автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.05, диссертация на тему:Улучшение акустических характеристик резонансной древесины

1 5 АВГ »

У1

ПРГ Л1С

РГБ ОД 1 5 АОГ 1994

УКРАТНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ Л1СОТЕХН1ЧНИЙ УН1ВЕРСИТЕТ

На правах рукопису

МЕРГЕЛЬ Степан Степанович

ПОЛ1ПШЕННЯ А^СТИЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК РЕЗОНАНСНО!ДЕРЕВИНИ

СПЕЦ1АЛЬН1СТЬ 05. 21. 05 — ТЕХНОЛОГ1Я 1 УСТАТКУВАННЯ ДЕРЕВООБРОБНИХ ВИРОБНИЦТВ, ДЕРЕВИНОЗНАВСТВО

АВТОРЕФЕРАТ

дисертацГ/ на здобуття паукового ступени кандидата техжчних наук

Львгв — 1994

Дйсертэфя £ рукописом

Робота аиконана на кафедр! технологи вироб1в з деревини УкраУнського державного лкотехжчного ужверситету

Науковий кер1вник — доктор техжчних наук, професор Ханик Я. М.

Науков1 кйнсультанти — кандидат техжчних наук, доцент Щибрик С.А. кандидат бюлог. наук, доцент Вштошв I. С.

Офщшш опоненти — доктор техжчних наук, професор Б1лей П.В. кандидат техжчних наук Зубик С. В.

Провщна установа — Льв1вський ПКТ1 «Лкдеревпром».

ц1ал1зовано! вчено/ ради К 068. 29. 02 в Укражському державному л1со-техжчному ужверситет1 за адресога: 29С057, м. Льв1в вул. Пушкша 103, зал заадань.

3 дисертац'|ею можна ознайомитися у б!блютец'| Укражського державного лкотехннного ужверситету за адресога: 290057, м. Льв1в вул. Пушкжа 101.

1994 р.

Вчений секретер спец1ал1зовано! вченоУ ради

Т. А. КОСОВСЬКИЙ.

ЗАГЛЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОВОТН

Актуальн1сть теми. Для виготовлення високояк!сних ,. музичних 1нструмент1в резонансну деревину п1ддають р1зним „ТвидаМ обробки, основною метою яких е полИшеняя М- акустичких характеристик. Практично заввдл дана мета досягаеться р1зними способами, голоеним чшюм ексграгуванням, при яких необх1дно враховуватп як зластиЕОст! деревини, так I II взаемод1ю з екстрагентом. 3 ц1е! точки зору де-ревина е складням (11олог1чним продуктом, ' на власти-еост! якого впдиьакть порода, м1сце 1 умови росту, мЮцерозтапу-вання зразка в стовбур! дерева та 1кп1 фактори.

•;днзм з персгтективних напрямк1в вдосконалення процесу ¡тол1п~ шення якост1 резонансно! деревини е !! екстрагування в орган1чних роз"1!НШ»ках при оптимальних режимних параметрах. В даний час в1д-сутн1 науково обгрунтован! -режщн1 параметра процесу екстрагуван-ння резонансно! деревини для виготовлення музичних .1нструмент1в, до стримуз вдосконалення !х варобництва 1 п1двищення якост! про-дукцП. Досл1дзанна даних питань 1 розробкэ обгрунгованих практач-них рекомендацЛй по* застосуванн» екстраговано! ' резонансно! деревини дозволить вирйити аятуальну проблему п1двищення якост1 музичних 1нструаднт1в, як1 включають. в себе резонуюч1 деки.

Мета роботи. Ыетон дисертацМно! робота в розроОка ефективного" способу. . пол1пшення акустичних характеристик резонансно? деревини для виробництва музичних 1нструмент1в шглхом ,1! екстрагування орган1чними розчинзшками.

Каткова новизна роботи. Встановлено теоретичн1 законом1рност1 масоосм1ну за умов процесу екстрагування деревини ' в середовияй' . орг?-?1чких розчинник!в та визначено режимн1 параметри процесу. ' Встановлено залежност1. акустичних показник!в деревини в1д м1ри И екстрагування 1 внесен! поправки, в в!дом1 фэрмули розрахунку акустичних Показник1в. Розроблэно. ориПнальн! методики досл!даення -процесу екстрагування. Отримано математичн! модел1, що дозвсляють . прогнозувати .результата екстрагування .в залежност1 в1д його ■ рекишшх пзраметр!в. •

".•■антична ц!нн1сть роботи. Полйшення акустичних- характерно- ' % тик деревини екстрагуванням суттево скорочуе тривал1сть процесу : екстрагування,. п1двицуе як1сть, понижув деф1цит резокансно! деревини. Запропонований 1 реап1зований '• метод. розрахунку конструктивних та технолоПчних параметров. досл1дно-промислово!

установки для . екстрагування деревищ. П1дтвердаена мождкв!сть процесу екстрагуваяня клеених- дек без втрати м!цност1.

Запршоновано спосЮ пол1пшення акустичник властивостей деревини. Практкчн! рекомендацП можуть оути використан1 на п1дприемствах по виготовленню музичнкх 1нструмент!в, а такой науково-проектними орган1зац!ямк.

0бгрунтован1сть £ достов!рн1сть виЪЙовк1в Ъ рвкомбндац1й п1дтверджуються узгоджешИстю теоретичних 1 екакеримэкталыйй досл1даень. Отрйман1 тесретичн! залекгост! не протир1чать э основными твердаенняки науки ! результатами роб!т 1шшх досл1дник1в. Досл1дження проводллиск в рамках осноенкх наярямк!в д!яльност! -Укра1нського державного л!сотехн!чного ун1верситету . Основн! ролокення х як! виносяться на захнет: • теоретичне обгрунтувашш дафузИ екстрактиьних речовин з деревини в середовищ! орган!чних -розчшнзк!Е;

- математичн! мэдел! зэлежност! к!лькост1 видобутих екстрактивних речовин в залежное?! в!д р!зних умов екстрагування;

- результати. досл1джень акустичних покэзннк1в та Ь. зв'язок з анатом1чною Судовою деревини 1 11 екстрактивними речовинамк;

- спосЮ пол1шення акустачних. показник1в деревини шляхом II екстрагування за доломогою орган1чних розчинник!в;

- метода присзсорення екстрагування деревини за умов створення ¿температурного град1ент8;'

- .реком&ндаиН по* екстрагуванню заготовок .дек музичних. 1нструмент1в в досл1дно-промислов1Е установи!.

Резл1ззи1я роОоти. Результати досл!якень' рекомендован! для ьикористакня у виробничих умоьах на Льв1вськ1® 'фабриц! музичних 1йструм?нт1в "Тремб1та".

Аяро0аи1я робота. Основа! положения 1 результате роОотк допоЕ1далися не науково-технгчнкх конферекц!ях: "Загнет 1 модиф!-. кец1я деревини, деревинозкаиство* /КиТв, УкрШШО. 1Э8С1/, неукоь:-тчтш •-иг?. УкрЫкськсчхз державного л1сотехнЗчногс университету /1Э83 - 1Э84 рр.;' 1 на координации!!» радЗ по сучасюк прсОдекл* дер-ьинознавстьэ. /Алма-Ата, Казахський с.-г. 1нетитут, 1982/.

ДисьртаШйна робота допов1далася, обговорювг.^ася та Сулв схвалена на розширеному зас!данн! кафедри технологи вироб1в з деревини УкрДЙТУ.

Пу0л1кап17. За матер1ьлаш дксертацИ дпубл!ковано 3 робота .1 отримано'1 евторське св!доцтво.

Структуре та об'т робота. Дисертац1Яна робота складазться 1з зступу, чотирьох роздШв, зэгальних висноьк!в I рексм9ндзц1й, списку кикористано! л1тератури, дай включав 76 нзйменувакь I восьми додаткШ, всього 133 сторШок. Основний матер1ал винладзно на 89 стсрХккэх машинописного тексту, включав 37 рксунк1в та 18 тзолиць.

ОСНОВНИЙ ЗУ1СТ РОБОТ'Л

В заггяьиЦ характ-^тас'птц! соСогл встановлен1 • актуалън1сть теми дис^ртацЦ, метя, иэуксва новизна та практична ц!нн1сть, .г-СгрунтсЕан1сть 1 достоз1рн!стъ вяснсбк1в 1 рекомендац1й, зауков! лолскення 1 результата, як! лжосяться яа ззхяст.

3 тсвечу гсязгл! нлведэний знал1глчш$ огляд осноених л1терзтурния д:керел, в яких :зав-эд?н1 результата досл!дтанъ процесу ^кстрагуг-акнн дерзтш.

АналХз ро51т, прясз'ячоних Еивчешю БЗавМОЗЕ'ЯЗК1в - м1ж пронесем екстрэгуъааня 1 акустичнкми злэставостями деревина, яка ннкористсвуеться " виготовлення дек музлчкнх 1нструмент1в, показав, цо дан! па: эти гграктошо не вивчалися.

Акусглчн! власглвост! резсггаас:ю£ деки, по твордккешга акад. М.М.Андре-зпя, зал'жть в1д эиатсм1чно1 Оудови дэревини 1 каЗгажено оц1нштьса зкуг.гшб?) константою вилрсм1нювзння. В рс<5от1 М.А.ГарОусовз винчено, до анатсм1чна будова суттчво вшивав на жустичл! характеристики конструкцШшя елемент1в мупичних 1нстру»г:-нт1в 1 крагим! е деки, виготовлен! з в1д1бранкх йряи'-ичройих ялтсгегих або ялпцвкп заготовок рад1ально! випклоеки, 3 >:с'отах Г.С.Корсакова вперив • навзден1 результата _ досл!дазнь акуст.гпих власттаостей клееного матер1алу 1з лущеного шпону (ялу_чн, Серези), як наЛСЯльп перспективного зам1нника резонансно! ялини.'

С-л1д 81дм1т1гш, -до до даного часу в!дсутн1 о<3'ективп1 покао'лики оцХвкы ,1дост1 деревиш як резонансного матер1алу. М.М.Андреев, а п1ан![уо 1 А.В.Римський-Корсаков встановшш, цо най01льш повно оц1няс звуковипрсм1нюючу здатн1сть деревшш уточнений показник экустично! константа випром1нення. Досл1даеннями Р.1лл9, Г.Янка вйвчено екстрагування деревинп водою, виночування в лукному середовищ1, сечовин! I вод! з 0актар1ям!. При доел!доениях Т.А.Макар'евою процесу склеювання з використанням високочастотного

. Б-

нагр1вання' було виявлено ваШлаення ахустичних характеристик склеено! деревини. В1дк1чене полШтення пояснввалося частковим видаденням смоли 2 деревини за рахунок И прогр!ву в пол! струм1Е високо! частота.-При цъому заф1ксован1 порушення в зон1 ранньо! деревини. 1.С.В1нтон1в, С.С.Мергель, С.А.Щибрик досл!дош спосЮ пол!лшення акустичних властивостей деревини шляхом екстрагування II в ацетон1.

Вузьке коло ро01т, присв'ячених дифузИ екстрактивних речовин. з деревини, . включав в себе результата експерименталышх досл1дкень, Без розкриття- фХзично!' сут! процес1в. Анал1тичний п1дх1д маз м1сце в роботах Г.А.Аксольрудв, А.Г.Касатк1на, В.А.Бвкеннова, е.В.Харук, 1.А.Стр1хи, ■ Я.М.Ханика. П.В.Б^я,. М.А.Оснача,. Б.С.Чуд!иова, П.С.Серговського та 1±шх досл!дник1в, ио рсзглядали теоретичн! аспекта руху р!дин по ' кап1лярах як в деревин!., так 1 в 1нших .каШлярночюристих т!лах.

Уявлвнвя про деревину як квп1лярно-пористе т!ло складно! анатом1чно! Оудови отримане при анал1з!/ ро01т Л.М.Перелиг1нз, А.А.Яценко-Хмельовського, Б.Н.Чуд1нова, ОЛ.Пслубояринова та 1ни.

Патентний пошук щодо питаннь- йдввдення якост1 резонансно! деревини, дозволив зробити висновок про недостяе вивченяя дано! проОлеми. В1дсутн1 теоретичн! досл1джэння масооом1нних процес1в дооування екстрактивних речоьлв з деревини б врахуванням П Анатом1чно! Оудови. ,Перспектиьнкм валрямком, який дозволить вир1шити задачу п1двищення якост! резонансно! -деревини Оез деструкцП аньтом1чнкх елемент!в, е И екстрагування в орган! чних розчинншшх. ■

результата досл1дкен1, пов'язаних г темою дано! робота:, показав, що для усп1шного екстрагування деревини у Б1дпоь1дяост1 з поставлено» метою неоох1дно ЕирИшти наступи! задач1:_ визначити осноан! ф!зичн1 законом!рност1 процесу екстрагування деревини; скласти методику експериментальних досл1джень; досл1дитк вплив параметр!в продесу екстрагування на акустичн! характеристики деревини; дос.л!дити вплив розм1рних характеристик заготовок деревини на триаал!сть процесу екстрагування; визначити • ефьктивн!сть процесу екстрагування в залегност! в!д застосовувэних екстрагент!в; отримати адекватн1 регрее1йн1 матэматкчн! модел! процесу екстрагування: розроОити ярактичн! рекомендащ! по створенню . 1 використанню досл1дно-цромислово! устьнопгг. екстрагування. *

Яругой розд!л включае теоретичн1 досл!дження процесу екстрагування ? метою встановлення законом1рностей зм1ни экустичша характеристик в1д вм1сту звукопоглинаючих компонент1в. На основ! наяьнга ведомостей систематизован! еломенти анатом1чно! Оудовигдерев/ни, як! Еизначають !! акустичну модель. При коректних припуи'эннях отриманий Еираз для визначення акустично1 .констаити Вйпрсм1лення К з врахуванням спод1ваного значегая густшш дереыши п!сля екстрагування р0: ' ' .

/ Ев

К = -1- 1/ -г . (1)

0 / ^р.е^ де Ее - модуль пружност! екстраговано! деревина (Ев г Е).

На основ! 2пр1орних. даних про гм1ну густили екстраговано! деревтаи, деревянно! речовини 1 формули (1) отршан! розрахунков1 значения акустично! константа зипром1нення.

В основ! процесу екстрагування лежить яввде дифуз!! - перено-. су маси р1дко! фази в!д м!сця з б!льшою концентрац!ею до м!сця з мениою концентрацию до 1х повного Еир1вкоЕэння. 3 врахуванням встановлених ран1шэ законом1рностей 1 ососЗливостей руху р1дко! фази через деревину 1 прийнятого припуиення про одном1рн1сть дифуз 13! при екстрагуванн1 запрспонована 1деал1зована модель д<?ревици гьоШа пор!д (рис.1). ... *

К1нетиха пропес1в екстрагування 1 розчинення п1длягае складам законом1рностям. Для1 11 ' розрахунку, як правило, зэстосовують математичн! «одел!, в основу яккх покладен1 наступи! ггр15пувдння: -1) тв»>рд1 частники мають сфгричну форму; 2) частинки 1эотропя1 по структур!, тсбто дифуз!йна пров!дн!сть розпод!лено! речовини в них однако у вс1х напрямках; 3) при доОуванн! твердо! Ф&зи. остшдая р1ьном1рно розпод!лена по об'ему частинхи. Позначимо через Я р,чд1ус ы1а!дно1 сферично! твердо! частинки, а через г- И <Цжучий рад!ус. При добувзнн! розчинено! речовини II концентрац!я 9 функц!-";» г ! часу т. тоОто с = Г(г,т). Скористаемося р1внянням нестац1онярно! дифуз!!

<»с , 2 ас

<п ахг г от 1

дз С- коеф!ц!епт молекулярно! дифуз!!.

Рис.1. Модель масотк-ренесення в процес! бкстрагування деревини: 1-р1чний вар; 2-п1зн1 трахеХда; 3-ранн1 трахе!да; 4-оолямовапь ;пора; 5-вергикаяьннй смоляшй х1д; 6-серцевинний пром1нь; *7-налрям штоку екртрагента; 8-напряк дифузИ екстрактивних речовик.

В даному'Еипадку граничн! умови: при а » 0 величине с * споч~ початкоЕШ концэнтрац15 рвчовини в порах Л при г=0 пох1днв /от = О;, окр 1м цього, на границ! пористого т1ла при г = Е:

»с

да коефШент масоцров1дност1; $ - ковф1ц1ент масов1ддач1;

сп 1 с1 - конаентрвц1я на поверхн! частиша» 1 в основной мас1 • р!дани в1дпов1дао. Зг1дно р1вняння (3) густини поток1в речовинк, направлено! до зовнИвньо! поверхн! частинки 1 вЩводамога в1д П поверхн1 е р1вними...Система р1внянь (2) 1 (3) аналогична до в1дпов1дних р!вшшь, як! описують процес перенесения тепла еляхом

нестэц1онэряоТ тепло гтров1дност1, при цьому, аналогом коеф1ц1вн?з теплопрсЕ1дност1 Л в коеф1ц!вн? масопров!дност1 DM. На ochobI р1вення наведено! система р1внянь отриманв р1вняння, щр зизначае сере дню яонцентрац1ю с в порах при пост1йн1Д концентрацИ речовини

а, ' const a ссновн1Я мас1 рШш» 1 2 D"r '

Z*t_■ (4) '

сшч- с131" I 4^4 - 01>'е •

де В1 - критер1Я Б1о; ч

^ - корен1 характеристичного р1вняння; о а 1,2....,, Гв = с» - В1). У випадку В1<<1 ашидх1стъ екстрагування повинна л1м1туватися зовнЮньох) ли$уз1ео. При такому - зовд1шньоот5уз 1йному режим! екстрагування р1вняння (4) щяйме вид

^поч"

споч~ "I

1 - е Ч» л (5)

Можна рахуватя, ею при 1ших р!вних умовах зовя1шньодифуз1Яниа ре кия <Ялыв 1нтенсивниЯ, <шм внутр1даьодифуз1йний, коля 1

екстрагування вяэначэзться.Еяутр1янъою (в межах частинкя) дифуз1ею речовини, яку видобувавть. Тому зб1лъшеннявнутр1лтього масоцэре-несення е головни* засобом 1нтенсиф1кац1Г процесу екстрагування. Однак в ряд1 випадк1в л1м1ту»чою стад1ев в процес1 екстрагування дереввни в зоен!шн1й масос*5м1н. .

Для роэрахунку коеф1ц1ента масов1ддач1 можна скористатйся р1внянням:

• ' '■. 3/—Г» у—» На » А-у Рг • -У Не , (6)

. . V аШ • да Яи ---: Рг - — : Ие --- ,

°о со *

при цьому 09- кое<51ц1ент малекуляряо! дафуз11 речовини в. р1дин1; ш- швидк1сть овт1кання пластини тоешинов й: А- емп1ричний ксеф1д1ент пропорц18ност1, значения якого зм1нтетъся в я1зпэдон1 0,9.-.0,9; v- х!нематична вязк1сть р1дини, ао обт1кав пластину.

Для визначення часу екстрагування, при в!домому коеф1ц1внт!

масов!ддач1 «южна скористатися р1ваянням: .

М = - о)'*£, . (7)

да М - маса акстрактавних речовин, кг ? - сумарнь поверхня'масообмгну.и2; % - тршшл1сть проведения процесу екстрегування, с; сн~ концентрац1я насиченЕЯ розчину екстрактивними речовинами.Хг с - .31жуча концентрац1я екстрактивних речозин в розчиннккуЛ. ■

Р третьему розд1л! м!стяться основн! методичн! положения, як! в1днооаться до проведения експэримент1в' 1 обрэбки 1х результата, наведен! характеристики використовуваних матер1ал1в, прилад1Е 1 .обл?днання. В експериментах використовувалися розчинкики (ацетон, етиловий еф!р), деревна смола,зрачки виготоЕлен! з деревини ядини рад1альноТ розпиловки.

Перевага вШгевь.чася стандартная методикам 1 вим!рюванням 'вих1дшк параметр!в. Б деяких досл1дах рзстосовувалися 1 г неявн! метода вкм!рювання.

В робот!' застосовувалвся спвц!альн! методики, придали та установки для визначення концентрацИ екстрактивних речовин в розчин1 по значению оптично! гус4ини екстрагента 1 поОудови тарувальних кривих, визначення розчинягчо! активкост! розчинник!в. Для досл!джвннк' акусшчних характеристик деревини в залежност! в!д вм!сту в к!й екстрактивних речозин використовувалася установка для резонансних випробуванъ. ОШнке досл'1дшп даних виконувалася шляхом . первинно! оорооки результата експеримент!в методами математично! статистики. Цри вивчеен! впливу комплексу факторов на деяк! показники ефективност! процесу екстрагування деревини ялкнк вастосовувэься -плав ' Бокса другого порядку для тръох керуючих фактор1Е з повним факторним планом.

Четвертая розд!л включае .в себе експериментальн! дослЩження процесу -екстрагування 1 визначення акустичних характеристик деревини. Ш1нка активност1 екстрагент1в проводилася ь припущенн! впливу не 1х ективн1стъ температуря , розчинення. Пор1вняння активносг! опробуваних розчинник!в дозволяс вид1лити етиловий еф1р. однак по ряду Наш показник1в вШ псютупаеться ацетону. Тому в якост1 екстрагента оув виораний оставив.

На .перейму етап! експериментальних доел1джень процесу екстрагування ставилися пошуков! досл!ди а метою встановлення

и

{ектор1в, що сугтево вшшвапгь на вкдооуванвя ехстрактивних речовин з дере вши. При цьому використовуваве* кяасичний метод постановки однофакторного експерименту. Доел!»:, як1 дозволили встановити характер впдиву окреких фектор1в на досл!яжуваяий пронес, ставилися на установШ для екстрагування.

Пор!вняння характеру кривих екстрагування при температур1 20*С (рис.2) 1 при п1двииених (рис.3)- температурах дозволяв зробити висновок про пом1гний вплив температур« на процес екстрагуЕання. 51льш суттевим е шив гемпервтури щи екстрагуванн! зразк1в мало! товаини (крива 3, рис.3). Сл1д в1дм!тити, шо дана крива описуе процес екстрагування при б1льоому значенн! е!дносно7 маси екстрагента. 3 врахуванням останнього можна зробити прштуаення про залежн!сть- шввдкост! екстрагуЕання в1д град!енту концентрэци, 1снування якого лередбаченэ у вс1х випадках екстрагування. Х!д екстрагування дереЕинн в- етиловому еф1р1 як!сно мало в1др!зняеться в!д екстрагування в ацетон1 (рис.4).

Шелл екстрагування зразки поддавали резонансним Екпробуванням по методиц1, описан!!! в третьему рюздШ. При цьому ьиэначалися к!нцек1 'значения акустично! константа. Визначення яхустич!&"'константи проводалося для зразк1в, як! втратили. в гтроцес1 екстрагування 1,8-4,9% свое! меси. В таблиц! (1) приведен! ?начення акустично1 константи для зразк1в деравини з р1знгаш. значениями степен! екстрагування. Анал1з результата досл!д!в по Еияьленкк зь'язку акустично! константи з вм1стом ' екстрахтивннх речовин "гэбл.1) можлив1сть зробити висновок про !снування тЗсного. зь'язку Акустично! константи 1 нм1сту екстрактивних речевкн.

По описан!* методиц! був поставлений експеримент з меток мэкмптичного с-иису процесу . екстрагування. Приведен! результата реал'гэц!?' ексга?рийепту по плану другого порядку для трьох фактор!в дозволили отримати математичн! нодел! процесу ек? трагуьання деревгаш в вяд1. наступних регрес!йних залеююстей:

У1 = 2,62 0,?Т0 х1 - 0,613-Х-> 0,362-х3 + О.ГОО-х^ -- 0,105 -х| + 0,150-х? : ■ ' (8)

" ч i ji_ нг

- \1

2 •

t. г

Р*с-2.К1яетю» екстрагувашш дервиши поя xvánbpaTypi шдеовг 20 С'

Рно.З>К1ветиха екстрагуван» дуревши при TMŒepaTfpi вцетоях 50*С .

Значения параметр!» V k2 i h: -

1- 1£,=4000 Г/«!2; kg«550 ш

2- к, «4000 Г/м2; к2=.2?5 •

3- ^«6000 г/м2.; kg^SW » 1,3 - Ь>4 мм; 2- h*8 tat.

Рмо.4.К1ивт*ка вкстрагування. дерееямх при температур! еф1ру 20*С

•Таблиця 1

Анал1з результат^ восл1д1в по виявленнхгзв'язку • вкустично! константа з вм1сгом екстрактивних речовив

I..... ¡Процент.еке-трагованих Еро,. Пэ X Ю8

речовин Р, % К ± 0 . ± ш V,« Р.* АЕ

2,0 90,70 12,80 1.82 14,90 2,07 1.5

2,5 95,80 15,24. 2,15 15,91 2,25 5*3

3,0 84,80 16,68 2,35 19,67 2 »78 4,0

3,5 94,30 11,20 1,58 12,58 ■ 1,77 2Г1 '

Е , м4/кг-с

И ,0 * а V,« Р.« ЬК

' 2,0 11,16 0,840 0,118 7,48 1,06 1,8. .

2,5 10,47 0,816 0,115 7,79 .1,10 3.0

3,0 10,63 0,691 0,144- 10,56 1,49 3,8

■ 3,5 • 10,77 0,778 0,110 7,22 1,02 4.9

.К- середае арифметачне; о- середне квадратично вЮТдення; ш- середкя помилка середаього ариЗиетичного; 7-коеэф1ц1ент вар1ац11,ЗЁ; Р- покэзник точност1Д.

■ а

У2 ± 3,27 + 0,392-Х^ - б,468-Х2.+ 0,421-Х3 + О,330-Х? -- 0,200-х| : . . ' О) '

Уг ^ 1,59 + 0,218-Х, - 0.115-Х2 + 0,329-Х3 + о',46Э-з^ " + 0,255-Хд + 0,120-Х2;Х3 . . "* ($0)

де У,...У., - значения процента видобутих екстрактинних речовин пр» р1зних умовах екстрагування; х^- температура екстрагування; Хо- товщинь зразк1в; х, - в1дносна маса екстрагента. Аяал1з 5 грвф1чна 1нт^рпретац1й отркмакга р1внянъ дозволили ^-ролити ык-невок про складгаФ 3, неоднозначний кплив зл!ннк1 ф?жтор!в на екстрагування. Так як шгнр Лажэша . гкжззмик1в

eîeKtHBHocTi процвсу вкстрагування вимагае задоволення протиречивих 1 нав1ть виключаючкх одна одну вимог до керуючих фактор1в, значения останн1л були зна£1ден1 шляхом встановлення часу 1 степен1 екстрагування з визначенням экспериментальна* анач'-нь функцП в1дгуку. '

3 метою доказу правом1рност1 застосування р1вняння (6) для розрахунку коеф1ц1внта масов1ддач1 р в процес! екстрагування дер^.'Еини Оули розрзхован1 теоретичн1 значеш'-: р^д при визначеному середньому значенн! коеф1д!ента дифузП D^ = 2,6936*10"7 м'с/кг. Значения коеФ!ц1внта пропорц1йност1 А було прийнятим 0,8. 3 друго! сторони коефЩ1енти масоа1ддач! були розрахован1 на ochobI експериментальних; даних. ."

При цьому були використан1 наступн1 сп1вв1дношення:

H = p-F-AC ;

г M

^екс = р.йС

где С- початкова концентрац1я екстрактивних речовин в розчин!, прийнята р!вною нулю.

СЩвставлення.. роз'рахункових 1 експеришнталъних значень

коеф1ц1ента ыасов1ддэч1 представлена на рис.5, в координатах

1/3 1/2 '

•' %кс " Рроз.=.0'8'рг' -He /(d/D)-

Результата сп1вставлення експериментальних 1 розрахункових ■значень коеф!ц1ент1в масов1ддач1 (рис.5.) . св!дчать' про ïx узгодаен1сть.

Для практично! реал1зац11 отриманих теоретичяих 1 експерк-ментельних ззлежностей розроблена виробнича установка, •г1дродинэ-м!чн1 характеристики яко! в1дпов1даютъ ушвам проведения дослШв.

0триман1 . ексиерим9нт8льн1 1 теоретичн1 результата дают$ мохлиз1сть розрахувата процес екстрагування дерешни 1 основц1 розм!ри екстрактора.

АС = Снас " с=

= 0,8-Ее

1/2 fJLi1'3 А ч р j ' п

Рис.5. Сйвставдення експераментальних 1 розрахунковзх . значень коефШ1ент1в касов!ддвч1. rf "л. ^ ..

■ ч»

satmlhi Егскот тд пзагзщщй

1.' Показано, со ouIekod пол1лпэння резонавсшх влзстпвостеа ревики кокутъ бути критерИ: трнвалЮть процесу, похшота далення екстрактгзнкх речонта, соб1варт!сть процвсу, безпека для ацютпх i еколоМчна чистота, простоте вларатурного. оформления 1 ступк1сть.

2. Теоретичн1 звлежност!, як! опнсувть пронес екстрагування, риман! з-використанням класичниг уявлень про изсоперенесенкя, повнен! 1 збагачен1 поправочяшгк коеф1ц1внтаки, tío враховують О0ЛИВОСТ1 добування екстрактхшних речовш з дереванп плеве гак1чними розчинниками.

3. Доведено, що на£01льп ефектизнгн способом вадалення гтрактквшп. речевая з деревиЕи в а екстрагування за допомогоз !Ган1чних розчкннЕк1в.

4. Встановлено, то найб1льо вякорастовувана i взсохояк1скы иструюИйням мвтер1&пом для вгготовдепня резонупчкх вхэиент1а 1 'зл!в нузичних 1лструмент1в в дерввака: ядвня 1 явора.

5. 3 врахуванням наявних структурна моделей густини система тезсван! елементи дере вши, вязначаюч1 II акустичн1 властивост1.

■' 6. Доведено, що акустична константа, екстраговзно! дереЕин коке бути визкаченов з биьпою точн1ств при уков1 висорастаян значения густини доревпнкоТ речавини, яка Еирагаеться коэ*1ц1ентс в1дносно! густинд.

7. Встане.^шЕо, по густгкя деревинет! речовкнй зменпуеться в 1,5-2$ в резул'-ТйУ± «яс-грагування леревяни. ¿г:устичЕЗ констант при цьсму зб1льс^е1ься ка 8-163.

à. Ефективн1сть ексграгувапм, 'яка- 'оц1нгеться ®гадс1с1 втрата маса. за рахунок вядалэння екстрактивнях речоЕиз. в функц1£ тоеедош вз1ра1в, сп1вБ5дгю2енкя ïx об ' ему 1 псвор.тл!, а такс сп1Ев1дкопення об'еглв екстраговано! дереванн 1 екстрагентг Заешешш товзйеи заготог :/ г о ir w upjîreep»» цтоц-зс з 1, раза.

9. Екстрагування загот.ъСл ШдЕикеш! ть^^-лу;

екстрагента до 50°С гйдасцуе ефектш».!«» г.роц-осу, зла зшиу« ¿oi Свзяеку у ышадку влхорпстаная логкойьйшгот/* р1даа в г»кас: екстрагента.

Ю.Зростення пвкдкост! екстрпгувгння нра. зсЛл-езшЦ в!дносяс касл екстрагента коже бутл доесть суттегим по прячил1 значшл росту грздЮТга концантрац1", 'яхий с Бязночаэтнм, фактором irpouec ызсоиеранесекня. В то2 ï:j час збХлыиеняя Б1дноснэ1 v.?,-. екстрагента приводить до кеобх!дкост1 викорпетаякя к1лькост1 орган!чного розчинника, що при imnix р1в:-шх ywor:; приводить до подорохчання цроц*су.

11. Анал1з результат1в дае ыохляв1сть гробить вкснобок q 1снування т1сного зв'язку Mis вкусткчяоа константою 1 ■ ем1ст< екстрактивних речоЕкн.

12. ' Розроблена бкепернмонталька установка з. автоматичя< реестрац1ею неявного показника мзез видаланих екстрактиви речовин -- сптичноУ . густкк? екстрзгеять. Установка кожз бу реком5ддованои для вявчення процесу екстрагувания при р1зн температурах екстрагопса 1 шеидкост1 його рециркуляц11.

13. На ocnoBl отринанкх теорагичних та експеримектальк залехностей розрзхован1 параметра досл1дко-цроыаслово1 установки запропоновано ïï апаратурне оформления. .

14. Результата апробацП досл1дно-промислово! установ Шдтвердауюгь 1ю*лив1сть II використання у виробничше умсвах.

По мэтер!алах дисертац!2 олубл!кован1 наступи! роботи. I.A.с. 619333 СССР, МКИ В27К 5/00. Способ улучшения- акустических cboücTF древесины/ Винтонив U.C., Мергель С.С., Щибрик Е.А.// Открытия. Изобретения.-1576. - * 30.

.".Мергель С.С. Зависимость некоторых качественных характеристик экстрагированной древесины от плотности. ' Тезисы докладов XIII научно-технической конференции, УкрНПДО. Киев,-19L0. с.194-195.

3.Винтонив li.С., Мергель С.С., Щибрик Е.А. Влияние экстрагирования на акустические свойства резонансной древесины. ИВУЗ,: Лесной Журнал. 1981, * 5. с.85-86.

4.(|"аргель С.С.. Винтонив И.О., Панов Е.В. Зависимость акустических характеристик резонансной древесины от способа изготовления заготовок. - В сб.: Лесн. х-во, лесн., бум. и деревообрабатывающая Прс^-сть. Клев,: Буд!вельник. 1986, Вып. 1.7., с.60-61.