книги из ГПНТБ / Куликов И.В. Технология изготовления и ремонта мебели по заказам населения учебник

Матрица — вогнутая часть, пуансон — выпуклая часть пресс-формы, имеют кривизну, соответствующую кривизне готовой детали. Тре­ буемое общее давление Р получается при помощи винтовых, гидрав­ лических, пневматических и других прессов. Давление запрессовки распределяется по длине изгибаемой детали неравномерно, оно про­ порционально cos а, где а — угол, образуемый нормалью к данному участку и направлением силы Р, приложенной к пуансону. Удельное давление склеивания будет равно:

мого, устраивают приспособления для дополнительной подпрессовки. Гнутье с одновременным склеиванием может производиться с по­ догревом и без подогрева. Подогрев осуществляется паром, или электрическими обогревателями, или с помощью диэлектрического нагрева. Применение обогрева значительно сокращает время вы­

держки изгибаемых заготовок в пресс-формах.

Технология изготовления гнутоклееных деталей мебели с при­ менением нагрева токами высокой частоты разработана ВПКТИМ. Березовый шпон влажностью 6—8% раскраивают по размерам из­ готовляемого блока. Раскроенный шпон набирают в пакеты по тол­ щине детали с учетом упрессовки. Набранный пакет направляется к клеевым вальцам для нанесения клея. В качестве клея рекомен­ дуется карбамидная смола М-70, а отвердителя —хлористый аммоний в количестве 1,5—2% от массы смолы.

Подготовленный пакет загружается в гидравлический пресс, снабженный электродами. Пресс экранирован от излучения радиопомех.

Режим прессования: удельное давление при изгибании и прессо­ вании пакета 15—20 кгс/м2; температура нагрева ПО— 130° С; вы­ держка под давлением в течение 30—60 с, после чего производится распрессовка и выгрузка блока. Блоки выдерживаются не менее 6 ч для снятия напряжения после чего блок раскраивается на заго­ товки, которые проходят необходимую механическую обработку для получения готовой детали.

170

Г Л А В А 8

ОТДЕЛКА ДЕТАЛЕЙ, УЗЛОВ И ИЗДЕЛИЙ ИЗ ДРЕВЕСНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Различают три вида отделки деталей, узлов и изделий из древес­ ных материалов: прозрачную (лакирование), непрозрачную (окра­ шивание) и имитационную (имитация печатанием и др.).

В общем виде технологический процесс прозрачной отделки дета­ лей, узлов и изделий из древесных материалов состоит из следующих основных укрупненных стадий: подготовка поверхности к отделке; нанесение отделочных материалов и облагораживание лакокрасочных покрытий. Для решения всех основных вопросов, связанных с от­ делкой деталей, узлов и изделий из древесных материалов необходймо знание материалов, участвующих в формировании отделочных по­ крытий, способов нанесения лакокрасочных отделочных материалов на отделываемые поверхности и технологические процессы на лако­ красочную отделку изготовляемой или ремонтируемой мебели.

Все эти три раздела взаимно связаны и составляют одно целое. Все лакокрасочные материалы можно разбить на основные и вспо­ могательные. Основными материалами называются все материалы, которые входят непосредственно в состав отделочного покрытия; вспомогательными — материалы, которые необходимы для формиро­

вания отделочного покрытия, но не входят в его состав.

Число лакокрасочных материалов огромно, поэтому будут рассмотреньГлишь те материалы, которые имеют широкое применение в промышленности и обеспечивают получение покрытий высокого качества.

§ 1. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПРОЗРАЧНЫХ ПОКРЫТИЙ

Красители

Не всегда цвет древесины удовлетворяет художественным тре­ бованиям, установленным техническими условиями на изготовление мебели. В этом случае возможно либо усиление — выявление суще­ ствующего цвета древесины, либо создание нового цвета. Для этого древесину окрашивают соответствующими растворами красящих ве­ ществ — красителями. Наносимый раствор красителя впитывается в древесину, окрашивает ее волокна, но не образует пленки. Краси­ тель не должен вуалировать текстуру и цвет древесины.

Красители подразделяются на природные и синтетические, кроме того, на водорастворимые и спирторастворимые. Водорастворимые

172

красители применяются для крашения древесины и подкраски грун­ товок, а спирторастворимые — для тонирования древесины, нитро­ лаков, политур, порозаполнителей и др.

Для окраски древесины применяют прямые, основные и кислот­ ные красители.

Прямые красители хорошо растворяются в воде, имеют много цветов, но малую светостойкость и тусклость тона.

Основные красители растворяются в подкисленной воде, обла­ дают яркими и чистыми цветами, однако хорошо окрашивают только древесину, содержащую дубильные вещества. Применяются для глу­ бокой пропитки. Окраска ровная и текстуру не закрывает. При из­ готовлении мебели применяют коричневый, метиленовый голубой, родамин Ж и родамин С.

Кислотные красители являются большей частью солями натрия, реже калия, кальция. Растворимы в воде, окрашивают древесину за счет связи красителя с лигнином. Из спирторастворимых красителей следует указать на краситель № 32 для окраски березы, бука, ясеня под красное дерево, а также лаков, политур и др.; № 33—34 для имитации древесины под орех и для окрашивания лаков, политур и грунтовок.

Из других красителей необходимо отметить нигрозин — черный краситель. Спирторастворимый нигрозин светостоек и применяется для окрашивания политур и лаков. Водорастворимый нигрозин малосветостоек и применяется для окраски древесины.

Красители применяются для окрашивания древесины в виде 0,1— 0,2%-ного раствора в воде. Для смягчения жесткости воды добав­

25%-ной концентрации.

Среди серии номеров красителей, применяемых при изготовлении мебели, красители № 2, 3, 4 — красно-коричневые, № 15 — темнокоричневый и № 16— светложоричневый для дерева, как обладаю­ щие канцерогенными свойствами, заменены новыми красителями с номерами соответственно 2Н, ЗН, 4Н, 15Н и 16Н, где буква Н означает новый. По цвету новые красители очень близки к ранее изготовлявшимся, а по чистоте тонов лучше.

Применяемые при изготовлении мебели и ее ремонте синтетиче­ ские красители (их более 20 номеров) могут давать следующие ими­ тации, например: водорастворимые красители № 2Н, ЗН и 4Н красно­ коричневого оттенка и кислотный краситель темно-красного оттенка употребляются для имитации под красное дерево; водорастворимые красители № 5, 6 и 7 светло-коричневого оттенка, № 10 желтоватокоричневого оттенка, № 122 орехово-коричневого оттенка и кислот­ ный желтый краситель применяются при имитации под орех светлого тона; водорастворимые красители № 11, 12, 13, 14 орехово-коричне­ вого оттенка, № 16Н и № 17 светло-коричневого оттенка и кислот­ ный коричневый (200%-ный) применяются при имитации под орех среднего тона; водорастворимые красители'№ 8 и 9 и 15Н темно­

173

коричневого оттенка и кислотный темно-коричневого оттенка при­ меняются при имитации под орех темного тона.

ВПКТИМ и ЦНИИМОД разработаны рецепты рабочих составов красителей, применяемых при изготовлении мебели, при имита­ ционном крашении древесины под ценные породы.

Спиртовые красители вводятся в небольшое количество раствори­ теля, после чего раствор выдерживается в течение 25 ч до полного растворения красителя, фильтруется через 2 слоя марли и вводится

в нитролак.

Водорастворимые красители хорошо окрашивают также нитро­ целлюлозные лаки. Рабочий раствор красителя составляется из расчета на 100 г горячей воды (80—90° С) 10— 12 г красителя при перемешивании в течение 15 мин до полного растворения красителя. Готовый охлажденный раствор фильтруется через 3—4 слоя марли или через сито с 3200—3600 отверстиями на 1 см2. Раствор краси­ теля вводится в нитролак из расчета 4—5%.

Кроме красителей, в промышленности применяются так назы­

Окрашивание древесины происходит в результате взаимодействия со­ лей с содержащейся в древесине дубильной кислотой.

Дуб, каштан, красное дерево и другие породы древесины, бога­ тые дубильными веществами, окрашиваются протравами непосред­ ственно путем воздействия на поверхность древесины солей назван­ ных металлов. Получаемая окраска весьма прочна, обладает боль­ шой светостойкостью, текстура древесины почти не вуалируется — делается более красивой. Древесина, не имеющая дубильных ве­ ществ, при обработке протравами требует предварительной обра­ ботки поверхности растворами дубильных веществ. Хромовые и медные протравы придают древесине коричнево-желтоватые оттенки, а железные — синевато-серые. Наибольший эффект получается при окраске протравами под мореный дуб и под'серый клен.

Нанесение растворов красителей на поверхность древесины про­ изводится вручную, пневматическим распылением и окунанием. При крашении методом пневматического распыления давление сжатого воздуха 2,5—3,0 ати, давление на краску 0,1—0,3 ати, диаметр сопла распылителя 1,2 мм, скорость движения распылителя 20 м/мин, ко­ личество нанесений — 2—3. Высушивание окрашенной поверхности при нормальной температуре— в течение 2 ч. Поверхность окраши­ вается равномерно.

Нанесение красителей окунанием производится при температуре красителя 60—70° С в течение 20—30 с. Высушивание окрашенной поверхности после окунания производится при t — 18—23° С в те­ чение 2 ч и при t — 60° С — 20 мин. При нанесении красителя мето­ дом вальцевания раствор красителя наносят на щитовую поверх­ ность при 2—3-разовом прохождении щита через станок. Окраши­ вание поверхности производится с одной или с двух сторон.

Окрашивание поверхности древесины может производиться под­ крашенными грунтами, порозаполнителями и лаками.

174

Наполнители

Наполнители — инертные вещества, чаще всего тонкоизмельчен­ ные порошки, добавляемые в грунтовки, шпаклевки и лаки с целью увеличения сухого остатка. Наполнители должны быть бесцветными, не растворяться и не набухать в пленкообразователях и раствори­ телях и быть в них химически инертными.

Наполнители являются составной частью отделочной пленки. В шпаклевках и порозаполнителях наполнители составляют ос­ новную массу продукта. Наполнители не должны вуалировать тек­ стуру древесины при прозрачной отделке, смешиваться с растворами пленкообразующих и должны хорошо заполнять поры древесины. Наполнители должны обладать невысоким показателем преломления.

Из применяемых отметим следующие виды наполнителей:

д р е в е с н а я м у к а помола № 140 применяется как напол­ нитель в клеевых и отделочных материалах; м е л — комовый и мо­ лотый, в органических кислотах нерастворим, влажность для моло­ того мела — не выше 2%; т а л ь к — продукт механического из­ мельчения горной породы, белого цвета; применяется в молотом виде как наполнитель; т р е п е л — наполнитель для порозаполняющих составов содержит кремнезем, не имеющий следов органического про­ исхождения. Кроме того, как наполнители применяются каолин, кремнезем, барит или тяжелый шпат и другие наполнители.

Пластификаторы

Пластификаторы — вещества, добавляемые к высокополимер­ ному пленкообразователю для придания отделочным пленкам эла­ стичности и большой стойкости к атмосферным воздействиям. Фи­ зическая сущность явления заключается в том, что при введении в раствор пленкообразующих веществ, пластификатор раздвигает макромолекулы, как бы смазывая их, и тем самым облегчая их сколь­ жение относительно друг друга.

Пластификаторы должны отвечать следующим основным требо­ ваниям: хорошо смешиваться с пленкообразующим веществом, со­ хранять эластичность при низких температурах и др. Наибольшее применение в качестве пластификаторов имеют эфиры фталевой и

бесцветная и без запаха. Обладает хорошими пластифицирующими свойствами и применяется в смеси с касторовым маслом при изготов­ лении нитроцеллюлозных лаков и эмалей. Относится к группе жела­ тинирующих пластификаторов.

Т р и к р е з и л ф о с ф а т — прозрачная маслянистая жидкость, бесцветная и без запаха. Хорошо желатинизирует нитроцеллюлозу. Применяется при изготовлении нитролаков и эмалей. Недостатком трикрезилфосфата является низкая светостойкость, вызывающая быстрое потемнение пленки. Употребляется в смеси с другими пла­ стификаторами.

175

фикаторы. Касторол способствует повышению водостойкости и моро­ зостойкости отделочных пленок.

Растворители и разбавители

Растворители — летучие жидкости, растворяющие пленкообразователи до состояния, при котором их легко будет наносить на от­ делываемую поверхность.

Разбавители — летучие жидкости, с помощью которых разбав­ ляют готовые растворы до требуемой вязкости; они не растворяют пленкообразователи. Деление на растворители и разбавители ус­ ловно, так как одни и те же жидкости являются растворителями для одних и разбавителями для других пленкообразователей. Раствори­ тели и разбавители обычно в состав сухой пленки не входят, они испаряются, однако в полиэфирных покрытиях некоторые раствори­ тели входят в химическое взаимодействие с основой, являясь тем самым и пленкообразователем. То же имеет место и в масляных по­ крытиях, в которых большинство растворителей являются одновре­ менно и пленкообразователями и пластификаторами.

Основными характеристиками растворителя являются растворя­ ющая способность или его активность и летучесть, а также токсич­ ность и воспламеняемость; он должен быть дешевым, иметь темпера­ туру кипения в пределах 130— 160° С, быть нейтральным и не менять своих свойств при хранении.

При выборе растворителя следует иметь в виду, что скорость ис­ парения его не должна быть очень большой, так как быстрое улету­ чивание растворителя может быть причиной образования на пленках трещин, что снижает ее прочность и качество.

Одним из основных материалов, употребляемых при изготовлении растворителей для отделки древесины, являются спирты, чаще всего этиловый, этанол, бутиловый (бутанол), спирт изобутиловый и спирт метиловый (метанол). Этиловый спирт выпускается разных марок: спирт этиловый сырец, технический гидролизный, ректифицирован­ ный гидролизный высшей очистки и этиловый синтетический. Рас­ смотрим некоторые виды разбавителей и растворителей.

Р а с т в о р и т е л ь № 646 — бесцветная прозрачная жидкость, смесь летучих органических жидкостей; применяется для разбавле­ ния нитролаков и эмалей до необходимой вязкости. Токсичен. Тре­ буется усиленная вентиляция.

С п и р т э т и л о в ы й — бесцветная прозрачная жидкость. Растворитель многих органических соединений. Для очистки под­ вергается ректификации. Применяется при изготовлении смывок ла­ ков и растворителей.

У а й т - с п и р и т ( б е н з и н ) — растворитель, является слож­ ной смесью легких углеводородов. Применяется как растворитель

и как охлаждающая жидкость при мокром шлифовании нитрола­ ков.

176

А ц е т о н — бесцветная прозрачная, легко воспламеняющаяся жидкость с температурой кипения 56,5° С. Хорошо растворяет жиры, масла, смолы.

Р а з б а в и т е л ь Р Д В — бесцветная однородная жидкость, смесь ароматических углеводов, кетонов, эфиров и спиртов. При­ меняется в виде разбавителя нитроцеллюлозных лаков, эмалей и шпаклевок.

Э т и л а ц е т а т — бесцветная прозрачная жидкость, получен­ ная нагреванием этилового спирта (сырца) и технической уксусной кислоты в присутствии катализаторов. Применяется как раствори­

в присутствии катализатора. Применяется в качестве растворителя многих лакокрасочных материалов.

Р а с т в о р и т е л ь Р-219 — смесь ацетона, толуола и цикло­ гексанона. Применяется для разбавления полиэфирных лаков, эмали ПЭ-225 и шпаклевки ПЭШ.

Грунтовочные составы

Грунтовочные составы применяются для заполнения пор у мелко­ пористых пород древесины. При выборе тех или иных грунтовочных составов следует учитывать такие факторы, как способность к сма­ чиванию отделываемой поверхности, выравнивание отделочной по­ верхности и создание лучших условий для повышения адгезионной прочности грунта с древесиной и лаковым покрытием, не вуалиро­ вание текстуры и цвета древесины, характер и величина усадки после высушивания грунтовочного покрытия, возможность нанесения грун­ товок пневматическим распылением, наливом или вальцеванием, устойчивость пленки во время последующей обработки, невыкрашиваемость в условиях эксплуатации и другие факторы, определяют высокие производственные и эксплуатационные качества грунтовоч­ ных составов.

Такие грунтовочные составы, как ЦНИИМОД-54, ГМ-11; ГМ-12 имеют существенные недостатки. Более широко применяются такие составы, как нитрокарбамидная быстроотвердевающая грунтовка БНК и грунтовка ПМ-1.

Г р у н т о в о ч н ы й с о с т а в БНК — смесь нитролака

скарбамидной смолой М-70, модифицированные раствором канифоли

ворганическом растворителе с добавкой стеариновой кислоты. Внешне это однородная масса желтого цвета. Основные физикотехнические свойства грунтовки: содержание сухого остатка рабо­ чего раствора с вязкостью 25—28 с по ВЗ-4 не менее 30%, время практического высыхания при t = 18—22° С не более 1 ч. Твердость пленки по маятниковому прибору не менее 0,3. Прочность пленки при изгибе по шкале гибкости не более 20 мм. Рецептура грунтовки (поВПКТИМ), %: лаковая основа — лак НЦ-224 50,76, смола М-70 34,17, канифоль живичная 4,06, ацетон 2, ксилол 2,5, толуол 6 и стеа-

риновая кислота 0,51. Грунтовка рекомендуется для нанесения ме­ тодом налива и пневматического распыления для отделки щи­ товых элементов мебели перед нанесением нитроцеллюлозных

лаков.

Перед употреблением грунтовочные составы необходимо тща­ тельно перемешать, развести растворителем до рабочей вязкости, про­ фильтровать через два слоя марли или сетку с 625 отв./см2. Грунто­ вочный состав окрашивается водорастворимыми красителями из рас­ чета 20 мл раствора красителя на 1000 мл грунтовочного состава. Окрашенный грунтовочный состав выдерживают в течение одних суток. Перед употреблением его перемешивают и фильтруют. На щитовые элементы мебели его наносят наливом. На детали, узлы и изделия решетчатой конструкции грунтовочный состав наносят пнев­ матическим распылением, на детали малых размеров — окунанием. Не рекомендуется наносить грунтовочный состав вручную втира­ нием.

Г р у н т о в о ч н ы й с о с т а в ПМ-1 представляет собой пасту белого цвета. Рекомендуется для грунтования мелкопористой дре­ весины при отделке поверхностей нитроцеллюлозными лаками и по­ лиэфирным лаком горячей сушки ПЭ-220.

Рецептура грунтовочного состава ПМ-1, вес. ч.

Перед употреблением грунтовочный состав разводят водой до ра­ бочей вязкости. Состав хорошо окрашивается водорастворимыми красителями.

Грунтовочный состав ПМ-1 наносится способом пневматического распыления или втиранием тампоном. Наносить его наливом не ре­

После сушки покрытие, нанесенное методом пневматического рас­ пыления, шлифуется шлифовальной шкуркой № 6 и 5. Обработанная грунтовочными составами поверхность должна быть ровной и покры­ той грунтом без пропусков. На обработанной поверхности не допу­ скаются: потеки, пятна, полосы, пузыри, побеление, шелушение и отставание пленки. Толщина грунтовочного покрытия должна быть не более 35 мк. Твердость пленки по маятниковому прибору должна быть не ниже 0,3.

178

Порозаполнители

Из применяемых промышленностью порозаполнителей рас­ смотрим КФ-2, КФ-3, ЛК-3, ЛК-4 и ЛК-5 и безмасляные порозапол­ нители ТБМ-1, ТБМ-3 и ТБМ-4.

П о р о з а п о л н и т е л ь КФ-2 выпускается в виде пасты. Паста стабильна, не расслаивается, обладает высокой порозапол-

полнитель рекомендуется для порозаполнения поверхностей крупно­ пористой древесины дуба и ясеня под нитролаковые покрытия и по­ лиэфирный лак ПЭ-220.

Состав порозаполнители КФ-2, вес. ч.

П о р о з а п о л н и т е л ь КФ-3 по своему составу идентичен порозаполнителю КФ-2, но изготовляется подкрашенным красителем. Он рекомендуется для обработки древесины красного дерева.