книги из ГПНТБ / Буглай Б.М. Технология отделки древесины учебник
.pdfБ. М. Буглай
ТЕХНОЛОГИЯ
ОТДЕЛКИ
ДРЕВЕСИНЫ
Издание |
2-е, |
|
||
переработ, |
и |
доп. |
|
|
Допущено |
Министерством высшего |
|||
и среднего |
специального |
образования |
||
РСФСР в |
качестве |
учебника |
для |
|
лесотехнических специальностей |
выс |
|||
ших |
учебных |
заведений |
|
Издательство «ЛЕСИНА ПРОМЫШЛЕННОСТЬ»
М о с к в а |
1 9 7 3 |
УДК 674.07:667.6(075.8)
^ 2 ?
Технология отделки древесины. Б у г л а й Б. М. Учебник для ву зов. Изд. 2-е, переработ, и доп. «Лесная промышленность», 1973, 304.
В учебнике рассмотрены современные лакокрасочные и пленочные материалы, применяемые для отделки древесины; теоретические и практические вопросы процесса образования покрытий на древесине; основные способы имитации древесины ценных пород; организация технологического процесса в отделочных цехах и его автоматизация. Описаны современные методы испытаний лакокрасочных материалов и покрытий.
Учебник дополнен рядом новых данных, полученных за последние десять лет в результате научных достижений и технического прогресса.
Таблиц 21, иллюстраций 122, библиография — 22 названия.
3153—078 Б 037(01)—73
Издательство «Лесная промышленность», 1973 г.
ВВЕДЕНИЕ
Под отделкой древесины в широком смысле этого слова по нимают . все виды обработки ее поверхности, направленные на улучшение внешнего вида и защиту изделий от воздействия окру жающей среды.
К таким видам обработки относятся резьба и выжигание, ин крустация, золочение, оклеивание отделочными пленками, покры тие лакокрасочными материалами и др.
Многие из этих видов обработки, в частности, резьба, инкруста ция, золочение, широко применялись на протяжении многих сто летий, но к настоящему времени утратили свое значение как промышленные способы и, оставшись по существу немеханизирован ными, сохранились лишь как разновидности прикладного искус ства. Зато высокого развития достигла техника отделки лакокра
сочными материалами. |
Современные лакокрасочные материалы |
и оборудование для их |
нанесения позволяют индустриальными |
способами получать на поверхности древесины покрытия с высо кими декоративными и защитными свойствами, что обеспечило этому виду отделки доминирующее положение в современном про изводстве. В последнее время в деревообрабатывающей промыш ленности наряду с жидкими лакокрасочными материалами для создания защитно-декоративных покрытий стали широко приме нять готовые пленочные материалы из синтетических полимеров.
В более узком значении под отделкой древесины обычно при нято понимать создание на ее поверхности декоративно-защитных покрытий лакокрасочными и пленочными материалами.
Развитие техники отделки древесины имеет многовековую исто рию. Древесина была одним из первых материалов, которым че ловек стал пользоваться для изготовления орудий охоты и труда.
Стремление украсить и защитить от |
разрушения |
эти |
орудия |
|||
должно было зародиться у |
человечества на |
самых |
ранних ста |
|||
диях развития его культуры. |
|
|
|
|
|
|
Исторические |
памятники |
свидетельствуют |
о высоком |
развитии |
||
техники отделки |
древесины |
у древних |
народов. Сохранившиеся |
в погребениях Древнего Египта предметы из древесины, относя щиеся к 3400—2980 гг. до н. э., украшены художественной резьбой
1* |
3 |
и инкрустацией. Уже в тот период применяли краски, причем пер выми пленкообразователями были яичный белок, воск, естествен ные смолы и бальзам, а пигментами — охра, гипс, малахит, дре весный уголь и др.
Вдревнем Китае в этот период для отделки уже использова лись лак и энкаустика (воск, сплавленный с пигментом), а в Индии шеллак. Лаки в то время представляли собой естественные рас творы смол.
Впоследующие тысячелетия происходит медленное совершен ствование техники отделочных работ. В Греции и Риме разви вается золочение, совершенствуется техника и расширяется ассор тимент материалов для инкрустации (золото, серебро, слоновая кость, черное дерево).
Начало употребления для отделки высыхающих масел уста новить трудно. Однако широкое применение масляные отделочные составы начинают находить лишь в средние века.
Примерно в XV—XVI вв., после открытия и распространения способа получения винного спирта, в Европе появились спиртовые лаки, а в 1730 г. французы братья Мартен получили патент на спо соб полировки древесины, широко распространившийся во всем мире и известный под названием столярной, или шеллачной, по лировки.
Памятники русской письменности XI в. свидетельствуют о том, что уже в те времена русским мастерам были известны многие краски (киноварь, сурик, сажа и др.). Большим искусством отли чалась русская резьба по дереву. Русские мастера прекрасно вла дели техникой приготовления и применения олиф и масляных кра
сок. |
Широкую |
известность получил развившийся еще в XVII в, |
так |
называемый |
«русский», или «хохломской», способ художествен |
ной росписи деревянных изделий с помощью олифы, красок, оло вянной пудры и горячей «печной» сушки покрытий. Мировую из вестность получили также деревянные изделия палехских мастеров, отличающиеся не только оригинальной техникой художественной росписи, но и исключительной стойкостью покрытий.
Все же техника отделки древесины вплоть до XX в. развива лась очень медленно, а отделочные материалы (пленкообразователи, пигменты, красители) были почти исключительно естествен ного происхождения.
Техника нанесения и обработки лакокрасочных покрытий оста валась ручной значительно дольше, чем, например, обработка древесины резанием. Лишь с начала XX в. наблюдаются попытки использования механизмов для шлифования лакокрасочных по крытий и нанесения политуры. Более значительные изменения про изошли после первой мировой войны, когда во все возрастающих количествах для отделки древесины стали применять нитроцеллюлозные лаки и эмали и первые лаки на синтетических фенолформальдегидных и затем глифталевых смолах.
Одновременно с нитроцеллюлозными лаками и красками ши рокое распространение получило пневматическое распыление
вместо господствовавшего до этого ручного нанесения покрытий тампоном и кистью.
В мебельной промышленности впервые нитроцеллюлозные лаки и нанесение их распылением "были внедрены в 1929 г. на ме бельной фабрике им. Халтурина в Ленинграде.
В этот же период стали появляться станки и механизирован ные аппараты для шлифования и полирования покрытий пастами, станки для нанесения политуры, вальцовые и щеточные станки.
Еще более значительные изменения в технике отделки древе сины произошли после Великой Отечественной войны. Успехи хи мии полимеров привели к появлению в этот период целой серии новых лакокрасочных материалов на основе синтетических смол: алкидно-мочевино-формальдегидных; полиэфирных, эпоксидных, полиуретановых и др.
Характерная особенность большинства новых лаков — образо вание ими покрытий не в результате процессов простого испаре ния растворителей, как например у шеллачных и нитроцеллюлозных лаков, а в результате химических превращений, происходящих после нанесения лака на поверхность древесины. Получаю щиеся покрытия по своей стойкости к действию многих реагентов значительно превзошли покрытия из известныхранее пленкообразователей. Поэтому уже в пятидесятые и шестидесятые годы в про
изводстве мебели широкое применение получили |
полиэфирные |
|||
лаки |
и эмали, а в производстве спортивного инвентаря (лыжи |
|||
и др.) |
и строительных |
деталей |
алкидно-мочевино-формальдегид- |
|
ные лаки й эмали. |
|
|
|
|
В это время наряду |
с жидкими лакокрасочными |
материалами |
||
для отделки древесины |
стали |
применять пленочные материалы |
в виде пропитанной термореактивными смолами бумаги с напеча танной на ней текстурой древесины.
Значительные изменения происходят и в технике нанесения лакокрасочных покрытий.
Развитие производства древесных (стружечных и волокнистых) плит и их использование в корпусной мебели и других изделиях из древесины способствуют упрощению конструкции последних и ме ханизации процессов отделки простых плоских поверхностей. По этому уже с середины 50-х гг. начинается переход от отделки со бранных изделий к отделке ихі узлов и деталей до сборки. Кон структивная простота таких узлов и деталей создает предпосылки для широкого применения новых механизированных способов на несения лакокрасочных и пленочных материалов и обработки нане сенных покрытий.
В середине 50-хх гг. появились так называемые лакообливочные машины, сделавшие буквально революцию в технике нане сения лакокрасочных материалов на плоские поверхности изделий. По сравнению с широко распространенным пневматическим рас пылением эти машины позволили не только в несколько раз повы сить производительность, но и значительно снизить потери лакокра сочных материалов.
В 60-х гг. лакообливочные машины становятся основным обо рудованием для нанесения лакокрасочных материалов в производ стве корпусной мебели. Широкое распространение в это время нашли также вальцовые станки, распыление и осаждение лакокра сочных материалов на изделия в электрическом поле высокого на пряжения, ленточные шлифовальные и барабанные полировочные станки для облагораживания покрытий.
Для отделки мебели и строительных деталей используются автоматические и полуавтоматические линии, ведется разработка способов быстрого отверждения покрытий с помощью различного вида излучений (инфракрасного, ультрафиолетового, ускоренных электронов).
В целом техника отделки древесины лакокрасочными и пленоч ными материалами в настоящее время достигла довольно высо кого; уровня и находится в стадии дальнейшего развития и со вершенствования.
Главнейшими направлениями этого развития в ближайшем бу дущем следует считать отделку древесины различными пленоч ными материалами как термореактивного, так и термопластичного типа, снижение удельного расхода полиэфирных, нитроцеллюлозных и других лакокрасочных материалов за счет совершенствова ния способов подготовки поверхности и нанесения этих материа лов, а также за счет улучшения их свойств и привлечения новых полимерных материалов, способных образовывать тонкие, но вы сокопрочные защитно-декоративные покрытия (например, полиуретановые), внедрение способов ускоренного отверждения покрытий, широкую автоматизацию процессов.
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ
ОТДЕЛОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Глава I
НАЗНАЧЕНИЕ И СВОЙСТВА ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНЫХ ПОКРЫТИЙ
§ 1. Виды защитно-декоративных покрытий
Защитно-декоративные покрытия на изделиях из древесины могут быть весьма разнообразны как по внешнему виду, так и по строению. В зависимости от требований к внешнему виду и защитным свойствам такие покрытия м;огут состоять из одного или нескольких слоев разных материалов, выполняющих разные функции. Несмотря на очень большое разнообразие, все виды по крытий на древесине можно свести к очень небольшому числу типов.
Взависимости от вида материалов и технологии получения можно различать покрытия лакокрасочные, т. е. полученные на несением жидких лакокрасочных материалов, и пленочные, полу ченные приклеиванием к поверхности древесины готовых защитнодекоративных пленок и специально обработанных бумаг, и, нако нец, комбинированные, в которых наряду с пленками используются лакокрасочные материалы.
Взависимости от декоративных (оптических) свойств разли чают покрытия прозрачные, оставляющие древесину видимой под
прозрачной отделочной пленкой, |
и непрозрачные, скрывающие |
цвет и строение древесины. |
|
П р о з р а ч н ы е п о к р ы т и я |
применяют преимущественно |
для изделий из древесных пород, обладающих красивым строе нием, и изделий, эксплуатируемых в отапливаемых помещениях (мебели, футляров радиоприемников, телевизоров, часов и т. д.). Значительно реже этот вид отделки встречается в изделиях из
дешевых пород и очень |
редко — в |
изделиях, эксплуатируемых на |
открытом воздухе. |
|
|
Н е п р о з р а ч н ы е |
п о к р ы т и я |
применяют преимущественно |
для изделий из хвойных или недорогих лиственных пород, строе ние древесины которых не отличается красотой рисунка, а также для изделий, к которым предъявляются высокие требования в от ношении их защитных свойств (больничная и кухонная мебель, деревянные части сельскохозяйственных машин, вагонов и т. п.). Покрытия для таких изделий должны обладать хорошей сопротив ляемостью механическим и атмосферным воздействиям, быть хи мически стойкими и т. д.
В простейшем виде непрозрачное лакокрасочное покрытие мо жет быть получено нанесением на изделие нескольких слоев крою щей непрозрачной краски (масляной, нитроцеллюлозной и т. д.). При однократном нанесении краски поверхность древесины видна сквозь ее слой. Кроме того, древесина хвойных пород неравномерно впитывает в себя жидкую часть лакокрасочных составов (высы хающие масла, растворы смол и др.): ранняя, более рыхлая часть годовых слоев впитывает значительно больше жидкости, чем позд няя. В результате после высыхания первого слоя окрашенная по верхность оказывается пятнистой; отдельные блестящие места, где жидкая часть краски почти не впиталась, чередуются с матовыми, где рыхлая древесина впитала в себя большую часть масла и на поверхности остался только слой пигмента.
Если первому слою дать высохнуть, а затем нанести второй слой, последний уже не будет впитываться древесиной, поверх ность которой как бы сцементирована предыдущим слоем. Однако и двухслойное покрытие не всегда гарантирует полное укрытие древесины и равномерную по цвету и блеску поверхность, поэтому часто наносят три, четыре и более слоев.
Так как краски относительно дороги, для уменьшения их рас хода при многослойных покрытиях на первые слои обычно упо требляют более дешевые, специально предназначенные для первого
нанесения и называемые |
г р у н т о в к а м и . |
Слои грунта и краски |
скрывают натуральный цвет древесины |
и создают на ней защитную пленку, но не способны скрыть неров ности поверхности; если на поверхности есть выколы, трещины и другие дефекты, они остаются заметными и на окрашенной по верхности.
Для уничтожения местных неровностей перед окраской делают местное шпаклевание, т. е. заполняют углубления подмазочной массой — шпаклевкой. Если нужно получить поверхность как можно более ровной, без следов неровностей, вызываемых годо выми слоями хвойной древесины, шпаклюют всю поверхность. В этом случае наносят на всю поверхность более жидкую шпак левку. После просыхания поверхность шлифуют, затем покрывают краской. Типовая схема строения непрозрачного лакокрасочного покрытия приведена на рис. 1,а.
|
Частным случаем непрозрачного покрытия может быть покры |
||||
тие |
из готовой непрозрачной |
пленки, |
например поливинилхлорид- |
||
ной, наклеенной на |
предварительно |
выравненную шпаклеванием |
|||
поверхность древесины или древесностружечной плиты |
(рис. 1,6). |
||||
Лицевая сторона таких пленок обычно отделывается |
тиснением |
||||
и |
рисунком, имитирующим |
натуральную древесину, |
например |
||
дуба. |
|
|
|
|
|
|
Прозрачное лакокрасочное покрытие можно создать нанесе |
||||
нием на поверхность |
одного |
или нескольких слоев прозрачного |
лака. Если при этом нужно изменить натуральный цвет древе сины, поверхность ее предварительно обрабатывают раствором красителя.
Краска |
Сплошная |
шпаклевка |
Местная |
Непрозрачный |
шпаклевка |
грунт |
Непрозрачная |
Клеи |
пленка |
Шпаклевка
Прозрачный грунт Порозаполнитель
Окрашенный слой древесины
Рисунок |
Лак |
Фоновая |
краска |
- V
^Шпаклевка. ~~~~~
Рисунок |
Пленка армированная |
бумагой |
Илей
Рис. 1. Типовые схемы защитно-декоративных покрытий:
а — непрозрачное лакокрасочное; |
б — непрозрачное пленочное; о — прозрачное лако |
красочное; г — имитационное |
по фоновой краске; д — пленочное имитационное |