-ага _ 4-м

а с

• ГП ~ ГКО •

гГ1=0;

г < г 1 п% 1 кр:

гле

Гкр~ ¡{.т-1п(Рн / ?г)

ббЛЗ-ш(-с)

т(т)

т

Л"'

<5)

(6) (7)

С = Г / р

(В)

5. Прошкнозэяиэ расплава иропито'шой смоли в илиту-оснозу:

"ох" "

Р,<Х,,т)

н.,^0

РП1(Х3.т)

(9)

о. Ноирякжня возникагаио в бумаяю-а.юлямоЛ нленко при ео охлаждении:

т -.1

ЭТ

! ¿Л' I, • ■

¡¡'¡чальние условия:

Ш.т)

= Т(Х.О):

'С-о

х-о

= 0;

Г(Х. , г.)

х-о

Гозшннио условия;

Р(Х, .о:

(10)

(Ш 112) (13)

г

За основу физико-математической модели внутренней задачи твшсуассонереноса взяли модель с введением функций штрафа прессования древесностружечных плит.

I. Уравнение неразрывности для водяного лара:

' !

ер„

¿р.

.. , ар ,, зи

+ Ы^о^-зт-) + V— = 0 :

(1.5)

от

2. Уравнение перекоса анергии:

( .ЗР,,--. Д1П ОУ

еи &1

где:

"Ф.

< 0 и и < ова, Гф > о или и > ииач

(16)

(17 >

3. Уравнение фазовых переходов:.

зи

Вт

Ш,.(Рга:(Т.и)-РП)'

. ршсг.и)

^•(Рга(Т.и)+1'п)'К(иЛ'). Рпр.и)-Рг<Рп<Рш(Т.и) (18) Г' 8-М,«]

где к<и,'Р)= агсгЦ —^-| ; (19)

•4. Уравнение состояния пара:

Граничные условия для системы уравнений (17)* (22) имеп? вил:

=0; (21)

п ~о7Г

5Рп

~д7Г

х=5„

-0:

т из ^

=Т(т); --<5 з "

Начальные условия:

(22) (23) <24)

(25)

т=о

т=о

= ТЛ(X);

(26) (27)

Для совместного решения внутренней.и внешней задач сформулируем условия сопряжения на границе буматао-смоляная пленка -шштз-оснозз слелуктанм образом: '

Р(Х,.т)

- Р(Х.,,т)

I

(23)

К0(р5) ЗР(Х( ,т) оХ-

(Г)

У о (Т)

<Мт)

(29)

Таким образом, система уравнений (I )+(31) позволяет описать процесс перераспределения смолы з бумамю-смолшюЯ «ленке.ее проникновение.в плиту-основу при ламинирования, а. так :«з пронесен изменения напряжений и размэроз газозих

включения в пленка. Это позволит определить качество поверхности при задания ^(т) и (т), задаваемых режимом ламини-розания, расчетным путем. Для* замыкания предложенной системы уравнений необходимы зависимости, описывающие процесс отверждения пропиточной смолы, изменение вязкости расплава пропиточной смолы, деформационные и фильтрационные сзойства бумаги-основы, а тз!»зе, способность расплава смоли сорбировать газообразные продукты, выделявшиеся при ее отверждении.

Третий раздел посвящен методикам и результатам экспериментальных исследования зависимостей, описывавших процесс» отьер:кдбния пропиточной смоли, изменение вязкости расплава пропиточной смоля. деформационные л фильтрашюннне свойства бумаги-основы, а также способность расплава смоли сорбировать газообразные пролуптн. выделяющиеся при ее отверждении. Приведена методика статистической обработки {результатов исследований. Бее зпроксимлруюяше зависимости получены методе»! наименьших квадратов. .

Динамика изменения всех фпзико-кехаипчееккх свойств буназзю-смоляной пленки в процессе облицовки древесных плит определяется отвервдгнаем пропиточной смоли в ней, т.е. изменением ее . химической и надмолекулярной структур. При отверждении келампнкс'рмальдогиднчх смол параллельно протекает несколько различии?, реакций с образованием различных структурных звеньев. Свойства полимера определяются не только общим количеством образовавшихся связей, но и соотношением количеств связей того или другого типа. Поэтому в работе за параметр, характеризукщнй структурное свойства системи, предложен параметр, вичисляекнй по формуле:

. Lr.i - С +I.4G- С ; (30)

коаМиаиенг 1,<;в определяли по методу групповых вкладов.

Для учета вклада казной группы реакций в процесс формирования структуры полимера в данной работе иродл'.'жено для составления кинетической модели- объединить всю совокупность лротекагадх при отверждении реакций в три груши но признаку расходующихся .и образующихся в результате реакций Функциональных груши

П-СН2-ОН + ЛО-С^-Й' Й-ОП^-О-СЛ^-Е' ; (31)

Н-СН^-О-Ш^-ГГ К-СНг -ГС : (32) ~сн.,о

¡¡-С112-0!1 --V-, й-н ; (33)

Го закону действующих масс эти реакции могут бить описаны системой линейных диФ+ерениизльных уравненнй:

¿Ссиоон

—-= -2-К, <ГЛл1.р1!)-0с1ьогг - К3(Т,1т1.р11}-Сс1Гн01г; (3-1)

¿Сси.,оси0

—^-< К^Т.Ьт.рЮ-Сс^он - К2(Г.1т.рН)-Сси2осн2: (35)

*

йСси.,

—их— = Кг(Т.1т.рН)*Ссл2ос1гг; (36)

Начальные условия: ,

= Сея--.он (О): (3?)

Соя^ои

Ссп^осИо

т-о

= Сси^оси-ч'О): (38)

г-о с с

Сс!Ь = Сен-(О): (39)

с

Для определения концентраций Функциональных групп С-0-0. С1Г,, ОИ,,ОН в данной работе воспользовались метолом ИК-снзктроскошш в сочетании со спектроскопией ИНН С1? В результате обработки иксчшриментальних данных получены зависимости, описывающие изменение козофициентоз сколотой реакция 1С,, 1С,, К3 ' от условий их протекания и структурного состояния системы:

^-Г^П^.ех;!^-) : МО)

функции, нюсквагавю зпсяскшсти коьмчшпентов скоростей

реокцпД от рн ияоют слолумгий вид:

; г^рш -- лрК.рн3 + врН.рнг + срК.Ри (41)

множитель учитывающий изменение коэффициентов скоростей реакций вследствие структурных затруднений предложено описывать. э еле душем виде:

¡Б^еяр

I 1т "|С31

»¡г "П

(42)

Для констант, входящих в выражения (39)7(41) получены следующие энатешя:

ЛрК)= -32,41; ВрН#= 639,2; СрН)= -42,08; ВрН)= 9683; , В, = -2,79*10г5; С =9.93; £, = 5500; А = -12259; В „ = - 226050; С „ = 3678400; I) „ = - 6666550;

Р"2 Р"2 1>г.£ РЛ,

В„ -3,17» 1025; С =9.98; £, = 8900; "г 2

А „ = 5430; = - 103660; С „ = 679470; Б „ = 1280330;

РИд ' - РИ^ ■ РНд

В = -6.98^10"; С Е- = 8270;

3 . в3 - '

Закономерности сорбции и десорбшш расплавом пропиточной смоли газообразных продуктов, которые необходимы для описания нроаессоз изменения размеров газовых включения,. били исследованы на специально разработанном экспериментальном стенде. Стенд бил создан на базе газового хроматографа ■ ХРСМ-5 и позволяет анализировать количество и состав газообразных. . продуктов, выделяющихся при отверждении исследуемых полимеров. Стенл позволяет проводить отверждение полимеров в различных средах, что позволяет управлять процессами массообмена между . полимерами и внешней средой. Из экспериментов установили, что процессы сорбции и десорбшш образусихся в результате отЕерскдония газовых продуктов определяет диффузия газа из объема к поверхности раздела фаз. Концентрация растворенных . • продуктов в поверхностном слое подчиняется закону Генри.

, . После обработки экспериментальных данных д^я эффективного , о козфдашента'диффузии получено выражение: \ ,

2,969*1СГ *ехр(0,0473*Т)

г!2

Ьш'5

Для коэффициента Генри получена зависимость: ■

Г = 0.72 •10- -ехр(-2736,9/Т) ;

(44)

Из-за широкого диапазона изменения физико-механических свойстз пропиточной смоли, невозможно исследовать их на всем диапазоне по одной методике. Поэтому в данной работе вязкостные свойства расплава смолы на ранних стадиях отверждения и физико-механические свойства бумажно-смоляной пленки на завершающих стадиях отверждения' исследовали отдельно.

Закономерности изменения вязкости определяли с помощью консистометра Геллера.

В результате обработки экспериментальных данных зависимость вязкости расплава меламиноформальдегидной пропиточной смолы от ее химической структуры.и внешних условий может быть описана выражением: I ,

¿1 = 19,2-1л19,г8-ехр((ехр(5,22-1т )+ 4200)/Т); (45)

Для определения' модуля упругости и релаксационных свойств бумажно-смоляной пленки эксперименты проводили на разрывной машине ИКТГОН ТМ 504:1102,оснащенной термостатирующей камерой. Образцы имели базовые размеры 0,02*0,15 м. Экспериментально определили зависимости предела прочности бумзото-смоляной пленки в направлениях парсллельно и перпендикулярно волокнам бумаги-основы. Затем для расчета величины напряжений определяли зависимость мгновенного модуля упругости от температуры и степени отверждения смолы в пленке^ Эта зависимость удовлетворительно описывается выражением вида:

В представленной зависимости параметры Ав,ВБ,Св являются Функциями температуры, и имеют следующий физический смысл: кЕ~ определяет величину модуля упругости бумажно-смоляной

(46)

3,14 - 1Л1

пленки, смола в которой имеет максимально теоретически возможное значение структурного параметра 1ш = 2,14; С£- определяет значение структурного параметра lm, при котором смола переходит при данных условиях в вязко-текучее состояние; В£- масштабный множитель. Для параметров Л^, В£, СЕ получены обобщающие зависимости вида:

1 Ае = 18.966 - 3.0965- I(T5-exp<0.0279-T) . (47)

В£ = 3,273 - I,1202• 10"*♦ ехр(0,0234*Т) (40)

СБ = 0,6656 - 2,149*КГ6,ехр(0,007604*£) (49)

В наиболее общем виде л »бой процесс релаксации может бить описан некоторой суммой экспоненциальных функций, число которых определяет количество механизмов релаксации. Как показали проведенные исследования экспериментальные данные хорошо согласуются с расчетными при двух .экспонентах. Поэтому в данной работе экспериментальные данные обрабатывали для нахождения двух времен релаксации. Апроксимирущая зависимость-имела вид:

G(T) = G(oo) + <G(О)-G(w))«g, • ехр}<-

+ (G(0)-G(oo))e^-exp|- ] (50)

После обработки результатов экспериментов получены следующие алрбксимирувдие зависимости.

Из экспериментов установили, что время релаксация tt зависит только от структурного параметра 1л и практически не зависит от температуры:

f i- 4,51 • fLm-0,766] l)

2,63- I - espf------(51)

1 I I 2,14 - Ira JJ

Время релаксации t2 зависит как от параметра структурного состояния 1л. так и от температуры.Экспериментальные данные удовлетворительно аироксимируштся зависимостью:

I - exp

Bt<ï)- |iffl-ct(T)] V

2,14 - Lm

(52)

Для параметров At, Bt получены обобщающие зависимости

вила:

At = 51 . 1Ы

1, доза • IO"5 * exp (0,032X4 • ï ) ;

В. = 3,69 + Э.8Э&-10~6* ехр (0,03212* Ï )

t

Для

(53)

(54)

параметра Cf зазисимость соответствует

зависимости (49) для СЕ .

Соотношение между напряжениями, релаксирущими но первому и второму механизму, зависит только от температуры.. Эта зависимость удовлетворительно аароксимируется выражением:

g, = 1.336-Ю3 -Т + 0,693 ; (55)

Как и следовало ожидать, с увеличением температуры доля релаксирумш/. напряжений.возрастает б большей степени у кленки с меньшими значениями параметра структурного состояния ira. Результаты эксперимента удовлетворительно аироксимируются зависимостью:

0(0)-0(со)

0(0)

= (I-AD(i,))+AD(,i,)-exp

чут)

)• (la-CpCJ))-! ,14 - Ira J

(56)

Полученные алроксимирующие зависимости позволяют рассчитывать величину напряжений в пленке в зависимости от ее дв$ормац1»1 с учетом процессов релаксации.

Процессы растекания расплава пропиточной смолы по лрессу-гаоЯ поверхности в работе исследованы визуально. Для этого бнй разработан экспериментальный стенд. В качестве элемента, позволявшего визуально наблюдать процесс, использовали ориентированную систьму волоконных световодов. Для описания процесса растекания расплава пропиточной смолы в работе предложен параметр:

Г Рп»<т)

Степень растекания расплава смолы в зависимости от параметра РР. удовлетворительно описывается выражением:

БК= (1-ехр(-0,17 * Рй)) (58)

Также исследовали фильтрационные и деформационные свойства бумаги-основы. Зависимость, описывавшая напряжения воспринимаемые волокнами бумаг» от степени ее уплотнения имеет вид:

<т = 7.37«е£ + 0,579* Ср (59)

Из-за высоких значений вязкости расплава пропиточной смолы процессы фильтрации в бумаге-основе подчиняются закону Дарси. Зависимость коэффициента проницаемости пропиточных бумаг от их плотности удовлетворительно апроксимируется выражением:

КБ = 3.0338* КГ16* (1261-р); (60)

В четвертом разделе приводятся результаты реализации физико-математической модели процесса и их анализ. Даны■ рекомендации по разработке рациональных режимов облицовки.

На основании сформулированой системы уравнений , и краевых условий (I) + (31) были разработаны алгоритм и программа расчета на ПЭВМ основных технологических параметров процесса облицовывания древесных плит.Расчет производили методом конеч- . ных разностей по неявной схеме с неравномерной деформируемой сеткой. В основу .алгоритма положен метод дробных шагов с разделением физических процессов и, с автоматическим выбором шага, обеспечивающего требуемую точность.

На основании проведенных расчетов установлено влияние • технологических режимов прессования на -изменение основных технологических параметров в процессе облицовывания.( рис 2)

Управление процессом облицовывания можно осуществлять изменяя законы изменения температуры и давления прессования, то есть через граничные условия (21)*(24). Из анализа влияния граничных условий на процесс облицовывания можно сделать вывод, что нахождение бумажно-смоляной пленки иод высоким давлением необходимо только в течение непродолжительного времени когда вязкость расплава смолы находится в пределах Ю3- 5*Ю6 Па-с.

О,Б

0,4

0,2

А / си

Яз/

**

ВО

120

1ВО

240 я;, с

С,

МПа

45

30

15

В

1_т3

1-41 2

6»'

10"3т 0,15

0,10 0,05

Lm) 1

1,3

1,а

1Л

360 420 400 540 х, с

Рис 2. Влияние максимальной температуры лри облицовке

на: А - увядание газовых пузырьков, проникновение смолы в плиту основу. Б - отвержение связующего и рост напряжений при охлаждении. I- Т= 393 К. 2- 1= 433 К. 3- Т= 453 К.

После достижения смолой вязкости 5-Ю5 Па*с и вше дальнейшее изменение размеров газовых включений и образование новых пузырьков практически невозможно, процессы растекания расплава пропиточной сшлы по прессующей поверхности и проникновения'ее

в плиту-основу тоже прекращаются. После^ этого давление прессования должно поддерживаться на уровне исключающем отрыв бумажш-сшляной пленки парогазовым давлением в плите-основе.

Исследования различных партий бумажно-смоляных пленок применяемых на Костопольском ЯСК показали, что пленки различных партий имеют различные значения начальных концентраций Функциональных- групп. Следовательно, процессы отверждения в этих пленках происходят по-разному. Для определения характеристик бумалсно-смоляной пленки и уточнения технологических режимов предлагается исяользозать прибор, аналогичный прибору для визуализации процесса. На основании анализа реализаций физико-матемзтической модели при различных значениях, исходных концентраций Функциональных групп разработаны рекомендации по определению характеристик бумажно-смоляной пленки и корректировке в соответствии с. ними технологического режима.

Для улучшения декоративных свойств покрытия желательно имитировать пористую текстуру древесины нэ декоративной поверхности покрытия'.5 Толщина покрытия определяется процессам! вытеснения расплава сколы в плиту-осно&у, которые зависят от' изменения вязкости расплава смолы з процессе облицовывания. На основании анализа физико-математической модели, предложено на участках поверхности, где предполагается образование поры,-замедлить процессы отверждения пропиточной смолы. Из-за замедления процесса отверждения на этих участках скола дольше находится в текучем состоянии, и в большей мере, вытесняется в плиту-основу. В результате этого на облицозаной поверхности образуются углубления, которые имитируют поры древесины или любой другой орнамент. Замедление реакций отвермшения расплава пропиточной смоли в данной работе предложено обеспечивать за счет'повышения показателя рН расплава пропиточной смолы. Это достигается нанесением рисунка текстуры на бумагу перед пропиткой ее,смолой, составом ( или краской ) имегешм щелочную реакцию. Предложений способ был апробирован в лабораторных условиях н на него получено авторское свидетельство.

В приложениях приведены таблицы основных экспериментальных данных, инструкции пользователям программами и тексты программ, реализующих расчет основных параметров исследуемого процесса нэ ЭВД, акт о промышленной апробации ь- передаче

прибора, а также расчет .ожидаемого экономического эффекта от перспективного внедрения результатов исследований.

ВЫВОДЫ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.

Выводы и основные результаты проведенных исследований можно сформулировать следующим образом:

1. Анализ опубликозаных работ по теоретическому и экспериментальному исследованию процесса облицовывания древеснных плит показал, что процесс этот сложен и недостаточно изучен. Разработка рациональных режимов этого процесса затруднена большим числом определяют« факторов. ^ .lie раскрыты причины образования оснозных дефектов поверхности покрытия, а также влияние на физико-механические и декоративные показатели готовой продукций оснозных технологических параметров. .

2. разработанз Физико-математическая модель процесса облицовывания древесностружечных плит методом ламинирования.

3. Разработаны методики и созданы экспериментальные установки лля исследования кинетики формирования физико-химической структуры. D результате обработки экспериментальных данных получено описание кинетики отверждения пропиточной смоли с учетом веся нредистории процессов отверждения,замыкающее эту модель.

4. Исследована зависимость физико-механических свойств бумажно-смоляной пленки от химической структуры пропиточной смолы.

5. Разработаны алгоритмы и программы расчета на ЭВМ оснозных параметров процесса облицовывания древесностружечных плит методом ламинирования. Результаты расчетов удовлетворительно согласуются с данными лабораторных и производственны^ экспериментов.

6. На основания численного эксперимента выявлены основные взаимосвязи свойств исходных материалов и параметров технологического режима и характеристиками готовой продукции. Это позволило разработать рациональные технологические режимы, обеспечивающие получение готовой продукции с задэиыми декоративными

и физико-механическими свойствами,

7. Разработан прибор, позволяющий корректировать технологические режимы в зависимости от свойств применяемых исходных

материалов экспресс методами.

8. Основные результаты проведенных «следований и разрабо; танный прибор прошли широкую апробацию в лабораторных и производственных условиях на Костолольском ДСК. Годовой экономический эффект от перспективного внедрення результатов работы на Костопольксом ДСК ( по данным производственных исследований) составит около 255 тыс. рублей.

9. Результаты исследований могут быть использованы проектными и научно-исследовательскими институтами при разработю новых, и усовершенствовании существующих технологий облицовывания древесных плит бумажно-смоляными пленками.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

К - коэффициент скорости реакции. Xi коэффициент фильтрации пористого тела, с; Ira - параметр структурного состояния системы. I; m - масса, кг; Т - температура. К: Е - аналог энергии активации. К;1 D0iJ>- эффективный коэффициент диффузии, кг/м^с; U - влажность пористого тела (доля объема занимаемой жидкостью), О su s п, I; и - пористость, I; ц - динамическая вязкость, li-c/M2;i> - кинематическая вязкость, м2/с; V -скорость, м/с; % - время, с; р - плотность, кг/м3; А - коэффициент теплопроводности, Вт/м-К; С - теплоемкость. Дж/кг-концентрация, I; Р - давление, Я/и"; q - массовый поток. кг/м2-с; R - газовая постоянная, да/моль К ; л.B.C.D -экспериментально определяемые константы; Г.<,£; - экспериментально определяете функции; t - время релаксации, с; с - толшина, м; с - напряжения, ]1/мг; Г - коэффициент Генри, па; г - радиус, м; гф- теплота фазового перехода, дж/кг; с -относительная деформация, I; Е - модуль упругости, МИэ; объемный коэффициент массообмена, Вт/м3-К; а - коэффициент линейного расширения ,1 ; И^.ЦЬ.Шу - параметры функции штрафа, X,Y,£ - пространственные координаты, м;

индексы:

с - смолы; г - газа; б - бумаги; бч - бумажного вещества: п - пузырька; гж - граница раздела газ-жидкость; кр - критическое; н - насыщения; пр - прессования; пг - парогазовая смесь; ил - плиты. .

СПИСОК ОШБЛИКОВШХ АВТОРОМ РАБОТ ПО ТЕДЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. АС 1286440 СССР, КШ1 B44D 5/00, B05D 7/04 Способ изготовления декоративной панели с рельефной поверхностью / А.Н. Обливин, А.И. Пожиток.В.Д. Голос и др.- К 3804752/20-12: заявлено 23.10.84 //Открытия, изобретения.-1907.-Т.4.

2. Пожлток А.И..Тернугоз H.A., Голос В.Д. Кинетика выделения формальдегида при отверждении меламиноформальдегидшх смол//Научн.'тр./ ¡ШИ .-1982.- Был. 143: Технология древесных плит и пластиков.- с, 29-35.

3. Голос В.Л. Об исследования структура мелэминофорк-■ альдегидных смол //Паучн. тр./ МИТИ .-1985.- Вып. 171:

Технология древесных шит и пластиков.- с. 34 - 37.

4. Ножитсж А.И.. Голос Б.Д. Кинетика выделения газообразных ирояуктоз ири отверждении бумажно-смоляной пленки.//Изучи, тр./ МЛТИ .-1236.- Выл. 179: Технология древесных плит и пластиков.- с. О - 12.

5. Обливин А.Н., Пожиток А.П., Голос В.Д. Закономерности формирования структуры покрытия при облицовке древесных плит бумажло-смоляной пленкой.// Тезисы докладов/ на XVI Всесоюзной научно-технической конференции " Основные направления ускорения научно-технического прогресса в деревообрабатывающей промышленности в пятилетке" Киев 1906 г.

6. Голос В.Д.. Нсжиток А.И. Армирование физико-механических свойств бумзжно-сдалшюй пленки з процессе ее отверждения //Научи, тр./ МЛТИ .-1937.- Вши 192: Комплексное использование древесного сырья и повышение качества продукции

с. 10 - 13.

7. Голос В.Д., Ложиток А.И. Процесс Формирования поверхности ири облицовке ДСтП бумажно-смоляными пленками.// Паучн. тр./ МЛТИ .-1908.- Вши 203: совершенствование технологии древесных плит и пластиков.- с. 14 - 19.

0. Обливин А.11.. Голос В.Д., Ложи ток А.И., Конаш Г.И. Нормирование облицовочного слоя при ламинировании ДСтП //Паучн. тр./ МЛТИ .-1989.- Выи. 215: Повышение качества древесных плит и пластиков.- с. 5 - О.

9. Шевляков А.А., Голос В.Д. Компрессионные и фильтра- -циотше свойства декоративных бумаг//Научн." тр./ ИДТИ .-1989.-Вып. 215: Повышение качества древесных плит и пластиков.-с. 105 - 108.