книги из ГПНТБ / Бокщанин Ю.Р. Обработка и применение древесины лиственницы

позволяет уменьшить время прессования плиты, но уменьшение продолжитель­

печения достаточной прочности и водостойкости «шва» между шпоном и основой пластика шпон перед использованием должен быть покрыт смолой (МФ-17 или другой марки) без отвердителя.

Фанерованные плиты после достижения равновесной влажности 8% шли­ фовали по режимам для твердых лиственных пород до шероховатости поверх­ ности, соответствующей 9—10-му классам по ГОСТ 7016—68. Поверхность плиты тонировали жирорастворимыми красителями, которые вводили в порозаполнитель КФ-1 или специальную смоляную грунтовку.

После сушки грунтованную поверхность плиты лакировали лаком МЧ-52 из пистолета марки 0-45 при трехкратном нанесении. Промежуточная сушка в усло­ виях цеха велась 1,0—1,5 ч, окончательная — в течение 48 ч.

Эти работы показали небольшое проседание пленки, потускнение лакового покрытия и изменение блеска после длительной выдержки образцов, покрытых

Прессованные детали и изделия из опилок. Интересные возможности ис­ пользования отходов лесопильно-деревообрабатывающих производств после измельчения их до частиц размером 1 мм и менее открываются по исследо­ ваниям, проведенным в УЛТИ [79]. Полученные цельнопрессовапные детали имеют высокие показатели по прочности, электрическим свойствам, -маслостой- кости и др.

Прессование древесных частиц проводилось в обогреваемом прессе при дав­ лении 400 кгс/см2. Из прессматериала с начальной влажностью 3—6,5% наи­ более прочный пластик получается при температуре прессования 170—180° С.

Сравнение основных характеристик пластика из древесных частиц листвен­ ницы без связующего со стандартным пластиком из порошковой древесной массы (ГОСТ 5689—66) приведено в табл. 102 и позволяет сделать следующие выводы:

физико-механические и электрические свойства пластика из древесных частиц лиственницы почти по всем показателям не уступают древесным пластмассам, изготовленным на основе 25—55%-ных синтетических смол;

водостойкость пластика из древесных частиц лиственницы значительно ниже, а электрические свойства выше, чем у древесных пластмасс;

пластик из древесных частиц лиственницы без добавления связующих дешевле, чем древесная пластмасса, и может быть рекомендован для изготов­ ления широкой номенклатуры деталей общетехннческого назначения — шкивов, крышек, декоративных и других элементов (при работе деталей в масле).

Продолжение работ по. промышленному изготовлению определенной номен­ клатуры деталей и проверке их в условиях эксплуатации целесообразно. Это позволит уточнить возможные области применения, экономику производства и отдельные технологические параметры.

181

Т а б л и ц а 102

Четкая текстура с резко выделяющейся ранней и поздней дре­ весиной годичных слоев и приятный коричневато-бурый оттенок со своеобразным мягким шелковистым блеском отделанных поверх­ ностей свидетельствует о высоких декоративных качествах древе­ сины лиственницы.

ВЧитинской области изготовляются столярные стулья из лист­ венничной древесины по образцам стульев из древесины твердых лиственных пород. Для изготовления различных брусковых изде­ лий (стульев, кресел, этажерок) древесина лиственницы исполь­ зуется в Якутской АССР, Амурской области и в других районах Сибири и Дальнего Востока. Конструкция изделий, как правило, представляет собой копии изделий, выполняемых из других дре­ весных пород.

Внастоящее время древесина лиственницы привлекает внима­ ние и зарубежных изготовителей мебели. Наряду с применением лиственничных заготовок на предприятиях Чехословакии, ФРГ применяется строганый "шпон для отделки лицевых поверхностей.

182

Лиственничная фанера используется как радиального, так и тангенциального видов с заболонной частью, которая, резко отли­ чаясь цветом от ядровой древесины, образует при отделке четкие крупные (шириной 2—3 см) светлые полосы.

Лиственницу можно применять в производстве обычной пере­ движной мебели для жилых и общественных зданий, мебели и обо­ рудования, эксплуатируемых в атмосферных и переменных темпе- ратурно-влажностных условиях (садово-парковой, для оборудова­ ния пляжей, балконов, лоджий, террас и др.), мебели и оборудования упрощенного типа, а также мебели специального назначения (для химических лабораторий, душевых, специальных помещений), облицовки встроенного оборудования, шкафов-пере­ городок, гардеробных комнат, панелей.

Как правило, в промышленных условиях из массивной древе­ сины лиственницы не изготовляют обычной передвижной мебели. Щиты из лиственницы используют для садово-паркового и пляж­ ного оборудования.

При использовании массивной древесины лиственницы не тре­ буется облицовка. Отделка может быть выполнена обычными проз­ рачными лаками. Изделия, эксплуатируемые на открытом воздухе, отделывают укрывистыми красками или атмосфероустойчивыми лаками.

Высокие показатели прочности на изгиб позволяют изготовлять сравнительно тонкие столярные плиты, используемые при значи­ тельных нагрузках, — полки для книг, посуды, белья; крышки сто­ лов (откидных, на опорах). При использовании плит из листвен­ ницы для заполнения щитов следует учитывать, что вследствие относительно высокой плотности плиты обычной толщины утяже­ ляют щиты, увеличивая одновременно их прочностные характерис­ тики.

При использовании фанеры как облицовочного материала в щитовых элементах мебели необходимо учитывать конструкцион­ ные требования, вытекающие из технологических свойств мате­ риала. Так, щиты, ' отделанные лиственницей, рекомендуется окантовывать рейками или обкладками, чтобы избежать отщепов, свойственных лиственничной фанере. Для фанерования кромок применять лиственничную фанеру, особенно тангенциального среза, нежелательно. Массивную древесину лиственницы можно исполь­ зовать в виде окантовочных реек или различных обкладок.

При отделке лиственничной поверхности (массивной древесины или фанеры) лаками с небольшим содержанием сухого остатка зоны ранней и поздней части годичного слоя при увлажнении могут разбухать неравномерно. Увлажнение изделия в эксплуата­ ции также ведет к неравномерному разбуханию древесины, что в свою очередь часто приводит к проседанию лаковой пленки и образованию трещин, особенно часто в фанере тангенциального среза. Поэтому при использовании лиственничного шпона танген­ циального среза для лицевых поверхностей изделий целесообразно использовать лаки с большим содержанием сухого остатка. Эти

183

твердых лиственных пород она имеет более низкую прочность на скалывание и раскалывание. Это может повести к появлению отщепов или сколов по кромкам и ребрам (по годичным слоям).

Изготовленная в СвердНИИПДрев опытная партия столярных стульев в условиях долговременной эксплуатации показала, что на участках, где по кромкам и ребрам есть перерезанные годич­ ные слои, при потере или стирании лакового покрытия довольно часто появляются отщепы, особенно в переменных влажностных условиях.

В Центральном институте экспериментального проектирования жилища (ЦНИИЭП) из лиственницы были изготовлены боковины стульев различной конструкции. Их испытания на статическую нагрузку показали, что боковины с проножкой обладают значи­ тельно большей прочностью. Прочность переднего узла меньше, чем заднего (если проножки нет) на 25—30%. В большинстве случаев передний узел разрушался вследствие того, что раскалывалась ножка (при врезке царги в ножку). Задний узел не выдерживал испытаний из-за разрушения шипового соединения.

Поперечные сечения элементов столярных стульев из листвен­ ницы можно выполнять как сечения стульев из древесины твердых лиственных пород, так как прочность их практически одинакова. Спинку и задние ножки стула лучше соединять шурупами. Врезать сиденье в царги нецелесообразно, так как выборка небольших пазов и обработка торцов передних ножек в производственных условиях может быть затруднительна. Кроме того, всегда есть опасность выкалывания заплечика шипового соединения впотай. Шиповое соединение щита спинки и ножек также не всегда оправ­ дано из-за возможного раскалывания.

Задние ножки стула следует делать прямолинейными. Если изготовлять их криволинейными, целесообразно добиваться мини­ мального перерезания волокон и не делать острых ребер в изде­ лиях.

Массивная древесина лиственницы может быть рекомендована для подстольев различных столов, стоек, стеллажей, скамеек, корпусных изделий. Целесообразно применение ее для каркасов боковин кресел, диванов, диванов-кроватей, а также для различных плоских элементов мебели. В целом рекомендовать лиственницу для тех или иных изделий из мебели можно с учетом следующего:

детали мебели, работающие на сжатие (стойки, опоры) и изгиб (полки, поперечные и продольные несущие бруски), можно изго­ товлять из лиственницы без ограничений;

поперечное сечение деталей из лиственницы целесообразно простой геометрической формы; при этом кромкам элементов из лиственницы всех срезов следует придавать плавные, округлые очертания, избегая острых кромок и торцов;

учитывая условия эксплуатации, участки изделий, работающие на истирание при больших нагрузках, необходимо делать из древе­ сины радиального и полурадиалы-юго разреза, так как в этом случае древесина изнашивается более равномерно;

185

в декоративном отношении изделие из массивной древесины лиственницы целесообразно проектировать с четко выраженными плоскостями тангенциальной или радиальной распиловки. Следуетвоздерживаться от использования лиственницы для коротких де­ талей и элементов мебели, работающих на скалывание или раска­ лывание.

Разработанный СвердНИИПДрев режим производства и приме­ нения лиственничного шпона способствовал внедрению листвен­ ницы для отделки мебели в Сибири, на Урале, даже в западных, районах страны. Причем выяснилась необходимость крашения-: строганого шпона для получения мебели различных цветовых соче­ таний. Институт разработал (и внедрил) рекомендации крашения строганого шпона способом глубокой пропитки азотистокислым натрием в светлые и коричневые тона, имитируя ценные породы.

Строганый шпон, подлежащий крашению, должен соответст­

Оборудование и приспособления, применяемые при крашении, несложны. Рабочий раствор красителя приготовляют в смеситель­ ном баке с мешалкой и насосом, фильтруют — в баке с фильтром,

186'

Окраска шпона при выполнении режима получается ровной по всей поверхности листа, без пятен и обычно сквозной.

В СибНИИЛП была проверена возможность крашения листвен­ ницы раствором различных солей синтетических красителей. Наи­

(2,5—5,0%), резорцин (2%). Текстура обработанных этими раство­ рами поверхностей древесины значительно обогатилась и приобрела приятную окраску (соответственно серо-коричневую, желто-корич­ невую, красно-коричневую).

Для применения в практике рекомендуется технология отделки, приведенная в табл. 104.

Небольшого изменения цвета и усиления текстуры древесины лиственницы для прозрачной отделки можно достичь отбеливанием или обработкой парами аммиака. Отбеливание 20%-ным раствором перекиси водорода с добавлением раствора аммиака подчерки­ вает контраст между ранней и поздней древесиной и ослабляет красноватый оттенок, присущий лиственнице и не всегда жела­ тельный в готовом отделанном изделии.

Выдерживание в парах аммиака придает древесине листвен­ ницы глубокий зеленовато-коричневый оттенок с сохранением отчетливой текстуры. Применение такой отделки можно рекомен­ довать при сочетании в изделии нескольких цветных панелей, однако пользоваться таким «не древесным» цветом следует осто­ рожно.

187

Отделка в зелено-коричневый цвет ведется в камерах, гдеаммиачная вода подогревается до 80° С. Интенсивность изменения цвета зависит от концентрации раствора, продолжительности вы­ держки изделий в камере, содержания дубильных веществ и отно­ сительной влажности воздуха.

Отделка щитовых конструкций, фанерованных строганым шпо­ ном из лиственницы, включает грунтование поверхности, лакиро­ вание и облагораживание. Грунтование рекомендуется вести, грунтовками НК, ПМ-1 и ПМ-2 при использовании нитроцеллюлозных и беспарафиновых полиэфирных лаков. Грунтовки имеютсухой остаток 30—35%; они не изменяют цвет древесины и не вуалируют текстуру. Хорошо проявляют текстуру древесины грун­ товки ГМ-12 и ЦНИИМОД-54. В грунтовки на основе поливинилацетной эмульсии (ПМ-1 и ПМ-2) можно добавлять пигменты. На­ носить грунтовки на поверхность можно распылением и втиранием.

Для сплошного шпатлевания под непрозрачную отделку при эксплуатации изделий в условиях переменной влажности рекомен­ дуется перхлорвиниловая шпатлевка марки ХВ-00-5. Окраши­ вается изделие после шпатлевания перхлорвиниловой эмалью марки ХВ-124 или эмалью АС-70.

Окрашиваются изделия, фанерованные лиственницей, после грунтования водными растворами красителей способом «сухого' крашения». Поверхность рекомендуется окрашивать водораство­ римыми красителями коричневых и бежевых оттенков № 2, 3, 5, 11. Нанесение водных растворов анилиновых красителей тампоном или' кистью не рекомендуется, так как приводит к разбуханию ранней древесины.

Лакирование и дальнейшее облагораживание поверхности из­ делий ведется по обычным режимам прозрачной отделки. Изделия,, фанерованные лиственницей, после отделки имеют покрытия I V - I I классов.

Глянцевая полированная поверхность радиального и полура­ диального шпона не гармонирует со спокойной прямослойной текстурой и может быть рекомендована только для тангенциаль­ ного шпона. Наиболее высокую оценку мебель из лиственницы на Урале получила при отделке лицевых поверхностей (дверок) шкафов и сервантов тангенциальным шпоном с последующим ла ­ кированием и полированием при матовой отделке боковых и внут­ ренних поверхностей, фанерованных лиственничным радиальным шпоном.

Для поверхностей, отделанных радиальным и полурадиальным шпоном, хорошо подходит отделка под так называемый «шелковый блеск». Такая отделка широко встречается в импортной мебели, высшего класса в сочетании с полированными поверхностями от­ дельных элементов изделий.

Получение матового покрытия достигается использованием терпеио-коллоксилинового лака ТКМ 25/29. Рекомендуется для этих целей алкидно-мочевинный лак и раствор тройного сополи­ мера стирола в метилеихлориде [48].

1S8

З А К Л Ю Ч Е Н И Е

Место древесины лиственницы в деревообработке определяется несколькими постоянными или долговременно действующими фак­ торами. Это ресурсы древесины и доступность их освоения, потреб­ ность в древесине на перспективу, качественные характеристики древесины лиственницы и возможность ее переработки на пилопродукцию, детали и изделия массового потребления в строи­ тельстве, машино-, судо-, вагоностроении, сельскохозяйственном машиностроении, производстве мебели и другой продукции.

Как известно, запас древесины лиственницы в стране опреде­ ляется в 28,4 млрд. мг, что от общего количества хвойных в стране составляет 42,8%.

Объемы переработки древесного сырья будут расти. При не­ большом увеличении объема лесозаготовок объем производства пилопродукции и, следовательно, ее переработки также будет воз­ растать. Это значит, что во всех случаях переработка лиственнич­ ного сырья должна с годами увеличиваться более быстрыми тем­ пами, учитывая имеющиеся ресурсы лесонасаждений в стране.

Рассматривая конкретные области, где должна найти примене­ ние лиственничная древесина, необходимо прежде всего точно определить необходимые требования к древесине, размерам дета­ лей и изделий в зависимости от их назначения, уточнить для раз­ ных условий предложенное автором снижение размеров деталей из лиственницы по сравнению с деталями из сосны и пихты. В де­ талях, узлах и изделиях, работающих при значительных нагрузках, древесина лиственницы найдет очень широкое применение. В то ж е время детали и изделия, от которых требуется прежде всего малая звуко- и теплопроводность, будут изготовляться из легких, но мало­ прочных пород (таких, как пихта) или из распространенных мяг­ ких лиственных пород.

Резко увеличатся объемы производства фанеры. Высококачест­ венное березовое сырье уже сейчас во многих районах является дефицитным. Во многих странах и у нас расширяется переработка на фанеру хвойной древесины. Разработаны и внедряются техно­ логические режимы переработки лиственницы на фанеру.

Несущие элементы строительных конструкций из лиственницы,, работающие на изгиб, сжатие или растяжение вдоль волокон,, могут быть изготовлены с меньшим сечением, чем из сосны и пихты.

более 50% против выхода из соснового сырья 35—40%. Это поз­

189

•больше, бессортных пиломатериалов для экспорта в 1,5 раза больше, пиломатериалов только отборного сорта из лиственнич­ ного сырья в несколько раз больше, чем из других хвойных пород.

Доказано, что по стойкости к загниванию древесина листвен­ ницы не имеет равных себе среди распространенных хвойных и

.лиственных пород.

Плиты из измельченной древесины и из отходов деревообра­ батывающих производств выпускаются с каждым годом в возра­ стающих объемах. Уже сейчас лиственница используется для полу­ чения этих материалов и нет сомнений, что в перспективе отходы основных производств при механической обработке древесины

.лиственницы найдут применение в различных листовых плитных материалах, возрастет использование отходов и в целлюлозно-бу­ мажных производствах.

Отрицательные факторы, сдерживающие широкое использова­ ние древесины лиственницы наряду с другими хвойными породами, •следующие:

при заготовке древесины, всех видах механической обработки •скорости подачи меньше, трудовые затраты на обработку древе­ сины лиственницы выше, чем на обработку других хвойных пород; сушка пиломатериалов и заготовок ведется при более мягких режимах, стоимость сушки выше, чем для других хвойных пород,

на 20—25%; вес деталей и изделий из лиственницы на 15—30% больше, чем

из других хвойных пород, если изготовляются они тех же размеров. Стоимость изделий или конструкций из древесины лиственницы выше, но изделия значительно долговечнее, чем из других пород. Круглые сортименты из лиственницы при одинаковом объеме

.древесины в бревне, кряже, столбе имеют вес на 15—20% больше, чем сосновые, и на 25—30% больше, чем пихтовые. Такое соотно­ шение бывает, если бревна поставляются окоренными.

Круглые сортименты чаще поставляются в коре. На листвен­ ничных бревнах коры вдвое больше, чем на еловых и пихтовых и почти вдвое больше, чем на сосновых. Если за 100% принять бревно без коры (по существующей системе учета), бревно ели и пихты в коре будет иметь объем около 111%, сосны около 115% и

.лиственницы 125—130%- Это дополнительно увеличит вес листвен­ ничных бревен, и в сравнении с сосновым сырьем вес груза увели­ чится до 20—25%. В сравнении с пихтой вес груза увеличится до

Это ухудшает возможности использования лиственницы на­ равне с другими хвойными породами.

Недостаток лиственницы в лесопильном производстве — зна­ чительная толщина коры, повышенная твердость древесины и на­ личие гумми. Соблюдение режимов окорки и подготовки к окорке мерзлого пиловочного сырья обеспечивает чистую окорку бревен

190