СОЗДАНИЕ КЛЕЕНОЙ ДРЕВЕСИНЫ ПОВЫШЕННОЙ ПРОЧНОСТИ НА ОСНОВЕ КЛЕЕВ, ПОДВЕРГНУТЫХ ВОЗДЕЙСТВИЮ ИМПУЛЬСНЫМ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ Попов В.М., Карпенко С.В.

DOI: 10Л2737/15549

Аннотация. Предлагается технологический приём для создания клеевых соединений древесины повышенной прочности. В основу предлагаемой технологии положено воздействие на клей импульсным магнитным полем. Эффект повышения прочности клеевых соединений на основе комбинированного воздействия объясняется созданием более упорядоченной структуры клея, способствующей росту механических свойств клеевой прослойки.

Ключевые слова: клеевое соединение, магнитное поле, импульсное магнитное поле, напряжённость поля, предел прочности.

Современные деревообрабатывающие предприятия изготавливают в большом количестве изделия из клееной древесины [1].

К изделиям, которые используются в сборном домостроении, для несущих и ограждающих конструкций предъявляются довольно жёсткие требования по прочности клеевых соединений. Применяемые на практике в настоящее время технологические приёмы по созданию клееной древесины с клеевыми соединениями повышенной прочности уже не удовлетворяют предъявляемым потребителями требованиям к надёжности клеевых соединений.

Достаточно перспективными представляются методы повышения прочности соединений на клеях, в основу которых заложено изменение структуры полимерной основы клея при воздействии, в частности, магнитным полем [2]. Изменение структурного построения полимера под действием постоянного магнитного поля вызвано анизотропией диамагнитной восприимчивости макромолекул, а также их фрагментов и ассоциатов [3]. В процессе полимеризации в жидкой фазе магнитное поле ориентирует диамагнитные образования по мере их роста. Процесс ориентации сегментов макромолекул полимерной основы клея ведёт к повышению механических характеристик клея в отверждённом состоянии.

Анализ исследований, посвящённых процессам воздействия физических полей на полимеры, свидетельствует о позитивном влиянии при переходе от постоянного магнитного поля к импульсному. Так, в работе [4], посвящённой вопросам создания полимерных покрытий повышенной прочности, установлен заметный рост адгезионной прочности полимерных покрытий при воздействии импульсным магнитным полем на расплав полимера. Отмеченный эффект объясняется ещё более высокой упорядоченностью структурных элементов полимера при импульсном воздействии магнитным полем по сравнению с воздействием постоянным магнитным полем.

Для апробации выдвинутого предположения проводились экспериментальные исследования на специальной установке, позволяющей создавать магнитное поле напряжённостью до 24-104 А/м с периодом импульсов Т= 1-10 сек. В процессе проведения экспериментов поддерживалась температура 60°С в течении 20-30 мин. Обработке подвергался карбамидоформальдегидный клей повышенной жизнеспособности КФЖ. Обработанный клей наносился на склеиваемые поверхности образцов из древесины дуба с расходом 180-250 г/м2. Подготовленные образцы

выдерживались при комнатной температуре в течение суток. Испытания на предел прочности клеевого соединения при склеивании вдоль волокон осуществлялись на испытательной машине марки ИР-50-3. Одновременно испытывались также контрольные образцы на основе исходного клея. Полученные в процессе испытаний результаты представлены в таблице.

Таблица 1 - Результаты испытаний на прочность образцов на основе клеев, обработанных в магнитном и магнитно-импульсном поле

Напряжённость магнитного поля НТ0'4,А/м

Число колебаний в сек

Предел прочности т для импульсного магнитного поля, МПа

Предел прочности т для постоянного магнитного поля, МПа

0

0

6,5

6,5

2,5

1

8,1

7,9

2,5

3

8,3

7,9

2,5

6

8,4

7,9

2,5

10

8,5

7,9

12

1

10,3

10,2

12

3

10,8

10,2

12

6

10,9

10,2

12

10

11,0

10,2

17

1

ц,1

10,7

17

3

11,3

10,9

17

6

11,4

10,9

17

10

11,4

11,0

24

1

11,6

11,0

24

3

11,7

11,2

24

6

11,9

11,2

24

10

11,9

11,3

Как видно из таблицы, обработка клея в импульсном магнитном поле даёт более высокие показатели по прочности клеевых соединений по сравнению с клеем, подвергнутым обработке только в магнитном поле.

Список литературы

  • 1. Ковальчук Л.М. Производство деревянных клееных конструкций [Текст]/Л.М. Ковальчук - М.: Лесная промышленность, 1987.-248с.
  • 2. Попов В.М. Влияние магнитного поля на прочность клееной древесины [Текст]/В.М. Попов, А.В. Иванов, М.А. Шендриков//Вестник МГУЛ. Лесной вестник.-2008.-№6.-С.80-81.
  • 3. Воронежцев Ю.И. Электрические и магнитные поля в технологии полимерных композитов [Текст]/Ю.И. Воронежцев, В.А.Гольдаде, Л.С. Пинчук, В.В. Снежков.-Мн.: Наука и техника, 1990.-263 с.
  • 4. Патуроев В.В. Испытание синтетических клеев [Текст]/В.В. Патуроев.- М: Лесная промышленность, 1969.- 119с.

Карпенко Сергей Викторович, студент 3 курса механического факультета ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», г. Воронеж, РФ

Научный руководитель - Попов Виктор Михайлович, доктор технических наук, профессор кафедры электротехники, теплотехники и гидравлики ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», г. Воронеж, РФ

УДК 674.028

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >