На главную: Строительное дело
Вход
Строительное делоМастеровойДревесиноведениеОбработка древесиныМатериалы из листов шпона, фанера

ДревесиноведениеВ начало раздела

Обработка древесины, сушка и классификация древесины, свойства дерева)
НЕ понравилась
0
Понравилось

Материалы из листов шпона, фанера

Клееная фанера. Клееная фанера представляет собой слоистый материал, получаемый путем склеивания тонких листов древесины, называемых лущеным шпоном, под небольшим давлением, но без прессования. (По данным Е. Г. Кротова, клееную фанеру начали впервые изготовлять в России). Эти листы получаются на лущильных станках, где с предварительно распаренных вращающихся чураков снимается ножом тонкий слой древесины - шпон (процесс лущения напоминает раскатывание рулона бумаги). Лущеный шпон может быть изготовлен толщиной от 0, 1 до 10 мм; для производства клееной фанеры применяется тонкий шпон, главным образом толщиной от 0, 3 до 1, 5 мм. Наилучшей породой для производства лущеного шпона и фанеры является береза; кроме березы, применяются ольха, частично осина, а в последнее время-и хвойные породы (сосна).

Листы шпона в фанере располагают так, чтобы волокна в соседних слоях были перпендикулярны друг к другу, и склеивают казеиновым, альбуминовым и смоляным (бакелит), клеями. Во избежание сильного коробления фанера склеивается из нечетного числа слоев (3, 5, 7 и т. д. )

Клееная фанера делится по породе, толщине, числу слоев шпона и их расположению, (перекрестное или звездообразное); кроме того, различают фанеру равносложную, склеенную из листов шпона одинаковой толщины, и неравнослойную из листов шпона разной толщины (средние слои более толстые). Многослойная фанера (11 слоев и более) известна под названием фанерных плит.

Лущеный шпон и клееная фанера, предназначенная для ответственного применения с несением механических нагрузок, подвергаются физико-механическим испытаниям по ГОСТ 1143-41.

Влажность шпона и фанеры определяется весовым методом (ОСТ НКЛ 250); наименьший вес пробы 5 г; взвешивание ее производится с точностью 0, 01 г, а вычисление влажности - с точностью 0, 5 %. Кроме влажности, при приемке шпона производится испытание на растяжение вдоль волокон, а для фанеры - определение объемного веса, испытание на растяжение вдоль и поперек волокон рубашек и под углом 45° к ним, а также испытание на прочность склейки в сухом и влажном состоянии.

Испытание шпона на растяжение вдоль волокон производится на образцах в форме пластинки шириной 20 мм и длиной 200 мм, усиленных у концов наклейками (рис. 153).

 Форма и размеры (в мм) образца для испытаний шпона на растяжение вдоль волокон

Рис. 153. Форма и размеры (в мм) образца для испытаний шпона на растяжение вдоль волокон

Образцы изготовляются из оторванных от листа узких полос шпона. Перед испытанием измеряется толщина образца с точностью 0, 01 мм и ширина его с точностью 0, 1 мм в трех местах - посредине длины и у обоих концов, на расстоянии 60 мм от средины. Испытание производится на разрывной машине с подвижной головкой; зажимные губки должны захватывать всю поверхность наклеек. Нагружение производится равномерно до полного разрушения, со скоростью 2 000 кг/см2/мин. Предел прочности при растяжении подсчитывается по формуле:

Материалы из листов шпона, фанера

где: Рmax - максимальный груз в кг; F - площадь поперечного сечения образца в см2.

В табл. 85 приведены величины предела прочности при растяжении вдоль волокон при влажности 6-10% березового шпона разной толщины, полученные Институтом фанеры (И. А. Холопцев).

Таблица 85

Пределы прочности березового шпона при растяжении вдоль волокон

Толщина шпона в мм Предел прочности при растяжении вдоль волокон в кг/см3 Толщина шпона в мм Предел прочности при растяжении вдоль волокон в кг/см2
среднее предел колебания среднее предел колебания
0. 40 1280 370-2380 0, 95 1410 490-2560
0, 55 1355 270-2570 1, 15 1350 310-2360
0, 70 1390 350-3000 1, 50 1315 340-2470

Как видно, прочность шпона при растяжении вдоль волокон возрастает с увеличением толщины шпона до 1 мм, а для более толстого шпона - снижается.

Прочность при растяжении вдоль волокон шпона толщиной 1, 0-1, 15 мм из древесины разных пород приведена в табл. 86.

Таблица 86

Предел прочности шпона разных пород при растяжении вдоль волокон

Порода Предел прочности при растяжении вдоль волокон в кг/см2 Порода Предел прочности при растяжении вдоль волокон в кг/см2
Береза 1560 Сосна 720
Ольха 950 Лиственница 710

Как видим, наиболее высокую прочность обнаружил шпон из березы, чем и объясняются лучшие механические свойства клееной фанеры из березового шпона; прочность ольхового шпона в 1, 5 раза, а шпона из хвойных пород - в 2 раза меньше, чем березового; последнее несомненно стоит в связи с различиями в строении древесины хвойных и рассеяннопоровых лиственных пород (резкая разница между ранней и поздней зонами годовых слоев в хвойных породах и однородное строение годового слоя в рассеяннопоровых лиственных породах).

Определение объемного веса клееной фанеры стереометрическим способом производится на образцах квадратной формы; размеры образца 75 мм X 75 мм при толщине фанеры от 1 до 2 мм и 50 мм X 50 мм при толщине фанеры 2, 5 мм и выше.

Длина и ширина образца измеряются в двух местах (по краям) с точностью 0, 01 мм; из подученный величин для каждого измерения вычисляется среднее; объем образца подсчитывается с точностью 0. 01 см3; образец взвешивается с точностью 0, 01 г. Вычисление объёмного веса производится по формуле: .

Материалы из листов шпона, фанера

где: G - образец в г; V- объем его в см3.

Испытание на растяжение, как указано выше, производится в трех направлениях, соответственно чему вырезается и образец, форма и размеры которого показаны на рис. 154.

 Форма и размеры (в мм) образца для испытаний фанеры на растяжение

Рис. 154. Форма и размеры (в мм) образца для испытаний фанеры на растяжение

Измерение размеров поперечного сечения рабочей (средней но длине) части образца производится в трех местах: посредине длины и у мест перехода в закругление; ширина измеряется с точностью 0, 1 мм, толщина- 0, 01 мм, площадь сечения подсчитывается с точностью 0, 01 см2.

Испытание производится на разрывной машине с подвижной головкой; зажимные губки должны захватывать головки образца до половины закруглений в рабочей части. Нагружение производится равномерно до полного . разрушения со скоростью: при растяжении вдоль волокон рубашки - 2000 кг/см2/мин, прирастяжении поперек волокон - 1000 кг/см2/мин. и при растяжении под углом 45° - 500 кг/см2/мин. Предел прочности при растяжении подсчитывается по формуле:

Материалы из листов шпона, фанера

где: Рmax - максимальная нагрузка в кг; F - площадь поперечного сечения образца в см2.

Определение прочности склеивания производится путем испытания на скалывание по склейке в сухом и мокром состоянии. Образцы Для этой цели изготовляются в форме пластинок длиной 130 мм и шириной 25 мм с прорезями в средней части; для трехслойной и пятислойной фанеры эти образцы показаны на рис. 155.

Длина площади скалывания зависит от числа слоев и толщины фанеры и колеблется от 10 до 20 мм (для трехслойной фанеры толщиной 3 мм и выше l = 20 мм). В образцах измеряются длина и ширина площади скалывания с точностью до 0, 1 мм; длина измеряется с двух сторон образца, а толщина в двух местах (против запилов). Из полученных величин для каждого размера вычисляется среднее. Испытание производится на разрывной машине с подвижной головкой. Зажимные губки машины должны захватывать образец в 5 мм от запилов. Нагружение производится равномерно со скоростью 100 кг/см2/мин. Предел прочности подсчитываете с точностью 1 кг/см2 по формуле:

Материалы из листов шпона, фанера

где: Pmax - максимальная нагрузка в кг; l - длина скалываемой поверхности в см; b - ширина образца в см; n - число слоев шпона.

Для испытаний на скалывание по склейке в мокром состоянии применяют такие же образцы, что и описанные выше; после измерения их увлажняют кипячением в воде в течение 1 часа; через 10 мин. после окончания кипячения образцы, без подсушивания и обтирания их. испытывают по той же методике, что и образцы на скалывание в сухом состоянии.

 Форма и размеры (в мм) образца для испытаний фанеры на прочность склеивания

Рис. 155. Форма и размеры (в мм) образца для испытаний фанеры на прочность склеивания

Необходимо отметить условность получаемых цифр, которые фактически не характеризуют прочность склеивания. При испытании образец выгибается, вследствие чего явление скалывания осложняется явлением отрыва одного слоя шпона от другого. Этот отрыв сильно снижает величину разрушающей нагрузки, а следовательно, и предела прочности.

Для обнаружения дефектов в клеевом слое и внутренних слоях шпона- трехслойную фанеру толщиной до 3 мм просвечивают на установке, состоящей из светонепроницаемой камеры с рефлектором и сильным источником света, равномерно освещающим фанеру по всей длине листа. Выявленные в клеевом слое дефекты обводят на рубашке карандашом и в этих местах вырезают образцы для испытаний на скалывание по склейке.

Перекрестное расположение слоев шпона в клееной фанере преследует цель уменьшения неоднородности свойств вдоль и поперек волокон. Прежде всего в фанере почти исчезает резкая разница в усушке и разбухании по разным направлениям. Так, трехслойная фанера толщиной б мм (средний слой 3, 2 мм, рубашки по 1, 5 мм) при увеличении влажности с 11 до 30% разбухает вдоль волокон на 0, 14%, а поперек волокон - на 0, 11%; для натуральной древесины соответствующие величины будут 0, 15 и 3, 4%. С увеличением числа слоев однородность фанеры возрастает (до известного предела), что видно из приведенных в табл. 87 данных о физико-механических свойствах березовой фанеры.

Цифры этой таблицы показывают, что если в трехслойной фанере прочность при растяжении вдоль волокон рубашек больше, чем поперек волокон, в среднем на 65-70%, то в девятислойной фанере это различие составляет лишь 15%. Наибольшие прочность при растяжении и модуль упругости оказываются при действии сил вдоль волокон рубашек, а наименьшие- под углом 45°. Водостойкость фанеры на смоляном клее, называемой бакелитовой, в 2 раза выше, чем на альбуминовом клее, в чем убеждает сопоставление величин прочности при скалывании по склейке в мокром состоянии.

Клееная фанера имеет весьма широкое и разнообразное применение, о чем уже подробно говорилось.

Кроме обычной клееной фанеры, в настоящее время изготовляют много других ее видов, объединяемых в группу специальной фанеры, из которых можно назвать облицованную фанеру, обувную, кровельную и гофрированную.

Облицованная фанера (ранее неудачно называвшаяся венированной) представляет собой обычную клееную фанеру, покрытую с одной или обеих сторон строганым шпоном из древесины с красивой текстурой. Применяется в мебельной промышленности, для отделочных работ и т. п.

Обувная фанера также является обычной клееной фанерой, состоящей из трех слоев, причем средний слой делается более тонким. Толщина слоев подбирается оптимальной для обеспечения наибольшей гибкости фанеры. Склеивание производится водоупорными клеями, например известково-альбуминовым. Применяется для изготовления подошв и стелек в производстве обуви.

Кровельная фанера от обычной фанеры отличается водостойкостью, так как склеивается водоупорными клеями; разновидностью кровельной фанеры является толевая фанера, или тероксил, который представляет собою обыкновенную фанеру, оклеенную с одной стороны толевым картоном.

Все рассмотренные типы фанеры изготовляются в виде плоских листов или плит. Наряду с этим из шпона может быть получена клееная фанера сложной формы путем склеивания шпона на шаблонах определенной. формы. В производстве крупных конструктивных частей (кузов автомобиля, корпус лодки) большой эффект дает метод автоклавного склеивания (с применением прессования Или без него, что зависит от давления) с помощью резинового мешка. Сущность этого метода заключается в том, что покрытый клеем шпон накладывается на модель (шаблон) конструктивной части, покрывается резиновым мешком и помещается в автоклав. Сперва в резиновом мешке создается вакуум, а затем в автоклаве при помощи пара достигается необходимое давление и нагрев. В этих условиях формуемую деталь выдерживают определенное время, после чего пар выпускают, открывают автоклав и снимают готовую деталь с шаблона. Разновидностью фанеры сложной формы является гофрированная фанера, представляющая собой обычную клееную фанеру с гофрированной поверхностью. Изготовляется в прессах с фасонной поверхностью плит.

Таблица 87

Физико-механические свойства березовой фанеры

Толщина фанеры в мм Число слоев Объемный вес в г/см3 Предел прочности при растяжении в кг/см3 Модуль упругости при растяжении, в 1000 кг/см2 Предел прочности при скалывании по склейке в кг/см3
вдоль волокон поперек волокон под 45° к волокнам вдоль волокон поперек волокон под 45° к волокнам в сухом состоянии в мокром состоянии
1 3 0, 85/- 1135/955 690/490 440/265 135/133. 7 66, 8/69, 9 41, 4/29, 9 -/- 32, 5/18, 6
2 3 0, 81/- 1090/1105 655/650 350/245 140. 8/134. 9 74, 1/4. 1 33. 8/26, 0 37, 0/27, 0 29, 0/16, 5
3 3 0, 80/0, 67 1035/1050 610/610 280/260 137, 4/135, 8 73, 2/68, 9 27. 8/24, 1 24. 5/24, 0 22, 5/12, 5
4 3 0, 77/- 1025/1005 590/600 335/220 137, 4/141, 9 73. 2/71. 0 27, 8/23, 6 22, 5/21, 5 17, 5/11, 0
5 5 0, 79/0, 58 985/930 690/675 365/- 136, 7/- 90, 8/- 31, 2/- 41, 0/32. 5 27, 0/13. 0
8 7 - 910/945 690/620 - - - - 40, 0/34, 5 23, 5/13, 5
10 9 0, 78 815/765 705/665 - 116, 0/- 100, 6/- 30, 7/- 47, 0/33, 0 28, 0/14, 0
25-30 11-21 -/0, 70 -/790 -/675 - -/- -/- -/- -/34 -/11

Примечание. Цифры в числителе относятся к фанере на бакелитовом, а в знаменателе - на альбуминовом клее.

Столярные плиты (или щиты)

Столярные плиты можно отнести к той же категории материалов, что и клееную фанеру; они изготовляются толщиной до 40 мм и отличаются от фанеры тем, что внутренний слой их составляется из деревянных брусков или узких дощечек, расположенных с учетом уменьшения возможного коробления.

Столярные плиты по однородности механических свойств в разных направлениях приближаются к фанере, однако они имеют меньший вес и в то же время более жестки, чем фанера, и в этом отношении приближаются к древесине; по размерам же столярные плиты превышают пиломатериалы (доски).

Необходимо отметить, что для производства столярных плит не требуется крупномерного сырья; рейки для изготовления среднего слоя столярной плиты могут быть выпилены из досок небольшой ширины, а также из крупных отходов лесопиления (горбыли, длинные рейки).

Композитные материалы

Наиболее интересным видом специальной фанеры являются композитные материалы, состоящие из комбинации слоев различных материалов.

Бронированная фанера представляет собой обыкновенную фанеру, оклеенную с одной или двух сторон тонкими листами металла (алюминий, дюралюминий, сталь). Такая фанера, соединяющая в себе до известной степени свойства металла и древесины, применяется в авто-, вагоно-, судо- и самолетостроении, для изготовления радиоаппаратуры и т. п.

Металлизированная фанера также является обычной клееной фанерой, поверхность которой покрыта с помощью особого пульверизатора тонким слоем металла (алюминий, медь, свинец). Поверхность фанеры может быть покрыта металлом сплошь или местами (при помощи трафаретов) для образования рисунка. Применяется в мебельном производстве радиопромышленности и пр.

Армированная фанера отличается от обычной клееной фанеры тем, что между листами шпона проложена металлическая сетка, придающая фанере повышенную прочность. Применяется в качестве конструктивного материала.

Арктилит - слоистый материал, отличающийся более сложной композицией составных частей; он изготовляется из слоев шпона с прокладкой между ними металлических сеток, тонких слоев резины и ткани; отличается большой гибкостью и вязкостью и применяется в судостроении.

Слоисто-прессованная древесина, или лигнофоль

Лигнофоль получается путем прессования сложенного в пакеты лущеного шпона (наполнитель), пропитанного искусственными, преимущественно фенол-формальдегидными, смолами (связующее).

Физико-механические свойства лигнофоля определяются породой древесины, толщиной шпона, расположением слоев шпона в пакете, количеством и качеством связующего вещества, степенью уплотнения, температурой при прессовании и продолжительностью термообработки. Комбинирование этих факторов дает возможность широко изменять свойства лигнофоля и получать материал с различными, заранее заданными, свойствами.

Наиболее употребительной породой для производства слоисто-прессованной древесины у нас является береза. Толщина шпона колеблется в пределах 0, 2-2 мм. Чем тоньше шпон, тем при прочих равных условиях получения слоисто-прессованной древесины выше ее физико-механические свойства; так, предел прочности при сжатии при толщине шпона 0, 35 мм составляет 2400 кг/см2, а при толщине в 1 мм - 1820 кг/см2; предел прочности при статическом изгибе - соответственно 4850 и 2960 кг/см2; сопротивление ударному изгибу - 140 и 70 кг/см2. По расположению листов шпона в пакете различают лигнофоль продольный, когда, волокна во всех листах шпона идут в одном направлении; перекрестны й, когда волокна в соседних листах перпендикулярны; звездчатый, когда волокна в соседних листах направляются под углом 45°; продольно-перекрестный, когда часть листов шпона (например, каждый 11-й лист) укладывают в пакете так, чтобы волокна в них были направлены перпендикулярно волокнам в основной массе шпона. Последний вид лигнофоля получил у нас название дельта-древесины.

Физико-механические свойства лигнофоля сильно изменяются в зависимости от способа расположения слоев шпона, как это подтверждается следующими, приведенными в табл. 88, данными для лигнофоля-компрега (из древесины желтой березы с толщиной шпона 1, 6 мм; число слоев шпона 17; смолы 36-34%; объемный вес 1, 31 - 1, 35 г/см3).

Таблица 88

Предел прочности лигнофоля

Вид лигнофоля Предел прочности в кг/см2 при
растяжении сжатии статическом изгибе сжатии перпендикулярно плоскости прессования
вдоль волокон поперек волокон параллельно слоям вдоль волокон поперек волокон параллельно слоям Волокна в образце параллельны оси волокна в образце перпендикулярны оси
Продольный 2130 140 1955 1305 2505 390 1600
Перекрестный 1160 880 1685 1354 1600 ИЗО 2870

Как видно из этих цифр, для продольного лигнофоля сохраняется заметное различие в свойствах вдоль и поперек волокон, а для перекрестного лигнофоля свойства в обоих направлениях сильно сближаются.

В нашей промышленности для производства слоисто-прессованной древесины применяются главным образом фенол- или крезол-формальдегидные смолы, вводимые в количестве 10-25% по весу; они разделяются на спиртовые, спирто-водные и водные. В связи с дефицитностью фенола его частично заменяют сульфитными щелоками и канифолью.

В зависимости от требуемой степени уплотнения давление при прессовании шпона колеблется в пределах 150-350кт/см2; такому давлению при 5%-ной влажности соответствует объемный вес продукции от 1, 2 до 1, 45 г/см3. Температура и продолжительность термообработки зависят от толщины лигнофоля и устанавливаются с таким расчетом, чтобы обеспечить достаточный прогрев и схватывание внутренних слоев шпона; этому требованию отвечает температура, равная 140-150°. Продолжительность термообработки, обеспечивающая полноту полимеризации смолы и стабильность материала, колеблется от 2 до 4 мин. на I мм толщины лигнофоля. Охлаждение полученного лигнофоля производится для предупреждения обратных деформаций и доводится до 40-60° внутри плиты.

Технологический процесс производства слоисто-прессованной древесины складывается таким образом из следующих операций:

  1. заготовка листов шпона определенных размеров;
  2. сушка шпона до требуемой влажности (примерно 6%);
  3. пропитка шпона смолой (спиртовый или водный раствор);
  4. сушка пропитанного шпона для удаления спирта или воды до влажности 4-6%;
  5. сборка пропитанного и высушенного шпона в пакеты;
  6. прессование пакетов;
  7. охлаждение.

Из различных разновидностей слоисто-прессованной древесины у нас получили наибольшее применение дельта-древесина и балинит.

Дельта-древесина представляет собой слоисто-прессованную древесину, полученную путем горячего прессования березового шпона, пропитанного спиртовым или водным раствором фенол- или крезол-формальдегидной смолы. Для производства дельта-древесины применяется березовый шпон толщиной 0, 5-0, 55 мм, который пропитывается в ванне спиртовым или водным раствором смолы (концентрация 25%, выдерживание в растворе 2-3 часа). Раствор смолы может быть нанесен на обе стороны листов шпона также через вальцы (концентрация 30-40%, расход раствора 100 г на 1 м2). После пропитки смолой следует сушка шпона до влажности 3-5%. Высушенный шпон укладывают в пакеты, причем каждый 11-й лист располагают так, чтобы волокна его были перпендикулярны волокнам предыдущего слоя; по длине пакета шпон укладывают с нахлесткой в 10 см (вразбежку). Пакеты закладывают в пресс и подвергают прессованию при температуре, равной 140- 150°, под давлением 100-150 кг/см2. Выдержка при этих условиях - 4 мин. на 1 мм толщины дельта-древесины для полимеризации смолы. Затем в пресс вместо пара пускают холодную воду и охлаждают дельта-древесину в продолжение 50% времени, затраченного на нагрев и прессование. Готовую дельта-древесину вынимают из пресса и выдерживают в течение суток, после чего следуют обрезка и контрольные испытания.

Дельта-древесина выпускается в виде коротких досок, длиной 1, 4-1, 6 м, толщиной 15 и 17 мм, шириной от 20 см, и длинных досок, длиной 1, 65-5, 0 м при той же толщине и ширине. Для контрольных испытаний от каждой запрессовки отбирается 10% досок и производится определение объемного веса, влажности, испытание на растяжение и сжатие вдоль волокон, скалывание по склейке и ударный изгиб.

Физико-механические испытания дельта-древесины проводятся по методике, рекомендованной для натуральной древесины, но на образцах, размеры которых уменьшены на 25% по сравнению с образцами из натуральной древесины.

Объемный вес определяется стереометрическим способом на образцах в форме куба со стороной 15 мм; образцы измеряются с точностью 0, 01 мм, взвешиваются с точностью 0, 01 г. Объемный вес подсчитывается с точностью 0 01 г/см3.

Для испытаний на сжатие вдоль волокон применяются такие же образцы, как и для определения объемного веса. Скорость нагружения 4500 кг /- 5% в минуту на весь образец. После испытания производится определение влажности весовым методом (ОСТ НКЛ 250). Предел прочности при сжатии вдоль волокон пересчитывают на 5%-ную влажность, пользуясь поправочным коэфициентом 0, 07 (действителен в пределах изменения влажности от 3 до 8%).

Испытание на растяжение вдоль волокон производится на образцах, форма и размеры которых показаны на рис. 156.

 Форма и размеры (в мм) образца для испытаний дельта-древесины на растяжение

Рис. 156. Форма и размеры (в мм) образца для испытаний дельта-древесины на растяжение

Зажимные губки машины должны захватывать не всю головку образца, а оставлять свободной часть длиной 10 мм у места перехода головки в рабочую часть. Нагружение производится на весь образец со скоростью 2500 кг /- 10% в минуту.

 Форма и размеры (в мм) образца для испытаний дельта-древесины на скалывание по склейке

Рис. 157. Форма и размеры (в мм) образца для испытаний дельта-древесины на скалывание по склейке

Испытание на статический изгиб производится по методу, принятому для натуральной древесины, на брусках размерами 1, 5 см X 1, 5 см X 22, 5 см (пролет 18 см), при скорости нагружения 500 кг± 10% в минуту на весь образец. Изгибающее усилие должно быть приложено посредине между опорами и направлено по касательной к слоям шпона.

Испытание на ударный изгиб производится на таких же образцах (пролет 18 см) на маятниковом копре; удар должен быть направлен по касательной к слоям шпона посредине между опорами. Запас энергии маятника 5-6 кгм. Сопротивление ударному изгибу вычисляется по формуле:

Материалы из листов шпона, фанера

где: Q - работа, затраченная на излом образца, в кг*см; b и h - ширина и высота образца в см.

Испытание на скалывание по склейке производится на образцах, форма и размеры которых показаны на рис. 157.

Образец укрепляется в таком же приборе, который применяется для испытаний натуральной древесины, но соответственно меньших размеров; скорость нагружения 2500 кг /- 10% в минуту на весь образец.

Физико-механические свойства дельта-древесины при 5%-ной влажности и пределы их колебания приведены в табл. 89.

Таблица 89

Физико-механические свойства дельта-древесины

Свойства Среднее значение Пределы колебаний Вариационный коэфициент
Объемный вес в г/см3 1, 33 1, 14-1, 43 -
Предел прочности при сжатии вдоль волокон в кг/см2 1815 1480-2160 6
То же, при растяжении вдоль волокон в кг/см2 2945 2280-3800 8
То же, при статическом изгибе в кг/см2 3055 2565-3690 6
-/- скалывании по склейке в кг/см2 195 83- 286 19
Сопротивление ударному изгибу в кг*см/см2 Модуль упругости: 114 (86-148) 8
при сжатии в 1000 кг/см2 342 303-410 -
при растяжении в 1000 кг/см2 334 318-354 -

Балинит представляет слоисто-прессованную древесину, изготовленную путем горячего прессования выщелоченного березового шпона, пропитанного водным раствором фенол-формальдегид ной смолы.

От дельта-древесины балинит отличается тем, что шпон предварительно выщелачивается в растворе едкого натра, а это позволяет применять при прессовании меньшее давление (50 кг/см2). При действии на древесину щелочи происходит частичное раздревеснение оболочек клеток (удаление лигнина). После выщелачивания шпон промывается большим количеством воды для удаления щелочи. Слои шпона располагаются так же, как в клееной фанере (волокна в соседних слоях перпендикулярны друг другу).

Балинит изготовляется в листах толщиной от 1 до 6 мм; длина и ширина листов зависят от оборудования завода и требований заказчика. Для контрольных испытаний от каждой запрессовки отбирается 2-5% листов. Определяются влажность, водопоглощение, объемный вес и сопротивление растяжению.

Определение объемного веса производится стереометрическим способом на образцах в форме квадрата со стороной 50 мм; образец измеряется с точностью 0, 1 мм, взвешивание производится с точностью 0, 01 г.

Эти же образцы используются для определения влажности обычным весовым методом.

На таких же образцах определяют водопоглощение; для этого образцы взвешивают с точностью 0, 01 г и погружают на 24 часа в дистиллированную воду, после чего вынимают, осушают с поверхности фильтровальной бумагой и вновь взвешивают. Водопоглощение подсчитывается по формуле:

Материалы из листов шпона, фанера

где: а - вес образца до погружения в воду; а - вес образца после увлажнения.

Испытание на растяжение производится по методике, принятой для клееной фанеры (вдоль волокон, поперек волокон и под углом 45° к волокнам рубашек), при скорости нагружения 2000-2500 кг/мин. на весь образец, который имеет форму и размеры, показанные на рис. 158.

 Форма и размеры (в мм) образца для испытаний балинита на растяжение

Рис. 158. Форма и размеры (в мм) образца для испытаний балинита на растяжение

Балинит, изготовленный из 36 слоев березового шпона толщиной 1, 49 мм (наружные три слоя с обеих сторон толщиной 0, 9 мм), из которых у 10 слоев направление волокон перпендикулярно к волокнам остальных 26 слоев (перекрестными были каждый 3-й лист шпона, а ближе к середине толщины листа - каждый 4-й), по испытаниям ЦНИИМОД, имеет физико-механические свойства, приведенные в табл. 90.

Одновременно с балинитом ЦНИИМОД подверг испытаниям и лигнофоль, изготовленный из такого же шпона, с одинаковым в обоих случаях расположением слоев. Эти испытания показали, что физико-механические свойства балинита заметно ниже, чем у лигнофоля: при почти равном объемном весе (балинит легче на 6%) водопоглощение и разбухание балинита оказались в 1% раза больше, прочность при сжатии, растяжении и скалывании по склейке ниже на 20-30%, прочность при статическом изгибе ниже на 15-25%, сопротивление ударному изгибу при ударе в направлении прессования почти в 3 раза ниже и только модуль упругости при растяжении оказался выше на 8%. Отмоченное ухудшение большинства свойств, несомненно, является следствием предварительной химической обработки шпона (раздревеснения), применяемой при изготовлении балинита.

Таблица 90

Физико-механические свойства балинита

Свойства Среднее Пределы колебаний
Влажность в % 7, 1 5. 7-8. 3
Объемный вес в г/см3 1, 30 1, 24-1, 33
Водопоглощение за 20 дней в % 29. 8 -
Разбухание в направлении прессования в % 27, 3 -
Предел прочности при сжатии вдоль волокон рубашек в кг/см2 1270 1048-1448
То же, но направлению прессования в кг/см2 1055 800-1400
Предел прочности при статическом изгибе в направлении прессования в кг/см2 1875 1315-2075
Предел прочности при статическом изгибе (изгибающий момент в плоскости склейки) в кг/см2 2425 2060-2720
Сопротивление ударному изгибу в направлении прессования в кгм/см3 0, 70 0, 50-0, 94
То же, но при ударе, направленном в плоскости склейки, в кгм/см3 1, 19 0. 98-1, 37
Предел прочности при растяжении вдоль волокон рубашки в кг/см2 1690 1225-2065
Предел прочности при скалывании по склейке в кг/см2 107 73-161
Модуль упругости при растяжении вдоль волокон рубашки в 1000 кг/см2 278 244-332

Область применения слоисто-прессованной древесины довольно широка и разнообразна. Дельта-древесина и балинит применяются в самолетостроении. Звездчатый лигнофоль и дельта-древесина используются для изготовления зубчатых колес (шестерни), вкладышей для подшипников, дейдвудных втулок для гребных валов, химической аппаратуры и пр. За границей из слоисто-прессованной древесины изготовляют строительные балки, арочные фермы, в мебельной промышленности-деревянные пружины грузоподъемностью от 0, 45 до 22, 5 кг, ложевые болванки; она применяется также в авто-, вагоно- и судостроении и в электротехнической промышленности.

Особо следует отметить применение слоистой древесины для изготовления деревянных труб. Для этой цели вначале изготоляется лента из трех слоев тонкого шпона, которая в дальнейшем и идет на производство труб; равным образом из слоистой древесины могут быть изготовлены и бочки.

{nb_link}
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.




Смотрите также

 
 
 
Регистрация | Забыли пароль? | Контанкты | Правила
Последние комментарии | Теги | Каталог ссылок
О сайте | Карта сайта | Наша команда | Список пользователей
Статистика | RSS | RSS отзывов
2009 © DeloStroika.ru - Сайт представляет Вам материалы по строительной тематике: строительство домов, коттеджей, ремонтные работы в доме и ремонт в квартире. Самостоятельно Вы сможете научиться строить гараж, построить баню, построить бассей и другие хоз. постройки. Видео раздел предлагает к просмотру материалы внутренней отделки и интерьера помещений Вашей квартиры.
* При полном или частичном использовании материалов сайта, активная (dofollow) гиперссылка на страницу материала обязательна.
Запросов: 2 (0.00335)
Rambler's Top100