Материал: Технология древесных плит и пластиков специального назначения методические указания к лабораторному практикуму для студентов специализации 24040605

Т Е Х Н О Л О Г И Я ДРЕВЕСНЫХ ПЛИТ И ПЛАСТИКОВ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Методические указания к лабораторному практикуму

для студентов специализации 24040605

Санкт-Петербург

2008

Рассмотрены и рекомендованы к изданию учебно-методической комиссией

факультета химической технологии и биотехнологии Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии 20 февраля 2008 г.

С о с т а в и т е л ь кандидат технических наук, профессор С. Д. Каменков

О т в . р е д а к т о р доктор технических наук, профессор А. А. Леонович

Р е ц е н з е н т

кафедра технологии древесных композиционных материалов СПбГЛТА

Методические указания предназначены для закрепления теоретических знаний, полученных студентами при изучении курса «Технология древесных плит и пластиков специального назначения». Лабораторный практикум предусматривает изготовление и испытание огнезащитных, ударопрочных древесных плит, а также декоративных бумажных и древесных слоистых пластиков и дает возможность студентам овладевать практическими навыками изготовления и испытания плит и пластиков специального назаначения.

Темплан 2008 г. Изд. №186.

2

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 1 Изготовление огнезащищенной древесностружечной плиты

Горючесть всех видов древесных плит зависит от их плотности, однородности, компонентного состава, породного состава древесного сырья. Древесностружечные плиты имеют большую по сравнению с древесиной скорость выгорания по толщине. Наличие в составе плиты связующих веществ приводит к повышению дымообразования и токсичности продуктов горения.

Пожарную опасность плит как строительного материала определяют по НПБ 244. По горючести, определяемой в шахтной печи на большеформатных образцах, материалы подразделяются на 4 группы: слабогорючие (Г1), умеренногорючие (Г2), нормальногорючие (Г3), сильногорючие (Г4). Способность воспламеняться и распространять пламя для полимерных материалов определяется испытанием образца, наклоненного в сторону от радиационной печи и запальной горелки. По мере удаления пламени от источника нагревания процесс замедляется и прекращается. Способность к воспламенению и распространению пламени оценивают индексом распространения пламени J. Дымообразующую способность оценивают коэффициентом Dm по плотности дыма, образующегося в камере при пламенном горении и тлении. По этому показателю материалы подразделяют на три группы: с малой дымообразующей способностью (Д1), с умеренной (Д2) и с высокой (Д3). Токсичность продуктов горения определяют затравкой белых мышей по числу погибших и выживших с расчетом показателя токсичности НCL50. материалы подразделяют на 4 группы токсичности: малотоксичные (Т1), умерено токсичные (Т2), высоко опасные (Т3), чрезвычайно опасные (Т4).

Группу огнезащитной эффективности составов и веществ для древесных материалов определяют испытанием образцов в пламени газовой горелки в керамическом коробе по потерям массы: I группа – до 9 %, II группа – до 25 %, при потере массы более 25 % считается, что средство не обеспечивает огнезащиту. В исследовательских целях используют для испытания огневую трубу вместо керамического короба с обязательной регистрацией самостоятельного горения материала.

Антипирены должны отвечать следующим основным требованиям:

—эффективно снижать горючесть древесинного вещества;

—проявлять огнезащитное действие только при температуре, превышающей температуру горячего прессования;

—не ухудшать физико-механических свойств плит;

—не представлять опасности для людей при изготовлении и эксплуа-

тации;

—не придавать плитам токсичности и не менять их внешнего вида.

3

Работой предусматривается изготовление однослойной древесностружечной плиты на основе карбамидоформальдегидной смолы. Плиты изготавливаются из стружки, полученной из древесины березы на лабораторном стружечном станке и дополнительно измельченной в молотковой мельнице. Влажность стружки должна находиться в пределах 3…6%. Для качественного распыления связующего с помощью пневматической форсунки необходимо, чтобы его вязкость была в пределах 13…2 с по ВЗ-4. Для снижения вязкости перед распылением смола разбавляется водой до концентрации 52…56%.

Вкачестве антипирена в работе используется амидофосфат КМ, синтезированный при соотношении азот: фосфор, равном 3. Расход амидофосфата составляет 10…22% от массы абс. сухой древесины. Антипирен наносится на сырую стружку методом пневматического распыления. Во время горячего прессования в результате термогидролитического превращения из амидофосфата выделяется аммиак. Аммиак замедляет процесс отверждения смолы

иухудшает физико-механические свойства плит. Для снижения количества аммиака, выделяющегося в процессе прессования, в связующее вводится формальдегид в количестве 1…2% от массы абс. сухого амидофосфата.

Вкачестве катализатора процесса отверждения смолы (отвердителя) используется муравьиная кислота в количестве 0,1…0,2% от массы абс. сухой смолы.

4

1. Масса готовой древесностружечной плиты, г:

mпл lbh пл 10 6 ,

где l, b, h – длина, ширина и толщина плит, мм; ρПЛ – плотность плит, кг/м3. 2. Расход абс. сухой стружки, г:

где Wпл – влажность готовой плиты, %; Р – содержание абс. сухой смолы, %; А – содержание абс. сухого антипирена, %.

3. Расход, абс. сухой смолы, г:

4. Расход абс. сухого антипирена, г:

5. Расход стружки заданной влажности, г:

где Wст – влажность стружки, %.

6. Расход связующего заданной концентрации, г:

где С – концентрация связующего, %.

7. Расход антипирена заданной концентрации, г:

где СА – концентрация антипирена, %. 8. Расход товарной смолы, г:

где Стс – концентрация товарной смолы, %.

5