а) и плотности (б) пенополиуретана. 1 страница

Срок службы, лет

Срок службы, лет

Остаточная деформация, % Плотность, кг/м3

А б

На стадии отверждения блочного пенополиуретана начинается аэрация (воздухозаполнение) пенопласта. При вспенивании композиции проте­кает экзотермическая реакция, при этом внутри блоков температура достигает 120…160°С. В результате охлаждения отвержденных бло­ков находящийся в них газ начинает сжиматься. Так как структура по­лучаемого пенопласта в основном состоит из открытых ячеек, освобож­дающееся пространство заполняется воздухом — происходит процесс аэрации, продолжительность которого составляет примерно 2 сут.

Качество пенопласта во многом зависит от условий окружающей сре­ды, в которых протекает его отверждение: температуры, относительной влажности и давления воздуха. При низкой температуре твердость изготовляемого пенопласта возрастает. Величину твердости можно регу­лировать путем соответствующих изменений рецептуры композиции. При увеличении влажности твердость образующегося пенопласта сни­жается. Это обусловлено тем, что молекулы воды разрывают водород­ные связи в полиуретанов ых молекулах, оставаясь на концах разор­ванной связи. Когда такой пенопласт помещают в сухое помещение или в помещении снижается влажность воздуха, молекулы воды отрываются, связь восстанавливается и твердость пенопласта возрастает.

Возрастание давления воздуха приводит к повышению плотности пенополиуретана (рис. 18).

Рисунок 18. Зависимость плотности блочного пенополиуретана от давления окружаю­щего воздуха

Плотность, кг/м3

Давление воздуха, Пс

Это обусловлено тем, что возникающее при вспенивании противодавление при более низком давлении воздуха обеспечивает получение более прочного и легкого пенопласта. При уве­личении давления воздухе, участвующего в процессе вспенивания, повышается плотность материал.

К эластичным пенопластам,применяемым в качестве настилочных материалов, предъявляются следующие основные требования: высокая упругая деформация; поверхностная мягкость; хорошая несущая способность.

Пенопласт марки HR – высокоэластичный материал с повышенной упругостью. Упругость эластичных пенопластов определяют по величине отскока металлического шарика в процентах от высоты сбрасывания. Упругость пенополиуретана на сложных полиэфирах составляет 35…40 %, пенополиуретана на простых полиэфирах 45…50%, пенополиуретана HR 60…70%.

Плотность пенополиуретана марки HR35 кг/м³, остаточная деформация после динамической нагрузки (испытания по британскому стандарту DD31) после восстановления через 10 мин. составляет 2%, через 24ч - 0%; обычного пенополиуретана на простых полиэфирах соответственно 5% и 2%. Фирма выпускает пенопласты марки НR в огнезащищенном исполнении с пониженным дымообразованием.

Комбинированный пенопласт Суперфлекс-ЗЗ представляет собой сочетание пенополиуретана на простых полиэфирах и вспученных пенополистирольных гранул, расширяющихся за счет теплоты реакции вспенивания. При этом объем гранул пенополистерола увеличивается в 50…100 раз. Плотность пенопласта 33кг/м³; он обладает высокой поверхностной мягкостью, упругой деформацией и несущей способностью. Содержащиеся в материале гранулы пенополистирола выполняют роль амортизаторов. Суперфлекс-33 имеет открытоячеистую структуру, в результате чего характеризуется высокой воздухопроводностью, что очень важно при изготовлении мебели для спален и других изделий для длительного отдыха.

Качество настилочных пенопластов определяется коэффициентом удобства, который характеризует степень прогиба при нагружении. Он получается делением твердости при сжатии пенопласта до 65% первоначальной толщины на твердость при сжатии материала до 25%. Чем больше этот коэффициент, тем комфортнее изделие мягкой мебели, изготовленное с применением такого материала. Коэффициент удобства различных настилочных пенопластов: пенополиуретана-3, пенорезины - 3, Суперфлекс-ЗЗ – 5…6

Установлено, что при коэффициенте удобства выше 3 способность пенопласта воспринимать нагрузки плавно растет (рисунок 19), причем полностью исключается явление оседания настилочного материала.

При изготовлении блочного ППУ на простых полиэфирах холодного формования по периодическому способу применяют устройство для формования прямоугольных блоков с постоянным поперечным сечением (без выпуклой верхней стороны), что снижает количество отходов. Как правило, установки периодического изготовления блочного ППУ менее механизированы и автоматизированы, чем установки непрерыв­ного действия.

Рис. 19. Коэффициенты удобства раз­личных настилочных материалов;

1 - ППУ на простых полиэфирах;

2 - высокопластичного ППУ; 3 -комбинированного пенопласта (Суперфлекс-33)

Твердость, Н

Степень сжатия, %

В ФРГ разработана и внедрена в производство установка ВМ-100 для получения блоков размерами 2x1x1 м с плоской верхней поверхностью. В этом случае реакционную смесь готовят, как правило, с определенной величиной загрузки и после смешения компонентов выливают в пря­моугольную форму, выложенную бумагой, играющей роль разделитель­ного слоя. Форму вручную накрывают специальным приспособлением для формирования плоской поверхности при вспенивании композиции. Размеры форм, а следовательно, и получаемых блоков могут меняться и зависят в основном от размеров, и конфигурации выпускаемых изде­лий мебели. В результате внедрения установок ВМ-100 на предприятиях, выпускающих мягкую мебель с применением ППУ на простых поли­эфирах, снижаются транспортные расходы, так как для жидкого сырья требуется меньше транспортных средств, чем для готового пенопласта.

Детали простой формы получают путем горизонтальной, вертикаль­ной или диагональной резки (рис. 20, а, б). Для получения деталей более сложной формы осуществляется профильная резка (рис. 20, в). Ряд за­рубежных, фирм выпускает высокопроизводительные, обеспечивающие высокую точность обработки автоматические и полуавтоматические станки для фигурной (профильной) резки блочного эластичного ППУ на простых полиэфирах. Это фирмы "Боймер" и "Киффель" (ФРГ), "Афролин" (Англия) и др. Станки эти, как правило, управляются с распреде­лительного пункта. На них можно производить с помощью специальных ленточных, ножей как горизонтальную, так и вертикальную резку.

Рис. 20. Изготовление деталей мяг­кой мебели из блочного ППУ на простых полиэфирах: а - простой формы горизонталь­ной резкой; б - простой формы диагональной резкой; в - сложной формы профильным фрезерованием

Блочный ППУ на основе простых полиэфиров холодного отверждения раскраивают в настоящее время на ленточных станках, закругления фрезеруют, сращивание отдельных элементов производится, с помощью электронагрева.

Широко известно оборудование для изготовления и раскроя блоков пенополиуретана на простых полиэфирах фирмы "Альбрехт" (ФРГ). Одна из последних разработок фирмы — полностью автоматизированный станок для раскроя блочного пенополиуретана по определенному конту­ру, управляемый с помощью компьютера.

В СССР. разработаны станки для. резки блочного ППУ, у которых режущим элементом является нагретая нихромовая проволока диамет­ром 0,5 мм. Эти станки конструктивно очень просты и обеспечивают высокую точность обработки (± 0,5 мм) и небольшое оплавление ма­териала. Детали, полученные профильной резкой, применяют непосредст­венно как элементы мягкой мебели или склеивают для изготовления требуемых элементов сложной конфигурации.

Изготовление блочного ППУ на простых полиэфирах (ППУ-ВЭ и ППУ-5-30) организовано на Киевском заводе химикатов.

При использовании блочного ППУ на простых полиэфирах в произ­водстве мягкой мебели сложных форм требуются дополнительные трудозатраты по сравнению с применением формованных элементов. Кроме того, получается значительное количество отходов и повышается расход клеевых материалов. Поэтому при изготовлении изделий мягкой мебели сложной конфигурации целесообразнее использовать формован­ные детали из эластичного ППУ на простых полиэфирах холодного формования.

УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ ПЕНОПОЛИУРЕТАНА

В связи с увеличением объемов производства и применения ППУ на простых полиэфирах холодного формования, особенно блочного, проб­лема использования его отходов становится чрезвычайно актуальной. Это обусловлено, с одной стороны, относительно высокой стоимостью и дефицитностью исходного сырья, с другой - требованиями охраны окружающей среды.

В настоящее время многие предприятия, выпускающие элементы мягкой мебели из эластичного ППУ на простых полиэфирах, производят захоронение отходов на специально отведенных местах - свалках, так как сжигание ППУ из-за выделения токсичных газов производить нельзя. Образующиеся газы загрязняют атмосферу, кроме того, требуется непрерывное увеличение площадей под свалку, расходы на транспорти­рование и захоронение отходов. На ряде отечественных мебельных предприятий применяют различные способы утилизации отходов ППУ: дробление их и использование полученной крошки для изготовления подушек, производства некоторых изделий мягкой мебели, набивки жгутов для упаковки мебели, изготовление мягких игрушек и других изделий бытового и технического назначения.

Наиболее экономически эффективным является способ получения вторично вспененного ППУ. Этот способ широко применяется во многих зарубежных странах (ФРГ, Франции, Англии, Дании, США и др.). Фирма "Хума" (Дания) разработала способ получения настилочного материала из отходов пенополиуретана высоких плотности и упругости. Фирма производит оборудование для изготовления такого пенопласта.

Производственный процесс включает дробление отходов на частицы размером 8…35мм. Получение определенного размера крошки дости­гается за счет использования регулирующего устройства. Полученная крошка поступает в бункер, из которого подается в дозатор. Подача крошки и взвешивание контролируется с помощью компьютера. В смесительную камеру поступает крошка и компоненты системы в опре­деленном количестве с помощью дозирующего насоса в соотношении 9:1. После перемешивания смесь выгружают в пресс-форму. Реакция протекает в течение нескольких минут, после чего блоки выгружают и выдерживают в течение 8 ч для полного отверждения.

В СССР работает несколько установок по переработке отходов элас­тичного ППУ (Сызранское ПО „Пластик", Киевский завод химикатов и др.). Разработана технология изготовления вторично вспененного ППУ (ТУ 6-05-1872—79). ППУ ВВ может выпускаться трех типов, со следую­щими показателями физико-механических свойств: кажущаяся плот­ность пенопласта I типа 60…80кг/м³, II типа 80...100кг/м³, III ти­па 100…14 кг/м³, остаточная деформация после нагрузки в течение 72 ч не более 10%.

ППУ ВВ с кажущейся плотностью до 100кг/м³ рекомендуется приме­нять в производстве мебели самостоятельно или в сэндвич-конструк­циях. Поверх настила из ППУ ВВ предусматривается выравнивающий слой ватина толщиной 10мм.

Технология изготовления ППУ ВВ включает: дробление отходов на роторной ножевой дробилке (диаметр крошки 25—30мм); подачу крошки пневмотранспортом в бункер; дозирование с последующим поступлением крошки в смесительный барабан; одновременную подачу из рабочих емкостей под высоким давлением компонентов А и Б (12…20МПа для компонента А и 7…12МПа для компонента Б) в соотно­шении 4:1 в форсунки смесительного барабана, где за счет противотока происходит распыление компонентов и перемешивание с крошкой в течение 4…6мин; выгрузку полученной смеси в форму и прессо­вание с максимальным усилием 0,75Н; выдержку в сушильной камере при температуре 60…100 °С в течение 30 ± 10мин или 3 ч при темпе­ратуре 18...20 °С; извлечение полученных блоков; вызревание ППУ ВВ в течение 24 ч при температуре 18…20 °С; резку блоков на листы требуемой толщины.

Одним из путей сокращения расхода пенополиуретана является произ­водство деталей мягкой мебели с дифференцированной плотностью в зависимости от функционального назначения. Это достигается путем варьирования соотношения количества компонентов и газообразователя. Поданным НПО "Молдавпроектмебель", при изготовлении деталей с диф­ференцированной плотностью экономия ППУ составляет до 15 %. Кроме того, снижение расхода ППУ до 10…15 % достигается за счет одно­сторонней перфорации элементов (как и в пенорезине с диаметром от­верстий 40…50 мм, расположенной в шахматном порядке с тыльной стороны). Толщина перемычек между пустотами - не менее 20 мм.

Применение ППУ на простых полиэфирах холодного формования, осо­бенно при производстве мягкой мебели сложных форм, дает большой экономический эффект за счет снижения трудозатрат в 6…10 раз. Кроме того, ППУ холодного формования используют для изготовления беспружинных элементов, что позволяет экономить до 800 кг металли­ческой проволоки на 1 т ППУ.

ОБЛИЦОВОЧНЫЕ СИНТЕТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

Постоянное увеличение объема производства мебели вызывает повы­шение потребности в облицовочных материалах. Основным облицовоч­ным материалом для мебели является строганный шпон ценных и твер­дых лиственных пород древесины, однако вследствие необеспеченности сырьем рост производства шпона значительно отстает от темпов развития мебельной промышленности. Поэтому в производстве мебели возрастает потребление новых видов высокоэффективных облицовочных материа­лов, применение которых имеет ряд преимуществ по сравнению с приме­нением натурального шпона. Так, при применении синтетических облицо­вочных материалов исключаются некоторые технологические операции (прифуговка и стяжка шпона, шлифование, отделка жидкими лако­красочными материалами), снижается расход материалов (1,2 м² синте­тических облицовочных материалов заменяют 2 м строганного шпона), повышается производительность труда, совершенствуются технологичес­кие процессы облицовывания, повышается уровень механизации и авто­матизации производственных процессов, упрощается комплектация деталей в изделия и в наборы мебели, снижается ее себестоимость.

В 1978 г. объем применения синтетических облицовочных материалов составил около 22 %, а к концу XII пятилетки он увеличится до 45…50%.

Для облицовывания деталей мебели в СССР и за рубежом наибольшее распространение получили три вида облицовочных материалов: декора­тивные бумажно-слоистые пластики, пленки на основе бумаг, пропитан­ных полимерными смолами, и пленки на основе полимерных материалов. Искусственные кожи ввиду небольших объемов применения в данной работе не рассматриваются.

ДЕКОРАТИВНЫЕ БУМАЖНО-СЛОИСТЫЕ ПЛАСТИКИ

Декоративные бумажно-слоистые пластики (ДБСП) благодаря высо­ким физико-механическим, эксплуатационным и декоративным свойст­вам в настоящее время широко применяются при изготовлении кухон­ной, медицинской, торговой и школьной мебели. Плиты, облицованные ДБСП, не требуют дальнейшей отделки лакокрасочными материалами, что значительно упрощает технологический процесс.

ДБСП получают путем прессования нескольких слоев специальных бумаг, пропитанных полимерными смолами, под давлением 11,8…12,3 МПа при температуре 135…145 °С. Поэтому свойства ДБСП определяются свойствами бумаги, составляющей 55…65 % их состава, и пропиточных смол.

Смолы, применяемые в производстве ДБСП (фенолоформальдегидные, карбамидомеламиноформальдегидные и меламиноформальдегад-ные) придают ему высокие эксплуатационные свойства, однако они обла­дают значительной хрупкостью и имеют низкий показатель сопротивле­ния разрыву и изгибу. Бумага, применяемая в качестве волокнистого на­полнителя, компенсирует хрупкость смолы, обеспечивая прочность пластика на разрыв, изгиб и растяжение.

Производство ДБСП впервые было организовано в СССР на Ленин­градском заводе слоистых пластиков в 1956 г. В 1971 г. был введен в эксплуатацию крупнейший в Европе завод по производству ДБСП в ПО "Мосстройпластмасс".

При изготовлении ДБСП на декоративный слой бумаги (одноцвет­ный или с рисунком) накладывается защитный слой, пропитанный меламиноформальдегидной смолой. Для защитного слоя применяется тонкая (18…40 г/м²) бумага с высокой степенью впитываемоста (до 400 %) смолы. Со смолой она образует прозрачную пленку без искажения цвета и рисунка декоративного слоя. Для изготовления бумаги-основы для защитной пленки применяют высокооблагораженную целлюлозу из древесины лиственных пород или хлопка. Отечественный ДБСП выпускается в основном без защитного слоя.

Для внутреннего слоя ДБСП применяют бумагу более низких сортов, изготовленную преимущественно из сульфатной небеленой целлюлозы хвойных пород. Для изготовления пластика толщиной больше 1 мм при­меняют, как правило, бумагу массой 150…160 г/м², толщиной менее 1 мм — массой 80…120 г/м².

Компенсационный слой, состоящий, как правило, из двух слоев про­питанной смолой бумаги, предназначен для компенсации внутренних напряжений, возникающих в пластике и предохраняет его от коробле­ния. Он, как и внутренний слой, изготавливается из низких сортов бумаги марок В₂ и В₃ (крафт-бумаги).

Пластики обычно состоят из декоративного слоя гладкой (одноцвет­ной или с рисунком) бумаги, пропитанной меламиноформальдегидиыми или карбомидомеламиноформальдегидными смолами, которые придают пластику высокую эксплуатационную способность, и внутреннего слоя, включающего несколько (до 15) листов крафт-бумаги, пропитанной фенолоформальдегидными смолами, которые придают пластику проч­ность, водостойкость и эластичность.

По прочностным показателям декоративные бумажно-слоистые пластики можно подразделить на конструкционные и облицовочные. Конструкционные пластики толщиной более 1 мм обладают высокой прочностью и жесткостью и используются как несущий конструкцион­ный материал. Облицовочные пластики применяются как отделочный материал, они более эластичны. Для облицовывания пластей мебельных щитов, как правило, применяется пластик толщиной 0,6…1мм, рабо­чих поверхностей кухонной, медицинской и торговой мебели – 1,3…1,6 мм, кромок мебельных щитов — 0,3…0,5 мм.

Отечественная промышленность выпускает декоративные бумажно-слоистые пластики толщиной более 1 мм. При применении таких пласти­ков требуется более высокое удельное давление при прессовании и происходит коробление щитовых деталей вследствие возникновения значительных внутренних напряжений. Для их компенсации, как прави­ло, облицовывают нижнюю поверхность щита таким же пластиком, лущеным шпоном и т.п.

При облицовывании пластей мебельных щитов тонким пластиком (0,6…1 мм) проявляются неровности поверхности древесностружеч­ной плиты, поэтому в этих случаях требуется тщательная подготовка ее поверхности. Для облицовывания пластей мебельных щитов приме­няют импортные пластики толщиной, не превышающей 0,5…0,8 мм, поэтому поверхность щита перед облицовыванием также тщательно калибруют и шлифуют.

В последние годы производство декоративных бумажно-слоистых пластиков интенсивно развивается в направлении улучшения их свойств (декоративного вида, огнестойкости, прочности, эластичности и т.д.). Основными производителями пластика являются фирмы США, ФРГ, Франции, Италии, Англии. Значительных успехов в развитии производст­ва декоративного бумажно-слоистого пластика достигли ЧССР, ГДР, ПНР, СФРЮ. В СССР за последние годы созданы значительные произ­водственные мощности по выпуску декоративного бумажно-слоистого пластика.

Предприятиями Минлеспрома СССР освоен выпуск кромочного де­коративного бумажно-слоистого пластика низкого давления с последую­щей резкой его на полосы для облицовывания кромок мебельных дета­лей на линиях. Пластик формируют из трех листов пропитанной бумаги, которые выполняют соответственно функции декоративного, основного и компенсационного слоев. Декоративную бумагу пропитывают меламиновой смолой, которая придает пластику высокие эксплуатационные свойства (стойкость к истиранию, действию агрессивных сред, твердость и т.д.), светостойкость, блеск. Меламиновые смолы чрезвычайно хруп­ки, для придания им эластичности их модифицируют акриловыми соеди­нениями. При применении полиакрилата в производстве пластика сни­жаются внутренние напряжения в нем и практически исключается короб­ление его после прессования.

Основной и компенсирующие слои пропитывают модифицированной карбамидоформальдегидной смолой. На коробление пластика большое влияние оказывает содержание смолы и летучих в слоях пластика. Для снижения коробления доля летучих в декоративном слое должна быть наименьшей (3…4%), в основном – 6…7 % и в компенсационном не больше 7…9%.

Слои пластика формируют в пакеты, между которыми помещают специальный разделительный слой для предотвращения склеивания пакетов. Пакеты укладывают в стопы (30 пакетов) и помещают в пресс. Температура прессования 160…180 °С, удельное давление 2,2…2,5 МПа, длительность выдержки под давлением 3…3,5 мин.

После технологической выдержки в прессе и охлаждения до 60 °С в прессе в сомкнутом состоянии в течение 3…5 мин листы пластика выгружают из пресса, оставляют на транспортных тележках до полного охлаждения и раскраивают на полосы требуемой ширины.

В качестве разделительного слоя применяют полиэтилентерфталатные пленки (ПЭТФ) толщиной 250 мкм, так как пленки меньшей толщины (например, 100 мкм) можно использовать только однократно. Пленки толщиной 250 мкм можно использовать неоднократно, однако операция отделения ПЭТФ от пластика и ее очистка трудоемки.

При освоении массового производства кромочного декоративного бумажно-слоистого пластика в качестве разделительного слоя приме­няют пергамент массой 60 г/м², который остается в составе пластика. Очень важным в этом случае является подбор содержания смолы в ниж­нем слое пластика — ее должно быть достаточно для склеивания его с пергаментом, но при этом не должно происходить пробитие смолы через пергамент. При использовании пергамента прочность и эластичность пластика увеличиваются.

По такой технологии изготовляют кромочный пластик на Электрогорском мебельном комбинате ВПО "Центромебель". Установлено, что при уменьшении содержания летучих в смоле повышается эластичность пластика, а при снижении — его водостойкость.

Для пропитки нижнего слоя пластика применяют фенольно-формальдегидные смолы — водоэмульсионные (например, С-50) или спиртовые-бакелитовые лаки на основе спиртовых смол ЛБС-1 или ЛБС-3. При применении бакелитовых лаков значительно уменьшается содержание смолы в компенсационном слое пластика, при этом механические пока­затели его выше, чем при использовании смолы С-50.

Главным недостатком применения бакелитовых лаков является необ­ходимость применения для их растворения и промывки оборудования органического растворителя, что повышает пожароопасность.

Облицовка мебельных щитов декоративными бумажно-слоистыми пластиками в мебельном производстве осуществляется холодным способом облицовывания в блочных прессах с одновременной запрессов­кой в одном блоке пресса 50…60 щитов.

Трудность облицовывания древесностружечных плит и фанеры деко­ративным бумажно-слоистым пластиком заключается в том, что необхо­димо получить прочное клеевое соединение материалов с различными коэффициентами температурно-влажностной деформации и модулями упругости. При изменении в процессе облицовывания температуры и влаж­ности склеиваемых материалов, усадке клеевого шва появляются внут­ренние напряжения, сопровождающиеся короблением облицованного мебельного щита.

Для приклеивания декоративного бумажно-слоистого пластика при­меняют дисперсионные (поливинилацетатные) клеи, клеи на основе поликонденсационных смол (карбамидные, фенольные, резорциновые), каучуковые, полиуретановые и эпоксидные клеи.

Для приклеивания кромок используют клеи-расплавы. Приклеивание ДБСП на мебельном предприятии обычно производят дисперсионными клеями (поливинилацетатной дисперсией) и клеями на основе поликон­денсационных смол (в основном карбамидных и фенольных).

БУМАГА ОСНОВА ОБЛИЦОВОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

К бумаге, применяемой для получения облицовочных материалов, предъявляются следующие требования: высокая впитывающая спо­собность, критерием которой является капиллярная впитываемость; высокая пористость, определяющая смолоемкость бумаги, характери­зуемая показателем воздухопроницаемости; способность бумаги быстро и равномерно пропускать пропиточный состав с одной поверхности на другую с одновременным вытеснением воздуха; достаточная прочность во влажном состоянии, предотвращающая обрыв бумаг при пропитке и в сухом состоянии; определенная масса и толщина бумаги, равномер­ность структуры; значение рН водной вытяжки бумаги, близкое к нейт­ральному.

Бумага, используемая для декоративного слоя, должна также обла­дать высокой кроющей способностью, обеспечивающей светонепрони­цаемость полученных пленок, что позволяет при минимальной толщине бумаги полностью укрывать поверхность подложки, светостойкостью не менее 6 баллов (по восьмибальной шкале синих шерстяных этало­нов), отсутствием разнооттеночное в бумаге одного вида.

Бумага представляет собой тонколистовой волокнистый материал. Основным сырьем для ее изготовления является целлюлоза. От свойств применяемой целлюлозы зависят впитывающая способность бумага, ее прочность, светостойкость и другие показатели.

За рубежом в производстве бумаг для синтетических облицовочных материалов широко используется сульфатная беленая целлюлоза из дре­весины эвкалипта. Так, при изготовлении бумаг для декоративного слоя доля ее в составе волокнистой композиции составляет 50…80 %. В СССР сульфатную беленую целлюлозу получают в основном из древе­сины осины и березы, причем для бумаг, применяемых в качестве деко­ративного слоя, используют в основном целлюлозу из древесины осины.

Волокна древесины эвкалипта короче и значительно тоньше, чем во­локна древесины бука, березы и осины, что влияет на свойства получае­мой из них целлюлозы и соответственно на качество бумаги.

Линейная плотность волокна целлюлозы эвкалиптовой, березовой и буковой составляет соответственно 4,6; 8 и 12,5 мг/100 м, число, воло­кон в 1 мг целлюлозного волокна соответственно 19 200; 10 200 и 6200. Таким образом, в 1 г целлюлозы из древесины эвкалипта число волокон в 2 и 3 раза больше, чем из древесины березы и бука, что обус­ловливает хорошую способность целлюлозы эвкалипта к формованию. Кроме того, целлюлоза эвкалипта характеризуете» высокой прочностью и светонепроницаемостью.

В табл. 8 приведены показатели физико-механических свойств суль­фатной беленой целлюлозы из древесины эвкалипта и жидкой и высу­шенной сульфатной беленой целлюлозы из древесины осины.

Таблица 8. Показатели технических свойств различных целлюлоз

Показатель	Целлюлоза из древесины эвкалипта	Целлюлоза из древесины осины
Жидкая	высушенная
Разрывная длина, м	6000…8000	6000…7000	5000…6000
Капиллярная впитывав мостъ воды за 5 мин, мм	40…45	20…25	28…30
Воздухопроницаемость, мл/мин	800…900	210…310	380…430

Как видно из таблицы, показатели капиллярной впитываемости и воздухопроницаемости целлюлозы из древесины осины ниже, чем цел­люлозы эвкалипта, что, естественно, сказывается на воздухопроводности, впитываемости и гладкости полученной из них бумаги.

Так, бумага массой 75 г/м², изготовленная из целлюлозы древесины осины и березы со степенью помола 30 °ШР, имеет капиллярную впиты­ваемость воды за 5 мин соответственно 20…30 и 20 мм, а воздухо­проницаемость 200…400 и 370... 430 мл/мин. У аналогичной бумаги, полученной из эвкалиптовой целлюлозы, эти показатели примерно в 2 раза выше, кроме того, она обладает и более высокими прочностью, гладкостью и зольностью. Поэтому для улучшения этих показателей в композицию бумаги из целлюлозы древесины осины и березы вводят в количестве 15…30 % облагороженную целлюлозу из древесины хвойных или лиственных пород с высокими показателями впитывае­мости и пористости. Так, например, облагороженная сульфатная целлю­лоза из древесины лиственных пород обладает капиллярной впитывае-мостью воды за 5 мин 40…45 мм и воздухопроницаемостью 1400...1700 мл/мин, а для облагороженной сульфитной целлюлозы из хвойной древесины эти показатели составляют соответственно 30…36 мм и 900…1300 мл/мин.

Важным критерием качества бумаги и полученных на ее основе после пропитки синтетическими смолами пленок является их укрывистость, которая обусловлена светонепроницаемостью. Применяемые для про­питки бумаги смолы имеют практически тот же коэффициент преломле­ния лучей, что и целлюлоза (1,5…1,65), поэтому получаемые пленки на основе системы целлюлоза — смола оптически однородны и прозрач­ны. Для придания бумагам, используемым при изготовлении синтетичес­ких облицовочных материалов, светонепроницаемости в их состав вводят пигменты и красители с высокими показателями преломления света, что обеспечивает возникновение оптически неоднородной среды и обус­ловливает повышение укрывистости бумаги.

Дата добавления: 2015-07-10