Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние вопроса и задачи исследования
1.1 Современные аспекты глубокого крашения натуральной древесины 8
1.2 Получение цветной прессованной древесины 12
1.3 Цель и задачи исследования 25
2 Теоретические основы получения цветной прессованной древесины
2.1 Гипотеза комплексного изменения свойств древесины в процессе прессования 27
2.2 Алгоритм подбора красителей 30
3 Методика исследования
3.1 Требования к древесному сырью 37
3.2 Создание экспериментальных установок пропитки с торца и пропитки ультразвуком 38
3.3 Методика пропитки, прессования и сушки крашеной древесины 42
3.4 Методика математического планирования эксперимента 45
3.5 Методика исследования декоративных свойств крашеной прессованной древесины 53
3.6 Методика определения физико-механических и эксплуатационных свойств крашеной прессованной древесины 56
4 Экспериментальные исследования
4.1 Результаты экспериментов по определению коэффициента отражения, цвета, светостойкости и блеска древесины 59
4.2 Результаты намагничивания пропиточных растворов 65
4.3 Интенсификация процесса крашения с помощью ультразвука 67
4.4 Реализация математического плана эксперимента 68
4.4.1 Реализация математического плана эксперимента для древесины, окрашенной в белый цвет 68
4.4.2 Реализация математического плана эксперимента для древесины, окрашенной в золотистый цвет 79
4.4.3 Реализация математического плана эксперимента для древесины, окрашенной в черный цвет 89
4.5 Оптимизация результатов эксперимента 99
4.6 Характеристика физико-механических свойств цветной прессованной древесины 107
5 Технико-экономическое обоснование производства и применения цветной прессованной древесины
5.1 Создание полупромышленной пропиточной установки 114
5.2 Характеристика технологии и получаемого продукта 118
5.3 Вопросы качества при получении цветной прессованной древесины 123
5.4 Экономическая эффективность применения цветной прессованной древесины в народном хозяйстве 129
Общие выводы 133
Библиографический список 135
- Получение цветной прессованной древесины
- Гипотеза комплексного изменения свойств древесины в процессе прессования
- Методика определения физико-механических и эксплуатационных свойств крашеной прессованной древесины
- Реализация математического плана эксперимента для древесины, окрашенной в белый цвет
Введение к работе
Потребление древесины в мире достигло больших масштабов (свыше 2,5 млрд. м в год) и продолжает непрерывно расширяться. По существующим прогнозам оно возрастет в два раза [66,16].
Однако учитывая многофункциональную роль леса в биосфере нашей планеты, потребление древесины необходимо ограничить разумными пределами. Это требует государственного подхода к решению вопросов расширения лесоперерабатывающих производств с тем, чтобы принимать все возможные меры для наиболее комплексного, полного и эффективного использования лесосырьевых ресурсов, как этого требуют решения лесного законодательства страны, Конституции Российской Федерации. Конкретно для лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности предусмотрено обеспечить комплексное использование древесного сырья и дровяной низкокачественной древесины для выработки различной продукции, более полную переработку древесины лиственных пород [70, 77,98].
Среди основных направлений развития современной технологии древесины важное место занимают исследования способов ее химической и механической переработки. Не всегда рационально перерабатывать низкокачественную древесину на щепу. Гораздо эффективнее наиболее полно использовать заложенные природой положительные качества древесины, усиливая их за счет изменения свойств и придавая ей новые свойства [89,90,91].
Под изменениями свойств древесины в широком смысле следует понимать направленное улучшение ее свойств, придание ей новых положительных качеств, устранение природных недостатков для более широкого и полного использования в народном хозяйстве. Улучшение свойств натуральной древесины не только увеличит время и надежность ее службы в постройках, изделиях, но и расширит области ее применения и позволит более широко использовать древесину мягких лиственных пород [24, 82, 93].
Актуальность работы. Для производства паркета, мебели, материала для внутренней отделки помещений в настоящее время применяется высококачествен-
ная древесина твердых лиственных пород, запасы которой ограничены. В связи с этим, весьма актуален вопрос использования в качестве сырьевой базы дровяной и малоценной древесины и разработки экологически безопасных методов повышения физико-механических и декоративных свойств материала [2,5].
По мнению авторов [63,101,15], более прогрессивным методом облагораживания древесины является метод глубокой (сквозной) окраски.
Используя древесину березы, осины и ольхи, которые относятся к быстро восстанавливаемым лесным ресурсам и малоценным породам, и путем прессования с изменением цвета древесины, можно получить конечный продукт с широким спектром декоративных, прочностных, физико-механических и эксплуатационных свойств ценных пород таких как дуб, орех, лофира крылатая, хлорофора высокая, миллетия Лаврентия и др., которые можно изменять в зависимости от требований [40,83,87].
Цвет является одним из важнейших показателей внешнего вида древесины, который учитывают, выбирая породы для внутренней отделки помещений, изготовления мебели, музыкальных инструментов, художественных изделий и т.п. [37,83].
Диссертационная работа выполнена в соответствии с Государственной научно-технической программой «Исследования и разработка по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского назначения», которая включает в себя ряд специализированных программ, в том числе «Комплексное использование древесного сырья».
Целью настоящего исследования является получение цветной прессованной древесины марки Дестам и исследование ее декоративных свойств.
Научная новизна:
Активизация пропиточных растворов путем намагничивания пропиточных растворов при сквозном крашении древесины;
Интенсификации процесса крашения древесины с помощью ультразвука;
Математические модели процесса сквозного крашения, прессования и сушки древесины;
Предложенные рациональные режимы для получения прессованной крашенной древесины по результатам многокритериальной оптимизации;
Технология производства цветной прессованной древесины (ЦПД) марки Дестам на промышленной установке.
Объекты исследования: Объектом исследований является древесина березы, пропитанная красителями и пластификатором и прессованная вдоль волокон.
Методика исследований; Исследования проводились на основе теоретического и экспериментального изучения процесса сквозного крашения древесины с последующим прессованием. Полученные результаты обрабатывались методом математической статистики с использованием стандартных пакетов прикладных программ.
Практическая ценность: Практическая ценность работы состоит в том, что обоснованные в работе технологические параметры легли в основу внедрения технологического процесса производства цветной прессованной древесины «Дестам». Новый материал обладает повышенными физико-механическими и эксплуатационными свойствами и находит применение в промышленности в качестве мебели, облицовочных материалов, фурнитуры, паркета, отделочных панелей.
Положения выносимые на защиту:
- обоснование возможности сквозной пропитки древесины красителями с
применением ультразвука;
алгоритм подбора красителей трех цветов;
обоснование оптимальных параметров активизации пропиточных растворов путем намагничивания;
математические модели процесса получения цветной прессованной древесины;
показатели свойств полученного материала;
полупромышленная установка сквозной пропитки древесины;
- технологический режим работы опытно-промышленного цеха.
Достоверность научных положений и выводов подтверждена адекватностью
математических моделей, относительной погрешностью результатов, не превы-
шающей допустимое значение 5%, математической обработкой результатов экспериментальных исследований с применением ЭВМ, экономической эффективностью применения разработанной технологии в производстве.
Апробация работы . Научные положения и результаты диссертационной работы докладывались:
На ежегодной научно-практической конференции ВГЛТА 2003-2006 гг.
На всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов, УГЛГУ, 2005 г.
Публикации. По результатам научных исследований опубликовано 6 печатных работ.
Объем работы Диссертация состоит из введения, 5 разделов, заключения, списка использованной литературы и приложения. Изложена на 144 страницах машинописного текста и содержит 35 рисунков, 53 таблицы, 4 приложения, список использованной литературы - 116 наименований, из них - 10 на иностранных языках.
Получение цветной прессованной древесины
Окрашивание древесины для придания ей более эстетического вида применяли задолго до нашей эры [50,54,109]. Как отмечают К.М. Хайкина и др. [79], в деревообрабатывающей и мебельной промышленности используют в основном кустарные методы облагораживания древесины. Научные данные, известные в литературе, как правило, касаются вопросов замены красителей природного происхождения синтетическими с более высокими технологическими характеристиками [79, 106]. Существующие способы облагораживания древесины заключаются в ее поверхностной обработке. Их недостатком является то, что красители, сорбируясь в верхних слоях древесины, не проникают внутрь материала и не дезактивируют сорбционно-активные к водопоглащению гидроксилы целлюлозы [64]. Поэтому защитное действие лаков, красок сохраняется не долго.
Целенаправленное изменение цвета древесины при дальнейшем прессовании может быть достигнуто либо предварительным окрашиванием древесины с последующей пропиткой и отверждением пропиточного состава, либо добавлением красителей к пропиточному составу. В последнем случае к красителям предъявляются следующие требования: они должны растворяться в пропиточном составе, быть теплостойкими, радиационностойкими, оказывать минимальное ингибирующее воздействие и т.д. [27].
В одном сравнительно старом (1938 г.) авторском свидетельстве, посвященном способам улучшения текстуры дерева, Г.Л. Элишек и др. [10] пытались определить зависимость между окраской, получаемой при глубоком крашении материала, и химическими свойствами используемого красителя и предложили в зависимости от количества сульфогрупп и числа атомов, входящих в состав молекулы, разбить красители на три группы. 1. Кислотные, молекулы которых состоят не более чем из 45 атомов при одной сульфогруппе и не более чем из 80 атомов при двух и большем числе сульфогрупп, наиболее легко и равномерно окрашивают древесину, но совершенно не улучшают ее текстуру. 2. Субстантивные, молекулы которых содержат не более 105 атомов при двух или большем числе сульфогрупп, окрашивают лишь полости сосудов и прилегающие участки древесины, что является следствием малопроницаемости анионов красителей через стенки сосудов. 3. Все субстантивные, молекулы которых содержат лишь одну сульфогруппу или более 105 атомов при любом количестве сульфогрупп. Красители этой группы окрашивают лишь полости сосудов. Вследствие быстрого осаждения красителей в растворе интенсивность окраски древесины резко падает по мере удаления от поверхности. Учитывая особенности перечисленных групп красителей, авторы предлагают несколько способов использования их смесей, с помощью которых, по их мнению, можно получить желаемую окраску и текстуру древесины. П.Г.Прудников [63] также указывает на значительные преимущества глубокой окраски древесины. Особенность этого способа заключается в предварительном нагревании древесины в поле токов высокой частоты [14,33] и последующей пропитке в водных растворах смол [59]. Автор предлагает также пропитывать древесину с помощью ультразвука. Методы приготовления красителей и красящих составов приведены в работах [54,102,105, 64]. Способы окраски древесины достаточно подробно освещены в специальных монографиях и учебных пособиях [19,42,109]. По данным этих работ, метод глубокой окраски древесины заключается в том, что ее помещают в красящий состав. Вследствие поглощения материалом красителя его концентрация в растворе будет убывать, пока не наступит состояние равновесия. Как показывают исследования, сначала краситель поглощается внешней поверхностью древесины. Далее он все глубже проникает в толщу материала и со временем равномерно распределяется по всему сечению образца. Таким образом, условно можно считать, что процесс крашения состоит из следующих стадий: диффузии красителя из пропитывающего состава к поверхности древесины; его адсорбции на внешней поверхности древесины; диффузии красителя с поверхности внутрь древесного образца; его фиксации на материале. В настоящее время физико-химическая стадия «фиксации» процесса крашения, т.е. прочное закрепление молекул или ионов красителя на активных центрах материала, остается практически неизученной. Есть данные только об активных красителях, но и их применение ограничено. Это связано с различными методами изменения свойств древесины. В применявшихся ранее методах стадии «фиксации» фактически не было. Если окрашенный материал попадал в растворитель, то краситель легко вымывался. Поэтому растворы красящих веществ должны подвергаться испытаниям на соответствие техническим условиям. Проведение таких испытаний необходимо не только для контроля качества растворов, но и для правильного выбора режимов их применения при разработке и внедрении в производство новых материалов. Основными факторами, определяющими красильные свойства, являются растворимость (красители тем больше растворяются, чем больше сульфогрупп в их молекуле и меньше частное от деления молекулярного веса на количество сульфогрупп) и ионный характер химических связей между молекулами красителей. Наиболее растворимые красители имеют частное в пределах 250...350; среднерастворимые - 350...600; труднорастворимые - выше 600. Все растворимые в воде красители являются типичными электролитами. В воде они диссоциируют на положительные и отрицательные ионы. От степени растворимости и константы диссоциации зависит преобладание частиц красителя той или иной величины, что существенно влияет на его поглощение красителей древесиной и их проницаемость во внутренние ее слои.
Растворимость красителей оценивается по 5-бальной системе и регламентируется ГОСТ 16922-71. У красителей для дерева растворимость должна быть не ниже 4 баллов и светопрочность не ниже 4 баллов (ГОСТ 9733-61).
Гипотеза комплексного изменения свойств древесины в процессе прессования
Рассматривая возможные методы крашения древесины, допустимые при дальнейшем прессовании, следует отметить два пути. Первое направление заключается в том, что окраска древесины осуществляется с помощью красителей, которые вводятся в древесину. Этот путь является общепринятым. Второй путь предусматривает введение в древесину реагентов, которые в результате химического взаимодействия с компонентами последней образуют красители. При реализации обоих направлений возникают различные трудности. К числу главных проблем, которые должна решать современная теория крашения волокнистых материалов, относится определение характера связей, возникающих между красителями и волокном, и средств воздействия на интенсивность технологических процессов крашения с целью достижения высокой равномерности окраски. Разрешение последней проблемы является существенно важным для улучшения крашения крупных древесных сортиментов (кряжей).
В случае, когда глубокое крашение происходит при химико-механическом изменении свойств древесины с пластификацией карбамидом, к красителям и к их растворам должны быть предъявлены определенные требования, которые позволят привести полученный результат к более совершенным показателям всех свойств. Основными требованиями к красителям и их растворам являются: они не должны вступать в реакцию с карбамидом, снижать прочность древесины, существенно менять рН- растворы, должны быть термоустойчивыми в процессе сушки (до 130 С), иметь допустимую степень токсичности, невысокую стоимость, и быть просты в приготовлении и применении. При совмещении окраски, прессования с сушкой, полученный результат также зависит от влагостойкости красителя. Известно, что готовые красители могут быть применены при сквозном крашении, но их молекулы имеют достаточно большие размеры и краситель, проникая в древесину, проходит только по водопроводящей системе и мало проникает в стенки сосудов. Большая часть красителя отфильтровывается на поверхности, окраска на поверхности получается во много раз интенсивнее, чем окраска прокрашенной древесины, что имеет прямое отношение к равномерности окраски материала. Этот фактор определяет качество выпускаемой продукции. Кроме того, красители являются достаточно дорогими веществами, что объясняется сложностью технологического процесса их синтеза.
В связи с вышеизложенным, второй подход кажется более перспективным в плане реализации его в процессах крашения древесины лиственных пород. Основная концепция этого подхода заключается в том, что древесина рассматривается в качестве органического соединения, которое в результате реакции с вводимыми реагентами образует краситель. Решение проблемы таким путем имеет ряд преимуществ. Молекула вводимого в древесину реагента имеет небольшие размеры, что в основном и обуславливает возможность ее легкой диффузии. Проникновение реагента в глубь древесины позволит осуществить синтез красителя, который будет распределен по всему объему пропитанной древесины. Этим способом можно выявить годичные слои у древесины лиственных пород. Такие вещества являются менее дорогими по отношению к готовым красителям, что делает их применение экономически целесообразным.
Таким образом, задача сводится к тому, чтобы рассматривать древесину как органическое соединение, которое должно вступить в реакцию с вводимыми реагентами с последующим направленным изменением ее свойств. Совмещение операций пропитки карбамидом, красителем, прессования и сушки, как по месту, так и по времени, обуславливает наличие различия между явлениями, происходящими в древесине. Рассмотрим явления, происходящие в системе древесина - пропиточный агент при сушке, пропитке растворами и прессовании учитывая, что все эти явления в данном случае тесно связаны между собой. Сущность совмещенного способа заключается в том, что заготовку, про питанную 15 %-ным раствором карбамида с влажностью порядка 80%, в пропиточной установке под давлением вводится раствор первого реагента, выдерживается в течении 12... 15 минут, после чего вводится раствор второго реагента. При введении в древесину пропиточного агента процесс пропитки может протекать либо по капиллярному механизму, если влажность древесины ниже точки насыщения волокна, либо по диффузионному, если влажность древесины выше точки насыщения волокна. На практике же в чистом виде очень трудно осуществить пропитку только по одному из этих способов, чаще всего приходится говорить о превалирующем способе пропитки. В нашем же совмещенном способе можно сказать, что в начале процесса при наибольшей влажности древесины (в нашем случае древесина свежесрубленная и ее влажность W « 80%) превалирующим является диффузионный механизм, доминанта которого в ходе процесса падает, а доминанта капиллярного механизма растет и капиллярный механизм постепенно становится основополагающим. Основная цель пропитки - обеспечить равномерное распределение пропиточного агента по длине и сечению изделия из древесины. Пропитка методом горячей ванны не дает равномерного распределения пропиточного агента внутри древесины, поэтому создана установка для пропитки под давлением. После этого производится сушка образца при температуре 60...90С до влажности 15...20%, одновременно уплотняя ее путем приложения механического давления до степени сжатия 13...18%. Сушка при более высоких температурах значительно влияет на цвет образца, в частнШпщечеріжіййд Епраес«инвсншасрвзаюліабЬіііщшшх:не разрывы в местах наибольшего скопления сосудов. Микроразрушения имеются у всех сосудов и части клеток либриформа. Этот фактор существенно снижает светостойкость и блеск, а, следовательно, и качество образца. Поэтому, с точки зрения минимизации разрушения элементов строения древесины при прессовании, целесообразно степень деформации ограничить 30 %, что и реализовано в дан ном способе. В конце процесса заготовку охлаждают до температуры 15...20С. Таким образом, задача сводится к тому, чтобы рассматривать древесину как органическое соединение, которое должно вступить в реакцию с вводимым реагентом в результате чего образуется краситель.
Методика определения физико-механических и эксплуатационных свойств крашеной прессованной древесины
Определение цвета образцов проводилось на установке спектрофотометр СФ-18. Прибор предназначен для измерения коэффициентов пропускания и оптической плотности твердых и жидких веществ в видимой области спектра. Спектральный диапазон составляет от 400 до 750 нм.
Принцип действия спектрофотометра основан на нулевом методе и заключается в следующем. Образец закладывается в каретку, включается прибор. Монохроматический пучок света, направленный на образец, делится призмой Рошона на два плоскополяризованных пучка. Один пучок диафрагмируется, другой проходит через призму Волластона и снова делится на два пучка, поляризованных во взаимно перпендикулярных плоскостях.
Далее пучки поочередно перекрываются вращающимся модулятором таким образом, что интенсивность света в каждом пучке изменяется по трапецеидальной форме и началу открытия одного пучка соответствует начало закрытия другого. Свет, прошедший через контрольный и измеряемый образцы, попадает в интегрирующий шар и после многократного отражения от его стенок освещает фотоэлемент. Измерение длины волны света, выходящего из монохроматора, производится путем перемещения вдоль спектра развертки спектра, одновременно с этим поворачивается барабан записывающего устройства. Таким образом, на бланке, закрепленном на барабане, записывается кривая зависимости коэффициента отражения или оптической плотности образца от длины волны. Для исследований по каждому цвету измерялось по 10 образцов. Исследования на светостойкость Окна, двери и другие столярно-строительные изделия, эксплуатируемые в атмосферных условиях, постоянно подвергаются температурно-влажностным воздействиям. Перепады температуры, влажности и действие солнечного света создают чрезвычайно жесткие условия эксплуатации названных изделий, что обуславливает особо высокие требования, предъявляемые изготовителями к стойкости цвета материалов. Полученный материал должен иметь высокий показатель устойчивости к ультрафиолетовому излучению и любым погодным воздействиям. Светостойкость определяется в соответствии с ГОСТ 9733.1-83 «Материалы текстильные. Методы испытания устойчивости окраски к свету». Испытания проводились на брусках из прессованной древесины березы, размеры которых 60x60x100 мм, окрашенных в черный, оранжевый (золотистый) и белый цвета методом сквозной пропитки. Для определения светостойкости пользуются облучением образца ультрафиолетовым светом ртутно-кварцевой лампы. Величина поверхностной плотности потока УФ-излучения составляла 30-45 Вт/м , а длина волны последнего - менее 400 нм; расстояние от лампы до образца составляло 150 мм Половину образца закрываем черной светонепроницаемой бумагой и периодически сравниваем цвет, подвергающейся облучению и закрытой от него половины образца. Продолжительность УФ-облучения составляла 24 часа. Определение степени блеска поверхности древесины Следующим показателем качества исходных материалов и обязательно отслеживается при входном контроле, является блеск материала, обусловленный зеркальным и рассеянным отражением света от поверхности древесины. Являясь также эстетическим показателем, блеск в значительной степени определяет декоративные качества изделия. Существует методика оценки блеска с применением блескомера ФБ-2 (ГОСТ 896). Сущность ее заключается в измерении фототока, возбуждаемого под воздействием пучка света, отраженного от поверхности испытываемого образца. Условно блеск оценивают в процентах. Определение блеска материала сводится к определению соотношения количеств определенно направленного (зеркального) и рассеянного света при отражении от поверхности. Используя вышеуказанные зависимости определяется степень блеска образца Rn, при угле падения света 45 и в направлении вдоль волокон по формуле: Где R - зеркально отраженный световой поток, Rg - диффузно (рассеянно) отраженный световой поток. Количество измерений на одном образце не менее трех. Берется среднее значение. Исследования физико-механических и эксплуатационных свойств проводились в научных лабораториях: кафедры химии ВГЛТА, НПЦ "Восмоддрев" при ВГЛТА; Образцы для исследований были получены в НПЦ "Восмоддрев". Исходя из необходимости характеристики прессованной древесины, полученной совмещенным способом, для выявленных в настоящее время потенциальных областей применения, в частности - в качестве изделий мебельного производства, главное внимание было уделено следующим физико-механическим и эксплуатационным свойствам: водо- и влагопоглощению; прочности; твердости; износостойкости. Для определения физико-механических свойств крашеной прессованной древесины образцы для исследования выпиливались из заболонной зоны по длинеОпределение физико-механических ЦПД проводились на испытательных машинах УМ-5А и ЦДМУ-30 по стандартным методикам. Водо- и влагопоглощение Гидрофильность высокомолекулярных компонентов древесного комплекса, так же как и высоко развитая внешняя и внутренняя поверхность пористой структуры древесины определяет способность этого материала поглощать значительное количество воды, находящейся в парообразном или жидком состоянии, в результате адсорбции и капиллярной конденсации.
Реализация математического плана эксперимента для древесины, окрашенной в белый цвет
На территории России запасы древесины березы, требующей вырубки, составляют 40 млн. м3, из них заготавливается менее половины. Объем древесины 600 м3 в год может обеспечить даже небольшой лесхоз или леспромхоз, например, в Рязанской или Брянской областях. Предлагаемые объемы древесины во много раз превышают необходимое количество древесины для производства цветной прессованной древесины, поэтому даже в случае увеличения производительности оборудования изготовитель не будет испытывать дефицита сырья.
На 2007 г. сложились следующие цены на сырье с НДС. - брус 100x100 мм березовый - 2000 руб/м - карбамид водный 30%-ный - 2100 руб/т - гипохлорит натрия - 42 руб/кг - хлорное железо - 90 руб/кг - пирокатехин - 158 руб/кг - тартразин - 65 руб/кг - кармуазин - 65 руб/кг Анализ рынка сырья и материалов показывает, что все используемые товары являются недефицитными, легкодоступными и сравнительно дешевыми. Монополии ни на один из видов товара не предвидится. Таким образом, созданный комплекс сможет успешно конкурировать с существующими производителями неметаллических конструкционных материалов: современность оборудования и технологии; высокая производительность технологической линии; быстрая переналадка оборудования на выпуск новых видов изделий. Стоимостные преимущества: использование более низких отпускных цен; применение гибких условий; низкая себестоимость. Прочие преимущества: высокое качество выпускаемой продукции; жесткий контроль качества поступающего сырья; ориентация на полное удовлетворение интересов конечного потребителя продукции; создание максимально удобных условий работы для поставщиков и покупателей. Улучшение качества продукции, управление ее качеством имеют для лесной и деревообрабатывающей промышленности важное и особое значение. Это объясняется как общей важностью этих вопросов, так и спецификой отрасли. Исходным начальным сырьем во всех видах производств этих отраслей является древесина, представляющая собой природный материал, свойства которого имеют первостепенное значение для качества всех видов продукции из нее. В оценке качества используется понятие уровень качества -относительная количественная характеристика качества, основанная на сравнении показателей качества конкретной продукции с базовыми показателями эталонов. Уровень качества определяется как: В оценке качества промышленной продукции используют специфические характеристики: индекс качества - комплексный показатель качества разнородной продукции; коэффициент дефектности - средневзвешенное количество дефектов в единице продукции; коэффициент сортности - отношение стоимости продукции различной сортности к стоимости этой же продукции по оценкам высшего сорта. Качество продукции может быть выражено стоимостью. Установлено, что затраты труда и средств на повышение конкретного показателя качества вначале растут медленно, а когда исчерпаны организационные и технические возможности производства, резко увеличиваются поскольку необходимы затраты на реорганизацию производства, модернизацию и т.д. Размер экономии, приходящейся на единицу повышения показателей качества не будет непосредственно связано с удовлетворением предъявляемых к нему требований по прямому назначению изделия. Затраты и экономия, приходящиеся на повышение показателя качества, выражаются степенными зависимостями соответственно: где С - затраты на повышение показателя качества; Ц - экономия от повышения показателя качества; П - повышение показателя качества; А, Б, х, у - коэффициенты, для которых справедливо соотношение А Б; х Экономический эффект от повышения качества выразится уравнением: Из уравнения (5.6) находится оптимальное значение показателя качества; это может быть увеличение срока службы изделия, снижение материалоемкости, увеличение несущей способности конструкции из ДМ и т.п. На рисунке 5.3 показаны кривые, отражающие изменение затрат на повышение уровня качества цветной прессованной древесины в форме себестоимости и возможной цены. За условный уровень качества принята неоднородность цвета на ширине 1 см, т. е. полосатость или непрокрас на лицевой поверхности крашеной древесины. Характерные точки Пі П2 показывают уровни качества, при которых затраты не оправдываются. Уровень качества левее точки Пі=2 мм слишком низок, не удовлетворяет потребителя, изделие не пользуется спросом. Оно подлежит реализации с убытком для предприятия по сниженным ценам. Правее точки П2=0 мм уровень качества слишком высок, потребителю нет необходимости приобретать такое изделие, платить более высокую цену. Оптимальный уровень качества по эффективности производства лежит в точке П3 (П3=1 мм), где (Ц-С)/С- мах - 18 тыс. руб/м , а по мнению потребителя, согласного покрыть максимальную разницу цены и себестоимости, в точке П4 (П4=0,5 мм), где (Ц-С)-»мах -20 тыс. руб/м3. Для создания схемы системы качества определим основные понятия: Объект исследования - производство и реализация цветной прессованной древесины. Цель исследования -разработка методологических основ обеспечения качества и сертификации цветной прессованной древесины. Блок - схема управления и регулирования качества цветной прессованной древесины представлена на рисунке 5.3. Весь технологический процесс разбиваем на три стадии: а) подготовка исходного сырья; б) производство заготовок; в) производство изделий. На каждой стадии выбираем из технологического процесса те операции в ходе выполнения которых контролируется качество материала или изделия Для количественной оценки показателей качества введем обозначения : XI, Х2 ...Хп -показатели, по которым производится дефектация (с документальным оформлением) основных материалов и изделий .
