_{Министерство образования Российской Федерации}

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

02 – 12

382-3

Ю.И. Цой

кандидат технических наук, доцент

ТЕХНОЛОГИЯ

ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНЫХ

ПОКРЫТИЙ ДРЕВЕСИНЫ

И ДРЕВЕСНЫХ МАТЕРИАЛОВ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2002

Рассмотрено и редактировано к изданию

методической комиссией

факультета механической технологии древесины

Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии

24 Октября 2001 г.

Отв. редактор:

кандидат технических наук, доцент Б.В. Ермолаев

Рецензенты:

Кафедра механической обработки древесины Уральского государственного лесотехнического университета,

зам. директора по учебной работе МИПК «Перспектива»

О.Я. Сычёв

УДК 684.59

Цой Ю.И.Технология защитно-декоративных покрытий древесины

и древесных материалов. СПб.: ЛТА, 2002. 84 с.

Даны основные характеристики органорастворимых и воднодисперсионных лако­красочных материалов, применяемых для отделки изделий из древесины.

Изложены основные рекомендации по проектированию технологических процессов отделки мебели с использованием различных ЛКМ и выполнению курсовых проектов.

Приведены методика расчёта потребного количества отделочною оборудования, нормативно-справочные материалы.

Предназначено для научных, инженерно-технических работников деревообрабаты­вающей промышленности и студентов лесотехнических вузов.

Библиоф. 22 назв. Табл.5

Гемплан2002г. Изд. № 96. © Санкт-Петербургская государственная

ISBN5-230-10487-2 лесотехническая академия (СПбЛТА), 2002

Введение

Перевод мебельной промышленности на интенсивный путь развития органично связан с внедрением новых лакокрасочных материалов и эффективных технологических процессов отделки древесины. Отделка является одним из основных показателей качества изделий из древесины, определяющих внешний вид продукции, ее надежность, экономичность и долговечность.

В последние годы значительно расширился ассортимент, созданы новые высококачественные лакокрасочные материалы.

Основными направлениями совершенствования технологии отделки мебели в настоящее время являются снижение экологической опасности процессов отделки, совершенствование техники и технологии отделки изделий из древесины с целью снижения трудоемкости, технологических потерь отделочных материалов и т.д.

Отечественная мебельная промышленность переходит на новые виды полиэфирных лаков импульсно-лучевой и других ускоренных способов сушки, широко применяются модифицированные нитроуретановые, алкидные лакокрасочные материалы.

Одновременно, начиная с 70-х годов, мебельная промышленность переходит на отделку изделий из древесины воднодисперсионными лакокрасочными материалами, экологически более безопасными, пожаро-, взрывонеопасными, обеспечивающими экологическую чистоту продукции.

Внедрение новых видов лакокрасочных материалов, прогрессивных высокоэффективных технологических процессов позволит повысить качество изделий, значительно снизить трудоемкость изготовления мебели, повысить производительность труда, получить дополнительный прирост мощностей по выпуску мебели на существующих производственных площадях.

1. Современные лакокрасочные материалы для отделки древесины

В настоящее время для отделки древесины применяется большая гамма лакокрасочных материалов (JIKM).

Лаки представляют собой растворы пленкообразователей в органиче­ских растворителях. Пленкообразователи—это природные или синтетиче­ские смолы, эфиры целлюлозы, высыхающие масла, белки и др. Основное назначение лаков— получение прозрачных покрытий. В мебельном произ­водстве применяют нитроцеллюлозные, полиэфирные, полиуретановые и другие лаки.

Нитроцеллюлозные лаки – это растворы лакового коллоксилина, смол, пластификаторов и других специальных добавок в смеси органических растворителей.

Мебельные нитролаки готовят на коллоксилинах следующих марок:

ВНВ—весьма низковязком, ПСВ—полусекундной вязкости, ПСВМ—спе­циально мебельным с улучшенными физико-механическими показателями. Содержание коллоксилина в нитролаках составляет 7... 15%. Нитролаки ха­рактеризуются также низким содержанием нелетучих веществ (24...33%).

В мебельной промышленности наибольшее применение получили нит­ролаки марок НЦ-218, -221, -222, -223, 224, -228, -243, -257, -258 и др.

Эти лаки предназначены для отделки мебели и других изделий, эксплуа­тируемых внутри помещения. Лак НЦ-243 содержит матирующую добав­ку, применяется для матовой отделки. В последние годы разработан ряд марок нитролаков (НГД-2101, НЦ-2102, HЦ-2105), предназначенных для имитационной отделки древесностружечных и древесноволокнистых плит, а также при отделке поверхностей на основе пленочных облицовочных ма­териалов из бумаги.

Технические характеристики основных видов нитроцеллюлозных лаков представ­лены в [10].

Полиэфирные лаки представляют собой растворы ненасыщенных поли­эфирных смол в мономерах или олигомерах и в органических растворите­лях. Отверждение лака происходит при сополимеризации полиэфирной смолы с мономером (стиролом) или олигомером в присутствие инициатора полимеризации (органических перекисей и гидроперекисей) и ускорителей (кобальтовых солей нафтеновых кислот и др.). При фотохимическом от­верждении полиэфирных лаков для инициирования реакции сополимери­зации вводят фотосенсибилизатор. При отверждении лаков с помощью ускоренных электронов сополимеризация протекает без специальных доба­вок.

Различают полиэфирные лаки парафиносодержащие и беспарафиновые. Парафиносодержащие лаки содержат всплывающую добавку (парафин), которая образует изолирующую пленку на поверхности лака, защищаю­щую его от ингибирующего действия кислорода воздуха и препятствую­щую испарению стирола. С отвержденного покрытия парафин удаляется шлифованием. Парафиносодержащие лаки отличаются высоким содержа­нием пленкообразователей (93 ... 97%).

Растворы этих лаков характеризуются малой жизнеспособностью (до 30 мин), поэтому лакирование осуществляют двумя рабочими растворами: один раствор с инициатором, другой с ускорителем, которые подают на отделываемую поверхность из двух головок лаконаливной машины. Неко­торые марки парафиносодержащих лаков наносят из одной головки по ре­активному грунту, содержащему ускоритель.

Из-за высокой текучести парафиносодержащие лаки применяют для от­делки горизонтальных щитовых поверхностей.

Из парафиносодержащих полиэфирных лаков широко применяется ПЭ-265, отверждающийся при нормальной температуре. Используют на мебельных предприятиях и импортные парафиносодержащие лаки фирмы «Рейххольд Хеми», марок «Дурлин», «Флексодур» и др.

Беспарафиновые лаки: ПЭ-247, -250, -251, -284, -2106, -2136,-2121 и др. Эти лаки содержат около 70% пленкообразователей и для получения по­крытий с закрытыми порами требуют предварительной подготовки по­верхности древесины порозаполнением или грунтованием.

Рабочие растворы этих лаков имеют жизнеспособность не менее 20 ч.

Технические характеристики основных видов парафиновых и беспарафиновых полиэфирных лаков приведены в [10].

Полиуретановые лаки обладают широким комплексом ценных свойств, которые можно варьировать в широких пределах. Для таких покрытий ха­рактерны высокий блеск, абразивостойкость, стойкость к действию воды, атмосферо- и морозостойкость.

Полиуретановые лаки могут отверждаться в очень тонком слое (очень важно для открытопористой отделки древесины), имеют хороший розлив и хорошо заполняют поры древесины.

Основными компонентами полиуретановых лаков являются полиизо­цианаты, содержащие активную группу - N= С = 0, и гидроксилсодержа­щие соединения.

Полиуретановые лаки по способу отверждения и составу делятся на пять видов:

• модифицированные маслами;

• отверждаемые влагой воздуха или подложки;

• отверждаемые катализаторами;

• горячего отверждения;

• двухкомпонентные на основе полиизоцианатов и полиолов.

Последний вид полиуретановых лаков наиболее распространен и широ­ко применяется в мебельной промышленности.

Жизнеспособность таких лаков не превышает 24 ч, поэтому лакокрасоч­ные материалы на основе простых изоцианатов выпускают в виде двух компонентов, которые смешивают непосредственно перед нанесением на поверхность.

Для отделки мебели применяются полиуретановые лаки марок УР-277, УР-277М, УР-2124М и др.

Эти лаки применяются для высококачественной тонкослойной отделки с открытыми порами, в основном матовой.

Низкий расход полиуретановых лаков, отсутствие необходимости шли­фования и полирования при получении высококачественной отделки по­верхности дают значительный выигрыш в технологии и экономике произ­водства.

Технические характеристики основных видов полиуретановых лаков приведены в [1О].

В последние годы широкое применение получили алкиднокарбамидные лаки кислотного отверждения.

Эти лаки представляют собой раствор алкидной и карбамидной смол в летучих органических растворителях.

Алкидно-карбамидные лаки выпускают двухкомпонентными — лаковой основы и кислотного отвердителя.

Эти лаки применяются для высококачественной тонкослойной прозрач­ной матовой отделки с открытыми порами щитовых деталей мебели и из­делий решетчатой конструкции. Малый расход, невысокая стоимость, ис­ключение облагораживания обеспечивают высокий экономический эффект при отделке такими лаками. К этой группе лакокрасочных материалов от­носятся лаки марок MJI-2111, МЛ-2111М, МЧ-52,фирмы «РейххольдХеми» и др.

Технические характеристики основных видов лаков этой группы приве­дены в [10; 16].

В мебельном производстве в последнее время значительно возросла доля использования воднодисперсионных лакокрасочных материалов (ВДЛКМ), экологически более чистых, обеспечивающих безопасные усло­вия производства и меньше загрязняющих окружающую среду.

ВоднодисперсионныеJIKMобладают хорошими технологическими свойствами, имеют меньшую цену, а покрытия по своим физико­-механическим и эксплуатационным свойствам не уступают органораство­римым аналогам.

К этой группе лакокрасочных материалов относятся Аквалак, БСЛ-97, лак воднодисперсионный, краска воднодисперсионная, JIKMфирмы AkzoNobel, системы Zowosanи др.

Технические характеристики основных видов лакокрасочных материа­лов этой группы приведены в [20—22].