автореферат диссертации по искусствоведению, специальность ВАК РФ 17.00.06
диссертация на тему: Декорирование древесины с исходно невыраженной текстурой путем фильтрационной пропитки окрашивающими составами в электрическом поле

Полный текст автореферата диссертации по теме "Декорирование древесины с исходно невыраженной текстурой путем фильтрационной пропитки окрашивающими составами в электрическом поле"

На правах рукописи

005534149

КАРГАШИНА Евгения Владимировна

ДЕКОРИРОВАНИЕ ДРЕВЕСИНЫ С ИСХОДНО НЕВЫРАЖЕННОЙ ТЕКСТУРОЙ ПУТЕМ ФИЛЬТРАЦИОННОЙ ПРОПИТКИ ОКРАШИВАЮЩИМИ СОСТАВАМИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ

Специальность 17.00.06 - Техническая эстетика и дизайн

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

3 ОКТ 2013

Ижевск-2013

005534149

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова» на кафедре «Технология промышленной и художественной обработки материалов»

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Черных Михаил Михайлович доктор технических наук, профессор

Коновалов Николай Петрович доктор технических наук, профессор, НИУ «Иркутский государственный технический университет» заведующий кафедрой физики

Земцов Михаил Иванович, кандидат технических наук, доцент, ФГБОУ ВПО «Вятский государственный университет»

зав. кафедрой технологии художественной обработки материалов

Ведущая организация:

ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский университет технологии и дизайна»

Защита состоится «23 » октября 2013 г. в Н'ОО часов на заседании диссертационного совета Д 212.119.04 при федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет приборостроения и информатики». Адрес: 107996, г. Москва, ул. Стромынка, д.20

Текст автореферата размещён на сайте: www.mgupi.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет приборостроения и информатики»

Автореферат разослан: «22» сентября 2013 г.

Ученый секретарь ^

Диссертационного совета, к. т. н. ¿уУ^ А.Э.Дрюкова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Современный дизайн характеризуется простотой форм и отделки, поэтому на первый план выходят эстетические свойства материала - цвет, текстура, фактура, блеск. Развивающиеся технологии отделки природных материалов, например древесины, должны решать задачи сохранения и проявления их природной красоты.

Породы древесины с выразительными эстетическими свойствами называют ценными, они обладают интенсивным цветом и контрастным рисунком текстуры. В России, ввиду сложных климатических условий, более распространены породы с визуально невыраженной текстурой и белым цветом древесины. Изделия, изготовленные из ценных пород, дорогостоящи. Также необходимо отметить растущий спрос на изделия из натуральной древесины, например мебели или облицовочного материала для интерьера. Поэтому актуальной задачей является повышение эстетической ценности распространенных пород.

Степень разработанности темы. Перспективным направлением отделки древесины является сквозная фильтрационная пропитка. Важность разработки технологий глубокой и сквозной пропитки отмечали в своих работах Г. М. Шутов, В. М. Хрулев и Р. И. Рыков, М. Ц. Кушнинская.

Возможность применения электричества в качестве движущей силы течения жидкости в древесине ранее использовалась для сушки и экстракции древесных соков В. И. Патякиным, Н. Ф. Бондаренко и др. Хотя результаты исследования не получили промышленного применения, они дали теоретическую основу для развития технологий, таких как сквозная фильтрационная пропитка древесины в электрическом поле.

Кроме того, В. И. Патякин, Н. А. Оснач, Е .В. Харук, А. М. Бараке,

A. И. Вологдин, А. И. Калниньш, К. П. Швалбе, Г. В. Берзиньш, В. А. Шамаев,

B. Н. Ермолин и др. отмечают, что пропитка повышает стабильность размеров, улучшает реологические, физико-механические и триботехнические свойства древесины. Н. А.Трубников предложил способ облагораживания и имитации древесины сквозной пропиткой с последующим прессованием.

Изучением анатомического строения занимались Л. А. Иванов, А. А. Яценко-Хмелевский, С. И. Ванин, В. Е. Вихров и др., влияние строения на свойства древесины исследовали Л. М. Перелыгин, А. В. Савина и др. Установлены закономерности, связывающие условия произрастания, структуру и химический состав породы древесины с текстурой и цветом, которые определяют декоративность. Изучением декоративности различных материалов и изделий из них сегодня занимаются В. И. Куманин, Л. Т. Жукова, М. Л. Соколова, М. С. Кухта, А. И. Крашенинников, С. И. Галанин, Р. М. Лобацкая, Е. С. Гамов, Е. А. Лазарева, М. М. Черных и др., что доказывает значимость исследований декоративности для современного художественного материаловедения.

Цель работы - повышение декоративности древесины с исходно невыраженной текстурой сквозной пропиткой окрашивающими растворами в электрическом поле.

Поставленная цель определила задачи исследования:

1. Классифицировать породы древесины по текстуре.

2. Исследовать условия проявления текстуры у пород древесины с исходно невыраженной текстурой на примере березы и осины.

3. Исследовать влияние свойств красителя, параметров электрического поля и материалов электродов на декоративность и физико-механические свойства окрашенной древесины.

4. Разработать методику комплексной оценки декоративности древесины.

5. Разработать практические рекомендации по пропитке древесины красящими растворами в электрическом поле.

6. Определить и классифицировать возможные дефекты окрашивания.

Научная новизна работы

1. Предложена технология выявления текстуры и повышения декоративности пород древесины с исходно невыраженной текстурой путем фильтрационной пропитки красящими растворами в электрическом поле.

2. Установлено, что достигается равномерное окрашивание древесины по всему объему растворами солей и ультрадисперсных анилиновых красителей с

размерами частиц дисперсной фазы до 10 нм и выборочное окрашивание, позволяющее выявить текстуру, анилиновыми красителями с размерами дисперсной фазы в диапазоне 100 - 450 нм.

3. Показана возможность управления контрастом выявленной текстуры за счет изменения размеров частиц анилинового красителя при введении в раствор потенциалопределяющих ионов сульфата меди различной концентрации. Установлено наличие такой величины концентрации ионов, которая обеспечивает экстремум значения ^-потенциала анилинового красителя и наибольшую скорость пропитки.

4. Разработан метод комплексной оценки декоративности древесины, основанный на совместном анализе признаков цвета - цветового тона, светлоты, насыщенности, сочетания цветов, и текстуры - рисунка и контрастности.

5. Предложена классификация текстур, наблюдаемых на радиальных и тангенциальных срезах пород древесины, позволяющая подобрать пары распространенных и ценных пород, обладающих сходными морфологическими признаками.

Практическая значимость работы

1. Технология фильтрационной пропитки окрашивающими составами в электрическом поле позволяет выполнять объемное окрашивание древесины, выявлять текстурный рисунок у пород с исходно невыраженной текстурой и повышать эстетическую ценность распространенных пород.

2. Предложенный метод комплексной оценки декоративности древесины обеспечивает возможность ее проведения одним специалистом в сжатые сроки, что позволяет сократить затраты на экспертизу.

3. Полученные результаты облегчают разработку технологического процесса фильтрационной пропитки пород древесины.

Методология и методы исследования. Исследование декоративной пропитки древесины в электрическом поле по фильтрационному механизму опирается на достижения древесиноведения, теорию проницаемости древеси-

ны, гештальтпсихологию, теорию восприятия, цветоведения и математической статистики.

Теоретические исследования базируются на методах классификации и системного анализа. Экспериментальные исследования проводились на опытной установке методом сравнения и моделирования, а также с использованием современных измерительных приборов методами УФ-спектроскопии, элементного и микроскопического анализов.

Положения, выносимые на защиту

1. Научно обоснованный метод комплексной оценки декоративности древесины, учитывающий влияние цвета и текстуры.

2. Классификация текстуры древесины.

3. Способ повышения декоративности распространенных пород древесины с визуально невыраженной текстурой сквозной пропиткой красящими растворами в электрическом поле с использованием фильтрационного механизма.

4. Закономерности течения красящих растворов с разными свойствами в сосудах древесины с различными типами перегородок между члениками.

Достоверность результатов обеспечивается использованием в качестве теоретической и методологической базы диссертационного исследования фундаментальных трудов, стандартов, энциклопедической и справочной литературы по исследуемой проблеме, пакетов прикладных программ ANSYS Fluid, Photo Shop, Corel Draw, Microsoft Office, а также высокоточного современного измерительного оборудования Мультиметр Victor 86С, NanoPartica SZ-100Z (Horiba, Japan), УФ-спектрофотометр UV-3600 (Shimadzu Corp., Japan).

Апробация работы и публикации. Результаты исследования докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры «Технология промышленной и художественной обработки материалов», а также на конференциях: Всероссийской ежегодной научно-технической конференции «Наука — производство - технология», Киров, 2008; XIV Всероссийской научно-практической конференции по специальности «Технология художественной обработки материалов», Архангельск, 2010; IV международной конференции «Технические

университеты: интеграция с европейскими и мировыми системами образования», Ижевск, 2010; Second forum of young researchers. In the framework of International Forum «Education quality-2010», Ижевск, 2010; VIII medzinärodnä ve-deckä konferencia trieskove a beztrieskovi obrdbanie dreva, Technical University in Zvolen, 2012; Third forum of young researchers. In the framework of International Forum «Education quality-2012», Ижевск, 2012; II Всероссийской научно-технической конференции аспирантов, магистрантов и молодых ученых с международным участием «Молодые ученые - ускорению научно-технического прогресса в XXI веке», Ижевск, 2013.

Публикации. По теме диссертационного исследования опубликовано 16 статей, в том числе 5 статей в журналах, входящих в «Перечень...» ВАК Министерства образования и науки РФ, 13 в сборниках научных трудов конференций Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка используемых источников из 100 наименований и приложения. Работа изложена на 127 страницах машинописного текста, содержит 35 иллюстраций и 27 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность и показана степень разработанности темы, поставлены цель и задачи исследования, отражены научная новизна диссертационного исследования, практическая полезность, определены методология и методы исследования, указаны положения, выносимые на защиту, степень достоверности и апробация результатов.

В первой главе «Древесина - материал для создания объектов дизайна» рассмотрены особенности структурного и химического строения древесины, определяющие эстетические свойства, проведен анализ характеристик эстетических свойств разных пород.

Ценность древесины как материала для изготовления художественных изделий определяется текстурой и цветом. Ввиду схожих механизмов и условий роста некоторые распространенные и ценные породы имеют схожую текстуру.

Полосчатый

Волнистый

Полосчатый

вост-иаг\ амарант, \ - Ч .

розовое V мх»» ... ,п ,

ЧЧчхарактерньш рисунок/^

I. нскранчатый =1

§ 1 8 £ Я И ■2 к

—и И— В §

с. ё •8 крапчатый * с

^^харлкгсрт ни рисуио N

Рисунок 1 - Классификация текстуры древесины

Текстурный рисунок зависит от вида среза, который обозначен буквами в центре схемы: «Р» - радиальный и «Т» - тангенциальный. Затем определяется выраженность сердцевинных лучей. Рисунок, образованный широкими сердцевинными лучами, - крапчатый, узкими - некрапчатый. На следующем поясе текстура классифицируется по происхождению: если срез проходит через участок без нарушений особенностей роста, тогда рисунок является характерным, а в случае наличия отклонений от нормального развития - образованный пороками. Затем определяется вид рисунка, образованного элементами вертикального строения ствола. В серых внутреннем и внешнем поясах размещены соответственно названия распространенных и ценных пород, обладающих рисунком текстуры, описанным в секторе.

Для повышения эстетических свойств малоценных пород древесины с визуально невыраженной текстурой применяют отделку (Рисунок 2)

На основе работ Б. Н. Уголева, Л. М. Перелыгина, С. И. Ванина, Н. А. Трубникова, А. Т. Вакина, Д. М. Орлова разработана классификация текстур и подобраны пары распространенных и ценных пород, обладающих схожими рисунками текстуры (Рисунок 1).

Рисунок - 2 Классификация способов отделки древесины Во внутреннем круге классификации выделены признаки: глубина проникновения, технология нанесения и назначение отделки. Отделка не может рассматриваться в отрыве от материала, поэтому в сером секторе для каждой группы способов отделки определены виды древесинного материала.

Одним из прогрессивных направлений отделки является пропитка. Разработана классификация способов пропитки на основе известных классификаций Н. М. Поповой и Д. Н. Лекторского (Таблица 1). В шапке таблицы выделены признаки классификации, а «+» и «-» отмечено их наличие или отсутствие у рассматриваемого способа пропитки.

МЕТОДЫ СПОСОБЫ НАЧАЛЪН СОСТ. ДРЕВЕСИНЫ ВИД СОРТИМ __ НАЛИЧИЕ НАГРЕВА МЕХАНИЗМ ОПРЕДЕЛ ДВИЖУЩ ЯЮЩАЯ АЯ СИЛА СПОСОБ НАНЕСЕН

Я с; о ь: 2 < я н £ 1 С 5 ДИФФУЗИОН | Ш -О 2 1 > < X * ш из О а. (X ц ЭЛЕКТРИЧ РУЧНОЙ АВТОМАТ.

ПОВЕРХН. ОБРАБ. ПАНЕЛЬНАЯ ПОДСУШ ВСЕ + +

ОКУНАНИЕ ПОДСУШ. СУХАЯ + + +

ОПРЫСКИВАНИЕ + - + +

ОБРАБОТКА КИСТЬЮ + - - +

ОБМАЗКА ПАСТОЙ СЫРАЯ + - +

БАНДАЖНАЯ КРУПН. + - +

СУХАЯ ЗАСОЛКА + +

щ КРАТКОВРЕМЕННОЕ ПОГРУЖЕНИЕ С СЫРАЯ, ПОДСУШ - + + + • +

ГОРЯЧИЕ-ХОЛОДНЫЕ ВАННЫ ВСЕ ± + + - - - +

CQ ВЫМАЧИВАНИЕ - + + - +

£ КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ в СОЛЕВЫХ ВАННАХ СЫРАЯ + + +

fe ОБРАБОТКА ДЕФОРМАЦИЕЙ ШПОН ± + + + - ■ +

ПОЛНОГО ПОГЛОЩЕНИЯ • - + + -

ПОЛУОГРАНИЧЕННОГО И ОГРАНИЧЕННОГО ПОГЛОЩЕНИЯ ВОЗ- ■ + * ■ + +

ПРОГРЕВ - ХОЛОДНАЯ ВАННА ДУШНО-СУХАЯ, ПОДСУШЕННАЯ + - + +

ш X ПОД АТМОСФЕРНЫМ ДАВЛЕНИЕМ ПОСЛЕВАКУУМА ДОСКИ, БРУСЬЯ - + + * +

ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЕ - +

2 ВАКУУМНАЯ + + - + *

1 АВТОКЛАВНО-ДИФФУЗИОННАЯ + - + -

% ПОД ДАВЛЕНИЕМ С ТОРЦА СЫРАЯ + + - + -

§ НА КОРНЮ ЖИВОГО ДЕРЕВА КРУГЛ. - + - + - - +

1 ЭЛЕКТРООСМОТИЧЕСК; Я + не " . +

ле по фильтрационному механизму» посвящена изучению факторов и особенностей процесса пропитки, предложены рекомендации по управлению процессом фильтрационной пропитки древесины в электрическом поле.

В результате моделирования в программном модуле ANSYS FLUENT процессов течения жидкости в капилляре доказано, что течение жидкости под давлением в капилляре отличается от ламинарного. Перфорации приводят к падению давления и скорости в каждом членике сосуда.

Экспериментальное исследование проводилось на установке (Рисунок 3), позволяющей регулировать и контролировать параметры электрического поля.

0-140 (

Рисунок 3 - Экспериментальная установка: 1) источник тока; 2) разделительный трансформатор; 3) автотрансформатор, 4) умножитель напряжения; 5) амперметр; 6) вольтметр; 7) пропитывающий состав; 8) образец; 9) анод; 10) емкость с пропитывающим составом; 11) катод

Исследование проводилось на неокоренных образцах длиной 50, 100, 200, 300, 400 мм, изготовленных из ствольной части березы и осины, с влажностью 50 - 60%.

Для пропитки использовались 3%-ые водные растворы солей (C11SO4, FeCl3), анилиновые и акриловые краски для батика, водные растворы соли CuS04 с анилиновыми красителями и водная морилка (красное дерево).

Установлено, что на результат пропитки влияют свойства красителя, параметры электрического поля, проницаемость и проводимость древесины. На приборе NanoPartica SZ-100Z (Horiba, Japan) исследовалось влияние изменения концентрации потенциалопределяющих ионов сульфата меди (II) на размер частиц дисперсной фазы анилинового красителя и значение его ¡¡-потенциала (Рисунок 4).

Рисунок 4 - Влияние изменения концентрации (С, г/л) потенциалопределяющих ионов сульфата меди (II) в растворе анилинового красителя на: а) диаметра частиц;

б) ^-потенциал

Большие положительные или отрицательные значения ^-потенциала показывают, что раствор стабилен, не склонен к агломерации.

Значительных колебаний динамической вязкости растворов анилинового красителя с заданной концентрацией потенциалопределяющих ионов 1, 2, 3, 4 г/л не выявлено.

Результат пропитки зависит выбора способа и режимов. Способ пропитки определяется основными движущими силами процесса. Электрическое поле создает направленное перемещение пропитывающего раствора от анода к катоду.

В целях улучшения контакта катода с древесиной исследовалась возможность применения материалов-посредников с высокой проводимостью (графита и раствора электролита). Наилучшие результаты достигаются при применении в качестве материала-посредника раствора электролита,который обеспечивает устойчивый рост значения силы тока и низкую вероятность электрического пробоя.

В. И. Патякин, Ю. Г. Тишин, С. М. Базаров доказали влияние материала анода на процесс перемещения жидкости в древесине. Анализируя процесс пропитки березы и осины с использованием анода из нержавеющей стати и алюминиевого сплава, можно констатировать явления однополярного электроосмоса при использовании анода из нержавеющей стали и биполярного при использовании анода из алюминиевого сплава. Существуют общие закономерности изменения значений силы тока: сначала возрастание, а затем спад, после которого процесс пропитки останавливается. Причиной остановки является высушивание прианодного пространства вследствие отвода древесных соков и увеличения воздушных столбов в капилляре. Изменение концентрации потен-циалопределяющих ионов в пропитывающем растворе и подбор режимов позволяют продлить процесс пропитки до момента достижения точки критического увеличения воздушной прослойки в капилляре. Установлены начальные значения параметров электрического поля для пропитки березовых и осиновых заготовок длиной 400 мм (Таблица 2).

Таблица 2 - Начальные значения силы тока (Ь) и напряженности (Ео) при фильтрационной пропитки в электрическом поле вдоль волокон древесины березы и осины

Краситель Концентрация соли, г/л 1о,А Е, В/см

Анилиновый 0 0,10 18,5-22,4

1 0,10 17,8-18,7

2 0,12 16,5-17,8

3 0,12 16,3-18,2

Водный раствор Си504 30 0,12 17,5-18,5

Водный раствор КсС13 30 0,12 14,8-19,7

Исследовано влияние фильтрационной пропитки в электрическом поле на физические (Рисунок 5) и механические свойства (Таблица 3) древесины. Для оценки вариативности свойств по длине пропитанного образца пробы брались с его торцевых участков и середины.

Колебание плотности по длине образца, пропитанного анилиновым красителем, говорит о неравномерном распределении частиц его дисперсной фазы по структурным элементам древесины. Растворы солей имеют высокую проникающую способность, т. к. помимо силы электрического поля, ионы вступают в

химическое взаимодействие с дубильными веществами древесины, поэтому колебания значений плотности по длине незначительные.

А И/я1

О 100 200 300 400

Рисунок 5 - Изменение плотности по длине образца из древесины березы при пропитке красителями с разными свойствами С увеличением размеров частиц дисперсной фазы коллоидных растворов

возрастает прочность материала при сжатии вдоль волокон

Таблица 3 - Изменение прочности пропитанной древесины при сжатии вдоль волокон

Пропитывающий раствор Прочность при сжатии вдоль волокон на участке длины образца, МПа

0 мм 200 мм 400 мм

Анилиновый краситель 432,99 нм 79±3,1 77±3,0 75±3,1

Анилиновый краситель 424,47 нм 78±2,9 75±2,9 75±2,8

Анилиновый краситель 2,95 нм 73±2,7 72±2,8 70±2,8

Анилиновый краситель 0,39 нм 70±2,7 70±2,7 69±2,7

О^а, (3%) 70±2,9 71 ±3,0 68±2,8

ИеСЬ (3%) 69±2,7 69±3,1 69±3,0

Непропитанный образец 68±3,4 68±3,4 68±3,4

В третьей главе «Эстетика пропитанной древесины» определены закономерности изменения яркости окрашивания при сквозной фильтрационной пропитке анилиновым красителем разной степени разведения водой, систематизированы декоративные эффекты, классифицированы дефекты, обусловленные анатомическими и технологическими факторами.

Установлены закономерности изменения яркости окраски березы и осины в зависимости от времени пропитки и длины образца. С увеличением времени пропитки интенсивность окраски увеличивается, а яркость уменьшается. Также интенсивность окраски возрастает при обработке более длинных образцов, т. к. с увеличением длины образца внутренне давление возрастает, краситель более интенсивно растекается в горизонтальном направлении.

Особенности пропитывающего раствора и структура древесины обуславливают возможность получения различных декоративных эффектов при сквозной фильтрационной пропитке вдоль волокон.

При пропитке осины практически все исследуемые растворы дают окраску, выявляющую текстурный рисунок, за исключением водного раствора Си304, который ввиду отсутствия в древесине дубильных веществ окрашивает.

При пропитке березы равномерная окраска получается в случаях применения водных растворов солей СивО* и РеС15 и мелкодисперсных коллоидных растворов анилина с диаметром частиц дисперсной фазы до 10 нм. Анилиновые красители с более крупными размерами частиц от 100 нм и выше, а также акриловые красители ввиду высокой скорости полимеризации и воднодисперсион-ная морилка дают выраженные рисунки текстуры при любых видах срезов.

Возникновение дефектов сквозной фильтрационной пропитки в электрическом поле обусловлено группами анатомических и технологических факторов. Принимая во внимание исследования по проницаемости и проводимости древесины, электроосмотическому обезвоживанию и сквозной фильтрационной пропитке в электрическом поле, следует заметить, что любые отклонения строения или влажности древесины, ошибки при подборе красителя и режимов ведут к ухудшению пропитываемое™ и появлению дефектов.

В четвертой главе «Оценка декоративности древесины» разработан метод комплексной оценки декоративности древесины, который позволяет проводить исследование декоративности, не привлекая команду экспертов, благодаря последовательному анализу признаков цвета и текстуры древесины, с учетом их весовых коэффициентов. Точность метода достигается последовательным приближением и проверке данных в соответствии с алгоритмом (Рисунок 6).

Алгоритм включает четыре этапа: подбор квалифицированной группы экспертов (1), экспертная оценка декоративности отобранных пород древесины (2), исследование и анализ показателей декоративности цвета и текстуры и их признаков (3), проверка полученных результатов (4).

Сраянсние роулыапю ясслелоодшн -

эсюрпшшйспоюбрикныхобрэшкш

но даум методам

Ц Сравшнпсретузызго* кгслскчлипк ? |Ю двум методам

glllillllllll^M

|(1Ш|||НШ11П|Ш|1Ш1ШШ1|1ШШ Определение гдем

liiiiiiiiiiiiiiimimiimi'iiiiiiHiiiii

' Öripejc-i

i! bjiij'iiiincuiim цздздтежЯ

[äipe^ctmtf ПТУ™I Ьмплсксния оиенкл лемфятамвенГуШ ||}||

РАЛНЕАТЫВАЕМАЯ МЕТОДИКА

Рисунок 6 - Алгоритм разработки метода комплексной оценки декоративности древесины На первом этапе отобранная группа экспертов, определяла значимость

признаков --цвета и текстуры - на формирование заключения о декоративности древесины. Для каждой характеристики признака определялся весовой коэффициент Vi, который впоследствии учитывался при комплексной оценке.

Определение цвета древесины затруднено наличием текстурного рисунка. Чтобы учесть фактор взаимного влияния цветов текстуры, введен признак «сочетание цветов». Цветовой тон определяли по степени привлекательности цветовых ключей, составленных при оцифровке образцов срезов древесины и выявлении посредствам графических редакторов (Photo Shop, Corel Draw) среднего цвета и цветов, занимающих наибольший процент площади текстуры. Затем, используя цветовой ключ, выявляли цвет «фона» и цвет «рисунка». Измерение характеристик светлоты и насыщенности отобранных цветовых ключей производилось по цветовой модели HSB (Hue, Saturation, Brightness - оттенок, насыщенность, светлота) в программе Photoshop CS.

Оценка в баллах, установленная для каждой характеристики признака по показателю «Цвет» (Таблица 4), получена при округлении средней арифметической оценки, данной экспертами.

Таблица 4 - Оценка декоративности по показателю «Цвет»

Признак Характеристика признака Оценка, балл Весовой коэф.

Цветовой тон Красноватые, 5 0,16

Зеленоватые 4

Желтые 3

Светлота Черный 5 0,13

Серый 4

Светлосерый 3

Белый 2

Насыщенность Интенсивно насыщенный 5 0,16

Насыщенный 4

Ненасыщенный 3

Сочетание цветов Полихромный 5* (1) 0,18

Монохромный с заметным градиентным переходом 3

Монохромный с неразличимым или плохо различимым градиентным переходом 1*(5)

'Примечание: значения в скобках при оценке материала для резьбы и скульптуры

Текстура древесины оценивается по виду рисунка и контрастности (Таблица 5). Если граница ранней и поздней части годичного кольца четкая, текстура воспринимается как контрастная, если размыта - как малоконтрастная, если граница не видна или слабо различима — неконтрастная.

Таблица 5- Оценка декоративности по показателю «Текстура»

Признак Характеристика признака Оценка, балл Весовой ноэф.

Вид рисунка Образованный на основе пороков (комлевый, свилеватый, листообразный, муаровый, пирамидальный) Наплывный, волнистый, перекрестный образованной пересечением сосудов с широкими сердцевинными лучами на радиальном срезе V- и ХУ-образный с заостренной вершиной 5 0,20

У-образный со скругленной вершиной и \У-образный с выраженными сердцевинными лучами на тангенциальном срезе Р^мичный полосчатый рисунок на радиальном срезе 4

и-образный с выраженными и невыраженными сердцевинными лучами Образованный на основе пороков (очковый, сучковатый) Метричный полосчатый рисунок на радиальном срезе с частым шагом 3

Контр аст-траст-ность Контрастная 5(1)» 0,17

Малоконтрастная 3

Неконтрастная 1(5)*

Сначала определяются оценки по каждому признаку показателей декоративности, затем оценки пересчитываются с учетом весового коэффициента и

и я

суммируются по формуле: Ш = +£С, *У,, где 77- признак текстуры, бал-

1.1 1-1

лов; С/- признак цвета, баллов; V!- весовой коэффициент /-ого признака; п -количество признаков. Определены четыре группы декоративности древесины: Т^с! (4; 5] - высокодекоратиная; ЛУё (3; 4] - декоративная; Wd (2; 3] - малодекоративная; [1; 2] - недекоративная

В пятой главе «Результаты промышленного опробования и практические рекомендации» обозначена область применения текстурированной древесины. Определено место фильтрационной пропитки древесины в электрическом поле в технологическом процессе изготовления художественных изделий. На основе имеющегося опыта сформулированы практические рекомендации по управлению процессом пропитки древесины в электрическом поле.

Основные результаты и выводы

1. Предложена технология фильтрационной пропитки окрашивающими составами в электрическом поле, позволяющая выполнять сквозную окраску и проявлять текстурный рисунок у пород с исходно невыраженной текстурой и имитировать ценные породы древесины

2. Установлено, что достигается равномерное окрашивание древесины по всему объему растворами солей и ультрадисперсными анилиновыми красителями с размерами частиц дисперсной фазы до 10 нм и выборочное окрашивание, позволяющее выявить текстуру, анилиновыми красителями с размерами дисперсной фазы в диапазоне 100 - 450 нм.

3. Показано, что лучшее качество пропитки неокоренных отрезков ствольной части березы и осины длиной 400 мм различными составами достигается при начальных значениях силы тока 1о 0,10 - 0,12 А и напряженности поля Ео 14,8 - 22,4 В/см, применение более форсированных режимов веяет к уменьшению глубины окрашивания.

4. Разработан метод комплексной оценки декоративности древесины, учитывающий совместное влияние характеристик цвета и текстуры на декоративность и позволяющий сократить затраты и время на экспертизу.

5. Разработана классификация текстур древесины, позволяющая по сходству морфологических признаков подбирать распространенные породы для имитации ценных пород.

6. Предложенные рекомендации позволяют обоснованно проектировать технологические процессы декорирования древесины фильтрационной пропиткой в электрическом поле.

Основные научные результаты диссертации изложены в следующих статьях:

Статьи в журналах, входящих в перечень ВАК Министерства образования и науки РФ

1. Черных М. М. Отбор экспертов для оценки эстетичности продуктов творчества / М. М. Черных, Е. В. Каргашина // Дизайн. Материалы. Технология. -2011.-№1(16).-С. 3-6.

2. Черных М. М. Влияние пропитки древесины с использованием механизма фильтрации на яркость окрашивания / М. М. Черных, Е. В. Каргашина // Дизайн. Материалы. Технология. - 2010. - №3(14). - С. 85-89.

3. Черных М. М. Квалиметрическая оценка декоративности древесины / М. М. Черных, Е. В. Каргашина // Дизайн. Материалы. Технология. - 2012. -№4(24).-С. 38-42.

4. Черных М. М. Исследование особенностей красящих композиций, применяемых при пропитке древесины в электрическом поле / М. М. Черных, Е. В. Каргашина, А. В. Ладесов // Дизайн. Материалы. Технология. - 2013. -№ 2 (27). - С. 92-96.

5. Chernych М. М. Investigating Singularities of Saturation Compositions Are Applied for Wood Impregnation in an Electric Field / M. M. Черных, E. В. Каргашина, А. В. Ладесов // Дизайн. Материалы. Технология. — 2013. - № 2 (27). -С 97-100.

Статьи:

6. Федяева* Е. В. Классификация способов пропитки // Сборник материалов Всероссийской ежегодной научно-технической конференции «Наука - производство - технология» / Вятский государственный университет. - Киров: Издательство Вятского государственного университета, 2008. - С.

7. Каргашина Е. В. Исследование влияния красителей на пропитываемость древесины / Е. В. Каргашина // Научный вестник МГТУ (электронное издание).- 2010. - №8 (11). - С. 38-40.

8. Каргашина Е. В. Исследование распространения электрического поля в древесине при npommce / Е.В. Каргашина, Н. С Репина // Сборник трудов XIV Всероссийской научно-практической конференции по специальности «Технология художественной обработки материалов». - 2010. - С. 72 - 73

9. Каргашина Е В. Методика отбора экспертов для оценки эстетических свойств художественных изделий / Е. В. Каргашина // Сборник трудов XIV Всероссийской научно-практической конференции по специальности «Технология художественной обработки материалов». - 2010. - С.

10. Каргашина ЕВ. Способы отделки деревянных изделий / Е.В .Каргашина II Материалы IV Международной конференции «Технические университеты: интеграция с европейскими и мировыми системами образования» - 2010. -С.79-82.

И. Kargashina Е. Development of Wood Product Design and Technology of Their Decoration / E. Kargashina // Second forum of young researchers. In the framework of International Forum «Education quality-2010». - 2010. - C. 265-266.

12. Chernych M. Increase of Wood Decorativeness by the Impregnation Under the Electric Current Influence / M. Chernych, E. Kargashina II Zbornik predndSok, VIII medzinirodni vedeckd konferencia trieskovd a beztrieskov<5 obiibanie dreva. -2012-P. 131-136.

13. Kargashina E Factors of Wood Impregnation in the Electric Field / E. Kargashina II Third forum of young researchers. In the framework of International Forum «Education quality-2012». - 2012. - С 299-301.

14. Каргашина К В. Влияние свойств красящего состава на декоративную пропитку древесины в электрическом поле / Е. В. Каргашина // Сборник трудов II Всероссийской научно-технической конференции аспирантов, магистрантов и молодых ученых с международным участием «Молодые ученые - ускорению научно-технического прогресса в XXI веке». - 2013. - С. 1013-1016.

15. Каргашина КВ. Возможности фильтрационной пропитки древесины в электрическом поле / Е.В. Каргашина // Сборник трудов П Всероссийской научно-технической конференции аспирантов, магистрантов и молодых ученых с международным участием «Молодые ученые - ускорению научно-технического прогресса в XXI веке». - 2013. - С.1016-1018.

16. Chemych М. Assessing the Impact of Aesthetic Properties Characteristics on Wood Decorativeness / M. Chernych, E. Kargashina., V. Shtollmann // ACTA Facul-tatis Xylologiae. - №55(1). - 2013. - P. 21-26.

* Фамилия Федяева была изменена на Каргашина в 2008 г.

В авторской редакции

Подписано в печать 16.09.13. Усл. печ. л. 1,16. Заказ № 289. Тираж 80 экз.

Издательство Ижевского государственного технического университета имени М. Т. Калашникова Отпечатано в типографии Издательства ИжГТУ 426069, Ижевск, ул. Студенческая, 7

Текст диссертации на тему "Декорирование древесины с исходно невыраженной текстурой путем фильтрационной пропитки окрашивающими составами в электрическом поле"

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего профессионального образования «Ижевский государственный технический университет имени

М.Т. Калашникова»

На правах рукописи

04201362541 ^

КАРГАШИНА Евгения Владимировна

ДЕКОРИРОВАНИЕ ДРЕВЕСИНЫ С ИСХОДНО НЕВЫРАЖЕННОЙ ТЕКСТУРОЙ ПУТЕМ ФИЛЬТРАЦИОННОЙ ПРОПИТКИ ОКРАШИВАЮЩИМИ СОСТАВАМИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ

Специальность 17.00.06 - Техническая эстетика и дизайн

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель доктор технических наук, профессор М.М. Черных

Ижевск - 2013

СОДЕРЖАНИЕ

Введение.................................................................................... 5

Глава 1. ДРЕВЕСИИНА - МАТЕРИАЛ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ОБЪЕКТОВ ДИЗАЙНА.................................................................................. 10

1.1. Структурное и химическое строение древесины как основа ее эстетических свойств...................................................................... 10

1.2. Эстетические свойства древесины, подход к имитационному окрашиванию. Классификация текстуры.............................................. 12

1.2.1 Цвет древесины............................................................. 13

1.2.2. Текстура древесины. Классификация текстуры древесины 17

1.3. Классификация способов отделки древесины............................ 25

1.4. Классификация способов пропитки......................................... 29

Глава 2. ОСОБЕННОСТИ ПРОПИТКИ ДРЕВЕСИНЫ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ ПО ФИЛЬТРАЦИОННОМУ МЕХАНИЗМУ................. 31

2.1. Классификация факторов пропитки в электрическом поле.......... 31

2.2. Фильтрационный механизм пропитки.................................... 34

2.3. Модель перемещения жидкости по капилляру......................... 36

2.4. Методика исследования фильтрационной пропитки в электрическом поле..................................................................... 38

2.5. Электроосмотические течение жидкости в древесине................ 39

2.6. Исследование красящих растворов для пропитки древесины в электрическом поле...................................................................... 41

2.7. Исследование влияния технологических условий на процесс пропитки.................................................................................... 48

2.8. Влияние пропитки в электрическом поле на физические и механические свойства древесины.................................................... 56

2.8.1 Методика исследования физических и механических свойств

древесины................................................................................... 56

2.8.2. Результаты исследования физических и механических

характеристик образцов пропитанных в электрическом поле......................................58

Глава 3. ЭСТЕТИКА ПРОПИТАННОЙ ДРЕВЕСИНЫ......................................................60

3.1. Влияние факторов на яркость окрашивания и выраженность текстурного рисунка........................................................................................................................................60

3.2. Декоративные эффекты фильтрационной пропитки......................................63

3.3. Возможные дефекты окрашивания пропиткой и пути их

устранения..................................................................................................................................................................65

Глава 4. ОЦЕНКА ДЕКОРАТИВНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ................................................68

4.1. Алгоритм разработки метода комплексной оценки декоратив -

ности древесины......................................................................................................................................................69

4.2. Подбор экспертов для оценки декоративности древесины........................70

4.2.1. Особенности эстетического восприятия..........................................................70

4.2.2. Методика подбора экспертов......................................................................................72

4.3 Оценка декоративности................................................................................................................76

4.4. Методика комплексной оценки декоративности древесины....................78

4.4.1. Влияние факторов на оценку декоративности..........................................78

4.4.2. Условия проведения оценки эстетических свойств............................79

4.5. Исследование влияния цвета на декоративность древесины......................82

4.5.1. Характеристики цвета........................................................................................................82

4.5.2. Цвет в оценке декоративности древесины......................................................84

4.6. Исследование декоративности текстуры......................................................................86

4.7. Определение декоративности древесины по разработанному

методу..............................................................................................................................................................................87

Глава 5. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОМЫШЛЕННОГО ОПРОБОВАНИЯ И

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ............................................................................................90

5.1. Дизайн изделий из древесины. Место фильтрационной пропитки в технологическом процессе изготовления изделий из древесины......................................................................................................................................................................90

5.2. Перспективы развития технологии пропитки древесины в электрическом поле............................................................................................................................................93

5.3. Практические рекомендации..................................................................................................94

Основные результаты и выводы..............................................................................................................96

Список литературы................................................................................................................................................97

Приложение..................................................................................................................................................................106

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Издревле, благодаря уникальным свойствам, богатой цветовой и текстурной палитре древесина вдохновляла мастеров на создание шедевров зодчества и прикладного искусства. На каждом этапе развития художественного творчества формируется свое понятие прекрасного. Современный дизайн характеризуется простотой форм и отделки, поэтому на первый план выходят эстетические свойства материала - цвет, текстура, фактура, блеск. Развивающиеся технологии отделки природных материалов, например древесины, должны решать задачи сохранения и проявления их природной красоты.

Породы древесины с выразительными эстетическими свойствами называют ценными, они обладают интенсивным цветом и контрастным рисунком текстуры. Ареал их произрастания относительно невелик, в основном, ограничен тропической зоной. В России, ввиду сложных климатических условий, более распространены породы с визуально невыраженной текстурой и белым цветом древесины. Изделия, изготовленные из ценных пород, дорогостоящи. Поэтому актуальной задачей является повышение эстетической ценности распространенных пород путем сквозной пропитки по фильтрационному механизму.

Необходимо также отметить растущий спрос на изделия из натуральной древесины, например мебель или облицовочный материал для интерьера.

Степень разработанности темы. Одним из перспективных направлений защитно-декоративной отделки древесины является сквозная пропитка с использованием механизма фильтрации. Важность разработки технологий глубокой и сквозной пропитки отмечали в своих работах Г. М. Шутов, В. М. Хрулев и Р. И. Рыков, М. Ц. Кушнинская [1, 2, 3].

Возможность применения электричества в качестве движущей силы течения жидкости в древесине ранее использовалась для сушки и экстракции древесных соков В. И. Патякиным [4], Н. Ф. Бондаренко [5] и др. Хотя

результаты исследования не получили промышленного применения, они дали теоретическую основу для развития других технологий, таких как, технология фильтрационной пропитки древесины в электрическом поле. Фильтрационный механизм пропитки основан на перемещении красящего раствора вдоль оси роста через проводящую систему древесины. Частицы красителя оседают в полостях клеток и межклеточном пространстве, что позволяет сделать текстуру более контрастной, а цвет интенсивнее, имитируя ценные породы, или получая новые декоративные эффекты, не применяя дополнительных способов декорирования.

Кроме того, В. И. Патякин [4], Н. А. Оснач [6], Е. В. Харук [7], А. М. Бараке [8], А. И. Вологдин [9], А. И. Калниньш [10], К. П. Швалбе [11], Г. В. Берзинып [12], В. А. Шамаев [13], В. Н. Ермолин [14] и др. отмечают, что ч пропитка повышает стабильность размеров, улучшает реологические, физико-

механические и триботехнические свойства древесины. Н. А. Трубников [15] предложил способ облагораживания и имитации древесины сквозной пропиткой с последующим прессованием.

Изучением анатомического строения занимались Л. А. Иванов [16], А. А. Яценко-Хмелевский [17], С. И. Ванин [18], В. Е. Вихров [19] и др., влияние строения на свойства древесины исследовали Л. М. Перелыгин [20],

A. В. Савина [21] и др. Этими авторами установлены закономерности, определяющие связь условий произрастания, особенностей структуры и химического состава пород древесины на текстуру и цвет. Декоративность материала, согласно ГОСТ 30629-99 [22], - набор свойств, повышающих эстетические, эмоциональные и выразительные качества. Изучением декоративности различных материалов и изделий из них сегодня занимаются

B. И. Куманин [23], Л. Т. Жукова [24], М. Л. Соколова [25], М. С. Кухта [23], А. И. Крашенинников [26], С. И. Галанин [27], Р. М. Лобацкая [28], Е. С. Гамов [29], Е. А. Лазарева [30], М. М. Черных [31] и др., что доказывает значимость исследований декоративности для современного художественного материаловедения.

Цель работы — повышение декоративности древесины с исходно невыраженной текстурой сквозной пропиткой окрашивающими растворами в электрическом поле.

Поставленная цель определила задачи исследования:

1. Классифицировать породы древесины по текстуре.

2. Исследовать условия проявления текстуры у пород древесины с исходно невыраженной текстурой на примере березы и осины.

3. Исследовать влияние свойств красителя, параметров электрического поля и материалов электродов на декоративность и физико-механические свойства окрашенной древесины.

4. Разработать методику комплексной оценки декоративности древесины.

5. Разработать практические рекомендации по пропитке древесины красящими растворами в электрическом поле.

6. Определить и классифицировать возможные дефекты окрашивания.

Научная новизна работы

1. Предложена технология выявления текстуры и повышения декоративности пород древесины с исходно невыраженной текстурой путем фильтрационной пропитки красящими растворами в электрическом поле.

2. Установлено, что достигается равномерное окрашивание древесины по всему объему растворами солей и ультрадисперсных анилиновых красителей с размерами частиц дисперсной фазы до 10 нм и выборочное окрашивание, позволяющее выявить текстуру, анилиновыми красителями с размерами дисперсной фазы в диапазоне 100 - 450 нм.

3. Показана возможность управления контрастом выявленной текстуры за счет изменения размеров частиц анилинового красителя при введении в раствор потенциалопределяющих ионов сульфата меди различной концентрации. Установлено наличие такой величины концентрации ионов, которая обеспечивает экстремум значения ^-потенциала анилинового красителя и наибольшую скорость пропитки.

4. Разработан метод комплексной оценки декоративности древесины, основанный на совместном анализе признаков цвета - цветового тона, светлоты, насыщенности, сочетания цветов, и текстуры - рисунка и контрастности.

5. Предложена классификация текстур, наблюдаемых на радиальных и тангенциальных срезах пород древесины, позволяющая подобрать пары распространенных и ценных пород, обладающих сходными морфологическими признаками.

Практическая значимость работы

1. Технология фильтрационной пропитки окрашивающими составами в электрическом поле позволяет выполнять объемное окрашивание древесины, выявлять текстурный рисунок у пород с исходно невыраженной текстурой и повышать эстетическую ценность распространенных пород.

2. Предложенный метод комплексной оценки декоративности древесины обеспечивает возможность ее проведения одним специалистом в сжатые сроки, что позволяет сократить затраты на экспертизу.

3. Полученные результаты облегчают разработку технологического процесса фильтрационной пропитки пород древесины.

Методология и методы исследования. Исследование декоративной пропитки древесины в электрическом поле по фильтрационному механизму опирается на достижения древесиноведения, теорию проницаемости древесины, гештальтпсихологию, теорию восприятия, цветоведения и математической статистики.

Теоретические исследования базируются на методах классификации и системного анализа. Экспериментальные исследования проводились на опытной установке методом сравнения и моделирования, а также с использованием современных измерительных приборов методами УФ-спектроскопии, элементного и микроскопического анализов.

Положения, выносимые на защиту

1. Научно обоснованный метод комплексной оценки декоративности древесины, учитывающий влияние цвета и текстуры.

2. Классификация текстуры древесины.

3. Способ повышения декоративности распространенных пород древесины с визуально невыраженной текстурой сквозной пропиткой красящими растворами в электрическом поле с использованием фильтрационного механизма.

4. Закономерности течения красящих растворов с разными свойствами в сосудах древесины с различными типами перегородок между члениками.

Достоверность результатов обеспечивается использованием в качестве теоретической и методологической базы диссертационного исследования фундаментальных трудов, стандартов, энциклопедической и справочной литературы по исследуемой проблеме, пакетов прикладных программ ANSYS Fluid, Photo Shop, Corel Draw, Microsoft Office, а также высокоточного современного измерительного оборудования Мультиметр Victor 86С, NanoPartica SZ-100Z (Horiba, Japan), УФ-спектрофотометр UV-3600 (Shimadzu Corp., Japan).

Глава 1. ДРЕВЕСИНА - МАТЕРИАЛ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ОБЪЕКТОВ

ДИЗАЙНА

1.1. Структурное и химическое строение древесины как основа ее эстетических свойств

Химический состав и микроскопическое строение древесины формируют макроскопическую структуру и все морфологические признаки пород древесины, а также эстетические свойства, которые характеризуются цветом, текстурой и блеском. Текстура и блеск определяются особенностями структурного строения, а цвет - химическим составом.

Структурное строение и химический состав древесины внутри укрупненных групп пород (лиственных и хвойных) резко отличается, вследствие чего, возникают различные морфологические признаки, указывающие на породу [18]. Существует мнение, что значительное влияние на морфологию оказывают, внешние факторы, например, условия произрастания. А некоторые авторы [32] вообще отрицают систематическое и диагностическое значение анатомии; Ж. Веек полагал, что деревья, произрастающие в одних условиях климата и почв, имеют больше схожих черт между собой, чем с деревьями близких родов и видов, растущих в резко отличающихся условиях. Р. Гартиг, доказывал, что анатомическая структура обуславливается внешними условиями, количество прироста зависит от общего количества листвы и от ассимиляционной энергии листьев, которые связаны с качеством почвы и температурой. С другой стороны, опыты школы Фонтенебло доказали, что несмотря на значительное влияние условий произрастания дерево, сохраняются специфические особенности породы [17]. В начале 20 века проводились обширные исследования A.B. Савиновым, Адамсом, Фритцем, Лайонтом и др., приведенные в работе А. А. Яценоко-Хмелевского [17], которые показали, что расчистка леса или правильно ведущаяся вырубка приводит к увеличению ширины годичных колец. Схожие результаты получил Б.Д. Жилкин [33] в брянских сосновых лесах при изучении особенностей деревьев из лесов, где

сомкнутость насаждений снижалась из-за пожара. Задерживающее влияние на рост кольца оказывают урожайный год, сбрасывание листвы, как вызванное искусственно, так и по естественным причинам. Согласно исследованиям, лишение дерева листвы может привести к гибели или образованию «ложного кольца», появляющегося после нового образования листвы в текущем году.

Согласно известным классификациям [18, 34] по наличию кольца просветов выделяются породы древесины кольцесосудистые (кольцепоровые) и рассеяно сосудистые (рассеянопоровые). Породы, распространенные в северной умеренной зоне, могут иметь кольцесосудистое строение, в то время как другие виды этого рода в тропических или умеренных районах южного полушария, всегда рассеянососудистые.

Необходимо отметить также исследования И. Бейли и А. Фаулл [35] о варьировании признаков строения древесины в стволе, которые показали более значительную вариацию признаков в различных частях зрелого ствола, чем в аналогичных гомологичных участках стволов различных деревьев, растущих в одинаковых условиях. Хотя авторами было выявлено изменение количественных признаков - количество сосудов, длина элементов, количество лучей, ширина паренхимных полос и обкладок - у акклиматизированных растений, которые не оказывают влияние на морфологические особенности.

Таким образом, условия произрастания дерева, влияют на количественную характеристику древесины, однако ширина годичных колец для различных пород будет выражена в различных абсолютных цифрах, т.е. об увеличении или уменьшении ш