CC BY
109
Деревопереработка. Химические технологии
DOI: 10.12737/17412 УДК 674.093.26
ОСОБЕННОСТИ ОБЛИЦОВЫВАНИЯ ЩИТОВЫХ ДЕТАЛЕЙ ШПОНОМ ФАЙН-ЛАЙН
кандидат технических наук, доцент Е. В. Кантиева1 кандидат технических наук, доцент Л. В. Пономаренко1 1 - ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», г. Воронеж, Российская Федерация
Темпы роста производства мебели в нашей стране с каждым годом увеличиваются. И как показывает статистика, в основном, за счет производства мебели из плитных клееных материалов, таких как древесностружечная плита (ДСтП), МДФ, фанера. Для облагораживания поверхности щитов плитных материалов применяют наиболее часто пленки ПВХ, декоративный бумажно-слоистый пластик (ДБСП) и гораздо реже стали использовать строганый шпон и шпон файн-лайн. Связано это с тем, что при облицовывании строганым шпоном очень часто выявляется один из дефектов облицовывания - просачивание клея на лицевую поверхность щита. Способов устранения таких дефектов нет и следовательно затраченные материалы просто напросто утилизируются и бьют по карману производителя. Чтобы избежать этих рисков производитель просто отказывается от использования подобных материалов. Наше исследование сводилось к тому, чтобы увеличить вязкость клея и тем самым исключить возможность его просачивания на лицевую поверхность. Для этой цели мы предлагаем вводить в рабочий раствор клея наполнитель - шлифовальную пыль. Использование шлифовальной пыли в виде наполнителя при облицовывании щитов позволяет решить сразу несколько задач: использовать при облицовывании щитов малотоксичных карбамидофор-мальдегидных смол (КФС) (сегодня в производстве изделий из древесины используются в основном карбамидоформальдегидные смолы с соотношением карбамида к формальдегиду 1:1.5), увеличить прочность склеивания основы и облицовочных материалов, снизить процент брака за счет просачивания клея на лицевую поверхность. Результаты исследований показали, что возможно использовать при облицовывании щитов малотоксичные карбамидо-формальдегидные смолы, где в рецептуру клеев будет добавлен наполнитель в виде шлифовальной пыли. Были установлены оптимальные значения количества наполнителя от площади просачивания клея на лицевую поверхность и прочности приклеивания облицовочных слоев к основе.
Ключевые слова: Клей, наполнитель, шлифовальная пыль, мебельный щит, шпон файн-лайн, облицовывание, прочность.
138
Лесотехнический журнал 4/2015
Деревопереработка. Химические технологии
FEATURES OF THE VENEERING OF PANEL BOARD DETAILS FAYN-LAYN
INTERLINE INTERVAL
PhD in Engineering, Associate Professor E. V.Kantiyeva1 PhD in Engineering, Associate Professor L. V. Ponomarenko1 1 - Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», Voronezh, the Russian Federation
Abstract
Growth rates of production of furniture in our country increase every year. And as the statistics, generally due to production of furniture from slabby glued materials, such as a chipboard, fiber board of average density, plywood shows. Apply to an upclassing of a surface of boards of slabby materials most often PVC films, the decorative paper and layered plastic and much less often the planed interline interval and an interline interval began to use a fayn-line. It is connected by that at a veneering a planed interline interval one of defects of a veneering - infiltration of glue on a front surface of a board very often comes to light. Ways of elimination of such defects aren't present and therefore the spent materials simply are utilized and hit the pocket the producer. To avoid these risks the producer simply refuses use of similar materials. Our research was reduced increasing viscosity of glue and by that to exclude possibility of its infiltration on a front surface. For this purpose we suggest to enter into working solution gluing a filler -grinding dust. Use of grinding dust in the form of a filler at a veneering of boards allows to solve at once some problems: to use at a veneering of boards low-toxic urea-formaldehyde resin (today in production of products from wood generally urea-formaldehyde resin with a carbamide ratio to formaldehyde 1:1.5 are used), to increase durability of pasting of a basis and facing materials, to reduce marriage percent due to infiltration of glue on a front surface. Results of researches showed that it is possible to use low-toxic urea-formaldehyde resin where the filler in the form of grinding dust will be added to a compounding of glues at a veneering of boards. Optimum values of quantity of a filler from the square of infiltration of glue at a front surface and durabilities of gluing of facing layers to a basis were established.
Keywords: Glue, filler, grinding dust, furniture board, interline interval fayn-line, veneering, durability.
В настоящее время большая часть корпусной мебели изготавливается из древесностружечных плит. Данный материал отличается хорошими прочностными свойствами, легко обрабатывается, стоит недорого. При этом технологический процесс изготовления мебели из древесностружечных плит более простой, по сравнению с изделиями из массивной древесины.
Для облагораживания поверхности
древесностружечных плит их облицовывают строганым, синтетическим шпоном, пластиком и другими материалами.
Наиболее распространенным материалом для облицовывания является строганый шпон. Сырьем для изготовления строганого шпона служит древесина тропических пород, а также твердолиственных пород, произрастающих на территории России. Отличительная особенность строганого шпона кра-
139
Лесотехнический журнал 4/2015
Деревопереработка. Химические технологии
сивый цвет и текстура. Поэтому наиболее ценным сырьем является древесина тропических лесов Лаоса, Малайзии и Бразилии. Однако достаточно сложная вырубка и транспортировка данных пород деревьев из джунглей приводят к высокой цене на сырье.
Существует технология производства искусственного строганого шпона из натуральных быстрорастущих мягких пород древесины. Такой шпон получил название fine-line (файн-лайн), что в переводе с английского означает хорошая, прекрасная линия.
Шпон файн-лайн имеет следующие характеристики: плотность 450-600 кг/м3, влажность 8-12 %, размеры: длина 2030-3400 мм, ширина 400-1000 мм, толщина 0,3-5,0 мм [1].
Он выпускается с различными текстурами: радиальный шпон; тангенциальный шпон; корни (имеющий текстуру корня на торцевом срезе); декоративный шпон, имеющий любой дизайн. Исходя из требований потребителя, шпон может окрашиваться в любой цвет. Стойкость окраски к воздействию солнечного света сопоставима с любым видом натуральной древесины.
Перед натуральным строганым шпоном файн-лайн имеет ряд преимуществ: многообразие текстур, минимальное количество дефектов (сучков, узлов, полостей), возможность воспроизводить любую породу древесины, равномерность рисунка и цвета, что дает возможность производить целые серии изделий с идеальными и абсолютно одинаковыми поверхностями, размеры листов шпона позволяют минимизировать его отходы (до 3 %). Шпон файн-лайн хорошо кроится и подбирается, в случае необходимости в рубашки [2].
Шпон файн-лайн является более пористым материалом в сравнении с традиционно
140
применяемым строганым шпоном. Облицовывание поверхностей шпоном файн-лайн и их последующая отделка связаны с повышенным расходом клеевых и лакокрасочных материалов из-за их впитывания. Часто наблюдается и просачивание клея через шпон [1, 9].
Облицовывание древесностружечных плит шпоном файн-лайн можно проводить холодным и горячим способами. При холодном способе используются клеи на основе поливинилацетатной дисперсии, при горячем - карбамидоформальдегидные и фенолофор-мальдегидные смолы [3, 5, 7, 8].
В мебельной промышленности для облицовывания щитов из древесностружечных плит наиболее широко применяется горячий способ прессования с использованием карба-мидоформальдегидных смол.
В связи с ужесточением требований ГОСТ к клееным материалам по эмиссии из них свободного формальдегида широкое применение находят малотоксичные карба-мидоформальдегидные смолы. Однако в мебельной промышленности, в частности, для облицовывания плитных материалов шпоном, использование малотоксичных смол сдерживается их низкой вязкостью.
Как уже было сказано ранее, шпон файн-лайн более пористый, по сравнению со строганым шпоном, что может приводить к просачиванию клея на поверхность, снижению прочности склеивания за счет излишнего впитывания клея в шпон. Этому же способствует использование смол с низкой вязкостью.
А изменения вязкости можно добиться введение в клей различных наполнителей. Использование наполнителя позволяет, в первую очередь, снизить излишнее проник-
Лесотехнический журнал 4/2015
Деревопереработка. Химические технологии
новение клея в древесину, а во вторую, повысить прочностные свойства клеевого шва [1,
5, 6, 10].
Ранее нами были исследованы возможности применения различных наполнителей при производстве фанеры на малотоксичных КФС [4]. Наилучшие результаты получены при использовании шлифовальной пыли.
Цель данной работы: изучить возможности использования шлифовальной пыли в качестве наполнителя малотоксичных карба-мидоформальдегидных смол при облицовывании древесностружечных плит шпоном файн-лайн.
Нами исследовалось влияние содержания наполнителя на просачивание клея на поверхность шпона и прочность склеивания при равномерном отрыве облицовки от основы.
В связи с невозможностью получения свежих партий малотоксичных смол опыты проводились с использованием смолы КФ-Ж, разбавленной до вязкости 60 с. Вязкость неразбавленной смолы составляла 198 с по вискозиметру ВЗ - 4 с диаметром сопла 4 мм. Коэффициент рефракции неразбавленной смолы составлял 1,465, разбавленной - 1,447.
В качестве наполнителя применяли шлифовальную пыль, образующуюся при шлифовании мебельных щитов из древесины дуба, полученную на ХК «Мебель Черноземья».
Рецептура клеев приведена в таблице.
Клей приготавливали следующим образом: соединяли смолу и наполнитель и перемешивали в течение 3 мин, затем добавляли отвердитель в виде порошка хлористого аммония в количестве 1 м.ч. До нанесения на основу клей выдерживали 5 мин.
Нанесение клея осуществляли кон-
Таблица
Рецептура клеев
Рецепт клея Количество компонентов, м.ч.
смола хлористый аммоний шлифовальная пыль
1 100 1 0
2 100 1 0,25
3 100 1 0,5
4 100 1 0,75
5 100 1 1
6 100 1 1,5
тактным способом при помощи резинового шпателя с расходом 120 г/м2.
Облицовывание производили при температуре 120 0С, давлении 0,7 МПа, продолжительность выдержки в прессе составляла
1,5 мин.
Площадь просачивания клея контролировали по площади приклеивания фильтровальной бумаги к облицовке, которую накладывали перед загрузкой заготовки в пресс.
Прочность склеивания при равномерном отрыве облицовки от основы определяли по ГОСТ 23234.
Результаты по просачиванию клея в зависимости от количества наполнителя приведены на рис. 1.
Как видно из графика (рис. 1), просачивание наполненного клея на поверхность шпона файн-лайн незначительное и не превышает 4 %. При этом количество наполнителя на данный процесс не влияет. Видимые на графике колебания площади просачивания находятся в пределах погрешности измерений.
Прочность приклеивания облицовки при равномерном отрыве от количества наполнителя приведена на рис. 2.
Как видно из графика (рис. 2) с увеличением количества шлифовальной пыли
Лесотехнический журнал 4/2015
141
Деревопереработка. Химические технологии
прочность склеивания растет. Наибольшая прочность достигается при максимальном количестве наполнителя 1,5 м.ч. Рост прочности составляет 23 %.
Полученные результаты позволяют говорить о возможности использования малотоксичных карбамидоформальдегидных смол, наполненных шлифовальной пылью для облицовывания древесностружечных
плит шпоном фай-лайн. С увеличением количества шлифовальной пыли в рецепте клея прочность приклеивания шпон файн-лайн растет. Можно предполагать, что наполнение шлифовальной пылью традиционных карба-мидоформальдегидных смол позволит снизить расход клеев, избегая просачивания клея и снижения прочности приклеивания облицовки.
Рис. 1. Зависимость площади просачивания клея от количества наполнителя
Рис. 2. Зависимость прочности приклеивания облицовочного материала от количества
наполнителя
Библиографический список
1. Бирюков, В.Г. Технология клееных материалов и древесных плит [Текст] : учеб. пособие / В. Г. Васечкин. - М. : МГУЛ, 2012. - 292 с.
142 Лесотехнический журнал 4/2015
Деревопереработка. Химические технологии
2. Волынский, В.Н. Технология клееных материалов [Текст] : рек. М-вом общ. и проф. образования Рос. Федерации в качестве учеб. пособие для студентов высш. учеб. заведений, обучающихся по специальности " Технология деревообработки" / В.Н. Волынский. - Архангельск, 1998. - 299 с.
3. Куликов, В.А. Технология клееных материалов и плит [Текст] : доп. М-вом высш. и сред. спец. образования СССР в качестве учеб. для студентов вузов, обучающихся по специальности "Технология деревообработки" / В.А. Куликов, А.Б. Чубов ; В.А. Куликов, А.Б. Чубов. - М. : Лесн. пром-сть, 1984. - 344 с.
4. Мурзин, В.С. Исследование возможности применения шлифовальной пыли в качестве наполнителя карбамидоформальдегидных клеев при производстве фанеры [Текст] / В.С. Мурзин, Т.Л. Ищенко, Л.В. Пономаренко, Е.В. Кантиева, О.В. Лавлинская // Лесотехнический журнал. - 2012. - № 4. - С. 14-18.
5. Разиньков, Е.М. Технология и оборудование клееных материалов [Текст] : учебное пособие / Е.М. Разиньков, В.С. Мурзин, Е.В. Кантиева. - Воронеж, 2013. - 296 с.
6. Справочник мебельщика [Текст] : доп. УМО по образованию в обл. лесн. дела в качестве учеб. пособия для студентов вузов, обучающихся по специальности 260200 (250403) Технология деревообраб. / Б. И. Артамонов [и др.] ; Б. И. Артамонов, В. П. Бухтияров, А. А. Вельк, В. Е. Кузнецов, Г. К. Новак, Т. Н. Панова [и др.]; под ред. В. П. Бухтиярова; Всерос. проект.-конструктор. и технол. ин-т мебели, Моск. гос. ун-т леса. - 3-е изд., перераб. - М. : МГУЛ, 2005. - 600 с.
7. Experimental study on flexural behavior of glulam and laminated veneer lumber beams [Text] / Liu, W. Q. Yang, H. F. Dong, F. Q. [et al.] // Modern bamboo structures: Conference: 1st International Conference on Modern Bamboo Structures Location: Hunan Univ, Changsha, PEOPLES R CHINA Date: OCT 28-30, 2007. - 2008. - pp. 159-169.
8. Kol, H.S. Laminated veneer lumber from Rowan (SorbusaucupariaLipsky) [Text] / H.S. Kol, H. Keskin, S. Korkut, T. Akbulut // African journal of agricultural research - OCT. - 2009. - pp. 1101-1105.
9. Li, H.Y. Properties of soybean-flour-based adhesives enhanced by attapulgite and glycerol polyglycidyl ether [Text] // H.Y. Li, C.C. Li, Q. Gao, S.F. Zhang, J.Z. Li // Industrial crops and products - AUG. - 2014. - pp. 35-40.
10. Budakci, M. The determination of adhesion strength of wood veneer and synthetic resin panel (laminate) adhesives [Text] / M. Budakci // Wood research. - 2010. - pp. 125-136.
References
1. Biryukov V.G. Tekhnologiya kleenykh materialov i drevesnykh plit [Technology of glued materials and wood plates]. Moscow, 2012, 292 p. (In Russian).
2. Volynskiy V.N. Tekhnologiya kleenykh materialov [Technology of glued materials]. Arkhangelsk, 1998, 299 р. (In Russian).
3. Kulikov V.A. Tekhnologiya kleenykh materialov i plit [Technology of glued materials and plates]. Moscow, 1984, 344 p. (In Russian).
4. Murzin V.S., Ishchenko T.L., Ponomarenko L.V., Kantieva E.V., Lavlinskaya O.V. Issledovanie
Лесотехнический журнал 4/2015 143
Деревопереработка. Химические технологии
vozmozhnosti primeneniya shlifoval'noy pyli v kachestve napolnitelya karbamidoformal'degidnykh kleev pri proizvodstve fanery [Research of possibility of use of grinding dust as a filler the karbamidoformaldegidnykh of glues by production of plywood]. Lesotekhnicheskii zhurnal, 2012, no. 4, pp. 14-18. (In Russian).
5. Razinkov E.M., Murzin V.S., Kantieva E.V. Tekhnologiya i oborudovanie kleenykh mate-rialov [Technology and equipment of glued materials]. Voronezh, 2013, 296 p. (In Russian).
6. Artamonov B.I., Bukhtiyarov V.P., Velk A.A., Kuznetsov V.E., Novak G.K., Panova T.N. [i dr.] Spravochnikmebel'shchika [Reference book of the furniture maker]. Moscow, 2005, 600 p. (In Russian).
7. Liu W.Q. Yang H.F. Dong F.Q. [et al.] Experimental study on flexural behavior of glulam and laminated veneer lumber beams. Modern bamboo structures: Conference: 1st International Conference on Modern Bamboo Structures Location: Hunan Univ, Changsha, PEOPLES R CHINA Date: OCT 28-30, 2007, 2008, pp. 159-169.
8. Kol H.S., Keskin H., Korkut S., Akbulut T. Laminated veneer lumber from Rowan (Sorbu-saucupariaLipsky). African journal of agricultural research. OCT 2009, pp. 1101-1105.
9. Li H.Y., Li C.C., Gao Q., Zhang S.F., Li J.Z. Properties of soybean-flour-based adhesives enhanced by attapulgite and glycerol polyglycidyl ether/ Industrial crops and products. AUG 2014, pp. 35-40.
10. Budakci M. The determination of adhesion strength of wood veneer and synthetic resin panel (laminate) adhesives. Wood research, 2010, pp. 125-136.
Сведения об авторах
Кантиева Екатерина Валентиновна - доцент кафедры механической технологии древесины ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», кандидат технических наук, доцент, г. Воронеж, Российская Федерация; email: ekantieva@mail.ru.
Пономаренко Лариса Викторовна - доцент кафедры механической технологии древесины ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», кандидат технических наук, доцент, г. Воронеж, Российская Федерация; email: lara.pon63@yandex.ru
Information about authors
Kantiyeva Ekaterina Valentinovna - Associate Professor of mechanical technology of wood Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», PhD in Engineering, Associate Professor, Voronezh, Russian Federation; e-mail: ekantieva@mail.ru
Ponomarenko Larisa Viktorovna - Associate Professor of mechanical technology of wood Federal State Budget Education Institution of Higher Education «Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov», PhD in Engineering, Associate Professor, Voronezh, Russian Federation; e-mail: lara.pon63@yandex.ru
144
Лесотехнический журнал 4/2015
