2. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МЕБЕЛИ
В производстве мебели применяют древесные, полимерные, металлические, стеклянные материалы.
Древесина - это основной материал для изготовления мебели. Она имеет высокую прочность, твердость, легко обрабатывается; в сухих отапливаемых помещениях обладает долговечностью. Мебель из древесины гигиенична, не выделяет токсичных веществ. Недостатки древесины: горючесть, биологическая нестойкость во влажном состоянии, наличие в древесине природных пороков, гигроскопичность. В производстве мебели применяют пиломатериалы (доски, бруски), шпон лущеный, строганный, фанеру, древесно-стружечные плиты, древесноволокнистые плиты.
Пластмассы широко используются в производстве мебели. Пластмассы имеют разнообразные свойства: применяются как амортизационный материал в мягкой мебели, как декоративные пленки для облицовки деталей мебели, изготовления сидений, ящиков. Такая мебель не подвергается коррозии, разрушению насекомыми, гниению, легко очищается, однако недостаточно безвредна, подвергается процессам старения под воздействием внешней среды, не подлежит ремонту.
Текстильные материалы применяют для наружной обивки мебели и как покровные ткани для обтяжки внутренних элементов мебели.
Отделочные материалы предназначаются для отделки мебели с целью улучшения внешнего вида и защиты от воздействия окружающей среды.
К отделочным мебельным материалам относят: красящие вещества, шпатлевки, грунтовки, лаки, эмали, политуры, составы для освежения поверхности, текстурную бумагу и др.
Крепежные изделия: гвозди декоративные, скобы крепежные, шурупы, полкодержатели и магнитные держатели, кронштейны др.
Фурнитура - обеспечивает подвижные и неподвижные взаимодействия элементов, взаимодействие мебели и человека, единство художественного решения. Это различные по форме ручки, петли, кронштейны, подвижные опоры, задвижки, защелки, замки, стекло для мебели полированное неполированное, узорчатое толщиной от 3 до 7 мм.
Зеркала для шкафов, трельяжей, сервантов изготовляют из полированного стекла. Зеркала имеют крутой (17-30°) или пологий (5-12°) фацет.
2. ПРОИЗВОДСТВО МЕБЕЛИ
Основные операции по изготовлению мебели: конструирование мебели, разработка эскизов, макетов, технической документации и создание готового образца мебели; затем подбираются и подготавливаются исходные материалы, производится раскрой, обработка заготовок, соединение деталей и элементов, облицовка поверхности, отделка и сборка изделий.
Лицевая отделка мебели. Отделку применяют для придания мебели соответствующего внешнего вида и защиты ее от воздействия окружающей среды.
Отделка мебели состоит из подготовки поверхности, нанесения покрытия и его облагораживания. Для мебели применяются следующие виды отделки: прозрачная, непрозрачная, комбинированная, специальная.
Прозрачные виды отделки - лакирование, полирование.
Лакирование - распространенный вид отделки мебели. На подготовленную поверхность наносят лаковую пленку; используют смоляные, спиртовые, нитроцеллюлозные, перхлорвиниловые, полиэфирные, полиуретановые и другие лаки.
Полирование - трудоемкий, дорогостоящий вид отделки мебели. Поверхность мебели гладкая, с зеркальным блеском, с отчетливо видной текстурой древесины. Текстура - рисунок древесины на поверхности разреза.
Непрозрачная отделка заключается в нанесении на отделываемую поверхность пигментированных лакокрасочных материалов (красок, эмалей), которые полностью скрывают невыразительную текстуру и цвет древесины или поверхность древесно-плитного материала. Также непрозрачная отделка служит для получения покрытий с высокими защитными свойствами.
Имитационная отделка представляет собой способ создания декоративного покрытия методом глубокого крашения, нанесения рисунка текстуры древесины на отделываемую поверхность, напрессовывания на основу пленок с напечатанной на них текстурой древесины, мрамора или другого материала. Имитационная отделка с использованием пленок широко применяется при изготовлении массовой сравнительно дешевой мебели.
Специальная отделка – имеет несколько разновидностей. Это может быть нанесение на поверхность отделочного слоя из расплавленного или порошкообразного металла (металлизация), полимерных и других материалов. К ней можно также отнести пескоструйную обработку поверхности, тиснение, выжигание, инкрустацию, резьбу по дереву.
Следующие операцией производства мебели является декорирование. К специфическим видам декорирования мебели относятся:
· Накладные профильные элементы;
· Резьба (поверхностная, художественная, ажурная и др.);
· Имитационная печать (имитация ценных древесных пород методом нанесения печатного рисунка);
· Инкрустация - рисунок на мебели; получают врезанием в основную древесину отдельных кусочков, отличающихся по цвету и текстуре от основного фона, а также перламутра, металла.
· Маркетри - украшение, общий фон и рисунок которого выполнены из различных пород древесины; наклеиваются на подготовленную поверхность.
· Интарсия – инкрустация деревом по дереву;
3. КЛАССИФИКАЦИЯ И АССОРТИМЕНТ МЕБЕЛИ
Мебель классифицируют по назначению, по эксплуатационным, функциональным признакам, по комплектности, по конструктивно-технологическому признаку, по виду исходного материала, по видам изделий (см. цв. вклейку).
По назначению мебель подразделяется на бытовую и для общественных помещений (для офисов).
Бытовая мебель подразделяется на мебель для жилых комнат, для кухни, для прихожей и детской.
По функциональному признаку различают мебель для работы; лежания; сидения; хранения одежды, книг, посуды.
По комплектности - мебель штучная и комплектная (наборы и гарнитуры для спальни, столовой, кабинета и др.).
По конструктивно-технологическому при знаку мебель делят на щитовую, рамочную, секционную, разборную, неразборную, складную, трансформируемую, стеллажную и комбинированную.
По возрасту потребителей различают мебель для взрослых, подростков и детей.
По наличию мягкого элемента мебель делят на мягкую и жесткую.
По способу производства различают мебель столярную, гнутую, формованную, гнуто-клееную, плетеную и прессованную (из древесины), металлическую - литую, сварную, пластмассовую – литую, штампованную.
По виду исходного материала мебель классифицируют на деревянную, пластмассовую, металлическую, комбинированную. Деревянная мебель подразделяется на столярную, гнутую, плетеную.
По видам изделий: шкафы (для посуды, книг, белья), комоды, серванты, комбинированные шкафы, тумбы, столы (сервировочные, письменные, обеденные, кухонные, журнальные и др.), кровати (одинарные, полуторные, двойные), диваны, диваны-кровати, кушетки, тахты, табуретки, банкетки, стулья, кресла (рабочие и для отдыха), кресла-кровати, шезлонги, трельяжи, трюмо, манежи детские и др. (см. приложение)
Столярная мебель. Мебель столярная для жилых комнат разнообразна по видам, размерам, материалам, конструкции, по отделке и другим признакам.
По конструкции столярная мебель бывает брусковая и корпусная, а корпусная - щитовой и рамочной.
По функциональному признаку ее подразделяют для сидения, работы, приготовления и приема пищи, для хранения белья, книг, посуды и других предметов; для сна и отдыха; туалета и культурно-бытовых нужд.
Корпусная щитовая мебель. Шкафы для платья и белья изготовляют с разным количеством дверей (от одной до четырех дверей). В отделении для платья могут быть штанга для плечиков, полка для головных уборов, внутренние ящики, полки и лотки. Дверки шкафов для платья и белья - распашные. С внутренней стороны одной из дверей прикреплена штанга для навешивания галстуков и зеркало. (см. приложение №1)
Шкафы для книг имеют дверки раздвижные стеклянные, могут быть открытыми. Нижняя часть шкафов имеет щитовые дверки. Полки переставные устанавливаются на полкодержателях. Расстояние между полками от 180 до 380 мм, а глубина 140-440 мм – при хранении книг в два ряда.
Секретеры – мебель, которую можно использовать для хранения книг, а также как стол, так как секретер имеет откидную дверку. Полки для хранения книг изготовляют навесными. Секретеры бывают со щитовыми или стеклянными дверками или без дверок.
Буфеты ( шкафы) используют для хранения посуды, серванты предназначены для хранения столовых принадлежностей, столового белья, посуды.
Комбинированные шкафы имеют несколько отделений разного назначения: для книг, белья, платья, посуды.
Тумбы (комоды) для хранения различных предметов: изготовляют с полками, распашными щитовыми дверками, с большим количеством выдвижных ящиков. Выпускаются глубиной 300-600 мм, высотой 800-1100 мм. Тумбы для постельных принадлежностей имеют отделение с откидной крышкой и открывающейся дверкой.
Обеденные столы различают по форме крышки. Крышки могут быть круглой, квадратной, овальной формы, раздвижными или складными. Ножки обеденных столов разного профиля: круглые, фигурные, квадратные, скошенные. Размеры обеденных столов: ширина – 60-90 см, длина раздвинутого стола – 120-270 см. Размеры крышек определяют по количеству мест из расчета 500-600 мм на одного человека при глубине 325 мм.
В Кухонный гарнитур входит шкаф-стол рабочий, шкафы навесные, стол обеденный, табуреты, а в набор для кухни, кроме того, могут входить хозяйственный шкаф, шкаф-стол с мойкой и др.
Столы кухонные. Рабочие поверхности кухонных столов облицовывают декоративным пластиком; крышки прямоугольные; под столом шкафчик для хранения посуды (дверки шкафа створчатые или раздвижные).
Журнальные столики имеют под крышкой полку ли сетку для временного хранения газет, журналов, книг. Крышка прямоугольной формы, также крышка может быть сделана и дерева и стекла.
Туалетные столы имеют ящики для хранения туалетных принадлежностей.
Столы письменные бывают бестумбовые, одно и двух-тумбовые, с надколенными ящиками под крышкой или без них. Выпускают столы с боковыми полками или приставками для книг. Крышки ящиков стационарные или трансформируемые в чертежную доску. На дверках имеются замки, ручки и ключевины.
Столы компьютерные классифицируют по двум признакам: по конструкции (стойки-столы и просто рабочие столы); по месту расположения (угловые и прямые). Столы-стойки (т.е. похожи на конструкцию из нескольких (чаще трех) ярусов полок. Обычно нижний ярус предназначен для системного блока и другой оргтехники, средний – для монитора, третий – для дисков, бумаг, прочей канцелярской мелочи).
Трюмо имеет тумбу, на которой укрепляют зеркало, дающее отражение человека во весь рост.
Трельяж состоит из тумбы и трех зеркал, среднее - неподвижное, а два боковых вращаются. Зеркала трельяжей дают отражение человека во весь рост.
К ассортименту столов относятся столы сервировочные, телефонные, шахматные. (см. приложение №2)
Мебель для сидения.
Стулья состоят из каркаса (из царги с сиденьем, ножек с проножками и спинки), сиденья и спинки. Сиденье может быть рамочной и безрамочной конструкции. Стулья могут быть жесткими и мягкими. Рабочие кресла отличаются большими размерами и наличием подлокотников. (см. приложение №3)
Банкетка - табурет с сиденьем прямоугольной или круглой формы, иногда с подлокотниками. Сиденье может быть жестким и мягким. Банкетки часто входят в состав гарнитуров для спальни. Обивают банкетки тканями, искусственной кожей.
Табуреты бывают кухонные и для пианино на четырех или трех точеных или брусковых ножках. Табуреты изготовляют с жестким сиденьем, квадратной, треугольной или круглой формы. Табурет для пианино выпускается с вращающимся на винте сиденьем. Высота табуретов от 42 до 65 см (при поднятом сиденье).
Мягкая мебель. Мягкая мебель имеет каркас - основание, на котором установлены мягкое сиденье, спинка; к сиденью крепятся боковины или подлокотники. Ножки, цокольная коробка служат опорами, мягкие элементы могут быть цельными, беспружинными, пружинными составными, состоящими из нескольких мягких элементов.
К мягкой мебели относят диваны, диваны-кровати, кресла-кровати, кушетки, тахты, кровати. (см. приложение №4)
Диваны состоят из коробки-основания с мягким сиденьем и спинкой или без нее, двумя подлокотниками или без них. Сиденье и спинка дивана могут быть одноэлементными - цельными или секционными - составными и в виде отдельных подушек на жестком каркасе. Для обивки применяют текстильные материалы, искусственную кожу. Разновидностью диванов являются трансформируемые предметы мягкой мебели - кресло-кровать, диван-кровать, тахта, кушетка.
Диван-кровать выпускают с откидной спинкой, опирающейся на заднюю рамку, с локотниками или без них, с коробкой для постельных принадлежностей или без нее. Сиденье может быть одноэлементное или составное, выдвижное с приспособлением для трансформирования. Софа представляет собой остов без локотников, с выдвижной решеткой и съемными подушками в сиденье и спинке. Может быть без спинки.
Кресло-кровать используется как кресло и как односпальная кровать. Кресло-кровать имеет двойное сиденье или двойную спинку.
Кушетка - разновидность дивана, но без спинки, иногда с мягким изголовьем. Кушетки бывают на коробке или на ножках. Длина кушеток - 185-190 см, ширина 80--120 см. Так же выпускают кушетки, длину которых можно увеличить за счет выдвигающейся рамки.
Кровать состоит из двух спинок и двух долевых царг. Выпускают с основанием под матрац. По ширине кровати бывают одинарные (700, 800, 900 мм) и двойные (1100, 1200, 1400 мм). Длина кроватей 1860±100 мм, высота от пола - 350-450 мм. По половозрастному назначению кровати бывают для взрослых, детей и подростков и соответственно отличаются размерами.
Канапе - маленький диванчик с приподнятым изголовьем.
Тахта – широкий диван с пинкой и без спинки, покрытый ковром, материей.
Детская мебель отличается простотой конструкции, делается более красочной. Детскую мебель выпускают в виде отдельных предметов и наборами. Ассортимент детской мебели: кресла, кресла-качалки, табуреты, стулья, шкафы-стеллажи, секретеры, манежи, кровати, кровати двухъярусные, столы, парты и др.(см. приложение №5)
Мебель для прихожей - это тумбы, шкафы, вешалки, зеркала с полками, с ящиками и без них. (см. приложение № 6)
Гнутая мебель. Такую мебель изготовляют из древесины лиственных пород (дуба, ясеня, вяза, бука, березы). Гнутую мебель подразделяют на гнутую мебель и мебель смешанной конструкции (гнуто-столярная). Ассортимент гнутой мебели включает стулья, кресла, столики, табуреты, вешалки. (см. приложение №7)
Стулья гнуто-столярные имеют трапециевидные, подковообразные сиденья, царги гнутые цельные и составные. Задние ножки гнутые или выпиленные, прямоугольного сечения, спинки - фанерные, гнуто-клееные или из брусков.
Мебель плетеная. Мебель плетеная легкая, удобная, устойчивая, дешевле других видов мебели. Плетение простое, веерное, шахматное, ажурное, комбинированное. Применяют для плетения прутья кустарниковой ивы.
Ассортимент: стулья, кресла, столы, диваны, этажерки, кушетки, кресла-качалки.(см. приложение №8)
Металлическая мебель. Металлическую мебель вырабатывают разборную и складную; цельнометаллическую или комбинированную с металлическим каркасом. В ассортимент мебели металлической и с металлическим каркасом входят стулья, столы, диваны и др. (см.приложение №9)
4. ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ МЕБЕЛИ
Качество мебели определяется уровнем нормативно-технической документации, конструкторской разработки. Качество мебели оценивается следующими показателями: комфортность, эстетичность, надежность, долговечность. На формирование качества мебели оказывают влияние качество исходных материалов, обработки, сборки, отделки.
Функциональные требования. В основу функциональных требований к мебели положены данные физиологии, гигиены, антропометрии. Размеры и форма мебели должны соответствовать росту и массе человека, это обеспечивает удобство пользования мебелью, рациональное использование жилой площади. Конструкция изделия должна обеспечивать устойчивость мебели, ее технологичность, взаимозаменяемость, возможность трансформации отдельных элементов, замену обивочного материала или целых элементов.
Эстетические требования. Мебель – не только предмет утилитарного назначения, она также украшает жилище, поэтому она должна иметь красивый внешний вид, правильно выполненные плавные очертания, отдельные элементы ее должны гармонично сочетаться. Мебель должна хорошо вписываться в помещение и сочетаться с другими предметами интерьера. Необходимо, чтобы отдельные детали узлы и фурнитура были хорошо подобраны, сочетались по текстуре и цвету. Форма, размеры и характер линий отдельных предметов мебели должны соответствовать назначению. Мебель должна соответствовать современному стилю, направлению моды.
Эргономические требования. Мебель должна создавать комфорт в доме и быть гигиеничной. Её размеры должны соответствовать размерам человека, обеспечивать наименьшую утомляемость при работе и при восстановлении работоспособности во время отдыха и сна. Удобство мебели для сидения обеспечивается прежде всего жесткой конструкцией, а для лежания – мягкими элементами. Мягкий элемент должен облегать тело человека, при этом давление от его массы должно распределяться равномерно. Так же форма предметов мебели для сидения и лежания должны согласовываться с положением позвоночника с его анатомией: обеспечивать правильное положение позвоночника и мышц, быть опорой для всей спины, и особенно для поясничной части.
Гигиенические требования. Гигиеничность мебели характеризуется ее безвредностью. Мебель не должна оказывать негативного влияния на жизнедеятельность человека, а именно, выделять в окружающую среду вредные токсичные вещества. Поэтому все синтетические материалы, изготовленные, из вторичного сырья должны использоваться с разрешения органов санитарно-эпидемиологического надзора.
Мебель должна меньше загрязняться, легко очищаться от пыли, иметь меньше участков, на которых могла бы задерживаться пыль. Гигиенические требования особенно важны для кухонной мебели, предназначенной для хранения продуктов, пищи, а также это важно для мебели, предназначенной для сна и отдыха.
Дефекты мебели можно подразделить на группы: дефекты древесины и других материалов, обработки и соединения отдельных деталей и сборки, фурнитуры, отклонения от линейных размеров, фанерования. Дефекты могут быть на лицевых и нелицевых поверхностях. Допуск тех или иных дефектов определяется их видом, размером, количеством и местом расположения.
Основное . Лицевая фасадная поверхность мебели не должна иметь трещин, механических повреждений, царапин, вмятин и т.д.
В мягкой мебели не допускаются такие дефекты, как неравномерность настила мягкого элемента по толщине, морщины обивки, неровностью и кривизна швов, несоответствие ниток цвета обивочного материала.
Гарантийный срок корпусной мебели – 24 месяца, мебель для сидения и лежания 18 – месяцев; для детской мебели – соответственно – 18 и 12 месяцев.
На сорта мебель не делят.
5. МАРКИРОВКА. УПАКОВКА.
ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ МЕБЕЛИ
Маркировка. На каждом изделии мебели должен быть ярлык с указанием наименования изготовителя, его местонахождения, товарного знака, наименования изделия, артикула, даты изготовления, обозначение стандарта, штриховой код
К сборно-разборной мебели прилагается инструкция по сборке, схема монтажа; к гарнитурам, наборам - инструкция по эксплуатации и уходу за мебелью.
Упаковка. Для предотвращения повреждения и загрязнения мебель упаковывается в тару из гофрированного картона, синтетических материалов, в деревянные обрешетки. На тару наносят несмываемой краской четкие предупредительные знаки: «Не кантовать», «Верх» и условные знаки: рюмка - для мебели со стеклами и зеркалом; зонтик - для всей мебели. Полированные поверхности мебели заклеивают поливиниловой пленкой, так как она хорошо защищает мебель и легко удаляется.
Транспортируют мебель всеми видами транспорта или в универсальных контейнерах.
Хранение мебели. Хранят мебель в распакованном виде в сухих проветриваемых помещениях, предохраняя от увлажнения, загрязнения и прямого воздействия солнечного света. При повышенной влажности отделанные поверхности тускнеют, металлические детали подвергаются коррозии, могут произойти расклеивание, деформация и коробление изделий. Температура в помещении должна быть 18-20 °С, относительная влажность воздуха от 60-75 %. Мебель складируется на расстоянии не менее чем 50 см от источников тепла, проходы должны быть шириной не менее 1 м. Стулья устанавливают колонками по 8-10 штук, крупные изделия – рядами по размерам, видам и другим особенностям.
Список используемой литературы
1. ГОСТ 16371-93. Мебель. Общие технические условия.
2. ГОСТ 20400 – 80 Продукция мебельного производства. Термины и определения
№6
№9
Материалы для изготовления одежды подразделяют по целевому назначению:
♦ на основные (материалы верха и подкладки);
♦ прокладочные;
♦ теплозащитные;
♦ материалы для скрепления деталей одежды (швейные нитки, клеи);
♦ отделочные материалы;
♦ фурнитура (пуговицы, кнопки, пряжки, крючки, петли, застежки-молнии и др.).
Основные материалы включают все материалы, из которых изготовляют детали верха и подкладки. Основные материалы должны обладать хорошими пошивочными, эксплуатационными и гигиеническими свойствами, а также стойкостью к действию светопогоды и химическим воздействиям, стабильностью показателей по важнейшим в носке свойствам.
К ним относят ткани различного состава, трикотажные полотна, нетканые материалы, пленочные, комплексные (как дублированные, так и сшитые из различных материалов (ткань + + утеплитель + подкладка)), натуральную и искусственную кожу, искусственный мех (на тканой, нетканой и трикотажной основах и «овчина»).
Ткани по виду основного компонента (волокна) подразделяют на хлопчатобумажные, льняные, шелковые и шерстяные.
Хлопчатобумажные ткани используют для изготовления белья нательного, постельного и столового, платьев, халатов, сарафанов, пижам, блузок, сорочек, брюк, пальто, плащей, курток, спортивной и специальной одежды и т.д.
Хлопчатобумажные ткани используют также в качестве подкладки и приклада и, кроме того, для изготовления портьер, занавесей, для обивки мебели, в технических целях.
Наибольшее применение находят ситцы, бязи, сатины, ткани бельевые, платьевые, костюмно-пальтовые, ворсовые, полотенечные, подкладочные, мебельно-декоративные.
Хлопчатобумажные ткани обладают целым комплексом положительных свойств: хорошей прочностью и носкостью, легкостью, мягкостью, красотой, высокими показателями гигиенических свойств, хорошо переносят водные и тепловые обработки, светоустойчивы.
Значительное количество хлопчатобумажных тканей вырабатывают с использованием химических волокон (вискозы и ее модификаций, полиэфирных, полиамидных). Перспективными являются материалы на основе разволокненной структуры (микрофибра). Использование многокомпонентных пряж позволяет получить ткани сорочечные и блузочные с улучшенными санитарно-гигиеническими свойствами.
Для изготовления стеганых пальто, жилетов, брюк, одеял и прочего используют ткани хлопчатобумажные, хлопколавса-новые, хлопковискозные полотняного переплетения. Если наполнитель - пух, то поверхностная плотность материала верха должна быть не более 180 ± 10 г/м 2 , относительная плотность - 90 ± 3 %, коэффициент воздухопроницаемости 6- 12 дм 3 /(м 2 с).
Для изготовления легкого женского платья, детской одежды наряду с традиционными тканями разнообразного волокнистого состава используют ткани из сочетаний пряжи и нитей с эластомерными волокнами и лайкрой.
Характеристика хлопчатобумажных и других тканей по структуре пряжи и нитей, переплетениям и свойствам, художественно-колористическому оформлению подробно рассмотрена в разделе «Текстильные товары».
Льняные ткани используют для изготовления нательного, постельного и столового белья, женских и детских платьев, мужских сорочек, скатертей, покрывал, полотенец, портьер, занавесей, для обивки мебели, а также для технических изделий. В качестве прокладочного материала используют льняную бортовку.
Наибольшее применение находят жаккардовые широкие и узкие ткани, холсты и полотна гладкие, полотна узкие и широкие, белые и полубелые, костюмно-платьевые ткани, полотна суровые тонкие, полотна пестротканые, бортовые ткани.
Льняные ткани отличаются высокими показателями механических свойств, малой растяжимостью, хорошей износоустойчивостью, имеют высокую сорбционную способность.
Паропроницаемость льняных тканей обеспечивает «комфортность» под одежной среды. Они также отличаются повышенной теплопроводностью, что очень важно для белья и летнего платья.
Недостаток льняных тканей - низкие упругие свойства и как следствие большая сминаемость, однако во влажном состоянии они хорошо отглаживаются.
Льняные ткани по волокнистому составу вырабатывают как чистольняными, так и полульняными. В качестве смески используют химические волокна: вискозу, сиблон, лавсан. Новым направлением в ассортименте сорочечных тканей является создание льносодержащих тканей из трехкомпонентной пряжи (вискозы, полиэфира и льна).
Перспективными материалами являются котонин - эле-ментаризированное лубяное волокно, моволен - модифицированное волокно льна, короткоштапельный лен.
Шерстяные ткани используют для изготовления платьев, брюк, юбок, костюмов, пальто, полупальто, курток, головных
платков, одеял, пледов, шарфов. Они отличаются красивым внешним видом, высокими теплозащитными свойствами. По виду и качеству применяемого сырья шерстяные ткани подразделяют на чистошерстяные и полушерстяные. В полушерстяные ткани в смеску вводят вискозу, капрон, нитрон, лавсан, лайкру, хлопок. Благодаря применению в смеске искусственных и синтетических волокон улучшаются эксплуатационные свойства: износостойкость, формоустойчивость, внешний вид.
Изменение состава смесок влечет за собой изменения технических заправок и способов отделки, в результате чего получают ткани, различные по внешнему виду, строению и свойствам. Современные пальтовые полушерстяные и шерстяные ткани, сукна, драпы имеют разнообразные отделки «под велюр», «ангору», «кашемир», а также отделки в виде фильца, усадки и жесткого ворса.
Введение лавсана, нитрона более 60 % придает тканям некоторые отрицательные свойства: снижение гигроскопичности, устойчивости к истиранию; увеличение сминаемости и воздухопроницаемости; в процессе эксплуатации появляется блеск и ускоряется загрязняемость, образуется пиллинг.
Полушерстяные ткани с содержанием синтетических волокон имеют небольшую массу, малую усадку, лесминаемы, хорошо фиксируют складки и плиссе при влажно-тепловой обработке, которые хорошо сохраняются при носке даже после стирки и химической чистки. У полушерстяных тканей (особенно с содержанием лавсана, нитрона более 30 %) возникают сложности при проведении сутюжки и оттяжки ткани, что вызывает необходимость внесения изменений в конструкцию изделия. Необходимая объемная форма может быть достигнута лишь за счет вытачек.
Шелковые ткани весьма разнообразны по виду применяемого сырья (пряжи и нитей), поверхностной плотности 1 м 2 » плотности, переплетению, характеру отделки и назначению.
Шелковые ткани вырабатывают из натуральных, искусственных, синтетических нитей и пряжи, волокон. При изготовлении шелковых тканей используется также хлопчатобумажная пряжа, металлические, металлизированные и тексту-рированные нити. Широкое применение имеют ткани из полиэфирных нитей нового поколения, используемых в качестве основного материала и подкладки.
Использование при производстве шелковых тканей нитей различных круток (одиночных, крученых и фасонной крутки) в различных комбинациях способствует разнообразию их внешнего оформления и их свойств.
Благодаря многообразию шелковые ткани применяют для изготовления пальто, плащей, курток, костюмов, платьев, блузок, сорочек. Кроме того, они широко используются в качестве мебельно-декоративных и подкладочных тканей.
Синтетические ткани из ПЭ и ПА нитей и пряжи в настоящее время имеют несколько иные свойства за счет широкого использования сверхтонких нитей (микронитей), а также отделок, придающих тканям дополнительную мягкость, увеличивающих грязеотталкивание, гигроскопичность, уменьшающих электризуемость. Такие ткани используются в изделиях костюмного, платьевого и плащевого ассортимента. Использование микронитей позволяет создавать ткани повышенной плотности, защищающие снаружи от влаги и ветра и в то же время обеспечивающие пропуск продуктов обмена (пота) на поверхность материала. Лицевая сторона тканей на основе микронитей приятная на ощупь, бархатистая. Улучшились и гигиенические свойства синтетических тканей, так как структуру микронитей приблизили к структуре натуральных волокон. Новыми направлениями в разработке ассортимента и технологии производства тканей различного назначения являются создание функциональности, универсальности и практичности вновь создаваемых тканей за счет использования пряжи из химических волокон и их смесей с натуральными, модификации волокон и нитей, а также разработка и использование конструкционных материалов для одежды.
Актуальность и высокий спрос во всем мире сегодня приобретает одежда с использованием нитей, обладающих высокой растяжимостью. Активно используются ткани и трикотажные полотна «стреч», которые за счет применения полиуретановых нитей (ПУ) - лайкры, спандекса, дорластана - создают уникальные возможности для моделирования высококлассной одежды: изящной, пластичной, объемной, элегантной, комфортной, современных силуэтов, новых образов, символов и идей.
Ткани и трикотаж с использованием ПУ обладают широкой ассортиментной номенклатурой и применимостью практически для всех групп современной одежды. Кроме того, способность растяжимых нитей обладать большим спектром заданных параметров (различной усадочностью, структурой поверхности, визуальными эффектами, способностью перерабатываться с разными волокнами) открывает неограниченные перспективы для мобильного реагирования на изменения моды.
Текстильные конструкционные материалы, обладающие свойствами тканей и натуральной кожи, позволяют создавать одежду с разнообразными свойствами. В таких материалах тек
стильный компонент придает прочность и формоустойчивость, а полимерное связующее обеспечивает непроницаемую матрицу. Чаще всего используется биологический пластифицируемый полимер, одним из которых является коллаген, получаемый путем переработки отходов кожевенного производства. Капиллярно-пористая структура коллагеновых волокон и их химическая природа обусловливают гигиенические свойства материала, близкие по показателям к натуральной коже.
Текстильный компонент, состоящий из двух компонентов - текстильной основы и коллагена, представляет собой материал с новыми свойствами. Его применение позволит расширить ассортимент материалов и разработать новые способы изготовления деталей одежды нетрадиционными методами, такими как прессование и литье.
В качестве подкладочных тканей в одежде используют хлопчатобумажные и шелковые. Подкладочные ткани должны отвечать следующим требованиям: иметь незначительную поверхностную плотность 1 м 2 ; обладать высокой стойкостью к истиранию, а также прочностью окраски к действию трения, пота и химической чистки; иметь небольшую усадку по основе, высокую гигроскопичность.
Подкладочные ткани по износостойкости, поверхностной плотности 1 м 2 и внешнему виду должны соответствовать материалам верха, применяемым для одежды.
Прокладочные материалы применяют в швейном производстве для прокладки в бортах, полочках, воротниках, планках, рукавах и других частях и узлах одежды с целью лучшего сохранения формы изделий, повышения их надежности. Их помещают между основным материалом верха и подкладкой. Эти материалы должны обладать хорошей пластичностью при проведении влажно-тепловой обработки, сохранять устойчивость при придании формы изделию. Они должны быть прочными, малорастяжимыми, жесткими и обладать такой же усадкой, как и основной материал верха. Прокладочные материалы обеспечивают изделию форму, комфортность, пластичность и легкость.
В качестве прокладочных материалов широко используются нетканые материалы, льняные и хлопчатобумажные ткани. Нетканые текстильные материалы вырабатывают непосредственно из волокнистой массы без процессов прядения и ткачества. Их классифицируют по способу производства, назначению, виду волокна.
Нетканые материалы бытового назначения включают платьевые, блузочные, костюмные, декоративные, отделочные
материалы для пошива верхней одежды, прокладочные, утепляющие и для одеял.
В качестве прокладочных материалов используют флизелин (клеевой и неклеевой), дублерин, прокламелин, обладающие хорошей прочностью, несминаемостью, устойчивостью к химчистке и влажно-тепловым обработкам.
Теплозащитные материалы используют в одежде, одеялах для улучшения их теплозащитных свойств. Теплозащитные материалы должны обладать мягкостью, упругостью, не сваливаться, легко поддаваться раскрою. Использование теплозащитных материалов в одежде не должно затруднять движений, они должны быть прочными в процессе носки, выдерживать стирку и химчистку, не допускается их расслаивание. В качестве теплозащитных материалов используют вату (хлопчатобумажную и шерстяную), ватин, ватилин, пух, листовую вату, пенополиуретан, меховые низы, искусственный мех, нетканые материалы (синтепон и новый нетканый утепляющий материал, изготовленный из волокнистых холстов, содержащих волокна конечной длины, посредством воздействия на волокнистый холст струй воды высокого давления и их особого положения относительно обрабатываемых холстов).
Перспективными являются двухслойные утепляющие материалы, состоящие из волокнистого холста, полиэфирных волокон, скрепленных в долевом направлении швами, полученными с помощью водяных струй, и сдублированных с дополнительным материалом, состоящим из непрерывных полиэфирных нитей.
Перспективным утеплителем является материал нового поколения (тинсулейт). Это микроволоконный материал, который не имеет аналогов по теплозащитным свойствам (в 1,5 раза теплее натурального пуха), имеет малый объем и незначительную массу, «не боится» многократной машинной стирки и отжима в центрифуге, быстро сохнет, имеет абсолютную способность восстанавливать объем и форму после сжатия, обладает гипоаллергенными свойствами и не имеет запаха, усадка - не более 1 % общей массы. Используется с одно- и двусторонним дублированием утеплителя тончайшим флизелином. Имеет модификацию в виде эластичного полотна.
Материалы для скрепления деталей одежды - это нитки различного волокнистого состава, клеи на основе синтетических полимеров.
Так как нитки в процессе изготовления и эксплуатации изделия испытывают растяжение и трение, то они должны быть
прочными, чистыми, гладкими, обладать нужной растяжимостью, иметь прочную и однотонную окраску.
Клеевые швы должны обладать устойчивостью к многократной стирке, воздействию света, погоды.
Высокое качество изготовления одежды обеспечивают клеевые полимерные материалы, служащие скрепляющими элементами основы прокладочного материала с тканью верха.
В клеевых технологиях изготовления одежды используются две основные группы клеевых материалов:
1) термопластичные (клеи-расплавы);
2) термореактивные (клеи-растворы).
Отделочные материалы. В качестве отделочных материалов используются: ленты, тесьма, шнуры, кружево, шитье, вышивальные нитки, бисер, стеклярус, мех, кожа и др.
Фурнитура. К ней относят: пуговицы, крючки, петли, пряжки, кнопки, застежки.
Основным типом неметаллических материалов, широко используемых в машиностроении и других отраслях промышленности, являются пластические массы (пластмассы).
Пластическими массами называют такие искусственные материалы, которые получают на основе органических полимерных связующих веществ с различными наполнителями .
В качестве связующих при получении пластмасс используют синтетические или природные высокомолекулярные соединения, в том числе синтетические смолы, высокомолекулярные соединения или продукты их переработки, например, эфиры целлюлозы, битумы и др.
Смолы, используемые для изготовления пластмасс, могут быть термореактивными или термопластичными, что и определяет их основные технологические и эксплуатационные свойства.
Многие пластмассы (преимущественно, термопластичные) состоят из одного связующего вещества. К таким материалам относится полиэтилен, полистирол, полиамиды, органические стекла, капрон и др. Особенностью термопластичных материалов является их способность размягчаться при нагревании и вновь затвердевать при охлаждении. Причем эти процессы протекают обратимо и происходят одинаково при каждом цикле нагрева и охлаждения. Строение материала при этом не изменяется, в нем не происходит никаких химических реакций.
Термопластичные материалы характеризуются малой плотностью, хорошей формуемостью, устойчивостью к горючесмазочным материалам. Полиэтилен имеет теплостойкость до 50 ºС, морозостойкость до - 70, химически стоек, однако подвержен старению. Применяется для изготовления пленок, труб, контейнеров, предметов домашнего обихода. Полипропилен имеет более высокие прочностные свойства, но имеет более низкую морозостойкость (до минус 20 ºС). Области применения близкие к полиэтилену. Полистирол - твердый прозрачный компактный материал. Используется для изготовления деталей приборов и машин (ручки, корпуса, трубы и др.). Полиуретаны и полиамиды : капрон, нейлон используются для изготовления высокопрочных нитей и пленок. Органические стекла - прозрачные твердые вещества, используются в самолетостроении, автомобилестроении, приборостроении.
К термопластам также относятся фторопласты - уникальные материалы с очень низким коэффициентом трения. Их используют для вентилей, кранов, насосов, втулок, прокладок и др.).
Термореактивные материалы при нагревании размягчаются лишь в начальный период времени, а затем твердеют при температуре нагревания за счет протекания необратимых химических реакций в их структуре, в результате чего такой материал остается твердым и не размягчается при повторных нагревах до достаточно высоких температур. Представителями термореактивных материалов являются фенолформальдегидная, глифталевая, эпоксидная смолы, непредельные полиэфиры и др. Природа протекания химических реакций, приводящих к необратимому затвердеванию, может иметь различный характер. Оно может стимулироваться добавлением в смолы специальных веществ - отвердителей, либо происходить только за счет термической активации - при нагреве. Однако в обоих случаях особенностью термореактивных пластмасс является необратимый характер изменения основных свойств материала.
Основой реактопластов являются термореактивные полимеры. В качестве наполнителей используют различные неорганические материалы. В зависимости от типа наполнителя такие материалы подразделяются на порошковые, волокнистые и слоистые. Порошковые материалы используют в качестве наполнителей древесную или целлюлозную муку, молотый кварц, тальк, цемент, графит и др. Такие пластмассы имеют однородные свойства по всем направлениям, хорошо прессуются. Недостаток - низкая устойчивость к ударным нагрузкам. Применяются для изготовления корпусных деталей приборов, технологической оснастки в литейном производстве (моделей) или слабонагруженных деталей штампов. Волокнистые пластмассы (волокниты) имеют высокие прочностные свойства, особенно, стекловолокниты, поскольку, по существу, они являются композиционными материалами и используют преимущества в свойствах как основы, так и волокон, применяемых для создания этих материалов. Слоистые пластики , как и волокниты, являются композиционными материалами. Они характеризуются наиболее высокими прочностными и, одновременно, пластическими свойствами. Существуют текстолиты (наполнитель - хлопчатобумажная ткань), гетинакс (наполнитель - бумага), древеснослоистые пластики (древесный шпон), стеклотекстолиты (ткань из стекловолокна). Текстолит имеет повышенное сопротивление износу. Может применяться для изготовления зубчатых колес, кулачков, подшипников и других тяжело нагруженных деталей. Гетинакс - электроизоляционный и декоративно-строительный материал. Стеклотекстолит на эпоксидной смоле используется для наиболее ответственных нагруженных деталей, поскольку имеет наиболее высокие прочностные свойства среди остальных пластических масс.
В зависимости от основного назначения пластмассы разделяются на следующие группы:
а) конструкционные, обладающие высокой механической прочностью и применяющиеся для силовых и не силовых конструкций;
б) электроизоляционные, обладающие хорошими диэлектрическими свойствами; область применения - электротехника, приборостроение;
в) теплостойкие, применительно к трем температурным областям применения: 120 - 150 ºС, 150 - 200 ºС и выше 200 ºС;
г) звуко - и теплоизоляционные, обладающие звукоизоляционными свойствами и малой теплопроводностью - обычно, высокопористые материалы;
д) фрикционные, обладающие при сухом трении высоким коэффициентом трения и малым износом;
е) антифрикционные, также имеющие высокую износостойкость при очень малом коэффициенте трения;
ж) антикоррозионные, обладающие повышенной стойкостью к внешним химически агрессивным факторам (атмосферные осадки, кислоты, щелочи); часто используются для покрытия металлических изделий с целью защиты от коррозии;
з) декоративно-отделочные и облицовочные, обладающими хорошими декоративными свойствами;
и) прокладочные и уплотнительные, обладающие стойкостью против действия воды, жидкого топлива, минеральных масел, кислот и щелочей;
к) тропикоустойчивые, хорошо сопротивляющиеся действию температуры, влажности воздуха, ультрафиолетового облучения, стойкие к грибковой плесени;
л) химически стойкие, обладающие стойкостью к действию сильных кислот и щелочей, ароматических углеводородов, бензину, спиртам и другим растворителям.
Большинство пластмасс обладает комплексом свойств, позволяющих применять их не в одной, а сразу в нескольких областях, в различных сочетаниях, например, винипласт обладает электроизоляционными, конструкционными и антикоррозионными свойствами.
Конструкционные пластмассы подразделяются по прочности:
а) высокопрочные, с пределом прочности на растяжение σ в выше 196 МПа;
б) средней прочности при σ в от 78,4 до 196 МПа;
в) низкой прочности при σ в не выше 78,4 МПа;
г) теплостойкие;
д) декоративно-отделочные и облицовочные.
Электро- и радиотехнические пластмассы бывают:
а) электроизоляционные;
б) электропроводные;
в) радиопрозрачные.
Тепло - и звукоизоляционные пластмассы подразделяются на следующие подгруппы:
Пенопласты полистирольные и на иной основе:
а) эмульсионные с ячеистой структурой (например, пенопласт, полистирольный плиточный ПС-1 и ПС-4);
б) вспенивающиеся полистиролы, являющиеся продуктами полимеризации стирола в присутствии порошкообразователя (например, ПСВ, ПСВ-А, ПСВ-С).
Пенополиуретаны эластичные, получаемые путем взаимодействия полиэфира П-2200 с толуилендиизицианатом в присутствии катализатора, эмульгатора и специальных добавок.
Тепловая изоляция, наносимая на изделия в виде матов, состоящих из материалов с низкой теплопроводностью и экранов - материалов с высокой отражательной способностью:
а) электронно-вакуумная тепловая изоляция, представляющая собой набор экранов - материалов с высокой отражательной способностью, разделенных прокладками из материалов с низкой теплопроводностью;
б) тепло - звукоизоляционный материал, состоящий из слоев стеклянных волокон, обклеенных с одной или двух сторон фольгой, пленкой или не оклеенных вообще.
Композиционные материалы
Композиционными материалами называют такие материалы, которые состоят из различных составных частей, не растворяющихся друг в друге. Обычно такие материалы представляют собой соединение высокопрочных, жаропрочных или особо жестких (высокомодульных) тонких порошков, волокон, непрерывных нитей, и полимерной, металлической или керамической матрицы, в которую эти жесткие элементы погружены, и которая связывает эти элементы в монолитное тело. Композиционные материалы могут быть дисперсноупрочненными, волокнистыми, слоистыми. По виду и расположению упрочняющих компонентов композиционные материалы подразделяются на группы с каркасной, матричной, слоистой и комбинированной структурой.
В зависимости от геометрии армирующих элементов композиционные материалы бывают изотропными или анизотропными. Если армирующий материал располагается в хаотическую ориентацию в пространстве и состоит из порошковых или коротковолокнистых элементов, то чаще всего такие композиционные материалы являются изотропными. В том случае, если композиционные материалы состоят из закономерно и единонаправленных волокон, соединенных матрицей, то такие материалы, являются анизотропными.
С примерами композиционных материалов с полимерной матрицей мы уже сталкивались выше (текстолит, гетинакс и др.).
Особую роль, как композиционных материалов с высокими показателями удельной прочности, играют сплавы с металлической матрицей, основу которых составляют чаще всего алюминий и алюминиевые, магниевые, никелевые сплавы и др.
Широко известны порошковые дисперсноупрочненные спеченные композиционные материалы, например, САП (спеченная алюминиевая пудра). Алюминиевая пудра представляет собой мельчайшие частицы алюминия, полученные методами размола алюминия в мельницах и естественно окисленные кислородом воздуха за счет высокой химической активности алюминия.
Для изготовления изделий такую пудру брикетируют с получением изделий заданной формы и размеров, а затем спекают при температуре 500 - 550 ºС. Материал получает высокую удельную прочность - до 400 - 450 МПа, которая позволяет использовать изделия при сравнительно высоких температурах - до 500 ºС.
Для получения волокнистых материалов (композитов) с алюминиевой матрицей используют волокна, нитевидные кристаллы чистых элементов и тугоплавких соединений с бором, углеродом, а также окиси алюминия, карбида или нитрида кремния и др.
В ряде случаев в качестве волокон применяют проволоку из высокопрочной стали, вольфрама, молибдена, хрома, бериллия и др.
Положительными свойствами композиционных материалов с металлической матрицей являются: высокая термостойкость, более высокие, чем у порошковых композиционных материалов электро- и теплопроводность, негорючесть, устойчивость к эрозии, стабильность размеров во влажном состоянии и некоторые другие.
По сравнению с однородными литыми и деформируемыми традиционными металлическими металлами и сплавами композиционные материалы существенно (в несколько раз) имеют более высокие прочностные свойства и модули упругости, а также на порядок более высокие значения удельной прочности по отношению к удельному весу (таблица 9.2).
Таблица 9.2 - Физико-механические свойства КМ с металлической матрицей
| Материал | Содержание волокна,% | Плотность, г/см 3 | Предел прочности при растяжении, МПа при | Модуль упругости, ГПа | Усталостная прочность на базе 10 7 циклов, МПа | Длительная прочность, за 100 ч при 400 ºС, МПа | Коэффициент линейного расширения, α·10 -6 , 1/ºС | |
| При 20 ºС | При 400 ºС | |||||||
| Алюминий-стальная проволока | 40 | 4,8 | 1600 | 800 | 120 | 350 | 450 | 11,8 |
| Алюминий-борное волокно | 50 | 2,65 | 1150 | 850 | 240 | 600 | 650 | 6,0 |
| Магний-борное волокно | 45 | 2,2 | 1250 | 900 | 200 | 550 | 600 | 6,5 |
| Никель-вольфрамовая проволока | 50 | - | 700 при 1100ºС | 530 | - | - | 150 при 1100ºС | - |
| Алюминий-угольное волокно | 30-40 | 2,3 | 700-800 | 600-700 | 130-150 | - | - | - |
| Магний-угольное волокно | 30-40 | 1,8 | 700-800 | 600-700 | 130-150 | - | - | - |
Возрастающая потребность в материалах, обладающих высокими прочностными характеристиками, стимулирует работы по созданию композиционных материалов с металлической матрицей из алюминиевых сплавов, армированных высокопрочными волокнами, например, борными, углеродными и стальными.
Такие композиционные материалы являются наиболее перспективным классом машиностроительных материалов при постоянном ужесточении условий эксплуатации современных машин, при которых традиционные металлы и сплавы не удовлетворяют возрастающим требованиям, особенно в части удельных показателей прочности и жесткости.
Существует композиционные материалы типа КАС - алюминиевый сплав, армированный в одном направлении стальными волокнами. Такие КМ имеют высокую технологичность при производстве; относительно малую себестоимость; хорошую воспроизводимость характеристик при изготовлении изделий из композиционных материалов. Широкое применение КМ типа "алюминий - сталь" в промышленности сдерживается невысоким удельными характеристиками и анизотропией свойств.
Металлические композиционные материалы применяют в таких областях современной техники, где они должны работать при особо низких, высоких и сверхвысоких температурах, в агрессивных средах, при статических, динамических, знакопеременных нагрузках в условиях жестко-упругих конструкций.
Их применяют в авиационной, ракетной и космической технике. Из алюминиевых сплавов, армированных стальной проволокой, изготавливают тонкостенные топливные баки и другие корпусные детали. Использование таких материалов в изделиях авиационной техники уменьшает массу деталей равной прочности на 20-60%. Композиции на основе алюминий-титан используют при изготовлении легких лопаток газотурбинных двигателей. Наиболее высокими качественными показателями для этого назначения отличаются композиционные материалы на никелевой и хромовой основе с армированием нитевидными кристаллами окиси алюминия.
Металлические композиционные материалы на основе свинца или его сплавов с оловом, армированные проволокой из нержавеющей стали, могут использоваться для изготовления подшипников, работающих без смазки. В электротехнике металлические композиционные материалы находят применение для изготовления проводов высоковольтных линий, износостойких контактов, сверхпроводников и др.
Лесоматериалами (лесным сортиментом) называют материалы из древесины, сохранившие ее природную структуру и состав. Их подразделяют на необработанные (круглые) и обработанные (пиломатериалы, колотые материалы, шпон и др.). Изделия из древесины получают из лесоматериалов путем механической обработки и в ряде случаев соединения отдельных фрагментов в изделие с помощью склейки или крепежных материалов.
Круглые лесоматериалы - очищенные от сучьев отрезки древесных стволов. В зависимости от диаметра верхнего торца круглые лесоматериалы подразделяют на бревна, подтоварник и жерди.
Бревна строительные и пиловочные из хвойных и лиственных пород должны иметь диаметр верхнего торца не менее 14 см и длину 4…6,5 м, ошкуренную поверхность, а торцы ихдолжны быть опилены под прямым углом к продольной оси. Для строительных конструкций (здания, гидротехнические сооружения, мосты и т. п.) обычно применяют бревна из хвойных пород. Пиловочные бревна готовят из хвойных и лиственных пород для получения различных пиломатериалов.
В последние годы получили распространение оцилиндрованные бревна, получаемые из обычных бревен обработкой их на токарном станке, в результате чего они приобретают цилиндрическую форму (без «сбега»). Такая форма облегчает возведение срубов и другие плотницкие работы.
Подтоварник - часть ствола дерева с диаметром верхнего торца 8…13 см и длиной 3…9 м. Их используют для различных целей в жилом и сельскохозяйственном строительстве, а также для вспомогательных сооружений.
Жерди имеют диаметр верхнего торца менее 8 см и длину 3…9 м; их применяют для вспомогательных (изгороди и т. п.) и временных сооружений.
Пиломатериалы получают при продольной распиловке бревен. По форме поперечного сечения различают следующие основные виды пиломатериалов: пластины, четвертины, горбыль, доски, брусья и бруски.
Пластины получают при продольном распиливании бревен на две половины, четвертины - по двум взаимно перпендикулярным диаметрам.
Горбыль - срезанная во всю длину наружная часть бревна, имеющая с другой стороны плоскую поверхность распила; применяется для вспомогательных и временных построек.
Доски в зависимости от чистоты опиловки продольных кромок бывают необрезные с неопиленными кромками «обзолом» на длину более половины длины доски и обрезные - опиленные полностью или более чем на половину длины доски. Длина досок до 6,5 м с градацией через 0,25 м. В зависимости от качества древесины и ее обработки (наличие обзола) доски делят на пять сортов. Доски высших сортов используют для изготовления элементов деревянных конструкций и столярных изделий.
Брусья имеют квадратное или прямоугольное сечение (а: b
Рис. 3.12. Виды пиломатериалов
Бруски - пиломатериал, аналогичный брусьям, но имеющий толщину менее 100 мм; длина такая же, как у брусьев; из брусков изготовляют элементы деревянных конструкций и столярные изделия.
Изделия из древесины. Из древесины хвойных и лиственных пород изготовляют большой ассортимент погонажных изделий, паркета и паркетных изделий, столярных плит, фанеры и т. п.
Погонажные изделия включают: шпунтованные доски для полов, у которых на одной кромке имеется паз, а на другой гребень (выступ), обеспечивающие плотное соединение досок; доски с фальцем (вагонка) для обшивки стен; профильные изделия - плинтусы, наличники и т. п. (рис. 3.13).
Изделия для паркетных полов включают: штучный паркет, щитовой паркет и паркетные доски. У всех видов паркетных изделий верхний лицевой слой выполняется из твердых пород дерева (дуба, бука, березы и т. п.).
Штучный паркет представляет собой дощечки длиной от 150 до 450 мм, шириной от 30 до 60 мм и толщиной 16 и 19 мм. Дощечки имеют пазы и гребни, аналогичные доскам для пола.
Паркетные щиты и доски представляют собой трехслойную клееную конструкцию, состоящую из лицевого покрытия в виде тонких (4… 10 мм) планок из твердых пород (дуб, бук и т. п.), основания из сосновых или еловых реек и слоя шпона. Волокна древесины в соседних слоях взаимно перпендикулярны. Длина досок 1,2…3 м при ширине 200…250 мм. Паркетные щиты и доски позволяют экономить дорогую древесину и ускоряют работы по настилке пола (рис. 3.14).
Фанера (от франц. fournir - накладывать) - многослойный листовой материал, состоящий из склеенных между собой трех и более
Рис. 3.13. Строганый и профилированный погонаж:
а - шпунтованные доски с прямоугольным пазом и гребнем; б - фальцованные доски (в четверть); в - плинтус; г - наличник
Рис. 3.14. Паркетная доска:
1 - нижний компенсационный слой шпона; 2 - паз; 3 - несущая доска, склеенная из брусков; 4 - лицевой слой из твердых пород
листов шпона; шпон получают лущением (срезанием тонкого слоя в виде непрерывной широкой ленты) предварительно распаренных кряжей - толстых и коротких (2…2,5 м) бревен преимущественно лиственных пород: березы, ольхи, осины и др. (рис. 3.15).
В фанере листы шпона располагают так, чтобы волокна древесины в смежных слоях находились во взаимно перпендикулярных направлениях. Этим достигается изотропность материала при высоких прочностных показателях, характерных для цельной древесины без пороков.
В зависимости от вида использованного клея фанера может быть:
- повышенной водостойкости (ВСФ) на фенолформальдегид-ных клеях;
- водостойкой (ФК) на карбамидном клее;
- неводостойкой (ФБА) на белковом (альбуминовом, казеиновом) клее.
Толщина листов фанеры от 3 до 19 мм; размеры по длине (ширине) от 725 до 2240 мм.
В строительстве фанера применяется для изготовления дверей, встроенной мебели, перегородок, панелей, подшивки потолков, при устройстве сплошной обрешетки кровли и т. п.
Кроме обычной выпускается декоративная фанера, облицованная Шпоном ценных пород или декоративными полимерными пленками. Для использования во влажных условиях в нагруженных конструкциях производится бакелитизированная фанера (марок ФБС и ФБ), в которой шпон пропитывается фенолформальдегидными смолами.
Рис. 3.15. Схема изготовления фанеры:
а - лущение шпона; 1 - нож; 2 - шпон; 3 - прижим; 6 - склеивание листов шпона (волокна смежных листов взаимно перпендикулярны)
Благодаря пропитке и интенсивному горячему прессованию фанера приобретает абсолютную водостойкость и очень высокую прочность (близкую к прочности стали); плотность такой фанеры до 1200 кг/м. Из бакелитизированной фанеры изготавливают опалубку для бетона, кровельные плиты, трубы и т. п.
Брус LVL (от англ. lamber - лесоматериалы; venear - шпон; laminated - слоистый) - материал, получаемый, как и фанера, из клееного шпона, но волокна шпона в нем расположены параллельно друг другу вдоль изготавливаемого элемента. Первичные заготовки - панели размером до 1,8 х 18 м при толщине 20…75 мм - получают горячим прессованием шпона с фенольными смолами. Из них могут быть вырезаны элементы требуемого размера и конфигурации.
Преимущества изделий LVL перед изделиями из массивной древесины заключаются в следующем: – большая длина (до 18 м); – повышенная в 1,5… 1,7 раз прочность; – отсутствие пороков, характерных для древесины (трещин, сучков косослоя); – пониженные гигроскопичность и деформации «усушки-набухания»; – повышенная гнилостойкость.
При этом материал сохраняет невысокую плотность и декоративность древесины.
Области применения изделий LVL: балки перекрытий, кровельные конструкции, фермы, элементы каркаса и т. п.
Столярные плиты получают склеиванием деревянных реек сечением не более 30 мм в сплошную плиту больших размеров с последующей оклейкой шпоном с одной или двух сторон. Применяют такие плиты для изготовления дверей, мебели и т. п.
Столярные изделия строительного назначения - это главным образом оконные блоки (оконная коробка и рамы) и дверные блоки (дверная коробка и дверное полотно). Эти и другие столярные изделия выпускают деревообрабатывающие комбинаты (ДОК) в виде полностью готовых (антисептированных и окрашенных) изделий.
Строительные конструкции и детали из древесины изготовляют на ДОКе и доставляют на строительство в готовом виде. К ним относятся комплекты для сборных деревянных домов, детали и конструкции для малоэтажных зданий (балки, фермы).
Сборные деревянные дома могут быть двух типов: – дома с деревянным каркасом (из бруса толстых досок и т. п.), заполненным каким-либо теплоизоляционным материалом (минеральной ватой, фибролитом и т. п.) и обшитым с внутренней и наружной сторон; – дома из бревен (обычных и оцилиндрованных) или деревянного бруса.
Оцилиндрованные бревна - получают обработкой бревен на токарном станке, после чего бревна имеют одинаковый диаметр по всей длине. Кроме того, на станке вдоль бревна выбирается паз радиусом, равным радиусу бревна, а в необходимых по проекту местах делаются врубки. Из подготовленных таким образом бревен дом собирается как деревянный «конструктор». На строительство бревна подаются в высушенном до равновесной влажности состоянии. Однако это не исключает образования на бревнах трещин усушки при изменении влажности воздуха.
Более совершенный вариант сборных домов из древесины - дома из клееного бруса. Брус изготовляют на заводе склейкой из 3…5 толстых досок (ламелей) таким образом, чтобы годовые кольца древесины в соседних ламелях были направлены в разные стороны. Такие клееные брусья не трескаются и не коробятся. На верхней и нижней гранях бруса фрезеруются шипы и ответные им пазы для простейшего получения плотного стыка. Для получения желаемой формы и шлифованной поверхности боковые поверхности бруса обрабатываются на станках. Возможна обработка поверхностей тонирующими гидро-фобизаторами типа пинотекс для подчеркивания текстуры дерева и придания желаемого оттенка.
Наиболее перспективны клееные деревянные конструкции. Их получают склеиванием реек и мелкоразмерных досок из древесины хвойных пород в большеразмерные конструкции любой заданной формы (балки, фермы) с помощью водостойких полимерных клеев. Ширина деревоклееных конструкций 120…200 мм, а высота до 1500 мм. Швы склеиваемых элементов делаются «вразбежку». Клееные конструкции имеют много преимуществ перед конструкциями из цельных крупноразмерных пиломатериалов (брусьев, досок).
Технология клееных конструкций позволяет: – максимально полно использовать древесину, в том числе и «неделовую»; – удалить из древесины дефектные участки (сучки, косослой и т. п.); – полнее защитить древесину от гниения и возгорания; – снизить гигроскопичность и предотвратить коробление элементов; – получать конструкции любого требуемого размера и формы.
Клееные деревянные конструкции при современной технологии
превосходят по эффективности железобетонные. Во многих странах мира они рекомендованы для многоэтажных жилых и общественных зданий (например, в новом комплексе посольства Великобритании в Москве из клееных балок переменного сечения выполнено перекрытие главного корпуса, также из клееных балок восстановлены после пожара стропила Московского манежа).
Материалы и изделия из отходов древесины. Для целей строительства производится довольно много материалов на базе неделовой древесины и отходов деревообработки. К ним относятся древесностружечные плиты - ДСП (см. п. 15.3), цементно-стружечные плиты - ЦСП (см. п. 14.6) и древесно-волокнистые плиты - ДВП, фибролит и арболит (см. п. 14.6). В этих материалах древесина в виде стружек, щепы и опилок используется как наполнитель совместно с полимерным (в случае ДСП) или минеральным связующим.
Древесно-волокнистые плиты получают путем распушки размягченной горячей водой или паром древесины до состояния волокна. Волокнистая масса, суспензированная в воде, выливается на частую медную сетку для отфильтровывания воды и образует на ней ковер. В зависимости от вида производимой плиты этот ковер сушится или прессуется на горячем прессе. В первом случае получается легкая малопрочная мягкая плита, используемая для тепловой изоляции (подробнее см. п. 17.3), во втором - тонколистовой прочный материал с гладкой поверхностью - твердые ДВП или оргалит, используемый для обшивки стен, потолков, при настилке полов и как основа сборных элементов покрытия пола - ламината. Плотность твердых ДВП равна 800… 1000 кг/м3. Размеры плит: толщина 2,5…5 мм, длина 1,2…3 м, ширина 0,6…2 м. Оргалит не рекомендуется использовать во влажных помещениях, так как при контакте с водой он набухает и деформируется.
Для отделки помещений с влажным режимом эксплуатации (ванные комнаты, туалеты и т. п.) используют сверхтвердые ДВП плотностью 1100… 1200 кг/м3, в состав которых вводят термореактивные смолы, отверждаемые в процессе горячего прессования плит при 5…7 МПа и 200…240 °С. Поверхности таких плит окрашивают или покрывают декоративными пленками (ламинируют), имитируя облицовку деревом, керамической плиткой или природным камнем.
Основные материалы используемые для изготовления мебели.
В современной мебельной индустрии используется для изготовления мебели огромное количество различных материалов, что позволяет производить мебель разных ценовых категорий. Давайте ниже рассмотрим подробнее основные материалы, используемые для производства мебели и определим их достоинства и недостатки:1) ЛДСП (ДСП) - Ламинированная древесно-стружечная плита.
ЛДСП на сегодняшний день один из самых наиболее используемых материалов в мебельном производстве. Сложно представить какую либо современную фабрику, не использующую ЛДСП для производства мебели. ЛДСП производится из мельчайших частиц древесины таких как: древесная стружка, опилки и пр. Под прессом и при высокой температуре изначально пропитанные специальным клеем древесные стружки образуют плиту. Далее эта плита при помощи вакуумных технологий покрывается меламиновой плёнкой либо плёнкой ПВХ. В быту существует «миф», что ЛДСП не является экологически чистым материалом и может нанести вред здоровью. Современное производство ЛДСП свело к нулю пропитку материала формальдегидными смолами, что позволяет с уверенностью сказать что изделие сделанное из ЛДСП не наносит абсолютно никакого вреда здоровью. ЛДСП используется в основном для изготовления корпусов мебели а зачастую и для фасадов (дверей) для этих корпусов. Так же ЛДСП используется для изготовления встроенной мебели.
Достоинства и недостатки: На сегодняшний день технологии позволяют изготовить Ламинированную древесно-стружечную плиту шириной более двух метров и высотой почти 3 метра. Например, самый известный в мире австрийский производитель ЛДСП - EGGER, производит плиту шириной 2070 мм и высотой 2800 мм. Такие габариты листа позволяют изготовлять мебель практически любых размеров, при этом стыки и швы на изделии отсутствуют. Плита ЛДСП в зависимости от производителя имеет толщины 8, 10, 16, 18, 22, 25, 32 мм. Ещё стоит отметить, что ЛДСП производится в огромной цветовой гамме, так например выше упомянутый EGGER предлагает более 200 вариантов древоподобных и однотонных цветов ЛДСП. К недостаткам же данного материала можно отнести то, что ЛДСП материал который невозможно согнуть ни при каких обстоятельствах, что не позволяет изготавливать корпуса и фасады овальных форм. Для производства своей мебели мы используем ЛДСП таких производителей как EGGER, Kronospan и Русский ламинат.
2) МДФ (англ. MDF- Medium Density Fiberboard) - МДФ изготавливают путём сухого прессования мелкодисперсийной стружки древесины. Прессуется она так же как и ЛДСП при высокой температуре. МДФ имеет большую плотность, чем ЛДСП, что позволяет лучше крепить к ней такую фурнитуру как ручки и петли, в связи с этим основное использование МДФ - это изготовление мебельных фасадов (дверей) на корпусную мебель. Вопреки бытующему мнению мебель не изготавливается полностью из МДФ, чаще всего фасадами МДФ комплектуются корпуса выполненные из ЛДСП.Достоинства и недостатки: МДФ - материал лёгкий в обработке и в отличие от ЛДСП может гнуться, что позволяет изготавливать радиусные (скруглённые) элементы. Структура МДФ так же позволяет вырезать в нём изящную филёнку и скруглять торцы фасадов. По некоторым характеристикам МДФ уступают даже многие породы древесины, используемые в мебельном производстве и при относительно невысокой стоимости, позволяет изготавливать очень качественную и недорогую мебель. К сожалению, деталь из МДФ (так же как и ЛДСП) при механическом повреждении сложно отреставрировать и она подлежит полной замене, что и является её основным недостатком в отличие от детали из массива.
3)ДВП (оргалит) - Древесноволокнистая плита.ДВП изготавливается тем же методом что и МДФ. В мебельном производстве ДВП используется в основном для задних стенок корпусных изделий. Имеет толщину 4 мм и обычно окрашивается либо покрывается плёнкой в цвет основного корпуса изделия. Довольно прочный материал.
4) Массив (натуральное дерево) - для изготовления мебели используются различные породы древесины, такие как дуб, берёза, бук, орех, сосна и многие другие, в том числе и хвойные породы дерева. Древесина очень легка в обработке. Имея кусок дерева можно вырезать из него всё что угодно, придать ему любую форму как прямоугольную, так и овальную. Дерево обладает красивой природной текстурой, которую сложно повторить искусственным методом, что делает мебель из натурального древа очень красивой. Древесина легко окрашивается либо покрывается лаками различных тонов.
Достоинства и недостатки: Основное преимущество массива в том, что это экологически чистый материал, изделие из массива всегда можно отреставрировать, придав первозданный вид. Массив очень лёгок в уходе, ему не страшна влага и перепады температур. Основным и, пожалуй, единственным недостатком данного материала является его далеко не низкая стоимость. Так же как и МДФ, в производстве корпусной мебели массив используется в основном только для фасадов (дверей) материалом для корпусов, как правило, служит ЛДСП.
5) Материалы, используемые для изготовления шкафов-купе.
Для изготовления шкафов-купе нами используются все выше перечисленные материалы. Для изготовления дверей мы используем стальной и алюминиевый профиль таких производителей как « Raum+», «Stanley», «Komandor», и их российские и турецкие аналоги. Вставки в двери для шкафов-купе могут быть разнообразными: ЛДСП, 9 видов зеркал, более 30 различных цветных плёнок, искусственная кожа, плёнка с фотопечатью, нанесение на зеркала пескоструйных (матированных) рисунков. Двери могут быть как панельными так и комбинированными.