CZ35616U1 - Sendvičová deska na bázi dřeva, s vyšší odolností proti průhybu - Google Patents

Description

Sendvičová deska na bázi dřeva, s vyšší odolností proti průhybu

Oblast techniky

Technické řešení se týká sendvičové desky na bázi dřeva s konstrukčními účely ve stavebnictví, nábytkářství a v dalších oblastech, kde je potřeba vyšší odolnost proti průhybu.

Dosavadní stav techniky

Sendvičové desky se používají v různých oblastech průmyslu, jako je stavebnictví, nábytkářství, v dopravě a přepravě a v dalších odvětvích průmyslu.

V současné době jsou nosné plochy nábytku (police) obvykle vyráběny z různě povrchově dokončených běžných konstrukčních materiálů, kterými jsou především dřevotřískové desky (tzv. DTD) tloušťky 18 mm, případně polotvrdé vláknité desky (tzv. MDF) tloušťky 18 mm, a které jsou zároveň používány i pro výrobu korpusů, dveří apod. Příkladem povrchového dokončení může být dýhování, foliování, laminování atd. Jde o nejběžnější způsoby dokončení povrchů konstrukčních nábytkářských plošných materiálů. Aktuálně vyráběné desky nabízí omezené možnosti aplikace z pohledu normativního nároku na průhyb polic a pevnost v ohybu.

Mechanické vlastnosti komerčně vyráběných desek, jako jsou například pevnost nebo modul pružnosti v ohybu, jsou často nedostatečné z pohledu normativního požadavku na průhyb polic nebo korpusu nábytku

Cílem technického řešení je představit sendvičovou desku na bázi dřeva s textilními výztužnými vrstvami, která by měla lepší mechanické vlastnosti v průhybu než desky známé ze stavu techniky.

Podstata technického řešení

Výše uvedené nedostatky odstraňuje sendvičová deska na bázi dřeva s textilními výztužnými vrstvami se zlepšenými mechanickými vlastnostmi v průhybu podle technického řešení, jehož podstata spočívá vtom, že sestává ze sedmi vrstev tvořených materiály na bázi dřeva, textilní výztuhy a vnějších vrstev z vysokotlakého laminátu, přičemž všechny vrstvy jsou vzájemně slepeny lepidlem.

Ve výhodném provedení mají desky vnější vrstvy z vysokotlakého laminátu o tloušťce 0,8 mm, vnitřní vrstvy z polotvrdé vláknité desky 4 mm, na ně navazující vrstvy bazaltové tkaniny mající gramáž 250 g/m², plátnovou vazbu 1/1, jemnost osnovy a útku z bazaltu je 250 tex, pevnost v osnově 1 800 N/5 cm a v útku 2 200 N/5 cm a středovou vrstvu z překližované desky-překližky o tloušťce 10 mm.

Ve výhodném provedení je pro slepení základní konstrukční desky (bez vnějších vrstev vysokotlakého laminátu) použito lepidlo vhodné pro lepení porézních materiálů, určené pro lepení za studená a je na bázi jednosložkového polyuretanu, neobsahuje rozpouštědla, vytvrzuje reakcí se vzdušnou vlhkostí, s minimální teplotou zpracování 10 °C, otevřenou dobou až 45 min, dobou stlačení při 20 °C 2 až 3 hodiny a spotřebou 150 až 200 g/m².

V dalším výhodném provedení je pro slepení základní konstrukční desky (bez vnějších vrstev vysokotlakého laminátu) použito lepidlo vhodné pro lepení porézních materiálů, určené pro lepení za studená a je na bázi polyvinylacetátu třídy D2. Je vodou ředitelné, neobsahuje rozpouštědla, vytvrzuje vysušením, s minimální teplotou zpracování 5 °C, otevřenou dobou 10 min, dobou stlačení při 20 °C 1 až 2 hodiny a spotřebou 150 až 200 g/m².

- 1 CZ 35616 UI

Pro nalepení vnějších vrstev vysokotlakého laminátu je použito lepidlo vhodné pro lepení porézních materiálů, určené pro lepení za studená a je na bázi polyvinylacetátu třídy D3. Je vodou ředitelné, neobsahuje rozpouštědla, vytvrzuje vysušením, s minimální teplotou zpracování 5 °C, otevřenou dobou 10 min, dobou stlačení při 20 °C 1 až 2 hodiny, při 50 °C 30 min. a spotřebou 150 až 200 g/m².

Objasnění výkresů

Technické řešení bude dále přiblíženo pomocí výkresů, na kterých obr. 1 představuje řez prvním provedením sendvičové desky na bázi dřeva s vyšší odolností proti průhybu podle technického řešení.

Příklady uskutečnění technického řešení

Na obr. 1 je řez prvním provedením sendvičové desky 1 na bázi dřeva, s vyšší odolností proti průhybu, podle technického řešení, kde je vidět, že se jedná o sendvičovou desku skládající se z vnějších vrstev 2a, 2b z vysokotlakého laminátu, vnitřních vrstev 3a, 3b z polotvrdých vláknitých desky, z vrstev 4a, 4b z bazaltové tkaniny a ze středové vrstvy 5 z překližované desky-překližky vzájemně slepených a tvořících vyztuženou sendvičovou desku.

Uspořádání vrstev 2a, 3a, 4a, 5, 4b, 3b, 2b sendvičové desky 1, popisováno zdola, je následující:

Nejspodnější, vnější vrstva je provedena jako vrstva 2a z vysokotlakého laminátu o tloušťce cca 0,8 mm. Na ní je uspořádána vrstva 3a z polotvrdé vláknité desky o tloušťce cca 4 mm, následuje vrstva 4a z bazaltové tkaniny o gramáži 250 g/m², středová vrstva 5 z překližované desky-překližky o tloušťce cca 10 mm, na ní je uspořádána vrstva 4b z bazaltové tkaniny o gramáži 250 g/m², na kterou navazuje vrstva 3b z polotvrdé vláknité desky o tloušťce cca 4 mm. Na ní je vnější vrstva 2b z vysokotlakého laminátu o tloušťce cca 0,8 mm.

Sendvičová deska 1 je tedy z hlediska uspořádání vrstev symetrický, tzn. že jak shora, tak zespodu sendvičové desky 1 je uspořádaná vždy jedna vrstva 2a, 2b z vysokotlakého laminátu, na jejíž vnitřní straně je uspořádána vrstva 3a, 3b z polotvrdé vláknité desky, na ni navazuje vrstva 4a, 4b z bazaltové tkaniny a uprostřed tloušťky sendvičové desky vrstva 5 z překližované desky-překližky. Jde tedy o sedmivrstvou sendvičovou desku s vloženými dvěma vrstvami 4a, 4b z bazaltové tkaniny. Celková tloušťka sendvičové desky 1 je 20±2 mm.

Jako výztužný materiál v provedení je použita bazaltová tkanina o následujících parametrech:

- gramáž 250 g/m²;

- plátnová vazba 1 /1;

- osnova a útek 250 tex bazalt;

- pevnost v osnově 1800 N/5 cm;

- pevnost v útku 2200 N/5 cm.

Pro slepení jednotlivých vrstev 2a, 3a, 4a, 5, 4b, 3b, 2b musí být použito lepidlo vhodné pro lepení porézních materiálů s dostatečně dlouhou otevřenou dobou a určené pro lepení za studená, nebo obdobné lepidlo následujících vlastností:

-2CZ 35616 UI

- na bázi jednosložkového polyuretanu nebo póly vinylacetát lepidla,

- neobsahující rozpouštědla,

- vytvrzuje se vzdušnou vlhkostí nebo vysušením,

- s minimální pracovní teplotou cca 5 až 10 °C,

- otevřená doba minimálně 10 min,

- doba stlačení při 20 °C cca 1 až 3 hodiny,

- spotřeba 150 až 200 g/m².

Standardně jsou sendvičové desky 1 vyráběny o rozměrech 980 x 2500 mm a tloušťce 20 mm. Vyráběné rozměry však mohou být odlišné dle potřeby a způsobu použití finálního výrobku, a to v podobě sdružených nebo jednotlivých přířezů. Tloušťka se může lišit podle tloušťky použitého vysokotlakého laminátu, polotvrdých vláknitých desek, překližované desky-překližky a počtu jejich vrstev.

Sendvičová deska 1 je vhodná pro širokou škálu konstrukčních řešení nábytkových prvků tam, kde je potřeba zvýšení odolnosti proti průhybu.

Dle principů výroby sendvičových desek jsou jednotlivé materiály/vrstvy na sebe kladeny. Před lepením jsou jednotlivé materiály klimatizovány uložením na místě zpracování či v prostoru s obdobnými parametry vnitřního prostředí po dobu nejméně 24 hodin. Vrstvy jsou naformátovány na potřebný rozměr tak, aby bylo možno vyskládat jednotlivé vrstvy s nadmírou vůči finálním rozměrům sendvičové desky ve všech směrech min. 10 mm.

Bazaltová tkanina je nastříhána na potřebné rozměry tak, aby pokryla plochu 980 x 2500 mm (případně jiný rozměr) s minimálním 10 mm přesahem (ve všech směrech), jenž je následně odstraněn při závěrečném formátování.

Sendvičové desky se vyrábí ve dvou fázích. V první fázi se vyrobí základní pětivrstvá konstrukční deska, která se ve druhé fázi opatří vnějšími vrstvami vysokotlakého laminátu. Nanášení lepidla a vkládání do jednoetážového lisu se provádí následujícím způsobem:

1. fáze:

- provede se nanesení lepidla na jednu plochu vnitřní vrstvy 3a z polotvrdé vláknité desky o tloušťce 4 mm a na jednu plochu středové vrstvy 5 z překližované desky-překližky o tloušťce 10 mm (v případě polyuretanového lepidla se může dané množství nanést jen na jednu plochu, a to nejlépe na plochu vnitřní vrstvy 3a z polotvrdé vláknité desky o tloušťce 4 mm);

- následuje položení vrstvy 4a z bazaltové tkaniny na vnitřní vrstvu 3a z polotvrdé vláknité desky opatřené lepidlem;

- na vrstvu 4a z bazaltové tkaniny se položí středová vrstva 5 z překližované desky-překližky o tloušťce 10 mm plochou s naneseným lepidlem

- provede se nanesení lepidla na druhou plochu středové vrstvy 5 z překližované desky-překližky o tloušťce 10 mm a na jednu plochu vnitřní vrstvy 3b z polotvrdé vláknité desky (v případě polyuretanového lepidla se může dané množství nanést jen na jednu plochu, a to nejlépe na druhou plochu středové vrstvy 5 překližované desky-překližky o tloušťce 10 mm);

-3CZ 35616 Ul

- následně se položení vrstva 4b z bazaltové tkaniny na druhou plochu středové vrstvy 5 z překližované desky-překližky o tloušťce 10 mm s naneseným lepidlem;

- na vrstvu 4b z bazaltové tkaniny se položí vnitřní vrstva 3b z polotvrdé vláknité desky o tloušťce 4 mm plochou s naneseným lepidlem

Při nanášení lepidla je nutno postupovat podle technického listu a aplikačních informací výrobce lepidla. Například, pokud je použito lepidlo ICEMA R145/31, je velikost nánosu cca 200 g/m². K nanášení lepidla je použita zubová stěrka. Lze použít i jiné způsoby nanášení podle vybavenosti výroby a možností použitého lepidla.

Soubor základní sendvičové desky je následně vložen do lisu. Lis není vyhříván, lisovací tlak 0,35 MPa působí po dobu 3 hodin nebo dle technického listu lepidla. Je možno lisovat více sendvičových desek zároveň, a to vedle sebe (podle velikosti souborů a lisovacích desek lisu) nebo na sobě. V takovém případě se provede oddělení jednotlivých desek navzájem pomocí separační folie. Je nutno dodržet přesné lícování na sobě ležících desek tak, aby byl vyvozen odpovídající tlak na celou plochu každé desky včetně jejich okrajových částí. Při snižující se teplotě pod standardních 20 °C, např. nevyhřívaná výrobní hala v zimním období, je nutno adekvátně prodloužit lisovací dobu.

Po uplynutí požadované doby lisování jsou desky vyjmuty z lisu, uloženy ve vodorovné pozici na sebe a přikryty další ochrannou deskou pro zabránění vzniku deformací vlivem vysychání povrchu a pro umožnění finálního vytvrdnutí lepidla a vytvoření pevného lepeného spoje. Dochází také k odstranění vnitřního pnutí způsobeného tlakem, teplotou a vlhkostí. Tato aklimatizace musí trvat nejméně 24 hodin.

Po této době je možno přistoupit k druhé fázi výroby sendvičové desky, a sice k nalepení vnějších vrstev vysokotlakého laminátu.

2. fáze:

- provede se nanesení lepidla na jednu (horní) stranu základní konstrukční sendvičové desky, položí se na ni vrstva 2a z vysokotlakého laminátu a soubor se otočí vrstvou 2a dolů;

- provede se nanesení lepidla na druhou (horní) stranu základní konstrukční sendvičové desky a položí se na ni vrstva 2b z vysokotlakého laminátu;

Při nanášení lepidla je nutno postupovat podle technického listu a aplikačních informací výrobce lepidla.

Soubor základní sendvičové desky a dvou vnějších vrstev vysokotlakého laminátu je následně vložen do lisu. Lis je vyhříván na teplotu 40 až 50 °C, lisovací tlak 3,5 kp/cm² působí po dobu 30 až 40 min. nebo dle technického listu lepidla. Je možno lisovat více sendvičových desek zároveň, a to vedle sebe (podle velikosti souborů a lisovacích desek lisu) nebo na sobě. V takovém případě se provede oddělení jednotlivých desek navzájem pomocí separační folie. Je nutno dodržet přesné lícování na sobě ležících desek tak, aby byl vyvozen odpovídající tlak na celou plochu každé desky včetně jejich okrajových částí. Při použití nižších teplot je nutno adekvátně prodloužit lisovací dobu.

Po uplynutí požadované doby lisování jsou desky vyjmuty z lisu, uloženy ve vodorovné poloze na sebe a přikryty další ochrannou deskou pro zajištění rovnoměrného chladnutí a zabránění tak vzniku deformací a pro umožnění finálního vytvrdnutí lepidla a vytvoření pevného lepeného spoje. Dochází také k odstranění vnitřního pnutí způsobeného tlakem, teplotou a vlhkostí. Tato aklimatizace musí trvat nejméně 24 hodin.

-4CZ 35616 UI

Po této době je možno přistoupit k formátování desek na konečný rozměr, uskladnění opět v pozici „na ležato“ a následné expedici. Finální pevnosti je dosaženo cca po 72 hodinách od vyjmutí z lisu.

Podle ČSN EN 310 bylo zjištěno, že sendvičový panel vykazuje až pětinásobně vyšší pevnost 5 v ohybu, než standardní dřevotřískové desky a polotvrdé vláknité desky. Sendvičová deska vykazuje dvojnásobně vyšší modul pružnosti v ohybu oproti dřevotřískové desce. Z pohledu odolnosti proti průhybu polic měřené podle ČSN 91 0412 byl naměřen až šestinásobně menší průhyb sendvičové desky oproti standardní dřevotřískové desce.

Průmyslová využitelnost

Sendvičovou desku na bázi dřeva s vyšší odolností proti průhybu lze použít jako konstrukční prvek ve stavebnictví, nábytkářství, v dopravě a přepravě a v dalších odvětvích průmyslu, kde je potřeba 15 aplikovat desku s vyšší odolností proti průhybu.

Claims (2)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Sendvičová deska na bázi dřeva, s vyšší odolností proti průhybu, vyznačující se tím, že 5 sestává ze sedmi vrstev (2a, 3a, 4a, 5,4b, 3b, 2b), po obou stranách sendvičové desky (1) jsou mezi vnějšími vrstvami (2a, 2b) z vysokotlakého laminátu a sousedními vnitřními vrstvami (3a, 3b) z polotvrdých vláknitých desek uspořádané vrstvy (4a, 4b) z bazaltové tkaniny a jádro sendvičové desky (1) tvoří vrstva (5) z překližované desky, přičemž všechny vrstvy sendvičové desky (1) jsou vzájemně slepeny lepidlem.
2. 2. Sendvičová deska podle nároku 1, vyznačující se tím, že vrstvy (2a, 2b) z vysokotlakého laminátu mají každá tloušťku 0,8 mm, vrstvy (3a, 3b) z polotvrdé vláknité desky mají každá tloušťku 4 mm, vrstvy (4a, 4b) z bazaltové tkaniny mají gramáž 250 g/m², plátnovou vazbu 1/1, jemnost osnovy a útku z bazaltu je 250 tex, pevnost v osnově 1 800 N/5 cm a v útku 2 200 N/5 cm, 15 a vrstva (5) překližované desky má tloušťku 10 mm.