CZ36124U1 - Sendvičová deska na bázi dřeva s textilními výztužnými vrstvami - Google Patents

Description

Sendvičová deska na bázi dřeva s textilními výztužnými vrstvami

Oblast techniky

Technické řešení se týká sendvičové desky na bázi dřeva s výztužnou textilní vrstvou pro konstrukční využití ve stavebnictví, v nábytkářství a v dalších oblastech, kde je požadována větší tloušťka a současně nižší hmotnost, vyšší pevnost v ohybu a 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 konstrukční a nosné dílce nábytku, u nichž je požadavek na větší tloušťku, obvykle vyráběny:

1. buď z různě povrchově dokončených běžných konstrukčních materiálů slepených ve dvou a více vrstvách, kterými jsou především dřevotřískové desky (tzv. DTD) tloušťky 14 až 18 mm, případně polotvrdé vláknité desky (tzv. MDF) tl. 14 až 18 mm,

2. nebo z tzv. voštinových desek větší tloušťky, kde vnitřní středovou vrstvu tvoří tzv. voština, což j e konstrukce s buněčnou strukturou vyrobená z různých materiálů, j ako j e impregnovaný papír, plast, hliník, textilie ze skelných, aramidových nebo uhlíkových vláken apod.

Příkladem povrchového dokončení může být dýhování, foliování, laminování, lakování 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.

Mezi hlavní nedostatky komerčně vyráběných desek patří v prvním případě zejména vysoká hmotnost - zvyšující se nároky na manipulaci a náklady na dopravu, ve druhém případě omezená nabídka na trhu a vyšší cena oproti standardním materiálům.

Cílem technického řešení je představit sendvičovou desku na bázi dřeva s textilními výztužnými vrstvami, která by měla při větší tloušťce nižší hmotnost a 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 se skládá z pěti vrstev tvořených materiály na bázi dřeva, textilní výztuhy a vnitřního jádra z příčně řezané vlnité lepenky, přičemž všechny vrstvy jsou vzájemně slepeny lepidlem.

Deska má vnější vrstvy z polotvrdé vláknité desky tloušťky 4 mm, na ně směrem ke středu navazující vrstvy bazaltové tkaniny mající gramáž 250 g/m², plátnovou vazbu 1/1, osnovu a útek 250 tex bazalt, pevnost v osnově 1800 N/5 cm a v útku 2200 N/5 cm a středovou vrstvu z příčně řezané vlnité lepenky o tloušťce 30 mm.

Pro slepení jednotlivých vrstev sendvičové desky je použito lepidlo vhodné pro lepení porézních materiálů, určené pro lepení za studená a je na bázi jednosložkového polyuretanu, neobsahuje

-1 CZ 36124 Ul rozpouštědla, vytvrzuje reakcí se vzdušnou vlhkostí, s minimální teplotou zpracování 10 °C, otevřenou dobou až 45 min, dobou stlačení při 20 °C 1 až 2 hodiny a spotřebou 150 až 200 g/m².

Objasnění výkresů

Technické řešení bude dále přiblíženo pomocí výkresu, na kterém obr. 1 představuje řez sendvičové desky na bázi dřeva s nižší hmotností, vyšší pevností v ohybu a vyšší odolností proti průhybu podle technického řešení.

Příklad uskutečnění technického řešení

Na obr. 1 je řez sendvičové desky 1 na bázi dřeva s textilními výztužnými vrstvami podle technického řešení, kde je vidět, že se jedná o sendvičovou desku skládající se z vnějších vrstev 2a, 2b z polotvrdých vláknitých desek, vnitřních vrstev 3a, 3b z bazaltové tkaniny a středové vrstvy 4 z příčně řezané vlnité lepenky vzájemně slepených a tvořících vyztuženou sendvičovou desku.

Uspořádání vrstev 2a. 3a. 4, 3b. 2b sendvičové desky 1 popisováno od spodu je následující:

Spodní vnější vrstva 2a je provedena z polotvrdé vláknité desky o tloušťce cca 4 mm, následuje vrstva 3a bazaltové tkaniny o gramáži 250 g/m², středová vrstva 4 z příčně řezané vlnité lepenky tloušťky cca 30 mm, na ní je umístěna vrstva 3b bazaltové tkaniny o gramáži 250 g/m², na kterou navazuje vrstva 2b z polotvrdé vláknité desky o tloušťce cca 4 mm.

Sendvičový panel 1 je tedy z hlediska uspořádání vrstev symetrický, tzn., že jak seshora, tak zespodu sendvičové desky 1 je uspořádaná vždy jedna vrstva 2a, 2b polotvrdé vláknité desky, na jejíž vnitřní straně je umístěna vrstva 3a, 3b z bazaltové tkaniny a uprostřed tloušťky sendvičové desky vrstva 4 z příčně řezané vlnité lepenky. Jde tedy o pětivrstvou surovou sendvičovou desku s vloženými dvěma vrstvami 3a, 3b bazaltové tkaniny a středovou vrstvou 4 z příčně řezané vlnité lepenky určenou pro povrchové dokončení dýhováním, foliováním, laminováním, lakováním atd. Celková tloušťka sendvičového panelu 1 je 38 ± 2 mm.

Jako výztužný materiál je použita vrstva 3a, 3b bazaltové tkaniny 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, 4, 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:

- na bázi jednosložkového polyuretanu nebo polyvinylacetátu,

- 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 980x2500 mm a tloušťce 38 mm.

-2 CZ 36124 Ul

Vyráběné rozměry však mohou být odlišné dle potřeby a způsobu použití finálního výrobku, a to buď v podobě sdružených nebo jednotlivých přířezů. Tloušťka se může lišit podle tloušťky použitých oplášťovacích polotvrdých vláknitých desek 2a, 2b a lepenkového jádra 4.

Sendvičová deska 1 je vhodná pro širokou škálu konstrukčních řešení nábytkových prvků tam, kde je potřeba větší tloušťky při nezvýšené hmotnosti, pevnost v ohybu a odolnost 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.

Vrstva 3a, 3b bazaltové tkaniny 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.

Postup při lepení sendvičové desky:

provede se nanesení lepidla na jednu plochu každé z vnějších vrstev 2a, 2b polotvrdé vláknité desky o tloušťce 4 mm;

následuje položení vrstev 3a, 3b bazaltové tkaniny na vnější vrstvy 2a, 2b polotvrdé vláknité desky opatřené lepidlem;

na vrstvu 3a bazaltové tkaniny na jedné vnější vrstvě 2a se položí středová vrstva 4 z vlnité lepenky o tloušťce 30 mm;

následně se položí vnější vrstva 2b plochou s naneseným lepidlem a bazaltovou tkaninou 3b na druhou plochu středové vrstvy 4 o tloušťce 30 mm.

Při nanášení lepidla je nutno postupovat podle technického listu a aplikačních informací výrobce lepidla. Například, pokud je použito jednosložkové polyuretanové lepidlo neobsahující rozpouštědla vytvrzující vzdušnou vlhkostí 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 sendvičové desky je následně vložen do lisu. Lis není vyhříván. Velikost postačujícího tlaku je určena velikostí a druhem materiálu a doporučením výrobce lepidla. Lepidlo ICEMA R145/31 nepotřebuje pro vytvrzení tlak, ten slouží k tomu, aby lepené díly byly spojeny až do doby vytvrzení lepidla, což jsou obvykle 2 hod., 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 poloze 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 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.

CZ 36124 UI

Průmyslová využitelnost

Sendvičovou desku na bázi dřeva s textilními výztužnými vrstvami lze použít jako konstrukční 5 prvek ve stavebnictví, nábytkářství a v dalších odvětvích průmyslu, kde je potřeba aplikovat desku s těmito vlastnostmi.

Claims (2)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Sendvičová deska na bázi dřeva s textilními výztužnými vrstvami, vyznačující tím, že se skládá z pěti vrstev (2a, 3a, 4, 3b, 2b), kde z obou stran sendvičové desky jsou mezi vnějšími vrstvami (2a, 5 2b) z polotvrdých vláknitých desek a středovou vrstvou (4) z příčně řezané vlnité lepenky umístěny vnitřní vrstvy (3a, 3b) z bazaltové tkaniny, přičemž všechny vrstvy (2a, 3a, 4, 3b, 2b) sendvičové desky jsou vzájemně slepeny lepidlem.
2. 2. Sendvičová deska podle nároku 1, vyznačující tím, že vrstvy (2a, 2b) polotvrdé vláknité desky mají každá tloušťku 4 mm; vrstvy (3a, 3b) bazaltové tkaniny mají gramáž 250 g/m², plátnovou vazbu ίο 1/1, osnovu a útek 250 tex bazalt, pevnost v osnově 1800 N/5 cm a v útku 2200 N/5 cm; a středová vrstva (4) vlnité lepenky má tloušťku 30 mm.