Композиционные материалы

Композиционные древесные материалы делят на 2 подгруппы: 1) клееная древесина трёх видов: слоистая из шпона (фанера, фанерные плиты, дре­весные слоистые пластики и гнутоклееные изделия); массивная (клееные доски, бруски, брусья, плиты, используемые в качестве полуфабрикатов, заготовок, деталей и изделий); комбинированная клееная древесина, полу­чаемая сочетанием массивной древесины и шпона (столярные плиты): 2) материалы на основе измельчённой древесины разных видов: древесност­ружечные плиты (ДСтП), древесноволокнистые плиты (ДВП), массы дре­весные прессовочные (МДП), композиции древесно-клеевые, арболит, фибролит, цементно-стружечные плиты и ксилолит.

Фанера согласно ГОСТ 15812-88 представляет собой 3 или более склеенных между собой листов лущёного шпона с взаимно перпендику­лярным расположением волокон в смежных слоях. По сравнению с пило­материалами она обладает меньшей анизотропностью, пониженными раз­буханием, усушкой, короблением и растрескиванием, может изготовляться большеформатными листами при малой толщине, легко принимать криво­линейную форму. Фанера общего назначения для мебельной, радиотехни­ческой промышленности, в судо-, вагоно-, автостроении и строительстве согласно ГОСТ 3916-96 изготавливается из древесины берёзы, ольхи, иль­ма, дуба, бука, липы, осины, тополя, клёна, ели, сосны, пихты, кедра и ли­ственницы трёх марок: ФСФ – на фенольноформальдегидных клеях, ФК – на карбомидных клеях и ФБА – на альбуминоказеиновых клеях. Размеры листов по длине в направлении волокон наружного слоя и ширине 1525x1525 и 1525x1220 (иногда до 1800x1800) мм. Номинальная толщина фанеры (1,5...3):0,5 мм, (3... 10): 1 мм, а также 12, 15 и 18 мм. Она может быть нешлифованной и шлифованной (циклёванной). Для наружных слоев применяют шпон 5 сортов, для внутренних – трёх (см. выше). В зависимо­сти от сорта наружных (лицевого и нижнего) слоев установлено 5 сортов фанеры: А/АВ, АВ/В, В/ВВ, ВВ/С, С/С. Влажность фанеры марок ФСФ и ФК должна быть 5...10 %, а ФБА 6...15 %, для мебельной промышленности 6….10 %. Фанера учитывается в м³ или м² и поставляется в пачках до 80 кг. Фанера, облицованная строганым шпоном для отделки помещений, мебели и других изделий выпускается двух марок (ФОФ и ФОК) толщиной 3…10 мм двух сортов (1 и 2), соответствующих качеству облицовочного строганого шпона. Фанера декоративная имеет облицовку плёночными по­крытиями в сочетании с декоративной бумагой или без бумаги (ГОСТ 14614-79*) и выпускается 4-х марок: ДФ-1 – с прозрачным бесцветным или окрашенным плёночным покрытием, ДФ-2 – с плёнкой и декоратив­ной бумагой, имитирующей текстуру ценных пород древесины или с дру­гим рисунком, ДФ-3 и ДФ-4 – тоже, но повышенной водостойкости. В фанере ДФ-1 и ДФ-2 используются карбамидомеламиноформальдегидные смолы, а в остальных – меламиноформальдегидные. Её выпускают такими же форматами, что и фанеру общего назначения, толщиной 1,5...12 мм, 1 и 2-го сорта, а учитывают в квадратных метрах. Фанера бакелизированная – конструкционный материал с повышенной водо-, атмосферостойкостью и прочностью, близкой к низколегированной стали. Изготовляется из берё­зового лущёного шпона (ГОСТ 11539-83*) шести марок: ФБС, ФБС₁, ФБВ, ФБВ₁, ФБС-А и ФБС₁-А (отличаются способом обработки смолами на­ружных слоев и видами применяемых смол). Фанера первых двух марок применяется в машиностроительных конструкциях, работающих в атмо­сферных условиях; марок ФБВ и ФБВ₁ – только в помещениях, а послед­них марок – для изготовления внутренних конструкций в автомобиле­строении. Она вырабатывается восьми форматов от 1500 x 1200 до 7700 x 1550 мм семи толщин (5...18) мм и учитывается в м³ и м². Фанера бе­рёзовая авиационная – из 3 или более нечётных слоев лущёного шпона на синтетических клеях (ГОСТ 102-75*). Её выпускают 4-х марок: БП-А и БП-В (склеенная бакелитовой плёнкой марки А или В), БС-1 (смолой С-1) и БПС-1В (с наружными слоями из 2-х одинаково расположенных листов шпона, склеенная при толщине 2; 2,5 и 3 мм бакелитовой плёнкой В, а при толщине 4, 5, 6 мм смолой С-1 (внутренние слои) и плёнкой (наружные слои)). Толщина фанеры БП-А и БП-В (1...3):0,5 мм; БС-1 — (3...6): 1 мм; и (6... 12):2 мм. Ширина от 800, а длина (1000... 1525):25 мм. Выпускают 1 и 2 сорта по качеству. При приемке предусмотрена световая дефектоскопия. Учет ведут в м².

Фанерные плиты включают не менее 7 слоев лущёного шпона и дос­тигают толщину 8...78 мм. Согласно ГОСТ 8673-93 выпускают 7 марок: ПФ-А – вагоностроение, сельхозмашиностроение (сельхозмаш); ПФ-Б – сельхозмаш и автостроение; ПФ-В – сельхозмаш; ПФ-Х и ПФО-Х – для ручек и крюков хоккейных клюшек; ПФД-Х – для цельноклееных детских клюшек; ПФ-Л – для лыж. Плиты могут быть облицованы строганым шпоном, а внутренние слои из берёзового, липового, соснового шпона. Установлено 8 сортов и два для одно- и двухсторонне облицованных плит. Учитывают в кубометрах. Клиновидные плиты для погонялок ткацких станков выпускают по ГОСТ 6195-78.

Древесные слоистые пластики (ДСП) изготовляют термической об­работкой под большим давлением из листов берёзового шпона, проклеи­ваемых бакелитовым лаком (ГОСТ 13913-78*). Выпускают 11 марок раз­личного назначения (с четырьмя типами укладки шпона А, Б, В, Г) для электротехники (ДСП-Бэ и ДСП-Вэ), судостроения (для дейдвудных под­шипников), машиностроения (в т.ч. текстильного), в качестве самосмазывающегося, антифрикционного материала. Их выпускают в виде листов и плит толщиной 1...12 и 15...60 мм, шириной 750...1500 мм и длиной 750...5600 мм. Плотность 1230...1330 кг/м³. Учёт ведут по массе (кг).

Столярные плиты для мебельной промышленности, судо- и вагоно­строения и строительства изготовляют из реечных щитов, оклеенных с обеих сторон двумя слоями лущёного шпона, по ГОСТ 13715-78* разных типов: HP - из щитов с несклееными между собой рейками; СР – со скле­енными; БР – из блочно-реечных щитов. Они могут быть облицованы и строганым шпоном. Их изготовляют четырёх форматов: 2500x1525, 2500x1220, 1830x1220, 1525x1525 мм толщиной 16, 19, 22, 25, 30 мм из древесины хвойных и мягких лиственных пород. Необлицованные плиты учитывают в м³, облицованные - м².

Древесностружечные плиты (ДСтП) получают горячим прессовани­ем древесных частиц, смешанных со связующим, используют в мебельном производстве, строительстве и пр.

Древесные частицы получают переработкой технологического сы­рья, щепы и отходов деревообрабатывающих и фанерных производств (стружка, дроблёнка, опилки). В качестве связующего применяют карба- мидные, фенол- в меламиноформальдегидные смолы. Плиты выпускают однослойными, трёхслойными (с разными размерами и содержания свя­зующего во внутреннем и наружных слоях). Плиты выпускают трёх марок П-1, П-2 и П-3 (ГОСТ 10632-89*). Плотность плит 725, 650 и 800 кг/м. В мебельной промышленности используют плиты П-1 с плёнками под обли­цовку на основе термореактивных и термопластичных полимеров и П-2, облицовываемых шпоном или бумажнослоистым пластиком. Плиты П-3 используют в строительстве, авто- и вагоностроении. Много-, трёх- и од­нослойные плиты П-1М, П-1Т, П-2Т, П-20 и П-3 выпускают длиной 2440...5500, шириной 1220...2440, толщиной (10... 16...25): 1 для шлифованых или 2 – для нешлифованых плит, а плиты марки П-3 толщиной 16...22 мм. В стандарте регламентированы основные показатели физико­механических свойств плит; пределы прочности при растяжении перпен­дикулярно пласти (0,3...0,4 МПА), при статическом изгибе (13...25 МПА), для плиты П-3 минимальная твёрдость 30 Н/мм² и водопоглощение св. 15%, разбухание до 5 % при повышенной водостойкости; при обычной для остальных плит 20...30%. Шероховатость R_m = 12,5...500 мкм, для шлифованых плит в 1,5 раза меньше. По наличию поверхностных дефек­тов плиты делят на 1 и 2 сорт. Учет ведут в кубометрах. Плиты иногда ан- тисептируют. Перспективны плиты с ориентированными частицами – для строительства, с пониженной материалоёмкостью и высоким качеством поверхности – для мебели, тонкие однослойные непрерывного прессова­ния – для тары, панелей...

Древесноволокнистые плиты (ДВГП) – листовой материал, получае­мый горячим прессованием или сушкой ковровой массы из древесных во­локон (клеток, их обрывков и групп при размоле древесной щепы). Разли­чают мокрый способ производства ДВП (когда прочность плиты обеспечи­вается межволокнистыми связями, а добавки вводятся для улучшения дру­гих свойств (водостойкости и пр.). По ГОСТ 4598-86* эти плиты по плот­ности делятся на мягкие (меньше 350 кг/м³), полутвёрдые (400...800), твё­рдые (св.800) и сверхтвёрдые (св. 950 кг/м³), а по прочности на изгиб на следующие марки: мягкие М^4, М-12, М-20; полутвёрдые ПТ-100; твёр­дые Т-350, Т-400; сверхтвёрдые СТ-500 кгс/см. Мягкие плиты предна­значены для тепло-, звукоизоляции, их выпускают длиной 1200...3000 мм, шириной 1200...1700 мм и толщиной 8...25 мм; остальные – длиной 1200…5500, шириной 1000...2140 мм и толщиной 2,5…12 мм (плиты тонкие (до 6 мм) имеют большую плотность и прочность). Влажность у мягких и полутвёрдых плит до 12 %, у остальных 8 ± 2 %. Сухой способ производ­ства ДВП основан на вводе упрочняющего плиту связующего – синтетиче­скую смолу. По ТУ 13-444-83 выпускают полутвёрдые плиты ПТс-220, твёрдые Тс-300, Тс-350, Тс-400, Тс-450, сверхтвёрдые СТс-500. Нешлифованые плиты по поверхностным дефектам подразделяют на группы А и Б. Длина 1200...5500, ширина 1000...1830 мм, толщина 5...12. Влажность 4 ± 3 %. Шероховатость Rт = 8...32 мкм у шлифованных плит. Учёт ведут в м² с указанием толщин.

По ГОСТ 8904-81* выпускают плиты с лакокрасочным покрытием на лицевой поверхности. Выпускаются и специальные (био-, огнестойкие, профилированные, битумированные) плиты. ДВП имеют весьма широкую область применения.

Массы древесные прессовочные (МДП) – это композиционные сме­си, получаемые в результате совместной обработки частиц древесины и синтетических смол. МДП предназначены для изготовления горячим прес­сованием деталей машин, строительных деталей (втулки, блоки, шкивы, подоконные доски) и товаров народного потребления. ГОСТ 11368-89 МДП подразделяет на 3 типа: МДПК из крошки шпона, МДПС – из струж­ки, МДПО – из опилок. Плотность, прочность, твёрдость, влаго-, масло-, бензино-, кислотопоглощение, теплостойкость и другие показатели опре­деляют по контрольным образцам, спрессованные по указанным режимам. Масса смесей в мешках или ящиках учитывается в кг.

Композиции древесно-клеевые из измельчённой древесины и свя­зующего предназначены для изготовления формовочной тары. Стандартом на смесь из стружки хвойных и мягких лиственных пород толщиной 0,1...0,4 мм, шириной 1...3,5 мм и длиной 10...20 мм с карбомидоформальдегидным связующим, предусматривается гидрофобная добавка парафина и определение твёрдости, плотности, ударной вязкости и разбухания по образцам. Учёт ведется в кг.

Арболит – стройматериал, относящийся к лёгким бетонам ("дерево­бетон") из древесного заполнителя, неорганического вяжущего и воды. Длина дроблёнки до 40 мм, ширина 10, толщина 5 мм, примесей коры, хвои, листьев до 5 %. В качестве вяжущего используют портландцемент, для нейтрализации водорастворимых веществ, замедляющих схватывание цемента, в арболитовую массу вводят минерализаторы: хлористый каль­ций, жидкое стекло и сернокислый аммоний с известью. Из арболита по­лучают стеновые панели, несущие блоки и другие, теплоизоляционные и контрукционно-теплоизоляционные, иногда с металлической арматурой. По ГОСТ 19222-84 плотность теплоизоляционного арболита 400...550, а конструкционно-теплоизоляционного арболита 600...750кг/м³, а предел прочности на сжатие 0,5... 1 Мпа и 1,5; 2,5; 3,5 МПа, чем и определяется марка арболита. Экономически эффективно его использование в строи­тельстве малоэтажных зданий в лесных посёлках, т.к. он био- и огнестоек, с хорошими звуко- и теплоизоляционными свойствами, морозостоек, удерживает гвозди.

Фибролит – смесь древесной стружки хвойных пород (0,25...0,5) х (2...6) мм, портландцемента и химдобавок хлористого кальция с жидким стеклом, сформованная и спрессованная в плиты 3 марок: Ф-300 теплоизоляционные, Ф-400 теплоизоляционно-конструкционные и звуко­изоляционные и Ф-500 – конструкционно-теплоизоляционные и звукоизо­ляционные (З0...150) х (600...1200) х (2400...3000) мм плотность в кг/м³ ука­зана в марках. Предел прочности при изгибе 0,35... 1,3 МПа. Они легко об­рабатываются, био- и огнестойки, удерживают гвозди, применяются для строительства каркасных домов.

Плиты цементно-стружечные (точнее, цементно-древесностружечные плиты ЦДСтП) – новый стройматериал из спрессованных древесных час­тиц с портландцементом и химдобавками – для ограждающих конструкций деревянных домов. Согласно ТУ 13-647-82 плиты выпускаются форматом 1200 x 3600 мм и толщиной 8...25 мм, плотностью 1000..1400 кг/м с преде­лом прочности на изгиб 9... 12 МПа. ЦДСтП водо-, морозо-, био- и огне­стойки, нетоксичны и хорошо обрабатываются. По состоянию поверхности бывают 1 и 2 сорта. Их учёт ведут в квадратных метрах.

Ксилолит – стройматериал из смеси опилок или древесной муки с магнезиальным вяжущим (с добавкой бишофита). Используется в виде плиток для покрытия полов, отделки стен и других целей (например, в ви­де бруса для выкладки стен зданий). Ксилолит высокопрочный, водоупор­ный, негорючий износостойкий материал получает широкое применение в последнее время.