Способ проведения испытания древесных материалов и изделий из них на выделение ими летучих веществ

 

Изобретение используют в деревообрабатывающей промышленности, в частности при испытании как отделанных, так и неотделанных древесных плит, например, при определении из них эмиссии формальдегида. Способ включает размещение испытываемых образцов древесных материалов в испытательной камере, получение анализируемого газообразного агента с заданными параметрами влажности и температуры и последующую обработку им испытываемых образцов, определение концентрации летучих веществ в анализируемом агенте. Испытание проводят без изменения и/или при изменении параметров анализируемого агента, насыщенности и воздухообмена и/или при введении в процесс проведения испытания дополнительных факторов, влияющих на выделение летучих из древесного материала или изделия из него в период его эксплуатации. Заданную влажность анализируемого агента обеспечивают барботированием его в среде, нагретой до соответствующей этой влажности температуры, а заданную температуру уже достигшего заданную влажность анализируемого агента обеспечивают путем нагрева его непосредственно в испытательной камере. Изобретение позволяет снизить трудоемкость процесса испытания, упростить его за счет подготовки анализируемого агента с заданными параметрами, повысить эффективность за счет применения методики, учитывающей дополнительные факторы, влияющие на выделение летучих из древесного материала или изделия из него в период его эксплуатации, а также изменения климатических условий эксплуатации древесного материала. 2 з. п. ф-лы. , 1 табл. , 1 ил.

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано при проведении испытания древесных материалов и изделий из них на выделение ими летучих веществ, в частности, при испытании как отделанных, так и неотделанных древесных плит, например, при определении из них эмиссии формальдегида.

Известно техническое решение (а. с. СССР N 1328205, кл. В 27 N 3/18, oпуб. 07.08.87), в котором осуществляют способ испытания древесных плит на эмиссию из них формальдегида. Известный способ включает размещение испытываемых образцов древесных материалов в испытательной камере, получение анализируемого газообразного агента с заданными параметрами влажности и температуры и последующую обработку им испытываемых образцов и определение концентрации летучих веществ в анализируемом агенте, при этом в качестве анализируемого агента используют воздух, заданный параметр влажности которого обеспечивают смешением потоков соответственно предварительно увлажненного и предварительно осушенного воздуха, а заданную температуру анализируемого агента обеспечивают нагревом увлажненного до заданной влажности воздуха, причем все это выполняют до входа анализируемого агента в испытательную камеру. Процесс испытания проводят при постоянном значении заданных параметров анализируемого агента, неизменной насыщенности испытательной камеры и неизменном воздухообмене, т. е. известный способ не предусматривает проведение испытания при изменении параметров анализируемого агента, воздухообмена, насыщенности в течение периода испытания.

Недостатками известного технического решения являются высокая трудоемкость процесса испытания и сложность процесса подготовки анализируемого агента с заданными параметрами, требующего применения устройства сложной конструкции. Методика проведения процесса испытания, заложенная в основу известного способа, предусматривает проведение испытания при неизменных параметрах анализируемого агента, а также неизменных насыщенности и воздухообмене и не учитывает других факторов, влияющих на выделение летучих из древесного материала или изделия из него в период длительной его эксплуатации, а также изменения условий эксплуатации древесного материала (изделия). К таким факторам следует отнести, например, влияние во время эксплуатации облучения (ИК или УФ, в т.ч. лазера) механических воздействий, химически активных веществ, например газов, а также изменение климатических условий во время эксплуатации изделий, например влажности, температуры среды, в которой находится изделие из древесного материала или изменение воздухообмена, а также насыщенности.

Известно также техническое решение (а. с. СССР N 1486346, кл. В 27 N 3/18, 7/00, опуб.15.06.89 - прототип), в котором осуществляют способ испытания древесных плит на эмиссию из них формальдегида. Известный способ включает размещение испытываемых образцов древесных материалов в испытательной камере, получение анализируемого газообразного агента с заданными параметрами влажности и температуры и последующую обработку им испытываемых образцов и определение концентрации летучих веществ в анализируемом агенте, при этом в качестве анализируемого агента используют воздух, заданный параметр влажности которого обеспечивают смешением потоков соответственно абсолютно сухого атмосферного воздуха и предварительно полученных водяных паров, а заданную температуру анализируемого агента обеспечивают нагревом увлажненного до заданной влажности воздуха, причем все это выполняют до входа анализируемого агента в испытательную камеру. Процесс испытания проводят при постоянном значении заданных параметров анализируемого агента, неизменной насыщенности испытательной камеры и неизменном воздухообмене, т.е. известный способ не предусматривает проведение испытания при изменении параметров анализируемого агента, воздухообмена, насыщенности в течение периода испытания.

Недостатками известного технического решения являются высокая трудоемкость процесса испытания и сложность процесса подготовки анализируемого агента с заданными параметрами, требующего применения устройства сложной конструкции. Методика проведения процесса испытания, заложенная в основу известного способа, предусматривает проведение испытания при неизменных параметрах анализируемого агента, а также неизменных насыщенности и воздухообмене и не учитывает других факторов, влияющих на выделение летучих из древесного материала или изделия из него в период длительной его эксплуатации, а также изменения условий эксплуатации древесного материала (изделия). К таким факторам следует отнести, например, влияние во время эксплуатации облучения (ИК или УФ, в т.ч. лазера) механических воздействий, химически активных веществ, например газов, а также изменение климатических условий во время эксплуатации изделий, например влажности, температуры среды, в которой находится изделие из древесного материала или изменение воздухообмена, а также насыщенности.

Технической задачей изобретения является снижение трудоемкости процесса испытания, его упрощение за счет упрощения подготовки анализируемого агента с заданными параметрами, повышение эффективности способа за счет применения более эффективной методики проведения испытания, учитывающей дополнительные факторы, влияющие на выделение летучих из древесного материала или изделия из него в период его эксплуатации, а также изменения климатических условий эксплуатации древесного материала (изделия).

Поставленная задача достигается тем, что в способе проведения испытания древесных материалов или изделий из них на выделение ими летучих веществ, включающем размещение испытываемых образцов древесных материалов в испытательной камере, получение анализируемого газообразного агента с заданными параметрами влажности и температуры и последующую обработку им испытываемых образцов, определение концентрации летучих веществ в анализируемом агенте, испытание проводят без изменения и/или при изменении параметров анализируемого агента, насыщенности и воздухообмена и/или при введении в процесс проведения испытания дополнительных факторов, влияющих на выделение летучих из древесного материала или изделия из него в период его эксплуатации, при этом заданную влажность анализируемого агента обеспечивают барботированием его в среде, нагретой до соответствующей этой влажности температуры, а заданную температуру уже достигшего заданную влажность анализируемого агента обеспечивают путем нагрева его непосредственно в испытательной камере, при этом одним из дополнительных факторов может быть изменение вида анализируемого агента, в качестве которого могут быть использованы инертные газы, а также их смеси или газы-окислители, а также их смеси между собой или с инертными газами или газы-восстановители, а также их смеси между собой, с инертными газами и с газами-окислителями или то, что испытываемые образцы во время испытания дополнительно подвергают облучению ИК- или УФ-излучению, в т.ч. лазерному, а также то, что испытываемые образцы во время испытания дополнительно подвергают механическому воздействию.

Изобретение имеет следующие отличия от прототипа: - испытание проводят без изменения и/или при изменении параметров анализируемого агента, насыщенности и воздухообмена и/или при введении в процесс проведения испытания дополнительных факторов, влияющих на выделение летучих из древесного материала или изделия из него в период его эксплуатации; - заданную влажность анализируемого агента обеспечивают барботированием его в среде, нагретой до соответствующей этой влажности температуры; - заданную температуру уже достигшего заданную влажность анализируемого агента обеспечивают путем нагрева его непосредственно в испытательной камере; - одним из дополнительных факторов может быть изменение вида анализируемого агента, в качестве которого могут быть использованы инертные газы, а также их смеси или газы-окислители, а также их смеси между собой или с инертными газами или газы-восстановители, а также их смеси между собой, с инертными газами и с газами-окислителями; - одним из дополнительных факторов может быть то, что испытываемые образцы во время испытания дополнительно подвергают облучению ИК- или УФ-излучению, в т.ч. лазерному.

- одним из дополнительных факторов может быть то, что испытываемые образцы во время испытания дополнительно подвергают механическому воздействию.

Это позволит снизить трудоемкость процесса испытания, упростить его за счет упрощения подготовки анализируемого агента с заданными параметрами, повысить эффективность способа за счет применения более эффективной методики проведения испытания, учитывающей дополнительные факторы, влияющие на выделение летучих из древесного материала или изделия из него в период его эксплуатации, а также изменения климатических условий эксплуатации древесного материала (изделия).

В просмотренном нами патентно-информационном фонде не обнаружено аналогичных технических решений, а также решений с указанными отличительными признаками.

Изобретение применимо и будет использовано на предприятиях отрасли в 2001-2002 г.г.

На чертеже изображена схема устройства для проведения испытания древесных материалов на выделение ими летучих веществ заявленным способом.

Устройство для проведения испытания древесных материалов на выделение ими летучих веществ включает источник анализируемого агента 1, испытательную камеру 2 для древесных образцов 3, узлы 4 и 5 обеспечения соответственно необходимой влажности анализируемого агента и его температуры. Испытательная камера 2 выполнена теплоизолированной, узел 4 обеспечения необходимой влажности анализируемого агента выполнен в виде барботера 6, размещенного в нагревателе 7, а узел 5 обеспечения необходимой температуры анализируемого агента выполнен в виде установленного в испытательной камере 2 обогревателя 8 и электрически связанного с ним через реле 9 электроконтактного термометра 10. Устройство может быть снабжено устройствами 11 и 12 программного изменения параметров анализируемого агента, которые могут быть выполнены, например, в виде реостатов с часовыми механизмами. Испытательная камера 2 может дополнительно содержать источники 13 и 14 соответственно ИК- и/или УФ-излучения, в т. ч. лазеры, или иметь специальные окна для доступа излучения извне.

Испытательная камера 2 оборудована термометром лабораторным 15, гигрометром 16, а также вентилятором 17. Для измерения расхода анализируемого агента имеется ротаметр 18. На входе и выходе барботера 6 установлены фильтры-влагоотделители 19 и 20. Трубопровод 21 от источника анализируемого агента 1 оборудован вентилями 22 и 23. Для отбора проб анализируемого агента имеется трубопровод 24. Испытательная камера 2 может дополнительно содержать устройство для осуществления механического воздействия 25 на испытываемые образцы 3, которое выполнено, например, в виде рамы 26 с нагружающим винтом 27 и струбцинами 28 для закрепления испытываемых образцов 3.

Способ осуществляют следующим образом.

ПРИМЕР.

Перед началом работы испытательную камеру 2 тщательно вымывают и вытирают, затем в течение 30 мин подают анализируемый агент из источника 1 для удаления сорбированных веществ из шлангов и трубопроводов. В барботер 6 заливают дистиллированную воду.

В подготовленную испытательную камеру 2 загружают образцы 3 испытываемого материала. Образцы 3 располагают на подставке на расстоянии не менее 100 мм от стенок камеры 2, чтобы поток анализируемого агента равномерно их омывал. На нагревателе 7 устанавливают температуру, соответствующую требуемой влажности анализируемого агента, а на электроконтактном термометре 10 устанавливают требуемую температуру испытания. Включают электродвигатель вентилятора 17. Открывают вентиль 22 и регулируют им расход подаваемого в камеру 2 анализируемого агента. Расход анализируемого агента контролируют по ротаметру 18. Подаваемый анализируемый агент проходит через барботер 6, размещенный в нагревателе 7, и приобретает там заданную влажность. Количество влаги в анализируемом агенте контролируется температурой в нагревателе 7. Конденсат избыточной влаги и твердые частицы осаждаются в фильтрах-отделителях 19 и 20. Анализируемый агент уже с заданной влажностью поступает в испытательную камеру 2, где приобретает температуру испытания, нагреваясь обогревателем 8. Температуру анализируемого агента в камере 2 контролируют по термометру 15, а влажность - по гигрометру 16.

Первый отбор проб анализируемого агента из испытательной камеры 2 производят не ранее чем через 24 часа после включения и настройки устройства. Последующие отборы проб анализируемого агента производят согласно графику и методике испытаний.

При выполнении примеров заявленного способа проведения испытания размещаемых в испытательной камере 2 образцов 3 использовали разные анализируемые агенты, непрерывно или периодически меняли заданные параметры анализируемого агента, изменяли воздухообмен, обеспечивали различную насыщенность испытательной камеры 2 испытываемыми образцами 3, а также осуществляли дополнительно облучение испытываемых образцов 3 ИК- или УФ-лучами или оказывали механическое воздействие на испытываемые образцы, например стат-нагрузку на изгиб.

Результаты проведенных экспериментов представлены в таблице.

Изобретение позволит снизить трудоемкость процесса испытания, упростить его за счет упрощения подготовки анализируемого агента с заданными параметрами, повысить эффективность способа за счет применения более эффективной методики проведения испытания, учитывающей дополнительные факторы, влияющие на выделение летучих из древесного материала или изделия из него в период его эксплуатации, а также изменения климатических условий эксплуатации древесного материала (изделия).

Выполнение испытания древесного материала или изделия из него заявленным способом позволяет оценить его надежность в экологическом плане при эксплуатации в течение длительного времени с учетом влияния во время эксплуатации достаточно большого количества факторов, в т.ч. и при эксплуатации древесного материала или изделия из него в специфических условиях.

Формула изобретения

1. Способ проведения испытания древесных материалов и изделий из них на выделение ими летучих веществ, включающий размещение испытываемых образцов древесных материалов в испытательной камере, получение анализируемого газообразного агента с заданными параметрами влажности и температуры и последующую обработку им испытываемых образцов, определение концентрации летучих веществ в анализируемом агенте, отличающийся тем, что заданную влажность анализируемого агента обеспечивают барботированием его в среде, нагретой до соответствующей этой влажности температуры, а заданную температуру уже достигшего заданную влажность анализируемого агента обеспечивают путем нагрева его непосредственно в испытательной камере, причем испытание проводят с возможностью использования различных анализируемых газообразных агентов, изменения параметров анализируемого агента, насыщенности и воздухообмена испытательной камеры, а также с возможностью применения облучения и/или механического воздействия на испытываемый образец.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве анализируемого газообразного агента могут быть использованы, например, инертные газы, а также их смеси или газы-окислители, а также их смеси между собой или с инертными газами или газы-восстановители, а также их смеси между собой, с инертными газами и с газами-окислителями.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что испытываемые образцы во время испытания могут подвергаться облучению К-или УФ-излучению, в т.ч. лазерному.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3