Введение к работе
Актуальность темы. Защита древесины и древесных материалов от гниения и возгорания с целью продления срока их службы всегда являлась одной из актуальных проблем рационального использования древесины.
Среди способов их защиты особое место принадлежит покрытиям. Признано, что создание защитного покрытия - сложная задача и ее решение возмозно лишь путем разработки комбинированного покрытия, состояшего из несколысюс прочно связанных между собой слоев различной природы и наносимых различными методами. Для создания подобного покрытия для защиты указанных материалов пока привлекаются традиционные полимерные материалы. Причем это характерно, в основном, для огнезащитных покрытий, которые, как правило, состоят из двух слоев - огнезащитного и влагозащитного. Однако полимерные покрытия не представляют серьезного препятст -вин для диффузии влаги. Поэтому дорогостоящий огнезащитный полимерный материал быстро теряет свои свойства. Усиливается разрушение полимерных материалов и в результате их старения.
Одним из эффективных путей повышения качества защитных покрытий является использование в качестве компонента комбинированного слоя материала, неразрушающегося от факторов, разру -поющих древесину. К таким материалам, в частности, относятся металлы. Известны два способа создания металлических покрытий на рассматриваемых подложках: наклеивание фольги и напыление. Оба эти способа перспективны. Однако большая гамма комбинированных покрытии мояет быть получена при использовании напыленных покрытий. Это объясняется не только универсальностью в отношении использования материалов покрытия (различные металлы и их сплавы), но и их основными преимуществами: возможность нанесения покрытия на монтажной площадке на крупногабаритные и сложной формы изделия и конструкции, простота проведения его ремонта, возмояность получения покрытия, не препятствующего воздухо-влагообмену древесины.
Авторы предществувщих исследований в области газотергяпеско-го напыления металлов на древесину п древесные материалы но учк-
тывали их специфику, связанную со способностью изменять свои размеры в результате поглощения влаги.
В диссертации разработано комбинированное покрытие, включающее эластичный клеевой подслой и напыленный, химически обработанный слой металла. Этот вариант позволяет получать многоцелевые (долговечные, водоогнебиозащитные) покрытия. Подобные, покрытия необходимы для защиты деталей, изделий и конструкций, работающих в переменных температурно-влажностных условиях (литейное производство, строительство, машиностроение и т.д.).
Цель.работы. Создание многоцелевого полимерно-электродугового покрытия древесины.
Научная новизна работы:
терыоокислительные процессы, протекающие при напылении на слабополярный латекс СКС-65 Ш горячих частиц алюминия, повышают адгезию частиц металла к подложке;
при гидролизе силиката натрия, сопровождающегося образованием поликремниевых кислот и щелочи, а также при химическом взаимодействии алюминия и его производных в щелочной среде образуются нерастворимые в воде вещества (гидрооксид алюминия, гид-роксоалюминат натрия, поликремниевые кислоты), которые, заполняя поры покрытия, улучшают его водозащитные свойства и позволяют снизить толщину напыляемого слоя.
Научные положения, выносимые на защиту: формирование электродугового покрытия по полимерному подслою рассматривается с позиций молекулярной теории адгезии, а также теории окисления карбоцепных полимеров, которые наиболее полно отражают физическую сущность происходящих при этом процессов;
принцип формирования высокоэффективного многоцелевого покрытия древееины рассматривается кал результат взаимного влияния компонентов покрытия, основанного на термоокислительных процессах и химическом взаимодействии алюминия с силикатом натрия.
Достоверность сформулированных в диссертации научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается корректностью принятых допущений при модельных исследованиях, согласованностью теоретических выводов с результатами экспериментальных исследо-
ваний, подтвержденных практикой применения в производственных условиях, использованием экспериментальной установки, отвечающей требованиям надежности и необходимой точности исследований при соответствующем аппаратурном оформлении, применением современных методов планирования экспериментов и обработки их результатов.
Практическая значимость работы. Предложено полимерно-электродуговое покрытие для многоцелевой защиты древесины и древесных материалов. Его применение позволит значительно расширить , области использования древесины и древесных материалов ,в различных отраслях промышленности, и, особенно, там,, где они работают в переменных температурно-влажностных условиях. Разработана технология полимерно-электродутового покрытия. Результаты работы могут быть использованы при проведении исследований в области склеивания металлов с древесными подложками.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены, обсуждены и одобрены наконференциях: всесоюзных ("Металлизация тканей, пленок и других конструкционных материалов", М., Московский текстильный институт, 1978 г.; "Пути повышения эффективности деревообрабатывающих производств", Архангельск, ЩИШОД, 1989 г.), республиканской ("Ресурсосбережение в деревообработке и производстве мебели", Минск, 1989 г.), молодых ученых и специалистов ("Актуальные проблемы развития лесопромышленного комплекса и организации строительства", Архангельск, ЦНИИМОД, 1982 г.), по итогам НИР (ЛТА, 1977-1980 гг., БрТИ, 1980-1992 гг.) научно-практических ("Совершенствование техники и технологии деревообрабатывающих производств", Брянск, ЦНТИ, 1983, 1985, 1987 гг.; "Молодые ученые и специалисты - интенсификации промышленного и сельскохозяйственного производства области", Брянск, ЦНТИ, 1989 г.).
Ре^лизаздя_р^з^льтат^в_исследований. Производственные испытания покрытия проведены в условиях литейных цехов Брянского завода технологического оборудования и ПО "Брянский машиностроительный завод". Результаты работы внедрены на втором с годовым экономическим эффектом 109056 руб. (в ценах на 1.07.1991 г.). Кроме того, результаты исследований использованы для изготовления новых ДСтП (а.с. I4I63I0), защиты деревянных тренажеров
на открытой спортивной площадке Брянского технологического института, защиты и декоративной отделки деревянных скульптур детского сада J623 в г. Брянске;
Публикации. По материалам диссертации опубликовано двенадцать работ и получено одно авторское свидетельство.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи разделов, основных выводов и рекомендаций, списка литературы и приложений. Основной текст диссертации изложен на 128 стр. машинописного текста, включающего 24 рисунка и 38 таблиц. Список литературы насчитывает 137 наименований, в том числе 6 на иностранных языках.