Отделочные материалы из натуральной древесины

Древесные материалы

Кроме пиломатериалов, получают и используют также древесные материалы, древесностружечные и древесноволокнистые плиты, шпон, фанеру и др.

Древесностружечные плиты (ДСП) изготовляют на специальных машинах прессованием стружки, смешанной с синтетической смолой. Древесноволокнистые плиты (ДВП) прессуют в виде листов из измельчённой древесины. ДСП и ДВП применяют для изготовления мебели и в строительстве.

Шпон — это тонкие слои древесины. Его получают на специальных станках: специальный нож срезает с поверхности вращающегося бревна тонкий слой древесины. Этот процесс называют лущением (рис. 7). Фанера — это древесный материал, полученный путём склеивания трёх и более тонких листов шпона. Для получения фанеры используют древесину берёзы, ольхи, бука, сосны.

Рис. 7. Получение лущёного шпона: 1 — бревно; 2 — лущильный нож; 3 — лента шпона; 4 — прижимная линейка

Для изготовления фанеры (рис. 8) подготовленные и нарезанные листы шпона намазывают клеем. Затем накладывают друг на друга, чтобы направление волокон в листах было взаимно перпендикулярным, и сжимают под прессом до полного склеивания. Такое перекрёстное расположение волокон делает фанеру прочным материалом. Фанеру широко применяют при производстве мебели, а также в судостроении и авиастроении.

Рис. 8. Изготовление фанеры из листов шпона: а — расположение волокон на соединяемых клеем листах шпона; б — клеёная фанера

Лабораторно-практическая работа № 1

Распознавание древесины и древесных материалов

1. Получи у учителя образцы древесины, изучи их текстуру, определи цвет, запах, твёрдость. Запиши в таблицу в рабочей тетради изученные свойства древесины.

2. Проведи такой опыт: вдавливая в поверхность каждого образца шило (не вращая его), определи, какие породы твёрдые, а какие — мягкие.

1. Рассмотри имеющиеся в учебных мастерских пиломатериалы, определи их название, найди их основные элементы.

2. Изучи образцы древесных материалов: ДСП, ДВП, шпона, фанеры. Определи количество слоёв в образце фанеры и измерь линейкой его толщину.

Новые слова и понятия

Древесина, лиственные и хвойные породы, строение древесины (кора, сердцевина, годичные кольца), текстура; пиломатериалы (доски, брусья, бруски, горбыль), элементы пиломатериалов (пласть, ребро, торец, кромка); древесные материалы (шпон, фанера).

Проверяем свои знания

1. Какие породы деревьев растут в районе твоего проживания?

2. Перечислите достоинства и недостатки древесины.

3. Что такое текстура древесины?

4. Какие виды древесных материалов ты знаешь?

5. Что прочнее: фанера или доска такой же толщины?

Виды пиломатериалов в зависимости от породы древесины

Лиственные породы древесины.

   Они характеризуются прочностью и долговечностью, эстетичностью. Используется для внутренней отделке, изготовления мебели, фанеры, напольных покрытий и высококачественных столярных изделий. Чаще всего применяют ясень, дуб, клен, бук, липу, осину, березу.

Хвойные породы древесины. 

    Чаще всего в строительстве используются сосна,
ель, пихта, лиственница,  и кедр. Для
изготовления несущих конструкций хорошо подходят сосна и лиственница, поскольку
они менее подвержены гниению. Хвойные породы, в отличие от лиственной древесины
сильнее подвержены разрушительному воздействию внешней среды, но этот
недостаток устраняется правильной эксплуатацией и обработкой поверхности
специальными антисептиками. Такая хвойная порода как лиственница одна из самых
стойких к гниению пород деревьев. Хорошим примером тому служит всем известный
город – Венеция, которая стоит на воде уже несколько столетий к ряду, опираясь на
балки из русской лиственницы. Хвойные породы характеризуются  большим количеством смолистых веществ в
древесной толще. Стоимость меньше лиственной древесины. 

Как изготавливали в древности

Первые надписи люди оставляли на скалах, стенах пещер, глиняных табличках. Береста, папирус и пергамент – древние прародители бумаги. На них можно было писать, но они были недолговечны.

Придворный евнух Цай Лунь изобрёл процесс производства

Первое производство было организовано в Китае около 105 года. На изготовление бумаги шли растения – мох, трава, бамбук. Волокна замачивали в воде, а затем варили с золой и известью. Эти вещества нужны для растворения лигнина – полимера, который придает прочность растениям.

Сырье дробили на мелкие волокна, добавляли растительные соки и крахмал и отливали бумажные листы. После стекания воды, листы высушивались прессом. Со временем секрет производства распространился в арабские земли, откуда попал в Европу. Там начали делать бумагу из дерева, первые опыты были поставлены в начале 18 века.

Структура древесины

Если разрезать ствол дерева поперёк, то заметно что он состоит из сердцевины и множества концентрических колец — годичных слоёв.

Сердцевина в виде тёмной рыхлой ткани представляет собой заросший начальный побег дерева. У хвойных пород она тянется вдоль ствола довольно прямо, у лиственных извилисто. С сердцевины начинается загнивание дерева и это наименее ценная часть ствола.

Вокруг сердцевины кольцами располагаются годичные слои, по числу которых определяют возраст дерева. Годичные слои неоднородны по окраске, ширине и плотности. Любой годичный слой светлее к сердцевине — это объясняется условиями роста дерева.

Если разрезать ствол дерева вдоль, то можно обнаружить сердцевинные лучи, пронизывающие годичные слои. Особенно они заметны в древесине дуба, бука, клёна и чинары. В мозаичных работах особенно ценятся породы с ярко выраженными сердцевинными лучами. На радиальном разрезе сердцевинные лучи имеют вид ленточек разной длины, на тангентальном — узких, коротких чёрточек.

Рисунок полученный на поверхности древесины в результате перерезания волокон годичных слоёв и сердцевинных лучей, называется текстурой дерева. Чем заметней и контрастней текстура, тем ценнее древесина, особенно если речь идёт об отделочных элементах, мебели или дверях.

Многообразие текстур у древесных пород сводят к 12 видам. Текстура прежде всего зависит от характера годичных колец, наличия сердцевинных лучей и строения волокон. Большое влияние на текстурный рисунок оказывает наличие красящего пигмента, разница в цвете ранней и поздней древесины.

Выразительность текстуры зависит от ширины годичных колец, этот фактор ярко выражается у каштана, белой акации и тополя. Иногда разница в ширине годичных колец сочетается с волнообразным строением.

Основные разрезы ствола дерева: 1 — поперечный, 2 — радиальный, 3 — тангентальный.

На поперечном разрезе лиственных пород видны сосуды для подвода питательных веществ. Эти сосуды бывают в основном в древесине годичных слоёв. Если они образуют сплошные кольца, то породы называют кольцесосудистыми, если же они равномерно распределены по всей ширине годичного слоя, то породы носят название — рассеянососудистыми. К кольцесосудистым относятся: дуб, ясень, ильм, вяз, карагач; к рассеянососудистым — дуб, граб, клён, берёза, грецкий орех, груша, чинара (платан), самшит, липа, ольха, осина и другие. На радиальном и тангентальном разрезе сосуды имеют вид продольных бороздок.

Чтобы получить полное представление о строении древесины, рассмотрим три главных разреза ствола — поперечный, радиальный и тангентальный, на которых видны годичные слои.

Характерные особенности строения ствола (ширина годичных колец, неравномерная окраска, сердцевинные лучи) учитываются при раскрое на доски и бруски, изготовлении мебели, использования в декоративных целях.

Ценные породы древесины

Ценные породы имеют более широкое предназначение, чем обыкновенные. Они обладают интересной, красивой фактурой, имеют широкую цветовую гамму, оригинальный узор, высокую плотность. Цветовая гамма древесины используется дизайнерами-строителями для создания декоративных предметов интерьера. Ценные породы намного дороже строительных пород из-за перечисленных художественных качеств.

Редкой и ценной породой дерева является самшит, обладающий приятным, желто-серым цветом древесины.  Он имеет большую прочность, которую можно сравнить с прочностью кости. Из самшита изготовляют деревянные части музыкальных инструментов, гравировальные доски, резные изделия, пуговицы. Гравировка по самшиту получается изящной и ровной, что положительно сказывается на ее качестве.

В далеком XVIII веке в Россию стали завозить древесину из далеких субтропических стран. Пиком моды была мебель, изготовленная из красного дерева махагони, а работы выполняли мастера-краснодеревщики. Такой мебелью были обставлены палаты царских дворцов, а позже и жилища богатой знати. Дерево махагони имеет белую заболонь и контрастное красно-коричневое ядро, что создает очень интересное сочетание и благодатную почву для проявления художественной фантазии мастеров.

Не меньшей популярностью обладало черное эбеновое дерево, имеющее белую заболонь и глянцево-черное ядро. Такие цвета дерева создавали неповторимый художественный контраст, что очень привлекало мастеров-художников, которые мастерили сувениры и всевозможные декоративные изделия. Еще его использовали для производства клавиш для фортепиано, деревянных духовых инструментов, инкрустации. Плотность древесины составляет 1000 кг на 1 куб.м.

К ценным породам относятся также отечественные породы. Это орех, ясень, дуб, ольха, вишня и другие. Список можно продолжить редкими породами деревьев, растущими на отдаленных территориях. Это секвойя, эвкалипт, тис, палисандр и другие.

Все эти породы служат для изготовления предметов интерьера, произведений искусства, дизайнерских украшений, что позволяет наполнить нашу жизнь позитивной энергетикой, положительными эмоциями и чувством умиротворения.

Преимущества и недостатки различных способов переработки

Предприятия по переработке древесины стремятся избавиться от отходов с минимальными затратами и выгодой. Переработка – наиболее выгодный вариант, однако для этого требуется дорогое оборудование и реализация готовых материалов, что также требует затрат.

Для бесплатной раздачи отходов потребителям потребуется заключение соответствующего договора. Это относится и к продаже, и к сдаче их на перерабатывающие предприятия. Небольшие партии опилок допустимо зарывать в землю с разрешения РПН. А крупные объёмы, сотни кубометров и более, собирающиеся на предприятии ежемесячно, закапывать невозможно. Поэтому возникает необходимость переработки отходов.

Технология производства

Технология производства пиломатериалов практически не отличается в зависимости от сорта древесины, типа пиломатериалов и размеров предприятия.

Затем следует первичная обработка. Кругляк очищается от коры, веток, больших сучков и других включений. Часто лес продается уже очищенным. Очищенные бревно можно распиливать. Тип распила зависит от размеров бревна, качества древесины и желаемого конечного продукта. После распила полученный материал сортируют по качеству и назначению. Шлифуются продольные и широкие стороны обрабатываются кромки (кромкой называется сторона пиломатериала). Затем наступает процесс просушки элементов пиломатериалов и продукт готов к реализации.

Оборудование для производства пиломатериалов имеет не менее важную роль. От его разнообразия и производительности зависит эффективность производства и разнообразие полученного ассортимента

Очень важно полноценно обучить персонал для работы со станками, так как из-за неопытности они могут часто выходить из строя и быстро изнашиваться. Станки нужно вовремя обслуживать и своевременно заменять изношенные детали

Также важно следить за соблюдением техники безопасности, так как изготовление пиломатериалов очень опасное занятие.

Критерии качества бумаги

1. Прочность — сопротивляемость разрыву и сжатию при высокоскоростной печати должна быть высокой.
2. Плотность — для глубокой печати используют тонкие листы, для упаковки — толстые (диапазон — от 60 до 300 г/м²);
3. Гладкость — чем она выше, тем лучше воспроизводятся детали изображения, плотнее контакт листов с формами для печати;
4. Белизна — показатель попадает в диапазон 60—98 %;
5. Непрозрачность — чем меньше просвечивается лист, тем меньшей будет степень проявления изображения с обратной стороны (для обычной офисной бумаги — от 89 %);
6. Пористость — на пористом материале лучше фиксируется краска, но отпечатки теряют насыщенность.
7. Сопротивляемость истиранию — если она мала, вязкие печатные краски «выщиплют» волокна с листов, и это загрязняет детали печатного оборудования.
8. Впитываемость — чем она выше, тем быстрее краски закрепятся на поверхности листа.
9. Наличие проклейки — с ней верхний слой будет прочным, устойчивым к воздействию влаги, клея.

Смотрите интересный репортаж из завода по производству бумаги:

Структура.

Клетки древесины, как и клетки коры, возникают из многократно делящихся клеток прокамбия и камбия, которые составляют почти непрерывный слой образовательной ткани между корой и древесиной. Камбий возникает из клеток, отделившихся от конуса нарастания стебля или корня. Последний же берет начало в клеточно-образовательном центре зародыша в семени. В древесине имеются два класса клеток – паренхимные и прозенхимные. Паренхимные клетки обычно тонкостенные с простыми (неокаймленными) порами. В заболони они выполняют функцию физиологически активной живой ткани (обеспечивают хранение питательных веществ). Прозенхимные же клетки – толстостенные с окаймленными порами. Они теряют свой протопласт, когда вырастают и достигают окончательной толщины стенок, после чего превращаются в среду, проводящую жидкость и обеспечивающую опору.

Для древесины характерны годичные кольца, обусловленные изменениями размеров клеток и толщины их стенок в связи с изменениями условий роста. В зонах умеренного климата контраст колец связан с отличием «летней» древесины одного года от «весенней» следующего. По числу колец на уровне земли можно определить возраст дерева.

Игрушки из дерева для детей

Деревянные изделия, своими руками сделанные для детей, имеют много преимуществ. Они современно выглядят, экологичны, тактильно-приятны.

Африканские животные

Для работы потребуется:

• обрезки толстой фанерной доски,
• лобзик,
• наждачная бумага.

Этапы работы:

1. Необходимо сделать бумажные детали будущих животных и приклеить их на фанеру.
2. Далее следует по контуру выпилить лобзиком заготовки.
3. С помощью наждачной бумаги нужно зашлифовать каждую заготовку.
4. Для прорисовки деталей (глаз, ушей) можно воспользоваться прибором для выжигания или нарисовать мордочки животных красками.
5. Чтобы игрушки прослужили долго, рекомендуется сверху их покрыть лаком.

Домино

Домино – популярная игра среди взрослых и детей, которые уже умеют считать.

Для работы потребуется:

• фанера толщиной 0,5 см,
• лобзик,
• наждачная бумага.
• линейка,
• карандаш,
• декоративный контур,
• лак (необязательно).

Этапы работы:

1. Из фанеры требуется выпилить 29 прямоугольников размера 4 см * 2 см.
2. Каждую деталь нужно хорошо ошкурить наждачкой с мелким зерном так, чтобы дерево было гладким.
3. Карандашом следует наметить места расположения точек.
4. Декоративным контуром нужно провести линию посередине прямоугольника и сделать точки. Рекомендуется перед применением контура на детали, потренироваться делать точки в другом месте, чтобы научиться выдавливать одинаковое количество краски. Полное высыхание контура обычно происходит через 12 часов.
5. Сверху каждую фишку домино нужно покрыть лаком для деревянных поверхностей.

Для малышей можно сделать вариант, не требующий навыков счета. Для этого вместо точек нужно использовать картинки. Для такого домино требуется размножить на принтере необходимые картинки и их приклеить. Рекомендуется приклеивать следующим образом.

Покрыть деревяшку клеем ПВА с помощью кисти. При высыхании белый клей станет прозрачным и будет выполнять функции грунтовки. Далее нужную картинку требуется положить на деревяшку и сверху промазать ее клеем.

Бумага будет намокать, поэтому двигаться кистью нужно осторожно, чтобы не порвать картинку. После высыхания рекомендуется снова промазать всю деревянную деталь ПВА. Поверхность станет глянцевой и гладкой, приятной на ощупь

Чтобы сделать своими руками предмет интерьера из дерева, не обязательно быть мастером по дереву. Изучив основы столярного мастерства, можно выбрать простую модель для новичков, а вместо профессионального электрического инструмента использовать ручной.

Оформление статьи: Натали Подольская

Древесная масса

Древесная масса

— волокнистая масса. получаемая при механическом истирании древесины (балансов) на вращающемся камне дефибрера; один из основных полуфабрикатов для производства бумаги и картона.

В зависимости от способов обработки балансов, различают белую, бурую и химическую древесную массу. Белая получается из обычной древесинь, бурая из древесины, предварительно пропаренной в котлах (около 8 часов при температуре 150°—160°и давлении 4—5 ати), химическая — из лиственных пород, обработанной раствором моносульфита и бикарбоната натрия при давле до 11 ати к температуре 150°С.

Широкое применение древесных материалов объясняете дешевизной по сравнению с целлюлозой, тряпичной массой, а также способностью повышать печатные свойства бумаги (гладкость, непрозрачность, непрозрачность, впитываемость красок и др.).

Недостатками считается сравнительно низкая механическая прочность, недостаточная белизна и неустойчивость первоначальных свойств (белизна, прочность) при воздействии солнечного света, тепла и влаги, что ограничивает применения.

Для частичного устранения этих недостатков древесная масса подвергается отбелке.

Из чего изготавливают

Даже маленький ребенок знает, что сырье для производства бумаги – это древесина. Для этого подходят практически любые породы:

• Каштан;
• Береза;
• Тополь;
• Ель;
• Эвкалипт;
• Сосна.

Бревна с лесопилки привозят на комбинаты, где их пилят на мелкие части, а затем делают щепки. Чтобы сделать 50 листов формата А4, нужно 1 кг дерева. Для сокращения вырубки лесов применяется макулатура, то есть бумага, бывшая в употреблении. Для изготовления сырья подходит солома, рис, хлопок, а также тряпичные отходы и асбест.

Кроме этого сырья, для производства нужно много воды. Часто бумажные предприятия строят на берегах рек и озер. Естественные источники используют для забора воды и сплава леса.

Процесс создания бумаги начинается с того, что на комбинат доставляются бревна