Анализ ассортимента, показателей качества и потребительских свойств древесных материалов

Плотность образца (ρ) в килограммах на кубический метр вычисляют по формуле (2)

          (2)

где m - масса образца, кг;

l, b и h - соответственно длина, ширина и толщина образца, м.

Результат округляют  с точностью до целого числа.

Водопоглощение образца (Δw) в процентах вычисляют по формуле

где m₁ - масса образца до погружения в воду, г;

m₂ - масса образца после погружения в воду, г.

Результат округляют  с точностью до первого десятичного  знака.

Разбухание в воде по толщине образца (t_w) в процентах вычисляют по формуле (3)

         (3)

где t₁ - толщина образца до погружения в воду, мм;

t₂ - толщина образца после извлечения из воды, мм.

Результат округляют  с точностью до первого десятичного  знака. За результат испытания плиты принимают среднее арифметическое значение результатов испытаний всех образцов, отобранных из данной плиты. Результаты испытаний заносят в протокол. В протоколе дополнительно указывают размеры испытанных образцов, а при определении водопоглощения и разбухания по толщине - время их выдержки в воде.

 

Метод определения предела прочности при изгибе

Предел прочности определяют  ГОСТ 27678-88 Плиты древесностружечные. Метод определения предела прочности  и модуля упругости при изгибе.

АППАРАТУРА

Испытательная машина, обеспечивающая точность отсчета, равную 1 % разрушающей нагрузки.

Испытательное устройство, состоящее из двух параллельных горизонтальных опор с цилиндрической поверхностью, которые можно перемещать в горизонтальной плоскости, и ножа с цилиндрической поверхностью, расположенного параллельно опорам на равном расстоянии от них и перемещающегося в вертикальной плоскости относительно опор при движении нагружающего элемента испытательной машины.

Длина опор и ножа должна быть равной ширине образца или превышать ее.

Радиусы R цилиндрической части опор и ножа должны быть равны соответственно (7,5 ± 0,5) мм и (15 ± 0,5) мм.

На опорах должны быть нанесены отметки для установки  образцов по центру опор.

Приспособление  с индикатором для измерения  прогиба с погрешностью измерения  перемещения не более 0,01 мм.

Инструмент  для измерения линейных размеров образцов и расстояния между опорами.

ПОДГОТОВКА  ОБРАЗЦОВ К ИСПЫТАНИЮ

Правила отбора, количество, точность изготовления и кондиционирование образцов - по ГОСТ 10633-78.

Образцы должны иметь форму прямоугольного параллелепипеда толщиной, равной толщине плиты.

Ширина образца  должна быть равна 50 мм, а длина - 20-кратной  толщине плюс 50 мм при длине от 150 до 1050 мм.

Образцы не должны иметь дефектов, снижающих их прочность.

Из каждой испытуемой плиты одну половину образцов вырезают вдоль, а другую половину - поперек плиты.

Толщину образца  измеряют в центре поперечной оси. согласно черт.

Длину образца  измеряют по его продольной, а ширину - по его поперечной оси.

ПРОВЕДЕНИЕ  ИСПЫТАНИЙ

а) Расстояние между центрами опор устанавливают равным 20-кратной толщине образца, но не менее 100 мм и не более 1000 мм.

б) Образец укладывают на опоры испытательного устройства по отметкам так, чтобы продольная ось образца была перпендикулярна осям опор, а поперечная ось находилась в одной вертикальной плоскости с осью ножа.

в) В пределах группы образцов с одинаковой ориентацией одну половину испытывают, укладывая на опоры испытательного устройства лицевой пластью вверх, а другую половину - лицевой пластью вниз.

г) При определении предела прочности при изгибе производят нагружение образца с постоянной скоростью до разрушения и регистрируют максимальную нагрузку с точностью до 1 %.

Время от начала нагружения до разрушения образца должно составлять (60 ± 30) с.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

 Предел прочности при изгибе образца (σ_i) в МПа вычисляют по формуле (4)

          (4)

где F - сила нагружения, действующая на образец в момент разрушения, Н;

l - расстояние между опорами испытательного устройства, мм;

b - ширина образца, мм;

h - толщина образца, мм.

Результат округляют  с точностью до первого десятичного  знака.

За результат  испытания плиты принимают среднее  арифметическое значение результатов испытания всех образцов, отобранных из данной плиты с округлением до первого десятичного знака. Результаты испытаний заносят в протокол.

 

Перфорированный метод определения содержания формальдегида

Содержание формальдегида определяют по ГОСТ 27678-88 Плиты древесностружечные и фанера.  Перфорированный метод определения содержания формальдегида.

ОТБОР ОБРАЗЦОВ

 Древесно-стружечные  плиты и фанеру для испытаний  отбирают спустя не менее трех  дней после изготовления.

 Из плиты  или фанеры  вырезают заготовки  для взятия образцов размером 25 x 25 мм общей массой около 500 г. Допускается хранить и транспортировать герметично упакованные заготовки не более 42 дней.

  Кромки образцов не должны быть обожжены. Допускается до начала испытания хранить герметично упакованные образцы не более 24 ч после вырезания при температуре (20 +/- 2) °C.

АППАРАТУРА  И РЕАКТИВЫ

Аппарат для экстракции .

Нагреватель электрический  для нагрева круглодонной колбы.

Колба мерная 2-2000-2.

Колба для титрования Кн-1-500-29/32.

Бюретка 1-2-50-0,1.  Пипетки 2-2-10, 2-2-20, 2-2-50 и 2-2-100 .

Цилиндры мерные исполнения 1 (3)  вместимостью 100 и 1000 см³.

Весы лабораторные технические с ценой деления 0,1 г.

Толуол. Йод, свежеприготовленный  раствор концентрации точно с ( ½I₂)= 0,01 моль/дм3, готовят разбавлением раствора йода концентрации точно с  = 0,1 моль/дм³.

Кислота серная, раствор, разбавленный по объему в отношении 1:1. Натрий серноватистокислый (натрия тиосульфат), свежеприготовленный раствор концентрации точно с (Na₂S₂O₃×5H₂O ) = 0,01 моль/дм3 готовят разбавлением раствора серноватистокислого натрия концентрации точно с  = 0,1 моль/дм³.

Натрия гидроокись, раствор концентрации с (NaOH) = 1 моль/дм³, готовят.

Крахмал растворимый, раствор с массовой долей 1%.

Вода дистиллированная.

ПРОВЕДЕНИЕ  ИСПЫТАНИЯ 

1) Определение влажности. Влажность плит или фанеры в момент испытания определяют  на образцах размером (25 x 25) мм, взвешивая одновременно 5 - 6 образцов общей массой не менее 25 г.

2)Определение содержания формальдегида. От общей массы образцов отбирают (105 +/- 5) г и взвешивают испытуемые образцы с погрешностью не более 0,1 г. Образцы помещают в круглодонную колбу и наливают в нее 600 см³ толуола, подсоединяют колбу к перфоратору, заполняют его водой так, чтобы между поверхностью воды и отверстием слива сифона оставалось пространство высотой 10 - 20 мм (объем воды около 1000 см³). Затем присоединяют холодильник и сборник через трубку с шаровым расширением. В сборник предварительно наливают 100 см³ воды. Когда аппарат для экстракции полностью собран, подключают охлаждение и электрический нагреватель. Мощность нагревания регулируют так, чтобы время между включением и прохождением первых пузырей толуола через фильтр составляло 20 - 30 мин и скорость обратного регулярного потока толуола составляла 50 - 70 капель в минуту в течение всего времени экстрагирования. Экстрагирование проводят в течение 2 ч, начиная с момента прохождения первых пузырей через фильтр. При экстрагировании вода из сборника не должна попадать в другие части аппарата для экстракции. Содержащуюся в перфораторе воду после охлаждения переливают через спускной кран в мерную колбу. Перфоратор промывают водой два раза по 200 см3 и сливают ее также в мерную колбу. Затем переливают раствор из сборника в мерную колбу и доводят водой до метки. Раствор перемешивают.

Из мерной колбы  пипеткой отбирают 100 см³ раствора в коническую колбу для титрования, добавляют 50 см³ раствора йода и 20 см³ раствора гидроокиси натрия. Колбу закрывают и на 15 мин ставят в темноту. Затем осторожно добавляют 10 см³ раствора серной кислоты. Раствор при этом должен приобрести темно-коричневый цвет. Выделившийся в результате этого избыточный йод титруют раствором серноватистокислого натрия в присутствии раствора крахмала в конце титрования до исчезновения окраски.

3)Проводят контрольное испытание, используя реактивы из той же партии и в тех же количествах, что и при испытании, но без испытуемых образцов.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

Содержание  формальдегида (X) в миллиграммах на 100 г абсолютно сухой древесно-стружечной плиты и фанеры вычисляют по формуле (5)

X= 3(V-V₁)(100+W)/m,        (5)

 где V - объем  раствора серноватистокислого натрия концентрации точно c = 0,01 моль/дм3, израсходованный на титрование в контрольном испытании, см³;

V_{1 -} объем раствора серноватистокислого натрия концентрации точно с = 0,01 моль/дм³, израсходованный на титрование, см³;

W - влажность образцов, %;

m - масса испытуемых  образцов, г.

 Результат  округляют до целого числа.  За результат испытания принимают среднее арифметическое не менее двух титрований, расхождение между которыми не должно превышать 5 мг на 100 г абсолютно сухой плиты или фанеры. В противном случае титрование повторяют. Результаты испытания заносят в протокол или журнал испытаний.

 

4.  Сравнительный анализ потребительских свойств и показателей качества

 

Оценка качества древесных материалов  проводится по потребительским свойствам и по показателям качества, предусмотренными стандартами.

Рассмотрим выбранные для исследования образцы ДСП и проведем органолептический анализ качества этой продукции (Таблица 1).

Необходимо дать оценку качества по каждому выбранному объекту исследования, сравнить маркировку, действительные значения показателей с базовыми, выявить их соответствие, либо несоответствие нормативной документации ( ГОСТ 10632-2007).

Таблица 1 – Сравнительный анализ потребительских свойств и показателей качества плит древесно-стружечных

Потребительские свойства и показатели качества	Объект исследования №1	Объект исследования №2	Объект исследования №3
1	2	3	4
1 Функциональные свойства 1.1  Соответствие размерам (длина,	1.1 Длина – 2750 мм, ширина – 1830мм, толщина - 16 мм 1.2. ДСП с обычной	1.1 Длина –  2500 мм, ширина - 1830 ,  толщина – 25 мм	1.1  Длина - 2751 мм, ширина -  1220,5 мм,

 

Продолжение таблицы 1

1	2	3	4
ширина, толщина) 1.2 Марка  водостойкости 1.3 Марка прочности	водостойкостью П-3 1.3   Данный образец ДСП  заявлен под маркой П-А	1.2  ДСП с повышенной водостойкостью П-5 1.3  Отсутствует из-за отсутствия маркировки	толщина – 16 мм 1.2 ДСП с обычной водостойкостью П-3 1.3 Отсутствует из-за отсутствия маркировки
2 Эстетические свойства: 2.1 Качество изготовления	2.1Форма правильная, прямоугольная. ДСП имеет ровную чистую поверхность,  ровные края, углы прямые. Поверхность ЛДСП без дефектов. Расхождение полос облицовки не наблюдается, пузырей под облицовкой – нет	2.1ДСП шлифованная без какой-либо отделки. Имеет ровную чистую поверхность. Форма правильная, прямоугольная.  Углы прямые. На поверхности  ДСП имеются дефекты: -  сколы кромок  в количестве 3 шт протяжённостью до 7 мм и  глубиной до 2 мм;	2.1 Поверхность чистая, ровная. Форма правильная, прямоугольная, прямые углы. Расхождение полос облицовки не наблюдается, пузырей под облицовкой – нет. На поверхности ДСП имеется  следующие дефекты: - царапина  в количестве 1 шт глубиной 0,05

 

Продолжение таблицы 1

1	2	3	4
		-  углубление  на пласти  в количестве 1 шт диаметром 6 мм и глубиной 0,2 мм	мм; - сколы кромок  в количестве 1 шт протяжённостью 5 мм и  глубиной 2 мм

 

Объект исследования №1:   Древесно-стружечная плита Ламинированная («Гагаринский Фанерный Завод»).

Ламинированную  ДСП  по внешнему виду можно отнести к I сорту, что соответствует данным, заявленным в маркировке и требованиям ГОСТ 10632-2007. Отклонений по длине, ширине и толщине не выявлено. Маркировка также отвечает требования стандарта.

Объект исследования №2:   Древесно-стружечная плита водостойкая («Череповецкий фанерно-мебельный комбинат»).

Согласно  требованиям ГОСТ 10632-2007 п.4.4 ДСП водостойкую  по внешнему виду, а именно наличию дефектов, можно отнести ко  II сорту. Отклонений по длине, ширине и толщине не выявлено. Однако отсутствует маркировка на данный вид ДСП, что в соответствии с требованиями стандарта является недопустимым  ( п.4.5.2 ГОСТ 10632-2007).