СОДЕРЖАНИЕ
| Введение…………………………………………………...…………….………... 1. Выпускаемая продукция..………………………………………………….. 2. Рынок ………...………………………….……………………….…………... 3. Технология, материалы, оборудование, инструменты используемые в производстве изделий………………………………………………….……. 4. Способы декорирования……………………………………………………. 5. Способы сушки растений…………………………………………………………... 6. Технология изготовления изделия…………………………………………. Заключение……………………………………………………………………….. Список использованных источников………..…………………………………. |
Введение
Российский рынок ювелирных украшений в течение последних пяти лет демонстрирует рост: согласно результатам маркетинговых исследований, динамика развития ежегодно составляет 25-30%. Современные покупатели всё больше внимания уделяют качеству продукции, привлекательному дизайну и эксклюзивности изделия.
В последнее время стало пользоваться большой популярностью такое направление предпринимательской деятельности, как хэнд мэйд (изделия ручной работы). Бижутерия ручной работы – неисчерпаемый источник дохода. Ассортимент таких изделий огромный, а спрос на них не падает даже во время кризиса.
Сейчас очень популярными становятся украшения из эпоксидной смолы с различными наполнителями (дерево, полимерная глина, элементы флористики и др.). Главным их достоинством является возможность заливать смолой всевозможные наполнители.
Выпускаемая продукция
Эпоксидная смола является разновидностью синтетических смол. Она появилась в пятидесятые годы и сразу получила большую популярность благодаря универсальным потребительским свойствам.
Эпоксидные смолы широко используют и в домашнем хозяйстве, и в промышленном производстве. Возможности применения эпоксидных смол постоянно расширяются за счет разработки новых составов с улучшенными характеристиками.
Эпоксидные смолы широко используются в дизайнерских работах в самых различных областях.
Изготовление наливных полов - полимерное финишное напольное покрытие (рисунок 1). Технология изготовления достаточно трудоемка: на идеально ровную поверхность для наливного пола заливается эпоксидная смола, толщина слоя – не более 5 мм. Для получения покрытия большей толщины смолу необходимо заливать в несколько слоев. Пузырьки воздуха, образовавшиеся в толще, удаляют при помощи игольчатого валика.
Рисунок 1 – Наливной пол [1]
Изготовление эксклюзивной мебели - столов, стульев, табуретов.
Итальянский дизайнер Nucleo представил свою последнюю коллекцию под названием Presenze (рисунок 2). Кресла вручную собраны из кубиков, отлитых из эпоксидной смолы. Дизайнерская мебель выглядит словно карамельная сладость.
Рисунок 2 – Карамельное кресло Presenze, дизайнер Nucleo [2]
Изготовление серийной мебели – столешниц, моек и др.
Заливка эпоксидной смолой является залогом замечательных эксплуатационных свойств столешниц мебели. Поверхностям, подвергнутым обработке, не страшны механические повреждения - ударные нагрузки, порезы, сколы, трещины, вмятины. Само покрытие в процессе нанесения и дальнейшей эксплуатации не даст усадку, благодаря чему, поверхность столешницы будет идеально ровной (без нежелательных вздутий и провалов).
Покрытие столешницы эпоксидной смолой (рисунок 3) порадует владельцев долговечностью и неприхотливостью в уходе. Оно не боится воздействий ультрафиолетового излучения, агрессивной бытовой химии, перепадов влажности и температур. Мероприятия ухода за таким покрытием предельно просты и не требуют приобретения дорогостоящих чистящих, моющих средств [3].
Рисунок 3 – Столешница из эпоксидной смолы [3]
Изготовление бижутерии - серег, колец, браслетов, заколок и др. (рисунок 4).
Рисунок 4 – Бижутерия из эпоксидной смолы с элементами флористики [4]
Зачастую при изготовлении изделий полимерное связующее комбинируется с каким-либо материалом: древесиной, металлом, стеклом, элементами флористики и др. Это позволяет раскрыть и законсервировать лучшие черты этих материалов, придает им дополнительную прочность и долговечность.
Рынок
Технология покрытия натуральных растений смолой особенно широко развита в странах Юго-Восточной Азии, особенно в её ювелирной столице Таиланде. Покрытие смолой дает возможность сохранить природную форму, цвет и структуру живого цветка, который «запаковывается» в полимер [5].
В последние годы спрос на эпоксидные смолы в России неуклонно растет. Причиной служат как посткризисное оживление традиционных отраслей потребления: строительства и лакокрасочной промышленности (последней дало толчок создание автомобилестроительных кластеров в Калужской области и Санкт-Петербурге), так и появление новых технологий. В частности, при производстве композитных материалов эпоксидные смолы достаточно часто используются в качестве основы (так называемой «матрицы») на которую ложатся наполнители, в том числе микроскопические (наноматериалы). Наиболее простой и понятный пример композитов – всем знакомые фанера и ДСП. Несмотря на огромный спрос, импорт эпоксидных смол в первичных формах (с учетом эпоксидного клея и грунтовки) составляет почти 90% их совокупного предложения. До недавнего времени в России существовало только одно крупное предприятие, занимающееся их производством – ФКП «Завод им. Я. М. Свердлова» в г. Дзержинск, Нижегородская область, однако объем выпуска эпоксидных смол на нем сохраняется на уровне нескольких тысяч тонн в год. Кроме того, эпоксидные смолы не являются для завода профильной продукцией. В последние годы появился ряд небольших новых производств – ЗАО «Эпитал» (Москва), ЗАО «Завод органических продуктов» (Дзержинский), ЗАО «Химэкс Лимитед» (Санкт-Петербург). Объем выпуска эпоксидных смол ЗАО «Химэкс Лимитед» в прошедшем году приблизился к ФКП «Завод им. Я. М. Свердлова». По данным исследования IndexBox собственные производства создали некоторые лакокрасочные предприятия. Все они работают на привозном сырье [6].
Бижутерия из эпоксидной смолы появились на рынке украшений относительно недавно. Это связано с тем, что сам материал раньше относился только к сфере строительства, машиностроения и самолетостроения. Позднее оказалось, что эпоксидная смола прекрасно подходит для создания украшений.
Найти эти украшения в магазинах города практически невозможно. Зато можно приобрести бижутерию из эпоксидной смолы на различных базарах и ярмарках с изделиями ручной работы. Ну и, конечно, эти украшения представлены во всем своем разнообразии и великолепии в Интернете. На просторах сети обитает множество мастеров, которые продадут и при необходимости перешлют вам уникальное украшение, представленное в единственном экземпляре. Наиболее известные сайты, на которых можно посмотреть и приобрести понравившиеся изделия – Ярмарка Мастеров и Frozen Nature.
Технология, материалы, оборудование, инструменты, используемые в производстве изделий
Эпоксидная смола, используемая при изготовлении декоративных изделий прозрачна и бесцветна, поэтому может применяться для имитации стекла. Преимущество изделий из смолы перед стеклянными изделиями.
1. Более широкие возможности формообразования и декорирования, значительно расширяющие номенклатуру изделий.
2. Меньшие затраты на материал – для изготовления изделий из стекла спеканием необходимо качественное и дорогостоящее листовое стекло, с одинаковым линейным коэффициентом линейного расширения спекаемых элементов. В изделии из эпоксидной смолы необходима только смола и отвердитель, стоящие в разы дешевле стекла. Также, смолу можно окрасить в любой цвет, добавив небольшое количество красителя.
3. Не требуется дорогостоящая печь для спекания и специальный инструмент – стеклорез, щипцы и др. При изготовлении изделий можно использовать подручные средства: в качестве емкостей для перемешивания компонентов состава - пластиковые стаканы, для форм – разнообразные пластиковые поверхности, силиконовые молды и т.д.
4. Отсутствуют затраты на электроэнергию.
5. Уменьшается масса готового изделия.
Недостаток эпоксидной смолы заключается в том, что в неотвержденном состоянии она достаточно токсична, поэтому необходимо соблюдать технику безопасности – работа со смолой производится в спецодежде в помещении с приточно-вытяжной вентиляцией. При шлифовании готового изделия обязательно использование защитных очков и респиратора. А также, со временем цвет изделия может поменяться, потускнеть, поэтому необходимо соблюдать правила ухода.
По химическому строению эпоксидная смола представляет собой синтетическое олигомерное соединение, которое обладает устойчивостью к воздействию кислот, галогенов, щелочей, растворяется в ацетоне и сложных эфирах без образования пленки и обладает высокими диэлектрическими свойствами. Жидкая смола может иметь цвет от белого и прозрачного до винно-красного (рисунок 5) [7].
Рисунок 5 – Эпоксидные смолы Epoxy 520 и ЭД-20 [7]
Смола не применятся в свободном виде, так как проявляет свои свойства только в соединении с отвердителем, в качестве которого могут выступать полиспирты, амины, дифенолы и т.д. Отвердитель влияет на механическую прочность, теплостойкость, химическую стойкость смолы. Процесс отверждения смолы представляет собой полимеризацию без выделения воды или других низкомолекулярных веществ [7]. Существует два типа отвердителей:
1) Холодного типа (ПЭПА, ТЭТА) – отверждение смолы при комнатной температуре;
2) Горячего типа – отверждение происходит при более высоких температурах (50-60°С) [7].
При переходе в твердое состояние смола не выделяет летучих веществ, что исключает возможность образования вздутий и пор [7].
При комбинировании разных видов эпоксидных смол и отвердителей можно получить твердые и жесткие, прочные и мягкие материалы, что определяет их широкое применение в самых разных областях [7].
В соответствии с химическим составом все эпоксидные смолы подразделяются на пять групп.
1. Эпоксидно-диановые смолы – растворимые и плавкие реакционноспособные олигомерные продукты на основе эпихлоргидрина и дифенилолпропана. Такие смолы используются в разнообразных областях: электротехнической, радиоэлектронной, авиа-, судо- и машиностроении, в строительстве [8]. Помимо этого эпоксидная смола используется в качестве связующего при изготовлении различных дизайнерских изделий, предметов интерьера, бижутерии и т.д. Обозначение марок смол, входящих в данную группу состоит из букв Э (эпоксидная), Д (дифенилолпропановая), и цифр, указывающих предел нормы содержания эпоксидных групп [8]. К эпоксидно-диановым относятся следующие марки смол:
- ЭД-22 – смола универсального назначения, жидкая, относительно низковязкая, при хранении кристаллизуется;
- ЭД-20 – используется в промышленности в чистом виде, для композиционных материалов – в виде компонентов пропиточных компаундов, заливочных компаундов, в герметиках, клеях, связующих для армированного пластика и защитных покрытий;
- ЭД-16 – используется для стеклопластиков в виде связующего, имеет высокую вязкость;
- ЭД-10, ЭД-8 – твердые смолы, применяющиеся в промышленности электро- и радиотехники.
2. Эпоксидно-диановые смолы для лакокрасочных материалов (ЛКМ). Они применяются для производства эмалей, лаков, шпатлевок, а также используются в качестве полуфабриката для производства других эпоксидных смол, заливочных масс и клеев. К этой группе относятся следующие марки:
- Э-40р, Э-40 – применяются для создания красок, лаков, шпатлевок и др.;
- Э-41 – используется для изготовления лаков, заливочных композиций, эмалей, шпатлевок, а также клеев [9].
3. Эпоксидно-модифицированные смолы представляют собой смесь базовой смолы и модификаторов, придающих необходимые физико-механические свойства. Такие смолы применяются в качестве заливочных и пропиточных составов в электротехнике, судостроении и автомобилестроении, а также как клеевые составы в различных областях промышленности. К этой группе относятся:
- эпофом-1,2,3 –применяются в виде защитных покрытий против коррозии, также предохраняют изделия от влияния химически агрессивных сред;
- смолы марок СЭДМ, ТФЭ-9Т, Т-10, Т-111 представляют собой продукты модификации эпоксидных смол ЭД-2О или ЭД-16 кремнийорганическими соединениями, используются в качестве термостойких клеев;
- К-115, КДА, ЭП-СМ, ЭК-1, К-153А – представляют собой композиции на основе эпоксидиановых смол и пластификаторов различной природы[9].
4. Эпоксидные смолы специального назначения. Изделия, имеющие в основе смолы особого назначения, обладают особенными технологическими и физико-механическими свойствами, которые дают возможность использовать их во время работы в экстремальных условиях, а также в изделиях, которые находятся постоянно под воздействием внешней среды в разных областях техники и промышленности. В эту группу входят следующие марки смол:
- УП-610 используется для производства высокопрочных стеклопластиков, пропиточных и заливочных композиций, специальных композиционных материалов и клеев;
- УП-643 – присутствует в составе химических и теплостойких связующих для стеклопластиков, компаундов в промышленности электротехники, клеев;
- УП-637 (имеющая в основе резорцин) используется для производства пропиточных и заливочных композиций, связующих для конструкционных стеклопластиков и клеев;
- УП-631 используется в качестве компонента при производстве негорючих и самозатухающих компаундов для заливки, пропитки, покрытий, клеев [10].
5. Эпоксидные смолы ювелирные. Применяются для изготовления сувенирной продукции, бижутерии и украшений, 3D полов, дизайнерских полов, столешниц, столов, стеновых панелей, заливки фото, изображений, картин, 3D картин. Данный материал может использоваться как защитный влагостойкий лак, служит для защиты практически любых поверхностей, после нанесения выдерживает значительные механические нагрузки [11]. Ювелирных эпоксидных компаундов очень много: Crystal resin, ICE resin, Luxe resin, EasyCast, ПЭО-10К-20/0, ПЭО-610КЭ-20/0, ПЭО-510КЭ-20/0, ПЭО-10КЭ-20/0, ПЭО-210КЭ-20/0, MG-EPOX-GLASS, MG-EPOX-ELASTIC, EpoxAcast 690, MasterCast, ART RESIN, Crystal Clear Resin, Art Epoxy, Daily art, Permabond ET 500, 3/1 TYPE 1 Epoxy, BLS100 CRYSTAL, Araldite 2020, DC-2250/DC-87HC Deco-Coat, ERF/HRF, DSM431201, Magic Crystal 3D, Epoxy Crystal, Crystal 7, Epoxydharz HT2/Harter HT2, Crystal Glass, ЭП-СМ-ПРО/921(ОП), Эпокси Просвет, Слеза радости, Хрустальный эльф и т.д.
Для снижения затрат на изготовление была выбрана двухкомпонентная прозрачная эпоксидная смола «Арт-Экo» для наливных 3D полов (рисунок 6). По свойствам она не значительно отличается от ювелирной эпоксидной смолы марки Crystal и стоит в разы дешевле.
Рисунок 6 – Двухкомпонентная эпоксидная смола «Арт-Эко» [фото Веретенниковой С.А.]
Для того чтобы отмерить нужное количество смолы и отвердителя использованы цифровые кухонные весы MOONBIFFY. Для смешивания компонентов применяли обычный пластиковый стаканчик и деревянная палочка (рисунок 7); средства защиты – медицинские перчатки и респиратор (рисунок 8).
Рисунок 7 - Инструменты, необходимые для эксперимента
Рисунок 8 – Средства защиты
Пожалуй, главное правило работы с эпоксидными смолами в производственных и домашних условиях – соблюдение техники безопасности.
Итак, основные правила безопасности:
- работу с эпоксидной смолой нужно проводить в проветриваемом помещении, вдали от огня;
- при работе нужно использовать медицинские перчатки, респиратор;
- не допускать попадания смолы на кожу рук; в случае попадания – смыть горячей мыльной водой [12];
- при работе с отвердителями, смолой, пылью отшлифовки и смешанными материалам рекомендуется надевать специальные защитные очки; если какой-либо из этих строительных материалов попал вам в глаза, немедленно промойте их теплой водой; если после этого ощущается боль, жжение в глазах, следует обратиться за помощью к врачу;
- избегать проглатывания эпоксидной смолы или пыли от шлифовки;
- после работы очень тщательно мыть руки, в особенности перед едой;
- не использовать для проведения работ посуду, предназначенную в дальнейшем для приготовления пищи;
- если случилось так, что Вы проглотили эпоксидную смолу, пейте много воды и не пытайтесь вызвать рвоту. Немедленно обратитесь за медицинской помощью [13].
Способы декорирования
Существуют несколько способов заливки эпоксидной смолы.
· Заливка на поверхность материала – дерево, металл, полимерная глина, стекло и др., называемая «фриформ», т.е. отсутствие формы.
Этот способ наиболее распространен. При заливке смолы на плоскую поверхность, изделие приобретает форму линзы с округлыми краями. Такой технологией можно получить отливки только простой формы.
· Заливка в объемные формы (рисунок 9).
Смолу заливают в эластичную форму (молд), после отверждения изделие извлекают.
Рисунок 9 - Силиконовая форма (слева) и полученная отливка (Веретенникова С.А.)
· Заливка в стеклянные емкости (рисунок 10).
Наиболее простой способ заливки. Шлифовка не требуется.
Рисунок 10 - Заливка в бутылочки - серьги [14]
· Заливка в контуре на скотче (рисунок 11).
В этом случае используется самодельный контур (например, из проволоки) или берётся готовый. В качестве дна к такому контуру приклеивается кусок скотча подходящего размера. Затем в получившуюся форму заливается смола. После отверждения смолы скотч легко отделяется от контура формы отливки, поверхность отливки очищается от остатков клея (что был на скотче) ацетоном, а затем заливается ещё одним слоем смолы.
Рисунок 11 - Заливка в формы на скотче [15]
· Заливка на силиконовом коврике (полиэтиленовом файлике).
Кладется предмет для заливки на коврик и заливается сверху смолой. После отверждения смола от силиконового коврика легко отделяется. При необходимости предмет переворачивается и точно также заливается вторая сторона. Таким образом, можно, к примеру, заливать лепестки цветов.
Заливка на файлике отличается лишь тем, что файлик прозрачный и под него можно подложить рисунок (например, с контуром, который надо залить) [16].
· Заливка с сохранением объема и формы изделия (рисунок 12).
Этот способ менее распространен, но позволяет получить изделия, например, цветы, с сохранением их природной объемной формы. При заливке обволакивают каждый лепесток тонкой пленкой смолы. Рекомендации по разработке и реализации технологического процесса практически отсутствуют.
Рисунок 12 - Заливка кустовых роз (Веретенникова С.А.)
Способы сушки растений
Прежде чем заливать растения эпоксидной смолой необходимо их правильно засушить.
Для большинства собираемых растений, предназначенных для дальнейшей обработки, основным требованием является защита от влаги. Поэтому нужно производить сбор растительного материала в сухую солнечную погоду.
Правда, здесь имеются редкие исключения, которые диктуются особенностями некоторых видов растений. Например, тысячелистник лучше сохраняет свою окраску, если перед засушиванием поместить растение на пару дней в воду. А подмаренник, высушенный прямо в вазе с водой, полностью сохраняет свою декоративность. При высушивании в вазе без воды красиво выглядят декоративные злаки. А вот, например, у гомфрены и физалиса при этом стебель становится изломанным.
Естественная окраска станет интенсивнее и дольше сохранится, если однолетнее высушенное растение протравить в 10-12%-ной соляной кислоте.
Сушить растения можно несколькими способами, рассмотрим их.
1. Естественная сушка растений.
При предварительной обработке растений, предназначенных для составления флористических композиций, чаще всего применяется естественная сушка растений.
Побеги некоторых видов растений с декоративными цветками или плодами (астильба, никандра, кермек, гелихризум, физалис, ноготки, лютик, роза) можно высушить в саду не срезая - прямо на корню. А потом срезать побеги и поместить в композицию.
Наиболее простым и распространённым способом консервации растений является сушка их на воздухе (рисунок 13). При этом многие растения при естественном высыхании сохраняют свой натуральный цвет.
Срезанные растения лучше сушить в пучках вниз головками, освобождая при этом цветы от ненужных листьев. Например, так отлично высушивается пижма, лимониум, солидаго (золотарник).
Рисунок 13 – Естественная сушка растений
Для лучшей сохранности и удобства дальнейшего использования в композиции плодов и материалов с колючими или хрупкими стеблями (перец, ворсянка, акроклинум и др.), их плоды и соцветия предварительно отделяют и закрепляют на проволоке.
2. Плоскостная сушка растений
Плоскостная сушка растений заключается в раскладывании расправленных листьев, цветков и побегов между листами бумаги. Затем эти листы перекладываются гигроскопичным материалом (газетной или фильтровальной бумагой, салфетками и др.) и прижимаются грузом или прессом. По мере впитывания влаги повлажневшую бумагу надо менять на сухую (рисунок 14).
Рисунок 14 - Плоскостная сушка растений
3. Объёмная сушка растений
Объёмная сушка растений производится в песке/соли/крупах или в вате.
Для консервации в песке можно изготовить специальное приспособление, которое представляет собой небольшой ящик с выдвижным дном и вставленной над ним мелкоячеистой сеткой. Решетчатую вставку закрепляют на расстоянии 3 см от дна. Ящик заполняют хорошо промытым и прокалённым песком до решётки. Растения с плоскими соцветиями-корзинками устанавливают в ящик с песком стеблями вверх (например, астры, лютики, анютины глазки, ромашки, незабудки, пр.). А растения с объёмными и махровыми соцветиями - стеблями вниз (бархатцы, георгины, пионы, розы, лилии и др.) (рисунок 15).
Рисунок 15 - Объёмная сушка растений
Продолжительность сушки растений в песке зависит от температуры воздуха и вида цветов; обычно колеблется в пределах 5-10 дней.
После высушивания растений у ящика вынимается дно, песок высыпается, а цветы остаются на сетке.
Для более быстрой сушки цветов применяют смесь песка и буры (в соотношении 2:1) или только буру. Порядок укладки растений и тара те же, что и при сушке в песке, только слой буры может быть несколько тоньше.
Сроки сушки растений в буре существенно различаются и составляют:
- для лилии - 25-30 суток;
- для бархатцев и циний - 4-5 дней;
- для ромашек - 1-2 дня;
- для листьев клёна - 2-3 дня.
Передержка высушиваемых растений в буре ведёт к изменению их окраски, и они становятся более ломкими.
Хорошо сушатся в буре шпорник (дельфиниум), астры, гвоздики, георгины, анютины глазки, цветки чубушника, листья клёна и др.
4. Сушка растений утюгом
Не следует отказываться от довольно быстрого способа сушки растений с помощью утюга. Это очень эффективный способ сушки, например, для осенних листьев и цветов акации, виолы, матиоллы.
На гладкую доску надо уложить 4-5 листов газетной или промокательной бумаги, расправить растения; прогладить умеренно горячим утюгом [17].