3989
.pdfМИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф.Морозова Кафедра механической технологии древесины
Разиньков Е. М.
Технология и оборудование древесноволокнистых плит
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
клабораторным работам для студентов по направлению подготовки 35.03.02
-Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств
Воронеж 2016
УДК 674.815-41 + 674.817
Технология древесноволокнистых плит
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
клабораторным работам для студентов по направлению подготовки 35.03.02 - Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств
Печатается по решению редакционно-издательского совета ВГЛТУ
Ответственный редактор, профессор |
Е.М.Разиньков |
Рецензент - зав. кафедрой электротехники и автоматики ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет им. императора Петра 1» д.т.н, профессор Афоничев Д.Н.
ИСПЫТАНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ДВП
ГОСТ 4598-86 определяет следующие требования к древесноволокнистым плитам мокрого способа производства (табл.1):
Таблица 1
Физико-механические показатели ДВП мокрого способа производства
|
|
|
|
|
|
|
Норма для плит марок |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Наименование |
|
|
|
|
|
|
Т, Т-П, |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
СТ |
Т-В |
|
|
Т-С, Т-СП |
НТ |
|
М-1 |
|
М-2 |
М-3 |
|||||
показателей |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
СТ-С |
|
Т-СВ |
|
|
Груп - |
|
Груп |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
па А |
|
па Б |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
5 |
6 |
|
7 |
|
8 |
|
9 |
||
Плотность, кг/м3 |
950… |
|
850... |
|
|
850… |
800.. |
Не |
|
200.. |
|
200... |
|
100.. |
||
|
|
1100 |
|
1100 |
|
1100 |
1050 |
ме- |
|
400 |
|
300 |
|
200 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нее |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Предел прочности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
при изгибе, МПа: |
|
47 |
|
40 |
|
38 |
33 |
15 |
|
1,8 |
|
1,1 |
|
0,4 |
||
нижняя граница - Тн |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Разбухание |
по |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
толщине за 24 ч, %, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
верхняя граница -Тв |
13 |
|
10 |
|
20 |
23 |
30 |
|
Не нормируется |
|||||||
Влажность, %: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нижняя граница -Тн |
3 |
|
4 |
|
4 |
4 |
3 |
|
Не нормируется |
|||||||
верхняя граница -Тв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
12 |
|
|
|||||||
не более |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Водопоглощение |
за |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 ч, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
верхняя граница-Тв |
|
Не нормируется |
|
|
|
34 |
|
|
|
|||||||
Водопоглощение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лицевой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
поверхностью за 24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ч, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
верхняя граница Тв |
7 |
|
7 |
|
11 |
|
13 |
|
Не нормируется |
|
Предел |
прочности |
|
|
|
|
|
|
|
|
при |
растяжении |
|
|
|
|
|
|
|
|
перпендикулярно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пласти, МПа, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нижняя граница - Тн |
0,32 |
0, 30 |
0,30 |
- |
Не нормируется |
|
|||
Коэффициент |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
теплопроводности, |
0,15 |
0,15 |
0,15 |
0,13 |
- |
0,09 |
0,07 |
0,05 |
|
Вт/(м·К) |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечания.
1Норма показателя водопоглощения лицевой поверхностью относится к плитам с лицевым слоем из тонкодисперсной древесной массы, и к плитам марки СТ.
2Средний уровень физико-механических показателей твердых плит для последовательности партий приведен в приложении (ГОСТ 4598 - 86).
3По требованию потребителя значение показателя нижней границы влажности плит марок Т, Т-П, Т-С, Т-СП группы А может быть принято 5 %.
Требования к плитам сухого способа производства приведены в табл.2. Таблица 2
Наименование |
|
Норма для плит марок |
|
|
||||
показателей |
ПТс-220 |
Тс-300 |
Тс-350 |
Тс-400 |
|
Тс-450 |
СТс-500 |
|
Плотность, кг/м3, |
|
|
|
|
|
|
|
|
не менее |
|
600 |
800 |
800 |
800 |
|
900 |
950 |
Предел |
|
|
|
|
|
|
|
|
прочности |
при |
21,8 |
29,4 |
34,4 |
39,2 |
|
44,1 |
49,0 |
изгибе, МПа, не |
|
|
|
|
|
|
|
|
менее |
|
|
|
|
|
|
|
|
Водопоглощение |
Не |
35 |
35 |
30 |
|
30 |
20 |
|
за 24 ч, %, не |
норм. |
|
|
|
|
|
|
|
более |
|
|
|
|
|
|
|
|
Разбухание |
по |
|
|
|
|
|
|
|
толщине за 24 ч, |
30 |
25 |
25 |
20 |
|
20 |
15 |
|
%, не более |
|
|
|
|
|
|
|
|
Влажность, % |
|
Не |
5 3 |
5 3 |
5 3 |
|
5 3 |
5 3 |
|
|
норм. |
|
|
|
|
|
|
Испытание физико-механических свойств ДВП проводится в соответствии с ГОСТ 19592-80 "Плиты древесноволокнистые. Методы испытаний [1].
Для определения физико-механических показателей из каждой отобранной плиты вырезают образцы.
Отбор образцов для испытаний физико-механических свойств
ДВП
Отбор образцов для испытаний осуществляется из зон обозначенных
на чертеже 1 ГОСТ 19592-80 (рис.1).
Рис.1 Схема отбора образцов для приемосдаточных испытаний древесно-волокнистых плит: L - длина плиты; В – ширина плиты; 1, 6, 11 – образцы для определения влажности; 2…5, 7…10 - образцы для определения плотности, водопоглощения и разбухания; 12…19 – образцы для определения предела прочности при изгибе; 20…22 – образцы для определения коэффициента теплопроводности
Образцы для испытаний отбирают следующим образом. На расстоянии
250 мм от поперечной кромки плиты вырезают полосы шириной в
зависимости от размеров образца. Из этих полос вырезают образцы. При раскрое полос следует использовать как центральные (средние) так и периферийные (крайние) части плиты для одного вида испытаний. Образцы для определения одного и того же показателя вырезают равномерно по всей длине полосы (из мест, расположенных на расстоянии не менее 50 мм друг от друга).
На поверхность каждого образца наносится маркировка.
Размеры и количество образцов для каждого вида испытаний приведены в табл.3.
Таблица 3
Количество и размеры образцов для определения свойств ДВП
Наименование испытаний |
Количество |
Размеры образцов |
||||
|
|
|
|
образцов |
(длина ширину), мм |
|
Определение плотности |
8 |
100 |
100 |
|||
Определение влажности |
3 |
100 |
100 |
|||
Определение водопоглощения |
8 |
100 |
100 |
|||
Определение |
набухания по |
8 |
100 |
100 |
||
толщине |
|
|
|
|
|
|
Определение |
|
предела |
8 |
(25h+50) |
75, где h- |
|
прочности |
при |
статическом |
|
толщина плиты |
||
изгибе |
|
|
|
|
|
|
Определение |
коэффициента |
3 |
250 |
250 |
||
теплопроводности |
|
|
|
|||
Определение |
|
предела |
8 |
55 |
55 |
|
прочности |
при |
растяжении |
|
|
|
|
перпендикулярно |
пласти |
|
|
|
||
плиты |
|
|
|
|
|
|
Образцы должны иметь параллельные кромки, гладкие и без сколов, и
прямые углы без повреждений.
Отклонения от номинальных размеров образца по длине и ширине должны быть не более 0,5 мм, а по толщине образца – равными
отклонениям по толщине плит. Образцы длиной более 100 мм должны иметь отклонения по длине не более 1 мм.
Перед испытаниями все образцы, кроме предназначенных для определения влажности, необходимо кондиционировать, то есть выдержать при температуре 20 2 С и относительной влажности воздуха 65 5 % до момента достижения постоянной массы (равновесной влажности). Масса образца считается постоянной, если при двух очередных взвешиваниях,
проведенных с 24-часовым промежутком, отклонение массы не будет превышать 0,1%.
Определение размеров ДВП
Оборудование и приборы
Микрометр по ГОСТ 6507-90, микрометр настольный по ГОСТ 10388-
73 или индикаторный толщиномер по ГОСТ 11358-74.
Штангенциркуль по ГОСТ 166-73.
Металлическая измерительная рулетка по ГОСТ 7502-69.
Порядок выполнения работы
Длину и ширину плиты измеряют параллельно кромкам между двумя точками, расположенными на расстоянии не менее 100 мм от кромок.
Для измерения используют металлическую рулетку. Погрешность измерения не должна превышать 1 мм.
Толщину плиты измеряют микрометром или толщиномером с точностью до 0,1 мм в шести точках (рис.2). Затем определяют среднее арифметическое значение результатов шести измерений.
Рис.2 Схема точек определения толщины древесно-волокнистых плит: L – длина плиты; В – ширина плиты
Толщина плиты в любой из шести точек не должна отличаться от номинальной толщины более чем на величину предельных отклонений, указанных в ГОСТ 4598-86.
Лабораторная работа №1
Определение влажности древесно-волокнистых плит
Цель работы – изучение методики определения влажности древесно-
волокнистых плит.
Испытание влажности ДВП осуществляется в соответствии с ГОСТ
19592-80 "Плиты древесноволокнистые. Методы испытаний". Используется весовой метод.
Определение основано на выделении влаги при высушивании образцов плиты. По разности масс влажного и абсолютно сухого образца определяется масса содержащейся влаги и по формуле (1) вычисляется влажность.
Влажность древесно-волокнистой плиты выражают отношением массы влаги, содержащейся в данном объеме, к массе сухой плиты, %.
Метод прост в исполнении и точен, но отличается длительностью проведения испытаний (более 20 часов).
Оборудование и приборы |
|
Сушильный шкаф, снабженный контактным термометром |
для |
поддержания заданной температуры. |
|
Лабораторные весы по ГОСТ 19491-74. |
|
Эксикатор по ГОСТ 6371-73 с гигроскопическим веществом,
высушивающим воздух до состояния, близкого к абсолютно сухому.
Порядок выполнения работы
Образцы для испытаний отбирают в соответствии с ГОСТ 19592-80 из
зон, обозначенных на чертеже (рис.1).
Размер образцов 100 х 100 мм, количество образцов 3 штуки.
Образцы взвешивают с погрешностью не более 0,01 г непосредственно
после отбора. Помещают в сушильный шкаф и высушивают при температуре
103 2 оС до постоянной массы. Массу считают постоянной, если разность между двумя последовательными взвешиваниями, проведенными через шесть часов, не превышает 0,1 % массы испытываемого образца.
Высушенные образцы помещают в эксикатор с гигроскопическим веществом для охлаждения их до температуры, равной температуре воздуха в
помещении, и быстро взвешивают во избежание повышения их влажности.
Влажность образца |
вычисляют с погрешностью не более 0,1 % по |
||
формуле (1). |
|
|
|
|
W |
M1 M0 |
100% , (1) |
|
|
||
|
|
M0 |
где W - влажность плиты, %;
M1 – масса образца до сушки, г;
M0 – масса образца после сушки, г.
Влажность плиты вычисляют как среднее арифметическое значение
результатов испытаний трех образцов.
Результаты эксперимента удобно свести в табл.4.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№ |
Масса |
|
Масса образца после высушивания в течение, ч |
|
W |
||||||
образца |
влажного |
1 |
|
2 |
6 |
12 |
18 |
24 |
|
30 |
|
|
образца, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сравнить полученные данные с ГОСТ 4598-86 "Плиты древесно-
волокнистые. Технические требования", который предусматривает влажность готовых мягких ДВП не более 12 %, а твердых плит в пределах 3…10 %.
Лабораторная работа № 2
Определение плотности древесно-волокнистых плит
Цель работы – изучить методику определения плотности ДВП. Плотность является важным физическим показателем плит, так как
непосредственно влияет на их прочностные свойства.
ГОСТ 4598-86 устанавливает следующие требования к плотности ДВП в зависимости от марки плиты (табл.5).
|
|
|
|
|
Таблица 5 |
|
|
Плотность древесно-волокнистых плит, кг/м3 |
|
|
|||
СТ, СТ-С |
Т, Т-П, Т-С, Т-СП |
М-1 |
М-2 |
|
М-3 |
|
|
Группа А |
Группа В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
850-1100 |
850-1100 |
800-950 |
300-400 |
200-300 |
|
100-200 |