RU58442U1

RU58442U1 - LAYERED COMPOSITE WOOD MATERIAL (OPTIONS)

Info

Publication number: RU58442U1
Application number: RU2006124219/22U
Authority: RU
Inventors: Евгений Александрович Никонов; Виктор Сергеевич Кудряшев
Original assignee: Евгений Александрович Никонов; Виктор Сергеевич Кудряшев
Priority date: 2006-07-05
Filing date: 2006-07-05
Publication date: 2006-11-27

Abstract

Полезная модель относится к производству слоистых композиционных древесных материалов и может быть использована, например, в строительстве для опалубки в монолитном домостроении, как конструкционный материал при изготовлении строительных элементов и конструкций, в автомобилестроении, вагоностроении, а также в мебельном производстве.The utility model relates to the production of laminated composite wood materials and can be used, for example, in construction for formwork in monolithic housing construction, as a structural material in the manufacture of building elements and structures, in the automotive industry, car building, as well as in furniture production.

Технический результат заключается в повышении прочности слоистого композиционного древесного материала при изгибе, влагостойкости, в улучшении декоративных свойств, и повышении стойкости к истираемости (коэффициента истирания).The technical result consists in increasing the strength of the laminated composite wood material during bending, moisture resistance, in improving the decorative properties, and increasing the resistance to abrasion (coefficient of abrasion).

Для достижения указанного технического результата слоистый композиционный древесный материал по обоим вариантам состоит из слоев лущеного шпона и ламинированной древесноволокнистой плиты, соединенных между собой водостойким клеем и спрессованных методом горячего прессования. Ламинированная сторона древесноволокнистой плиты является одной из сторон слоистого композиционного древесного материала. По второму варианту слоистый композиционный древесный материал дополнительно содержит ламинированный слой с противоположной стороны материала.To achieve the specified technical result, the laminated composite wood material according to both options consists of layers of peeled veneer and a laminated wood-fiber board, interconnected by waterproof glue and pressed by hot pressing. The laminated side of a fiberboard is one side of a laminated composite wood material. In a second embodiment, the laminated composite wood material further comprises a laminated layer on the opposite side of the material.

Description

Известна конструкция слоистых материалов, например, фанера, изготовленная горячим прессованием трех или более тонких слоев древесного шпона, с взаимно перпендикулярным расположением волокон древесины. При этом лицевая поверхность фанеры получена с применением специальной пропитанной синтетическими смолами текстурной бумаги, ткани, или с использованием тонких смоляных пленок [1. Коровников Б.Д. Строительные материалы. М., «Высш. школа», 1974. с.276-277]. Такой слоистый материал используют для изготовления легких конструктивных элементов, например, для отделки стен, перегородок, дверных полотен, встроенной мебели.A known construction of laminated materials, for example, plywood, made by hot pressing of three or more thin layers of wood veneer, with mutually perpendicular arrangement of wood fibers. The front surface of the plywood was obtained using a special texture paper impregnated with synthetic resins, fabric, or using thin resin films [1. Korovnikov B.D. Construction Materials. M., "Higher. School ", 1974. p.276-277]. Such a layered material is used for the manufacture of light structural elements, for example, for decorating walls, partitions, door leafs, built-in furniture.

Известен слоистый материал - фанера, облицованная пленками (ламинированная), выпускаемая ООО «Демидовский фанерный комбинат» [2. ТУ 5512-001-43181163-02 зарегистрированы во Всероссийском центре стандартизации, информации и сертификации 20.11.2003 г. №021/005734], взятый за прототип по обоим вариантам полезной модели, как наиболее близкий по технической сути. Этот слоистый материал состоит из склеенных между собой с помощью фенолоформальдегидной смолы листов лущеного березового шпона при взаимно перпендикулярном направлении волокон древесины. При этом, по крайней мере, одна из сторон слоистого материала облицована пленкой, выполненной на основе бумаги, пропитанной синтетическими смолами, например, фенолоформальдегидной смолой (в [2] эта пленка названа, как пленка, облицованная на основе бумаги, пропитанной синтетическими смолами).Known layered material - plywood, lined with films (laminated), manufactured by LLC "Demidov plywood factory" [2. TU 5512-001-43181163-02 were registered in the All-Russian Center for Standardization, Information and Certification on November 20, 2003 No. 021/005734], taken as a prototype for both variants of the utility model, as the closest in technical essence. This layered material consists of peeled birch veneer sheets glued together using phenol-formaldehyde resin with mutually perpendicular direction of the wood fibers. At the same time, at least one of the sides of the layered material is lined with a film made on the basis of paper impregnated with synthetic resins, for example, phenol-formaldehyde resin (in [2] this film is named as a film lined on the basis of paper impregnated with synthetic resins).

Этот слоистый материал предназначен для применения в мебельной промышленности, строительстве, в монолитном домостроении, автовагоностроении. Наличие облицовочного слоя обеспечивает слоистому материалу повышенную влагостойкость, стойкость ко всем агрессивным средам, износостойкость, стойкость к истираемости, что позволяет использовать его в любых погодных условиях, а также использовать его как декоративный отделочный материал. Предел прочности при изгибе этого материала составляет 50 МПа при толщине материала 18 мм. Однако такое значение прочности при изгибе сужает эксплуатационные возможности слоистого материала, например, ограничивает возможность его многократного использования для изготовления опалубки в монолитном домостроении, а также сдерживает его применение в качестве конструкционного материала, способного выдерживать высокие нагрузки. Для обеспечения более высоких значений прочности увеличивают количество слоев шпона, что приводит к удорожанию материала, увеличению его веса на единицу площади.This laminate is intended for use in the furniture industry, construction, monolithic housing construction, car building. The presence of the facing layer provides the layered material with increased moisture resistance, resistance to all aggressive environments, wear resistance, resistance to abrasion, which allows it to be used in all weather conditions, and also to use it as a decorative finishing material. The tensile strength in bending of this material is 50 MPa with a material thickness of 18 mm. However, this value of bending strength narrows the operational capabilities of the layered material, for example, limits the possibility of its repeated use for the manufacture of formwork in monolithic housing construction, and also inhibits its use as a structural material capable of withstanding high loads. To ensure higher strength values, the number of veneer layers is increased, which leads to a rise in the cost of the material, an increase in its weight per unit area.

Задачей полезной модели является создание экономичного слоистого композиционного древесного материала с расширенными эксплуатационными возможностями.The objective of the utility model is to create an economical laminated composite wood material with enhanced operational capabilities.

Технический результат достигается следующим образом. Слоистый композиционный древесный материал по первому варианту, как и прототип, содержит склеенные между собой слои лущеного шпона с взаимно перпендикулярным расположением волокон древесины в смежных слоях и ламинированный слой с одной стороны материала. В отличие от прототипа по первому варианту он дополнительно содержит ламинированную древесноволокнистую плиту, сформованную при высоком давлении. Ламинированная сторона этой плиты является одной из сторон слоистого композиционного древесного The technical result is achieved as follows. The layered composite wood material according to the first embodiment, like the prototype, contains peeled veneers glued together with mutually perpendicular arrangement of wood fibers in adjacent layers and a laminated layer on one side of the material. Unlike the prototype of the first embodiment, it further comprises a laminated wood fiber board formed at high pressure. The laminated side of this slab is one of the sides of a laminated composite wood

материала. Другая сторона древесноволокнистой плиты соединена с первым слоем лущеного шпона, например водостойким клеем, при этом слои лущеного шпона и ламинированная древесноволокнистая плита спрессованы методом горячего прессования.material. The other side of the wood-fiber board is connected to the first layer of peeled veneer, for example, with waterproof adhesive, while the layers of peeled veneer and a laminated wood-fiber board are pressed by hot pressing.

Слоистый композиционный древесный материал по второму варианту, как и прототип, содержит склеенные между собой слои лущеного шпона с взаимно перпендикулярным расположением волокон древесины в смежных слоях и ламинированный с одной стороны. В отличие от прототипа по второму варианту он дополнительно содержит ламинированную древесноволокнистую плиту, сформованную при высоком давлении. Ламинированная сторона этой плиты является одной из сторон слоистого древесного материала. Другая сторона древесноволокнистой плиты соединена с первым слоем лущеного шпона, например водостойким клеем, при этом слои лущеного шпона и ламинированная древесноволокнистая плита спрессованы методом горячего прессования. Кроме того, вторая сторона слоистого композиционного древесного материала по второму варианту ламинирована. Ламинированный слой второй стороны слоистого композиционного древесного материала имеет плотность меньше, чем ламинированный слой древесноволокнистой плиты.The laminated composite wood material according to the second embodiment, like the prototype, contains peeled veneers glued to each other with mutually perpendicular arrangement of wood fibers in adjacent layers and laminated on one side. Unlike the prototype of the second embodiment, it further comprises a laminated wood fiber board formed at high pressure. The laminated side of this slab is one of the sides of the laminated wood material. The other side of the wood-fiber board is connected to the first layer of peeled veneer, for example, with waterproof adhesive, while the layers of peeled veneer and a laminated wood-fiber board are pressed by hot pressing. In addition, the second side of the laminated composite wood material of the second embodiment is laminated. The laminated layer of the second side of the laminated composite wood material has a density lower than the laminated layer of the wood-fiber board.

В частных случаях выполнения в полезной модели по первому и второму вариантам в качестве древесноволокнистой плиты использована плита марки HDF. В качестве клея может быть использован водостойкий клей марки СФЖ.In particular cases of execution in a utility model according to the first and second options, a HDF brand board was used as a fiberboard. As an adhesive, a waterproof adhesive of the SFZh brand can be used.

Указанная совокупность существенных признаков по обоим вариантам не известна заявителям из уровня техники, что соответствует критерию «новизна» заявляемой полезной модели.The specified set of essential features for both options is not known to the applicants of the prior art, which meets the criterion of "novelty" of the claimed utility model.

Наличие в конструкции слоистого композиционного древесного материала ламинированной древесноволокнистой плиты, сформованной при высоком давлении, и имеющей высокую плотность ламината, а также ее горячее прессование со склеенными между собой слоями лущеного шпона позволяют The presence in the construction of a laminated composite wood material of a laminated wood-fiber board, molded at high pressure and having a high laminate density, as well as its hot pressing with glued veneer layers glued together allow

получить монолитную плотную конструкцию слоистого композиционного древесного материала высокой твердости. Такой материал обладает повышенной прочностью при изгибе, кроме того, такая конструкция слоистого композиционного древесного материала является более влагостойкой и имеет, повышенную стойкость к истиранию и воздействию агрессивных сред, что подтверждается приведенными ниже результатами испытаний. Заявляемый материал обладает также декоративными свойствами, за счет применения ламинированной древесноволокнистой плиты.to obtain a monolithic dense structure of a layered composite wood material of high hardness. Such a material has increased bending strength, in addition, this design of the laminated composite wood material is more moisture resistant and has an increased resistance to abrasion and aggressive environments, which is confirmed by the following test results. The inventive material also has decorative properties, due to the use of laminated wood-fiber board.

Слоистый композиционный древесный материал по второму варианту полезной модели за счет ламинирования второй стороны материала позволяет наряду с высокой прочностью при изгибе получить более высокие значения влагостойкости, а также повысить стойкость материала к истиранию и воздействию агрессивных сред, что очевидно. Кроме того, слоистый композиционный древесный материал, ламинированный с двух сторон, имеет лучшие декоративные свойства, что важно для его применения в мебельной промышленности, автомобильной, вагоностроительной и других отраслях.The laminated composite wood material according to the second embodiment of the utility model, due to lamination of the second side of the material, along with high bending strength, allows to obtain higher moisture resistance values, as well as increase the material's resistance to abrasion and aggressive environments, which is obvious. In addition, the laminated composite wood material, laminated on both sides, has the best decorative properties, which is important for its application in the furniture industry, automotive, car building and other industries.

По результатам испытания прочность при изгибе заявляемой полезной модели составляет 360 МПа при толщине материала 18 мм (соответствует 12 слоям шпона), в прототипе - 50 МПа. Влагостойкость в заявляемой полезной модели ≤5%, в прототипе - 8%. Оборачиваемость опалубки, выполненной из заявляемого материала, составляет 450 раз, а прототипа в 2-3 раза меньше, т.е. 150 раз. Значение коэффициента истирания по норме EN - 13329≤2500, что соответствует классу истирания АС3 (W3).According to the test results, the flexural strength of the claimed utility model is 360 MPa with a material thickness of 18 mm (corresponding to 12 layers of veneer), in the prototype - 50 MPa. Moisture resistance in the claimed utility model ≤5%, in the prototype - 8%. The turnover of formwork made of the claimed material is 450 times, and the prototype is 2-3 times less, i.e. 150 times. The value of the coefficient of abrasion according to the EN standard is 13329≤2500, which corresponds to the abrasion class AC3 (W3).

Таким образом, слоистый композиционный древесный материал согласно полезной модели обладает улучшенными физико-механическими характеристиками, что расширяет его эксплуатационные возможности, например, позволяет многократно использовать его для опалубки в монолитном домостроении, использовать его как конструкционный материал для изготовления строительных элементов и конструкций с повышенными нагрузками, а также использовать его в мебельной промышленности и других отраслях.Thus, the laminated composite wood material according to the utility model has improved physicomechanical characteristics, which extends its operational capabilities, for example, allows it to be used repeatedly for formwork in monolithic housing construction, to use it as a structural material for the manufacture of building elements and structures with increased loads, as well as use it in the furniture industry and other industries.

Оба варианта полезной модели решают одну задачу, достигают один и тот же технический результат, а, следовательно, объединены единым изобретательским замыслом.Both variants of the utility model solve one problem, achieve the same technical result, and, therefore, are united by a single inventive concept.

Суть полезной модель поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена конструкция слоистого композиционного древесного материала по первому варианту; на фиг.2 изображена конструкция слоистого композиционного древесного материала по второму варианту.The essence of the utility model is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows the construction of a laminated composite wood material according to the first embodiment; figure 2 shows the construction of a laminated composite wood material according to the second embodiment.

Суть полезной модели поясняется конкретными примерами выполнения слоистого композиционного древесного материала, состоящего из слоев лущеного шпона и древесноволокнистой плиты. Слоистый композиционный древесный материал по фиг.1, 2 содержит слои лущеного шпона 1, 2, 3; 4 древесноволокнистую плиту 5; слои лущеного шпона соединены между собой водостойким клеем 6; древесноволокнистая плита 5 содержит ламинированный слой 7. По второму варианту (фиг.2) заявляемый материал дополнительно содержит ламинированный слой 8.The essence of the utility model is illustrated by specific examples of the implementation of a layered composite wood material consisting of layers of peeled veneer and wood fiber board. Laminated composite wood material according to figure 1, 2 contains layers of peeled veneer 1, 2, 3; 4 fiberboard 5; layers of peeled veneer are interconnected with a waterproof adhesive 6; fiberboard 5 contains a laminated layer 7. According to the second option (figure 2), the inventive material further comprises a laminated layer 8.

Пример.1. Заявляемый слоистый композиционный древесный материал согласно первому варианту полезной модели (фиг.1) изготавливается следующим образом. Древесноволокнистую плиту 5 вырезают по требуемому формату изделия и кладут на формировочный стол ламинированным слоем 7 вниз. На древесноволокнистую плиту 5 укладывают смазанный с двух сторон клеем 6 слой лущеного шпона 1 (например, березового). На шпон 1 укладывают сухой слой шпона 2, волокна которого перпендикулярны направлению волокон шпона 1. На шпон 2 вновь укладывают следующий слой шпона 3, смазанный с двух сторон водостойким клеем 6; на него кладут сухой слой шпона 4. При наличии большего количества слоев данный процесс повторяют. Таким образом набрано в данном примере 12 слоев шпона (на чертеже не показано). Количество слоев шпона определяется требованием прочности при изгибе в зависимости от области применения полученного слоистого композиционного древесного материала. При этом смежные слои шпона укладывают с перпендикулярным расположением волокон.Example 1. The inventive laminated composite wood material according to the first embodiment of the utility model (figure 1) is made as follows. A fiberboard 5 is cut to the desired product format and placed on the forming table with the laminated layer 7 down. A layer of peeled veneer 1 (for example, birch) is greased on both sides with a glue 6 on a wood-fiber board 5. On the veneer 1, a dry layer of veneer 2 is laid, the fibers of which are perpendicular to the direction of the fibers of the veneer 1. On the veneer 2, the next layer of veneer 3 is again laid, lubricated on both sides with waterproof adhesive 6; dry layer of veneer 4 is placed on it. If there are more layers, this process is repeated. Thus, 12 layers of veneer are selected in this example (not shown in the drawing). The number of veneer layers is determined by the bending strength requirement depending on the field of application of the resulting laminated composite wood material. In this case, adjacent layers of veneer are laid with a perpendicular arrangement of fibers.

В качестве клея используют любой клей, например водостойкий клей марки СФЖ, выпускаемый ООО «Токем» г.Кемерово. В качестве древесноволокнистой плиты 5 может быть использована любая ламинированная древесноволокнистая плита, сформованная при высоком давлении, например марки HDF, имеющая плотность в данном примере 900 кг/м³, класс нагрузки ламината - 31 (возможно использование древесноволокнистых материалов, имеющих плотность от 600 до 1400 кг/м³, а также возможно использование древеснослоистого пластика плотностью до 1400 кг/м³).Any glue is used as glue, for example, waterproof glue of the SFZh brand manufactured by LLC Tokem in Kemerovo. As the fiberboard 5, any high-pressure laminated fiberboard can be used, for example HDF, having a density of 900 kg / m ³ in this example, a laminate load class of 31 (it is possible to use fiber materials having a density of 600 to 1400 kg / m ³ , and it is also possible to use wood-laminated plastic with a density of up to 1400 kg / m ³ ).

Сформированный пакет из древесноволокнистой плиты и слоев шпона помещают в пресс и прессуют его в течение 20 минут при температуре 115°С и давлении прессования 200 МПа. Для прессования используют стандартное оборудование, например десятипалубный пресс горячего прессования высокого давления до 900 т. После прессования полученный материал охлаждают в естественных условиях при нормальной температуре не менее 25 минут. Давление, температуру и время прессования можно изменять в следующих пределах: давление прессования 180-220 МПа, температура прессования 110-120°С, время прессования 15-25 минут. Значения этих параметров взаимно связаны и выбираются технологически в зависимости от применяемого оборудования, толщины изготавливаемого материала и требований к физико-механическим характеристикам этого материала.The formed package of wood-fiber board and veneer layers is placed in a press and pressed for 20 minutes at a temperature of 115 ° C and a pressing pressure of 200 MPa. For pressing, standard equipment is used, for example, a ten-deck high-pressure hot-pressing machine up to 900 tons. After pressing, the resulting material is cooled under natural conditions at a normal temperature for at least 25 minutes. Pressure, temperature and pressing time can be changed in the following ranges: pressing pressure of 180-220 MPa, pressing temperature of 110-120 ° C, pressing time of 15-25 minutes. The values of these parameters are mutually related and are selected technologically depending on the equipment used, the thickness of the material being manufactured and the requirements for the physico-mechanical characteristics of this material.

Пример 2. Слоистый композиционный древесный материал согласно второму варианту полезной модели (фиг.2) изготавливается, как и в первом примере, но только после укладывания последнего (в данном случае двенадцатого слоя шпона) наносят дополнительно ламинированный слой 8, имеющий меньшую твердость, чем ламинированный слой 7 древесноволокнистой плиты 5. В качестве ламинированного слоя 8 может быть использована, например, пленка ламинирующая меламиновая плотностью 220 г/м², толщиной 220 мк (т.е. может быть использована любая пленка, применяемая для ламинирования производства Германии, РФ и др.).Example 2. A layered composite wood material according to the second embodiment of the utility model (FIG. 2) is made, as in the first example, but only after laying the last (in this case, the twelfth layer of veneer) is an additional laminated layer 8 having a lower hardness than the laminated layer 7 of fiberboard 5. As the laminated layer 8, for example, a melamine laminating film with a density of 220 g / m ² and a thickness of 220 microns can be used (i.e., any film used for lamination of production in Germany, Russia, etc.).

Слоистый композиционный древесный материал, полученный согласно примерам 1 и 2, был испытан на прочность при изгибе, влагостойкость, стойкость к истиранию и оборачиваемость опалубки при монолитном домостроении. Испытания показали, что прочность при изгибе σ_изг=360 МПа при толщине 18 мм (в прототипе σ_изг=50 МПа при толщине материала 18 мм); влагостойкость - ≤5% (в прототипе - 8%); значение коэффициента истирания ламината по норме EN-13329 ≤2500, что соответствует классу истирания АС3 (W3). Оборачиваемость опалубки, изготовленной из заявляемого материала, используемой при монолитном домостроении - 450 раз (по прототипу - 150 раз). В настоящее время в технологии монолитного домостроения для изготовления опалубки преимущественно используют финскую фанеру, стоимость которой 930 - 960 рублей за 1 м². Оборачиваемость опалубки, выполненной из этой фанеры, составляет менее 150 раз. Себестоимость полученного материала по расчетам заявителей составляет 210 рублей за 1 м², а оборачиваемость превышает в 2-3 раза дорогостоящую финскую фанеру.The laminated composite wood material obtained according to examples 1 and 2 was tested for bending strength, moisture resistance, abrasion resistance and formwork turnover in monolithic housing construction. Tests have shown that bending strength σ _ar = 360 MPa with a thickness of 18 mm (in the prototype σ _ar = 50 MPa with a material thickness of 18 mm); moisture resistance - ≤5% (in the prototype - 8%); the value of the coefficient of abrasion of the laminate according to EN-13329 ≤ 2500, which corresponds to the abrasion class AC3 (W3). The turnover of formwork made from the inventive material used in monolithic housing construction - 450 times (according to the prototype - 150 times). Currently, the technology of monolithic housing construction for the manufacture of formwork mainly uses Finnish plywood, the cost of which is 930 - 960 rubles per 1 m ² . The turnover of formwork made from this plywood is less than 150 times. The cost of the material received, according to the applicants, is 210 rubles per 1 m ² , and the turnover exceeds 2-3 times the cost of Finnish plywood.

Кроме того, полученный материал за счет монолитной конструкции, полученной в результате прессования слоев шпона и ламинированной древесноволокнистой плиты, обладает более высокой твердостью. А наличие ламинированного слоя на твердом основании увеличивает стойкость материала к воздействию агрессивных сред, например, к щелочам и кислотам.In addition, the resulting material due to the monolithic structure obtained by pressing the layers of veneer and laminated wood-fiber board has a higher hardness. And the presence of a laminated layer on a solid base increases the resistance of the material to aggressive environments, for example, to alkalis and acids.

Полезная модель является промышленно применимой, поскольку ее можно многократно воспроизвести с одним и тем же техническим результатом с использованием стандартного технологического оборудования и известных материалов. Указанные выше примеры изготовления слоистого композиционного древесного материала не исключают применения других равноценных материалов, известных специалистам в данной области.The utility model is industrially applicable, since it can be repeatedly reproduced with the same technical result using standard technological equipment and known materials. The above examples of the manufacture of laminated composite wood material do not exclude the use of other equivalent materials known to specialists in this field.

Claims

1. Laminated composite wood material containing glued peeled veneer layers with mutually perpendicular arrangement of wood fibers in adjacent layers and laminated on one side, characterized in that it further comprises a laminated wood-fiber board formed at high pressure, the laminated side of which is one of sides of the laminated wood material, and the other side of the fiberboard is connected to the first layer of peeled veneer, for example, waterproof adhesive, when th layers of veneer sheets and laminated fibreboard compressed by hot pressing.

2. Laminated composite wood material according to claim 1, characterized in that the HDF brand board is used as a fiberboard.

3. The layered composite wood material according to claim 1, characterized in that the adhesive used is a waterproof adhesive brand SFJ.

4. Laminated composite wood material containing glued peeled veneer layers with mutually perpendicular arrangement of wood fibers in adjacent layers and laminated on one side, characterized in that it further comprises a laminated wood-fiber board formed at high pressure, the laminated side of which is one of sides of the laminated wood material, and the other side of the fiberboard is connected to the first layer of peeled veneer, for example, waterproof adhesive, when th layers of veneer sheets and laminated fibreboard compressed by hot pressing; in addition, the second side of the laminated composite wood material is coated with a laminated film.

5. Laminated composite wood material according to claim 4, characterized in that the HDF brand board is used as a fiberboard.

6. Laminated composite wood material according to claim 4, characterized in that the adhesive used is a waterproof adhesive brand SFJ.

7. The laminated composite wood material according to claim 4, characterized in that the density of the laminated layer of the second side of the laminated composite wood material is less than the density of the laminated layer of the fiberboard.