автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.05, диссертация на тему:Разработка режимов облицовывания древесностружечных плит тонким шпоном

На правах рукописи

Гальцева Ирина Михайловна

РАЗРАБОТКА РЕЖИМОВ ОБЛИЦОВЫВАНИЯ ДРЕВЕСНОСТРУЖЕЧНЫХ ПЛИТ ТОНКИМ ШПОНОМ

05.21.05 - Древесиноведение, технология и оборудование деревообработки

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж-2005

Работа выполнена в Воронежской государственной лесотехнической академии

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Филонов Александр Андреевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Рыбин Борис Матвеевич;

доктор технических наук Сафонов Андрей Олегович.

Ведущая организация: Брянская государственная инженерно-технологическая академия.

Защита состоится «25» ноября 2005г. В «15 часов на заседании диссертационного совета Д 212. 034. 02 при Воронежской государственной лесотехнической академии (394613. г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8, зал заседаний - ауд. 118).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежской государственной лесотехнической академии.

Автореферат разослан 24 октября 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета : ' КурьяновВ.К.

41986

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Основным конструкционным материалом для производства мебели в настоящее время являются древесностружечные плиты (ДСтП), облицованные различньми материалами. Для облицовывания используется широкий спектр облицовочных материалов, как натуральных, так и синтетических. Сюда относится натуральный и синтетический шпон, бумажно-слоистые пластики, рулонные пленки на бумажной основе, пропитанные синтетическими смолами, полимерные пленки на основе поливинилхлорида (ПВХ), акрил-бутадиен-стирола (АБС), полиолефинов (полиэтилена, полипропилена и др.), полимерные кромочные материалы. Помимо этого, ДСтП покрывают красками, эмалями, лаками.

Традиционным и наиболее ценным облицовочным материалом является строганый шпон из древесины ценных пород, который в настоящее время становится все более дефицитным. Синтетические облицовочные материалы в какой-то мере покрывают этот дефицит, однако о полноценной замене говорить не приходится, поскольку цвет и текстура натурального шпона неповторимы. Никакие имитации, даже самые лучшие, пока не в состоянии обеспечить такую же оригинальную и никогда не повторяющуюся красоту рисунка и неяркие, всегда приятные глазу переливы цвета.

Растущий спрос на мебель, облицованную натуральным шпоном, вызывает необходимость увеличения заготовок древесины ценных и твердых лиственных пород, запасы которых в значительной степени истощены, поэтому рациональное использование древесины этих пород становится одной из основных проблем деревообрабатывающей отрасли.

Одним из путей решения данной проблемы является уменьшение толщины шпона. В настоящее время для облицовывания деталей мебели используется строганый шпон толщиной 0,6 мм и более. Попытки использовать шпон пониженной толщины обычно наталкиваются на опасения мебельщиков, связывающих применение тонкого шпона с увеличением количества брака по причине просачивания клея на лицевую поверхность в процессе облицовывания. В то же время опытные исследования, проведенные в НПО «Севкавпроектмебель» и Воронежской государственной лесотехнической академии (ВГЛТА), свидетельствуют о том, что при избирательном подходе к различным древесным породам можно значительно сократить расход ценной древесины на производство строганого шпона за счет уменьшения его толщины.

Существующее в настоящее время оборудование для строгания шпона позволяет получать высококачественный шпон толщиной до 0,1 мм, а что касается режимов облицовывания, то их необходимо скорректировать для каждой породы древесины.

Цель работы. Разработать научно-обоснованные технологические режимы облицовывания ДСтП тонким шпоном из древесины различных пород, исключающие просачивание клея и обеспечивающие требуемую прочность клеевого соединения.

Объекты исследования. Объектом исследований является технология облицовывания ДСтП строганым шпоном.

Методика исследований. Исследования проводились на основе теоретического и экспериментального изучения процесса облицовывания ДСтП. Методика исследований соответствовала действующим ГОСТам в области деревообработки. Полученные данные обрабатывались методами математической статистики с использованием стандартных пакетов прикладных программ.

Научная новизна работы:

- анализ механизма просачивания клея при облицовывании ДСтП строганым шпоном, отличающийся получением математической модели, которая учитывает воздействие вязкости клея, перепада давления, температурного градиента и градиента влажности на степень клеепросачивания; '

- аналитические зависимости для расчета удельного расхода клея, отличающиеся учетом влияния параметров шероховатости поверхности и пористости основы и шпона на расход клея;

- метод определения площади клеепросачивания, отличающийся использованием промежуточного слоя между плитой пресса и поверхностью шпона при прессовании, позволяющий четко определить границы пятен просачивания с применением САПР;

- математические модели процесса облицовывания ДСтП дубовым, буковым и ясеневым шпоном, отличающиеся получением зависимостей, которые учитывают влияние входных управляющих воздействий: давления прессования, температуры плит пресса и продолжительности отверждения клея на площадь клеепросачивания и прочность клеевого соединения.

Значимость для теории и практики. Приведенные теоретические исследования углубляют и расширяют теорию склеивания, вносят определенный вклад в деревообрабатывающую отрасль. Практическая ценность работы состоит в том, что разработанные технологические режимы позволяют получить качественное облицовочное покрытие при облицовывании щитовых деталей мебели тонким шпоном. В работе предложены рекомендации по технологии облицовывания ДСтП тонким шпоном. Полученные результаты подтверждают возможность использования более тонкого шпона в производстве мебели, что позволит значительно сэкономить дефицитное сырье.

Положения, выносимые на защиту:

- модель физико-химических процессов, протекающих при облицовывании ДСтП строганым шпоном;

- аналитические зависимости для расчета оптимального удельного расхода клея при облицовывании ДСтП строганым шпоном;

- математические модели в виде уравнений регрессии 2-го порядка, отражающие зависимость относительной площади клеепросачивания и прочности клеевого соединения от параметров режима облицовывания;

- оптимальные технологические режимы облицовывания ДСтП тонким строганым шпоном из дуба, бука и ясеня.

Достоверность. Достоверность результатов исследований подтверждена применением стандартизированных методик, использованием для математической обработки результатов экспериментальных исследований стандартных математических пакетов ЭВМ, адекватностью полученных математических моделей, относительной погрешностью результатов экспериментов, не превышающей 5 %, результатами производственных испытаний, экономической эффективностью от внедрения тонкого шпона толщиной 0,4 мм в производстве щитовых деталей мебели.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на научно-технических семинарах ВГЛТА; на ежегодных научно-практических конференциях ВГЛТА 2003 - 2005 гг.; на международной научно-практической конференции, посвященной 50-летию лесоинженерного факультета «Технологии, машины и производство лесного комплекса будущего» (г. Воронеж, 2004 г.); на всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Интеграция науки, образования и производства для развития лесного хозяйства и лесопромышленного комплекса» (г. Воронеж, 2004 г.).

Публикации. По результатам научных исследований опубликовано 8 печатных работ, из которых 5 в соавторстве.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, общих выводов и рекомендаций, библиографического списка и прило-

жений. Общий объем работы изложен на 136 страницах машинописного текста и содержит 35 рисунков, 24 таблиц, 7 приложений на 13 страницах, библиографический список включает 90 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследования, изложена научная новизна и практическая значимость работы, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе представлен анализ состояния производства и применения тонкого строганого шпона, приведен обзор ранее проводимых исследований по облицовыванию щитовых деталей мебели тонким шпоном.

В 1976 году УкрНИИМОДом предложен технологический режим облицовывания ДСтП строганым шпоном толщиной 0,4...0,8 мм в многопролетном прессе с t использованием карбамидоформальдегидных смол МФ-17 и М-70. Однако в настоящее время смола МФ-17 не производится, смола М-70 не применяется для горячего облицовывания в силу ее ограниченной жизнеспособности. Облицовывание щитовых деталей осуществляется с применением клея на основе карбамидофор-мальдегидной смолы КФ-Ж в однопролетных гидравлических прессах с обогреваемыми плитами в силу их значительных преимуществ. Поэтому разработанный режим не подходит к современному мебельному производству. Кроме того, режимом предусмотрена предварительная подсушка клеевого слоя, что требует дополнительных площадей и удлиняет производственный цикл.

В 1979 году B.C. Мурзиным и С.Н. Зигельбоймом было исследовано влияние режимов облицовывания и рецептуры клеевых составов на клеепросачивание. В работе использовались клеевые составы на основе карбамидоформальдегидных смол марок УКС, Ml9-62 и КС-68, которые в настоящее время также не производятся.

Данг Динь Боем (1989 г.) проводились исследования облицовывания тонким шпоном из березы и красного дерева, толщиной 0,2; 0,4 и 0,6 мм с применением клея на основе смолы КФ-Ж. В настоящее время применяется, в основном, шпон из дуба и бука, реже из ясеня, ореха, красного дерева, поэтому, прежде всего, необходимо исследовать возможность облицовывания тонким шпоном из этих пород. Древесина дуба отличается высокой плотностью и малой влагопроницаемостью, имеет широкое ядро (до 90 % от общего объема древесины) и сосуды, в значительной степени закупоренные тиллами. Учитывая эти особенности, данная порода также может использоваться для производства шпона толщиной 0,4 мм. ! Анализ проведенных работ показывает, что вопрос облицовывания тонким

шпоном полностью не изучен и требует дальнейших исследований. Разработка режимов облицовывания тонким шпоном применительно к современному мебельному ; производству является актуальным направлением исследований.

В соответствии с поставленной в работе целью, необходимо решить следующие задачи:

1. исследовать процесс проникновения клея в древесину шпона при облицовывании;

2. установить закономерности просачивания клея на лицевую поверхность облицовочного слоя;

3. определить расчетным путем количество клея, необходимое для облицовывания ДСтП строганым шпоном;

4. провести экспериментальные исследования и получить математические модели процесса облицовывания ДСтП тонким шпоном в виде уравнений регрессии;

5. провести многокритериальную оптимизацию с целью установления оптималь-

ных значений параметров режима облицовывания ДСтП тонким шпоном, исключающих просачивание клея и обеспечивающих требуемую прочность получаемого клеевого соединения;

6. разработать рекомендации по технологии облицовывания тонким строганым шпоном;

7. определить экономическую эффективность производства и использования для облицовывания щитовых деталей мебели тонкого шпона.

Вторая глава посвящена теоретической части исследований. Были исследованы физико-химические процессы, происходящие при облицовывании ДСтП строганым шпоном, определены основные факторы, влияющие на просачивание клея, и представлен расчет оптимального расхода клея.

С момента нанесения клея на поверхность ДСтП начинается его впитывание в основу за счет капиллярного давления. Интенсивность капиллярного движения жидкости определяется известным уравнением Пуазейля:

А

где — - объемная скорость впитывания; г, I- соответственно радиус и длина

¿г

капилляра; ц- вязкость пропитывающего раствора; ДР - перепад давления, вызывающий движение жидкости:

ДР = Р,-Р„-Р„ (2)

где Ра - давление силы тяжести; Р, — давление, вызываемое сопротивлением вытесняемого воздуха; Р, - капиллярное давление:

Рк = 2сг„ Созв/г, (3)

где <т„ - коэффициент поверхностного натяжения; в - угол смачивания.

При укладке листа шпона на поверхность ДСтП начинается процесс впитывания клея с поверхности плиты в шпон. С момента контакта лицевой поверхности шпона с горячей плитой пресса перемещение жидкости в шпоне согласно современной теории тепломассопереноса происходит уже под действием трех побудительных факторов: градиента влажности, градиента температуры и избыточного давления. При одновременном воздействии перечисленных факторов плотность потока влаги определится из выражения:

, йи , _<Л _ф ,,-у

РоА Ро А А' где а' — коэффициент влагопроводности; р0 — плотность абсолютно сухой древесины;

Ли с1и , ,

--градиент влажности; 5 ---термоградиентныи коэффициент;

А Л

— - температурный градиент; — - градиент давления; А А

В - коэффициент молярного переноса.

Как следует из приведенного выражения, направление действия градиента влажности и градиента температур противоположны друг другу. Градиенты влажности и избыточного давления способствуют просачиванию клея на лицевую поверхность шпона. При этом перепад давления, вызывающий движение жидкости, увеличивается на величину давления прессования Рпр и формула (2) приобретает вид:

АР = Рк-Рд-Рв+Рпр. (5)

Градиент температур, напротив, препятствует выходу клея на лицевую поверхность.

Как следует из приведенных выше уравнений, важнейшим показателем физических свойств древесины, определяющим интенсивность тепломассопереноса является коэффициент влагопроводности, величина которого зависит от температуры, породы древесины, направления потока влаги относительно волокон. Наибольшее влияние на коэффициент влагопроводности оказывает температура и направление потока влаги относительно волокон, поэтому повышение температуры плит пресса при облицовывании может рассматриваться как один из возможных путей предотвращения просачивания клея на лицевую поверхность шпона.

Сосуды редко проходят в стволе дерева строго вертикально, поэтому при строгании шпона стенки сосудов, как правило, перерезаются. Диаметр крупных сосудов находится в пределах 0,2., .0,4 мм, что вполне сопоставимо с толщиной шпона (0,4...О,б мм), поэтому по толщине шпона неизбежно будут появляться сквозные проходы, через которые при определенных условиях жидкий клей будет выдавливаться на лицевую поверхность (рисунок 1). С уменьшением толщины шпона вероятность просачивания клея возрастает.

1 - плита пресса; 2 - клей, выдавливаемый на лицевую поверхность; 3 - сквозные сосуды; 4 — несквозные сосуды; 5 - шпон; 6 - клеевая прослойка; 7 - клей, впитавшийся в основу; 8 — древесностружечная плита. Рисунок 1 - Модель поверхности древесностружечной плиты, облицованной шпоном в момент прессования Процесс облицовывания происходит при высоких температурах, в результате чего консистенция клея изменяется. При нанесении клея на основу он находится в жидком состоянии, а затем в результате реакции поликонденсации, вызванной воздействием отвердителя и высокой температуры, постепенно переходит в твердое состояние. Естественно предположить, что чем дольше клей находится в жидком состоянии, тем больше вероятность просачивания его на лицевую поверхность.

Таким образом, следует вывод, что интенсивность капиллярного движения и скорость отверждения клея должны находиться в определенном соотношении. Если исходить из предположения, что в экстремальном случае наименьшая длина капилляра будет равна толщине шпона, то условие, обеспечивающее исключение выхода клея на лицевую поверхность, будет выглядеть следующим о_бразом:

(6)

и

где тотд - продолжительность отверждения клея; Ь - толщина шпона; и - скорость движения жидкости по капиллярам.

Из приведенного условия следует, что минимальная толщина шпона, предназначенного для облицовывания должна составлять ктп > т^и. (7)

Продолжительность отверждения клея зависит от марки смолы, количества вводимого отвердителя и температуры плит пресса.

Скорость и интенсивность движения жидкости по капиллярам согласно уравнению Пуазейля и современной теории тегаюмассопереноса зависит от размеров капилляров, давления прессования, вязкости клея, количества влаги, температуры плит пресса, породы древесины, направления потока жидкости.

Таким образом, можно прийти к выводу, что минимальная толщина шпона при облицовывании теснейшим образом связана с режимом облицовывания, изменяя параметры которого можно уменьшить толщину шпона, и, следовательно, сократить расход сырья при его изготовлении.

Из приведенного анализа происходящих при облицовывании физико-химических процессов следует, что на степень просачивания клея оказывают наиболее существенное влияние влажность шпона, порода древесины, поскольку она определяет размеры капилляров и пористость, продолжительность отверждения клея, вязкость клея, количество наносимого клея, температура плит пресса, давление прессования, толщина шпона.

Количество клея, выдавливаемого на лицевую поверхность, определяется из соотношения: Й», = С? - б,, - ~ 0„, (8)

где 0 - количество наносимого клея; ()вп - количество клея, впитываемого в основу за время от момента нанесения клея до его отверждения; Qm - количество клея, заключенного в клеевой прослойке между основой и шпоном; £>п — количество клея, заполнившего поры облицовочного шпона.

Для исключения просачивания клея должно выполняться условие:

(9)

От-УРн> (10)

где рк - плотность клея в жидком состоянии; V - объем клея, впитавшегося в основу, определяется из уравнения Пуазейля:

К = ^[ДР(г1+г2) + ДРг3]^, (11)

где г,, г2 - продолжительность соответственно открытой и закрытой выдержки; т3 - продолжительность отверждения клея; РК - контурная площадь образца; пк -количество капилляров, приходящихся на единицу площади образца.

Количество клея, заключенного в клеевой прослойке между основой и шпоном зависит от шероховатости поверхности основы и облицовочного шпона, а также от степени деформирования выступов неровностей поверхности при воздействии давления прессования: (Ц)кп =Утрк, (12)

Я V Я V

где Укп - объем клеевой прослойки: Ут = Рккд{ + °), (13)

где кд - коэффициент, учитывающий деформацию выступов поверхностей основы и облицовочного шпона, и зависящий от давления прессования и модулей упругости основы и шпона; Яттах и Ятпахо - параметры шероховатости поверхности

шпона и основы соответственно; v и va — параметры кривых опорных поверхностей шпона и основы соответственно.

Количество клея, заполнившего поры облицовочного шпона зависит от возду-хоемкости древесины Bw, из которой изготовлен шпон:

Я„=р-/>'.(— + -^-)]Ю0, (14)

Рй, 100 ре

где р w - парциальная плотность древесины; р^ - плотность древесинного вещества; рв - плотность воды; W - влажность древесины.

Объем полостей в шпоне, заполняемых клеем определится из выражения:

100 рдв 100р.

где h - толщина шпона.

Количество клея, заполнившего поры облицовочного шпона составит:

Qn-VnPK- (16)

Оптимальный удельный расход клея, обеспечивающий требуемую прочность склеивания и исключающий клеепросачивание, может быть представлен уравнением:

Приведенное уравнение носит теоретический характер и пока не может быть использовано для расчета норм расхода клея, так как отдельные параметры, входящие в уравнение еще не достаточно изучены. Например, отсутствуют данные о капиллярной структуре поверхности древесностружечных плит, о характере деформации выступов микронеровностей поверхностей плиты и шпона при их контактировании в процессе запрессовки. Эти и другие факторы подлежат дальнейшему изучению.

В третьей главе приводятся методики исследований при решении поставленных задач. В работе использовались стандартные методики, а также предложенная нами методика определения площади клеепросачивания с применением САПР Solid Works®.

Согласно этому методу при прессовании между плитой пресса и образцом помещался промежуточный слой из бумаги. Бумага местами с просочившимся клеем приклеивалась к шпону, и после удаления не приклеенной бумаги обозначала участки с выступившим клеем. Затем исследуемая поверхность образцов сканировалась, обрабатывалась с помощью графического редактора, так чтобы размер изображения совпадал с размером поверхности образца. Полученное изображение импортировалось в Solid Works® и использовалось в качестве фона для построения эскиза основания трехмерной модели. В режиме «Эскиз» строились контуры модели и при помощи команды «Сплайн» (кусочно-непрерывный интерполяционный многочлен) выделялись участки с просочившимся клеем (рис. 2а). После завершения операции командой «Вытянуть-основание» получали трехмерную модель (рис. 26). Затем автоматически определялась площадь полученной поверхности модели при помощи команды «Измерить» с применением сплайн-интерполяции и общая площадь просачивания как разница площади поверхности образца и полученной модели.

а)

6)

а) - изображение, полученное со сканера; б) - Трехмерная модель для определения относительной площади просачивания (изометрия) Рисунок 2 - Исследуемая поверхность образца

Предел прочности клеевого соединения определялся при неравномерном отрыве согласно ГОСТ 15867-79.

Четвертая глава посвящена экспериментальной части исследований. На первом этапе реализовывалась матрица униформ-рототабельного плана (УРГТ) из 20 опытов для трех варьируемых факторов - давления прессования р, температуры плит пресса / и продолжительности отверждения клея готв. Образцы плит плотностью 700 кг/м3 с мелкоструктурной поверхностью облицовывались в однопролетном лабораторном прессе с применением клея на основе смолы КФ-Ж вязкостью 45 с по ВЗ-246 при £=20±0,5 "С шпоном из древесины дуба, бука и ясеня толщиной 0,4мм. Давление прессования варьировалось в пределах 0Д...1 МПа, температура плит пресса 100...160°С, продолжительность отверждения клея 60... 120с. Количество наносимого клея составляло 140г/м2, продолжительность прессования 60 с. Критерием оптимизации служила площадь просачивания, отнесенная к площади образца и предел прочности клеевого соединения на неравномерный отрыв облицовочного слоя а.

В результате получены математические модели в виде уравнений регрессии 2-го порядка, адекватно описывающие влияние варьируемых факторов на значение выходных величин при облицовывании тонким шпоном: для дубового шпона = 0,060765 + 0,013463/>- 0,00084/ - 0,0000052гОТ1в + 0.058538/72 +

+ 0,0000033/2 + 0,0000026г0(п„2 - 0,00032/?/ + 0,000557ргоив - 0,0000018/тт для букового

$прос = 0,173081 - 0,12252/7 - 0,00208/ + 0,0021Згот„ + 0,228285р2 +

+ 0,0000113/2 + 0,0000086гот,2 +0,000105/7/+ 0,001467/?г-о(пв - 0,000022/та для шпона из ясеня

Я^с = -0,18166 + 0,459325/7 + 0,002094/ + 0,003046гои„ -0.113165/?2 -

— 0,0000132/2 - 0,0000024гот,2 + 0,000891/7/-0,00246/7ГОШ, + 0,0000016/г ои предел прочности клеевого соединения

о- = -1,23056 + 0,80205/? + 0,02559/ + 0,00364тоя, - 0,71587р2 -- 0.000087/2 - 0,000031тоям2 + 0,00424/7/

(18)

(19)

(20)

По полученным данным построены графики зависимости выходных величин от переменных факторов. На рисунке 3 представлены графики зависимости относительной площади клеепросачивания от варьируемых факторов при облицовывании строганым шпоном исследуемых пород.

Характер полученных данных обусловлен особенностями макроскопического строения древесины. У шпона из бука наблюдается однородное строение по всей ширине листа, однако из-за высокой влагопроницаемости и меньшей плотности процент просачивания выше, чем у дуба. У шпона из ясеня при строгании вследствие перерезания полых сосудов образуются перфорации в ранней зоне годичных слоев, так как крупные сосуды сосредоточены именно в ранней зоне. При прессовании по сквозным сосудам просачивается жидкий клей и на лицевой поверхности образуются сплошные смоляные пятна в ранней зоне годичных слоев.

б)

Ясень

ВV

ДО

р,ипI

но ее

0,25 0.2 0.15 0.1 0.05

В)

Ясень

Ву

Дуб

50 «0 70 ВО ВО 100 110 120

Рисунок 3 - Зависимость относительной площади просачивания: а) от давления прессования при /=130 °С, тотв=60 с; б) от температуры плит пресса прир= 0,3 МПа, готв=60 с; в) от продолжительности отверждения клея: 0,3 МПа, /=130 °С

Из рисунка 3 а видно, что при постоянном значении остальных факторов, повышение давления приводит к увеличению клеепросачивания. Создание давления выше 0,8 МПа приводит к почти сплошному просачиванию клея при использовании шпона из бука и ясеня.

Повышение температуры плит пресса способствует уменьшению степени просачивания, что объясняется нарастанием вязкости клея и ускорением процесса отверждения клея (рисунок 3 б). При облицовывании шпоном толщиной 0,4 мм луч-

шие результаты достигаются при температуре 135... 145 °С. Изменение температуры от 100 до 120 °С и выше 150 ° С не дает резкого снижения просачивания клея.

Процесс отверждения клея может опережать, совпадать или отставать во времени от процесса проникновения клеевого раствора в наружные слои облицовки. Поэтому степень просачивания клея зависит от соотношения скоростей процесса отверждения карбамидоформальдегидных клеев и их диффузии в древесину, Следовательно, чем быстрее отверждается клей, тем меньше будет его просачивание через облицовочный слой, что подтверждается рисунком 3 в.

С целью определения оптимальных значений технологических параметров, обеспечивающих требуемые показатели целевых функций, проведена многокритериальная оптимизация процесса облицовывания. Использовался метод свертки критериев. Вычислительная процедура нахождения экстремума единой аддитивной функции с вычислением значений оптимальных управляющих воздействий строилась по методу Гаусса-Зейделя с помощью ЭВМ. Для этого была составлена программа оптимизации на алгоритмическом языке СИ с помощью программы Visual С++.

В результате получены оптимальные значения варьируемых факторов, представленные в таблице 1 (п/п 1 - 3). При данных значениях параметров степень клее-просачивания составляет для шпона из дуба 1,3 %, из бука 9,8 %, из ясеня 17,2 %, предел прочности клеевого соединения соответственно 1.2,1.16 и 1.18 кН/см.

При полученных оптимальных значениях клеепросачивание при использовании шпона из ясеня превышает допустимое значение, составляющее 10 %. Для снижения клеепросачивания ниже допустимого были проведены экспериментальные исследования по снижению удельного расхода клея. На рисунке 4 представлена полученная зависимость степени клеепросачивания от удельного расхода клея. Установлено, что при расходе клея 130 г/м2 исключается клеепросачивание у шпона из дуба, при расходе до 110 г/м2для шпона из ясеня составляет 8,6...9,3 %, что вполне сопоставимо с допустимым значением.

ц

02 018

0.16 0U 012 01 0.08 от о,т 0,02

ОХ ЮО 1Ю 120 130 НО ße/м'

Рисунок 4 - Зависимость относительной площади клеепросачивания для шпона исследуемых пород от удельного расхода клея на основе смолы КФ-Ж (р=0,4 МПа, /=145 °С, т^ =60 с, вязкость клея 45 с)

С учетом корректировки расхода клея, установленные технологические режимы облицовывания тонким шпоном исследуемых пород представлены в таблице 1. Из полученных значений следует, что расход клея менее 100 г/м2 при данных режи-

У

/

Ясень /

/

/

/

бук /

№

мах применять нецелесообразно, так как происходит снижение предела прочности ниже регламентированного ГОСТ 16371-93 значения, составляющего для шпона толщиной 0,4 мм 1,0 кН/см.

Таблица 1 - Оптимальные режимы облицовывания ДСтП строганым шпоном толщи-

ной 0,4 мм в однопролетном прессе с использованием клея на основе смолы КФ-Ж

№ п/п Наименование параметра Значение для по] роды:

дуб бук ясень

1 Давление прессования, МПа 0,4 0,35 0,35

2 Температура плит пресса, °С 135 140 145

3 Продолжительность отвержения клея при 100°С, не более, с 60 60 60

4 Условная вязкость клея при 1г=20±0,5оС по ВЗ-246 С0СОПЛа=6 мм, с 40...45 40...45 40...45

5 Удельный расход клея, г/м^ 130 110 100

6 Выдержка под давлением, с 60 60 60

Наименование показателя

1 Степень клеепросачивания, % 0 2,5 8,5

2 Предел прочности клеевого соединения, кН/см 1,2 1,07 1,0

Полученные значения параметров режима облицовывания тонким шпоном имеют отличия от значений, установленных типовым режимом облицовывания шпоном традиционной толщины. В частности, уменьшилось давление прессования, составляющее по типовому режиму 0,5...0,8 МПа, и удельный расход клея, составляющий по типовому режиму 130... 140 г/м2, увеличилась температура плит пресса, составляющая по типовому режиму 120. ..130 °С.

Разработанные технологические режимы могут быть использованы для облицовывания тонким шпоном ряда лиственных пород. Использование того или иного режима должно осуществляться с учетом анатомического строения и физико-механических свойств древесины. Для шпона из красного дерева средней плотности приемлем режим, рекомендуемый для ясеневого шпона, степень просачивания составляет 3,7 %, что ниже допустимого значения.

Производственные испытания, проводимые в условиях ОАО ХК «Мебель Черноземья», подтвердили эффективность полученных оптимальных значений параметров режима облицовывания.

По результатам экспериментальных и производственных испытаний были разработаны рекомендации по технологии облицовывания ДСтП тонким строганым шпоном:

- для облицовывания тонким шпоном из кольцесосудистых пород использовать только радиальный шпон;

- применять ДСтП с мелкоструктурной поверхностью марки П-А 1 или 2 сорта;

- для снижения разнотолщинности и обеспечения регламентированной шероховатости поверхности, необходимо применять калибрование деталей по толщине на калибровально- шлифовальных линиях;

- разнотолщинность ДСтП после калибрования не должна превышать ±0,1 мм;

- шероховатость поверхности облицовываемых деталей должна составлять не более 32 мкм, поверхность шпона должна соответствовать ГОСТ 2977-82;

- при ребросклеиваиии использовать более тонкую и равномерную по толщине клеевую нить. Толщина нити не должна превышать 0,3 мм. Предпочтительным является способ стыковки на гладкую фугу;

- при облицовывании необходимо соблюдать параметры режимов, представленные в таблице 1. Для кольцесосудистых пород с открытыми сосудами необходимо использовать полученный режим для шпона из ясеня. Для мелкорассеянно-сосудистых - режим для шпона из бука. При использовании шпона из ореха применять полученный режим для дуба;

- производить точное дозирование и равномерное нанесение клеевого раствора на основу. Образование наплывов клея приводит к сплошному просачиванию;

- шлифование облицованных деталей производить за два прохода с применением шлифовальных шкурок: первое шлифование № 12-10, второе №8 при удельном давлении 0,03...0,05 кН/см2.

В пятой главе приведены расчеты экономической эффективности производства и использования строганого шпона толщиной 0,4 мм. При условии внедрения результатов исследований в производство может быть получен экономический эффект за счет снижения расхода сырья и себестоимости строганого шпона.

Расчеты технико-экономической эффективности, показали экономическую целесообразность использования тонкого шпона. Экономия сырья составляет 32 %. Себестоимость и цена продукции при производстве шпона толщиной 0,4 мм вместо 0,6 мм снижается на 17... 19 %. При переработке высвободившегося сырья при годовой программе 4 млн. м2 строганого шпона, дополнительная чистая прибыль составляет 2,6 млн. руб. При годовой потребности в строганом шпоне из дуба 150 тыс. м2 при использовании шпона толщиной 0,4 мм затраты на закупку сокращаются на 627 тыс. руб.

Общие выводы и рекомендации

1. Установлена принципиальная возможность сокращения расхода сырья ценных и твердолиственных пород на производство строганого шпона путем уменьшения его толщины с 0,6 мм до 0,4 мм.

2. Математически описаны процессы, протекающие при облицовывании ДСтП строганым шпоном, согласно современной теории тепломассопереноса и установлены факторы, оказывающие наибольшее влияние на степень просачивания. К ним относятся порода древесины, продолжительность отверждения клея, вязкость и количество наносимого клея; температура плит пресса, давление прессования, влажность и толщина шпона.

3. Предложены аналитические зависимости для расчета оптимального удельного расхода клея при облицовывании ДСтП строганым шпоном, обеспечивающего требуемую прочность приклеивания и исключающего клеепросачивание.

4. Предложен метод определения площади клеепросачивания с использованием промежуточного слоя при прессовании и применением САПР Solid Works®, позволяющий с высокой точностью определить площадь клеепросачивания.

5. Получены математические модели облицовывания ДСтП строганым шпоном толщиной 0,4 мм из древесины дуба, бука и ясеня в виде уравнений регрессии 2-го порядка. Уравнения определяют зависимость степени просачивания клея и прочности клеевого соединения от давления прессования, температуры плит пресса и продолжительности отверждения клея.

6. Получены оптимальные режимы, которые могут быть использованы для облицовывания ДСтП тонким шпоном ряда лиственных пород. Использование того

или иного режима должно осуществляться с учетом анатомического строения и физико-механических свойств древесины.

7. Разработанные технологические режимы облицовывания апробированы с положительным результатом в производственных условиях на ОАО ХК «Мебель Черноземья».

8. Разработаны рекомендации по технологии облицовывания ДСтП тонким строганым шпоном.

9. Технико-экономические расчеты подтвердили значительную экономию древесного сырья и снижение себестоимости строганого шпона при уменьшении его толщины. При изготовлении строганого шпона толщиной 0,4 мм вместо 0,6 мм экономия сырья составляет 32 %, себестоимость снижается на 17... 19 %.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Гальцева, И.М. К вопросу облицовывания древесностружечных плит тонким шпоном [Текст] / И.М. Гальцева, O.A. Ткачева // Лес. Наука. Молодежь. ВГЛТА 2002 : сб. материалов по итогам науч.-исслед. работы молодых ученых ВГЛТА за 2001 - 2002 гг. / ВГЛТА. - Воронеж, 2002. - С. 297-300

2. Гальцева, И.М. О влиянии технологических факторов на степень просачивания клея при облицовывании древесностружечных плит строганым шпоном [Текст] / И.М. Гальцева, A.A. Филонов, // Технологии, машины и производство лесного комплекса будущего : материалы Междунар. науч.-практич. конф., посвящ. 50-летию лесоинженер. фак. / ВГЛТА. - Воронеж, 2004. - С. 57-62

3. Филонов, A.A. Оптимизация расхода клея при облицовывании древесностружечных плит строганым шпоном [Текст] / A.A. Филонов, И.М. Гальцева, O.A. Ткачева // Технологии, машины и производство лесного комплекса будущего : материалы Междунар. науч.-практич. конф., посвящ. 50-летию лесоинженер. фак. / ВГЛТА. -Воронеж, 2004.-С. 118-121

4. Ткачева, O.A. Сравнение различных методов определения содержания свободного формальдегида в ДСтП [Текст] / O.A. Ткачева, A.A. Филонов, Ю.С. Боровик, И.М. Гальцева, // Технологии, машины и производство лесного комплекса будущего : материалы Междунар. науч.-практич. конф., посвящ. 50-летию лесоинженер. фак. / ВГЛТА. - Воронеж, 2004. - С. 220-223

5. Филонов, A.A. О рациональном использовании древесины в производстве сто-лярно-строительных и мебельных изделий [Текст] / A.A. Филонов И.М. Гальцева, // Интеграция науки, образования и производства для развития лесного хозяйства и ЛПК : материалы Всерос. науч.-практич. конф. с междунар. участием 28 - 30 июня 2004 г. / ВГУ. - Воронеж, 2004. - С. 306-308

6. Гальцева, И.М. Обоснование возможности применения строганого шпона толщиной 0,4 мм для облицовывания щитовых деталей мебели [Текст] / И.М. Гальцева // Технология и оборудование деревообработки вХХ1 веке : межвуз. сб. науч. тр. / ВГЛТА. - Воронеж, 2005. - Вып. 3. - С. 79-82.

7. Гальцева, И.М. Оптимизация параметров режима облицовывания тонким шпоном [Текст] / И.М. Гальцева // Дизайн и производство мебели. - 2005. - № 2 (7) -С. 44-47.

8. Гальцева, И.М. Пути рационального использования древесины ценных пород [Текст] / И.М. Гальцева // Проблемы и перспективы лесного комплекса : сб. ст. по материалам межвуз. науч.-практич. конф./ ВГЛТА. - Воронеж, 2005. - С. 74-79.

Просим принять участие в работе диссертационного совета Д 212. 034. 02 или прислать Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями по адресу: г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8, Ученому секретарю диссертационного совета.

Гальцева Ирина Михайловна

Разработка режимов облицовывания древесностружечных плит тонким шпоном

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 21.10.2005 г. Тираж 100 экз.

Заказ № 380. Объём 1 п.л. Усл. печ. л. 1,48. Уч.-изд.л. 0,93. Типографии ООО «Сатурн» 394087, Воронеж, ул. Ломоносова, 87.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Производство строганого шпона уменьшенной толщины. Пути рационального использования древесины ценных пород

1.2 Использование тонкого шпона в мебельной промышленности. Состояние исследований по облицовыванию ДСтП строганым шпоном

1.3 Выводы по главе

1.4 Цель и задачи исследований

ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ К ИССЛЕДУЕМОМУ ВОПРОСУ

2.1 Механизм проникновения клея в древесину шпона

2.2 Факторы, оказывающие влияние на просачивание клея. Расчет теоретического расхода клея

2.3 Выводы по главе

ГЛАВА 3 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА

3.1 Выбор исследуемых факторов и выходных параметров

3.2 Выбор регрессионной модели и плана эксперимента

3.3 Статистический анализ уравнения регрессии

3.4 Методика определения относительной площади клеепросачивания

3.5 Контроль входных параметров

3.6 Определение прочности клеевого соединения на неравномерный отрыв облицовочного материала

3.7 Многокритериальная оптимизация технологических параметров режима облицовывания

ГЛАВА 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 70 4.1 Построение математических моделей процесса облицовывания ДСтП строганым шпоном толщиной 0,4 мм

4.2 Результаты оптимизации параметров режима облицовывания

4.3 Исследование влияния удельного расхода и вязкости клеевого раствора на клеепросачивание

4.4 Результаты производственных экспериментов

4.5 Выводы по главе

ГЛАВА 5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТОНКОГО СТРОГАНОГО ШПОНА 105 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 113 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 116 ПРИЛОЖЕНИЯ:

Основным конструкционным материалом для производства мебели в настоящее время являются древесностружечные плиты (ДСтП), облицованные различными материалами. Для облицовывания используется широкий спектр облицовочных материалов, как натуральных, так и синтетических. Сюда относится натуральный и синтетический шпон, бумажно-слоистые пластики, рулонные пленки на бумажной основе, пропитанные синтетическими смолами, полимерные пленки на основе по-ливинилхлорида (ПВХ), акрил-бутадиен-стирола (АБС), полиолефинов (полиэтилена, полипропилена и др.), полимерные кромочные материалы. Помимо этого, ДСтП покрывают красками, эмалями, лаками.

Традиционным и наиболее ценным облицовочным материалом является строганый шпон из древесины ценных пород, который в настоящее время становится все более дефицитным. Синтетические облицовочные материалы в какой-то мере покрывают этот дефицит, однако о полноценной замене говорить не приходится, поскольку цвет и текстура натурального шпона неповторимы. Никакие имитации, даже самые лучшие, пока не в состоянии обеспечить такую же оригинальную и никогда не повторяющуюся красоту рисунка и неяркие, всегда приятные глазу переливы цвета.

Растущий спрос на мебель, облицованную натуральным шпоном, вызывает необходимость увеличения заготовок древесины ценных и твердых лиственных пород, запасы которых в значительной степени истощены, поэтому рациональное использование древесины этих пород становится одной из основных проблем деревообрабатывающей отрасли.

Одним из путей решения данной проблемы является уменьшение толщины шпона. В настоящее время для облицовывания деталей мебели используется строганый шпон толщиной 0,6 мм и более. Попытки использовать шпон пониженной толщины обычно наталкиваются на опасения мебельщиков, связывающих применение тонкого шпона с увеличением количества брака по причине просачивания клея на лицевую поверхность в процессе облицовывания. В то же время опытные исследования, проведенные в НПО «Севкавпроектмебель» и Воронежской государственной лесотехнической академии (ВГЛТА), свидетельствуют о том, что при избирательном подходе к различным древесным породам можно значительно сократить расход ценной древесины на производство строганого шпона за счет уменьшения его толщины [36,51].

Существующее в настоящее время оборудование для строгания шпона позволяет получать высококачественный шпон толщиной от 0,1 мм, а что касается режимов облицовывания, то их необходимо скорректировать для каждой породы древесины.

Цель работы. Разработать научно-обоснованные технологические режимы облицовывания ДСтП тонким шпоном из древесины различных пород, исключающие просачивание клея и обеспечивающие требуемую прочность клеевого соединения.

Объекты исследования. Объектом исследований является технология облицовывания ДСтП строганым шпоном.

Методика исследований. Исследования проводились на основе теоретического и экспериментального изучения процесса облицовывания ДСтП. Методика исследований соответствовала действующим ГОСТам в области деревообработки. Полученные данные обрабатывались методами математической статистики с использованием стандартных пакетов прикладных программ.

Научной новизной обладают:

- анализ механизма просачивания клея при облицовывании ДСтП строганым шпоном, отличающийся учетом воздействия вязкости клея, перепада давления, температурного градиента и градиента влажности на степень клеепросачивания;

- аналитические зависимости для расчета удельного расхода клея, отличающиеся учетом влияния параметров шероховатости поверхности и пористости основы и шпона на расход клея;

- метод определения площади клеепросачивания, отличающийся использованием промежуточного слоя между плитой пресса и поверхностью шпона при прессовании, позволяющий четко определить границы пятен просачивания с применением САПР;

- математические модели процесса облицовывания ДСтП дубовым, буковым и ясеневым шпоном, отличающиеся получением зависимостей, которые учитывают влияние входных управляющих воздействий: давления прессования, температуры плит пресса и продолжительности отверждения клея на площадь клеепросачивания и прочность клеевого соединения.

Значимость для теории и практики. Приведенные теоретические исследования углубляют и расширяют теорию склеивания, вносят определенный вклад в деревообрабатывающую отрасль. Практическая ценность работы состоит в том, что разработанные технологические режимы позволяют получить качественное облицовочное покрытие при облицовывании щитовых деталей мебели тонким шпоном. В работе предложены рекомендации по технологии облицовывания ДСтП тонким шпоном. Полученные результаты подтверждают возможность использования более тонкого шпона в производстве мебели, что позволит значительно сэкономить дефицитное сырье. ч

Положения, выносимые на защиту:

- модель физико-химических процессов, протекающих при облицовывании ДСтП строганым шпоном;

- аналитические зависимости для расчета оптимального удельного расхода клея при облицовывании ДСтП строганым шпоном;

- математические модели в виде уравнений регрессии 2-го порядка, отражающие зависимость относительной площади клеепросачивания и прочности клеевого соединения от параметров режима облицовывания;

- оптимальные технологические режимы облицовывания ДСтП тонким ч строганым шпоном из дуба, бука и ясеня.

Достоверность. Достоверность результатов исследований подтверждена при» менением стандартизированных методик, использованием для математической обработки результатов экспериментальных исследований стандартных математических пакетов ЭВМ, адекватностью полученных математических моделей, относительной погрешностью результатов экспериментов, не превышающей 5%, результатами производственных испытаний щитовых деталей из ДСтП, облицованной строганым шпоном толщиной 0,4 мм, экономической эффективностью от внедрения тонкого шпона в производстве щитовых деталей мебели.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались:

- на научно-технических семинарах кафедр древесиноведения и механической технологии древесины ВГЛТА;

- на ежегодных научно-практических конференциях ВГЛТА 2003-2005 гг.;

- на международной научно-практической конференции, посвященной 50тлетию лесоинженерного факультета «Технологии, машины и производство лесного комплекса будущего» (г. Воронеж, 2004 г.); - на всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Интеграция науки, образования и производства для развития лесного хозяйства и лесопромышленного комплекса» (г. Воронеж, 2004 г.).

Публикации. По результатам научных исследований опубликовано 8 печатных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов и рекомендаций, библиографического списка и приложений. Общий объем работы изложен на 136 страницах машинописного текста и содержит 35 рисунков, 24 таблиц, 7 приложений на 13 страницах, библиографический список включает 90 наименований.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Установлена принципиальная возможность сокращения расхода сырья ценных и твердолиственных пород на производство строганого шпона путем уменьшения его толщины с 0,6 мм до 0,4 мм.

2. Математически описаны процессы, протекающие при облицовывании ДСтП строганым шпоном согласно современной теории тепломассопереноса, и установлены факторы, оказывающие наибольшее влияние на степень просачивания. К ним относятся порода древесины, продолжительность отверждения клея, вязкость и количество наносимого клея; температура плит пресса, давление прессования, влажность и толщина шпона.

3. Предложены аналитические зависимости для расчета оптимального удельного расхода клея при облицовывании ДСтП строганым шпоном, обеспечивающего требуемую прочность приклеивания и исключающего клеепросачивание.

4. Предложен метод определения площади клеепросачивания с использованием промежуточного слоя при прессовании и применением САПР Solid Works®, позволяющий с высокой точностью определить площадь клеепросачивания.

5. Получены математические модели облицовывания ДСтП строганым шпоном толщиной 0,4 мм из древесины дуба, бука и ясеня в виде уравнений регрессии .2-го порядка. Уравнения определяют зависимость степени просачивания клея и прочности клеевого соединения от давления прессования, температуры плит пресса и продолжительности отверждения клея. 6. Получены оптимальные режимы, Которые могут быть использованы для облицовывания ДСтП тонким шпоном ряда лиственных пород. Использование того или иного режима должно осуществляться с учетом анатомического строения и физико-механических свойств древесины.

7. Разработанные технологические режимы облицовывания апробированы с положительным результатом в производственных условиях на ОАО ХК «Мебель Черноземья». N

8. Технико-экономические расчеты подтвердили значительную экономию древесного сырья и снижение себестоимости строганого шпона при уменьшении его толщины. При изготовлении строганого шпона толщиной 0,4 мм вместо 0,6 мм экономия сырья составляет 32 %, себестоимость снижается на 17. 19 %.

По результатам исследований и производственных испытаний в работе определены следующие рекомендации по технологии облицовывания ДСтП тонким строганым шпоном:

- для облицовывания щитовых деталей тонким шпоном из кольцесосуди-стых пород необходимо использовать только радиальный шпон;

- необходимо применять ДСтП с мелкоструктурной поверхностью марки П-А 1 или 2 сорта;

- выполнение всех технологических операций должно осуществляться с точным соблюдением параметров режима;

- согласно ГОСТ 10632-89 отклонения по толщине при изготовлении ДСтП составляют ±0,3 мм. При таких отклонениях в процессе облицовывания возникает неравномерность распределения давления по поверхности деталей и приводит к образованию сплошных смоляных пятен на поверхности облицовочного слоя. Для снижения разнотолщинности и обеспечения регламентированной шероховатости поверхности, необходимо производить калибрование деталей по толщине на ка-либровально-шлифовальных линиях;

- разнотолщинность ДСтП после калибрования не должна превышать ±0,1 мм. Как показали исследования, это вполне можно осуществить на современном оборудовании;

- шероховатость поверхности облицовываемых деталей должна составлять не более Rfflmax=32 мкм, поверхность шпона должна соответствовать ГОСТ 2977-82;

- при ребросклеивании необходимо использовать более тонкую и равномерную по толщине клеевую нить. Толщина нити не должна превышать 0,3 мм. Предпочтительным является способ стыковки на гладкую фугу;

- при облицовывании необходимо соблюдать параметры режима, представленные в таблице 4.11. Для кольцесосудистых пород с открытыми сосудами необходимо использовать режим, рекомендуемый для шпона из ясеня. Для мелкорассеянно-сосудистых - режим для шпона из бука. При использовании шпона из ореха, древесина которого обладает низкой влагопроницаемостью, необходимо применять режим, рекомендуемый для шпона из дуба;

- необходимо производить точное дозирование и равномерное нанесение клеевого раствора на основу. Образование наплывов клея приводят к сплошному просачиванию даже при использовании шпона 0,6 мм; !

- шлифование производить за два прохода с применением шлифовальных шкурок: первое шлифование № 12-10, второе №8 при удельном давлении 0,03.0,05 кгс/см2.

1. А.с. 289913, кл. В 27 К 1/00. Способ прогрева древесного сырья Текст. /

2. A.П. Комиссаров. 1275705/29-33 •; заяв. .07.10.68 ; опубл. 22.12.70, Бюл.№2. - 2 с.

3. А.с. 326053, кл. В 27 d 1/00. Способ склеивания древесины Текст. / А.Л. Кипнис, А.А. Семеновский, Ю.Г. Смольянинов, А.Г. Яхно, Н.В. Колодезева (СССР). 1427502/29-33 ; заяв. 13.04.70 ; опубл. 19.01.72, Бюл.№4. -3 с.

4. А.с. 338371, кл. В 27 К 5/00. Способ обработки древесины Текст. / А.П. Комиссаров. 1499994/29-33 ; заяв. 20.11.70 ; опубл. 15.05.72, Бюл.№16. -2 с.

5. А.с. 395255, кл. В.27 d 3/04. Установка для сушки шпона Текст. / В.М. Проданенко, A.M. Петровский, И.Д. Борисюк, Г.В. Билецкий, B.C. Коваль, И.А. Ка-нашкин (СССР). -№ 1741365/29-33 ; заявл. 25.01.72 ; опубл.;28.08.73, Бюл. №35. 2 с.

6. А.с. 495206, кл. В 27 L '5/06. Горизонтальный фанерострогальный станок Текст. / А.П. Комиссаров. 1968057/30-15 ; заяв. 19.10.73 ; опубл. 15.12.75, Бюл.№46. - 2 с.

7. А.с. 918096, кл. В 27 D 1/00. Способ изготовления шпона Текст. / В.М. Проданенко, Л.М. Гук, Г.И. Гарасевич, С.В. Рудницкий (СССР). 2808408/29-15 ; заяв. 08.08.79 ; опубл. 07.04.82, Бюл.№13. - 2 с.

8. А.с. 1139625, кл. В 27 D 1/04, В 27 L 5/00. Способ изготовления облицованных щитов Текст. / А.Н. Кириллов, А.И. Глотов (СССР). 3599534/29-15 ; заяв. 03.06.83; опубл. 15.02.85, Бюл,№6.-3 с. ' ; .

9. А.с. 1475785, кл. В 27 D 1/00. Способ изготовления рулонного облицовочного материала Текст. / А.Л. Барташевич, А.А. Куцак, В.Д. Богуш (СССР). -4168468/29-15 ; заяв. 25.12.86 ; опубл. 30.04.89, Бюл.№16. -2 с.

10. Азаров, В.И. Технология связующих и полимерных материалов Текст. /

11. B. И. Азаров, В.Е. Цветков. М.: Лесн. пром-сть. 1985. - 216 с.

12. Баженов, В.А. Проницаемость древесины жидкостями и ее практическое значение Текст. / В.А. Баженов. М., Изд-во Акад. Наук СССР 1952. - 84 с.

13. Барташевич, А.А Об оптимальной толщине строганого шпона из сосны Текст. / А.А Барташевич, Е.Г.- Минеева, Т.В. Игнатенко //Деревообраб. пром-сть.1995.-№5.-С. 16-18.

14. Бердников, В.И. Изготовление и применение строганого шпона пониженных толщин Текст. / В.И. Бердников, B.C. Жигунов // Деревообраб. пром-сть. -1984.-№4.-С. 22.

15. Бёме, П Промышленная отделка поверхностей' плитных материалов из древесины Текст. / П. Бёме. —:М. : Лесн. пром-сть. 1984. 168 с.

16. Бобров, В.А. Справочник по деревообработке Текст. / В.А. Бобров. -Ростов н/Д., Феникс. 2003. 320 с.

17. Боровиков, A.M. Справочник по древесине Текст. / A.M. Боровиков, Б.Н. Уголев. М.: Лесн. пром-сть. М., 1989. - 296 с.

18. Буглай, Б.М. Технология отделки древесины Текст. : учеб. для вузов / Б.М. Буглай. М.: Лесн. пром-сть 1973. - 304 с.

19. Бухтияров, В.П. Технология производства мебели Текст. : учеб. для техникумов / В.П. Бухтияров. М. : Лесн. пром-сть 1987. - 264 с.

20. Бухтияров, В.П. Технология изделий из древесины Текст. : учеб. для вузов / В.П. Бухтияров, Н.А. Гончаров М.: Лесн. пром-сть 1985. - 408 с.

21. Ванин, С.И. Таблицы физических и механических свойств древесины древесных пород СССР Текст. / С.И. Ванин М.Л.: Гослесбум'издат 1934. - 256 с.

22. Гальцева, И.М. Оптимизация параметров режима облицовывания тонким шпоном Текст. / И.М. Гальцева // Дизайн и производство мебели. 2005. - № 2 (7) - С. 44-47.

23. Гальцева, И.М. Пути рационального использования древесины ценных пород Текст. / И.М. Гальцева // Проблемы и перспективы лесного комплекса : сб. ст. по материалам межвуз. науч.-практич. конф./ ВГЛТА. Воронеж, 2005. - С. 74-79.

24. Гарин, В.А. Технология изделий из древесины Текст. /-В.А. Гарин, Н.А. Михайлов ; Воронеж.: ВГУ 1985. — 224 с.

25. Гончаров, И.А. Технология изделий из древесины Текст. : учеб. для вузов / И.А. Гончаров, Ю.В. Башинский, Б.М. Буглай ; М.: Лесн. пром-сть 1990. 528 с.

26. ГОСТ 14231 88. Смолы карбамидоформальдегидные. Технические условия Текст. - Введ. 1989-01-07 - М.: Изд-во стандартов, 1982. - 22 с.

27. ГОСТ 15867 79. Детали и изделия из древесины и древесных материалов. Метод определения прочности клеевого соединения на неравномерный отрыв облицовочных материалов Текст. - Введ. 1980-01-07 — М.: Изд-во стандартов, 1979. - 6 с. ; . ' : •

28. ГОСТ 16371 93 Мебель. Общие технические условия Текст. - Введ. 1995-01-01 -М.: Изд-во стандартов, 1993. - 34 с.

29. ГОСТ 2977 82. Шпон строганый. Технические условия Текст. - Введ. 1983-01-01 -М.: Изд-во стандартов, 1982. - 8 с.

30. ГОСТ 10632 89. Плиты древесностружечные. Технические условия Текст. - Введ. 1990-01-01 - М.: Изд-во стандартов, 1989. - 14 с.

31. Грибенчикова, А. В. Материаловедение в производстве древесных плит и пластиков Текст. / А. В. Грибенчикова. М.: Лесн. пром-ть. - 1988. - 120 с.

32. Данг Динь Бой-. Заготовка фанерных кряжей, выпуск тонкого шпона и облицовывание им деталей из ДСтП Текст. : дис. . канд. техн. наук : 05.21.01, 05.21.05/Данг Динь Бой. Воронеж, 1989- 170 с. - Библиогр.: с. 139-147.

33. Доронин, Ю.Г. Синтетические смолы в деревообработке Текст. / Ю.Г. Доронин, С.Н. Мирошниченко, М.М. Свиткина; М.: Лесн. пром-сть, 1968. — 224 с.

34. Дрейер, Георг. Учение о прочности и упругости'Текст. У Георг Дрейер. -М. : Машиностроение, 1964. -416 с.

35. Зигельбойм, С.Н. Разработать и внедрить технологию изготовления мебельных деталей с использованием натурального шпона уменьшенной толщины Текст. : заключ. отчет / С.Н. Зигельбойм. Воронеж, 1979. - 117 с

36. Кириллов, А.Н. Уплотненение строганого шпона Текст. / А.Н. Кириллов,

37. A.И. Глотов // Деревообраб. пром-сть. 1985. - №5. - С. 9-10.

38. Кириллов, А.Н. Уплотненный строганый шпон в производстве мебели Текст. / А.Н. Кириллов, А.И. Глотов // Деревообраб. пром-сть. 1985. -№12. - С. 5.

39. Комисаров, А.П. Повышение эффективности производства' строганого шпона Текст. : автореф. дис. . д-ра техн. наук : 05.21.05 / Комисаров, А.П. Воронеж, 2002. - 39 с.

40. Кондратьев, В.П. Синтетические клеи для древесных материалов Текст. /

41. B.П. Кондратьев, В.И. Кондращенко ; М.: Науч. мир 1984. - 520 с.

42. Куликов, В.А. Производство шпона из древесины тропических пород Текст. : обзор, информ. / В.А: Куликов [и др.] М., 1982. - 50 с. - (Плиты и фанера / ВНИПИЭИлеспром ; вып. 1:).

43. Куликов, В.А. Технология клееных материалов и плит Текст. : учеб. пособие / В.А. Куликов, А.Б. Чубов ; М.: Лесн. пром-ть. 1984. - 342 с.

44. Лобжанидзе, Э.И. Повышение эффективности производства строганого шпона Текст. / Э.И. Лобжанидзе // Деревообраб. пром-сть. 2000. - №5. - С. 24-25.

45. Лобжанидзе, Э.И. Повышение выхода строганого шпона восточного бука и уровня его качества Текст. / Э.И. Лобжанидзе [и др.] // Деревообраб. пром-сть. -2004.-№2.-С. 16-18.

46. Лыков, А.В. Теория сушки Текст. / А.В. Лыков.-М.: Энергия, 1968.-467 с.

47. Мареев, B.C. Экономика фанерного производства Текст. / B.C. Мареев, П.С. Шайтор ; М.: Лесн. пром-ть. 1986. - 192 с.

48. Машиностроение. Энциклопедия Текст. Т1 1. Математика. Инженерные расчеты. - М. : Машиностроение, 2003. - 992 с.

49. Москвитин, Н.И. Физико-химические основы склеивания и прилипания Текст. / Н.И. Москвитин. М. : Лесн. пром-ть, -1974. - 192 с.

50. Мурзин, B.C. Некоторые особенности технологии производства древесностружечных плит из древесины разных пород Текст. : дис. . канд. техн. наук / Мурзин B.C.-Воронеж, 1968.- 152 с.-Библиогр. : с. 143-152.

51. Мурзин, B.C. Особенности применения строганого шпона толщиной 0,4 мм. Текст. / B.C. Мурзин, G.H. Тыщенко П.В., Зигельбойм, Н.Г. Боброва // Деревообраб. пром-сть. 1981. - №4. - С. 7-8.•

52. Мурзин, B.C. Клеи и процесс склеивания древесины Текст. : учеб. пособие / B.C. Мурзин. Воронеж, лесотехн. ин-т. Воронеж, 1993. - 89 с.

53. Нормы расхода сырья и материалов в лесной и деревообрабатывающей промышленности Текст. : справочник / Н.А. Бур дин [и др.]. М. : Лесн. пром-ть, -1977.-336 с.

54. Оснач, Н.А. Проницаемость и проводимость древесины Текст. / Н.А. Ос-нач. М. : Лесн. пром-ть, - 1964. - 182 с.

55. Онищенко, З.А. Изготовление и применение тонкого строганого шпона Текст. / З.А. Онищенко, И.Д Борисюк ; М.: Лесн. пром-ть, 1976. - 39 с.

56. Отто, С.Е. Способы производства декоративного шпона в Японии Текст. : обзор, информ. / С.Е. Отто. М., 1989. - 36 с. - (Мебель / ВНИПИЭИлеспром ; вып. 10).

57. Петровский, B.C. Теория управления Текст. : учеб. пособие / B.C. Петровский ; ВГЛТА. Воронеж, 1998. - 166 с.

58. Пижурин, А.А. Исследование процессов деревообработки Текст. / А.А. Пижурин, М.С. Розенблит; М.: Лесн. пром-ть, 1984. - 232 с.

59. Пижурин, А.А. Основы моделирования и оптимизации процессов деревообработки Текст. : учеб. для вузов / А.А. Пижурин, М.С. Розенблит ; М. : Лесн. пром-ть.-1984.-232 с.

60. Птушко, Н.Г. Планирование себестоимости продукции деревообрабатывающих предприятий Текст. / Н.Г. Птушко. М. : Лесн. пром-ть. - 1970. - 39 с.

61. Разиньков, Е.М. Разработка эффективных технологий, материалов и изделий из древесины Текст. : заключ. отчет о НИР / Е.М. Разиньков ; ВГЛТА. Воронеж, 2000. - 125 с.. ,

62. Разуваев, К.П. Новый комплект оборудования для производства строганого шпона Текст. / К.П. Разуваев, Б.С. Жуков // Деревообраб. пром-сть. 1987. -№9. -С. 9-10.

63. Салов, Ю.Е. Повышение эффективности использования сырья в производстве строганого шпона Текст. : экспресс-информ. / Ю.Е. Салов. М., 1982. - 22 с. - (Плиты и фанера / ВНИПИЭИлеспром ; вып. 3).

64. Саргосян, А.Е. Сопротивление материалов, теории упругости и пластичности: основы теории с примерами расчетов Текст. / А.Е. Саргосян. М. : Высш. шк., - 2002. - 286 с.

65. Серговский, П.С. Гидротермическая обработка и консервирование древесины Текст. : учеб. для вузов / П.С. Серговский, А.И. Рассев ; М. : Лесн. пром-сть, 1987.-360 с.

66. Соколов А. Как работать со шпоном Текст. / Соколов А // Фабрика мебели. 2004. - №2. - С. 46-49.

67. Смирнов, К.А. Нормирование и рациональное использование материальных ресурсов Текст. : учеб. пособие для вузов f К.А. Смирнов. М. : Высш. шк., -1990.-304 с.

68. Состояние и тенденции развития мебельной промышленности РФ Текст. : аналитич. обзор. М., 2002. - 126 с. - (НИПИЭИлеспром).

69. Справочник мебельщика. Конструкции и функциональные размеры. Материалы. Технология производства Текст. / В.Е. Кузнецов [и др.]. М.: Лесн. пром-ть, 1985.-360 с.

70. Справочник мебельщика. Станки и инструменты. Организация производства и контроль качества Текст. / А.Ф. Алютин [и др.]. — М. : Лесн. пром-ть, 1985. — 371 с.

71. Справочник по производству фанеры Текст. / А.А. Веселов [и др.]. М. : Лесн. пром-ть, 1984. - 432 с.

72. Справочник экономиста деревообрабатывающей промышленностиi

73. Текст. / под ред. Б.И. Павлова. М.: Лесн. пром-ть, 1988. - 400 с.

74. Справочное пособие по производству фанеры Текст. / Ю.В. Васечкин [и др.]. М.: Экология, 1993. - 288 с.

75. Стерлин, Д.М. Контактная сушка шпона Текст. / Д.М. Стерлин. М.-Л. : Гослесбумиздат, 1952.- 120 с.

76. Стерлин, Д.М. Состояние и перспективы развития сушки шпона в фанерном производстве Текст. : обзор, информ. / Д.М. Стерлин. М., 1983. - 34 с. -(Плиты и фанера / ВНИПИЭИлеспром ; вып. 1).

77. Стерлин, Д.М. Сушка в производстве фанеры и древесностружечных плит Текст. / Д.М. Стерлин. М.: Лесн. пром-ть, 1977. - 384 с. '

78. Сум, Б.Д. Физико-химические основы смачивания и растекания Текст. / Б.Д. Сум, Ю.В. Горюнов. М.: Химия, 1976. - 236 с.

79. Темкина, Р.З. О факторах, влияющих на пробитие карбамидных клеев при фанеровании Текст. / Р.З. Темкина // Деревообраб. пром-сть. 1962. -№1. - С. 11-15.

80. Темкина, Р.З. Синтетические клеи в деревообработке Текст. / Р.З. Темкина. М.: Лесн. пром-ть, 1970. - 288 с.

81. Трифонова, Т. Дерево дает уроки композиции Текст. / Трифонова Т // Мебельщик. 2005.-№1.-С. 52-61.

82. Уголев, Б.Н. Древесиноведение с основами" лесного товароведения Текст. : учеб. для лесотехнич.' вузов / Б.Н. Уголев. М.: МГУЛ, 2001. —.340 с.

83. Филонов, А.А. Использование маломерной древесины в производстве паркетных щитов и точеных изделий Текст. : дис. . д-ра техн. наук : 05.21.05 / Филонов А.А. Воронеж, 1998. - 333 с. - Библиогр.: с. 277-292.

84. Филонов, А.А. О режиме облицовывания плит тонким шпоном Текст. / А.А. Филонов, Е.В. Чибисова, О.А. Чибисов // Деревообраб. пром-сть. 1985. - №2. -С. 11-12.

85. Фрейдин, А.С. Свойства и расчет адгезионных соединений Текст. / А.С. Фрейдин. М. : Химия, 1990. - 254 с. •

86. Харук, Е.В. Проницаемость древесины газами и жидкостями Текст. / Е.В. Харук. Новосибирск : Наука, -1976. - 190 с.

87. Харитонова, Г.А. Определение качества шпона красного дерева Текст. / Г.А. Харитонова, С.М. Чубукина /А Деревообраб. пром-сть. 1988. - №11. - С. 26-27.опытов Значения Y разность

88. Статистические характеристики Значение Примечание

89. Дисперсия воспроизводимости 9.667Е-09 F1=5

90. Дисперсия коэффициентов регрессии:1. ВО 1. В1, В2, ВЗ 1. В11, В22, ВЗЗ 1. В12, В13, В23 ' , ;

91. Дисперсия адекватности 3.1676Е-08

92. Критерий Фишера F (10, 5) 4.8 F2=10

93. Уравнение регрессии адекватно, т.к. отношение дисперсии адекватности к дисперсии вос-производимости равно 3.27678 и меньше критерия Фишера 4.8 опытов 'Значения Y разность

94. Статистические характеристики Значение Примечание

95. Дисперсия воспроизводимости 2.567Е-06 ' F1 =5

96. Дисперсия коэффициентов регрессии:1. ВО 4.2694Е-071. В1, В2, ВЗ 1.879Е-071. В11, В22, ВЗЗ 1.78Е-071. В12, В13, В23 3.2083Е-07

97. Дисперсия адекватности 6.1976Е-06

98. Критерий Фишера F (9, 5) 4.85 • F2=9

99. Уравнение регрессии адекватно, т.к. отношение дисперсии адекватности к дисперсии вос-производимости равно 2.4146 и меньше критерия Фишера 4.85 опытов Значения Y . разность

100. Статистические характеристики Значение Примечание

101. Дисперсия воспроизводимости ( 2.667E-Q7 F1=5

102. Дисперсия коэффициентов регрессии:1. ВО 4.4357Е-081. В1, В2, ВЗ 1.953Е-081. В11, В22, ВЗЗ 1.85Е-081. В12, В13, В23 З.ЗЗЗЗЕ-08

103. Дисперсия адекватности 2.938Е-07 F2=10

104. Критерий Фишера F (10, 5) 4.8

105. Уравнение регрессии адекватно, т.к. отношение дисперсии адекватности к дисперсии вос-производимости равно 1.10123 и меньше критерия Фишера 4.8 опытов Значения Y разность

106. Статистические характеристики Значение Примечание

107. Дисперсия воспроизводимости 3. Дисперсия коэффициентов регрессии: ВО 3.84Е-05 6.3875Е-06 F1=51. В1,В2,ВЗ 2.812Е-061. В11, В22, ВЗЗ 2.664Е-061. В12, В13, В23 4.8Е-05 •

108. Дисперсия адекватности 5. Критерий Фишера F (10, 5) 0.00012 4.95 F2=7

109. Уравнение регрессии адекватно, т.к. отношение дисперсии адекватности к дисперсии воспроизводимости равно 3.09823 и меньше критерия Фишера 4.95

110. Программа многокритериальной оптимизации параметров режима облицовыванияregression.cpp : Defines the entry point for the console application.include<stdafx.h>include<stdio.h>include<conio.h>include<math.h>include<stdlib.h>include<iostream.h>

111. Коэффициенты уравнений регрессииdouble ylb0,ylbl,ylb2,ylb3,ylbl I,ylb22,ylb33,ylbl2,ylbl3,ylb23; double y2b0,y2b 1 ,y2b2,y2b3 ,y2b 11 ,у2Ь22,у2ЬЗ3 ,y2b 12,у2Ь13 ,у2Ь23;

112. Ограничения на входные и выходные показатели процессаdouble xmin4.,xmax[4],x[4],xopt[4]; double у 1 minpr,y 1 maxpr,y2minpr,y2maxpr;

113. Вес выходных показателей yl,y2double 11,12;void main() {char work ='у'; < . .while(work = У){

114. Вывод значений входных показателей при которых yl достигает экстремума}printf("\n");printf("the are results: \n");printf("xoptl=%f\n", xoptl.);' printf("xopt2=%f\n", xopt[2]); printf("xopt3=%f\n", xopt[3]);

115. Значения yl и y2 в точке экстремумаprintf("ylmin=%f\n",ylmin); printf("y2max=%f\n",y2max);printf("input у for continue the job, n for not\n"); scanf("%s",&work); :• ! •

116. РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО1. ХОЛДИНГОВАЯ1. А Н И Я1. МЕБЕЛЬ ЧЕРНОЗЕМЬЯ

117. Утверждаю» Главный инженер ОАО X «Мебель Черноземья» Алешников В.В.2005 г.1. Акт внедренияот 1.06.2005 г

118. Облицовывание ДСтП производили в однопролетном прессе Diefenbacher при указанных выше значениях параметров режима. Продолжительность выдержки деталей под давлением составляла 60 с.

119. Ожидаемый годовой экономический эффект от использования строганоголшпона толщиной 0,4 мм при годовой потребности в шпоне 130 тыс м по ценам на 26 мая 2005 года составляет 543250,5 руб.1. Аспирантка I1. Главный тех!1. Инженер-тех Профессор В