Технология производства и потребительские свойства древесных строительных материалов

      Прочность при износе является важнейшим фактором, определяющим долговечность изделий из древесины, применяемых для сооружения полов и лестниц. Прочность древесины при износе зависит от ее механической прочности и твердости. Высокой прочностью при износе обладают наиболее твердые породы - дуб, бук, клен, вяз, береза железная, самшит.

     Древесина как высокопористое тело обладает хорошими теплоизоляционными свойствами. Теплопроводность древесины зависит от характера ее пористости, влажности, направления волокон, плотности. Вследствие высоких теплоизоляционных свойств древесина широко применяется в строительстве в качестве стенового материала.

     Эстетические свойства древесины древесины определяются цветом, блеском и текстурой. Цвет древесины характеризуется такими факторами, как порода, район и условия произрастания, возраст, условия хранения. Древесина пород, произрастающих в южных районах страны (дуб, орех, тисе), имеет более интенсивную окраску, чем пород умеренного и северного пояса (сосна, ель, осина, береза). Эстетические свойства древесины определяют се широкое применение при изготовлении отделочных материалов, паркета, фанеры.

     По сравнению с другими строительными материалами древесина характеризуется высокими эргономическими свойствами. Материалы и из-

делия на ее основе удобны в пользовании. Они легки: масса 1 м3 воздушно-

сухой древесины хвойных  пород равна 0,5-0,6 т, в то время  как масса 1 м3

железобетона – 2,4, кирпичной  кладки – 1,8 т.

      Древесина легко обрабатывается на станках; из нее можно получить изделия практически любой формы. Она легко и прочно склеивается.

Своеобразной особенностью древесины является ее способность удерживать крепежные изделия: гвозди, шурупы и др. Это дает возможность создавать сборно-разборные конструкции, удобные для транспортирования и монтажа.

     Безвредность, высокие гигиенические свойства, особенно после нанесения лакокрасочных покрытий, позволяют широко применять древесину внутри помещений при сооружении потолков, полов, стен, перегородок, в качестве отделочного материала, а также для изготовления рам, подоконников, дверей, плинтусов и др [7, 276].

   

 

4) ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА  ОПИСЫВАЕМОГО ТОВАРА И ЕЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ  ОЦЕНКА

 

В производстве древесных  строительных материалов в зависимости  от их вида и назначения используют следующие разновидности технологических  процессов:

• раскрой пиломатериалов на заготовки;
• первичная механическая обработка заготовок;
• формообразование заготовок;
• склеивание заготовок;
• прессование изделий;
• облицовывание изделий.

Рассмотрим подробнее  основы технологии вышеперечисленных  процессов.

Раскрой пиломатериалов заключается в их разделении на заготовки определенного размера. Важнейшая задача раскроя — наибольший выход заготовок с учетом требуемого качества.

Раскрой может быть индивидуальным и групповым. В первом случае учитывают  размеры и качество досок и  выбирают наиболее рациональную схему, во втором — раскрой ведут по заранее установленной схеме  без учета качества сырья. При  групповом раскрое выход заготовок  снижается до 7 % по сравнению с  индивидуальным, но зато выше производительность труда.

Плитные материалы, а также  фанеру раскраивают сквозными резами (продольный и поперечный раскрой). Для получения заготовок правильной формы и хорошего качества создают  чистовые базовые кромки.

Для получения максимального  выхода заготовок предварительно составляют карты раскроя, которые представляют собой графическое расположение заготовок на стандартном формате  раскраиваемого материала. При составлении  карт раскроя учитывают максимальный выход заготовок, комплектность  деталей разных размеров и назначения в соответствии с объемом выпуска  изделий, минимальное количество типоразмеров заготовок в одной карте и  минимальное повторение одних и  тех же заготовок в разных картах.

    Первичная механическая обработка брусковых заготовок включает создание базовых поверхностей для их дальнейшей обработки на станках и подготовку к склеиванию и облицовыванию. Механическая обработка плит и щитов предназначена главным образом для устранения их разнотолщинности. С этой целью проводят их калибрование методом шлифования.

Формообразование изделий из древесины можно проводить различными способами:

• выпиливанием криволинейных заготовок;
• методом гнутья прямолинейных заготовок;
• методом гнутья заготовок из массивной древесины или шпона с одновременным склеиванием.

Выпиливание криволинейных  заготовок отличается простотой  технологии, но ведет к неизбежному перерезанию волокон древесины, что ослабляет прочность деталей. Кроме того, данный способ не обеспечивает высокий выход заготовок. Однако он находит практическое применение, особенно в тех случаях, когда заготовки имеют малую кривизну и не несут высоких нагрузок. Для получения изделий из древесины сложных форм используют пиление, фрезерование, строгание, шлифование.

Получение заготовок методом  гнутья прямолинейных брусков требует  специального оборудования и более  сложной технологии и по этой причине  его применение, несмотря на ряд  преимуществ, ограничено.

Технологический процесс  изготовления гнутых деталей включает раскрой на заготовки, их гидротермическую обработку, гнутье, сушку после гнутья, а также последующую механическую обработку.

Гидротермическая обработка  улучшает пластические свойства древесины. Она может проводиться методами пропарива-ния и проваривания. Оптимальная влажность древесины при гнутье — 25—30 % , температура в центре заготовки — 100 ° С.

Пропаривание ведут в  пропарочных котлах насыщенным паром  при давлении 0,02—0,05 МПа и температуре 102—105 ° С. Время пропаривания определяют главным образом в зависимости  от толщины заготовки.

Для проваривания заготовок применяют различные емкости. Воду нагревают до температуры 90—95 °С, время проваривания составляет 1—2,5 ч в зависимости от размеров и влажности заготовок. Проварку заготовок применяют в тех случаях, когда пропаривание затруднено, например, если необходимо обработать только часть детали (носки лыж).

    Склеивание является одним из основных видов соединений при производстве изделий из древесины. Оно позволяет получать детали требуемых размеров, увеличивать их формоустой-чивость, прочность и улучшать декоративные свойства, повы шать полезный выход заготовок, использовать короткомерные и низкосортные заготовки и отходы.

Технологический процесс склеивания включает следующие основные стадии: подготовку склеиваемых материалов; подготовку клеевых растворов; нанесение клея на склеиваемые поверхности; запрессовку склеиваемых заготовок и выдержку их под давлением, выдержку склеенных заготовок после запрессовки; механическую обработку.

Клеевые соединения должны обеспечивать прочность склеивания не ниже прочности склеиваемых материалов. Склеивание осуществляют при нормальной температуре в помещении (холодное склеивание) и при повышенной (горячее  склеивание).

Изготовление прессованных деталей и изделий из измельченной древесины является практически безотходным методом производства и позволяет экономить качественную массивную древесину. В этом процессе в качестве сырья используют различные отходы деревообработки и малоценную древесину, в качестве связующего — в основном карбамидоформальдегидные смолы.

Материалы и изделия из измельченной древесины обладают рядом  достоинств. Их можно изготовлять  требуемых размеров и свойств, выполнять  при прессовании необходимые  пазы, гнезда, отверстия и другие элементы, сводя к минимуму механическую обработку. Меняя технологические  параметры и количество связующего, можно регулировать свойства получаемых изделий и производить детали с облицованной поверхностью.

Для приготовления древесно-клеевой  композиции измельченную древесину  смешивают со связующим. Далее древес-но-клеевую массу загружают в пресс-формы, внутренние поверхности которых покрывают смазочным материалом для предотвращения прилипания к ним прессуемого материала. При необходимости в пресс-форму укладывают облицовочный материал и крепежную арматуру.

Основными параметрами, управляющими процессом прессования, являются температура  прессования, влажность пресс-массы и время выдержки в прессе. Прессование ведут при температуре 120—160 "Си давлении 2—20 МПа в зависимости от требуемой плотности изделия.

Облицовывание предназначено для улучшения декоративных свойств поверхности, повышения прочности деталей, создания покрытия, защищающего от выделения токсических веществ (например, облицовывание древесностружечных плит).

Облицовывание может быть односторонним, когда облицовочный материал наклеивается на одну сторону, и двухсторонним. Его можно выполнять в один слой, т.е. когда облицовочный материал наклеивается непосредственно на основу, и в два слоя, т.е. с подслоем. Щитовые детали облицовывают, как правило, с обеих сторон.

Процесс облицовывания включает следующие стадии: подготовку основы, подготовку облицовки, приклеивание облицовки к основе, технологическую выдержку после облицовывания [5, 156].

В заключение отметим, что  по мере развития технологии и появления  новых конструкционных материалов, особенно полимерных, они заменяли древесину, но полностью не вытеснили  и вряд ли вытеснят в обозримом  будущем. Более того, с развитием технологии деревообработки, технологии модификации древесины и создания новых композиционных материалов на основе отходов деревообработки области применения древесных строительных материалов расширяются.

 

Рис. 4.1 – первый рисунок четвёртого вопроса. Блок – схема технологического процесса производства кирпича

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ НА ОПИСЫВАЕМЫЙ ТОВАР, НОРМИРУЕМЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА В СООТВЕТСТВИИ С ТРЕБОВАНИЯМИ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

 

      Степень влияния дефектов на сортность древесины зависит от их вида, размеров, места расположения, а также от назначения круглого лесоматериала. Во всех сортах не допускается гниль наружная трухлявая и белая мраморная. Допустимость остальных дефектов строго ограничивается, причем ограничения дифференцируются по сортам, породам.

      Качество пиломатериалов зависит от качества распиливаемого сырья и качества распиловки. Поэтому качество пиломатериалов определяется как качеством древесины, так и чистотой и точностью обработки. Пиломатериалы хвойных пород являются на пять сортов, лиственных пород – на три сорта.

       Дефектами древесины, определяющими сорт пиломатериалов, являются: сучки, гниль, грибные окраски, трещины, косослой червоточины и др. Указанные дефекты нормируются для каждого сорта и отдельно для хвойных и лиственных пород.

     Требования к точности в чистоте обработки пиломатериалов установлены для каждого сорта. Основными дефектами обработки являются: обзол, кривизна, непараллельность пластей и кромок, недостаточная чистота поверхности.

     Пиломатериалы должны иметь установленные для них размеры, причем размеры рассчитываются для древесины со стандартной влажностью. При большой влажности древесины должны быть припуски на усушку, но влажность поставляемых пиломатериалов не должна быть выше 25%. Фанера должна выпускаться определенных размеров, отклонения от размеров не превышать допустимых норм. Фанера всех марок имеет размеры: длина (ширина) 2440, 2135, 1830, 1525, 1220 мм с допускаемыми отклонениями от ±4 до ±5 мм; ширина (длина) 1525, 1220 и 725 мм с отклонениями от ±4 до ±5 мм; толщина 1,5; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10 и 12 мм с допускаемыми отклонениями от ±0,2 до ±0,9 мм. Длину листа фанеры определяют по направлению волокон древесины наружного слоя [6, 390].

     Листы должны быть обрезаны под прямым углом, косина среза должна быть не более 3 мм на погонный 1 м длины, а срез должен быть ровным, не извилистым. Фанера должна быть прочно склеенной, без пузырей и при сгибании не расслаиваться. В лицевых и оборотных слоях фанеры не допускаются пороки древесины, которые превышают указанные в стандарте. Пороки древесины, которые не нормированы в стандарте, не допускаются.

    Защита древесины от воздействий окружающей среды

    Долговечность строительных конструкций из древесины зависит от условий хранения, сушки и эксплуатации материалов. Мерами по повышению долговечности деревянных конструкций и изделий могут служить сушка древесины, защита от загнивания и поражения насекомыми и защита от возгорания.

       Способы предотвращения гниения предусматривают устранение условий, благоприятных для развития дереворазрушающих грибов. Например, в древесине с влажностью ниже 20% грибы не развиваются, поэтому следует защитить древесину от увлажнения с помощью конструктивных (изоляция древесины от грунта, камня и бетона, защита древесины от атмосферных осадков, устройство специальных каналов для проветривания, отливы у наружных оконных переплетов и др.) и химических способов защиты (антисептирование).