УДК 674.02

 

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ВЛАГОСТОЙКОЙ ФАНЕРЫ,

ПОЛУЧЕННОЙ ПУТЕМ СКЛЕИВАНИЯ ТЕРМОМОДИФИЦИРОВАННОГО ШПОНА

 

DISTINCTIVE PROPERTIES OF WATER-PROOF PLYWOOD,

RECEIVED BY PASTING OF THE THERMOMODIFIED VENEER

 

Сафин Р.Р., Галяветдинов Н.Р., Ибрагимова А.И., Талипова Г.А.

(Казанский национальный исследовательский технологический университет, Казань, РФ)

Safin R.R., Galyavetdinov N., Ibragimova A.I., Talipova G.A.

(The Kazan National Research Technological University, Kazan, Russia)

 

В статье рассматриваются преимущества и недостатки влагостойкой фанеры, полученной путем склеивания термошпона. Описывается технологический процесс создания влагостойкой фанеры.

 

In article advantages and disadvantages of the water-proof plywood received by pasting of the thermomodified veneer are considered. Technological process of creation of water-proof plywood is described.

 

Ключевые слова: влагостойкая фанера, термошпон, класс эмиссии

Key words: Water-proof plywood, thermomodified veneer class of emission

 

Одним из наиболее распространенных в настоящее время древесных композиционных материалов является фанера. Этот слоистый древесный материал представляет собой три или более склеенных между собой листов лущеного шпона. Она нашла применение практически во всех сферах жизнедеятельности человека: строительстве, авиации, электротехнике, судостроении, вагоностроении, машиностроении и других отраслях промышленности[1]. Применительно к обычной фанере главным недостатком является малая влагостойкость, которая объясняется развитием давления, набухания в незащищенных листах шпона при увлажнении. Поэтому для производства обычной влагостойкой фанеры шпон пропитывают смолами, что зачастую не только снижает внешний вид, но и существенно уменьшает экологичность материала. В последние годы  ведутся исследования по созданию и разработке новых технологий, основанных преимущественно на физических воздействиях на древесное сырье, которые позволили бы модифицировать древесные частицы с целью повышения качества и конкурентоспособности выпускаемой продукции.

Суть технологического процесса создания влагостойкой фанеры заключается в проведении предварительного термического модифицирования листов шпона перед их склеиванием. Нагревание вызывает серьезные изменения в составе древесины: по мере увеличения температуры из нее удаляются смола, воск, жир, фенол, элементы гемицеллюлозы и глюкозы.

Процесс термомодифицирования начинается с укладки шпона на плиты, после чего камера герметизируется крышкой, и плиты пресса сжимаются. Высокая температура плит пресса (до 280ºС) вызывает термическое модифицирование шпона за 10-15 минут в зависимости от требуемой степени модификации. В процессе обработки нечетные ряды плит осуществляют возвратно - поступательные движения происходит постоянное «разглаживание» листов шпона прижимными роликами. При таком температурном режиме обработки в древесном материале происходят молекулярные изменения, при которых древесина становится совершенно новым материалом по сравнению с тем, чем она была до обработки.

Процесс склеивания термошпона протекает следующим образом: шпон сортируют, собирают в пакеты, число слоёв нечётно и на  каждый чётный лист с двух сторон наносят  клей. Эти пакеты затем подвергаются давлению и нагреву в прессе, в результате получается фанера, которую затем обрезают в формат и упаковывают в пачки.

Для производства фанеры повышенной водостойкости из термомодифицированного шпона  применяются фенолоформальдегидные смолы (ФФС). Однако эти смолы токсичны и фанера на их основе согласно государственным стандартам запрещена к использованию внутри помещений.

Одним из самых существенных показателей фанерной продукции является класс эмиссии свободного формальдегида. Для того чтобы отнести фанеру к тому или иному классу эмиссии, необходимо определить содержание формальдегида в продукции.

Фанера, изготовленная из термомодифицированного шпона, соответствует по классу эмиссии свободного формальдегида фанере общего назначения, а по водопоглощению влагостойкой фанере марки ФСФ. Таким образом, фанера изготовленная, из термомодифицированного шпона является влагостойкой, но при этом может использоваться внутри помещения, что недопустимо для классической влагостойкой фанеры.

Фанера, полученная путем склеивания термомодифицированного шпона, имеет ряд преимуществ перед обычной фанерой. Так, она обладает более низкой водопоглощающей способностью, существенно улучшаются её свойства: становится абсолютно безопасной и экологичной.

Термофанера отличается поразительной биостойкостью. В процессе термической обработки в структуре дерева разрушаются вещества, которые служат питательной средой для грибка и плесени, следовательно, термодревесина не гниёт, не чернеет, не покрывается грибком и плесенью. Термофанера не реагирует на колебания температур и влажности, следовательно, не подвержена деформациям. Она не разбухает и не усыхает. Помимо этого приобретает ярко выраженные противопожарные, влагоотталкивающие и теплоизолирующие свойства. Не говоря об эстетических достоинствах: однородный, глубокий цвет, ярко выраженная текстура фанеры.

Палитра цветов обработанного материала, становится более насыщенной и ярко

выраженной. Фактура становится более плотной и ровной.

Термофанера обладает достаточно высокой устойчивостью к воздействию отрицательных факторов внешней среды - влаге и температуре, старению при воздействии солнечной радиации. Благодаря термообработке  стабильность геометрических размеров при любых перепадах влажности и температуры окружающей среды улучшается в 10-15 раз по отношению к необработанной фанере.

         Наряду с повышением некоторых физико-механических свойств «термофанера» имеет высокие декоративные свойства. Структура термически модифицированного шпона имеет благородные темные оттенки, не требующие дополнительной декоративной отделки. Шпон из древесины пород с невыразительной текстурой после термического модифицирования приобретает «благородные оттенки» ценных пород древесины.

Эти свойства термофанеры могут быть использованы не только как конструкционный, но и отделочный материал, для производства мебели, в качестве напольных, стеновых покрытий при отделке жилых помещений. Кроме того, повышение влагостойкости такой фанеры расширяет возможности ее использования не только для внутренней, но и для наружной отделки (веранд, террас, придомовых территорий и т.д.)

Однако наряду с преимуществами термофанера обладает и недостатками, присущими термически модифицированной древесине. Запах термодерева. В процессе термической модификации древесины из неё отгоняются легколетучие составляющие, смолы и так далее. Но в то же время образуется ряд других легко летучих химических соединений, придающих термодереву своебразный запах гари. Чем выше температура модификации, тем больше этих составляющих образуется и находится в термодревесине.

Кроме того,  термодревесина обладает повышенной хрупкостью, поэтому требует внимательного отношения, как в процессе производства, так и в процессе эксплуатации.

Таким образом, термомодифицирование шпона позволяет получить фанеру, которая будет отличаться высокими влаго- и водостойкими показателями. Что вследствие устойчивости такой фанеры к атмосферным воздействиям, ее можно использовать на открытом воздухе.

 

Список использованных источников

1.      Голубев Л.Г. Древесиноведение и лесное товароведение: Учебное пособие / Л. Г. Голубев. – М.: Казан. гос. технол. ун-та, 2009. – 132 с.