и их использование в деревообработке

Наибольшее распространение в деревообрабатывающей промышленности, в частности при изготовлении мебели и других изделий из древесины, нашли карбамидоформальдегидные клеи, получаемые на основе карбамидоформальдегидной смолы различных марок. В качестве основного сырья при синтезе смолы применяют мочевину (карбамид) и формальдегид или его водный раствор - формалин. Для склеивания используют обычно жидкие смолы 65-70%-ной концентрации. Карбамидоформальдегидные клеи (КФ-клеи) обеспечивают высокую прочность склеивания, обладают высокой водостойкостью и абсолютной биологической стойкостью. Жизнеспособность их 2-10 и зависит от марки смолы, количества отвердителя и температуры клеевого раствора (табл. 2).

Таблица 2

^ Свойства некоторых карбамидных смол

 

Для повышения эксплуатационных качеств КФ-смолы модифицируют специальными добавками или подвергают некоторым физическим воздействиям. Наиболее распространенными добавками являются:

1) меламин (С₃Н(^₆), который при реакции с формальдегидом дает развитую трехмерную структуру. Ввиду дороговизны меламина его добавка составляет не более 50-100% от количества карбамида. В результате получают смолы марок ММС и ММФ. Эти смолы обладают стойкостью к кипящей воде, как и фенольные, но отверждаются быстрее;

3) латекс (водно-каучуковая дисперсия) также повышает эластичность клеевого шва, его водо- и теплостойкость. Добавка - до 20%;

4) резорциномеламиноформальдегидная смола РМ-1 служит как добавка к чистым карбамидным смолам для получения водостойкого клея «Карбофан». Добавка составляет 15-20%. Модифицированная смола применяется для получения водостойкой фанеры-образцы после кипячения в течение 1 часа имеют прочность не ниже 1,2 МПа, а после 40 циклов испытаний на атмосферостойкость - не ниже 70% от начальной. Рецептура клея: смола КФ-Ж 100 м. ч., РМ-1 13-20 м. ч., хлористый аммоний 0,5-1,0 м. ч., каолин до 5 м. ч. Сухой остаток клея 50-54%, рН 7,0-7,1, время отверждения при горячем склеивании 50-120 с.

5) аэросил технический (отход при производстве фтористого алюминия) может служить активным наполнителем, который снижает усадку клея на 40%,время отверждения при горячем склеивании уменьшается на 40%, а при холодном - в 1,5-2 раза. При этом возможно снижение температуры плит пресса со 120 до 95-100 °С при том же времени отверждения.

Карбамидные клеи выпускаются в виде растворимых в воде порошков и в виде готовых растворов. Этими клеями можно склеивать древесину любой влажности. По прочности склеивания и грибостойкости они не уступают клеям фенольноформальдегидным, но водостойкость их несколько меньше. Чувствительность к повышенной температуре одинакова у тех и других. Довольно широкое применение имеют жидкий клей КМ-12 и порошкообразный клей КМ-3. Клей КМ-3 приготовляют к работе примерно так же, как казеиновый клей в порошке. Наибольший интерес для столярного производства, в частности мебельного, представляет карбамидный клей К-17, выпускаемый в виде светлобурой пасты. Этот клей обладает высокой водостойкостью, не подвержен загниванию, на цвет древесины не влияет.
Для получения клеевой массы сначала смешивают смолу К-17 с водой (на 100 весовых частей смолы берут 6,6 части воды), затем при непрерывном помешивании вливают отвердитель (10-процентный раствор щавелевой кислоты), которого берут в количестве 21 части. После этого смолу продолжают размешивать в течение 10-15 мин. Прочность склеивания клеем К-17 очень высокая - до 150 кг/см2. Клеевой шов почти не заметен, от усадки не растрескивается.
Литература:
1. Медведева Е.Н., Бабкин В.А., Синицын А.П., Попова Н.Н. Синтез лигнинсодержащих фенолоформальдегидных смол. – Иркутск: Иркутский институт химии СО РАН. – 2006.
Технологический процесс производства ДСтП (основные схемы технологического процесса). Типовой технологический процесс производства клееных деревянных конструкций

 

Технологический процесс производства ДСтП отличается стабильностью и последовательностью выполняемых операций независимо от вида изготовляемых плит. Древесностружечные плиты (ДСтП) изготовляют из различных видов древесины и недревесных частиц с использованием разнообразных связующих, различными способами и для различных целей.

Для обеспечения бесперебойной и надежной работы автоматизированных цехов ДСтП необходимы запасы технологической щепы и стружки на определенных участках производственного процесса, которые создаются в бункерах. Для получения ДСтП с очень ровной и гладкой поверхностью (класс шероховатости 8 и выше) наружные слои формируют из мелких древесных частиц (микростружки), которые получают в лопастных мельницах

В отечественной и зарубежной практике наиболее широко распространено производство трехслойных ДСтП. Усложнение технологической схемы н состава оборудования оправдывается значительными преимуществами трехслойных ДСтП перед однослойными и даже многослойными. Характерная особенность производства пятислойных ДСтП та, что независимо от схемы изготовления стружки (одно- или двухпоточной) после сушки она разделяется на три фракции: мелкие пылевидные древесные частицы для формирования наружных слоев, мелкие древесные частицы для формирования промежуточных слоев, частицы средних размеров для формирования внутреннего слоя.

При изготовлении трехслойных ДСтП влажность осмоленных древесных частиц внутреннего и наружных слоев получается разной. Производство ДСтП в России базируется на использовании в качестве сырья неделовой и юнкомерной древесины, кусковых и мягких отходов лесопиления, деревообработки, фанерного производства, отходов (в виде технологической щепы) лесозаготовок. Формирование непрерывного стружечного ковра (пакетов) из осмоленной стружки и горячее прессование ДСтП в современных цехах происходят на автоматической линии, получившей название главного конвейера.

Для изготовления ДСтП расходуется 23 % хвойных и 77 % лиственных пород. Бесподдонное прессование ДСтП предусматривает придание стружечным брикетам прочности, достаточной для их дальнейшей транспортировки конвейером и загрузки в рабочие промежутки пресса без поддонов. Бесподдонное прессование ДСтП имеет следующие преимущества перед прессованием на поддонах: уменьшается площадь, занимаемая главным конвейером, в связи с отсутствием линии возврата поддонов; отпадает потребность в поддонах, изготовляемых из дефицитного дюралевого проката; уменьшается разнотолщинность плит по причине неодинаковой толщины поддонов; исключаются затраты энергии на нагрев поддонов в период прессования плит и последующее их охлаждение перед поступлением в формирующую машину.

ДСтП половину составляет стружка-отходы от деревообрабатывающих станков и 12 % опилок. Изготовляют трехслойные ДСтП плотностью 650 кг/м3, размером 3500x1750x19 мм. Предварительная подпрессовка - неизбежный технологический процесс при бесподдоином прессовании ДСтП. Организация производства ДСтП с мелкоструктурной поверхностью позволит значительно расширить применение разных древесных отходов, включая опилки, не только для внутреннего, но и для наружных слоев путем их измельчения в тонкие древесные частицы в зубчато-ситовых мельницах.

Основной способ в мировой практике - прессование ДСтП в многоэтажных гидравлических прессах. Для получения одинаковой заданной толщины ДСтП применяют дистанционные прокладки, которые закрепляют по краям верхней плоскости вдоль продольных кромок обогреваемых плит. Схема прессовой установки для бесподдонного прессования ДСтП (пунктирными линиями показан котлован и узлы прессовой установки, располагаемые ниже уровня земли): 1 - этажерка-накопитель (4-5 этажей); 2 - загрузочная этажерка; 3 - пресс горячего прессования; 4 - разгрузочная этажерка веерного типа поддона.

^ Пример прямой подачи компонентов

 

Температура плит пресса определяется температурой теплоносителя и ее влиянием на свойства ДСтП. После выгрузки из пресса горячего прессования в отпрессованных ДСтП имеют место значительные градиенты температуры, влажности и степени поликонденсации (отверждения) связующего: температура поверхностных слоев 160-180°С, среднего 105-130°С; влажность наружных слоев 2-4%, внутреннего 10-13% при средней влажности плит 8%, степень поликонденсации в наружных слоях значительно выше, чем во внутреннем. Прочность ДСтП практически не зависит от интенсивности их охлаждения. Тепловую энергию и топливо в производстве ДСтП потребляют сушильные агрегаты для сушки стружки и прессы горячего прессования плит. В цехах ДСтП, как правило, применяют индивидуальные топки к каждому сушильному агрегату и только в отдельных случаях - общие.

В связи с этим в последние годы за рубежом и в нашей стране для нагрева плит прессов в производстве ДСтП все шире используют высокотемпературные органические теплоносители (ВОТ), которые имеют сравнительно высокую температуру кипения (250-450 °С) при обычном атмосферном давлении. Применение фенолформальдегидных смол позволяет получить более водостойкие ДСтП, которые хорошо противостоят температурно-влажностным изменениям окружающей среды. В качестве связующего для производства ДСтП используется малотоксичная смола СФЖ-3014 (ГОСТ 20907-75).

Производство ДСтП является материалоемким, так как удельный вес материальных затрат (древесное сырье и связующее) в структуре себестоимости плит составляет более 50%. Недостатки ДСтП на основе карбамидофор-мальдегндных смол - их низкая водостойкость и формоизменяемость в условиях воздействия воды и влажности.

В основном технология изготовления клееных деревянных конструкций в странах мира аналогична, однако имеются некоторые различия в подходе к отдельным операциям. Клееные деревянные конструкции - индустриальный вид современных строительных конструкций, производство которых может осуществляться только на специализированных предприятиях. К лееные деревянные конструкции используются в строительстве быстровозводимых зданий, коттеджей, домов, мини-гостиниц, большепролетных сооружений - стадионов, ледовых дворцов, бассейнов, аквапарков, торговых и выставочных центров, складских и сельскохозяйственных помещений, сооружений с пролетом до 50 метров.

Клееный деревянный брус применяется для малоэтажного домостроения. Профилирование и выборка пазов «замков», позволяет легко и быстро производить монтаж домов без дополнительной подгонки и зарубки на строительной площадке.

Клееные деревянные конструкции привлекательны не только с точки зрения прочности, экологичности, они обладают хорошими теплоизоляционными свойствами. Изделия из клееного бруса имеют достаточно гладкую и чистую поверхность, что позволяет значительно снизить или вовсе исключить затраты на внутреннюю и внешнюю отделку зданий.

При всех неоспоримых достоинствах клееных конструкций у них есть один недостаток – более высокая стоимость, чем у обычных изделий из дерева. Технологический процесс изготовления многослойного бруса достаточно трудоемкий и требует применения специального дорогостоящего оборудования. На производственных предприятиях, кроме универсального деревообрабатывающего оборудования, используются сушильные камеры для древесины, оборудование для раскроя пиломатериалов с автоматизированной вырезкой дефектных мест, продольно-фрезерные станки обычные и тяжелые, предназначенные для фрезерования бруса после склеивания, оборудование для склеивания бруса холодным или горячим способом. Полная комплектация производства по склеиванию бруса возможна пока только в импортном варианте и обойдется предприятию в «кругленькую» сумму. Поэтому рассчитывать на низкие цены выпускаемой продукции не приходится. Но в данном случае, наверное, правильно было бы сказать об оптимальном соотношении цены и качества материала.

Клей, используемый для изготовления массивной клееной древесины, настолько прочен, что создает крепкую монолитную конструкцию, которая не деформируется под воздействием окружающей среды и не реагирует на влажность. И, что очень важно, нет необходимости использовать в производстве высококачественное сырье, поскольку из напиленных досок убираются все бракованные участки, а оставшиеся части сращиваются и склеиваются. Клееная конструкция может достигать в длину 70 метров.
Преимущество клееных конструкций из дерева в их стабильном качестве и в том, что они сразу готовы к использованию. А спектр их применения достаточно обширен: балки, пролеты, брус, оконные и дверные блоки… Использование клееных конструкций имеет хорошие перспективы в строительной отрасли России.

Клееные деревянные элементы изготавливаются из древесины влажности 8-12%. Пиломатериалы из сушильного отделения, поступая на переработку, проходят контроль влажности (каждая доска) на стационарном электровлагомере. Доски, не прошедшие контроль по влажности, отбраковываются. Далее доска проходит четырехстороннюю строжку для корректировки геометрических размеров и вскрытия пороков древесины. Сортировщик-выбраковщик карандашом делает отметки хороших участков древесины и дефектных мест, которые расторцовываются пилой.

Отрезки древесины, соответствующие требованию, сращиваются по длине на зубчатый шип. Дефектные отрезки древесины удаляются. Сращивание по длине производится на прессе путем набора «ламели» заданной длины (до 12 м). Заготовки, склеенные по длине — «ламели» (длиной до 12 м) накапливаются в запаснике, так называемом «магазине», и выдерживаются до полной полимеризации клея (когда соединение набирает механическую прочность).

Из ламелей по проекту, чертежам или техническим условиям заказчика набирается пакет для запрессовки конструкций. Строгальный станок с высокой скоростью подачи и высоким качеством строгает каждую ламель с двух сторон (по пластям). На пласть наносится клей из клееналивной установки. Далее пакет для запрессовки помещается в пресс и накладывается давление. Давление выдерживается до полной полимеризации клея. После прессовки деталь проходит окончательную строжку под заданный размер.

Основной проблемой деревянных изделий является способность дерева отдавать и впитывать влагу из окружающей среды. Поэтому в процессе эксплуатации деревянные конструкции меняют свою первичную геометрическую форму, их «ведет» и перекашивает. Современные же технологии обработки древесины позволяют исключить влияние неоднородности материала. Именно поэтому сегодня понятие «оконный брус» - это клееный брус, т.к. только клееный брус лишен практически всех «деревянных» недостатков. Клееный брус на 80% прочнее и на 40% жестче обычного цельного бруса.

Рассмотрим более подробно общее и различия в производстве ДКК на примере завода «Wiehag» в Австрии. На этом предприятии большое внимание уделяется подбору и подготовке пиломатериалов, так как от этого зависит долговечность и надежность конструкций, удельный расход пиломатериала и трудоемкость изготовления продукции.

Сушка пиломатериала осуществляется в камерах периодического действия, причем влажность поступающей на сушку древесины хвойных пород (сосна, ель, пихта, лиственница и др.) колеблется в широком диапазоне и может достигать значений 60-90%. При формировании штабелей для сушильных камер используется древесина одной породы, с близкими значениями по влажности, ширине и одинаковой толщине пиломатериала. Продолжительность сушки, зависящая от сорта древесины, исходной влажности и толщины пиломатериала, как правило, колеблется от 4 до 6 суток.

Качество сушки оценивается по среднему значению влажности пиломатериала по высоте штабелей и их расположению на различных участках сушильной камеры. Конечная влажность пиломатериалов должна находиться в пределах 8-15%. Кроме того, в качестве критерия оценки сушки используется равномерность распределения влажности по сечению пиломатериала, колебания которой не должны превышать 1,5 %. Используемый в России показатель качества сушки - остаточные влажностные напряжения в Австрии не нормируется.

После сушки пиломатериалы кондиционируют в течение 3-4 суток в условиях цеха при нормальных температурно-влажностных параметрах (относительная влажность воздуха 45-65 %, температура 16-25 ⁰С). При относительной влажности воздуха в цехе ниже 35 % включаются увлажняющие установки. После расштабелирования осуществляют контроль влажности каждой поступившей заготовки. По австрийским нормам для изготовления клееных конструкций может использоваться пиломатериал с влажностью 8-13 %.

Использование пиломатериала с незначительным разбросом дает возможность снизить тенденцию возникновения и развития внутренних влажностных напряжений в ДКК, и, следовательно, уменьшить вероятность расслаивания клеевых соединений и растрескивания древесины в процессе хранения и эксплуатации ДКК.

Перед проведением основных операций по сортировке пиломатериала на заводе «Wiehag» производится его механическая обработка на четырехстороннем станке фирмы «Ledinek». Механизированная сортировка заготовок по прочности древесины, ее порокам, дефектам формы заготовок и др. осуществляется на оборудовании фирмы «Microtec».

Следующая технологическая операция – склеивание заготовок по длине на зубчатый шип осуществляется на линии фирмы «GreCon». Для склеивания заготовок используется карбамидно-меламиновый клей при его подаче через гребенку с отверстиями. Расход клея, равномерность нанесения, давление запрессовки и ее продолжительность соответствуют требованиям поставщиков клея и фиксируются в «клеевом» журнале операционного контроля. Технологическая выдержка склеенных на зубчатый шип заготовок в условиях цеха составляет 6 часов.

Одним из показателей качества склеенных по длине слоев ДКК являются результаты механических испытаний прочности клеевых соединений при статическом изгибе. Испытания образцов с зубчатым соединением на статический изгиб проводятся в лаборатории предприятия. Результаты испытаний автоматически считываются с испытательной машины и заносятся в электронный журнал и электронную базу, содержащую сведения о всех проводимых за несколько последних лет испытаниях.

Руководством завода «Wiehag» любезно были представлены результаты испытаний прочности зубчатых клеевых соединений при статическом изгибе за 6 месяцев (май – октябрь 2004 г). Анализ этих данных показал, что все представленные результаты превышают нормируемые Российскими нормами значения. Среднее значение составило 47,6 МПа, минимальное - 38,1 МПа. Для всех вышеуказанных месяцев средние значения превышают нормируемое на 14–22 %. Из 500 результатов испытаний имеется одно значение 37,5 МПа и три значения в пределах 38,1-38,82 МПа. Значения вариационных коэффициентов корреляции удовлетворяют требованиям российских норм - менее 20%.

До нанесения клея на пласти слоев на предприятии «Wiehag» проводится их механическая обработка - острожка с одновременной нарезкой одного компенсационного паза в середине каждого слоя. Каждый слой маркируется, что позволяет отслеживать слои с отрицательными результатами по прочности клеевых зубчатых соединений. Толщина склеиваемых слоев для прямолинейных конструкций, как правило, составляет 41±1мм. Разнотолщинность слоев ограничивается показателем 0,1мм. Шероховатость поверхности слоев не определяется, образцы-эталоны чистоты обработки не используются.

Склеивание по пласти осуществляется при использовании карбамидно-меламинового и фенольно-резорцинового клея. После автоматизированного перемешивания компонентов контролируется температура и вязкость клеевой композиции. Нанесение клея на пласти слоев осуществляется методом налива при постоянном контроле за расходом клея и равномерностью его нанесения, продолжительностью формирования пакета до приложения давления.

Прессование пакетов осуществляется в горизонтальном прямолинейном или криволинейном прессах длиной 50 метров. После распрессовки и технологической выдержки склеенного пакета от обоих его торцов на фирме «Wiehag» отпиливают образцы для испытаний на послойное скалывание (продольный срез по австрийской терминологии) и на расслаивание, которые проводятся в лаборатории предприятия, оборудованной автоклавом и сушильными вентилируемыми шкафами. Испытания на расслаивание 10-ти образцов в смену проводят согласно требованиям австрийских норм ONORM EN 391. Окончательная механическая обработка склеенных пакетов в проектный размер конструкций осуществляется на четырехстороннем станке фирмы «Ledinek», позволяющем осуществлять острожку клееных пакетов высотой до 2,5 м.

Литература:

1. Радчук Л. И. Технология изделий из древесины: Учебное пособие. - М.: МГУЛ, 2006.

2. Шварцман Г.М., Щедро Д.А. Производство древесностружечных плит. - М., 1987.

 

Заключение

 

В контрольной работе мы дали развернутые вопросы на поставленные вопросы.

Выяснили, что современное деревообрабатывающее производство оптимизирует свои технологии с целью уменьшения отходов, что позволяет рациональнее использовать древесину, и получать от нее различные производные, которые имеют очень хорошие качественные и технические характеристики.

К деревообрабатывающему производству относятся все производственные процессы, связанные с механической обработкой, способами пиления, строгания, долбления, лущения, сверления, точения, шлифования, штампования, гнутья, а также процессы склеивания, сборки, отделки, антисептирования.

Подводя небольшой итог вышесказанному, можно с полной уверенностью назвать клееную древесину материалом XXI века. При склейке древесины улучшаются ее свойства, повышается прочность и пожароустойчивость, что способствует расширению возможности применения в архитектуре. Использование подходящего клея для соединения отдельных элементов позволило создать конструкции, способные конкурировать с несущими конструкциями из высокопрочных материалов. Современная строительная древесина, бесспорно, обладает рядом преимуществ, которые позволяют создавать новые формы. Клееная древесина как строительный материал соответствует требованиям по статике, звукоизоляции и противопожарной безопасности. Диапазон использования от обычных, конструкций крыш с большой длиной пролета до необычных форм, как, например, цилиндрическая крыша. Несомненно, клееная древесина - перспективный строительный материал.

1 2 3 4 5 6

Цели и задачи склеивания

 

Склеивание является эффективным средством соединения деталей в одно изделие. Бесспорным преимуществом клеевых соединений является отсутствие ослабления сечений, следов коррозии от металлических скреп, а также незначительные материальные затраты.

При склеивании древесных деталей структура изделия становится более однородной. Кроме того, значительно снижается опасность коробления всего изделия и его элементов. Это объясняется ослаблением влияния пороков древесины и несовпадением направления ее волокон.

Склеивание в лесопильно-деревообрабатывающем производстве исполь­зуется для решения трех основных задач:

1. Использование немерных по длине отрезков досок для получения
полномерных пиломатериалов или заготовок;

2. Повышение качества низкосортных пиломатериалов за счет вырезки
недопустимых дефектов и последующего склеивания качественных отрез­
ков;

3. Получение продукции с новыми потребительскими свойствами, не
характерными для стандартных пиломатериалов.

Склеивание по длине коротких отрезков досок применяется в любом ле­сопильном производстве, в котором производится оторцовка пиломатериа­лов после сушки и в любом деревообрабатывающем производстве, в кото­ром производится раскрой пиломатериалов на заготовки.

Древесина обладает свойством склеиваться различными клеями. Склеиванием получают в столярном производстве детали любых размеров и форм, путем склеивания увеличивают прочность деталей, так как склеенные детали менее подвержены короблению и растрескиванию, чем детали из массива, улучшают внешний вид древесины, оклеивая ее тонкой фанерой ценных пород, соединяют детали в изделия. Способом склеивания из древесины получают материалы, во много раз превышающие ее естественную прочность. Таковы, например, клееная фанера, переклеенные щиты, столярные плиты, древесные пластики.

В общих чертах склеивание производится так: плотно подогнанные (прифугованные) поверхности намазывают раствором клея, прикладывают одну к другой и в таком положении сжимают (запрессовывают). Сжатие длится до тех пор, пока клей не застынет, т.е. пока не произойдет его «схватывание».

Сущность склеивания состоит в том, что клей по фуге проникает в межклеточные и внутриклеточные пространства древесины, застывает там и таким образом как бы сшивает склеиваемые поверхности громадным количеством тончайших нитей. При этом между склеиваемыми поверхностями образуется очень тонкая клеевая пленка.

Прочность склеивания имеет важнейшее значение для качества столярных изделий. В то же время прочность склеивания - основной показатель качества самого клея. В практике прочность склеивания определяют раскалыванием склеенных образцов древесины по клеевому шву. Делают это стамеской.

Различают четыре характерных вида раскола: а) по древесине; б) по древесине-клею; в) по клею-древесине; г) по клею.

Раскол первого вида означает, что клеевой шов прочнее цельной древесины. Этот показатель прочности склеивания - наивысший.
За ним идет раскол - «по древесине-клею», показывающий, что раскалывание происходит больше по древесине у клеевого шва и меньше по самому шву. Раскол «по клею-древесине», наоборот, характеризуется тем, что раскалывание проходит больше по самому клеевому шву и меньше по древесине у шва. Следовательно, в данном случае прочность склеивания пониженная. Раскол «по клею» - показатель самого низкого качества склеивания.

Прочность склеивания зависит, во-первых, от вида и качества клея, во-вторых, от того, насколько правильно приготовлен клей к работе, и, в-третьих, от режима склеивания. Клеи для склеивания древесины подразделяются на три группы: клеи животного происхождения, клеи растительные и клеи из синтетических смол. В столярном деле с давних времен употребляются клеи животного происхождения - желатиновые: мездровый, костный и рыбий. Большое распространение получил казеиновый клей. Клеи из синтетических смол (КБ-3, ЦНИПС-2, К-17 и др.) стали применять в столярном производстве за последние 10-15 лет; благодаря их ценным свойствам эти клеи получают все более широкое применение.
Литература:

1. Радчук Л.И. Технология изделий из древесины: Учебное пособие. - М.: МГУЛ, 2006.

2. Шварцман Г.М., Щедро Д.А. Производство древесностружечных плит. - М., 1987.
2. Классификация клееной слоистой древесины. Комбинированная клееная древесина. Мировое производство клееной слоистой древесины и основные тенденции его развития
Клееная слоистая древесина состоит из склеенных между собой листов лущеного шпона, иногда в комбинации с другими материалами. К к лееной слоистой древесине относят фанеру, фанерные и столярные плиты. Эти материалы широко используют в производстве мебели, тары, в строительстве, судо-, вагоно-, автомобилестроении, а также древесные слоистые пластики. Для изготовления к лееной слоистой древесины применяют главным образомдревесину лиственных пород, в частности березу. Связующие -феноло- или мочевино-формальдегидные смолы.

Комбинированная клееная древесина – это, как правило, фанерная плита со слоями шпона, изготовленными из древесины различных пород, расположенными симметрично относительно центрального слоя. Привлекательный внешний вид наряду с экономной ценой (за счет чередования слоев из хвойного и березового шпона) делают целесообразным использование комбинированной фанеры в мебельном производстве, внутренней отделке помещений и спортивных залов, оформлении конструкционных решений. Не намного уступая в прочности березовой, комбинированная фанера вместе с тем дешевле ее, одновременно объединяя в себе лучшие свойства хвойной и лиственной древесины. Обычно фанеру формируют из 3-5 листов шпона при взаимно перпендикулярном расположении волокон древесины в смежных листах. Это придает фанере повышенную прочность в различных направлениях, стабильность формы, что является несомненным преимуществом по сравнению с натуральной древесиной. Склеивание осуществляют различными клеями, от которых зависят свойства водостойкости фанеры.

В последнее время все большую популярность на мировом рынке строительных материалов и мебельной продукции приобретают изделия из клееной древесины. Процесс изготовления начинается с тщательной технической сушки досок хвойных и лиственных пород, разделенных по сердцевине, до необходимого уровня влажности (8-10%). Высушенные доски проходят раскрой по ширине через многопильный станок. Затем полученные ламели сортируются по прочности и качеству. В это же время маркируются и вырезаются дефекты. Далее производится сращивание заготовок по длине на открытый либо закрытый зубчатый мини-шип. После высыхания клея заготовки проходят чистовое строгание с четырех сторон. Клееная древесина широко применяется в современном производстве мебели и деревянных конструкций благодаря высокой прочности и высокому уровню качества.

Рассмотрим основные этапы производства клееного бруса и балок (рис.1):

 

 

У изделий, изготовленных из клееной древесины, появляются новые свойства:

- отсутствие усадки стен, растрескивания и коробления бруса. В домах из клееного бруса внутренние работы можно производить сразу же по окончании строительства;

- сохранение неизменной формы и геометрии в процессе эксплуатации, малая относительная объемная масса;

- хорошие теплоизоляционные характеристики (высокое качество сопрягающих поверхностей профилированного бруса создают стену, равную по теплоизоляционным свойствам сплошной) низкая теплопроводность;

- огнестойкость (за счет отсутствия пустот и трещин, обработки досок на стадии производства антисептиками и антипиренами) в 4-5 раз выше, чем у металлоконструкций;

- отличный внешний вид, эстетичность, экологическая чистота;

- высокое качество лицевых поверхностей, не требующих дальнейшей обработки;

- отсутствие недопустимых пороков древесины (черные выпадающие сучки, синева, гниль и т.д.);

- отсутствие эффекта растрескивания бруса;

- по сравнению с обычной древесиной, большая прочность и сейсмостойкость (идеально для изготовления несущих элементов и конструкций), высокая точность обработки деталей.

Склейка древесины бывает двух типов:

1. Торцевая - сращивание заготовок по длине на зубчатое соединение;

2. Продольная - склейка заготовок по пласти (пласть - более широкая, продольная поверхность пиломатериала).

Сращиванием называется соединение двух или нескольких деревянных элементов по горизонтали, при котором один из них является продолжением другого. Основное преимущество технологии сращивания заключается в том, что в качестве сырья используется древесина низких сортов, причем качество готовых изделий при этом, ничуть не страдает. Технология сращивания дает возможность избавиться от сучков, основной массы трещин, смоляных карманов и других пороков древесины. Получаемый сращенный массив благодаря использованию высококачественных клеев обладает прочностью в несколько раз выше, чем такое же изделие из цельного куска древесины (табл. 1).

Таблица 1

^ Сравнительная характеристика клееного и обычного (монолитного) бруса

 

^ Наименование операции или дефектов	Возможные последствия или состояния
Клееный брус	Обычный (монолитный) брус
1. Обработка древесины в процессе ее острожки на станках	Идеально гладкая поверхность, не требует последующей отделки	После высыхания бруса требуется дополнительная механическая обработка для получения ровной поверхности
2. Наличие трещин	Допускаются по длине не более чем 1,5 см при незначительной ширине и глубине. Незаметны на внешней поверхности. Не влияют на прочность и теплопотери.	Достигают, после высыхания бруса, по ширине более 1см, глубине - 15см, длине- до 1,5 метров. Это приводит к большим теплопотерям.
3. Грибковые заболевания	Исключено на стадии производства	Возможно в процессе заготовки и хранения. Потеря эстетичности. Требуется дополнительная обработка химреактивами и шлифовка.
4. Температурные колебания	Не вызывают деформацию.	Возможна значительная деформация древесины из-за внутреннего или остаточного напряжения.
5. Червоточина, гниль	Исключается на стадии производства	Возможно в процессе заготовки и хранения. Вызывает нарушение силовой конструкции стропильно-балочной системы.
6. Винтообразное и дугообразное коробление	Исключается в процессе производства	Неравномерное или быстрое испарения влаги из–за большой толщины бруса.
7. Прочность в агрессивной среде	Близка к характеристикам алюминия и ПВХ	Изменение геометрической формы в значительных пределах.
8. Устойчивость к гниению	Под крышей – до 100 лет	Под крышей – до 100 лет
9. Осадка	0,5%	5-8% от объема
10. Теплоизолирующие свойства	Соответствует требованиям СНиП II 3-79 "Строительная теплотехника"	Требуется дополнительная теплоизоляция
11. Архитектурные возможности	повышенная несущая способность	ограничены несущей способностью
12. Максимально возможная длинна	12400 мм (при необходимости, возможно, стыковать брус)	5500 мм (при необходимости, возможно, стыковать бревна)

Склеивание по пласти используется при изготовлении клееного бруса: склеиваемых ламелей может быть от 2 до 5, что делает его достаточно «толстым». В Европе производят двухслойные и трехслойные клееные балки, название которых говорит само за себя: две доски склеивают друг с другом. При этом необходимо, чтобы одна из досок была приклеена сердцевиной наружу. Именно такая технология склеивания позволяет существенно минимизировать трещины в древесине. Кроме того, в области сердцевины, которая является лицевой стороной склеенной двухслойной балки, меньше всего дефектов, что отражается на эстетическом виде. Трехслойные балки отличаются лишь тем, что склеиваются не две, а три доски.
Литература:

1 2 3 4 5 6

 

⇐ Предыдущая12

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: