Drewno drzew liściastych - cechy i zastosowanie cz.2

Drewno rozpierzchło naczyniowe krajowych gatunków jest przeważnie rzadziej stosowane od pierścieniowo naczyniowego. Wynika to z niższej trwałości tego surowca, spowodowanej brakiem twardzieli. Najprawdopodobniej drzewa te przybyły do nas z cieplejszych terenów. Ze względu na dobre właściwości mechaniczne, surowiec ten głównie przeznaczony jest na narzędzia (dobrze pochłaniają wibracje powstające podczas użytkowania narzędzi).

 

 

Drewno drzew rozpierzchło naczyniowych.

 

Buk (Fagus L)

Jest zaliczany do grupy bukowatych, do której należy około 10 gatunków. W Polsce występuje tylko buk zwyczajny (Fagus sylvatica L) jest to nasz gatunek typowy. Występuje on głównie w strefie umiarkowanej półkuli północnej. Jest to główny przedstawiciel rodzaju drzew rozpierzchło naczyniowych. Drzewostany bukowe sięgają w tatrach do ponad 1200 m.n.p.m. Wysokość drzewa dochodzi do 40m.

Cechy rozpoznawcze.

Jest to drewno beztwardzielowe, białe o odcieniu lekko różowym. Cechą charakterystyczną jest występowanie fałszywej twardzieli o szarobrunatnym zabarwieniu. Słoje roczne i promienie rdzeniowe są wyraźne. Cechą charakterystyczną jest cętkowanie promieniami rdzeniowymi i wtórnymi na przekroju wzdłuż włókien.

Cechy techniczne.

Drewno charakteryzuje się bardzo dobrymi właściwościami mechanicznymi lecz skłonne jest do paczenia się i pękania. Jest to gatunek ciężki, twardy i łupliwy. Jest bardzo trudny w obróbce skrawaniem ale za to podatny obróbce hydrotermicznej i plastycznej. Przyjmuje dobrze barwniki oraz materiały powłokowe.

Zastosowanie.

Głównie jako drewno narzędziowe, drewno warstwowe i prasowane oraz jako materiał tarty. Można spotkać zastosowanie tego drewna w lignofolu i lignostonie.

Zastosowanie specjalistyczne.

Ze względu na swoje specyficzne właściwości głównie stosuje się go w produkcji kształtek warstwowych (np. kształtki krzeseł, oparć, mebli) bardzo dobrze nadaje się do produkcji mebli giętych, stosuje się go w produkcji obłogów, oklein i sklejki. Wykorzystuje się go do produkcji deszczułki posadzkowej oraz galanterii drzewnej itd.

 

Grab (Carpinus L.)

Jest to drzewo z rodziny brzozowatych. Występuje około 25 gatunków. Drzewo to głównie zamieszkuje Azję wschodnią i Amerykę północną. Dla Polskiego klimatu gatunkiem typowym jest Carpinus betulus L. Drewno z tego drzewa niekiedy może być biologicznie aktywne. Może powodować podrażnienia skóry i stany zapalne.

Cechy rozpoznawcze.

Jest drewnem beztwardzielowym, z odcieniem szarobiałym. Słoje roczne są niewyraźne, promienie rdzeniowe na przekroju poprzecznym są widoczne. Niekiedy występuje fałszywa twardziel o zabarwieniu szarobrunatnym.

Cechy techniczne.

Drewno to jest bardzo ciężkie, twarde i trudne w obróbce skrawaniem oraz trudno łupliwe ale charakteryzuje się dobrymi właściwościami mechanicznymi. Podczas obróbki skrawaniem łatwo dochodzi do odprysków i wyrwania włókien, nie nadaje się do skrawania obwodowego.

Zastosowanie.

Jest to dobre drewno narzędziowe. Stosuje się je także jako drewno w rdzeniach generatorów. Wytwarza się też z niego materiały tarte. Za dawnych czasów produkowało się z niego kołki i szenkle a w młynach stosowano to drewno w budowie kół zębatych.

Zastosowanie specjalistyczne.

Stosuje się je w produkcji półfabrykatów do wyrobu części maszyn, deszczułki posadzkowej i galanterii drzewnej.

 

Olcha-Olsza (Alnus Mill)

Jest to drewno z rodziny brzozowatych, do której należy około 37 gatunków z czego 3 występują w Polsce. W kraju mamy do czynienia z olchą czarną (Alnus glutinosa Gaertn), olchą szarą (Alnus incana) i olchą pomarszczoną (Alnus rugosa). Drewno z tego drzewa niekiedy może być biologicznie aktywne. Może powodować podrażnienia skóry i stany zapalne. Drewno to ma możliwość pochłaniania wolnego azotu z atmosfery.

Cechy rozpoznawcze.

Jest to drewno beztwardzielowe o białym zabarwieniu. Drewno czerwienieje po ścięciu. Słoje roczne są trudno dostrzegalne. W drewnie może niekiedy występować fałszywa twardziel w odcieniu szarobrunatnym. Cechą bardzo charakterystyczną tego drewna są liczne czerwone plamki rdzeniowe w kolorze brunatnym.

Cechy techniczne.

Jest to gatunek drewna lekkiego, miękkiego, dosyć łupliwego ale o dobrych właściwościach mechanicznych. Drewno to jest trwałe w wodzie i na wolnym powietrzu. Dobrze przyjmuje barwniki i materiały kryjące.

Zastosowanie.

Drewno to głównie stosuje się do produkcji materiałów tartych i skrawanych.

Zastosowanie specjalistyczne.

Głównie stosuje się je na okładziny ołówków, przybory kreślarskie, modele odlewnicze, obłogi i do produkcji sklejki.

 

Brzoza (Betula L.)

Należy do rodziny brzozowatych, w której jest ponad 120 gatunków. Jest to drzewo bardzo charakterystyczne. W Polsce występuje siedem gatunków tego drzewa, między innymi brzoza brodawkowata, karłowata, niska, ojcowska itd. Jest to gatunek, który występuje w całej europie oprócz
Hiszpanii, Grecji i północnych Włoszech. W Alpach brzozy rosną nawet na wysokości 200m.n.p.m.

Cechy rozpoznawcze.

Drewno beztwardzielowe, białe o złocistym odcieniu. Słoje roczne są niewyraźne i występują liczne plamki rdzeniowe. Szybkie rozpoznanie można dokonać poprzez nawilżenie poprzecznego przekroju. Wtedy zauważy się charakterystyczny „śnieżek” bądź kaszkę.

Cechy techniczne.

Jest to drewno średnio ciężkie o dobrych właściwościach mechanicznych. Jest ono także średnio twarde i łupliwe. Dobrze się poddaje obróbce skrawaniem oraz obróbce plastycznej. Dobrze przyjmuje barwniki, farby i lakiery.

Zastosowanie.

Drewno to stosuje się w produkcji materiałów tartych i skrawanych.

Zastosowanie specjalistyczne.

Przeznaczenie tego drewna jest podobne jak bukowego ale również do produkcji mebli szkieletowych, doklejek do płyt i sklejka ogólnego przeznaczenia.

Przedstawiłem główne gatunki drewna występujące w drzewnictwie. W branży także stosuje się topolę (popularnie nazywaną Paplą - spolszczenie z łaciny) przeważnie w produkcji zapałek i w przemyśle celulozowo - papierniczym, jawor i klon w rzeźbiarstwie i w konstrukcjach szkieletowych, lipę w modelarstwie i snycerstwie(rodzaj rzeźbiarstwa ) oraz gruszę głównie w snycerstwie i produkcji mebli stylizowanych.

 

Drewno drzew liściastych - cechy i zastosowanie cz.1

Drzewa liściaste są starsze od iglastych o ponad 200 mln lat. Skutkiem tego jest dużo bardziej złożona budowa. Biorąc pod uwagę gatunki liściaste dzielimy je na pierścieniowo naczyniowe i rozpierzchło naczyniowe. Cechą charakterystyczną drewna pierścieniowo naczyniowego jest widoczny pierścień na przekroju poprzecznym w słoju rocznym. Do najważniejszych gatunków tej grupy należy dąb, jesion, wiąz i grochodrzew. Dzięki pierścieniowo ułożonym naczyniom łatwo znaleźć granicę słojów rocznych. W drewnie drzew rozpierzchło naczyniowych, naczynia są rozrzucone po całym słoju rocznym, trudno dostrzec granice między przyrostami. Drzewa tego gatunku są starsze od drzew pierścieniowo naczyniowych co widać po ilości gatunków. Do najważniejszych polskich gatunków należy buk, grab, olcha, brzoza, topola, jawor, klon, lipa i grusza.

Gatunek drzew liściastych, będąc starszy od iglastych, wytworzył dużo więcej różnorodnych odmian. Do największych w historii drzew liściastych należy eukaliptus królewski, który osiągnął 143m wysokości a ścięto go pod koniec lat 80tych. Obecnie najwyższym drzewem świata jest drzewo iglaste- sekwoja i mierzy ponad 115m.

 

 

Drewno drzew pierścieniowo naczyniowych.

 

Dąb(Quercus L)

Jest to gatunek, który występuje przeważnie w strefie umiarkowanej półkuli północnej. Należy do rzędu wysokich krzewów z rodziny bukowatych. Do grupy tej zalicza się około 200 gatunków i rozpoznajemy w niej (głównie dla przemysłu) dąb szypułkowy, bezszypułkowy, czerwony, korkowy i ostrolistny. Cechą bardzo wyróżniającą są charakterystyczne liście i żołędzie.

Cechy rozpoznawcze.

Jest to drewno o wyrazistych słojach rocznych i promieniach rdzeniowych. Biel jest wąska i żółta, jest ona nieużyteczna ze względu na właściwości mechaniczne. Twardziel jest brunatna. Naczynia ułożone w pierścień są wyraźne i widoczne gołym okiem.

Cechy techniczne.

Jest to drewno umiarkowanie ciężkie lub ciężkie. Twardziel jest twarda i łupliwa. Drewno dzielimy na wąskosłoiste i szerokosłoiste. Drewno szerokosłoiste jest miękkie i łatwe w obróbce a drewno wąskosłoiste jest twarde, cechuje się dobrymi właściwościami mechanicznymi ale jest trudne w obróbce i sprawia trudności w nasycaniu. Drewno wąskosłoiste jest wytrzymalsze, ponieważ w odróżnieniu od drewna iglastego we wczesnym okresie wegetacyjnym, drzewo liściaste produkuje je bardziej wytrzymałe mechaniczne. Wraz ze wzrostem szerokości słoju udział procentowy drewna wczesnego spada co powoduje obniżenie właściwości mechanicznych. Drewno późne w drewnie liściastym jest mniej wytrzymałe od wczesnego.

Zastosowanie ogólne.

Jest to drewno głównie przeznaczone do produkcji mebli, stolarki budowlanej, budownictwa lądowego i wodnego. Wytwarza się z niego także prowadnice szybowe oraz materiały tarte i skrawane.

Zastosowanie specjalistyczne.

Z tego drewna produkuje się najczęściej okleinę, deszczułkę posadzkową, klepki do wyrobów bednarskich, półfabrykaty meblowe oraz elementy taborów kolejowych.

 

Jesion (Fraxinus L)

Należy on do grupy roślin oliwkowatych. W tej grupie znajduje się około 60 gatunków. Głównie zamieszkuje strefę umiarkowaną półkuli północnej.

Cechy rozpoznawcze.

Jest to drewno twardzielowe o niezabarwionej, jasnożółtej lub brązowej twardzieli, biel wąska. W strefie drewna wczesnego widoczne duże naczynia co powoduje, że słoje są wyraźne.

Cechy techniczne.

W Polsce mamy do czynienia z wieloma gatunkami tego drewna. Głównie wyróżniamy dwa i jest to jesion ogrodowy oraz jesion leśny. Jesion ogrodowy jest to drewno szerokosłoiste, twarde, ciężkie, sprężyste, o dużej wytrzymałości , trudne w obróbce skrawaniem. Jesion leśny jest to drewno wąskosłoiste miękkie, średnio ciężkie o znacznie mniejszej wytrzymałości. Jest to drewno łatwe w obróbce plastycznej, skrawaniem i obróbce wykończeniowej.

Zastosowanie.

Podobnie jak w drewnie dębu z tym, że w zależności od potrzeb i wytrzymałości mechanicznej dobieramy odpowiedni gatunek wąskosłoisty lub szerokosłoisty.

Zastosowanie specjalistyczne.

Okleiny, deszczułki posadzkowe, sprzęt sportowy i gimnastyczny, doklejki do tworzyw płytowych, półfabrykaty przeznaczone do produkcji mebli i wyposażenia wnętrz w środkach transportu kołowego, wodnego i powietrznego.

 

Wiąz (Ulmus L.)

Należy on do grupy drzew wiązowatym. W tej grupie jest około 25 gatunków. Jest to roślina, która występuje głównie w strefie umiarkowanej półkuli północnej. Z jednego gatunku tego drzewa wyrabia się słynne bonsai. Główne gatunki rosnące w Polsce to wiąz szypułkowy (Ulmus laevis Pall), pospolity(Ulmus minor) i górski (Ulmus glabra).

Cechy rozpoznawcze.

Jest to drewno wąskosłoiste o jasnożółtym bielu i twardzieli o barwie szarobrunatnej (np. wiąz górski - brzost) do ciemnobrunatnej (np. wiąz pospolity - polny). Cechą charakterystyczną tego drewna jest delikatna falistość słojów rocznych na przekroju poprzecznym, bardzo widoczne promienie rdzeniowe.

Cechy techniczne.

Jest to drewno sprężyste, ciężkie, twarde, o dobrych właściwościach mechanicznych, jednocześnie trudno łupliwe oraz trudne w obróbce skrawaniem, dobrze poddaje się obróbce wykończeniowej. Drewno skłonne jest do pękania i paczenia.

Zastosowanie.

Jest to materiał głównie przeznaczony do szkutnictwa i jako drewno narzędziowe. Wytwarza się także z niego materiał tarty i skrawany.

Zastosowanie specjalistyczne.

Produkuje się z niego okleiny, półfabrykaty meblowe, galanterię drzewną oraz sprzęt sportowy.

 

Grochodrzew - Robinia akacjowa (Robinia L.)

Jest to roślina z rodziny bobkowatych. Jest to grupa, w której znajduje się około 20 gatunków drzew i krzewów. Wytwarza on strąki z nasionami. Jest to roślina, która pochodzi z ameryki północnej. Ponieważ drzewa z tego gatunku szybko dziczeją, próbowano wprowadzić je na listę gatunków inwazyjnych. Gdyby do tego doszło, gatunek stopniowo byłby usuwany, jednak zaniechano tego pomysłu. Wzięto pod uwagę znaczenie ekonomiczne i możliwość zastosowania drewna. Posiada ono dobre właściwości mechaniczne i szybko rośnie. Typowym dla naszego kraju jest Robinia pseudoacacia.

Cechy rozpoznawcze.

Jest to drewno o zabarwionej na zielonkawo - brunatny kolor twardzieli, o jasnożółtym nietrwałym wąskim bielu. Występują mocno zakreślone słoje roczne na przekroju poprzecznym i niewyraziste promienie rdzeniowe.

Cechy techniczne.

Jest to gatunek ciężki, twardy, o dobrych właściwościach mechanicznych, trudno łupliwy i trudny w obróbce skrawaniem. Drewno jest skłonne do pękania przy obróbce mechanicznej, źle przyjmuje barwniki i materiały wykończeniowe.

Zastosowanie.

Głównie stosuje się je jako drewno narzędziowe i w budownictwie wodnym. Powstają z niego materiały tarte i skrawane.

Zastosowanie specjalistyczne.

Wytwarza się z niego głównie okleiny, wykładziny ścienne i galanterie drzewną.

 

Zasady kontroli i regulacja procesu suszenia oraz programy suszenia drewna

 

Metody kontroli obejmują pomiar jak i regulacje wartości parametrów czynnika suszącego oraz obserwacje zjawisk występujących w suszonym materiale. Wyróżniamy dwie metody kontroli:

• ustalenie wilgotności równowagowej poprzez pomiar temperatury powietrza i wilgotności powietrza,

• bezpośrednie mierzenie wilgotności równowagowej, charakteryzuje właściwości suszące powietrza, do pomiaru stosuje się psychrometr. Prędkość powietrza nie może być większa niż 2m/s. W przypadku psychrometru używamy wody destylowanej. Przy pomiarze bezpośrednim wilgotności równowagowej, używamy pasek forniru z drewna egzotycznego, obecnie pasek celulozy.

 

Pomiar zjawisk występujących w drewnie sosnowym:

• pomiar spadku wilgotności suszonego materiału,

• pomiar samej wartości wilgotności drewna,

• obserwacja dynamiki spadku wilgotności.

 

Regulacja przebiegu procesu suszenia. Wartość zadana może być:

  1. Stała,

  2. Zmienna:

• programowa,

• śledząca.

Ze względu na sposób realizacji:

• ręczna

• automatyczna.

 

Regulacja stałowartościowa – przyjęcie stałej wartości w całym procesie suszenia. Stosowana w suszarniach tunelowych przeciwprądowych.

Regulacja zmiennowartościowa – głównie w suszarkach komorowych. Wielkości zadane mają wartości zmieniane wg z góry zaprogramowanego harmonogramu. Można spotkać suszarnie, w których wykorzystywano regulatory krzywkowe (dotyczy metody programowej). Krzywka współpracuje z popychaczem a ten reguluje z kolei daną wartość.

Obecnie zalecana jest regulacja zmiennowartościowa nadrzędna. Występuje w niej czynnik wiodący, wymuszający zmiany regulowanej wartości. Czynnikiem wiodącym jest wilgotność bieżąca drewna. Zależnie od programu najczęściej reguluje się temperaturę powietrza oraz wilgotność powietrza. Do chwili uzyskania przez drewno wilgotności 30% nie należy dokonywać zmian w procesie suszenia. W procesie suszenia do wilgotności 30% nie musimy ściśle kontrolować parametru wilgotności drewna. Dopiero poniżej 30% dokładność pomiaru odgrywa dużą rolę. Pomiar wilgotności drewna mierzy się po środku grubości lub na głębokości 2/5 grubości. Podczas suszenia stosujemy tak zwany gradient suszenia. Wartość gradientu suszenia jest wielkością uzupełniającą. Nie może być zmieniana bez zmiany wilgotności drewna.

Trzecia wielkość (prędkość powietrza) musi być uwzględniona. Dotychczas zmieniana jest ze względów oszczędnościowych, zmiana realizowana jest z uwzględnieniem:

• poziomu hałasu,

• względów oszczędnościowych (zmiana prędkości obrotów wentylatora to zmiana poboru energii).

 

Ma to związek ze zmianą prędkości powietrza, a co za tym idzie na skrócenie czasu suszenia. Modyfikacja prędkości powietrza wymusza zmianę absorpcji wody przez powietrze. Zmiana prędkości przepływu powietrza jest istotnym czynnikiem. Przy twardych gatunkach np.: dąb, zaleca się w I fazie procesu aby prędkość była nie mniejsza niż 2m/s (może dochodzić do 3m/s), a poniżej 30% (II faza) należy zmniejszyć przepływ powietrza (bez wpływu na czas) do ok. 1,5m/s.

Programy suszenia

Przy samodzielnym budowaniu suszarni możemy skorzystać z gotowych programów. Samo oprogramowanie suszarni musimy wykonać we własnym zakresie, ale wiemy jakie parametry należy zastosować w zależności od czasu suszenia i rodzaju drewna.

Proces konwekcyjnego suszenia drewna polega na odpowiednim (określonym w programie suszenia) dostosowaniu parametrów powietrza w suszarni do suszonego drewna, podaje się najczęściej 3 takie czynniki:

• czas suszenia drewna, obliczony (podany) dla całego procesu suszenia, jak również dla określonych przedziałów cząstkowych wilgotności tarcicy,

• wilgotność bieżąca suszonego drewna,

• wartość naprężeń desorpcyjnych w drewnie w czasie suszenia.

 

W praktyce uwzględnia się dwa czynniki z wymienionych, przy czym najczęściej uwzględniane są one równolegle przez suszarników podczas realizowania przyjętego programu. Występują programy analizujące gradient suszenia (iloraz wilgotnościowy), a zatem wielkości pozwalającej systematycznie porównywać różne warunki suszenia dla tego samego rodzaju gradientu i wilgotności bieżącej suszonego drewna. Za gradient suszenia uważa się iloraz średniej wilgotności bieżącej drewna do wilgotności równoważnej drewna.

GS- gradient suszenia

W_b - średnia wilgotność bieżąca suszonego drewna

W_r – wilgotność równoważna drewna

 

Charakterystyka programów

KRIECZETOWA – charakterystyczną cechą tego programu jest prawie stała temperatura termometru mokrego (początkowo temperatura wzrasta o 3-4oC w stosunku do wartości wyjściowej a następnie również stopniowo maleje do wartości wyjściowej lub pozostaje na stałym poziomie), zmienna (wzrastająca) temperatura termometru suchego, zmienna (malejąca) wilgotność względna powietrza. Programy Kreczetowa zawarte są w 13 tabelach oznaczonych numerami będącymi zarazem orientacyjnymi czasami suszenia tarcicy w dobach. Każda tabela (program) zawiera parametry powietrza suszącego (temperaturę, różnicę psychrometru, wilgotność względną powietrza) dla kolejnych faz procesu suszenia określonych przedziałem cząstkowym wilgotności drewna, a ponadto również przewidywany czas trwania poszczególnych faz w godzinach.

 

VILLIERE”A – znane są w postaci 8 wykresów przedstawiających przebieg temperatury i wilgotności względnej powietrza w funkcji bieżącej wilgotności suszonego drewna oraz przewidywanego czasu suszenia. Kryterium wyjściowe wyboru odpowiedniego wykresu (programu) stanowi gęstość drewna, wg której Villiere podzielił najczęściej stosowane w produkcji rodzaje drewna na cztery i dla każdej opracował 2 programy: jeden dla tarcicy cienkiej (15-50mm) i drugi dla tarcicy grubej (55-90mm). Charakterystyczną cechą dla programów jest stała temperatura powietrza (jednorazowo podwyższona w procesie suszenia o 2-3^oC po osiągnięciu przez drewno wilgotności ok. 30%) sięgająca w najprostszym programie do wartości 65^oC.

 

SIERGOWSKIEGO – programy oparte o wartości określające między innymi wpływ wilgotności i temperatury na własności mechaniczne. Są opracowane w formie tabel. Programy dobiera się według intensywności suszenia:

• ostrożne, zachowanie właściwości mechanicznych, barwy,

• normalne, możliwy spadek właściwości mechanicznych o 1-9%,

• intensywne (ostre) najniższe klasa jakości, bez zachowania właściwości wytrzymałościowych.

 

W zależności od grubości, gatunku i rodzaju suszenia dobieramy numer programu. Programy te dzielą okres właściwego suszenia na 3 etapy obejmujące odpowiednie zakresy zmniejszającej się wilgotności drewna w suszarni. I – od wilgotności początkowej do 30%, II – 30-20%, III – 20% do wilgotności końcowej drewna. Wszystkie te czynniki mają wpływ na końcową jakość surowca drzewnego a w efekcie na jakość produkowanych mebli drewnianych.

 

Etap 1 - odbywa się przy stałych wartościach parametrów powietrza w suszarce przy czym wartości te, ustalone doświadczalnie, zapewniają nie przekraczanie przez naprężenia desorpcyjne wytrzymałości drewna na rozciąganie włókien w poprzek.

 

Etap II – rozpoczyna się po osiągnięciu przez drewno wilgotności średniej 30%, temperatura powietrza zostaje podwyższona o 3-5^oC, a wilgotność względną obniża się o 10-12%.

 

Etap III – podwyższenie temperatury o 15-30^oC oraz obniżenie wilgotności względnej powietrza o wartość 25-35% (w zależności od rodzaju drewna i klasy intensywności procesu).

 

Skład kleju do drewna, adhezja, aktywacja powierzchni oraz środki pro adhezyjne

Składnikami klejów są:

1. Żywica - podstawowa substancja będąca dawcą monomerów i oligomerów zapewniających sieciowanie,

2. Utwardzacz - katalizator zapewniający utwardzenie kleju. Różne utwardzacze mają różne właściwości np. zmieniają pH dając odczyn zasadowy lub kwasowy, wbudowują się w polimer,

3. Wypełniacz - stosuje się je aby zmniejszyć zużycie kleju, wypełniacze sprawiają, że lepkość podczas prasowania i podgrzewania nie spada, co z kolei zapobiega nadmiernemu wypływaniu kleju. Występują wypełniacze mineralne i organiczne. Stosunek polimeru d wypełniacza może wynosić nawet 1:1. Występują wypełniacze czynne i bierne. Wypełniacz musi mieć odpowiednie pH. Bywa tak, że dodatek wypełniacza zwiększa wytrzymałość spoiny.

4. Plastyfikatory - zmiękczacze, podczas zmiany wilgotności powietrza drewno kurczy się i pęcznieje. Dodatek plastyfikatora powoduje uelastycznienie spoiny i zapobiega pękaniu, w szczególności dodaje się go do kleju topliwego.

5. Substancje wzmacniające - dodajemy je gdy chcemy uzyskać lepsze odporności na konkretne czynniki np. woda, szkodniki…

6. Antyseptyki - gdy chcemy uzyskać spoinę odporną na bakterie, grzyby i wirusy.

7. Antypierny - zmniejszają palność.

8. Inne - np. substancje poślizgowe (Nekalina S - sól sodowa kwasu dibutylenu), impregnaty, surfaktanty (środki spieniające ), markery (identyfikatory klejów).

 

Do uzyskania spoiny o dobrych właściwościach mechanicznych wystarczy 40-50g suchej substancji na 1m² spoiny w 60% roztworze kleju. W praktyce stosuje się 2-3 razy więcej. Zastosowanie spieniania mechanicznego lub chemicznego pozwala na ograniczenie nadmiernego nakładania kleju. Mechaniczne spienianie odbywa się w zbiorniku walcowym, w którym pracuje mieszadło z obrotami 800-1000 obr/min^-1. Spienienie prowadzi się tak długo aż uzyskamy 2x większą objętość. W przypadku klejów PF istnieje możliwość nawet 7-krotnego powiększenia objętości.

Teoria przyczepności - adhezja

Wraz z rozwojem klejenia pojawiały się nowe teorie przyczepności:

1. Teoria mechaniczna - jest to najstarsza teoria mówiąca, że klej wnika w pory i utwardzając „zakotwicza się” w nich.

2. Teoria polaryzacyjna - mówi ona o przyciąganiu się dipoli różnoimiennych. Z tej teorii powstał stop niskotopliwy Lipozitz (Wooda). Moment dipolowy wyrażamy w Debejach.

3. Teoria podwójnej warstwy elektronowej.

4. Teoria dyfuzyjna.

5. Teoria adsorpcyjna - mówi o zwilżalności powierzchni.

6. Teoria chemiczna.

Substancje zapobiegające przywieraniu kleju do powierzchni to tzw. środki anty adhezyjne. Wykorzystanie tych środków w niewłaściwy sposób może nastręczyć wiele problemów. Firmy, które produkują płyty wiórowe używają środków przeciw przywieraniu. Tymi środkami spryskuje się powierzchnie płyt pras. Gdy chcemy okleinować nie możemy uzyskać dobrego sklejenia.

Ocenę wytrzymałości dokonuje się na podstawie współczynnika WF, jest to współczynnik rozwarstwienia się drewna w strefie klejenia (wyrażony w %). Jeżeli podczas próby zniszczenia spoiny, 20% rozwarstwienia nastąpiło w drewnie, wówczas spoina jest dobrej jakości (najlepszy możliwy wynik to 100% rozwarstwienia drewna).

Dla uzyskania dobrego połączenia elementów, wymagana jest aktywacja powierzchni różnymi metodami :

1. Fizyczno - chemiczna:

1. szorstkowanie,

2. środki proadhezyjne (primery),

2. Chemiczne:

1. obróbka płomieniem,

2. ekstrakcja rozpuszczalnikiem,

3. środki proadhezyjne,

3. Elektryczne:

1. wyładowania koronowe,

2. wyładowania plazmowe,

4. Radiacyjne:

1. elektronowe,

2. roentgenowe,

3. laserowe,

4. UV,

5. IR,

5. Kombinowane:

1. obróbka płomieniem z laserem,

2. obróbka wyładowaniem koronowym z środkami pro adhezyjnymi.

Podczas procesu klejenia występują częste problemy z surowcem. W drewnie drzew iglastych znajdują się żywice, które utrudniają nam klejenie. Możemy przeciwdziałać temu zjawisku, stosując odżywiczenie. W drewnie dębowym występują garbniki, które mogą nam skracać czasy otwarte i uniemożliwić sklejenie. Jeżeli kleimy elementy musimy pamiętać także o wilgotności powietrza i ułożeniu słojów rocznych na przekrojach poprzecznych. Na rysunku przedstawiam trzy najkorzystniejsze układy sklejenia.

Podczas sklejania elementów trzeba zwrócić uwagę na drewno reakcyjne napięciowe i naciskowe. Drewno tego rodzaju charakteryzuje się innym kątem nachylenia fibryl a co za tym idzie innymi właściwościami np. odkształcenie wzdłuż włókien >5%.

Z badań wynika iż drewno klejone może być wytrzymalsze od litego. Podczas procesu produkcji drewna klejonego jest ono sortowane a wady są usuwane. W przypadku drewna porowatego klej wnikając udoskonala drewno impregnując je. Wskaźnikiem określającym to zjawisko jest wytrzymałość względna, wyrażana wzorem R_x=R_gl/R_dl *100 [%] gdzie R_gl to wytrzymałość klejonki a R_dl to wytrzymałość drewna litego.

 

Charakterystyka klejów stosowanych w drzewnictwie

 

Kleje wykorzystywane w drzewnictwie.

1. Kleje polikondensacyjne:

1. Mocznikowe,

2. Melaminowe i melaminowo-mocznikowe,

3. Fenolowe,

4. Rezorcynowe i rezorcynowo-fenolowe.

2. Kleje polimeryzacyjne:

1. Polioctanowinylowe,

2. „topliwe”,

3. Polichloroprenowe,

4. Modyfikowane,

5. Inne.

3. Kleje poliaddycyjne:

1. Poliuretanowe,

2. Poliizocyjanianowe,

3. Epoksydowe.

4. Kleje naturalne:

1. Glutynowe,

2. Kazeinowe,

3. Nitrocelulozowe,

4. Garbnikowe,

5. Sufitowe.

5. Spoiwa mineralne.

W dzisiejszym artykule scharakteryzuję tylko wybrane kleje stosowane w drzewnictwie oraz przy produkcji mebli drewnianych. Najczęściej wykorzystywanymi klejami w produkcji tworzyw drzewnych są żywice formaldehydowe. W zależności od tworzywa w produkcji przemysłowej wykorzystuje się je do:

• Produkcji płyt wiórowych, OSB, pilśniowych sucho formowanych przy zastosowaniu w warunkach suchych wewnątrz budynku z ogrzewaniem CO - kleje na bazie żywic mocznikowo-formaldehydowych, płyty OSB, pilśniowe.

• Produkcja tworzyw dla warunków o podwyższonej wilgotności - klej mocznikowo-formalndehydowe z dodatkiem melaminy (cyjannuramid), drewno konstrukcyjne klejone - klej melaminowo-formaldehydowy (są to żywice bardzo drogie i często aby obniżyć koszt produkcji dodaje się żywicy mocznikowej).

• Kleje na bazie żywic fenolowo-formaldehydowych nie stosuje się już w drzewnictwie. Najczęściej żywice te wykorzystuje się w produkcji elementów z tworzyw sztucznych.

Żywice mocznikowo - formaldehydowe do utwardzenia wymagają utwardzacza. Może nim być chlorek amonu który jest zakazany obecnie przez szkodliwość chloru. Bezpieczniejszym utwardzaczem jest siarczek amonu. W wyniku podgrzania rozkłada się on na kwas siarkowy i zakwasza środowisko powodując sieciowanie kleju. Spoina jest mało odporna na oddziaływania atmosferyczne, po ogrzaniu do temperatury 180^oC jej masa spada do 70%. Żywotność żywicy w zależności od warunków i temperatury oraz od stosunku molowego mocznika do formaldehydu różni się znacznie. Dla przykładu w warunkach pokojowych żywotność żywicy wynosi około 3 miesiące. Klej po utwardzeniu silnie tępi ostrza podczas cięcia. Dodatek wypełniacza może zmniejszyć ten efekt. Po dodaniu mączki drzewnej droga ostrza w materiale przekroczyła 1,5 km podczas gdy bez zastosowania wypełniacza, droga nie przekroczyła 600 m. Podczas użytkowania wyrobu wykonanego z użyciem klejów formaldehydowych następuje wydzielanie się wolnego formaldehydu. Wraz z wzrostem wilgotności powietrza tępo wydzielania formaldehydu wzrasta. Poziom formaldehydu kontroluje się na wiele sposobów. Jedną z nich jest metoda komorowa, gdzie cały wyrób wkładamy do komory a powietrze przepuszczamy przez płuczkę. Po zakończeniu wietrzenia mierzymy stężenie formaldehydu w wodzie. Głównym powodem stosowania tych żywic jest ich cena. Cały czas pracuje się nad ograniczeniem wydzielania się formaldehydu.

Kleje topliwe stosuje się najczęściej do przyklejania obrzeży wąskich powierzchni oraz do „zszywania” fornirów. Niekiedy stosuje się go do przyklejania fornirów lub folii do szaf, komód, kredensów itd.

Najczęstszą grupą klejów stosowanych w tapicerstwie to kleje chlorokauczukowe. Są to kleje bardzo wonne, często występowały samozapłony mebli, kleje te są bardzo palne i wymagają uziemionej instalacji klejowej eliminującej ładunki statyczne.

Największą grupą klejów stosowanych w meblarstwie i stolarstwie to wszelkie modyfikowane kleje PVAC (jest to dyspersyjna mieszanina wody, alkoholu poliwinylowego oraz polioctanu winylu).

Kleje te są bardzo wrażliwe na zamarzanie. Po przemrożeniu go i rozmrożeniu wytrąca się na powierzchni warstwa polioctanu winylu. Dzieje się to dlatego, że podczas zamarzania kryształy lodu przebijają warstwę ochronną alkoholu poliwinylowego a polioctan winylu nie będący substancją polarną wytrąca się na powierzchni. Przedsiębiorcy zabezpieczając się przed przemarzaniem zbiorników podczas transportu stosują termiki. Umieszcza się je wewnątrz zbiorników z klejem. Występuje wiele rodzajów termików. Jednym z nich jest termik z substancją która zmienia kolor na stałe przy jednorazowym przemrożeniu. Innym rodzajem termików są szklane rurki z substancją barwiącą. Po przemrożeniu rurka pęka zabarwiając klej. Najnowsze termiki są zbudowane z nadajnika GSM lub z twardego dysku i okładu pomiarowego. Pomiar dokonywany jest np. co 15 minut a wynikiem końcowym są dobowe zmiany temperatury. Jest to klej o bardzo małej wytrzymałości cieplnej. W temperaturze 70^oC praktycznie nie przenosi obciążeń.

Po wielu latach niedoceniania, na rynek z powrotem powracają kleje naturalne. Głównym przedstawicielem tych klejów jest klej glutynowy. Był już znany w starożytnym Egipcie. Glutyna (C₁₀₂H₁₅₁O₃₉N₃₁) powstaje z kolagenu. Surowcem do wyrobu kleju są odpady zwierzęce (skóry, kości). Białko to zostaje pozyskane poprzez parowanie surowca. Po wysuszeniu otrzymujemy klej w formie sypkiej do rozmieszania z wodą. Zwykle klej rozcieńcza się do 35% zawartości suchej substancji. Jako wypełniacz stosuje się kredę płową. Jego trwałość jest praktycznie nieograniczona w suchych i chłodnych warunkach. Nie wpływa szkodliwie na człowieka, nie tępi narzędzi, lecz bardzo mocno wchłania wodę i pęcznieje oraz szybko ulega biorozkładowi. Odczyn klejów kostnych jest kwaśny a klejów skórnych zasadowy. Przez całe wieki tego rodzaju klej był stosowany w meblach i konstrukcjach stolarskich. Stosowany był również przy wyrabianiu instrumentów muzycznych i dotychczas uważa się go za najlepszy klej lutniczy ze względu na właściwości akustyczne spoiny.

 

Jak wybrać meble do kuchni?

Mówi się, że kuchnia jest sercem domu, w pewnym stopniu jest to prawda. Szczególnie w domu w którym mieszka duża rodzina, bo w kuchni się gotuje, często spożywa posiłki, przesiaduje, zwłaszcza w miesiącach jesienno- zimowych. Jednym z ważniejszych elementów wyposażenia każdej kuchni są meble. Przy ich wyborze należy pamiętać o tym że, muszą być przystosowane do układu naszej kuchni, ze względu na dojścia gazu, wody, prądu, rozkład wywietrzników. Meble stanowią bazę dla całej aranżacji jaką chcemy uzyskać w kuchni. Wpływają na charakter i styl całego pomieszczenia.

Nowoczesne meble kuchenne.

Obecnie w modzie są meble kuchenne lakierowane lub laminowane na wysoki połysk. Są przeznaczone dla wszystkich tych, którzy poszukują innowacyjnych rozwiązań i niepowtarzalnego wyglądu podkreślającego charakter wnętrza. Szafki mebli są najczęściej bez uchwytów, a otwierają się za pomocą jednego dotknięcia dłoni w słabo widocznym miejscu. Fronty szafek wyglądają jak wypolerowane na wysoki połysk zwierciadła o doskonale gładkiej powierzchni. Najpopularniejszym kolorem takich mebli jest biały, czarny lub czerwony. Chociaż, w ostatnim czasie pojawiło się, coraz to więcej żywych kolorów jak: pomarańczowy, żółty, zielony, fioletowy. Takie kolory nadadzą naszej kuchni temperamentu i ciepła. Dla zwolenników subtelnej elegancji i minimalizmu najlepszym wyborem kolorów będzie nieśmiertelna biel w połączeniu z czernią lub szarościami. Meble na wysoki połysk doskonale sprawdzają się w nowoczesnych aranżacjach. Odnajdą się idealnie w stylu hi-tech, który charakteryzuje się  minimalizmem, prostotą, technologicznymi nowościami (np. najnowszej generacji roboty kuchenne, ekspresy do kawy) oraz łączeniem kontrastowych barw z nowoczesnymi materiałami. Jednak  ostatnio panuje tendencja połączenia nowoczesnych mebli z modnym obecnie stylem folk, poprzez dodatki jak: ceramika, kafelki, obrus w łowickie motywy. Takie zestawienia stosuje się chociażby w surowych loftach. Do małej kuchni poleca się wybrać szafki o szklanych frontach, które optycznie powiększają przestrzeń i odbijają promienie słoneczne.

Klasyczne drewniane meble kuchenne.

Są ponadczasowe. Najlepiej je wybrać o linii prostej. Mogą nam długo służyć i na pewno się szybko nie znudzą. Fronty mebli z litego drewna lub materiałów drewnopodobnych są bardzo praktyczne. Ich naturalna kolorystyka i zarys słojów jest walorem w tworzeniu eleganckich i luksusowych mebli. Drewniane meble pasują do każdej aranżacji wnętrz.  Z takimi meblami można nadać kuchni ciekawego charakteru, urządzając ją nowocześnie czy klasycznie. Może być to styl retro a zwłaszcza art deco, prowansalski, angielski, folkowy czy skandynawski. Jest wiele możliwości. Wszystko zależy od koloru mebli, kolorów ścian, dodatków. Jasne, surowe meble, sprawdzą się w stylu skandynawskim, o widocznych słojach w stylu prowansalskim czy angielskim. Kuchni nadamy klimatu retro czy paryskiego bistro, stosując ciemniejsze meble w połączeniu z tapetę z motywem kwiatowym, zdjęciami z widokami Paryża. Do klasycznych drewnianych mebli bez problemu dobierzemy stół, krzesła, taborety. Gdy mamy dużą kuchnię lub kuchnię otwartą, połączoną z jadalnią możemy wstawić duży drewniany czy rattanowy stół z krzesłami. Oryginalności kuchni dodadzą na pewno drewniane półki, które zastąpią górne szafki. Na nich ustawiamy ceramikę, kolekcję kubków, pojemniki z przyprawami i ziołami, szklane słoje z kolorowymi makaronami, kaszami itp. Półki dla zwiększenia efektu dodatkowo można podświetlić. 

TAGI:
meble kuchenne, wystrój kuchni, nowoczesne meble, meble klasyczne