Плитные слоистые материалы из шпона специального назначения

Поиск путей и новых технологических решений создания композиционных материалов разного назначения, в которых в качестве основного элемента используется древесина, с расширением области ее применения становится все актуальнее. Наиболее перспективным направлением решения этой задачи является разработка плитных слоистых материалов (ПСМ) на основе древесины.

В подобных материалах один или несколько внутренних слоев шпона заменены другими материалами, что позволяет разнообразить свойства ПСМ [6].

На кафедре механической обработки древесины и производственной безопасности ФГБОУ ВО «Уральский государственный лесотехнический университет» разработана конструкция плитного слоистого материала на основе шпона специального назначения. Этот защитный материал планируется использовать в строительстве и отделке помещений с повышенным радиационным фоном (воздействием) — для стен, потолков, полов, дверных полотен, защитных экранов, ширм, жалюзи и т. п.

Конструкция материала подобна конструкции фанеры марки ФК [4]: слои лущеного березового шпона толщиной 1,5±0,1 мм чередуются со слоями армирующего (защитного) слоя толщиной 0,3±0,02 мм. В качестве армирующего (защитного) слоя и одновременно связующего служит фольга, изготовленная из легкоплавкого сплава Вуда (рис. 1) [2]. В отличие от применяемых в настоящее время защитных материалов-аналогов (баритовой штукатурки, просвинцованной резины, бетона, материалов с использованием свинца, железа и др.) [1; 3; 5] разработанный в УГЛТУ материал является конструкционным, что позволяет довольно просто и быстро создавать интерьеры с высокими дизайнерскими характеристиками в специализированных помещениях.

Технологический процесс изготовления рентгенозащитных жалюзи из плитного слоистого материала специального назначения включает следующие операции [6]: снятие такелажа со шпона, фольги; сортировку шпона; раскрой шпона, фольги, декоративной пленки; ребросклеивание шпона; сборку пакета; прессование плитного слоистого материала специального назначения с плавным снижением температуры; технологическую выдержку; обрезку материала по формату; сортировку материала; раскрой материала на заготовки; облицовывание заготовок декоративной пленкой; сверление отверстий в деталях изделия; технический контроль качества; комплектацию изделия стандартными металлоконструкциями; маркировку и упаковку готовой продукции.

Для создания конструкции плитного слоистого материала специального назначения был определен и использован следующий режим склеивания: давление плит пресса 1,5±0,1 МПа (прессование осуществляется с применением дистанционных планок), температура плит пресса 100±5°С, продолжительность выдержки плиты под давлением — 6 мин, продолжительность охлаждения пакета в прессе под давлением — 15±1 мин, время технологической выдержки на подстопном месте — не менее 24 часов.

По данным испытаний, проведенных в лаборатории университета, были получены показатели основных физико-механических и защитных свойств разработанного материала (рис. 3) и проведен сравнительный анализ свойств этого ПСМ и фанеры марки ФК (табл.).

Разработанный в УГЛТУ материал характеризуется высокими конструкционно-эксплуатационными свойствами, долговечен, легко обрабатывается дереворежущим инструментом, безопасен в эксплуатации. Поверхность материала по желанию заказчика можно облагородить как лакокрасочными материалами, так и современными декоративными пленками. Стоимость 1 м² материала — около 15 тыс. рублей.

Юрий Ветошкин, Ирина Яцун, Максим Газеев, Олег Чернышев,
Уральский государственный лесотехнический университет