Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Оценка блеска защитно-декоративных покрытий на древесине и древесных материалах 15
1.1. Физическая сущность блеска и его связь с микрогеометрией технических поверхностей 15
1.2. Внешний вид защитно-декоративных покрытий и их оптические свойства 17
1.3. Методы и приборы оценки блеска защитно-декоративных покрытий 19
1.4. Нормативы блеска защитно-декоративных покрытий 30
1.5. Выводы. Цель и задачи исследования 32
Глава 2. Разработка математической модели отражения света защитно-декоративным покрытием на древесине и древесной подложке 35
2.1. Выявление важнейших факторов, влияющих на отражение света защитно-декоративным покрытием и древесной подложкой 35
2.2. Отражение, поглощение и пропускание света защитно-декоративными покрытиями на древесных подложках 39
2.3. Установление природы зеркального и диффузного отражения света от поверхностей защитно-декоративных покрытий 51
2.4. Поляризация светового потока при отражении от поверхности прозрачного лакового покрытия 56
2.5. Выводы 64
Глава 3 . Разработка методик оценки декоративных свойств защитно-декоративных покрытий на древесных подложках 65
3.1. Направление экспериментальных исследований 65
3.2. Методика визуальной оценки отражательной способности защитно-декоративных покрытий на древесных подложках
3.2.1. Особенность зрительного восприятия при визуальной оценке оптических свойств поверхностей 66
3.2.2. Допускаемое отклонение угла наблюдения при сравнительной оценке поверхностей защитно-декоративных покрытий 70
3.2.3. Особенности осмотра контролируемых поверхностей защитно-декоративных покрытий 3.3. Применение метода экспертных оценок при сравнении поверхностей защитно-декоративных покрытий 79
3.4. Методика оценки шероховатости поверхности защитно-декоративных покрытий 82
3.5. Методика фотометрической оценки защитно-декоративных покрытий 86
3.6. Методика рефлектоскопической оценки защитно-декоративных покрытий 92
Глава 4. Выявление важнейших факторов, влияющих на приборную фотометрическую оценку блеска защитно декоративных покрытий на древесине 95
4.1. Классификация факторов, влияющих на показания фотоэлектрических блескомеров 95
4.2. Влияние расположения нити лампы осветителя на показания блескомеров 99
4.3. Влияние расположения на контролируемой поверхности покрытия датчика блескомера 104
4.4. Конструктивные факторы, оказывающие влияние на показания блескомеров 110
4.5. Установление влияния шероховатости и анатомических неровностей подложки на отраженный световой поток, фиксируемый блескомером 119
4.6. Влияние светлоты подложки на показания блескомеров 127
4.7. Влияние шероховатости поверхности покрытий на показания блескомеров 134
4.8. Выводы 148
Глава 5. Разработка нормативов качества внешнего вида и блеска защитно-декоративных покрытий на древесных подложках 150
5.1. Показатели внешнего вида поверхностей защитно-декоративных покрытий на древесных подложках 150
5.2. Нормативные показатели блеска поверхностей защитно-декоративных покрытий на древесных подложках 158
5.3. Выводы 166
Глава 6. Апробация результатов работы в производственных условиях 167
6.1. Практическое использование результатов работы при отделке деталей и изделий из древесины и древесных материалов 167
6.2. Экономическая эффективность от внедрения результатов работы 168
Основные выводы и рекомендации 171
Список используемой литературы
- Методы и приборы оценки блеска защитно-декоративных покрытий
- Отражение, поглощение и пропускание света защитно-декоративными покрытиями на древесных подложках
- Особенность зрительного восприятия при визуальной оценке оптических свойств поверхностей
- Влияние расположения на контролируемой поверхности покрытия датчика блескомера
Введение к работе
Актуальность темы. Защитно-декоративные покрытия находят широкое использование при отделке древесины и древесных материалов. Разнообразие текстуры древесных пород позволяет применять бесцветные прозрачные покрытия. Наряду с ними в практике отделки используются пленки, имеющие слой прозрачного лака, защищающий текстурный рисунок и придающий декоративные свойства таким поверхностям.
Декоративные свойства и, в первую очередь, блеск покрытий определяется микропрофилем сформированных поверхностей и зависит от многих факторов, связанных со свойствами древесной подложки и технологическим процессом отделки. Стабильность получения блеска и оценка его по нормативным показателям – одна из главных задач, которая входит в разряд управления технологическим процессом отделки для получения необходимого блеска защитно-декоративных покрытий.
Степень разработанности проблемы. В трудах Б.М. Буглая, В.И.
Онегина, Г.Т. Лутошкиной, Т.А. Матвеевой, С.Н. Зигельбойма, Г.Н.
Стокдейла, С. Бисмарка, Л. Мельдорна, Р. Хантера и др. заложены
практические основы оценки декоративных свойств защитно-
декоративных покрытий на древесине. Однако, в недостаточной степени рассмотрены вопросы по обобщению предложенных показателей для оценки отражательных свойств различных видов покрытий.
Фундаментальные исследования в изучении оптических свойств
технических поверхностей выполненные, П. Бугером, О. Френелем, А.А.
Гершуном, М. Борном, Г.М. Городинским, А.С. Топорцом, Н.А.
Войшвило, Р. Kubelka, F. Munk и др., позволили разработать единый метод
контроля и нормативы блеска различных защитно-декоративных покрытий
путем развития, научно обоснованной физико-математической теории
отражения света контролируемой поверхностью с использованием
оперативно устанавливаемых оптико-геометрических показателей
изменчивости состояния лаковой пленки на древесной подложке.
Целью работы является разработка метода контроля и нормативов блеска различных защитно-декоративных покрытий на древесных подложках путем исследования процессов поглощения и отражения видимого излучения электромагнитных волн на гладкой и шероховатой поверхности.
Методы исследования выполнены на основе комплексного использования современных достижений при рассмотрении оптических моделей отражающих поверхностей. В экспериментальных исследованиях использовались стандартные и оригинальные инструментальные методы, представленные в периодической литературе.
Обоснованность и достоверность результатов базируется на соответствующем уровне метрологического обеспечения и применения современных методов исследований, приборов и оборудования.
Научная новизна работы заключается в том, что в ней осуществлен комплексный подход к разработке метода оценки и нормативов блеска защитно-декоративных покрытий на древесных подложках, состоящий в объединении оптико-геометрических моделей отражающих поверхностей, определяющих изменение характера отражения света, а также оптических показателей, характеризующих поглощение, направленное и диффузное отражение света и поляризацию видимых лучей при отражении от шероховатой поверхности, влияющих на блеск контролируемых покрытий.
Личный вклад автора заключается в планировании, организации и проведении теоретических и экспериментальных исследований, а также в подготовке публикаций по теме диссертационной работы. Основные научные положения и выводы сформулированы автором.
Теоретическая и практическая значимость работы заключается в
использовании полученных результатов теоретических и
экспериментальных исследований для разработки нормативов и требований по улучшению эстетических качеств покрытий, повышающих декоративные свойства поверхностей отделанных деталей и изделий из древесины и древесных материалов.
Реализация и внедрение результатов исследований. Результаты
работы использованы при разработке национального стандарта Российской
Федерации ГОСТ Р 54208-2010 «Покрытия защитно-декоративные на
мебели из древесины и древесных материалов. Классификация и
обозначения», межгосударственного стандарта ГОСТ 33095-2014
«Покрытия защитно-декоративные на мебели из древесины и древесных материалов. Классификация и обозначения», а также в совершенствовании методик в проведении работ лабораторного практикума по дисциплине «Технология и оборудование защитно-декоративных покрытий древесины и древесных материалов».
Место проведения исследований. Работа выполнена в Московском государственном университете леса.
Соответствие диссертации паспорту научной специальности.
Основные результаты диссертационной работы соответствуют п.9
«Исследование и разработка связующих, клеев и лаков для технологии
различных деревообрабатывающих производств» из паспорта
специальности 05.21.05 «Древесиноведение, технология и оборудование деревопереработки».
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях МГУЛеса 2007-2014 гг.; на конференции международной академии наук о древесине LAWS – 2009 «Лес, как возобновляемый источник жизненных ценностей в изменяющемся мире»; на международной научно-технической конференции в 2010 г., посвященной 50-летию факультета технологии деревообработки ФГБОУ ВПО ВГЛТА «Современные технологические
процессы получения материалов и изделий из древесины»; на
международной научно-технической конференции в 2012 г., посвященной
50-летию кафедры механической технологии древесины ФГБОУ ВПО
КГТУ «Актуальные проблемы и перспективы развития
лесопромышленного комплекса».
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ, из которых 3 статьи в журналах, рекомендуемых ВАК.
На защиту выносятся следующие положения:
- разработка метода контроля блеска различных защитно-
декоративных покрытий на древесных подложках, отличающихся по
характеру отражения света от контролируемых поверхностей;
установление обобщенного уравнения между показателем блеска покрытий и геометрическими параметрами микропрофиля контролируемых поверхностей лаковых пленок на древесине и древесных подложках;
исследование факторов, влияющих на отражение света защитно-декоративным покрытием и древесной подложкой;
- исследование факторов, влияющих на приборную
фотометрическую оценку блеска защитно-декоративных покрытий на
древесине;
- нормативы качества внешнего вида и блеска контролируемых
поверхностей защитно-декоративных покрытий на древесных подложках.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы и приложений. Объем работы 172 стр., включая 35 рисунков и 26 таблиц. В приложениях представлены материалы внедрения результатов работы.
Методы и приборы оценки блеска защитно-декоративных покрытий
Применительно к покрытиям на древесине их декоративные свойства определяются оптическими показателями и характеризуются прозрачностью, цветом и блеском [21]. Поскольку в большинстве случаев натуральная древесина обладает красивой текстурой и цветом для отделки предпочитают бесцветные прозрачные покрытия. Поэтому основным переменным фактором декоративных свойств поверхностей, получающихся при формировании и облагораживании лаковых покрытий, является блеск или характер отражения света.
Установлено [22], что по характеру отражения света покрытия можно условно разделить на три группы - зеркальные, глянцевые и матовые.
Зеркальное покрытие обладает гладкой поверхностью, высота неровностей не превышает половину длины волны видимого света. Падающий на такую поверхность световой поток отражается без сколько-нибудь существенного рассеивания и создает зеркальное изображение окружающих предметов. Оптически гладкая поверхность может сохраниться после отверждения лакового покрытия, если оно будет происходить без усадки, на поверхность не попадает пыль, не будет всплывающих добавок и т.п. В противном случае требуются специальные операции по выглаживанию - полированию поверхности.
К глянцевым относятся покрытия на древесине, к которым не применяется специальных мер для получения эффекта зеркального или диффузного отражения света. Так как поверхность древесной подложки всегда обладает неровностями анатомического и др. происхождения, нанесенный на подложку слой жидкого лака при отверждении утрачивает первоначальную зеркальную гладкость. Под влиянием усадки на поверхности покрытия возникают впадины - «просадка» над «порами» и другими неровностями подложки. В отличие от зеркально гладких, такие покрытия дают изображение окружающих предметов более или менее искаженными, в зависимости от неровностей покрытий. Особую группу составляют матовые покрытия, на поверхности которых с помощью специальных средств (матовых добавок и др.) создается искусственная шероховатость. Такие покрытия диффузно отражают большую часть падающих на них лучей света и поэтому не дают изображения окружающих предметов, однако обладают некоторой способностью к блеску, зависящей от метода придания им шероховатости и степени сглаженности неровностей.
Оптические свойства полимерных пленок могут быть охарактеризованы двумя константами: коэффициентом поглощения К и коэффициентом рассеяния S. Для случая бесконечно большой толщины пленки, когда нивелируется её влияние на обратный световой поток, Кубелка и Мунк [23, 24] вывели уравнение, позволяющее оценить коэффициент отражения света от покрытия : К (і- ) 2 ґл 1Ч — = С11) s i Коэффициент отражения является оптической характеристикой полимерной пленки и не учитывает целого ряда факторов, возникающих при формировании прозрачного покрытия на подложке.
Сложность оценки оптических свойств лаковых покрытий по коэффициенту отражения связана с тем, что при падении света на границу раздела воздух -полимерная пленка происходит его преобразование на три основные категории: отражение и (или) рассеяние поверхностью; пропускание и (или) преломление света покрытием; частичное или полное поглощение света покрытием. Сформулированный Г. Кирхгофом [25] закон требует, чтобы сумма интенсивностей света, участвующих в упомянутых явлениях, равнялась интенсивности падающего света. Этот факт иногда известен как закон ОПП (отраженная интенсивность + поглощенная интенсивность + пропущенная интенсивность = падающая интенсивность). Первые два процесса зависят от поверхностных характеристик, состава света и природы вещества. Третий процесс непосредственно связан с непрозрачностью и цветом предмета.
Оценка оптических свойств лаковых покрытий по такой интегральной характеристике как коэффициент отражения осложняется тем, что коэффициент отражения является физической константой определенного типа полимерных пленок. То есть как показатель оптических свойств он может характеризовать тот или иной тип лаковых пленок, при этом его значения могут быть использованы в расчетах при подстановке в известные зависимости. В реальных условиях испытуемым материалом для определения коэффициента отражения является свободная лаковая пленка. Это существенно снижает ценность коэффициента отражения как оптической характеристики прозрачного лакового покрытия на подложке, в том числе и на древесине. Поскольку при формировании покрытий необходимо учитывать помимо некоторых особенностей подготовки лакокрасочных материалов условия, характеризующие технологический процесс отделки, а также свойства, зависящие от подложки, которые также оказывают влияние на оптические показатели получаемых покрытий.
Отсюда, задача оценки оптических свойств покрытий по предлагаемой методике является недостаточно обоснованной, так как не учитывает технологии формирования покрытий и факторов, характеризующих свойства подложки. Оптические константы К и S необходимо определять на свободных полимерных пленках, что снижает ценность полученного при этом коэффициента отражения света от покрытия .
Методы оценки блеска контролируемых поверхностей условно можно разделить на качественные и количественные. Качественные методы оценки основываются на использовании органов чувств и по сути является субъективными. К ним относится визуальная оценка. Различают непосредственную (чисто физиологическую или с привлечением оптических средств) и сравнительную оценку (сравнение с образцовой деталью). Условия проведения визуальной оценки (освещение, углы падения лучей света и наблюдения контролируемой поверхности и т.д.) стандартизируются.
Визуальная оценка качества контролируемых поверхностей проводится на основе опроса группы наблюдателей (экспертов). Критерием принятого решения является согласованность мнений экспертов, которая оценивается по минимальным отклонениям мнений отдельных экспертов от среднего мнения группы.
Количественные методы оценки блеска технических поверхностей используют объективные показатели. При оценке блеска контролируемой поверхности объективные показатели количественного метода должны согласовываться со зрительным впечатлением, т.е. с визуальной оценкой.
Различают методы прямой количественной оценки, основанные на регистрации шероховатости и косвенные интегральные методы, в которых используются физические явления, связанные с состоянием микропрофиля контролируемой поверхности. Вопросам оценки микрогеометрии поверхности лакокрасочных покрытий, в частности блеска, посвящены работы отечественных авторов [6, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37] и зарубежных [38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50]. При этом в нашей стране и за рубежом было создано большое количество приборов, основанных на использовании рефлектоскопического и рефлектометрического метода оценки [51, 26, 52, 53, 28, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 39, 60, 41, 61, 43, 45, 62, 49]. Согласование оценки блеска поверхностей по приборам с визуальной оценкой приведено в работах [40, 63, 64].
Рефлектоскопический метод основан на четкости изображения на исследуемой поверхности контуров светящегося тела. Для оценки блеска лаковых покрытий могут быть использованы следующие приборы, в основе которых используется этот принцип: Нойсера-Крамеса [47], С. Бакан [38], БМ-1 И.И. Блоштейна [65] и Р-4 Б.М. Буглая [26].
Отражение, поглощение и пропускание света защитно-декоративными покрытиями на древесных подложках
В настоящее время в лакокрасочной и деревообрабатывающей промышленности широко используют фотоэлектрический элемент ФБ-2 для оценки блеска прозрачных покрытий. Весьма важным для наших опытов достоинством датчика прибора ФБ-2 является возможность раздельно измерять доли зеркально и диффузно отраженного света, что позволяет определить соотношение этих составляющих в общем световом потоке, отражаемом контролируемой поверхностью.
Фотоэлектрический блескомер ФБ-2 включает датчик, блок питания и микроамперметр М-136. Датчик состоит из небольшого корпуса с поставленными под углом 9оп тубусами для осветительного устройства и фотоэлемента. Отверстие в середине служит для вставки фотоэлемента при измерении диффузного отражения. Низ датчика плоскошлифован и имеет эллиптическое отверстие.
В осветителе применена лампа накаливания СЦ-75, вставленная в центрированный патрон, который можно вращать и передвигать в трубке тубуса осветителя. Нить лампы выполнена из вольфрама с температурой плавления 3930К, колба лампы выполнена из теплопоглощающего стекла на фосфатной основе и слабо окрашена в желтоватый тон. Коэффициент пропускания стекла колбы составляет в инфракрасной и видимой области спектра соответственно 7,9% и 85%.
При замене осветительной лампы выполняется настройка прибора. Для этого луч света при косопоставленном датчике необходимо направить на белый экран и перемещать патрон до тех пор, пока не появится четкое изображение спирали лампы. Затем датчик ставят на пластинку инфракрасного стекла ИКС-6 и перемещают патрон до максимального отклонения светового указателя микроамперметра. Патрон закрепляется стопорным винтом. При такой настройке, лучи света, направленные линзой, падают на образец параллельным пучком под углом 5J Световое пятно контролируемой поверхности представляет собой эллипс с малой полуосью 9 мм и большой 13 мм.
Лучи света, отраженные от контролируемой поверхности, направляются через диафрагму на фотоэлемент системой линз. На панели прибора расположены рукоятки двух переменных сопротивлений Я= -«грубо» и 1 -«точно», являющихся изменяемой нагрузкой фотоэлемента. В приборе используется селеновый фотоэлемент ФЭС-3 с максимальной спектральной чувствительностью, приходящейся на длину волны видимых лучей света 0,59 мкм (590 нм).
Измерительным инструментом в приборе является микроамперметр М-136. Шкала его однорядная со световым указателем длиной 140 мм и числом делений равным 100.
Для определения зеркального отражения по ФБ-2 фотоэлемент вставляется в боковой тубус, для определения диффузного отражения - в среднее отверстие корпуса датчика.
Оценка зеркального отражения поверхности производится сравнением с инфракрасным темным стеклом марки ИКС-6 (ГОСТ 9411-86), показатель преломления которого 1,567 и блеск при настройке прибора по нему принимается равным 65 усл.ед.
При определении диффузного отражения контролируемой поверхности фотоэлемент помещают в среднем отверстии головки датчика и выполняют настройку на поверхности отражающего нейтрального стекла марки МС-20 на 96 усл.ед. Затем датчик ставят на контролируемую поверхность.
При определении необходимого числа замеров образцы лаковых покрытий были подготовлены на фотостекле и на древесине. Метод нанесения, количество слоев и другие показатели соответствовали техническим условия на лаковые материалы и технологическим режимам и процессам их применения.
Блеск поверхности лакового покрытия определяли на стекле, помещенном на черный лист бумаги. Блеск покрытий на древесине и древесной подложке определяли на участках свободных от пор и вдоль волокон древесины.
Исследовалась отражательная способность покрытий, образованных лаками НЦ-243, УР-2104 и МЛ-2111, а также зеркальных покрытий, образованных лаком ПЭ-246, и других образцов покрытий на основе импортных лаков.
Результаты приведены в табл. 3.4, из которой видно, что при определении блеска покрытий на фотостекле число параллельных наблюдений было принято 10, а на древесине – 25. Число параллельных наблюдений зеркальных покрытий на древесине принято не менее 10.
Особенность зрительного восприятия при визуальной оценке оптических свойств поверхностей
Точность линейных и угловых размеров различных блескомеров можно оценить, используя методику, предложенную автором. Сущность этой методики заключается в том, что фиксирование блеска для каждого блескомера осуществляется при определенном расположении тубуса осветителя и приемника, а также при определенном положении в пространстве лампы осветителя и фотоэлемента приемника. Световое пятно на контролируемой поверхности при косопоставленном осветителе (угол падения-отражения в блескомерах используется: 20о, 45о, 60о, 80о, 85о) имеет вполне определенную геометрическую форму и занимает определенное место, характерное данному блескомеру в зависимости от угла падения-отражения света. Изменение местоположения датчика на контролируемой поверхности изменяет геометрическую форму светового пятна, его местоположение относительно осветительного и приемного тубусов и вместе с этим изменяются показания блескомеров из-за непопадания части световых лучей, отраженных от контролируемой поверхности. Такое изменение показаний блескомеров возможно, если датчик прибора соприкасается с поверхностью, на которой имеются включения в виде наплывов, натеков, соринок и т.д. В этом случае опорная площадка датчика соприкасается с выступающим над контролируемой поверхностью включением и происходит наклон датчика и изменение углов падения и отражения света, что приводит к изменению условий контроля блеска и непопадание части световых лучей в приемник блескомера.
То же самое может наблюдаться при конструктивных особенностях датчиков блескомеров в том случае, когда точность изготовления линейных и угловых размеров будет недостаточна. Датчик незначительно будет иметь отклонения по углам падения-отражения света, что влияет на точность измерения блеска поверхности. Контроль блеска в этом случае различными блескомерами будет несопоставим. Проверить точность изготовления датчиков блескомеров возможно, если зафиксировать изменение показаний блеска при искусственном изменении местоположения датчика на контролируемой поверхности. Этого можно добиться, если подкладывать под опорную площадку с различных сторон пластины калиброванной толщины. При этом изменение положения датчика в пространстве (поднятие над контролируемой поверхностью, поднятие со стороны приемника или осветителя и др.) должно привести к изменению углов падения-отражения света и вместе с этим изменение показаний блеска. Если точность изготовления датчиков различных блескомеров одинакова, то характер изменения показаний при различных условиях изменения положения датчиков должен быть один и тот же. В противном случае значения будут отличаться.
На рис. 4.4 приведена схема падающих и отраженных лучей света при условии поднятия датчика блескомера над контролируемой поверхностью, со стороны тубуса осветителя и со стороны тубуса приемника.
Ка видно из рис. 4.4 при поднятии датчика блескомера над контролируемой поверхностью происходит смещение падающих световых лучей в сторону тубуса приемника, а сам тубус приемника поднимается. За счет такого изменения положения датчика блескомера происходит изменение угла, под которым лучи света попадают в приемник. Определить этот угол (/) можно по формуле:
При поднятии датчика блескомера над контролируемой поверхностью угол падения лучей света остается без изменения.
При поднятии датчика блескомера со стороны тубуса осветителя смещение падающих световых лучей происходит, как и в предыдущем случае, в сторону тубуса приемника, а сам тубус приемника опускается. Угол падения лучей света {(р) будет меньше на величину угла (а) наклона опорной площадки датчика блескомера
Схема падающих и отраженных лучей света при условии поднятия датчика блескомера: а)над контролируемой поверхностью; б)со стороны тубуса осветителя; в)со стороны тубуса приемника. АК – положение контролируемой поверхности и начальное положение опорной площадки блескомера; А1К1, А1К и АК1 – положение опорной площадки датчика блескомера при условии поднятия его над контролируемой поверхностью; В и С – соответственно начальное положение источника и приемника света датчика блескомера; В1 и С1 – соответственно положение источника и приемника света при условий изменения положения датчика блескомера; 1 и 2 – падающие лучи света; 11 и 21 – отраженные лучи света; - угол падения лучей света; - угол наклона опорной площадки датчика блескомера; i - угол отражения лучей света, попадающих в приемное устройство датчика блескомера; R – радиус вектор центрального падающего луча света; h – высота поднятия датчика блескомера над контролируемой поверхностью; О и О1 – положение центрального падающего луча света соответственно в начальном и измененном состоянии датчика блескомера
В таблице 4.6 приведены результаты вычисления значений угла отражения лучей света, попадающих в приемник блескомера при изменении положения датчика на контролируемой поверхности. Как видно из таблицы 4.6 увеличение угла отражения лучей света происходит при подняти датчика блескомера со стороны тубуса осветителя (формула 4.9). В двух других случаях, т.е. при поднятии датчика блескомера над контролируемой поверхностью и при поднятии со стороны тубуса приемника происходит уменьшение значений угла отражения лучей света.
Расчеты выполнены для различных углов падения света с учетом данных длины базовой (опорной) площадки блескомеров, приведенных в табл. 4.3. Изменение значений углов отражения лучей света, попадающих в приемник при изменении положения датчика блескомера на контролируемой поверхности, происходит на незначительную величину при высоте поднятия датчика h = 1 мм.
Влияние расположения на контролируемой поверхности покрытия датчика блескомера
Данные экспертной оценки сопоставлялись с результатами оценки образцов по блескомерам по коэффициенту ранговой корреляции между экспертной оценкой блеска покрытий с приборной по блескомерам. Как видно для различных блескомеров и условий измерения блеска получены различные коэффициенты ранговой корреляции в сравнении с результатами экспертного опроса. Только для блескомера ФБП полученный ряд образцов полностью согласуется с экспертным опросом, коэффициент ранговой корреляции значим и составляет значение 1,0.
Некоррелированность рядов, полученных с помощью других блескомеров, подтверждает ранее сделанные выводы о влиянии на них показания различных факторов: светлоты и шероховатости подложки, микрогеометрии контролируемых поверхностей, анатомических неровностей, текстуры древесины и других. Отсюда блескомер ФБП показал хорошую согласованность с глазомерной оценкой контролируемых поверхностей покрытий при определении блеска.
В результате проведенного эксперимента можно сделать вывод об использовании для оценки блеска защитно-декоративных покрытий на древесине и древесной подложке блескомера ФБП. Методика оценки блеска на основе этого блескомера предусматривает исключение влияния отражательной способности подложки на величину блеска по прибору. Блескомером ФБП возможно оценивать по блеску покрытия различные по характеру отражения света. Результаты оценки блеска прибором ФБП согласуются с глазомерной оценкой.
Качество исполнения защитно-декоративных покрытий зависит от наличия на их поверхностях наблюдаемых дефектов. На рис. 5.1. приведена классификация дефектов внешнего вида поверхностей защитно-декоративных покрытий на древесных подложках. Дефекты внешнего вида поверхностей покрытий образуются за счет недостаточного растекания и смачивания лакокрасочного материала при нанесении, отверждения и сушки покрытий, наличия посторонних частиц, недостаточной адгезии покрытий, механического разрушения покрытий и изменения отражательной способности контролируемой поверхности.
Недостаточное растекание и смачивание лакокрасочного материала при формировании покрытий вызывает появление штрихов, пропусков, шагрени и потеков. Дефекты, образующиеся при отверждении и сушке покрытий, характеризуются пузырями, кратерами и проколами. Наличие посторонних частиц влияет на внешний вид за счет включений в покрытии и под облицовкой, а также за счет структурных неровностей. Дефекты, образующиеся за счет недостаточной адгезии покрытий, встречаются в виде отслоений (вздутий) и трещин. Механическое разрушение покрытий ведет к появлению царапин, рисок, вмятин и сколов. Дефекты поверхностей защитно-декоративных покрытий на древесных подложках, образующиеся в результате
Дефекты внешнего вида покрытий, характеризующиеся изменением отражательной способности поверхности встречаются в виде пятен и неравномерности глянца или матовости . Приведены термины дефектов покрытий имеют следующие определения. Царапины - углубления на поверхности покрытия, оставленные узким предметом. Риски - мельчайшие следы, имеющие хаотичный характер распределения на поверхности покрытия. Вмятины - местные углубления, образовавшиеся в результате механических воздействий. Сколы -разрушение покрытия на краях поверхностей деталей в виде отслоения. Штрихи - следы, образовавшиеся в процессе нанесения лакокрасочных материалов и сохранившиеся на покрытии после сушки. Пропуски -отдельные участки, не покрытые лакокрасочным материалом. Шагрень -неровности поверхности покрытия в виде апельсиновой корки. Потеки -утолщение покрытия, образовавшиеся при стекании лакокрасочного материала и сохранившееся после сушки. Пузыри - полости, заполненные воздухом в лакокрасочном покрытии. Кратеры - крупные пологие углубления в покрытии, возникающие после высыхания. Проколы - дефект покрытия в виде булавочных уколов. Включения в покрытиях - присутствие посторонних частиц в покрытии. Структурные неровности - неровности покрытия, являющиеся следствием специфического строения поверхности древесной подложки. Включения под облицовкой - неровности покрытия, являющиеся следствием посторонних частиц под облицовкой основы.
Отслоение (вздутие) - нарушение целостности покрытий с подложкой или нижележащими слоями. Трещины - участки покрытий, имеющие разрушения различной формы и размеров, образующиеся в результате остаточных напряжений в лакокрасочных пленках. Пятна - ограниченные участки поверхности покрытия, отличающиеся по цвету.