Характеристика деревини як матеріалу для тари

Деревина піхти сибірської має помітно нижчі фізико-механічні властивості порівняно з деревиною ялини (густина і міцність при стисненні нижча на 15-25%, при статичному вигині – на 20%, ударна в'язкість – на 50%).

Деревина піхти кавказької за своїми властивостями не поступається деревині ялини і застосовується нарівні з нею. Піхту кавказьку застосовують як резонансну деревину.

Деревина кедра м'яка, легка, добре обробляється. За фізико-механічними властивостями займає проміжне місце між деревиною ялини сибірської і піхти сибірської, але стійкість до гниття має вищу. Міцність при стисканні і статичному вигині нижча на 4-5 % при густині рівній густині сибірської ялини. Застосовують у виробництві олівців (легко і гладко ріжеться у різних напрямках), у столярному та меблевому виробництвах (гарний зовнішній вигляд – колір і текстура).

До листяних кільцесудинних порід належать дуб, ясен тощо. Деревина дуба характеризується високими міцністю і твердістю, стійкістю до гниття, здатністю гнутись, має гарну текстуру і колір. Застосовують у столярному, меблевому і паркетному виробництві при виготовленні шпона; в обозо-, вагоно, кораблебудуванні, а також у сільськогосподарському машинобудуванні і у виробництві заготовок клепки до бочок на вино.

Деревина ясеня має високу міцність і в'язкість, мало здатна до розтріскування, за досить гарною текстурою подібна на деревину дуба, добре гнеться. Міцність при статичному вигині, ударна в'язкість і торцьова твердість вищі порівняно з деревиною дуба в середньому на 15 %. Порівняно з ясенем звичайним фізико-механічні властивості ясеня маньчжурського дещо нижчі: міцніть при статичних навантаженнях менша приблизно на 10%, а ударна в'язкість в середньому нижча на 40%. Застосовують переважно у виробництві спортивного інвентаря, в обозо-, вагоно-, кораблебудуванні, а також у меблевому виробництві при виготовленні шпону. З ясеня виготовляють сходові перила і рукоятки інструментів.

До листяних розсіяносудинних порід належать береза, липа, бук тощо. Деревина берези вирізняється високою міцністю (особливо при ударних навантаженнях), однорідною будовою і кольором, середньою густиною і твердістю, але малою стійкістю до гниття. Галузь застосування: виробництво лущеного шпону, фанери, деревостружкових плит, деревошарових плит, лиж, котушок. Її також застосовують у меблевому виробництві, виробництві будівельних деталей, тари тощо.

Деревина липи має невисокі фізико-механічні властивості (приблизно як осика), м'яка, легка, має однорідну будову, добре ріжеться, мало тріскається і слабо коробиться. Через незначну зміну форми і легкість обробки її застосовують у виготовленні креслярських дощок, моделей у ливарній справі, дерев'яного посуду, олівців, різних виробів, іграшок, а також тари на рідкі продукти, шухляд до столів, дерев'яної стружки для пакування парфумерії.

Деревина бука має високу міцність, гарну текстуру на радіальному розрізі, але малу стійкість до гниття. Порівняно з деревиною дуба густина, твердість і міцність при стисненні вздовж волокон нижча приблизно на 2–10%, міцність при статичному вигині та ударна в'язкість майже однакові. У пропареному стані добре гнеться. Застосовують її у виробництві гнутих меблів, для виготовлення стругального шпону, паркетних виробів, музичних інструментів (корпусів). Застосовують також в обозо- і машинобудуванні, для виготовлення тари на вершкове масло, дитячих лиж, весел, взуттєвих колодок, каблуків, шпуль, ткацьких човників, креслярських інструментів (лінійок, трикутників тощо).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РОЗДІЛ 4

Характеристика основних матеріалів для виробництва дерев’яної тари

 

 

4.1 Характеристика пиломатеріалів

 

Зрубане і очищене від сучків дерево називається хлистом. Окремі види лісового матеріалу, що мають однакові геометричні ознаки, називаються сортиментами. Оброблення хлиста на стандартні сортименти круглих лісоматеріалів називається розкряжуванням. Розкряжований хлист дає колоди і кряжі. Колодою прийнято називати довгі (понад 4 м) відрізки хлиста. Кряжем називають короткі товсті відрізки хлиста, що мають довжину меншу, ніж 4 м. Кряжі поділяють на фанерні, паркетні, бондарні, лижні та ін. На круглі лісоматеріали листяних порід затверджено ГОСТ 9462-60, хвойних порід – ГОСТ 9463-60. Цими стандартами передбачено розміри і технічні умови на всі круглі лісоматеріали, що використовуються в промисловості і будівництві. Довжина круглих лісоматеріалів встановлена стандартом залежно від призначення сортименту. Будівельні колоди хвойних порід заготовляють переважно завдовжки 4 – 7 м, при цьому основна довжина колоди – 6,5 м.

Для довжини круглого будівельного лісоматеріалу прийнято градацію 0,5 м. Залежно від розміру поперечного перерізу круглі лісоматеріали поділяють на три групи: дрібні, діаметром від 8 до 13 см з градацією через 1 см; середні, діаметром від 14 до 24 см з градацією через 2 см; великі, діаметром від 26 см і більше з градацією через 2 см.

Розмір поперечного перерізу круглих лісоматеріалів визначається як середній діаметр верхнього торця без кори. При цьому для градації через 1 см частки в половину і більше половини сантиметра приймають за цілий сантиметр, наприклад, діаметри від 12,5 см до 13 см приймаються за 13 см. Частки, менші від 0,5 см, не враховуються.

За якістю деревини круглі лісоматеріали поділяють на чотири сорти, при цьому окремо виділяють так званий безсортний матеріал. Сортність матеріалу визначається якістю деревини, відсутністю вад і розмірами поперечного перерізу колод. Дрібні матеріали належать до без сортних, але за якістю деревини вони повинні відповідати лісоматеріалам 2 і 3-го сортів.

На лісопильних заводах поряд із звичайними пиломатеріалами виробляють певну кількість струганих матеріалів (заготовок), які на місці вимагають лише припилювання за розміром та остаточної обробки. До таких матеріалів належать дошки і бруски, обстругані з одного, двох, трьох і чотирьох боків, що мають у перерізі стандартний профіль. Стругані дошки роблять пазованими і фальцьованими. Пазовані дошки подані на рис. 4.1.1.

 

 

 

 

 

 

 

                          

 

Рис 4.1.1. Пазовані дошки

 

Пазована дошка обстругана з чотирьох боків і має на одному ребрі паз, а на другому – гребінь, які забезпечують щільне з'єднання дощок між собою. Паз і гребінь можуть мати прямокутну, трикутну або овальну форму. Різновидністю пазованих дощок є вагонна обшивка. Вона являє собою стругані дошки перерізом 22 × 99 і 40 × 110 мм з пазом і гребенем на ребрах. Крім того, на одній площині вона має ускладнену форму у вигляді невеликого поздовжнього валика і заглибин.

Фальцьовані дошки замість гребеня і паза на обох ребрах мають фальці, які забезпечують щільне з'єднання (Рис. 4.1.2, а). Рустик також являє собою фальцьовану обрізну дошку, але його профіль дещо складніший, ніж звичайних дощок (Рис. 4.1.2, б). Застосовується рустик для обшивання стін.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коли виготовляють стругані пиломатеріали, з кожної площини знімають шар деревини завтовшки 2мм, а з ребер – 3мм. Розміри струганих дощок і брусків позначають за стандартними розмірами тих пиломатеріалів, з яких вони зроблені. Тому дошка, обстругана з двох боків, що має фактично товщину 21 мм, вважається 25-міліметровою. До струганих матеріалів належать також бруски, що в поперечному перерізі мають не прямокутний, а складніший обрис – так званий струганий погонаж (наличники, плінтуси, галтелі, розкладки, карнизи, поручні, віконні бруски та ін.). Залежно від якості деревини і чистоти обробки погонажні вироби поділяють на три сорти: 1, 2 і 3-й. До струганих пиломатеріалів належить також паркет.

 

 

4.2 Характеристика фанери

 

Фанера – листовий деревний матеріал, який виготовляють з кряжів струганням, лущенням або пилянням. Фанерою називається також шаруватий деревний матеріал у вигляді тонких листів, склеєних між собою (клеєна фанера).

Стругану фанеру виробляють на фанеростругальних верстатах. Вона використовується для фанерування – обклеювання столярних виробів з деревини малоцінних порід, які не мають гарної текстури. Перед подачею на фанеростругальний верстат кряжі певним чином обробляють: окантовують і пропарюють у спеціальних котлах для розм'якшення деревини. Стругану фанеру роблять з деревини дуба, бука, горіха, клена, ясена та ін. Випускається стругана фанера у вигляді довгих вузьких листів завтовшки 0,7; 0,8; 0,9; 1,0 і 1,2 мм. Стругана фанера буває трьох сортів.

Лущена фанера називається шпоном. Шпон виготовляють розлущуванням відрізків колод на лущильному верстаті, що являє собою потужний токарний верстат, у центрах якого затискують попередньо розпарений чубак. На рис. 4.2.1 подано схему процесу лущення.

 

 

Рис. 4.2.1. Схема процесу лущення

 

Широкий різець 2 під час обертання чубака 1 знімає з нього тонку суцільну стружку 3 по всій довжині.

Для ущільнення деревини і утворення більш гладенької поверхні шпона над різальним ребром різця встановлено притискну лінійку 4. Автоматичні ножиці весь час відрізують листи шпона встановленого розміру. На рис. 4.2.1 умовно показано фанерну зону чурбака, тобто ту частину, яка розгортається в шпон, і центральну (заштриховану) — олівець 5, що являє собою відходи фанерного виробництва.

Пиляну фанеру дістають розпилюванням кряжів на листи завтовшки від 0,8 до 4 мм і завдовжки до 7 м на спеціальних фанеропильних верстатах. Щоб зменшити втрати деревини, використовують тонкі пилки з незначним розводом, але й за цих умов втрати досягають 60%. Тому виробництво пиляної фанери обмежене і застосовується лише в тих випадках, коли вихідний матеріал (нарости, напливи, сильно завилькувата деревина) втрачає свої художні і фізичні якості при іншій технології. З пиляної фанери виготовляють високоякісні вироби і музичні інструменти.

Клеєну фанеру виготовляють з непарної кількості листів шпона, склеєних білковими або синтетичними клеями. Клеєну фанеру виготовляють з березового, букового, вільхового і соснового шпона. Фанера на білкових клеях має марку ФБ, фанера середньої водостійкості на карбамідних або альбуміно-казеїнових клеях – марки ФК і ФБА; фанера з підвищеною вологостійкістю, склеєна фенолформальдегідними клеями, – ФСФ. За кількістю шарів фанеру поділяють на тришарову, п'ятишарову та багатошарову. Зовнішні шари фанери називаються сорочками, а внутрішні – серединними. Сорочки поділяють на лицьову, що має кращий зовнішній вигляд, меншу кількість вад деревини та дефектів виробництва, і зворотну. За товщиною листів фанеру поділяють на тонку – зовтовшки від 1,5 до 2 мм, середню – 2,5; 3,0; 4,0; 5,0 і 6,0 мм та товсту – 8, 9, 10 і 12 мм. Товщі листи клеєної фанери називаються фанерними плитами. Товщину листа фанери вимірюють біля кантів посередині кожного боку листа; середнє значення цих вимірювань вважається номінальною товщиною.

Завдяки міцності, пружності, малій схильності до жолоблення і розтріскування, добрій гнучкості і відносній легкості фанера широко застосовується в столярній справі, меблевому і тарному виробництві як будівельний матеріал. Тепер промисловість випускає багато видів високоякісної і спеціалізованої фанери, що має ті чи інші додаткові якості та властивості.

Лицювальна фанера являє собою звичайну клеєну фанеру, що має одну або дві сорочки з деревини цінних порід, наприклад, дуба, горіха, груші. Лицювальну фанеру випускають двох марок: ФОБ і ФОС, з них перша виконана на білкових клеях, а друга – на смоляних. За якістю деревини і виготовлення лицювальна фанера ділиться на три сорти – 1, 2 і 3-й.

Лакована фанера – березова, вкрита нітролаком за спеціальною технологією, що забезпечує створення гарної, водостійкої і значною мірою вогнестійкої плівки. Застосовується в електроприладах, радіоапаратурі, для внутрішнього оздоблення залізничних вагонів та пароплавних кают.

Бакелізована фанера – листовий матеріал, утворений з кількох шарів березового шпона, вкритих тонким шаром термореактивної смоли і склеєних між собою. Така фанера дуже міцна, водо- і вогнестійка, має високі діелектричні властивості. Промисловість випускає бакелізовану фанеру трьох марок: ВФС, БФВ-1, і БФВ-2.

До спеціальних сортів належать тепла фанера, яка має низьку тепло- і звукопровідність завдяки наявності спеціального заповнювача між листами; дахова фанера, обклеєна з одного або двох боків толем; вогнестійка фанера, просочена антипіринами; ксилотек – фанера, вкрита з одного або двох боків асбоцементом, що надає їй високої вогнестійкості, водо- і кислотостійкості; армована фанера, обклеєна з одного або двох боків металевими листами, тощо.

 

 

4.3 Характеристика основних деревинно-композиційних матеріалів

 

Деревостружкові плити (ДСП) – це суцільні щити завтовшки від 5 до 100 мм, завширшки від 1200 до 2400 мм та завдовжки до 5,5 м. Сировиною для таких плит є стружка, тирса, обрізки дощок, обривки шпона тощо. Усі ці відходи подрібнюють і сортують за розмірами деревостружкової основи, перемішують у змішувачах із в'яжучою речовиною і пресують при певній температурі та тиску. Як в'яжучу речовину застосовують розчин синтетичних смол у кількості від 6 до 12% від ваги сухої стружки. З підготовленої маси формують рівномірний пласт (килим) і підпресовують його без підігрівання, потім цей килим подають у гарячий прес і обробляють під тиском від 5 до 20 кг/см2 та температурі від 135 до 140° С. Готові плити витримують на складі 5-10 діб і потім остаточно обробляють: обрізують за розмірами, шліфують, обклеюють шпоном тощо.

Крім плоскопресованих, промисловість випускає деревостружкові плити екструзійного пресування з розміщенням стружок перпендикулярно до площини плити.

Виробляють і якісно нові матеріали – деревоволокнисті плити (ДВП) з деревини, подрібненої до волокон. Волокно під дією великого тиску і високої температури спресовують в однорідний міцний матеріал. Для виготовлення деревоволокнистих плит використовують не тільки відходи, а й лляну кострицю, очерет, відходи гідролізного виробництва тощо. За щільністю матеріалу деревоволокнисті плити поділяються на надтверді, тверді, напівтверді, ізоляційно-обробні та ізоляційні. Відповідно до цього об'ємна вага матеріалу плит коливається від 0,25 до 0,95 г/см³.