WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |

Разработанные модели окрашивания и прессования древесины мягких лиственных пород позволяют прогнозировать изменение структуры древесины при избирательном окрашивании и прессовании. Предложенный механизм формирования текстуры древесины позволяет получать текстуру похожую на текстуру палисандра и красного дерева.

В третьей главе "Методика исследований" описаны методики пропитки и прессования древесины ольхи. Проведено планирование активного эксперимента. Выбран метод оптимизации технологических режимов. Разработана методика анализа экспертных оценок образцов древесины с измененной текстурой.

Пропитка древесины производится с торца под давлением на специально созданной установке в два этапа.. На первом этапе образцы пропитываются раствором красной кровяной соли концентрацией 0,5…1,5%. На втором этапе образцы пропитываются раствором медного купороса концентрацией 1…3%. Затем окрашенные образцы сушатся при температуре 90 °С до влажности 20 %.

При получении древесины с текстурой красного дерева пропитку нужно проводить в три этапа. На первом этапе образцы из древесины ольхи влажностью 30 % и размерами 55х55х55 мм пропитываются вдоль волокон раствором красной кровяной соли (K4[Fe(CN)6]) концентрацией 0,5…1,5 %. На втором этапе образцы пропитываются вдоль волокон раствором медного купороса (CuSO4) концентрацией 1…3 %.

На третьем этапе образцы пропитываются вдоль волокон спиртовым раствором фуксина содержанием 1,5 %. Затем окрашенные образцы сушатся при температуре 90 °С до влажности 20 %. Пропитанные и высушенные образцы помещают в пресс-форму и прессуют поперек волокон при степени прессования 20…40 %.

Нами были проведены исследования декоративных свойств древесины с использованием математического планирования экспериментов.

Были выбраны следующие входные и выходные факторы:

Х1 – концентрация красителя, %;

Х2 – степень прессования, %;

Х3 – угол между направлением прессования и границей годичного слоя, ;

Y1 – визуальная оценка текстуры (экспертная оценка), балл;

Y2 – основной цветовой тон (длина волны), нм;

Y3 – коэффициент отражения, %;

Y4 – белизна, %.

Граничные условия входных факторов:

Концентрация красителя – 1…3%, интервал варьирования – 1 %;

Степень прессования – 20…40%, интервал варьирования – 10 %;

Угол между направлением прессования и границей годичного – 0…90°, интервал варьирования – 45°.

Была построена матрица планирования (план Хартли) для трех входных факторов. Матрица состоит из точек полного факторного эксперимента (ПФЭ), к которому добавлено 6 звездных точек и 2 центральных опыта. Общее число опытов таким образом равно N=8+6+3=16.

Таблица 1 – Матрица планирования эксперимента в натуральных значениях

Х1

Х2

Х3

1

3

40

90

2

1

40

90

3

3

20

90

4

1

20

90

5

3

40

0

6

1

40

0

7

3

20

0

8

1

20

0

9

3

30

45

10

1

30

45

11

2

40

45

12

2

20

45

13

2

30

90

14

2

30

0

15

2

30

45

16

2

30

45

Измерение основного цветового тона, коэффициента отражения и белизны производится при помощи спектрофотометра СФ-18. Белизна образца вычисляется по формуле:

, (2)

где min – минимальный коэффициент отражения (для какой-либо волны);

– общий коэффициент отражения образца.

Для исследования анизотропии упругости прессованной древесины ольхи были проведены измерения скорости распространения продольных импульсных ультразвуковых волн в трех основных плоскостях AT, AR и RT. Исследования проводились согласно методике, разработанной для измерения скорости распространения продольных импульсных ультразвуковых волн частотой 560 кГц при температуре окружающей среды 20° С и влажности образцов 3-5% на дефектоскопе ДУК-20. Динамический модуль упругости рассчитывался по следующей формуле:

Е=с2, (3)

где с – скорость распространения ультразвуковых импульсов, м/с;

– плотность древесины, кг/м3.

Исследования физико-механических свойств были проведены по стандартным методикам (ГОСТ 16483.1-84, ГОСТ 16483.10-83)

В четвертой главе "Экспериментальные исследования" приведены результаты поисковых экспериментов. Целью поисковых экспериментов было определение допустимых значений концентрации красителя, образованного красной кровяной солью и медным купоросом, и степени прессования.

Были проведены три серии опытов. В первой серии экспериментов концентрация варьировалась от 0,5 до 3,5 % с интервалом в 0,5 %.

При концентрации красителя равной 0,5 % окраска получается бледной, текстура не улучшается. При концентрации красителя равной 3,5 % в сосудах образуются пробки из частиц красителя и, как следствие, наблюдается непрокрашенные зоны.

Во второй серии опытов концентрация красителя была постоянной и равнялась 1 %, а степень прессования варьировалась от 10 до 60 % с интервалом в 5 %. Направление прессования – тангенциальное.

При степени прессования ниже 20 % у древесины не наблюдается улучшения текстуры, а при степени прессования выше 50 % в древесине возникают трещины.

В третьей серии экспериментов концентрация красителя была постоянной и равнялась 3 %, а степень прессования варьировалась от 30 до 50 % с интервалом в 5 %. Направление прессования – тангенциальное.

При степени прессования выше 40 % в древесине возникают трещины.

Анализируя полученные результаты были приняты следующие технологические факторы и области их варьирования:

Х1 – концентрация красителя С, %;

1Х13, V=1

Х2 – степень прессования, %;

20Х240, V=10

Х3 – направление прессования по отношению к границе годичного слоя, град

0Х390, V=45.

По результатам экспериментов были получены 16 образцов по каждой из двух матриц планирования. Результаты представлены в таблицах 2 и 3.

Таблица 2– Оптические характеристики образцов по первой матрице

образца

Длина

волны

, нм

Коэффициент отражения, %

Минимальный коэффициент отражения min, %

Белизна

P, %

Оценка текстуры Q, балл

1

675

52,6

32,0

60,84

6,7

2

725

60,3

44,5

73,8

2,7

3

680

57,4

37,0

64,46

5,9

4

720

58,5

42,5

72,65

1,0

5

680

52,2

31,5

60,34

3,9

Окончание таблицы 2

образца

Длина

волны

, нм

Коэффициент отражения, %

Минимальный коэффициент отражения min, %

Белизна

P, %

Оценка текстуры Q, балл

6

715

67,6

52,0

76,92

6,0

7

675

62,1

41,5

66,83

5,0

8

725

70,8

55,0

77,68

5,0

9

680

54,4

34,0

62,5

5,3

10

715

62,6

47,0

75,08

4,0

11

685

55,7

37,5

67,32

4,2

12

685

59,7

41,5

69,51

4,0

13

690

55,0

37,0

67,27

3,4

14

690

61,0

43,0

70,49

4,0

15

690

57,0

39,0

68,42

3,9

16

685

57,7

39,5

68,46

4,0

Таблица 3– Оптические характеристики образцов по второй матрице

Pages:     | 1 || 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»