Защитно-декоративная отделка изделий из древесины
Обработка изделия после сборки и подготовка его к
отделке. Защитно-декоративная отделка изделий.
Подготовка поверхности к отделке изделия лакокрасочными материалами делится на столярную и отделочную. И в той, и в другой различают подготовку под прозрачные и непрозрачные покрытия.
Столярная подготовка под прозрачную отделку. Отделываемую поверхность зачищают механической обработкой: строгают шлифтиком, циклей, шлифуют шкурками. Подготавливаемая под прозрачную отделку поверхность должна быть гладкой и ровной. Небольшие трещины в шпоне, вырывы волокон заделывают шпатлевкой, подобранной под цвет отделываемой поверхности. Обычно шпатлевку изготовляют из древесной пыли, смешанной с клеем. Шпатлюют поверхность перед шлифованием.
На подготовленных под прозрачную отделку поверхностях не допускаются пороки, превышающие нормы, предусмотренные техническими требованиями на мебель. Шероховатость поверхности под отделку при прозрачном покрытии должна быть не ниже 1632 мкм. Столярная подготовка под непрозрачную отделку. При столярной подготовке под непрозрачную отделку высверливают и заделывают пробками сучки, подвергают поверхности механической обработке строганием, фрезерованием или шлифованием. Шероховатость поверхности под отделочную подготовку при непрозрачном покрытии должно быть в пределах 200 … 60 мкм.
Под отделкой мебели понимают ее обработку, улучшающую внешний вид изделий и защищающую от воздействия окружающей среды. При отделке поверхности покрывают жидкими отделочными материалами, облицовывают пленками и пластиками, украшают резьбой, выжиганием, накладным узором.
В зависимости от применяемых отделочным материалов, техники их нанесения и обработки отделки бывают: прозрачная, непрозрачная, имитационная.
Прозрачная отделка. На поверхности древесины создают прозрачное покрытие жидкими или пленочными отделочными материалами. Если при этом нужно изменить натуральный цвет древесины, поверхность предварительно обрабатывают красителями. Простейший вид прозрачного покрытия – тонкий слой прозрачного лака, нанесенного на древесину. При этом древесина впитывает в себя часть лака, а часть лака остается на поверхности в виде прозрачной тонкой пленки. Древесина впитывает лак неравномерно: более рыхлые слои впитывают лака больше, более плотные – меньше. Прозрачная отделка сохраняет текстуру древесины.
Непрозрачная отделка закрывает текстуру и цвет древесины. На поверхности создают непрозрачное одноцветное или рисунчатое покрытие жидкими (эмали, краски, лаки) или пленочными (облицовывание) материалами. Непрозрачные покрытия наносят на поверхность из древесины хвойных пород и недорогих мягких.
Имитационная отделка. Искусственно воспроизводит на отделываемой поверхности малоценной породы древесины текстуру и цвет древесины ценных пород. В технологичном отношении имитационная отделка отличается от прозрачной и непрозрачной тем, что добавляется операция нанесения текстуры. При имитации, например, светлых лиственных пород (береза, ольха) под цвет и текстуру ореха имитируемую поверхность окрашивают раствором красителя, затем на нее наносят рисунок текстуры ореха. При этом текстура березы закрывается только частично, в местах нанесения текстуры ореха. Затем поверхность огрунтовывается и покрывают прозрачным лаком.
Специальная художественная отделка включает рельефный, накладной, орнаментальный и наборный декор: отделку металлами.
По назначению лакокрасочные материалы разделяются на три основные группы:
материалы для подготовки поверхности древесины к отделке (грунты шпатлевки, порозаполнители);
материалы, создающие основной лакокрасочный слой (лаки, эмали, краски, отделочные пасты);
материалы для облагораживания лакокрасочных покрытий (разравнивающие жидкости, полирующие пасты и политуры, шлифующие пасты, составы для освежения поверхности).
Лакокрасочные материалы представляют собой композиции, состоящие из ряда исходных веществ – компонентов, выполняющих различную роль в лакокрасочном материале и создаваемом им покрытии. Эти компоненты подразделяются на группы:
пленкообразующие вещества и связующие – синтетические и природные смолы, воски, клеи, высыхающие масла, коллоксилин и др., образующие в результате физико-химических процессов твердую пленку, хорошо сцепляющуюся с материалом изделия;
растворители – вещества, предназначенные для растворения пленкообразующих веществ и регулирования вязкости лакокрасочного материала. Растворители могут самостоятельно растворять пленкообразователь или разбавлять готовый раствор;
сиккативы – компоненты, ускоряющие срок высыхания покрытий;
пластификаторы – вещества, вводимые в состав полимеров и пленкообразователей, смягчающие пленку и делающие ее более элластичной;
наполнители – вещества, обычно добавляемые для увеличения сухого остатка материалов;
красящие вещества – пигменты, красители, протравы.
Красители представляют собой порошкообразные смеси окрашенных органических веществ, растворимых в воде, спирте и других органических растворителях и образующих прозрачные растворы, которые изменяют цвет древесины без затемнения естественной структуры. Крашение применяют для усиления естественного цвета древесины, имитации малоценных пород под ценные и подкрашивания лаков. Красители должны быть светостойкими, обладать ярким цветом, высокой дисперсностью, не скрывать и не затенять текстуру древесины и легко растворяться в растворителях – воде, спирте, ацетоне или других органических растворителях. По происхождению растворители для древесины подразделяются на две группы – естественные и синтетические.
Протравы – разновидность красящих веществ, которые окрашивают деталь в процессе реакции с дубильными веществами древесины.
Пигменты – тонкоизмельченные порошки того или иного цвета. Пигменты не могут сами закрепляться на поверхности окрашиваемого изделия, и поэтому применяются всегда в смеси с раствором какого-либо пленкообразующего материала (клея, масла). Пигменты добавляют к связующему для получения светостойкого непрозрачного покрытия. Готовые составы из смеси пигмента с раствором пленкообразующего называют красками (клеевые, масляные). Пигменты бывают неорганические и органические.
Наполнители – порошки инертных веществ, вводимые в лакокрасочные материала (краски, шпатлевки, грунтовки) для увеличения сухого остатка в этих материалах. Наполнители должны обладать высокой химической инертностью, не растворяться и по возможности не набухать в растворителях и пленкообразователе, с которым они применяются.
В качестве наполнителей применяют тонкоизмельченные порошки горных пород и пигментов белого цвета (тальк, каолин, аморфные формы кримнезина, шпат, стекло).
Растворителями называют органические летучие жидкости, предназначенные для растворения пленкообразователей (смол, эфиров целлюлозы, лаки) и пластификаторов и доведения их растворов до рабочей вязкости. Растворители могут самостоятельно растворять пленкоообразователь или служить только для разбавления готовых растворов.
Жидкости, самостоятельно не растворяющие пленкообразователь, называют в отличие от растворителей разбавителями. Это название условное, так как одни и те же жидкости могут быть разбавителями для одних и растворителями для других пленкообразователей.
Пластификаторы вводят в состав полимеров и пленкообразователей для придания им эластичных свойств и понижения температуры, при которой данный полимер приобретает хрупкость. Введение пластификатора увеличивает прочность на удар и обеспечивает большее удлинение при разрыве. В то же время пластификатор снижает твердость и прочность на растяжение. Пластификаторами являются многие невысыхающие или медленно высыхающие жидкости: спирты, эфиры, кетоны, масла и др.
Пленкообразующие вещества, способны при нанесении их на поверхность тонким жидким слоем (в виде раствора или расплава) образовывать при определенных условиях тонкую и прочную пленку, хорошо сцепляющуюся с материалом изделий. К числу пленкообразующих веществ относятся олифы и смолы природные и синтетические. Олифы – продукты переработки растительных масел, жиров и органических продуктов. Применяются для изготовления и разведения красок и грунтования окрашиваемой поверхности.
Грунтовкой называется суспензия пигмента или смеси пигментов с наполнителями в связующем веществе, образующая после высыхания непрозрачную однородную пленку с хорошей адгезией к подложке и покрывным слоям. Назначение грунтовок – пропитать поверхностный слой древесины, сделать его твердым и плотным, заполнить без значительной усадки поры древесины, обеспечить высокую адгезию с основной и последующими лаковыми покрытиями.
Порозаполнителями – называют составы, предназначенные для втирания в поры древесины, с тем чтобы закрыть их перед нанесением прозрачных покрытий и образующие так же, как и грунты, нижний слой лакокрасочного покрытия. В зависимости от свойств порозаполнитель наносят на предварительно загрутованную или незагрутованную поверхность. Слой порозаполнителя способствует сокращению расхода лакокрасочных материалов и уменьшению проседания покрытия в поры при эксплуатации изделия.
Замазки представляют собой густые пасты, применяемые для заполнения трещин и впадин на поверхности древесины, предназначенной к непрозрачной и реже прозрачной отделке. Замазки приготовляют на месте потребления, используя в качестве связующего и пленкообразователей клей, олифу, смолу, лак; в качестве наполнителя – мел, древесную муку, мелкие опилки. В замазки вводят пигменты или красители, которые дают ей требуемый цвет.
Лаки – раствор пленкообразующих веществ в органических растворителях или в воде, образующей после высыхания твердую прозрачную однородную пленку. В зависимости от характера пленкообразования лаки разделяют на лаки, образующие пленки только за счет улетучивания растворителей (например, спиртовые, нитроцеллюлозные), и лаки, образующие пленки вследствие химических реакций полимеризации и полконденсации, в результате чего они переходят в нерастворимое состояние (например, масляные, полиэфирные). Лаковые пленки предохраняют изделие от внешних воздействий, придают им более красивый внешний вид, свойства водонепроницаемости и др. На поверхности элементов должен получаться равномерный по толщине, цвету и блеску лаковый слой, обладающий хорошей адгезией с древесиной или нижележащими слоями грунтовок, порозаполнителей и шпатлевок. Название лаков приняты по растворителям – спиртовым или по пленкообразующим веществам, например масляные, нитроцеллюлозные, полиэфирные, полиуретановые, перхлорвиниловые и др.
Политурами называют растворы твердых полирующих смол слабой концентрации, колиоксина и пластификаторов в смеси летучих органических растворителей. Политуры служат для создания ровного, зеркально-блестящего прозрачного покрытия, выявляющего и углубляющего естественную текстуру древесины. Различают спиртовые политуры и нитрополитуры.
Красками называют суспензии пигмента и смеси пигментов с наполнителями в олифе, эмульсии, латексе, образующие после высыхания непрозрачную однородную пленку. В зависимости от вида пленкообразующих веществ краски подразделяются на клеевые, масляные, эмульсионные, эмалевые и др. При введение в растворы пленкообразующих веществ пигментов покрытиям придается непрозрачность и цвет, зависящий от цвета пигментов. Пигменты изменяют и другие свойства покрытий. Как правило, защитные свойства красок значительно выше защитных свойств соответствующих пленок чистых пленкообразующих (лаков). Повышенные защитные свойства красок получаются за счет введения неорганических пигментов.
Краски и образуемые ими покрытия должны отвечать ряду требований. Кроме общих требований относительно хорошего разлива, быстрого высыхания, хорошей адгезией и стойкости к внешним воздействиям, они должны иметь определенный цвет, степень дисперсности твердых частиц (пигмента и наполнителя), высокую укрывистость и стойкость при хранении.
Эмали – представляют суспензию пигмента или смеси пигментов с наполнителями в лаке, образующую после высыхания непрозрачную твердую пленку с различным блеском и фактурой поверхности. Назначение эмалей – непрозрачная отделка изделий из древесины, в том числе мебели, окон, дверей, деталей сельскохозяйственных машин. В зависимости от состав основных пленкообразующих веществ различают эмали масляные, спиртовые, нитроцеллюлозные, пентафталевые, алкидно-спиртовые, алкидно-мочевинные, полиэфирные и др.
Пленочные и листовые отделочные материалы.
Кроме лакокрасочных материалов, для создания защитно-декоративных покрытий на древесине применяют различные пленочные и листовые материалы, наклеиваемые на подготовленную поверхность древесного материала. Для этой цели используют материалы на основе бумаг, синтетических смол, тканей, металлов, а также комбинации различных материалов. Отделочные пленочные и листовые материалы делятся на прозрачные и непрозрачные, обладающие собственной адгезией к подложке – древесному материалу и не обладающие ею, требующие после приклеивания последующей отделки и не требующие ее.
Один из перспективных видов отделки мебельных изделий из древесным материалов – напрессовывание пленочных материалов на основе бумаг (ламинирование). При этом методе защитно-декоративное покрытие в большинстве случаев создается за счет пленок, пропитанных синтетическими смолами.
Пленки на бумажной основе могут быть имитированные, т.е. с текстурой древесины или другим рисунком, или без имитаций. Применение таких пленок обеспечивает замену строганного и лущеного шпона. Пленки на основе бумаг, пропитанных мочевиноформальдегидными смолами, могут быть пигментированные, непигментированные и декоративные с имитацией различных рисунков.
Одноцветные пленки пигментированные и непигментированные предназначены для наклеивания на древесные материалы в качестве грунтовочного слоя под эмали. После приклеивания пленки шлифуют и отделывают эмалями. В результате их применения снижается расход шпатлевочных и грунтовочных материалов, а также уменьшается число слоев эмали.
Изготовляют также декоративные пленки на основе пропитки мочевиноформальдегидными смолами с добавкой полиэфирных смол или нанесения их на лицевую поверхность пленки. В этом случае получается поверхность, не требующая после напрессовки, нанесения лакокрасочных материалов.
Пленки из синтетических смол.
Пленки поливинилхлоридная прозрачная и пигментированная (добавлены пигменты и наполнители), глянцевая, матовая и полуматовая, жесткая и эластичная выпускается толщиной от 0,3 до 0,7 мм в рулонах.
Поливинилхлоридные пленки обладают слабой агдезией с древесиной, поэтому их приклеивают перхлорвиниловым клеем, водными дисперсионными клеями, латексами, клеями-расплавами.
При отделке пигментированными пленками применяют два вида поливинилхлоридных пленок – лицевую, в состав которой введены пигменты и наполнители, и специальную клеящую пленку, в которую добавлена эпоксидная смола в количестве 4-6% от общей массы пленки. Эпоксидная смола улучшает адгезийные свойства поливинилхлоридных пленок и позволяет обходиться без латексных клеев.
Текстурная поливинилхлоридная пленка пигментированная, с нанесенной текстурой древесины может быть гладкой и тисненой. Выпускают также текстурные поливинилхлоридные самоклеющиеся пленки, на нелицевую поверхность которых нанесен липкий слой. Такие пленки приклеивают путем прикатки и легкой притирки к древесине.
Декоративные бумажно-слоистые пластики.
Они изготавливаются путем горячего прессования нескольких слоев бумаги, пропитанных искусственными термореактивными смолам. Эти пластики могут быть в виде листов различных размеров и в виде рулонов.
Облицовочные слои бумаги пропитывают мечевино-меламино-формальдегидной смолой, а все остальные феноло-формальдегидной. Кроме того, для получения поверхности с высоким блеском на наружный декоративной лист бумаги при формировании пакета кладут слой бумаги, пропитанной меламиновой смолой.
Другой вид пластиков – рулонный тонкий пластик толщиной 0,4-0,6 мм. Если листовой пластик толщиной 1-1,5 мм в основном предназначен ля облицовывания пластей щитовых деталей, то рулонными отделывают и пласть и кромку.
Декоративный бумажно-слоистый пластик отличается высокой светостойкостью, стойкостью к действию горячих моющих веществ, масел, бензина, слабых кислот и щелочей. Поэтому он широко применяется при изготовлении кухонной, медицинской и детской мебели.
Отделка древесных материалов декоративными бумажно-слоистыми пластиком требует применения определенных клеев и технологических режимов. Для приклеивания его к древесным материалам применяют эпоксидные, феноло-формальдегидные, карбомидные, полиэфирные и каучуковые клеи. Приклеивают пластик горячим или холодным способом.
Вспомогательные материалы.
К ним относятся шлифовальные материалы, жидкости для разравнивания и полирования покрытий, составы для удаления масла, отбеливающие и обессмоливающие составы.
Поверхности высушенных лакокрасочных покрытий выравнивают шлифованием. Шлифование выполняют шлифовальными шкурками, реже шлифовальными пастами и шлифовальными порошками. При отделке древесину шлифуют после нанесения (промежуточных) и верхних покрытий, т.е. после нанесения грунтовки, шпатлевки, первого слоя лака или эмали и последнего слоя лака.
Лакокрасочные покрытия шлифуют мокрым способом с применением жидкости для охлаждения шлифуемой поверхности (для термопластичных покрытий – керосин, уайт-спирит, скипидар) и сухим без применения охлаждающих жидкостей (для полиэфирных покрытий).
Полировочные составы – это составы, предназначенные для облагораживания лакокрасочных покрытий и придания им блеска. К ним относятся разравнивающие и полировочные жидкости, полировочные пасты, составы для удаления жировых загрязнений после полирования.
Обессмоливающие составы. Древесина хвойных пород, как правило, содержит смолу, которая выступает на поверхность или находится в непосредственной близости к ней. Наличие смолы затрудняет крашение древесины, а также может портить лакокрасочное покрытие. Поэтому перед отделкой поверхность древесины хвойных пород необходимо обессмолить. Для этой цели применяют жидкие составы растворяющие или омыливающие смолу. Для растворения смолы используют ацетон и тетрахлорметанол, а для омыливания – углекислые соли кальция и натрия, т.е. соду и поташ.
Отбеливающие составы. Применяют ля отбеливания поверхности древесины перед отделкой, для придания ей более светлого цвета в декоративных целях, выравнивание цвета ядра и заболони, выведения пятен. Лучшее отбеливающее средство – перекись титана, которая безвредная и пригодна для отбеливания всех пород.
Способы нанесения отделочного материала.
Выбор способа нанесения отделочного материала в основном зависит от размера и формы отделываемых деталей, необходимой толщины создаваемого покрытия, уровня механизации процессов отделки на предприятии. При изготовлении мебели жидкие отделочные материалы наносят на отделываемую поверхность ручными инструментами, пневматическим распылителем, в электрическом поле, обливом, окунанием.
При малых объемах отделочных работ отделочные материалы наносят ручными инструментами: кистью или тампоном. Для нанесения отделочных материалов на плоские поверхности применяют щетинные и волосяные кисти – ручники круглой формы.
Для разравнивания слоев жидкого лака на отделываемой поверхности применяют плоские кисти-флейцы. Специальные круглые кисти применяют для нанесения лаков на фигурные поверхности, отделки резьбы и т.п. Тампон делают из мебельной ваты или вязальной шерсти, завернутой в полотняную ткань.
Сушка покрытий.
В процессе сушки жидкие отделочные покрытия отвердевают за счет сушильного агента (воздух, инфракрасные лучи и др.). Различают сушку без принудительного воздействия, которая в свою очередь содержит три вида сушки: конвективная нагретым воздухом, терморадиационная инфракрасными и ультрафиолетовыми лучами и аккумулированным теплом.
Отвердение покрытий в зависимости от применяемых отделочным материалов происходит за счет испарения из отделочного материала летучих растворителей либо совместного протекания процессов испарения летучих растворителей и химического превращения пленкообразователя отделочного материала в твердое вещество. В обоих случаях на продолжительность сушки оказывает влияние температура сушки. С повышением температуры не только увеличивается скорость испарения летучих растворителей, но и ускоряется протекание химических реакций.
12
Карельский Государственный
Педагогический Университет
Факультет ТиП
Кафедра спец. дисциплин технического труда
и методики преподавания (СТТ и МП).
Реферат
Защитно-декоративная отделка изделий из древесины.
Группа: 651
Студент: Агеев В.С.
Преподаватель: Пронин А.А.
Петрозаводск
2000