Облицовка профилированных изделий. Часть 1
Облицовка профилированных изделий. Часть 2
Развитие технологий мебельного производства и появление на рынке новых облицовочных материалов позволяют все в большей мере удовлетворять растущие потребности покупателей. Отделка погонажных изделий под ценные породы древесины, камень или металлы становится обычным делом. Сегодня профиль с отделкой может быть изготовлен как из древесины дешевых пород, так и из композитных материалов, ПВХ и алюминия, что делает его значительно долговечнее и дешевле аналогов, выполненных из ценных пород древесины или других дорогих материалов, причем без видимых внешних отличий. Добиться этого эффекта позволяет технология окутывания.
Материал основы - древесина хвойных пород, MDF, ПВХ, алюминий.
Материалы отделки - шпон ценных пород, бумага разных типов, пленка ПВХ, полипропиленовая пленка.
Немного теории
Применение декорирования открывает новые горизонты для полета фантазии архитекторов, дизайнеров или самих клиентов. Поэтому многие крупные компании, занимающиеся производством погонажных изделий, стеновых панелей, окон и дверей, рано или поздно сталкиваются с необходимостью организации собственного участка окутывания профиля.
Существует два названия этого процесса: ламинирование (от английского глагола to laminate) и каширование (от немецкого глагола kaschieren). Оба термина подразумевают процесс окутывания погонажа отделочным материалом. Однако в РФ в среде профессионалов чаще используют такую терминологию: фанерование - облицовка профильных изделий шпоном ценных пород; каширование - облицовка бумагой; ламинирование (ламинация) - облицовка ПВХ или ПП (полипропиленовыми) пленками.
В процессе окутывания нет ничего сложного, главное - строго придерживаться технологии и не экономить на материалах и оборудовании.
Применяемые материалы
Шпон
Для отделки погонажных изделий натуральными материалами используется два вида шпона: шпон строганый из ценных пород и шпон «файн-лайн», при производстве которого используется древесина с низкой плотностью (как правило, африканского происхождения - wawa, seiba) на тканой подложке, обычно на флисе.
Для оптимизации производства в практике мебельных предприятий, как правило, используется так называемый «погонажный» шпон, длина полотна, полосы которого превышает 2,8 м и доходит до 3,2 м (длина полотна, полосы «дверного» шпона колеблется от 2,1 до 2,5 м). В зависимости от размеров изделия используется материал шириной 8-12 см. Так как ширина натурального шпона неодинакова по всей длине кноли (32 листа), ее обрубают при помощи гильотины, добиваясь одинакового размера, который определяется производственной необходимостью. Толщина натурального шпона должна составлять 0,5-0,6 мм. Если исходный материал будет тоньше, то велика вероятность «пробития» его клеевым составом во время производственного процесса. В том случае, если толщина исходного материала будет превышать 0,6 мм, на поверхности изделия могут появиться трещины, устранение которых резко увеличит себестоимость производственного процесса. Влажность натурального шпона при облицовывании погонажных изделий должна составлять 8-10% (при более низкой влажности резко возрастает риск появления трещин в местах изгиба заготовки, особенно это касается крупноволокнистых пород деревьев, таких как дуб, ясень). Все вышеперечисленные требования к натуральному шпону могут меняться в зависимости от условий конкретного предприятия: оборудования, клеевых материалов, температурных условий, влажности воздуха и культуры производства.
Шпон строганый ценных пород. Основные породы: анегри, сапели, макоре, дуб, бук, орех, ясень. Основные поставщики на российском рынке: «Буманс», «Вудсток», «Кинг Вуд», «АЛФ-интернешнл».
Шпон «файн-лайн». Основные цвета материала: орех, венге, дуб, зебрано, вишня. Основные поставщики на российском рынке: «Буманс», «Вудсток», «АЛФ-интернешнл».
Бумага для каширования и ламинации
Виды декоративных бумаг, применяемых для облицовки, подразделяются на две крупные группы: бумаги, не требующие пропитки, и бумаги, подлежащие пропитке.
Особенностью бумаг первой группы является то, что при изготовлении они пропитываются композицией акрилатно-конденсатных смол. Содержание смол в бумагах составляет 25-35%. В связи с тем, что пропитка выполняется до печати декора, бумаги, производимые таким образом, за рубежом называются преимпрегнатами (pre-impregnate) - заранее пропитанными. Плотность таких бумаг составляет 45-120 г/м2.
Чем ниже плотность используемых при облицовке бумаг, тем выше требования к качеству поверхности подложки, степени ее шероховатости. Любое отклонение от жестких технологических рамок при использовании тонких бумаг ведет к появлению заметных неровностей и шагрени на лицевых поверхностях готовых изделий.
Такие покрытия применяются в основном для изготовления профильного погонажа любой сложности и для облицовывания древесноволокнистых (ДВП) и MDF плит, причем ДВП должны использоваться только шлифованные.
Бумаги второй группы (подлежащие пропитке) доминируют на рынке по объему производства и применения. Эта группа материалов универсальна по отношению к подложке, позволяет производить облицовку более низкокачественных материалов, может быть разной толщины, жесткости, эластичности, пропитывается различными смолами (карбамидными, меламиновыми, полиэфирными). Широта их ассортимента позволяет в большей степени учитывать особенности технологий облицовывания и эксплуатационные требования, предъявляемые к готовым поверхностям. В основном эта группа бумаг используется при кашировании и ламинации плитных материалов. Лишь небольшая часть из них может быть использована при изготовлении погонажных изделий. Это так называемые бумаги с финиш-эффектом. Изготовлены пленки на основе бумаг (фоновых, т. е. цветных в массе, или с декоративным рисунком), пропитанных аминоформальдегидными смолами. На поверхность пленок нанесено защитно-декоративное лаковое покрытие. За счет введения в пропиточный состав большого количества акриловой дисперсии у этих бумаг высокая эластичность, что позволяет изготавливать профили со сложным рельефом (радиус изгиба - до 1 мм). Поставляются в рулонах.
Бумаги с финиш-эффектом в зависимости от вида лакового покрытия подразделяются на:
- бумаги со сплошным лаковым покрытием, поверхность которого гладкая, с разной степенью блеска;
- бумаги с лаковым покрытием и механическим тиснением поверхности (шагрень или рисунок, имитирующий отверстия пор в древесине). Механическое тиснение пор выполнятся при помощи каландра;
- бумаги с лаковым покрытием, на поверхность которого специальными красками наносится рисунок, имитирующий отверстия пор в древесине. При нанесении на пропитанные и высушенные пленки специального водоразбавляемого лака кислотного отверждения в местах с таким рисунком происходит разбегание лака (т. е. лак не смачивает поверхность), тем самым создается эффект текстуры реальной древесины.
Основной минус всех бумаг для облицовки - они не подходят для отделки изделий, используемых во влажной среде, в том числе в ванных комнатах и кухнях.
Наносятся на подложку в основном рулонным способом на кашировальных вальцовых машинах при помощи ПВА и КФ клеев или на ламинационном оборудовании при помощи ЭВА расплавов, при повышенных требованиях к термоустойчивости готовых изделий, используются АПАО (полиальфаолефины).
Основные производители преимпрегнатов в Европе: «Фляйгер», «Шаттдекор», «Интерпринт».
Пленки для ламинирования
Одним из распространенных материалов для облицовки профильных изделий является пленка ПВХ. Она имеет двухслойное покрытие, нижняя часть которого - полутвердая пленка, окрашенная свето- и атмосфероустойчивой краской, а верхняя часть - акриловая пленка, соответствующая требованиям европейского норматива RAL, регулирующего стойкость материалов к внешнему влиянию.
Как правило, толщина пленок составляет 0,12-0,25 мм. Толщина акрилатного слоя - более 50 мк. Выдерживают долгое термическое воздействие температуры до 65°С. Зачастую эти пленки имеют фактуру и тиснение под различные натуральные материалы.
Чаще всего пленки ПВХ используются при облицовке профилей из MDF, ПВХ, алюминия, дерева при помощи специального ламинационного оборудования.
При выборе пленки в первую очередь рекомендуется пленка с более грубой фактурой. Пленки темных цветов не в полной мере покрывают возможные дефекты гладкой поверхности профиля (каверны, включения, разнотолщинность, наплывы и т. д.). Также следует обратить внимание на то, что темный цвет лучше поглощает тепло и, соответственно, материал подложки должен обладать повышенной термостойкостью.
Стандартная ширина ПВХ пленок 660-1320 мм. Стандартная длина - около 500 пог. м. Для отделки профилей машинным способом используются рулоны пленки диаметром не более 500 мм, но в последнее время появились машины, в которых для ламинирования можно использовать пленку с диаметром рулона 600 мм.
Технология облицовки профилированных изделий пленками на кашировальных машинах с использованием жидких ЭВА-сополимеров распространения не получила из-за сложности применения этого материала.
Полипропиленовая пленка - это один из самых тонких (от 0,2 мм) материалов для облицовки изделий из древесины, при температурной обработке он минимально подвержен деформации, что создает определенную сложность при облицовке изделий с малыми радиусами. В основном используется для облицовки изделий из древесины, имитирующих пластиковые. Детали, облицованные такой пленкой, можно использовать во влажных помещениях. Из-за высокой степени жесткости этого вида пленок склейка возможна только с применением полиолефинов и полиуретанов, у других клеевых материалов нет адгезии к полипропилену. Также для предварительного нагрева непосредственно пленки требуется установка дополнительных нагревательных элементов на линии окутывания. Основные отличия от пленок ПВХ: абсолютная водонепроницаемость в течение как минимум 48 ч, стойкость к воздействию пара, устойчивость к трещинообразованию, пожелтению и растягиванию.
Основные производители пропитанных бумаг: «Шаттдекор», «Импресс», «Интерпринт».
Основные производители пленок ПВХ в мире: Renolit, Klekner Pentoplast, Sky Horschuch (Германия), а также Huadong (Китай), Dong Sang (Корея), Fine Vinyl (Корея).
Наиболее распространены на российском рынке пленки следующих производителей: AET Films и CDM Décor (обе компании - США), Renolit (Германия), ДПО КП «Пластик» (Россия).
Праймеры
ПВХ профили - это непластифицированные изделия. Для получения гладких и геометрически точных профилей при эсктрузии применяются разные технологические добавки, в том числе антиадгезионные, которые по завершении процесса производства присутствуют в качестве налета на поверхности профиля, по этой причине возникает необходимость дополнительной обработки (подготовки) профиля перед облицовкой. Производится очистка поверхности профиля и покрытие праймером, не только очищающим ее от технологических добавок, но и повышающим поверхностное натяжение, за счет чего поверхность профиля становится более приемлемой к склеиванию.
Поверхностное напряжение материала основы без предварительной обработки праймером до 35 мН/м. Поверхностное напряжение после предварительной обработки > 45 мН/м.
Сам праймер представляет из себя смесь полиэфирного клея, используемого при ламинировании профиля, и растворителя (метиленхлорида) в соотношении 1:10.
Праймер на поверхность профиля необходимо наносить равномерно, тонким слоем, но в таком количестве, чтобы после нанесения поверхность была хорошо смоченной (мокрой).
Нанесение праймера и активизация нагревом содержащихся в нем связующих (выпаривание метиленхлорида) крайне важны для прочности последующего клеевого соединения и его устойчивости к старению.
Праймер обычно наносят на поверхность профилей с помощью войлока, закрепленного в самом начале линии облицовки. При этом форма войлока должна повторять форму профиля, для лучшего прилегания к поверхности и максимального её смачивания. Попытки наносить праймер методом распыления оказались неэффективными.
При нанесении праймера войлоком на поверхности профильного изделия образуется заметная влажная глянцевая пленка, которая быстро сохнет под воздействием нагрева. Достоинство этого метода в том, что праймер при механическом трении войлока о поверхность профиля легко смешивается с материалом субстрата (профиля).
С помощью источников тепла (ими могут служить лампы нагрева или тепловые фены) праймер высушивается, а профиль прогревается при ламинировании до температуры 35-45 °С.
При распылении пленка праймера ложится на поверхность профиля, и смешивания праймера с материалом профиля не происходит.
Клеи
Для фанерования и каширования могут использоваться различные клеевые материалы, выбор которых зависит от используемого оборудования: при мелкосерийном производстве облицовка профильных изделий выполняется на вакуумных и мембранно-вакуумных прессах как с дополнительным подогревом, так и без него. В этих случаях используются клеи ПВА с разной (в зависимости от необходимых свойств готовой продукции) степенью влагостойкости,и карбамидно-формальдегидные (КФ) смолы. При использовании более производительного, чем упомянутые выше прессы, оборудования - линий окутывания - используются ЭВА-расплавы и АПАО (полиальфаолефины).
При ламинировании на линиях окутывания используются два типа клеев: жидкий (по агрегатному состоянию) клей на основе полиэфирных смол с содержанием метиленхлорида и свободный от растворителей клей-расплав на основе полиуретана, который в последние три-четыре года приобретает все большее распространение и активно завоевывает рынок.
ЭВА-сополимер - жидкий однокомпонентный клей, который используется очень редко, исключительно для приклеивания пленок ПВХ на профили из MDF.
ПВА клеи
Эти составы применяются для склеивания смачиваемых подложек - массива древесины и MDF и смачиваемых облицовочных материалов - бумаги и шпона. Один из минусов этих клеев - термоплавкость, также при пробитии шпона они оставляют пятна на поверхности готовых изделий, которые крайне сложно удалить при последующей отделке. Невозможно использовать ПВА клеи на высокоскоростных линиях в связи с довольно большим периодом их полимеризации. Плюсы - простота клеенанесения, широкое распространение, низкая стоимость. Минус - не применяются при облицовке пленками. Нанесение вальцовое.
Основные европейские производители ПВА: Jowat, Kiilto, Klebchemie, «Меритин», «Фоллманн», Henkel. В России производятся многими химическими предприятиями - в Новгороде, Дзержинске, Москве, Рязани и пр.
Карбамидо-формальдегидные смолы (КФ смолы)
Применяются в основном для изготовления тех же типов изделий, что и на ПВА. Отличие - высокая термо- и влагостойкость клеевых швов готовых изделий. КФ смола не оставляет пятен на поверхности готовых изделий, возможна последующая (за склейкой) высокотемпературная отделка готовых изделий. Основные недостатки - высокая трудоемкость работы с этой группой клеев и относительно длительный период отверждения.
Клеи этой группы производятся многочисленными химическими предприятиями в России: Дзержинске, Великом Новгороде, Кинешме, Ступино, Балабаново и других городах. Из Европы почти не поставляются.
ЭВА-расплавы
Группа термореактивных клеев, которые (при температуре 20°C) представляют собой небольшие твердые гранулы.
Используются на линиях окутывания при скорости до 60 м/мин. и рабочей температуре клеенанесения от 140 до 230°C, что зависит от условий применения или от рецептуры производителя, а также от типа клея: бывают наполненный (с плотностью выше 1 гр/см3) и ненаполненный (с плотностью ниже 1). При разогреве в специальных плавильнях до указанных температур клей становится жидким и может быть использован для нанесения. Наносят клей как на подложку, так и на облицовочный материал при помощи вальцов или через дюзы (щелевое нанесение). После остывания клей снова затвердевает и надежно соединяет подложку и облицовочный материал.
При работе с тонкими материалами, например бумагой, применяются ненаполненные ЭВА-расплавы с плотностью ниже 1 г/см3, с которыми можно работать при низком расходе клея. При работе с рыхлыми материалами, такими как шпон или сильно впитывающая клей подложка из MDF, используют наполненные ЭВА-расплавы с плотностью до 1,35 г/см3. Минус этой группы клеев - низкая температура размягчения, обычно от 60 до 80°C, из-за чего готовые изделия обладают крайне низкой термостойкостью. Также ЭВА-расплавы не применяются при облицовке профилей пленками ПВХ, поскольку такие пленки расплавляются при рабочей температуре этого типа клея. Не используются ЭВА-расплавы и при облицовке полипропиленовыми пленками, поскольку у этих клеев нет адгезии к данному материалу. Обычно ЭВА-расплавы применяются на скоростных линиях при облицовке погонажа из MDF и массива древесины бумагой и шпоном.
ЭВА-расплавы, наиболее распространенные бренды: «Йоват», «Клейберит», «Меритин», «Фоллманн», «Форбо», «Хенкель», «Эргомельт».
АПАО-расплавы (аморфные полиальфаолефины)
В тех случаях, когда требуется обеспечить повышенную термо- и влагостойкость готового изделия, или выполняется облицовка погонажа толстыми (более 0,4 мм) бумагами или ПП и ПВХ пленками, или предполагается последующая высокотемпературная обработка погонажа, применяются полиолефины.
Обычно их плотность ниже 1 г/см3, расход чуть ниже, чем у ЭВА-расплавов, они обладают хорошей адгезией к различным материалам. Рабочая температура - от 140 до 200°C, однако вязкость одного и того же клеевого материала может сильно меняться в рамках рабочего диапазона температуры, что позволяет использовать один и тот же клей при работе с совершенно разными материалами как подложки, так и облицовки. Основное достоинство клеев этой группы - возможность их использования на линиях окутывания, предназначенных для работы с ЭВА-расплавами, с получением продукции с гораздо более высокими эксплуатационными характеристиками.
Основные производители АПАО-расплавов в Европе: DuraPro, Forbo, Henkel, Klebchemie, Jowat.
ПУР-расплавы (реактивные полиуретановые клеи-расплавы)
Плюсом этих клеевых материалов является довольно низкая температура применения - от 100 до 140 °С в зависимости от типа клея, что позволяет использовать на производстве тонкие пленки ПВХ. Главная особенность применения ПУР-клеев - необходимость дополнительного дорогостоящего оборудования. Клей разогревается в специальной емкости - клеянке, и насосом, по шлангу, поддерживающему рабочую температуру, подается к системе клеенанесения, которая также подогревается до рекомендуемых производителем клея температур.
ПУР-расплавы можно наносить на склеиваемые поверхности, используя вальцы, дюзы, ракели.
Эти клеи после расплавления твердеют по мере охлаждения, и химические вещества, содержащиеся в них, вступают в реакцию с влагой из воздуха, которая попадает в клеевой слой, нанесенный на облицовочный материал в процессе окутывания.
Полиуретановый клей-расплав не содержит растворитель и имеет 100% сухой остаток. После остывания клея происходит реакция образования полимерной сетки, в результате чего достигается значительное улучшение свойств клеевого соединения - обеспечиваются высокая влаго- и термостойкость, а также стойкость к воздействию химикатов.
За счет особых свойств полиуретановых клеев возможно добиться на окутывающем оборудовании минимального расхода клея. Этот тип клея обладает адгезией ко всем известным видам облицовочных материалов и подложки и высокой термостойкостью - от +40 до +150°С (в зависимости от материала, из которого изготовлен профиль).
Основные производители ПУР-расплавов в Европе: DuraPro, Forbo, Henkel, Klebchemie.
Полиэфирные смолы
Kiilto. Промышленные клеи
Пленки ПВХ с профилем можно с успехом склеивать хорошо зарекомендовавшим себя в течение десятилетий жидким клеем на основе полиэфирных смол, в котором (в зависимости от типа клея) содержится 3-6% отвердителя, в том числе связующего вещества. Этот состав надо интенсивно перемешивать в течение рабочего цикла.
В состав жидкого клея входит линейная полиэфирная смола, растворитель - дихлорметан (он же - метиленхлорид). Он не горит и кипит при температуре 40°С.
Благодаря примеси изоцианатного отвердителя, после полимеризации клей становится устойчивым к химикатам и воздействию высокой температуры и влажности. Облицовка осуществляется холодным методом, то есть без дополнительного нагрева материалов в процессе окутывания. Клей наносится с помощью ракеля, валика или кисти. Оптимальная температура склеивания +20°С. Нельзя использовать клей при температуре ниже +15°С. Перед вступлением пленки в контакт с профилем большая часть растворителя выветривается, за счет чего и происходит практически мгновенное склеивание поверхностей профиля и облицовочного материала. Основной плюс использования этого клея - низкая себестоимость производства. Минус - для окутывания можно использовать только пленки ПВХ. Также существенным минусом использования данного типа клеев является выделение большого количества растворителя в процессе работы. То есть применение таких клеев на производстве требует установки качественных систем вентиляции рабочего пространства.
Наиболее распространенные в России торговые марки полиэфирных смол и праймеров: «Евроклей», «Форбо», «Хенкель», «Клейберит».
Михаил ТАРАСЕНКО,
pro-kleim.ucoz.ru
