6. Основы технологии производства древесных строительных материалов и сортамент изделий

К основным технологическим операциям при производстве древесных материалов относятся добыча и обработка.

Добыча древесины предполагает валку, раскряжевку и окорку деревьев. Раскряжевка – процесс поперечного деления хлыстов – стволов поваленного дерева, опиленных от корневой части и очищенных от сучьев. При этом выделяют деловую и дровяную части ствола.

Древесные материалы производят, как правило, на деревообрабатывающих предприятиях путём следующих основных технологических операций:

Распиловка или раскрой бревна.

Строгание, лущение – снятие специальными ножами тонких срезов древесины, лущение – резание по спирали.

Фрезерование – резание специальными ножами и получение требуемого профиля древесных материалов.

Сборка полуфабрикатов (соединение заготовок), полученных после механической обработки, т.е. склеивание.

Обработка отходов предусматривает их сортировку, перемешивание со связующим и формование, часто прессование под давлением. Различают отходы мягкие (опилки, стружка, волокна) и кусковые (куски веток, коры, сучьев).

Сушка повышает прочность древесины и значительно удлиняет сроки ее эксплуатации. Сушка может быть в естественных и искусственных условиях.

Принципиальное значение имеет защитная обработка древесины.

Эффективные способы защиты материала – антисептирование и антипирирование.

Антисептики – вещества, ядовитые для грибков, являющихся основной причиной загнивания древесины. Поверхностное антисептирование производят путём опрыскивания или промазывания растворами медного купороса, фтористого и кремнефтористого натрия. Масляные антисептики пригодны для обмазок конструкций, находящихся в грунте или в воде. Для этой же цели используют битумные антисептические пасты и силикатные пасты.

Антипирены представляют собой огнезащитные составы. Действие антиперенов основано на образовании в результате действия в результате действия температуры на поверхности материала плёнки, преграждающей доступ кислорода. Большинство антиперенов обладает одновременно и антисептическим действием.

Древесные строительные материалы. Номенклатура:

Основная номенклатура древесных материалов включают круглые лесоматериалы, пиломатериалы, шпон, фрезерованные, в том числе погонажные изделия, изделия из склеенных полуфабрикатов, из отходов, обои бумажные, древесные пластики.

Круглые лесоматериалы – отрезки стволов деревьев. В зависимости от толщины (диаметра) бревна в узкой части (верхнем отрубе).

Пиломатериалы получают при продольном раскрое брёвен. Материалы с опиленными кромками называют обрезными, с неопиленными – необрезными.

По размерам пиломатериалы общего назначения разделяются на сравнительно тонкие, толщиной до 32 мм и толстые, толщиной 35 мм и более. По длине пиломатериалы делятся на короткие, длиной 0,5 – 0,9 м, средние – 1-1,9 м, длинные - 2-6,5м.

Шпон – тонкие срезы древесины заданной толшины (0,35 – 4 мм).

К фрезерованным, в том числе погонажным, материалам относятся различные профильные: поручни, плинтусы, наличники, доски для облицовки, паркет штучный.

К материалам из склеенных полуфабрикатов (заготовок) относятся прежде всего элементы деревянных клееных конструкций, паркетные доски, паркет щитовой, оконные и дверные блоки, щиты, фанера.

Древесные материалы на основе отходов – плиты древесно – стружечные (ДСП), древесно-волокнистые (ДВП).

Фибролит – плитный материал, получаемый в результате твердения неорганического вяжущего (цемента0 с наполнителем из древесных стружек.

Арболит изготавливают из цемента и древесных опилок.

Обои бумажные получают путём нанесения рисунка на обойную бумагу.

Древесные пластики – пиломатериалы, например доски, брусья, обработанные при высоком давлении и температуре. Или крупноразмерные листы и плиты, получаемые при горячем прессовании листов шпона, пропитанных полимерным раствором.

4. Древесные строительные материалы. Свойства:

К положительным эксплуатационно-техническим свойствам уникальной природной структуры древесины относится сравнительно низкая средняя плотность при прочности, обеспечивающей функциональную надёжность разнообразных конструкций зданий. В ряде случаев необходимо принимать во внимание анизотропность свойств древесины – различное сопротивление физико-механическим воздействиям вдоль и поперек волокон. Теплопроводность, прочность при сжатии и растяжении вдоль волокон древесины превышают аналогичные показатели поперёк волокон.

К отрицательным характеристикам древесины относят возможность образования пороков, сравнительно высокие гигроскопичность и водопоглощение, низкую биостойкость, в том числе возможность загнивания.

Эстетические характеристики многих материалов связаны с цветом, блеском и текстурой соответствующей породы дерева. Указанные эстетические свойства зависят от комплекса различных факторов, среди которых следует выделить климат и место роста дерева, его возраст, время и условия хранения древесины. Более яркая окраска характерна для древесных пород, которые растут в южных районах. Цвет древесины различных пород определяют на свежих разрезах или расколах, пользуясь атласом цветов. Визуально оценивают текстуру и блеск древесины. При оценке эстетических характеристик конкретных материалов из древесины обращают внимание на возможные пороки и дефекты на лицевой поверхности. Например, на лицевой поверхности штучного паркета не допускается червоточина, засмолки, трещины, заболонные грибковые окраски и др.пороки, а также дефекты обработки – отщепы, сколы, вырывы, выщербины.

Среди всех современных древесных материалов с эстетической и экологической точек зрения выделяются прежде всего те, которые получают из натуральной (массивной) древесины.

Природные цвет и рисунок древесных пород вызывают ощущение теплоты, комфорта и положительные эмоции, а природные составляющие уникальной структуры древесины оказывают положительное влияние на физическое состояние человека. Кроме того, стадии производства, применения и утилизации древесных материалов экологически безопасны.

5. Древесные строительные материалы. Защита древесины от гниения, поражений насекомыми и возгорания:

Долговечность строительных конструкций из древесины зависит от условий хранения и сушки, условий эксплуатации древесных материалов.

Сушка древесины. Сушка уменьшает возможность гниения древесины и повышает прочность. Различают естественную и искусственную сушку.

Естественная сушка производится на открытом воздухе, под навесами (для защиты от дождя и солнечных лучей) или в закрытых помещениях, с тем чтобы материал принял воздушно-сухое состояние (15... 20%). Такая сушка длится недели и даже месяцы, она не исключает поражения древесины грибами. Ее достоинством является отсутствие расхода тепловой энергии (топлива).

Искусственная сушка осуществляется в короткие сроки, например в течение нескольких дней или часов. Она полностью исключает возможность заражения грибами и обеспечивает высокое качество древесины. Имеется несколько разновидностей искусственной сушки.

Камерная сушка производится в сушилках периодического и непрерывного действия в течение нескольких суток. Теплоносителем служат нагретый воздух, пар или дымовые газы с температурой 70 ... 80°С. Также производится сушка древесины в электрическом поле высокой частоты. Древесина быстро и равномерно прогревается между электродами и высушивается в 10... 20 раз быстрее, чем при камерной сушке. Но этот вид сушки очень дорог и требует большого расхода электроэнергии.

Защита древесины от загнивания и поражения насекомыми. Существует ряд конструктивных мер для предотвращения загнивания древесины — изоляция ее от грунта, каменной кладки, бетона, устройство проветривания деревянных конструкций, защита от атмосферных осадков лакокрасочными покрытиями или гидроизоляционными материалами. Но эти меры не всегда могут полностью предохранить древесину от увлажнения и возникает необходимость в антисептировании деревянных материалов и изделий.

Антисептики — это химические вещества, которые убивают грибы, вызывающие гнили, или создают среду, в которой их жизнедеятельность прекращается. Антисептики должны обладать токсичностью только по отношению к грибам и быть безвредными для людей и животных, не ухудшать качества древесины, по возможности не вызывать коррозию металлических креплений.

Антисептики подразделяют на водорастворимые, применяемые только в сухих условиях, главным образом внутри помещений, и нерастворимые в воде, маслянистые, применяемые для антисептирования шпал, столбов, свай; также применяют иногда препараты, растворимые в зеленом масле, мазуте, керосине и сольвент-нафте.

Пропитку антисептиками производят поверхностной обработкой, в горяче-холодных ваннах и под давлением в автоклавах.

Для борьбы с дереворазрушающими насекомыми используют главным образом химические средства, ядовитые вещества, убивающие насекомых и их личинки. Древесину обрабатывают опрыскиванием, обмазкой, пропиткой, опылением порошками или окуриванием газами. Можно использовать маслянистые и органикорастворимые антисептики, а также специальные инсектициды — хлорофос (диметилтрихлорксиэтилфосфонат), порошок и пасту ДДТ, дуст, а также некоторые газы (хлорпикрин).

Защита древесины от возгорания. Древесина относится к легковозгораемым материалам. Ее возгорание происходит при температуре 260... 290С, а при нагревании выше 350°С она может воспламенится из-за выделяющихся газов, поэтому деревянные конструкции удаляют от источников нагревания; деревянные элементы покрывают штукатуркой или облицовывают несгораемыми материалами (например, асбестоцементными); окрашивают огнезащитными красками или пропитывают специальными веществами — антипиренами.