CZ201478A3 - Wood and optical fiber-based composite material and use thereof - Google Patents

Wood and optical fiber-based composite material and use thereof Download PDF

Info

Publication number
CZ201478A3
CZ201478A3 CZ2014-78A CZ201478A CZ201478A3 CZ 201478 A3 CZ201478 A3 CZ 201478A3 CZ 201478 A CZ201478 A CZ 201478A CZ 201478 A3 CZ201478 A3 CZ 201478A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
wood
composite material
optical fibers
carrier matrix
material according
Prior art date
Application number
CZ2014-78A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Martin Böhm
Jan Bomba
Přemysl Šedivka
Marek Polášek
Original Assignee
Česká zemědělská univerzita v Praze
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Česká zemědělská univerzita v Praze filed Critical Česká zemědělská univerzita v Praze
Priority to CZ2014-78A priority Critical patent/CZ201478A3/en
Publication of CZ201478A3 publication Critical patent/CZ201478A3/en

Links

Landscapes

  • Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)

Abstract

Řešení se týká kompozitního materiálu na bázi dřeva a optických vláken, které je charakterizováno tím, že se skládá z nosné matrice (1), která je tvořena především z dřevních elementů (2) a obsahuje optická vlákna (3), přičemž nosná matrice (1) případně obsahuje pojivo (4) a další přísady a je/není opatřena povrchovou úpravou (5). Řešení se týká rovněž použití kompozitního materiálu na bázi dřeva a optických vláken pro výrobu ozdobného a/nebo bezpečnostního a/nebo konstrukčního a/nebo energeticky úsporného prvku.The present invention relates to a composite material based on wood and optical fibers, characterized in that it consists of a support matrix (1) which is composed primarily of wood elements (2) and comprises optical fibers (3), the support matrix ( 1) optionally comprises a binder (4) and other additives and is / is not coated (5). The invention also relates to the use of a wood-based and fiber-based composite material for producing an ornamental and / or safety and / or structural and / or energy-saving element.

Description

Oblast technikyTechnical field

Výnález se týká kompozitního materiálu na bázi dřeva a optických vláken. Dřevěné elementy mají zejména mechanickou nebo estetickou funkci, optická vlákna umožňují vedení světla materiálem bez nutnosti instalace přídavného osvětlení na povrchu materiálu.The invention relates to a composite material based on wood and optical fibers. In particular, wood elements have a mechanical or aesthetic function, optical fibers allow light to be passed through the material without the need for additional lighting on the surface of the material.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Materiály na bázi dřeva se často využívají pro výrobu nábytku, stavebně-truhlářských výrobků, jako obalové materiály nebo konstrukční materiály ve stavebnictví. Množství jednotlivých typů materiálů na bázi dřeva se v současnosti se vzrůstajícím technickým a technologickým rozvojem zvyšuje. Jejich vlastnosti jsou často již v průběhu výroby optimalizovány pro předpokládaný účel použití.Wood-based materials are often used for the production of furniture, joinery products, as packaging materials or construction materials in the construction industry. The number of individual types of wood-based materials is currently increasing with increasing technical and technological development. Their properties are often optimized during their production for the intended use.

V souvislosti s rozvojem jednotlivých typů materiálů jsou vedle základních mechanických a konstrukčních funkcí kladeny požadavky na plnění dalších funkcí, především pak dekorativních a účelových. Princip rozvodu světla optickými vlákny je uplatnitelný ve dřevě a ve všech materiálech na bázi dřeva. Konkrétně se jedná zejména o materiály z masivního dřeva, překližované materiály, aglomerované materiály, speciální stavební materiály, materiály pojené minerálními pojivý anebo sendvičové materiály na bázi dřeva.In connection with the development of individual types of materials, in addition to the basic mechanical and construction functions, requirements are placed on fulfilling other functions, especially decorative and special functions. The principle of light distribution by optical fibers is applicable in wood and in all wood-based materials. In particular, these are solid wood materials, plywood materials, agglomerated materials, special building materials, mineral bonded materials or wood-based sandwich materials.

V současné době není kompozit tvořený materiálem na bázi dřeva a optickými vlákny umožňujícími vedení světla skrz materiál používán ani patentován. Optická vlákna se využívají především pro datové sítě. Známé je i použití optických vláken jako tzv. svítidlo z optických vláken, kdy optická vlákna slouží jako samonosné prvky v prostoru bez vnějšího obalu, u nichž je na jednom konci nainstalován umělý zdroj světelného záření (žárovky, led dioda, laser). Takto osvětlená vlákna slouží jako estetická dekorace interiérů obytných budov aAt present, a composite of wood-based material and fiber optics to guide light through the material is neither used nor patented. Optical fibers are mainly used for data networks. It is also known to use optical fibers as a so-called optical fiber luminaire, where the optical fibers serve as self-supporting elements in a space without outer packaging, in which an artificial light source (bulbs, LED, laser) is installed at one end. Fibers illuminated in this way serve as aesthetic decoration of interiors of residential buildings and

• · · · • · · · · · · · · • · · · · · · · • · · · ·· ···· ··· dopravních prostředků. V některých případech může být pro osvětlení hran aglomerovaných materiálů použita technologie osvětlení led diodami, založená na uměle buzeném svitu, které se aplikují na povrch materiálu. Avšak tato technologie se vyznačuje vyšší spotřebou elektrické energie a nekompaktním vložením osvětlovacích těles do materiálu, což je nežádoucí.· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · In some cases, LED lighting technology based on artificial excitation and applied to the surface of the material can be used to illuminate the edges of agglomerated materials. However, this technology is characterized by higher power consumption and an uncompromising insertion of lighting fixtures into the material, which is undesirable.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Výše uvedené nevýhody odstraňuje kompozitní materiál na bázi dřeva a optických vláken, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se skládá z nosné matrice, která je tvořena především z dřevních elementů a obsahuje optická vlákna, přičemž nosná matrice případně obsahuje přísady a je/není opatřena povrchovou úpravou.The aforementioned disadvantages are overcome by the wood-fiber-based composite material according to the invention, which consists in that it consists of a carrier matrix which is composed primarily of wood elements and comprises optical fibers, the carrier matrix optionally comprising additives and is / it is not coated.

Kompozitní materiál podle vynálezu je charakterizován tím, že dřevní elementy jsou vytvořeny z masivního dřeva, které tvoří prkna, lišty, latě, lamely, a/nebo z dřevěné dýhy a/nebo dřevěných třísek a/nebo dřevěných vláken a/nebo ligno-celulózových vláken nebo sloučenin na bázi polymerů celulózy, hemicelulóz a sloučeniny ligninu zabezpečujících dřevnatění buněčných stěn, např. suroviny ze Inu, konopí atd.The composite material according to the invention is characterized in that the wood elements are made of solid wood, which consists of planks, moldings, battens, slats, and / or wood veneer and / or wood chips and / or wood fibers and / or lignofellulose fibers. or compounds based on cellulose polymers, hemicelluloses and lignin compounds to ensure cell wall cell lining, eg raw materials from Inu, hemp, etc.

Kompozitní materiál podle vynálezu je dále charakterizován tím, že optická vlákna jsou vytvořena ze skla nebo plastu, v nosné matrici jsou v různých směrech a jsou v ochranném obalu nebo surová, případně ve svazku.The composite material according to the invention is further characterized in that the optical fibers are made of glass or plastic, they are in different directions in the carrier matrix and are in a protective cover or raw or possibly in a bundle.

Kompozitní materiál podle vynálezu je také charakterizován tím, že přísady jsou zejména na bázi lepící směsi, barviva, retardérů hoření a plastu.The composite material according to the invention is also characterized in that the additives are in particular based on an adhesive mixture, a dye, flame retardants and plastic.

Kompozitní materiál podle vynálezu je dál charakterizován tím, že optická vlákna jsou na rubové straně nosné matrice soustředěna alespoň do jednoho místa a na lícové straně nosné matrice ústí na více místech nebo vytvářejí určité schéma či obrazec.The composite material of the invention is further characterized in that the optical fibers are concentrated on at least one location on the back side of the carrier matrix, and on the face side of the carrier matrix they exit at multiple locations or form a certain pattern.

Kompozitní materiál podle vynálezu je též charakterizován tím, že povrchovou úpravu nosné matrice tvoří transparentní vrstva, barevné pigmenty, dýha, laminát, fólie nebo papír.The composite material of the invention is also characterized in that the surface of the carrier matrix is a transparent layer, colored pigments, veneer, laminate, foil or paper.

Kompozitní materiál podle vynálezu je charakterizován ještě tím, že nosná matrice je tvořena vrstvami.The composite material according to the invention is further characterized in that the carrier matrix is formed by layers.

Použití kompozitního materiálu na bázi dřeva a optických vláken pro výrobu ozdobného a/nebo bezpečnostního a/nebo konstrukčního a/nebo energeticky úsporného prvku je také podstatou vynálezu.The use of wood-based and fiber optic composite material for the production of a decorative and / or security and / or construction and / or energy-saving element is also an object of the invention.

Kompozitní materiál na bázi dřeva a optických vláken podle vynálezu je vyroben z nosné matrice, kterou mohou tvořit různé materiály na bázi dřeva a případně různých přísad. Do středové vrstvy nebo vrstev této matrice jsou zalisována optická vlákna. Optická vlákna mohou být zalisována nebo přilepena také do povrchových vrstev matrice. Optická vlákna se stávají součástí kompozitu již v průběhu procesu výroby - obvykle bývají zalisována při procesu lisování, případně optická vlákna jsou přidávána do materiálu na bázi dřeva, a stávají se jeho součástí dodatečně.The wood-fiber-based composite material according to the invention is made of a carrier matrix which may consist of various wood-based materials and optionally various additives. Optical fibers are molded into the central layer or layers of this matrix. Optical fibers may also be molded or adhered to the surface layers of the matrix. Optical fibers become part of the composite during the manufacturing process - they are usually molded during the pressing process, or optical fibers are added to the wood-based material and become part of it later.

Kompozitní materiál na bázi dřeva a optických vláken podle vynálezu přináší výhodu zejména v efektivním rozvodu světelného záření skrz materiál. Díky možnosti rozvodu uměle vybuzeného paprsku z jednoho světelného zdroje (např. i ultrafialové světlo nebo laser; UV světlo je pro lidské oko neviditelné, ale takovýto kompozit může být použit například pro bezpečnostní systém) anebo pasivního světelného zdroje (slunečního záření) je možné dosáhnout nižší energetické náročnosti než v případě instalace dodatečného osvětlení.The wood-fiber-based composite material according to the invention has the advantage, in particular, of effectively distributing light radiation through the material. Thanks to the possibility of distributing an artificially excited beam from a single light source (eg even ultraviolet light or laser; UV light is invisible to the human eye, but such a composite can be used for a safety system, for example) or passive light source (sunlight) energy consumption than when installing additional lighting.

Kromě materiálů na bázi dřeva existuje řada dalších materiálů, u kterých by bylo možné využít pro rozvod světla v rámci vnitřní struktury optického vlákna. Dřevo je však jediná obnovitelná surovina, široce využitelná při výrobě nábytku a ve stavebnictví, a energie spotřebovaná při výrobě kompozitního materiálu na bázi dřeva a optických vláken je násobně nižší než u ostatních materiálů, jako jsou např. plasty nebo slitiny kovů atd.In addition to wood-based materials, there are a number of other materials that could be used to distribute light within the internal fiber structure. However, wood is the only renewable raw material, widely used in furniture and construction, and the energy consumed in the production of wood-based and fiber-based composite materials is several times lower than other materials such as plastics or metal alloys, etc.

• ·· ·· 99 • ··«· «·· % · · «· ···· · ··« • 9 f «·• 99 · 99 · 9% 9 · 9 f · ·

9 999 999 99,999,999 9

Hlavními přednostmi kompozitního materiálu na bázi dřeva a optických vláken podle vynálezu je jednak fakt, že rozvod světla (pomocí optických vláken nebo případně svazků optických vláken) je řešen v rámci vnitřní struktury materiálu a tudíž není třeba na povrch materiálu instalovat přídavné osvětlovací systémy. Je tak např. možné osvětlení několika různých stran materiálu pomocí jednoho světelného zdroje. Další výhoda materiálu spočívá ve faktu, že při řešení rozvodu světla uvnitř materiálu není osvětlený povrch narušován přídavným světelným systémem, plocha materiálu je hladká a toto řešení tedy lze využít i v takových případech, kdy by jinak instalace světelného systému na povrch materiálu byla překážkou pro správnou funkci nebo z hlediska bezpečnosti i hygieny.The main advantages of the wood-fiber-based composite material according to the invention are, on the one hand, the fact that the light distribution (using optical fibers or optical fiber bundles, respectively) is solved within the internal structure of the material and therefore no additional lighting systems need to be installed. Thus, for example, it is possible to illuminate several different sides of a material by means of a single light source. Another advantage of the material lies in the fact that when solving the light distribution inside the material, the illuminated surface is not disturbed by the additional light system, the surface of the material is smooth and this solution can be used even in cases where otherwise function or safety and hygiene.

Kompozitní materiál na bázi dřeva a optických vláken podle vynálezu je vyroben z nosné matrice, kterou tvoří materiály na bázi dřeva. V případě umístění vláken do materiálu z masivního dřeva je postup aplikace vláken takový, že se do podkladu masivního dřeva rovnoběžně s povrchem materiálu vyfrézuje drážka o průměru skelného vlákna, do které se pak aplikuje adhezivum. Do ní se vloží vlákno s obalem, nanese druhá vrstva lepidla a zakryje zrcadlově stejnou částí masivního dřeva s vyfrézovanou drážkou o průměru vlákna s obalem. V případě zalisování vlákna do aglomerovaných materiálů, jejichž nosný podklad tvoří dřevotříska, dřevovláknitá deska či materiály na bázi minerálních pojiv je postup aplikace vláken takový, že se po nanesení první vrstvy tvořící aglomerát (jde o desintegrované dřevní třísky anebo vlákna smíšená obvykle se syntetickými lepidly, nebo minerálními pojivý cementem a sádrou) vloží optická vlákna rovnoběžně s povrchem materiálu a následně se nanese druhá vrstva. Takto připravený polotovar se následně lisuje na požadovanou tloušťku materiálu. Technologické parametry výroby aglomerovaného materiálu, tj. lisovací tlaky, teploty a časy jsou definovány dle již zavedených výrobních postupů jednotlivých typů materiálů. Vlákna je také možné zapracovat do materiálu dodatečně pomocí vyvrtaných otvorů. Vlákna jsou vkládána do matrice spolu s ochranným obalem nebo bez obalu. Vyrobený • · • · • 4 materiál se následně v podélném a příčném směru formátuje. K podélnému formátování dochází zpravidla v místech, kde nejsou aplikována vlákna uvnitř materiálu. K příčnému formátování může docházet v jakémkoliv místě materiálu napříč optických vláken.The wood-fiber composite material according to the invention is made of a carrier matrix made of wood-based materials. In the case of placing the fibers in the solid wood material, the process for applying the fibers is such that a groove of glass fiber diameter is milled into the solid wood substrate parallel to the surface of the material to which an adhesive is then applied. Into it is inserted the fiber with the cover, applied a second layer of glue and covered with the same part of solid wood with milled groove with the diameter of the fiber with the cover. In the case of molding the fiber into agglomerated materials, the backing of which is chipboard, fibreboard or mineral binder-based materials, the fiber application process is such that after application of the first agglomerate-forming layer (disintegrated wood chips or fibers usually mixed with synthetic adhesives, or mineral bonding cement and gypsum), insert the optical fibers parallel to the surface of the material and then apply a second layer. The blank thus prepared is then pressed to the desired material thickness. Technological parameters of agglomerated material production, ie pressing pressures, temperatures and times are defined according to already established production processes of individual types of materials. The fibers can also be incorporated into the material additionally by means of drilled holes. The fibers are inserted into the matrix with or without a protective sheath. The produced material is then formatted in the longitudinal and transverse directions. Longitudinal formatting typically occurs at locations where fibers are not applied within the material. Transverse formatting can occur at any point in the material across the optical fibers.

Při aplikaci kompozitního materiálu na bázi dřeva s optickým vláknem podle vynálezu, se pak musí dbát zřetel při mechanickém spojování a upevňování materiálu prostřednictvím vrutů, sponek a hřebíků, kdy nesmí dojít k mechanickému poškození vlisovaných optických vláken.When applying the fiber-based wood-based composite material according to the invention, care must then be taken when mechanically joining and fastening the material by means of screws, staples and nails, which must not cause mechanical damage to the optical fibers to be pressed.

Navrhované řešení optických vláken aplikovaných do aglomerovaných materiálů je možné aplikovat u zásuvkového, ukládacího a odkládacího programu pro osvětlení ukládacích prostor uvnitř nábytku, kdy optickými vlákny je světelný paprsek veden skrz korpus (obvodový plášť) dovnitř do ukládacího prostoru a tím usnadní orientaci v prostoru. Světelný paprsek je pomocí optických vláken možné vést také skrz příčky nebo obvodové stěny dřevostaveb.The proposed optical fiber solution applied to the agglomerated materials can be applied to a drawer, storage and storage program to illuminate storage areas within furniture, where the fiber optic leads the light beam through the body to the storage area, thereby facilitating orientation in space. Optical fibers can also be used to pass the light beam through partitions or peripheral walls of wooden buildings.

Dalším řešením je pak bezpečnostní zvýraznění horní hrany stupnice, kdy je optickými vlákny vedeno skrz stupnice světlo z podsvícení podstupnice.Another solution is the safety highlighting of the upper edge of the scale, where light is passed through the scale from the backlight of the scale through optical fibers.

Dále pak optická vlákna umožní osvětlit hrany křídel dveří, vrat, hran schodnic a jídelních stolů, kdy při aplikaci umělého světelného zdroje na jeden konec vláken je možné paprsek rozvést prostřednictvím optických vláken skrz deskový materiál po celém obvodu hran daného výrobku. Díky tomu bude zamezeno střetu a kolizi v neosvětlených prostorách. Různou barevnost světel je možné využít ke značení.Furthermore, the optical fibers allow to illuminate the edges of the wings of doors, gates, stairwells and dining tables, where by applying an artificial light source to one end of the fibers it is possible to distribute the beam through optical fibers through the board material along the perimeter of the product. This will prevent collisions and collisions in unlit areas. Different colors can be used for marking.

Dalším řešením je využití optických vláken aplikovaných do materiálů na bázi dřeva pro zabezpečovací systémy umožňující skryté vedení datového přenosu nebo např. systémů využívajících UV záření.Another solution is the use of optical fibers applied to wood-based materials for security systems enabling the hidden transmission of data transmission or, for example, systems using UV radiation.

Všechna uváděná použití kompozitních materiálů a optických vláken najdou široké a praktické uplatnění v každodenním životě obyvatel a povedou ke zvýšení komfortu, standardu a bezpečnosti běžného života.All the mentioned applications of composite materials and optical fibers will find wide and practical application in everyday life of inhabitants and will lead to increase of comfort, standard and safety of everyday life.

Dále pak např. možná decentní indikace zapomenutého rozsvíceného světla ve spíži skrz dveře atd. Na rozdíl od prosklených dveří mohou být použita • · · · • ·In addition, for example, a subtle indication of forgotten lit light in the pantry through the door, etc. can be used. Unlike glass doors, • · · · • ·

I • · · · · · · · ····· ······· · · • · ·· * · ···· · · · · optická vlákna o malém průměru (např. do 1 mm). Vlákna mohou být uspořádána do libovolného obrazce a při zhasnutém světle za dveřmi jsou téměř nerozeznatelná od struktury dveří. Při rozsvíceném světle bude vytvořený obrazec zářit.I • Optical fibers of small diameter (eg up to 1 mm). The fibers can be arranged in any pattern and are almost indistinguishable from the door structure when the light behind the door is off. When the light is on, the pattern will glow.

Použití kompozitního materiálu podle vynálezu je velmi variabilní, neboť může být částečně nebo po celé ploše (plochách) obklopen jiným materiálem, průběh optických vláken může být rovnoběžný s hlavní plochou materiálu nebo je průběh optických vláken kolmý (případně pod jiným úhlem než 0° nebo 90°) na hlavní plochou materiálu, případně optická vlákna nejsou rovnoběžná s plochami materiálu. Dále optická vlákna mohou být na rubové straně materiálu soustředěna do jednoho místa (míst) a na lícové straně materiálu ústí na více místech nebo vytváří určité schéma či obrazec, dále optická vlákna rozvádí světlo z jednoho místa (míst) na jedné ploše (plochách) materiálu na více různých ploch materiálu, případně i na hrany a rohy materiálu. Dřevní elementy kompozitního materiálu podle vynálezu byly použity i ve směsi s jinými materiály (např. směs dřevo-plast tzv. WPC, nebo směs dřevěných třísek s přísadou minerálních vláken či směs dřevěných třísek a cementu, přičemž díly z WPC se povrchově neupravují) a povrch tohoto materiálu byl neupravený (surový) nebo byl částečně nebo celkově upravený transparentní povrchovou úpravou nebo povrchovou úpravou obsahující barevné pigmenty, případně byl povrch materiálu částečně nebo celkově dýhovaný, popřípadě laminovaný. Rovněž byl povrch materiálu částečně nebo celkově upraven fólií nebo papírem a dále se jednalo i o kombinaci jednotlivých typů povrchových úprav, např. dvě protilehlé plochy laminované a boční plochy opatřené transparentní povrchovou úpravou.The use of the composite material according to the invention is highly variable, since it may be partially or completely surrounded by another material, the optical fiber path may be parallel to the main material surface or the optical fiber path is perpendicular (optionally at an angle other than 0 ° or 90 °) °) on the main surface of the material or the optical fibers are not parallel to the surfaces of the material. Furthermore, the optical fibers can be concentrated on one side (s) on the back of the material, and on the front side of the material they open at multiple locations or create a certain pattern or pattern, further optical fibers distribute light from one location (s) on one surface (s) on several different surfaces of the material, eventually on edges and corners of the material. The wood elements of the composite material according to the invention have also been used in admixture with other materials (eg wood-plastic mixture of so-called WPC, or wood chip mixture with mineral fiber additive or wood chip and cement mixture where WPC parts are not surface treated) the material has been untreated or has been partially or totally treated with a transparent coating or a coating containing color pigments, or the surface of the material has been partially or totally veneered or laminated. Also, the surface of the material has been partially or totally treated with foil or paper, and it has also been a combination of individual types of surface treatments, such as two opposed laminate surfaces and side surfaces provided with a transparent surface treatment.

Kompozitní materiál podle vynálezu byl s úspěchem původci vyzkoušen v dílnách přihlašovatele, kterým je Česká zemědělská univerzita v Praze, CZ.The composite material according to the invention was successfully tested by the inventor in the workshops of the applicant, which is the Czech University of Life Sciences Prague, CZ.

Přehled obrázků na výkresech • ·BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS •

Na přiložených výkresech je v axonometrickém pohledu na Obr. 1 schematicky znázorněn průřez deskovým kompozitním materiálem podle vynálezu v provedení, kdy průběh optických vláken zalisovaných ve středové vrstvě je rovnoběžný s povrchem materiálu (je rovnoběžný s hlavní plochou desky, na bočních plochách desky jsou patrné průřezy procházejících optických vláken). Na obr. 2 je kompozitní materiál podle vynálezu v provedení, kdy je směr průběhu optických vláken kolmý na povrch materiálu. Další obrázky znázorňují různé příklady provedení kompozitního materiálu na bázi dřeva a optických vláken. Na obr. 3 je znázorněn různý průběh optických vláken v tomto materiálu. Na obr. 4, 5 a 6 jsou schematicky zobrazeny výrobky, ve kterých je použit kompozitní materiál podle vynálezu, jako jsou dvě různá provedení schodů a dveře. Obr. 7 zobrazuje kuchyňskou linku se zásuvkami. Na obr. 7a je naznačen průběh optických vláken pracovní deskou a předními čely zásuvek, obr. 7b naznačuje osvětlení vnitřního prostoru zásuvky optickými vlákny při jejím otevření.In the accompanying drawings, FIG. 1 schematically shows a cross-section of a sheet composite material according to the invention in an embodiment wherein the course of the optical fibers pressed in the central layer is parallel to the surface of the material (parallel to the main board surface; Fig. 2 shows a composite material according to the invention in an embodiment where the direction of the optical fibers is perpendicular to the surface of the material. The following figures show various embodiments of a wood-based and fiber optic composite. FIG. 3 shows the different course of optical fibers in this material. Figures 4, 5 and 6 show schematically products in which the composite material according to the invention is used, such as two different embodiments of stairs and doors. Giant. 7 shows a kitchen unit with drawers. Fig. 7a shows the course of the optical fibers through the worktop and the front faces of the drawers; Fig. 7b shows the illumination of the interior of the drawer by optical fibers when it is opened.

Následující příklady provedení kompozitní materiál podle vynálezu pouze dokládají, aniž by ho nějak omezovaly. Použití kompozitního materiálu na bázi dřeva a optických vláken je možné u mnoha různých typů výrobků a uvedené příklady znázorňují pouze některé z možností použití.The following examples illustrate the composite material according to the invention without limiting it. The use of wood-based and fiber optic composites is possible with many different types of products, and the examples given illustrate only some of the applications.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Příklad 1Example 1

Kompozitní materiál na bázi dřeva a optických vláken podle vynálezu se skládá z nosné matrice 1, která je tvořena především z dřevních elementů 2 a pojivá 4 (lepící směs a chemické přísady), obsahuje optická vlákna 3, a je opatřen povrchovou úpravou 5.The wood-fiber-based composite material according to the invention consists of a carrier matrix 1 which consists primarily of wood elements 2 and a binder 4 (adhesive mixture and chemical additives), comprises optical fibers 3, and is coated 5.

Do drobných dřevěných elementů 2 ve formě třísek, pro výrobu desky o velikosti 300 mm x 400 mm a tloušťky 18 mm, byla uložena optická vlákna 3 v ochranném obalu tak, že průběh vláken je rovnoběžný s hlavní plochou desky.The small wood chips 2 in the form of chips, for the production of a board of 300 mm x 400 mm and a thickness of 18 mm, accommodated optical fibers 3 in a protective cover so that the course of the fibers is parallel to the main surface of the board.

Po zalisování optických vláken 3 do dřevěných elementů 2 byla deska opatřena povrchovou úpravou 5 ve formě laku.After pressing the optical fibers 3 into the wooden elements 2, the board was provided with a coating 5 in the form of a lacquer.

Vzniklý kompozitní materiál byl použit pro hodnocení vedení světla optickými vlákny po aplikaci povrchové úpravy.The resulting composite material was used to evaluate light conduction through optical fibers after the application of the surface treatment.

Příklad 2Example 2

Do desky vyrobené bočním slepením dřevěných elementů 2 ve formě latí a prken pomocí pojivá 4, o celkové velikosti 1 400 mm x 320 mm a tloušťky 28 mm byla uložena optická vlákna 3 v ochranném obalu tak, že průběh vláken je kolmý k hlavní ploše desky.In the panel produced by lateral gluing of the wood elements 2 in the form of laths and boards by means of a binder 4 having a total size of 1,400 mm x 320 mm and a thickness of 28 mm, the optical fibers 3 were placed in a protective cover so that

Po zalepení optických vláken 3 do dřevěného elementu 2 byla deska opatřena povrchovou úpravou 5 ve formě transparentního laku.After the optical fibers 3 were glued into the wooden element 2, the board was provided with a surface coating 5 in the form of a transparent lacquer.

Vzniklý kompozitní materiál byl použit pro výrobu stupnice dřevěných schodů.The resulting composite material was used for the production of the wooden stairs scale.

Příklad 3Example 3

Do nosné matrice 1, která byla tvořena především dřevěnými elementy 2 ve formě vláken a pojivá 4 (lepící směs a chemické přísady) o velikosti 400 mm x 400 mm a tloušťky 18 mm byla uložena optická vlákna 3 v ochranném obalu tak, že jeden konec všech optických vláken ústil v jednom místě (u místa předpokládaného světelného zdroje) a druhé konce optických vláken ústí na různých plochách materiálu.In the carrier matrix 1, which consisted mainly of wood fiber elements 2 and a binder 4 (adhesive mixture and chemical additives) of 400 mm x 400 mm and a thickness of 18 mm, the optical fibers 3 were placed in a protective cover so that one end of all The optical fiber terminates at one location (at the location of the projected light source) and the other ends of the optical fibers exit at different surfaces of the material.

Po zalisování optických vláken 3 do dřevěných elementů 2 byla vzniklá deska opatřena povrchovou úpravou 5 ve formě laku.After pressing the optical fibers 3 into the wooden elements 2, the resulting board was provided with a coating 5 in the form of a lacquer.

Vzniklý kompozitní materiál byl použit jako dílec police zavěšené na stěnu.The resulting composite material was used as part of a shelf suspended on a wall.

Příklad 4Example 4

Materiál s přidanými optickými vlákny 3 byl použit pro výrobu dřevěných schodů. Optická vlákna 3 byla vložena do stupnice 9 kolmo na hlavní plochu s minimálním odstupem od přední hrany stupnice. Stupnice 9 byla poté spojena !· I ««··Μ » • · · · ···· • · · · · · · ···· ··!«··· · tt ·· ·· ···· ···· pomocí pojivá 4 s podstupnicí 10, na které byl nalepen pásek s LED diodami 11. Schody byly opatřeny povrchovou úpravou 5 ve formě laku.The material with added optical fibers 3 was used for the production of wooden stairs. The optical fibers 3 were inserted on the scale 9 perpendicular to the main surface with a minimum distance from the leading edge of the scale. The scale 9 was then connected! T: · T: · T · T · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · By means of a binder 4 with a riser 10 on which a strip of LEDs 11 was glued. The stairs were provided with a coating 5 in the form of a lacquer.

Optická vlákna 3 zvýrazňují hranu schodu tím, že vedou světlo z podsvícení podstupnice 10 LED páskami 11 na hranu stupnice 9. Zvýraznění hrany schodu slouží ke zvýšení bezpečnosti chůze po schodech. Využití optických vláken 3 se předpokládá především u prvního a posledního schodu.The optical fibers 3 accentuate the edge of the step by directing the light from the backlight 10 of the LED strip 11 to the edge of the scale 9. The highlighting of the step edge serves to increase the safety of the stairs. The use of optical fibers 3 is envisaged in particular for the first and last steps.

Příklad 5Example 5

Materiál s přidanými optickými vlákny 3 byl použit pro výrobu dřevěných schodů. Optická vlákna 3 byla vějířovitě vložena do stupnice 9 s minimálním odstupem od přední hrany stupnice. Stupnice 9 byla poté spojena pomocí pojivá 4 s podstupnicí 10, na které bylo nainstalováno LED světlo 12. Schody byly opatřeny povrchovou úpravou 5 ve formě laku.The material with added optical fibers 3 was used for the production of wooden stairs. The optical fibers 3 were fan-fed into the scale 9 with a minimum distance from the leading edge of the scale. The scale 9 was then connected by means of a binder 4 to the riser 10 on which the LED light 12 was installed.

Optická vlákna 3 zvýrazňují hranu schodu tím, že vedou světlo z podsvícení podstupnice 10 LED světlem 12 na hranu stupnice 9. Zvyšující se odklon optických vláken 3 způsobuje snižování intenzity osvětlení na hraně stupnice 9 od středu LED světla 12 směrem k okrajům. Zvýraznění hrany schodu slouží ke zvýšení bezpečnosti chůze po schodech.The optical fibers 3 enhance the edge of the step by guiding light from the backlight 10 of the LED light 12 to the edge of the scale 9. Increasing the deflection of the optical fibers 3 causes the illumination intensity at the edge of the scale 9 to decrease from the center of the LED light 12 towards the edges. Highlighting the edge of the step is used to increase the safety of the stairs.

Příklad 6Example 6

Optická vlákna 3 se směrem kolmým na hlavní plochu dřevěných dveří 13 byla použita pro vytvoření kruhového obrazce. Dřevěné dveře 13 pak byly opatřeny povrchovou úpravou 5.Optical fibers 3 with a direction perpendicular to the main surface of the wooden door 13 were used to form a circular pattern. The wooden doors 13 were then coated 5.

Vytvořený obrazec z optických vláken 3 při rozsvíceném světle za dveřmi září a může sloužit např. k bezpečnostnímu značení nebo pro indikaci rozsvíceného světla. Intenzita záření je ovlivněna nejen světelným zdrojem, ale i množstvím použitých optických vláken 3 a jejich průměrem. Z optických vláken může být vytvořen libovolný obrazec.The formed optical fiber pattern 3 glows in the light behind the door and can serve, for example, for safety marking or for indicating the light on. The intensity of radiation is influenced not only by the light source, but also by the amount of optical fibers 3 used and their diameter. Any pattern can be formed from the optical fibers.

Příklad 7 ·«···· 9» · · · · ·« · · · · ♦ ·»» » · · ·« · * • · ···· · » ·· 4 · · ♦ ··· · • 4 ·· «· ···« · · ·Example 7 «9 ·« «» »4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 ··· · · ···

Optická vlákna 3 byla zalisována do dřevěné pracovní desky 8 kuchyňské linky takovým směrem, aby navazovala na optická vlákna 3 zalisovaná do čelních ploch zásuvek 6. Zásuvky 6 byly opatřeny úchytkami 7 pro snadnější vysunutí, všechny dílce byly opatřeny povrchovou úpravou 5. Optická vlákna 3. vedou světlo ze zdroje osvětlení skrz pracovní desku 8 a skrz čelní plochu zásuvek 6. V místě přerušení optických vláken 3 u bočních ploch čela zásuvek 6 dochází ke snižování intenzity světla přenášeného optickým vláknem 3. Při vysunutí zásuvky 6 je její vnitřní prostor osvětlen optickými vlákny ústícími na spodní ploše vrchního dílce.The optical fibers 3 were pressed into the wooden worktop 8 of the kitchen unit in such a way as to follow the optical fibers 3 pressed into the fronts of the drawers 6. The drawers 6 were provided with clips 7 for easier ejection, all components were coated 5. the light from the light source passes through the worktop 8 and through the front face of the drawers 6. At the point of interruption of the optical fibers 3 at the side faces of the fronts of the drawers 6, the light transmitted by the optical fiber 3 decreases. on the bottom surface of the top panel.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Kompozitní materiál na bázi dřeva a optických vláken se skládá z nosné matrice, která je tvořena především z dřevních elementů a obsahuje optická vlákna, přičemž nosná matrice případně obsahuje přísady a je/není opatřena povrchovou úpravou. Tento kompozitní materiál nalezne uplatnění především v konstrukčním řešení nábytku a u stavebně truhlářských výrobků, jak v interiéru, tak i v exteriéru. Cílem vyvíjeného materiálu je splnění požadavků na jeho design, funkčnost a bezpečnost i hygienu, neboť je snadno omyvatelný. Současně pak díky přenosu a rozvodu světelného paprsku z jednoho umělého zdroje anebo slunečního záření dál dojde k úspoře elektrické energie, neboť optická vlákna umožňují přenos světla materiálem.The composite material based on wood and optical fibers consists of a carrier matrix which is composed primarily of wood elements and comprises optical fibers, the carrier matrix optionally containing additives and / or not having a surface treatment. This composite material can be used primarily in furniture design and joinery products, both indoors and outdoors. The aim of the developed material is to meet the requirements for its design, functionality, safety and hygiene, as it is easy to wash. At the same time, the transmission and distribution of the light beam from one artificial source or solar radiation will further save energy, since optical fibers allow light to be transmitted through the material.

Claims (8)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Kompozitní materiál na bázi dřeva a optických vláken, vyznačující se tím, že se skládá z nosné matrice (1), která je tvořena především z dřevních elementů (2) a obsahuje optická vlákna (3), přičemž nosná matrice (1) případně obsahuje pojivo (4) a další přísady a je/není opatřena povrchovou úpravou (5).Wood-fiber-based composite material, characterized in that it consists of a carrier matrix (1), which consists primarily of wood elements (2) and comprises optical fibers (3), the carrier matrix (1) optionally it comprises a binder (4) and other additives and is / is not coated (5). 2. Kompozitní materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že dřevní elementy (2) jsou vytvořeny z masívního dřeva, které tvoří prkna, lišty, latě, lamely, a/nebo z dřevěné dýhy a/nebo dřevěných třísek a/nebo dřevěných vláken a/nebo igno-celulózových vláken nebo sloučenin na bázi polymerů celulózy, hemicelulóz a sloučeniny ligninu zabezpečující dřevnatění buněčných stěn.Composite material according to claim 1, characterized in that the wood elements (2) are made of solid wood, consisting of planks, moldings, strips, slats, and / or wood veneer and / or wood chips and / or wood fibers. and / or igno-cellulosic fibers or cellulose-polymer-based compounds, hemicelluloses, and lignin compounds to ensure cell wall cellification. 3. Kompozitní materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že optická vlákna (3) jsou vytvořena ze skla nebo plastu, v nosné matrici (1) jsou v různých směrech a jsou v ochranném obalu nebo surová, případně ve svazku.Composite material according to claim 1, characterized in that the optical fibers (3) are made of glass or plastic, they are in different directions in the carrier matrix (1) and are in a protective cover or raw or in a bundle. 4. Kompozitní materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že pojivo (4) a přísady jsou zejména na bázi lepící směsi, barviva, retardérů hoření a plastu.Composite material according to claim 1, characterized in that the binder (4) and the additives are in particular based on an adhesive mixture, a dye, flame retardants and a plastic. 5. Kompozitní materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že optická vlákna jsou na rubové straně nosné matrice (1) soustředěna alespoň do jednoho místa a na lícové straně nosné matrice (1) ústí na více místech nebo vytvářejí určité schéma či obrazec.Composite material according to claim 1, characterized in that the optical fibers are concentrated on at least one location on the back side of the carrier matrix (1) and open at multiple locations on the face side of the carrier matrix (1) or form a certain pattern. 6. Kompozitní materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že povrchovou úpravu (5) nosné matrice (1) tvoří transparentní vrstva, barevné pigmenty, dýha, laminát, fólie nebo papír.Composite material according to claim 1, characterized in that the surface (5) of the carrier matrix (1) consists of a transparent layer, colored pigments, veneer, laminate, foil or paper. 9 ♦9 ♦ 7. Kompozitní materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že nosná matrice (1) je tvořena vrstvami.Composite material according to claim 1, characterized in that the carrier matrix (1) is formed by layers. 8. Použití kompozitního materiálu na bázi dřeva a optických vláken pro výrobu ozdobného a/nebo bezpečnostního a/nebo konstrukčního a/nebo energeticky úsporného prvku.Use of a wood-based and fiber-optic composite material for the manufacture of a decorative and / or security and / or construction and / or energy saving element.
CZ2014-78A 2014-02-03 2014-02-03 Wood and optical fiber-based composite material and use thereof CZ201478A3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2014-78A CZ201478A3 (en) 2014-02-03 2014-02-03 Wood and optical fiber-based composite material and use thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2014-78A CZ201478A3 (en) 2014-02-03 2014-02-03 Wood and optical fiber-based composite material and use thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ201478A3 true CZ201478A3 (en) 2015-08-12

Family

ID=53838144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2014-78A CZ201478A3 (en) 2014-02-03 2014-02-03 Wood and optical fiber-based composite material and use thereof

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ201478A3 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9242435B2 (en) Light transmissive bendable wood panel
US9278304B2 (en) Gas adsorbing and sound absorbing composite structure of activated charcoal-wooden material composites for improving indoor air quality and removing radon gas, and manufacturing method thereof
EP2676794B1 (en) Method for manufacturing a panel and a prepreg
WO2001070496A1 (en) Decorative material and decorative plate
EP2115347A1 (en) Light emitting floor surface
ITGE20130064A1 (en) COMPOSITE MULTILAYER PANEL
CY1110660T1 (en) FLOOR PANEL WITH FIRE-LAYER
JP5988254B2 (en) Shelf board equipment
CZ27218U1 (en) Wood and optical fiber-based composite material
CZ201478A3 (en) Wood and optical fiber-based composite material and use thereof
CN206406197U (en) A kind of composite plant-fiber fireproof plate
JP2012215050A (en) Lighting panel
RU132832U1 (en) FIRE-RESISTANT DOOR CANVAS (OPTIONS)
RU133467U1 (en) DECORATED FACADE PANEL OF FURNITURE
CN209394832U (en) One kind holding the good fiberboard of nail
RU45426U1 (en) DECORATIVE PANEL
EP2921318B1 (en) Panel
CN107489352A (en) A kind of fireproof door leaf structure
CZ32215U1 (en) Am assembly of a shapable profiled panel based on wood and a wedge for fixing the shape
CN210947501U (en) Melamine panel for interior decoration
CN207794479U (en) A kind of luminescent screen
JP2006289740A (en) Lightweight light-transmitting composite panel for interior with compressed wooden frame
ITUD20110200A1 (en) MULTILAYER PANEL
JP2006240274A (en) Light transmissive material using native-wood sliced veneer pieces
RU40952U1 (en) PANEL DECORATIVE