Искусственные материалы на древесной основе (ИМДО)
Общие сведения
Искусственные материалы на древесной основе (ИМДО) созданы в целях:
1) рационального использования отходов деревообработки (опилок, стружек, щепы, обрезков древесины и пр.);
2) получения новых искусственных материалов с заданными свойствами.
Вторичное использование отходов деревообработки позволяет:
1) экономить расходование натуральной древесины и, тем самым, сократить вырубку лесов;
2) уменьшить стоимость древесных материалов по сравнению с натуральной древесиной.
При разработке ИМДО стремятся получить свойства новых материалов, необходимые для применения с различными целями, например, 1) для широкого использования важно снизить стоимость материала; 2) для применения в условиях повышенной влажности необходима влагостойкость материала; 3) для производства мебели и оформления интерьеров помещений нужны декоративные свойства. В настоящее ИМДО все больше вытесняют натуральную древесину в различных сферах человеческой деятельности.
В состав ИМДО входят:
1. наполнитель древесного происхождения: стружки, щепки, опилки, древесные волокна и др.;
2. связующие вещества: различные как правило, синтетические смолы, цемент и др. Разработаны ИМДО, где в качестве связующего вещества используется безвредная натуральная хвойная смола.
3. Специальные химические добавки для получения заданных свойств: влагостойкости, огнестойкости и др.
При производстве ИМДО указанные составные части смешивают, т.е. составляют композицию, поэтому такие материалы имеют название КОМПОЗИТНЫЕ (КОМПОЗИЦИОННЫЕ) МАТЕРИАЛЫили КОМПОЗИТЫ.
Если ИМДО изготавливают в виде плит, панелей, листов, то они имеют название ПЛИТНЫЕ (ЛИСТОВЫЕ) МАТЕРИАЛЫ. Листовые материалы могут быть без покрытия или с покрытием (бумагой, шпоном, пластиком, пленкой, краской, лаком и пр.)
Некоторые ИМДО применяют для изготовления деталей сложной формы методом литья и прессования, например, фигурные детали мебели (ножки стульев, столов, фигурные накладки, наличники, плинтуса и др. из МДФ).
Основным недостатком большинства ИМДО, в состав которых входят синтетически смолы, является их аллергенность – выделение вредных для здоровья человека испарений, т.е. эти материалы ЭКОЛОГИЧЕСКИ НЕБЕЗОПАСНЫ.
Древесно-стружечные плиты (ДСП)
ДСП – листовой композиционный материал, изготавливается путем горячего прессо- вания(при температуре 140 С) измельченных древесных частиц (стружек, опилок), сме- шанных со связующим веществом - ФЕНОЛФОРМАЛЬДЕГИДНОЙ СМОЛОЙ.
Для улучшения влагостойкости, огнестойкости и др. свойств могут применяться химические добавки.
В России ИМДО выпускаются в виде: 1) плит (панелей) по стандарту: длина 2,75 м, ширина 1,83 м, толщина 16 мм (либо 10 мм), 2) столешниц: длина 3 м, ширина 0,6 м, толщина до 4 см.
Зарубежные ДСП могут иметь другие размеры (длина до 5,68 м, ширина до 2,5 м, различной толщины).
Варианты (марки, классы) ДСП по различным характеристикам: 1) плотность: малая, средняя, высокая; 2) марки влагостойкости: П-А (менее влагостойкая), П-Б (более влаго- стойкая); 3) классы экологической чистоты: Е1 (лучший), Е2 (худший), за рубежом- SUPERE- сверх экологически безопасный.
Достоинства ДСП как материала: 1) Панели больших размеров удобны в применении; 2) Дешевле натуральной древесины; 3) Хорошо поддается обработке: пилению, сверле- нию, фрезерованию; 4) Декоративные покрытия расширяют области применения; 5) Не обладают такими пороками натуральной древесины, как наличие сучков, трещин, заломов, коробления, повреждения насекомыми, различными механическими свойствами вдоль и поперек волокон и др.
Недостатки ДСП как материала: 1) Экологически НЕБЕЗОПАСЕН, т.к. связующие синтетические смолы (ФЕНОЛФОРМАЛЬДЕГИДНАЯ и др.) выделяют вредные для человека испарения, поэтому применение внутри помещений ограничено. Защитные меры: свежеизготовленные непокрытые плиты нельзя применять внутри помещений; при изготовлении мебели необходиымы защитные покрытия со всех сторон; ДСП класса Е2 запрещено применять для изготовления детской мебели. 2) Не склеивается, плохо удерживает гвозди, шурупы (особенно при повторном закручивании). Для скрепления частей применяют специальные шурупы для ДСП (мебельные стяжки), либо крепежные элементы: уголки, накладки, ШКАНТЫ(небольшие деревянные стержни); 3) Большой удельный вес по сравнению с натуральной древесиной поэтому, например, мебель из ДСП очень тяжелая;
4) При впитывании влаги – неустранимые последствия в виде набухания.
Применение:
1) для производства мебели, тары;
2) для отделки помещений, в вагоностроении;
3) как поделочный материал при изготовлении разных изделий;
4) как строительный материал для стен, полов, потолков и пр.
Древесно – волокнистые плиты (ДВП).
ДВП - листовой композиционный материал изготовляется путем прессования древесных волокон, смешанных с синтетическими смолами и другими добавками. Древесные волокна предварительно получают путем переработки древесной щепы и других частиц в специальных устройствах- ДИФИБРАТОРАХ.
В России ДВП выпускается листами длиной 2750 мм (2,75 м), шириной 1220 мм (1,22 м) и толщиной 3 мм.
Варианты ДВП: 1) мягкие, твердые (без покрытия повышенной твердости); 2) с обли- цовкой (ламинированные), покрашенные- ОРГАЛИТ; 3) биостойкие (защищены от плесени), огнестойкие, влагостойкие.
Достоинства ДВП: 1) Панели больших размеров удобны в применении; 2) Заменяют фанеру - дешевле; 3) Легко резать; 4) Декоративные покрытия расширяют области применения.
Недостатки ДВП: 1) Очень ломкие (особенно при больших размерах в незакрепленном состоянии); 2) Низкая влагостойкость.
Применение ДВП: 1) как заменитель фанеры; 2) для производства мебели, тары; 3) в строительстве для внутренней отделки помещений.
МДФ (англ. MDF)
МДФ - композиционный материал, получаемый путем прессования МЕЛКОДИСПЕРСНОЙ (мелкоизмельченной) древесной стружки, смешанной со связующим веществом, при высоких давлении и температуре.
В качестве связующего вещества используются КАРБАМИДНЫЕ СМОЛЫс МЕЛАМИНОМ (другие, чем в ДСП) за счет чего достигается меньшее выделение вредных испарений, чем ДСП.
Выпускается в виде панелей, а также путем прессования в формах в виде изделий различной конфигурации: наличники, плинтуса, накладки, фигурные детали мебели и др.
Достоинства по сравнению с ДСП: 1) Меньшее выделение опасных для здоровья человека испарений за счет отказа от фенолформальдегидной смолы; 2) прочность в 1,8 - 2 раза выше; 3) хорошо поддается механической обработке: пилению, сверлению, фрезерованию; 4) особые свойства: влагостойкость, биостойкость, огнестойкость; 5) более широкое применение: панели, готовые детали и части мебели (дверцы, ножки столов, стульев, фигурные накладки, ЛАМИНАТ- ламинированные напольные покрытия).
Недостатки по сравнению с ДСП: 1) В 1,5 раза дороже, чем ДСП; 2) при пилении, сверлении, фрезеровании выделяется очень мелкая пыль, поэтому при обработке МДФ необходима хорошая вентиляция.
Применение: 1) В мебельном производстве; 2) как поделочный материал; 3) в строи- тельстве для отделки помещений.
Некоторые современные строительные ИМДО
ОСП (англ. OSB)
ОСП - ориентированно стружечная панель (англ.OSB) – многослойный листовой композиционный материал, состоящий из 3-4 слоев ОРИЕНТИРОВАННОЙ (одинаково направленной) древесной стружки (тонких щепок), склеенных различными смолами с добавками. Стружки(щепки) ориентированы в наружных слоях вдоль длины панели, а во внутренних слоях- в поперечном направлении. Применяют щепки в основном из хвойных деревьев (в России) или из осины и др. древесины (за рубежом).
Варианты: 1) разной прочности и влагостойкости: 0SВ1,2,3,4(повышенные); 2) лакированные с одной стороны; 3) ламинированные; 4) ШПУНТОВАННЫЕ – с пазом и выступом в торце для соединения без щели.
Достоинства:
1) ограниченное использование смол - на 85 % состоит из натуральной древесины, смол-15%;
2) высокая прочность: в 2,5 раза выше, чем у ДСП;
3) высокая влагостойкость;
4) применимы все виды обработки: резание, склеивается, красится как древесина;
5) удержание крепежа выше, чем у ДСП и фанеры, дешевле;
6) более долговечный;
7) внешний вид натуральной древесины.
Недостатки:
1) экологически небезопасен за счет вредных выделений (особенно для дешевых сортов);
2) малая прочность на излом;
3) низкая паропроницаемость.
Применение: в строительстве как конструкционный и отделочный материал (стены, полы, потолки и пр.)
Плиты ISOTEX, ISOPLAAT
Плиты ISOTEX, ISOPLAAT: в качестве сырья в них используется древесная щепа древесины хвойных пород. Волокнистая масса, полученная в результате измельчения щепы, разбавляется водой, прессуется в плиты и высушивается. В результате связующим веществом являются содержащиеся в хвойной древесине природные смолы. Таким образом, получается безопасный для здоровья человека ГИПОАЛЛЕРГЕННЫЙ материал.
Применение: для внутренней отделки помещений.