книги из ГПНТБ / Буглай Б.М. Технология отделки древесины учебник

Мгновенная упругая деформация не зависит от времени. Она мгновенно возникает при приложении нагрузки и также мгновенно исчезает при ее снятии. Опыт, однако, показывает, что закон Гука действителен лишь при очень малых деформациях; при увеличе­ нии деформаций обнаруживается их зависимость от времени дей­ ствия нагрузки (и, следовательно, изменение модуля) и неполное исчезновение сразу после снятия нагрузки. Оставшаяся часть де­ формации может состоять из запаздывающей упругой деформа­ ции, исчезающей через некоторое время, и остаточной, или течения.

Запаздывающая, или высокоэластическая, деформация наблю­ дается у полимерных тел и вызывается распрямлением свернутых цепных молекул и постепенным возвращением их в исходное со­ стояние после снятия нагрузки. Так как такие изменения формы молекул связаны с преодолением внутреннего трения между ними,

шением времени релаксации по экспоненциальному закону. Эти закономерности имеют большое значение при формировании по­ крытий, так как величина возникающих внутренних усадочных напряжений в значительной мере зависит от скорости формиро­

течение, может наблюдаться не только у жидкостей, но и у твер­ дых полимеров, когда напряжение превышает предел их текуче­ сти. Течение— результат взаимного перемещения молекул или их

сдвига от напряжения показаны на рис.25. Прямая / характери­ зует чисто пластическое течение.

У многих растворов полимеров, шпаклевочных паст и пласти­ ческих твердых тел под действием малых напряжений обнаружи­ вается только упругая деформация и лишь с достижением пре­

Уравнение характеризует чисто пластическое течение. Предел текучести s0 у концентрированных растворов полимеров можно объяснить значительными межмолекулярными силами у длинных молекул, для преодоления которых требуется некоторое начальное напряжение, лишь по достижении которого начинается скольже­ ние молекул друг относительно друга, т. е. течение.

На практике, однако, у большинства материалов после дости­ жения предела текучести при дальнейшем увеличении напряже­ ния наблюдается первоначально непрямолинейная зависимость скорости от напряжения, как это показано кривой 2. Это откло­ нение объясняется молекулярной полидисперсностыо полимеров.

У некоторых суспензий и латексов нет предела текучести; тече­ ние обнаруживается при минимальных напряжениях сдвига, однако скорость сдвига очень мала. По мере увеличения напря­

Действительный характер зависимости скорости сдвига у прак­ тически применяемых отделочных составов часто оказывается бо­

ские кривые двух порозаполняющих составов, показывающие за­ висимость градиента скорости еС ек- 1 от напряжения 5. Внизу

высококонцентрированных порозаполнителей, шпаклевок и других лакокрасочных материалов и объясняется образованием в них структур из контактирующих между собой частиц пигмента, на­ полнителя или глобул полимера. Под действием приложенного напряжения структуры разрушаются и изменяется градиент ско­ рости сдвига.

Технологические свойства порозаполнителей, шпаклевок и дру­ гих материалов, как показывает опыт, находятся в определенной

Явление тиксотропнії важно, когда требуется удержать на вер­ тикальных поверхностях изделий относительно толстый слой жид­ кого лакокрасочного материала. Для этого в некоторые лаки и

ляющие собой очень мелкодисперсные твердые частицы с показа­ телем преломления, близким к показателю преломления пленкообразователя. Чаще всего пользуются мелкодисперсной кремневой кислотой, так называемым аэросилом.

Свойственное многим лакокрасочным материалам неныотоновское течение усложняет их выбор и применение. Во многих слу­ чаях для успешного выбора материала, оценки его технологиче­

§3. Свойства и взаимодействие древесины

слакокрасочными материалами

Тесный контакт и взаимодействие лакокрасочного материала с древесиной достигается смачиванием.

Характер этого взаимодействия во многом определяется анато­ мическим строением, физическими и химическими свойствами дре­ весины. Поскольку изучение строения и свойств древесины явля­ ется предметом специальных курсов, напомним лишь о тех осо­ бенностях, которые оказывают непосредственное влияние на результаты отделочных операций.

Такими особенностями являются: капиллярно-пористое строе­ ние с резко выраженной анизотропией строения и свойств не только вдоль и поперек оси ствола дерева, но и в двух попереч­ ных (тангентальном и радиальном) направлениях; способность древесины сохнуть, увлажняться и ограниченно набухать подобно коллоидным телам; сложный химический состав.

Вследствие капиллярнопористого строения при любом положе­ нии плоскости среза на поверхности древесины оказывается неко­ торая часть перерезанных клеток с вскрытыми внутренними по­

а в ранней древесине кольцесосудистых пород он нередко дости­ гает 300—500 мкм.

На радиальных и тангенциальных поверхностях перерезанные полости клеток образуют канавки, углубления и направленные внутрь каналы. Большинство их неразличимо глазом, и лишь ка­ навки и отверстия, образованные сосудами, особенно кольцесосу-

Как видно из таблицы, величина этих неровностей на многих породах может превышать толщину наносимых покрытий.

Структурные неровности поверхности вызывают неравномер­ ность толщины наносимых на древесину слоев лаков и красок.

Другой особенностью строения древесины является ее капил­ лярная проницаемость для жидкостей, различная у древесины разных пород и резко различная вдоль и поперек волокон.

Капиллярная проницаемость выше у заболонных пород и очень мала у ядровых пород (особенно у ядра). В поперечном направ­ лении к волокнам проницаемость во много раз ниже, чем вдоль волокон. Поэтому при нанесении лакокрасочных материалов на тангенциальные и радиальные поверхности они поглощаются лишь поверхностным слоем. Но и при отсутствии хорошей капиллярной проводимости открытые на торцах полости клетки способны по­ глощать значительные количества лакокрасочных материалов, особенно низковязких (красильные растворы, отбеливающие и обессмоливающие жидкости и т. п.).

Резко различная капиллярная проницаемость вдоль и поперек волокон может привести к очень неравномерному крашению и увлажнению участков поверхности древесины, имеющих разное расположение волокон (местный косослой, свилеватость и т. п.). Неравномерность поглощения жидкости особенно заметна у бе­ резы, бука, липы и других заболонных пород.

наковы в различных жидкостях. Они находятся в связи с диэлек­ трической проницаемостью, как это видно из графика (рис. 28), построенного по опытным данным разных исследователей.

Изменение диэлектрической проницаемости жидкостей от 6 до 80 мало отражается на величине набухания. Со снижением зна­ чения диэлектрической проницаемости ниже 6 наблюдается резкое снижение набухаемости, которое у древесины практически почти отсутствует в таких неполярных жидкостях, как ароматические углеводороды (бензол, толуол и др.), алифатические углеводороды (уайт-спирит) и все растворители с диэлектрической проницае­ мостью около 2.

В связи с этим состав растворителей в лакокрасочных мате­ риалах, наносимых непосредственно на древесину (красильные растворы, грунтовки, грунтлаки и др.), по-разному влияет на со­ стояние ее поверхности.

Водные растворы красителей всегда вызывают увеличение шероховатости поверхности. Шероховатость поверхности, обрабо­ танной по 10-му классу ГОСТ 7016—68, после нанесения видных растворов красителей может ухудшаться до 9-го и даже 8-го клас­ сов, и необходимы специальные меры для устранения этого неже­ лательного явления (предварительное увлажнение клеевым рас-

плит. Большое количество торцовых поверхностей у измельченной древесины и неплотностей между отдельными частицами, из кото­ рых изготовлена плита, создает систему капилляров, по которым

ния менее заметны.

Как и в случае с древесиной, имеет значение диэлектрическая проницаемость растворителей. На рис. 29 приведены кривые про­ филя поверхности стружечных плит, снятые до и после смачива-