книги из ГПНТБ / Кушнирская М.Ц. Крашение древесины в производстве мебели
.pdfм . ц . КУШНИРСКАЯ
КР А Ш Е Н И Е
ДР Е В Е С И Н Ы
ВПРОИЗВОДСТВЕ МЕБЕЛИ
ИЗДАТЕЛЬСТВО «ЛЕСНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ*
М О С К В А 19 7 3
Крашение |
древесины |
в производстве мебели. |
К V ш и и р с к а я |
М. Ц. М., |
«Лесная промышленность», |
1973 г., 120. |
|
|
Приведены сведения о строении п свойствах древе сины, а также физико-химических особенностях краси телей, обусловливающих процессы крашения древесины. Изложены основные вопросы современной теории кра шения волокнистых материалов и теоретические пред посылки к процессам крашения древесины. Освещены различные способы крашения древесины, которые могут быть широко применены в производстве мебельных из делии.
Таблиц 19, иллюстраций 41.
К 3153—97
037(01) —73
Издательство «Лесная промышленность», 1973 г.
|
|
В В Е Д Е Н И Е |
|
Рост народного благосостояния трудящихся С С С Р и |
огромный |
||
р а з м а х жилищного строительства вызвали значительное |
увеличе |
||
ние спроса населения |
на мебельные изделия и одновременно повы |
||
шение требований к |
их |
качеству. |
|
Одним из основных показателен мебели является ее внешний |
|||
вид, в частности качество |
отделки. В технологии отделки |
большое |
значение придается прозрачному крашению древесины (без вуали рования текстуры), повышающему художественные и декоративные свойства мебельных изделий. Проявление и обогащение естествен
ной |
текстуры |
древесины, выравнивание неоднородностей н а т у р а л ь |
|||
ной |
окраски, |
имитация |
древесины широко |
распространенных |
лист |
венных пород |
(бук, береза, тополь, ольха, |
осина и др.) под ценные |
|||
декоративные |
породы |
(красное и ореховое |
дерево), придание |
дре |
весине заданного цвета и тона достигаются окрашиванием . В пос
леднее время |
стали окрашивать |
древесину хвойных пород |
(лист |
|||
венницы) . |
|
|
|
|
|
|
Основными |
|
требованиями, |
предъявляемыми к о к р а ш е н н ы м |
|||
поверхностям |
мебельных изделий, являются: равномерная |
о к р а с к а |
||||
по тону и цвету, отсутствие |
пятнистых и непрокрашенных |
участков,, |
||||
н а д л е ж а щ а я |
светопрочиость и |
термоустойчивость. |
|
|
||
В мебельном |
производстве |
применяется два вида |
к р а ш е н и я : |
|||
поверхностное |
и |
глубокое. |
|
|
|
|
К п о в е р х н о с т н о м у |
относятся все способы крашения, при |
которых толщина окрашенного слоя составляет 0,06—0,2 мм. Такой окраске подвергаются готовые мебельные изделия перед отделкой,, отдельные детали и узлы с влажностью не выше 8—12%.
К г л у б о к о м у крашению относятся способы, при которых достигается сквозная пропитка красителями крупных сортиментов,
древесины |
(чураки, ванчесы), предназначенных |
дл я последующего |
|
изготовления |
облицовочного м а т е р и а л а (шпона) . |
||
Н а р я д у |
с |
цельной древесиной окрашивают |
измельченные д р е |
весные отходы перед прессованием и готовые древесностружечные плиты.
Способ крашения зависит от вида окрашиваемого древесного материала или готового изделия, специфики технологии и обору дования.
Крашение древесины |
представляет собой совокупность физиче |
ских н химических |
процессов, в ы р а ж а ю щ и х с я в явлениях |
3
а д с о р б ц ии (поглощения) красителей древесиной, диффундирования
их |
в глубь волокна |
и, наконец, взаимодействия межмолекулярных |
и |
других сил связи |
между красителями и древесиной. Однако эти |
явления изучены недостаточно. Это связано с большими трудностя ми, возникающими при крашении древесины вследствие неоднород ности ее химического состава, физических свойств и особенно анатомической структуры. Эта неоднородность присуща не только древесине различных пород, но существует и в пределах одной лороды. Она зависит от возраста, условий произрастания, места расположения на стволе и других причин. У крупных древесных м а т е р и а л о в неоднородность их анатомической структуры и разли чие свойств возрастают с увеличением размеров, поэтому их окра шивание (глубокая пропитка) затрудняется .
Существенное влияние на интенсивность и равномерность окра шивания оказыг.ают качество выполнения предварительной обра ботки (гпдротермпческая, фанерование, с т о л я р н а я ) , характер при меняемых способов и технологических режимов крашения, а т а к ж е последующих после крашения операций (лущение, строгание, суш
ка, |
шлифование, |
о т д е л к а ) . |
|
|
Таким образом, конечная окраска древесины является резуль |
||
татом |
не только |
красящей способности применяемых красителей, |
|
но |
и |
влияния всех перечисленных факторов . |
Современная анилокрасочная промышленность в больших коли чествах выпускает специальные водорастворимые и спиртораство-
римые красители для дерева. Они характеризуются |
высокой |
растворимостью, светопрочностью и термоустойчивостью. |
Д л я луч |
шей имитации цвета древесины красного и орехового дерева кра сители выпускаются в виде смесей из различных составляющих .
Широкое применение в мебельной промышленности получило поверхностное крашение способом пневматического распыления красителей . Оно характеризуется простои технологией и недорогим оборудованием . Однако не все древесные породы могут быть окра шены этим способом. Так, fljDejexwj^JiejDej^
анатомического строения успешно окрашивается'""только посред ством г л у б о к о й . л р ш ш ш к в автоклавах и с торца . О д н а к о глубокое крашение древесины (кряжи) с целью получения из нее крашеного
шпона внедрено в производство мало, хотя |
и |
имеет |
целый |
ряд |
||||||||
других |
преимуществ перед |
поверхностным |
крашением . |
|
|
|||||||
Это объясняется тем, что еще недостаточно |
изучены |
причины |
||||||||||
неравномерного проникновения |
и |
закрепления |
красителя |
по |
всему |
|||||||
о б ъ е м у |
окрашиваемого к р я ж а . |
В Украинском |
научно-исследова |
|||||||||
тельском институте механической обработки древесины |
( У к р Н И И - |
|||||||||||
М О Д ) |
р а з р а б о т а н ы и применены |
объективные |
методы |
определения |
||||||||
качества окраски древесины |
и М Р Т У на крашеный |
шпон. Всесоюз |
||||||||||
ным |
проектно-конструкторским |
технологическим |
институтом |
мебе |
||||||||
л и |
( В П К Т И М ) р а з р а б о т а н ы |
стандартные технологические |
режимы |
|||||||||
к р а ш е н и я . |
Совершенствуется |
существующее |
д л я крашения обо |
|||||||||
рудование |
и создаются новые |
специализированные |
станки. |
|
4
ГЛАВА I. О С Н О В Н Ы Е СВОЙСТВА ОКРАШИВАЕМОГО МАТЕРИАЛА
В производстве мебели в |
качестве облицовочного |
материала |
в основном применяют шпон |
из древесины лиственных |
пород. |
|
О к р а ш и в а н и ю подвергают лицевые поверхности готовых изде |
|
лии |
и деталей, |
обклеенные шпоном, или к р я ж и перед строганием |
или |
лущением |
шпона. |
Анатомическое строение древесины
Древесина представляет собой коллоидное капиллярно-пористое
тело, в объем |
которого |
входят твердые, жидкие и |
газообразные |
составляющие |
. К твердым относятся древесные ткани, состоящие |
||
из клеточных |
оболочек |
(отмерших клеток), лишенных |
протоплазмы |
и ядра, заполненных водой или воздухом и образующих в срублен
ном дереве различные анатомические элементы |
древесины; |
к ж и д |
||||||
к и м — клеточный сок |
и вода; |
к |
газообразным — воздух, |
находя |
||||
щийся |
в |
полостях клеток |
и |
сосудов. |
|
|
||
Д л я |
окрашивания используют |
древесину с влажностью |
8—12% |
|||||
(лицевые |
поверхности |
изделий) |
и 60—100% |
(свежесрубленные |
||||
к р я ж и ) . У такой древесины |
легче |
происходит поглощение и |
закреп |
ление красителя на клеточных оболочках, т. е. основной процесс крашения древесины.
Передвижение влаги и растворов красителей происходит по широкоразвитой водопроводящей системе макро-, микро- и субми кроскопического строения.
Древесина является типичным анизотропным материалом, ха рактеризующимся изменчивостью свойств в различных направле
ниях. Главным направлением анизотропа является |
продольное |
|||||||||
(вдоль с т в о л а ) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вследствие сложного волокнистого |
строения |
древесину |
изучают |
|||||||
п о т р е м |
главным р а з р е з а м |
ствола (рис. 1): поперечному |
(торцево |
|||||||
м у ) — плоскость |
среза |
перпендикулярна |
оси ствола; |
радиально |
||||||
м у — плоскость |
среза |
проходит |
вдоль |
ствола |
через |
сердцевину |
||||
и тангенциальному — плоскость |
среза |
проходит |
вдоль |
ствола на |
||||||
том или |
ином |
расстоянии |
от |
сердцевины. |
|
|
|
И з лиственных пород |
ядро имеют |
дуб, |
я с е н ь , . грецкий |
орех |
и другие. |
|
|
|
|
С п е л а я д р е в е с и н а |
отличается |
от |
периферической |
мень |
шим содержанием воды в растущем дереве. |
|
|||
Спелую древесину из |
лиственных пород |
содержат бук, |
осина |
инекоторые другие.
Враннем возрасте деревья всех пород состоят только из забо лони, вследствие этого в срубленном виде они интенсивно и равно мерно окрашиваются .
Впроцессе ядрообразовання с ростом дерева закупориваются водопроводящие пути, изменяется цвет и плотность древесины.
Поэтому существенную роль в подборе древесины д л я |
окрашива |
|||
ния |
играет ее |
возраст. |
|
|
|
Г о д и ч н ы е |
с л о и представляют |
собой концентрические коль |
|
ца |
вокруг сердцевины ствола дерева. |
В раннем возрасте |
годичные |
слои более широкие и рыхлые, особенно у быстрорастущих деревьев
(тополь). В это время они |
интенсивно |
поглощают красильные |
|||
растворы. |
|
|
|
|
|
Годичные слои состоят из |
ранней (весенней) |
и поздней |
(осен |
||
ней) |
древесины. Р а н н я я древесина значительно |
интенсивнее |
погло |
||
щает |
краситель, чем поздняя |
древесина. |
От соотношения |
ранней |
ипоздней древесины в годичных слоях зависит естественная
окраска |
древесины, а |
т а к ж е проявление текстуры |
после |
окраши |
|||
вания. |
|
|
|
|
|
|
|
С у ч к и |
являются |
остатками |
(основаниями) |
ветвей, |
образо |
||
вавших |
крону дерева. |
Н а и б о л ь ш е е количество сучков находится |
|||||
в комлевой части ствола. Сучки |
интенсивно |
окрашиваются, что |
|||||
значительно |
повышает |
художественную ценность древесины. |
|||||
С е р д ц е в и н н ы е |
л у ч и представляют |
собой |
лентообразные |
||||
структуры, |
состоящие |
из нескольких рядов паренхимных |
клеток. |
Они бывают узкие, трудно различимые невооруженным глазом (ясень, береза, осина, тополь), и широкие, ясно видимые невоору женным глазом (дуб, бук) .
Сердцевинные лучи при окрашивании остаются более светлыми,
чем остальные элементы, так как клетки |
сердцевинных |
лучей |
у многих срубленных деревьев долго остаются ж и в ы м и . |
Препят |
|
ствует взаимодействию с красителями плазма, |
н а х о д я щ а я с я |
в этих |
клетках. |
|
|
Сердцевинные лучи обогащают естественную текстуру древеси ны, значительно повышают ее художественный и декоративный вид
после окрашивания . |
|
|
|
|
С о с у д ы |
присущи |
лиственным породам |
древесины. Они явля |
|
ются водопроводящими элементами и представляют собой |
длинные |
|||
тонкостенные |
трубки |
различной величины |
и ф о р м ы с |
п р о с т о й |
или л е с т н и ч н о й перфорациями (перегородками) . Передвижение красителей значительно легче и интенсивнее проходит по сосудам с простыми перфорациями . У сосудов часто происходит закупори
вание полостей различными веществами и |
т и л л а м и — в ы р о с т а м и |
соседних с сосудом паренхимных клеток, |
в основном клеток |
7
сердцевинных .лучей. |
Это значительно ухудшает |
проницаемость |
||||
воды и водных растворов красителей в древесину. |
|
|
||||
Форма ч л е н и к о в |
(коротких |
клеток) |
сосудов |
разнообразна: |
||
от веретенообразной |
у |
мелких |
до цилиндрической у |
крупных |
||
(рис. 2). |
|
|
|
|
|
|
Существуют крупные, |
ясно заметные |
невооруженным |
глазом |
сосуды и мелкие, неразличимые невооруженным глазом. В зависи мости от величины сосудов и их распределения лиственные породы
Рис. 2. Детали строения сосудов:
а — членики сосуда с лестничной |
перфорацией; |
б — два |
членика |
сосуда с |
простои |
пер |
|||
форацией; в — спиральный сосуд; |
г — типы окаймленных |
пор |
на |
стенках |
сосудов; |
д — |
|||
сосуд с тнлламн: / — округлые |
поры |
(береза); |
2 — ромбовидные |
поры (клен); 3 — много |
|||||
гранные |
поры |
(вяз); 4 — стенка сосуда; 5 — тиллы |
|
|
делят на кольцесосудистые, с кольцом крупных сосудов в ранней зоне годичного слоя, и рассеяннососудистые, у которых сосуды р а с : пределены равномерно, независимо от величины.
К кольцесосудистым относятся дуб, ясень и др., к рассеянносо-
судистым — береза, осина, бук, ольха, тополь (рис. |
3, 4, 5, 6). |
Д и а |
||
метр |
крупных сосудов колеблется от 0,2 до 0,4 мм; |
мелких от |
0,016 |
|
до 0,1 |
мм. Д л и н а |
сосудов обычно не превышает 10 |
см. |
|
Кольцесосудистые породы древесины плохо окрашиваются |
спо |
|||
собом |
глубокой пропитки красителями вследствие преобладания |
|||
в их |
годичных |
слоях поздней зоны. |
|
|
8