Szukany produkt
 
Wydawnictwo 

Kategorie

 
 

Informacje

 
 
ćwiczenia laboratoryjne i projektowe z technologii tworzyw drzewnych
ćwiczenia laboratoryjne i projektowe z technologii tworzyw drzewnych
Płyty wiórowe, tworzywa warstwowe, płyty pilśniowe, OSB

 

Autor: Andrzej Starecki, Danuta Nicewicz, Jerzy Pawlicki, Piotr Borysiuk
Tytuł: ćwiczenia laboratoryjne i projektowe z technologii tworzyw drzewnych
Rok wydania: 2002
Miejsce wydania: Warszawa
Oprawa: miękka
Format: 170x240 mm
Ilość stron: 80
Międzynarodowy Standardowy Numer Książki: ISBN 83-7244-306-8
Wydawnictwo: Wydawnictwo SGGW
 
  • Opis
  • Spis treści
 

ĆWICZENIA LABORATORYJNE I PROJEKTOWE Z TECHNOLOGII TWORZYW DRZEWNYCH

Książka została podzielona na dwie części:
1. Część z ćwiczeniami laboratoryjnymi
2. Część poświęcona projektowaniu procesów technologicznych


Płyty wiórowe są tworzywem drzewnym wytwarzanym na świecie w największej ilości. Otrzymuje sieje przez prasowanie na gorąco pokrytych natryskowo klejem wiórów otrzymanych przez skrawanie litego drewna.

Główne operacje technologiczne procesu ich produkcji to:
•  skrawanie wiórów,
•  suszenie wiórów,
•   sortowanie wiórów,
•  przygotowanie kleju,
•   zaklejanie (natryskiwanie klejem) wiórów,
•  formowanie kobierca (jednolitej warstwy zaklejonych wiórów),
•  wstępne prasowanie kobierca na zimno,
•  prasowanie na gorąco,
•   chłodzenie płyt,
•   obrzynanie płyt,
•   klimatyzacja płyt,
•   szlifowanie (egalizacja, kalibrowanie) płyt,
•  formatyzowanie płyt.


OSB są odmianą płyt wiórowych wytwarzaną z wiórów o dużej smukłości (wióry wstęgowe). Wióry są orientowane, tzn. układane w płycie długością w jednym kierunku. Dzięki temu, w tym właśnie kierunku płyty osiągają szczególnie dużą wytrzymałość na zginanie, przekraczającą dwu-, trzykrotnie wytrzymałość zwykłych płyt wiórowych. Płyty OSB są materiałem zastępującym w budowlanych konstrukcjach nośnych znacznie droższą sklejkę. Wytwarzane są zwykle jako wodoodporne przy użyciu klejów fenolowo-formaldehydowych lub izocyjanianowych. Występują w odmianach jedno- lub trójwarstwowych. W tym drugim przypadku wióry warstwy wewnętrznej są zorientowane prostopadle do wiórów warstw zewnętrznych.

Do tworzyw warstwowych zaliczane są wyroby klejone z forniru (duże lub małe arkusze, paski, skrawki itp.), a także płyty lub elementy belkowe wykonane ze sklejki, materiałów sklejkopodobnych, tarcicy o różnych wymiarach lub kombinacji tych i ewentualnie jeszcze innych materiałów. Głównymi „przedstawicielami" tworzyw warstwowych są: sklejki i kształtki sklejkowe, płyty stolarskie, płyty komórkowe, lignofol, LVL (drewno warstwowe).

Sklejka jest płytą warstwową wykonaną z arkuszy forniru, spełniającą następujące założenia:
•   nieparzysta liczba warstw forniru (co najmniej 3),
•   wzajemnie prostopadły układ włókien w sąsiednich arkuszach forniru,
•  symetryczny układ względem arkusza środkowego.

Zasada symetryczności układu arkuszy w sklejce oznacza, że warstwy równo oddalone od środka sklejki powinny:
- być wykonane z drewna tego samego gatunku;
- mieć taką samą grubość;
- mieć taki sam kierunek przebiegu włókien;
- być zwrócone do środka tą samą stroną (obydwa „lewą" lub „prawą"); strona prawa (odrdzeniowa) jest lepsza - gładsza, strona lewa (dordzeniowa) jest gorsza - ma większą chropowatość, ponieważ występują na niej większe nierówności i pęknięcia powstałe na skutek naprężeń rozciągających będących następstwem wyginania forniru podczas skrawania; na stronie prawej są „wklęśnięcia" po wyrwanych włóknach, na lewej – włókna stanowiące wypukłości; różnice te są tym bardziej zauważalne, im grubszy jest arkusz forniru i można to wyczuć opuszkami palców.

Zachowanie powyższych zasad zmniejsza możliwość wichrowacenia się sklejek, które jest większe w przypadku sklejek cieńszych. Należy zwrócić na to szczególną uwagę w trakcie wykonywania sklejek w ramach ćwiczeń. Przy formowaniu wsadów do prasowania arkusze grubsze umieszcza się w środku, natomiast cieńsze na zewnątrz (obłogi). Arkusz środkowy jest często grubszy od pozostałych lub sklejony z dwóch arkuszy o wzajemnie równoległym przebiegu włókien -traktowanych jako jedna warstwa. Wszystkie forniry w zestawie powinny mieć taką samą wilgotność.

W zależności od użytego kleju uzyskuje się sklejki:
• suchotrwałe — do użytku wewnętrznego, zachowujące swe właściwości przy temperaturze powietrza nie niższej niż 0°C i wilgotności względnej powietrza do 75% (stosuje się kleje mocznikowo-formaldehydowe),
• wodoodporne - do użytku zewnętrznego, zachowujące swe właściwości w styczności z wodą, powietrzem o dowolnej wilgotności i w^ zmiennych warunkach atmosferycznych (stosuje się kleje fenolowo-formaldehydowe).

Do niezbędnych składników kleju mocznikowego, używanego do produkcji sklejek, należą:
• wypełniacz - dodawany w celu zwiększenia lepkości kleju, poprawienia właściwości sprężystych oraz zmniejszenia kurczliwości spoiny w procesie utwardzania, potanienia kleju (najpowszechniej stosowana jest mąka skrobiowa, np. żytnia, pszenna),
• utwardzacz - dodawany w celu obniżenia pH kleju, aby mogło nastąpić szybkie utwardzenie spoiny klejowej,
• woda - niezbędna do przyrządzenia roztworu utwardzacza, pozwalająca na uzyskanie kleju o odpowiedniej lepkości.

Do klejów fenolowo-formaldehydowych stosowanych na gorąco nie dodaje się ani utwardzacza, ani wody, a jedynie wypełniacze.

Podstawowymi etapami produkcji sklejek są następujące operacje technologiczne:
• składowanie i manipulacja surowca,
• obróbka hydrotermiczna,
• korowanie,
• skrawanie forniru,
• suszenie i klimatyzacja forniru,
• podział forniru na formatki, spajanie oraz naprawa arkuszy forniru,
• nanoszenie kleju i formowanie wsadów,
• prasowanie (wstępne i zasadnicze),
• studzenie,
• obróbka wykończeniowa (obrzynanie, szlifowanie),
• kontrola jakości, sortowanie i magazynowanie.

W ramach ćwiczenia wykonywane będą czynności związane z operacjami nanoszenia kleju i formowania wsadu oraz prasowania sklejki. Szczególną uwagę należy zwrócić na formowanie wsadu oraz dobór parametrów opisujących operację prasowania.

Płyty pilśniowe to tworzywa drzewne wykonane z włókien lignocelulozowych. Płyty te wytwarzane są metodą mokrą lub suchą. Metoda mokra produkcji płyt oznacza, że nośnikiem włókien drzewnych w procesie jest woda, a metoda sucha - że nośnikiem tym jest powietrze. W Polsce metodą mokrą produkowane są płyty pilśniowe twarde (p > 800 kg/m3) i płyty pilśniowe porowate (p < 350 kg/m3). Metodą suchą produkowane są płyty o średniej gęstości (p < 650 kg/m3), zwane potocznie MDF (od nazwy angielskiej „medium density fibreboards").

Płyty pilśniowe produkowane są z surowca drzewnego lub roślin jedno- rocznych rozdrobnionych do postaci pojedynczych włókien lub pęczków włókien, tj. masy włóknistej.

Metodą mokrą płyty mogą być produkowane bez dodawania środków wiążących i dlatego są uważane za najbardziej przyjazne środowisku spośród tworzyw drzewnych. Łączenie włókien odbywa się przez ich „uplastycznianie", wytwarzanie wiązań fizykochemicznych między nimi i przez wykorzystanie zdolności „sklejających ligninę". Uplastycznianiu włókien i wytwarzaniu między nimi wiązań sprzyja środowisko wodne w procesie oraz podwyższona temperatura.

Produkcja płyt metodą suchą wymaga stosowania środków wiążących włókna. Są nimi na ogół żywice syntetyczne: aminowe, fenolowe i izocyjanianowe. Płyty przeznaczone do zastosowań wewnętrznych powstają przy użyciu żywic mocznikowo- lub mocznikowo-melaminowo-formaldehydowych, które dodawane są w ilości 8-12% w stosunku do masy zupełnie suchych włókien. Płyty przeznaczone do zastosowań zewnętrznych produkowane są przy użyciu żywic fenolowo-formaldehydowych lub rzadziej - izocyjanianowych.

Ćwiczenia polegają na wykonaniu płyt pilśniowych twardych, porowatych i średniej gęstości oraz zbadaniu ich właściwości. Podobnie jak w przypadku płyt wiórowych, nie wszystkie operacje procesu technologicznego można wykonać w laboratorium. Głównie chodzi tu o pozyskanie masy włóknistej. Z uwagi na brak urządzeń i pary technologicznej otrzymuje sieją w warunkach przemysłowych. W laboratorium przeprowadza się niezbędne badania masy, takie jak: wilgotność, stopień zmielenia, frakcjonowanie, pomiar długości włókien. Badania te dokładnie zostały opisane w skrypcie „Ćwiczenia laboratoryjne z technologii tworzyw drzewnych" (1998).

Wytwarzanie płyt pilśniowych metodą mokrą
Podstawowymi etapami produkcji płyt pilśniowych metodą mokrą są następujące operacje technologiczne:
• składowanie surowca,
• rozdrabnianie surowca drzewnego do postaci zrębków, a surowców jednorocznych na kawałki długości 2-3 cm,
• przygotowanie rozdrobnionych surowców do rozwłókniania (sortowanie, mycie),
• rozwłóknianie termomechaniczne (defibracja),
• domielanie masy włóknistej (rafinacja),
•przygotowanie zawiesiny włókien w wodzie o odpowiednim stężeniu,
• formowanie wstęgi włóknistej,
• zaklejanie wzmacniające i hydrofobowe,
• prasowanie płyt twardych lub suszenie płyt porowatych,
• hartowanie płyt twardych (Jeżeli nie były dodawane środki wzmacniające),
• nawilżanie płyt twardych,
• formatyzowanie.

W tym miejscu wyjaśnienia wymaga operacja „zaklejania wzmacniającego" włókien. Wcześniej podano, że płyty pilśniowe wytwarzane metodą mokrą nie mogą zawierać środków wiążących i jest to zgodne z prawdą. Jednak w celu nadania płytom ostatecznych właściwości poddaje się je obróbce termicznej (operacji hartowania) w temperaturze 155-160°C w ciągu 3-3,5 h. W ostatnich latach do masy włóknistej dodaje się niewielką ilość żywicy fenolowo-formaldehydowej (0,8-1,0% w stosunku do z.s. masy włókien) w celu polepszenia właściwości wytrzymałościowych płyt, ale jednocześnie eliminuje się operację hartowania. Żywicę fenolowo-formaldehydową rozprowadzać można na masę włóknistą przed jej rozcieńczeniem wodą obiegową lub dodawać do zawiesiny włókien w wodzie, ale wówczas trzeba ją na włóknach wytrącić za pomocą roztworu siarczanu glinu.

Prasowane płyty z wiórów drzewnych mogą być wytwarzane z dodatkiem rozdrobnionych polimerów termoplastycznych, które pełnią rolę topliwego spoiwa. Przy wytwarzaniu takich płyt mogą być zastosowane termoplasty topniejące w temperaturze poniżej 200°C, tzn.: polietylen (PE), polistyren (PS), polistyren spieniony (styropian), polipropylen (PP), akrylo-butylo-styren (ABS). Optymalny udział termoplastów w płytach wynosi 40-60%. Płyty wiórowe z termoplastami charakteryzują się nieco gorszymi właściwościami mechanicznymi i znacznie większą odpornością na działanie wody w porównaniu ze zwykłymi płytami wiórowymi.

Data dodania produktu: 05 sierpie 2009.
 

Klienci, którzy wybrali ten produkt, kupili również:

meblarstwo w polsce kondycja podstawy sukcesu perspektywy
meblarstwo w polsce kondycja podstawy sukcesu perspektywy