Изготовление многослойных паркетных досок с лицевым слоем из уплотненного шпона

Размещено на http://www.allbest.ru/

Изготовление многослойных паркетных досок с лицевым слоем из уплотненного шпона

Л.В. Игнатович

(БГТУ, г. Минск, Республика Беларусь)

В настоящее время для Республики Беларусь большое значение имеет проблема комплексного и рационального использования древесины. Ежегодно в Белоруссию завозится около 2 млн. м3 деловой древесины. В то же время общий объем отходов лесопильно-деревообрабатывающих и лесосечных предприятий достигает примерно 2,6 млн.м3. Образовавшийся дефицит можно покрыть за счет более полного использования отходов древесины, рационального применения низкосортной древесины, древесины мягких лиственных пород, увеличения сроков службы изделий.

Полезность продукции (изделий) определяется комплексом факторов: технологических, технических, экологических, социальных и др. Игнорирование этих факторов при создании новых видов изделий из древесины неизбежно влияет на востребованность и товарность. Поэтому, очевидным является то, что критерий востребованности приобретает приоритетное значение и становится определяющим для развития деревообработки, в том числе в производстве столярно-строительных изделий, в частности ? паркетных. Перед деревообрабатывающей промышленностью ставится задача постоянного обновления и расширения ассортимента изделий из древесины, в том числе организации производства высококачественных паркетных изделий, которые могли бы успешно конкурировать на мировом рынке.

Совершенствование технологии деревообрабатывающих производств - эффективное использование оборудования; повышение качества выпускаемой продукции; внедрение безотходных технологий, позволяющих более полно использовать сырье, материалы, энергию, что в свою очередь дает возможность свести к минимуму трудоемкость и материалоемкость паркетных изделий.

Выше сказанное предопределяет необходимость разработки новых видов изделий из древесины в частности паркетных.

Основная часть. Критериями оценки конструкции напольных деревянных покрытий являются их материалоемкость, сравнительная трудоемкость изготовления и настила и экономические затраты при устройстве оснований различных типов. Целью настоящей работы является необходимость разработки новых технологических и конструктивных решений в производстве паркетных изделий, дающих возможность значительно уменьшить трудоемкость, материалоемкость, и способствующих комплексному использованию древесного сырья.

Разработаны новые конструкции и технология изготовления многослойных паркетных досок из шпона (уплотненного шпона), дающих возможность уменьшить, применение дорогостоящих твердолиственных и ценных пород древесины в качестве лицевого слоя клееных паркетных изделий.

Использование натуральной древесины (шпона) мягколиственных пород в производстве паркетных изделий не находит применения в связи с низкими эксплуатационными показателями. Одним из распространенных способов повышения эксплуатационных показателей древесины(шпона) является ее модифицирование. Однако технологии с применением различных пропиточных смол и составов являются вредными для окружающей среды и здоровья человека. Альтернативным способом улучшения физико-механических характеристик паркетных изделий из шпона можно считать прессование (уплотнение). Уплотненная древесина обладает более высокими физико-механическими показателями, чем натуральная, при этом в процессе уплотнения не применяются химические составы, а улучшение свойств происходит только под воздействием высоких температур и давления. Уплотнение древесины повышает ее прочностные свойства, твердость, износостойкость, улучшает способность смачиваться жидкими связующими [1].

Необходимость и значимость разработки паркетных изделий из шпона (уплотненного шпона) подтверждается основным направлением развития и модернизации деревообрабатывающих предприятий.

Существующие технологии производства многослойных паркетных изделий имеют некоторые недостатки. Основным из них, является получение планок лицевого слоя (толщиной 6 мм) методом пиления, что снижает полезный выход планок из пиломатериалов до 20 %. Кроме того, приклеивание к основанию относительно узких планок (20 - 45 мм), имеющих некоторые отклонения по толщине, затрудняет равномерную передачу давления на каждую планку, и в итоге, отдельные планки приклеиваются недостаточно прочно.

Предлагается конструкция и технология паркетных досок из шпона с лицевым слоем из уплотненного шпона. Технологический процесс заключается в следующем.

Склеенные из делянок лущеного или строганого шпона в полноформатные по длине и ширине листы, распиливают на полосы, вдоль направления волокон древесины, шириной, в зависимости от рисунка получаемой паркетной доски (например, 120, 145, 155, 160, 200, 300 мм), толщиной, характеризующей величину слоя износа на истирание - 4?5 мм. Полосы шпона лицевого слоя соединяют на ребросклеивающих станках термопластичной нитью. Изменяя ширину полос при наборе лицевого слоя, породу древесины шпона, окраску, расположение полос по направлению волокон древесины, можно получать большую гамму рисунков лицевого слоя паркетных досок. Прессование (уплотнение) шпона для лицевого слоя паркетной доски производилось при следующих режимах: температура плит пресса - 110-120 єС; влажность заготовок шпона - 8%; удельное давление - в пределах 10,0-20,0 МПа; продолжительность прессования (уплотнения) - 1 ? 3 мин [1-3].

Результаты исследований [2, 3] показывают, что уплотнение слоя древесины шпона по разработанным режимам приводит к значительному увеличению плотности: на 36,4-48,9% для древесины ольхи и на 22,4-39,8% для древесины березы. Твердость (тангенциальная) уплотненной древесины березы и ольхи для разработанных режимов составляет 39,6-54,5 Н/мм2 и 32,5-59,1Н/мм2 соответственно.

Улучшение свойств зависит от режима уплотнения. Твердость и износостойкость уплотненного шпона древесины березы и ольхи для некоторых режимов достигает значения аналогичных показателей древесины дуба.

При производстве многослойных паркетных изделий используют различные клеевые системы. Но качество склеивания определяется не только качеством клеевых систем, но и составляющими режима склеивания. К этим составляющим относят: состояние материала, вид, состояние и расход клея, время открытой и закрытой выдержки клея, давление, температура и время прессования (склеивания) и, наконец, время послепрессовой выдержки продукции.

Уплотненный лицевой слой шпона с нанесенным клеем набирают в пакет с учетом симметричности расположения листов шпона в отношении середины пакета, загружают в промежутки между плит пресса, склеивают по типовым технологическим режимам склеивания фанеры (фанерных плит) [4,5].

На рис. 1 показаны примеры конструктивных схем изготовления многослойных паркетных досок из шпона [5].

а б в

Рис. 1. Многослойная паркетная доска из шпона - фанерная плита с лицевым слоем в виде полос: а ? схема изготовления многослойной паркетной доски из шпона - фанерная плита с лицевым слоем в виде полос: 1 - направление расположения волокон древесины; 2 - пунктирные линии - схема распиливания плиты на пластины; б ? схема паркетной доски из шпона с поперечным расположением полос лицевого слоя: 1 - лицевой слой; 2 - средний слой; 3 - нижний слой; в ? фанерная плита с лицевым слоем в виде полос шпона с различной текстурой (цвета) древесины: 1 - пунктирные линии - схема распила на пластины; 2 - планки лицевого слоя после распила

Склеенные листы фанеры (фанерные плиты) рис. 1а с лицевым уплотненным слоем, склеенным на ребро в направлении волокон 1, распиливают поперек волокон лицевого слоя, линии распила показаны пунктиром 2. Полученные планки (пластины) обрабатывают по периметру, для получения необходимого профиля соединения (например, паз и гребень) паркетной доски (рис. 1б, в) в паркетное покрытие. Лицевой слой 1, имеет рисунок в виде паркетных планок поперек доски. Средний слой 2 может состоять из нескольких слоев, нижний слой имеет толщину, равную толщине лицевого слоя, и идентичное направление волокон (рис. 1б, в).

На рис. 2 показаны фрагменты паркетного покрытия с рисунком: а ?«шашки»; б ? вразброс («палуба»).

Конструктивные особенности изготовления многослойной паркетной доски при наборе другого рисунка, например в виде «шашки» (рис. 1в) ? ширина полос 1 при склеивании лицевого слоя равна ширине планок при распиле 2. Полосы шпона могут иметь разную окраску или текстуру древесины. Схема укладки паркетных досок, изготовленных таким образом, в паркетное покрытие показана на рис. 2.а.

а б

Рис. 2. Фрагмент паркетного покрытия из многослойной паркетной доски из шпона: а ? с рисунком в виде «шашки»; б ? с рисунком вразброс («палуба»)

Наиболее простой способ изготовления паркетных досок из шпона показан на рис. 3 и выполняется следующим образом.

Рис. 3. Схема трехслойной паркетной доски из шпона с рисунком лицевого слоя направления волокон древесины: 1 - лицевой слой из шпона; 2, 3 - средний и нижний слои из низкосортного шпона соответственно

Набирают пакет с лицевым слоем 1 из качественного шпона (без дефектов), толщиной 4-5 мм, средний 2 и нижний 3 - из низкосортного шпона. Нижний и средний слои шпона располагают друг к другу с направлением волокон 90°. На средний слой наносят клей, собирают пакет, склеивают в прессе по типовым технологическим режимам склеивания фанеры (фанерных плит), распиливают на полосы, равные ширине паркетных досок, по направлению волокон лицевого слоя.

Предложенная конструкция и технология многослойных паркетных досок из шпона может быть альтернативой широко распространенным в последнее время ламинированным паркетным покрытиям на основе древесноволокнистых плит сухого способа производства высокой плотности. Существенным недостатком, которых можно считать небольшой срок эксплуатации (около 5-10 лет).

Предложенный способ изготовления многослойных паркетных досок из шпона является перспективным и имеет ряд преимуществ, которые заключаются в высоких потребительских качествах продукции, значительных снижениях трудозатрат, расхода сырья. Из фанерной плиты (фанеры) с минимальными затратами можно изготавливать паркетные изделия, что значительно сокращает затраты и расширяет область применения слоистых клееных изделий.

Предлагаемая конструкция многослойных паркетных досок из шпона позволяет рекомендовать уплотненный шпон в качестве материала для производства многослойных паркетных покрытий, к качеству которых предъявляются высокие требования.

Полученные результаты являются основой разработки технологии многослойных клееных паркетных покрытий с лицевым слоем из уплотненной древесины.

Библиографический список

технологический доска шпон

1. Игнатович Л.В. Технология многослойных паркетных изделий с лицевым слоем из уплотненной древесины мягких лиственных пород / Л.В. Игнатович, С.С. Утгоф, А.М. Бут-Гусаим // Труды БГТУ. 2013. - № 2: Лесная и деревообраб. Пром-ть. - С. 114?119.

2. Утгоф С.С. Применение математического моделирования для определения влияния технологических факторов на физико-механические свойства уплотненной термомеханическим способом древесины березы и ольхи / С.С. Утгоф, Л.В. Игнатович // Труды БГТУ. 2014. - № 2: Лесная и деревообраб. Пром-ть. - С. 94?100.

3. Коробко Е.В. Физико-механические и химические аспекты уплотнения древесины / Е.В. Коробко, А.А. Барташевич, Билык В.А., Л.В. Игнатович, Утгоф С.С., С.В. Шетько // Препринт. Национальная академия наук Беларуси. Институт тепло- и массообмена имени А.В. Лыкова., БГТУ, 2014. - 51с.

4. Способ изготовления паркетного щита из шпона: пат. 11601 Р.Б. МКИ В 27 3/04 Е 04 F 15/ 04./ М.О. Невдах, Л.В. Игнатович, С.В. Лежень. заявл. 2006.05.18; опубл. 2005// Официальный бюл. / Изобретения. Полезные модели. - 2005. - Диск № 1.

5. Способ изготовления многослойных паркетных досок из шпона: пат. 15158 Р.Б. МКИ В 27 М 3/06 Е 04 F 15/ 022 / Л.В. Игнатович, Шишов А.В., Шетько С.В. заявл. 2009.07.02; опубл. 2011.08.11. // Официальный бюл. / Изобретения. Полезные модели. - 2011. - Диск № 1.

Размещено на Allbest.ru