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

50 50

50

100 50

Рис. 3. Схема разметки образца для определения плотности плит

Определение разбухания и водопоглощения плит

Разбухание и водопоглощение определяют на образцах, использованных для определения плотности плит. Образцы погружают в ванну с водой в вертикальном положении. Уровень воды в ванне должен быть на 20 мм выше образцов, температура воды 20 ± 2°С. Образцы извлекают из ванны, взвешивают и измеряют через 24 ч. Перед взвешиванием образцы промокают фильтровальной бумагой. Толщину образцов измеряют в тех же точках, что и при определении плотности плит.

Водопоглощение рассчитывают с точностью до 1% по формуле

где m1 – масса образца до погружения в воду, г; m2 – масса образца после выдержки в воде, г.

Разбухание по толщине рассчитывают с точностью до 1% по формуле

где h1 – толщина образца до погружения в воду, мм; h2 – толщина образца после выдержки в воде, мм.

Определение предела прочности при статическом изгибе

Для определения предела прочности используют образцы размерами 200×50×10 мм. На середине образца измеряют ширину и толщину с точностью до 0,1 мм. Образец укладывают на опоры испытательной машины,

11

расстояние между которыми должно быть 150 мм. Скорость движения нагружающей головки устанавливают равной 10 мм/мин. Предел прочности при статическом изгибе рассчитывают с точностью до 0,1 МПа по формуле

3РL

изг 2bh2 ,

где P – разрушающая нагрузка, Н; L – расстояние между опорами, мм; b – ширина образца, мм; h – толщина образца, мм.

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 3 Изготовление ударопрочной древесноволокнистой плиты

Требования ударопрочности древесноволокнистых плит возникают при создании плит специального назначения, подвергаемых либо разовому ударному воздействию, либо многократному нагружению ударами. В частности, для комплектации легковых автомобилей потребовался специальный вид древесноволокнистых плит, отличающихся высокой прочностью. Детали из таких плит должны изготавливаться на вырубных штампах, что сопровождается значительным ударным воздействием. Установлено, что избежать образования на кромках деталей трещин и выкрашиваний возможно, если удельная ударная вязкость плит составляет не менее 10 кДж/м2. Основные прочностные показатели твердых древесноволокнистых плит могут быть повышены путем их пропитки высыхающими или полувысыхающими маслами.

Ударная прочность твердых древесноволокнистых плит может быть повышена путем пропитки их смесью таллового и льняного масел с последующей термообработкой.

Выполнение работы

Для выполнения работы получают у преподавателя два образца древесноволокнистой плиты размером 200 120 мм, толщиной 3,2…5 мм. Один из образцов маркируют и используют в качестве контрольного. Второй образец подвергают пропитке и термообработке.

Оба образца древесноволокнистой плиты обмеряют и взвешивают. Результаты обмера и взвешивания заносят в лабораторный журнал. Рассчитывают плотность образцов с точностью до 10 кг/м3.

Для приготовления 0,5 кг пропиточного состава берут талловое и льняное масла в массовом соотношении 60 : 40%. Талловое масло взвеши-

12

вают и выливают в керамический стакан вместимостью 1 дм3, который помещают на электрическую плитку и нагревают до перехода содержимого в вязко-текучее состояние. В этот же стакан вводят расчетное количество льняного масла. Компоненты пропиточного состава перемешивают в течение 5 мин и выливаются в пропиточную ванну.

Пропиточную ванну помещают на электрическую плитку и нагревают до температуры 120°С. Нагрев и поддержание температуры пропиточного состава контролируют с помощью помещенного в ванну контактного термометра.

Образец древесноволокнистой плиты осторожно помещают в пропиточную ванну и притапливают с помощью пинцета. Уровень пропиточного состава над поверхностью плиты должен быть не менее 5 мм. Время пропитки образца составляет 45 с.

По окончании времени пропитки образец с помощью пинцета извлекают из ванны и устанавливают на подставку в вертикальном положении для стекания избытка пропиточного состава. Затем образец помещают в закалочную камеру, нагретую до температуры 175°С. Время термообработки плиты 3 ч.

По окончании термообработки образец плиты извлекают из закалочной камеры и кондиционируют на воздухе при комнатной температуре не менее 120 ч. По окончании кондиционирования образец плиты взвешивают с точностью до 0,01 г. Количество поглощенного пропиточного состава рассчитывают с точностью до 0,1% по формуле

m2 m1 100% , m1

где m1 – масса образца древесноволокнистой плиты до пропитки, г; m2 – масса образца древесноволокнистой плиты после пропитки и кондиционирования, г.

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 4 Испытание ударопрочной древесноволокнистой плиты

Испытаниям подвергают пропитанный и контрольный образцы древесноволокнистой плиты. Обе плиты размечают по схеме, представленной на рис. 4, и распиливают на образцы. Для образцов определяют плотность, предел прочности при статическом изгибе и удельную ударную вязкость.

13

Определение ударной вязкости при изгибе

Для определения удельной ударной вязкости используют образцы шириной 15 мм. Перед проведением испытаний по середине образца измеряют его ширину и толщину с точностью до 0,1 мм.

Испытания проводят на маятниковом копре. Маятник копра взводится на угол 90°. Стрелку индикатора маятника устанавливают на 0. Маятник освобождают и после его остановки по индикатору определяют угол его холостого хода. Затем на опоры копра устанавливают испытуемый образец. Маятник копра взводится на угол 90°. Стрелку индикатора маятника устанавливают на 0°. Освобождают маятник. После разрушения образца и остановки маятника определяют по индикатору угол рабочего хода. Удельную ударную вязкость, кДж/м2, рассчитывают по формуле

аА S ,

где А – работа, затрачиваемая на разрушение образца; кДж; S – площадь поперечного сечения образца, м2.

где P – масса маятника (1 кг); L – длина маятника (0,43 м); β – угол рабочего хода маятника, град; α – угол холостого хода маятника, град.

По окончании испытаний определяют процент прироста показателей предела прочности и удельной ударной вязкости у образцов, пропитанных смесью масел, по сравнению с контрольными образцами.

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 5 Синтез меламинокарбамидоформальдегидной смолы

Рассчитывают количество компонентов, необходимое для приготовления 200 г смолы. Синтез смолы проводят в трехгорлой круглодонной колбе.

15