Производство декоративных бумажных слоистых пластиков

Применение. Декоративные слоистые пластики, как правило, наклеиваются на поверхность-основу из древесных  материалов. Благодаря своим хорошим механическим свойствам они применяются при изготовлении мебели, оборудования для лабораторий, кухонь, столовых, во внутренней отделке для межкомнатных дверей, разделительных стен, настенной и потолочной облицовки в больницах, лабораториях, больших кухнях, столовых, ресторанах и т.д.

• Хранение и транспортировка

Декоративные бумажно-слоистые пластики высокого давления следует  защищать от влаги и по возможности  хранить в закрытых помещениях. Плиты  могут лежать на полках или стоять под наклоном около 80°. Имеет смысл прислонять друг к другу именно две декоративные стороны. Самую верхнюю плиту следует накрыть тяжелой древесностружечной плитой для того, чтобы тонкие пластины слоистого пластика не покоробилась.

При транспортировке  необходимо обязательно следить за тем, чтобы декоративные поверхности плит не скользили одна по другой, так как иначе поверхности поцарапаются. Кроме этого, необходимо избегать сильного прогиба плит при транспортировке.

• Обработка

Декоративные бумажно-слоистые пластики отличаются высокой сопротивляемостью и твердостью. Эти свойства должны учитываться при обработке.

Для обработки должны применяться соответствующие обрабатываемому  материалу инструменты с режущими кромками из твердого сплава (НМ).

Поверхность - основа. Тонкие слоистые пластики должны наклеиваться на поверхность-основу. Поверхность-основу во время приклеивания необходимо хорошо зафиксировать, она должна быть плоской, а ее влажность не должна превышать 8-10%.  
Лучше всего подходят древесностружечные плиты с тонким наружным слоем, реечные или фанерные клееные плиты, а также твердые древесноволокнистые плиты. Абсолютно не подходят плиты из массивной древесины. Такие плиты становятся волнистыми и кривыми. Только узкие поверхности из массивной древесины с узким расположением годовых колец можно оклеивать слоистым пластиком без появления дефектов.

Выбор и раскрой. Слоистые пластики, несмотря на пропитывание бумаги смолой, обладают еще гигроскопичными  свойствами, то есть они расширяются  при воздействии влажности и усыхают при сухом воздухе. Поэтому для слоистых пластиков необходимо установить величину теплового расширения и усушки при последующем затвердевании искусственной смолы. Так как для получения бумажных лент волокна древесины насыпаются автоматически, то волокна преимущественно располагаются в одном направлении, то есть плита расширяется или сжимается по длине до 0,15% и по ширине до 0,3%. Эти величины необходимо учитывать при раскрое и наклеивании слоистого пластика. В принципе свободные плиты должны быть оклеены только с обеих сторон. При двухстороннем оклеивании необходимо следить за тем, чтобы направление изделия из слоистого пластика с обеих сторон плиты было одинаковым. Направление изделия можно определить по следам шлифования на обратной стороне плиты. Особенно для не закрепленных изделий, например дверей, наклеиваемые с двух сторон плиты должны иметь одинаковую толщину и качество. Даже плиты из различных партий поставки могут вызвать коробление изделия, если речь идет о только что произведенной и имевшей меньший срок хранения плите. По этой причине поверхность-основа и наклеиваемый слоистый пластик должны быть перед обработкой кондиционированы. При этом их температура и влажность должны стать равными тому значению, которое они будут иметь после обработки (климат потребления). Это достигается многодневным хранением при температуре около 20°С и относительной влажности воздуха от 50 до 60%.

Слоистые пластики можно  распиливать на дисковых пилах. Распиливание вручную возможно только в небольших  количествах или непосредственно при сборке. Для того чтобы избежать обламывания кантов плиты, распил необходимо производить со стороны декоративного слоя плиты. Машинное распиливание можно производить электрической дисковой пилой, на кромкофуговальном станке или на круглопильном станке, оборудованном пильным диском с твердо-металлическими режущими кромками. Для уменьшения и предотвращения вибрации плит и получения чистого разреза пильный диск должен иметь высокий выступ. Плиты бумажно-слоистого пластика высокого давления при распиливании необходимо прижимать к столу станка накладными брусками или прижимными роликами.

Приклеивание. Для наклеивания  слоистых пластиков подходят дисперсионные  клеи типа ПВА, конденсационные клеи типа клеев на основе мочевиноформальдегидной  смолы, мочевиноформальдегидной и меламиновой смол, фенолформальдегидной смолы, а также контактные клеи.

Склеивание клеем ПВА  дает хорошее, длительно жестко-эластичное соединение. Равномерное нанесение  клея посредством зубчатого шпателя  или валика является обязательным условием для получения хорошего соединения и гладкой поверхности. Так как слоистые пластики не пропускают воду, то содержащаяся в клее влага должна быть полностью впитана поверхностью-основой, из которой она позже испарится. Чем меньше воды содержит клей, чем выше впитывающая способность поверхности и выше температура прессования, тем меньше время схватывания.

Конденсационные клеи при  высыхании становятся хрупкими. Поэтому  они не должны применяться, если при  эксплуатации поверхность будет  нагружена.

Плиты с только что  нанесенным покрытием необходимо еще  минимум 10 часов хранить уложенными непосредственно друг на друга в  закрытый штабель, чтобы влажность  могла равномерно распределиться в  поверхностях-основах. Этот процесс  называют кондиционированием. Для того чтобы при прессовании поверхность из искусственного материала не повреждалась, применяемые цулаги должны быть безупречно чистыми. Рекомендуется прокладывать бумагу между слоистым пластиком цулагами или нагревательными поверхностями пресса.

Контактные клеи имеют преимущество в том, что они не несут никакой влажности для оклеиваемой поверхности. Они содержат растворитель, который легко испаряется. Клей равномерно наносят на обе соединяемые предварительно тщательно очищенные поверхности. Распределение клея лучше всего производить специальным зубчатым шпателем и таким образом, чтобы, например, на поверхность-основу клей был нанесен вдоль, а на слой пластика - поперек. После нанесения клея выдержка склеиваемых поверхностей очень важна. Только спустя 10-20 минут, когда клей при пальцевой пробе больше не образует нитей, можно соединять поверхности друг с другом. При этом пластиковая плита должна быть наложена точно, так как клей сразу же затвердевает, и плиту больше нельзя сдвинуть.

При оклеивании больших поверхностей можно облегчить работу, если положить на выдерживаемые поверхности нагельные прутки. С их помощью оклеиваемые поверхности можно точно надвинуть друг на друга. Когда поверхности принимают правильное положение, их прочно прижимают с двух противоположных сторон и после этого удаляют лежащие под пластиком прутки.  
При склеивании контактными клеями лучшая прочность достигается коротким, но сильным прессованием в фанеровочном прессе. Простого наложения пластика на поверхность недостаточно. Правильно выполненное клеевое соединение контактным клеем является водостойким и долгое время эластичным. Теплостойкость для обычного контактного клея составляет только 70°С. Если изделие будет подвергаться более высоким температурам, то необходимо применять клей с отвердителем. Таким способом теплостойкость можно повысить до 130°С. Обработка кантов. После промежуточного хранения покрытые пластиком поверхности обрабатывают дальше. При форматном резании существует две возможности: изделия, которые не надо сильно отрезать, могут быть разрезаны по формату подходящим дисковым пильным станком, оборудованным пилой для предварительного надреза. Но можно также перед нанесением покрытия распилить по размеру и поверхность-основу и при необходимости предусмотреть накладки на канты. Затем нужно будет удалить только выступающие части пластиковой плиты. Для этого используют ручные высокооборотные электрические фрезеры с верхним расположением инструмента с твердометаллическими фрезами и упорным кольцом на шарикоподшипнике, с помощью которых прямые и изогнутые канты можно фрезеровать заподлицо. При использовании соответствующих кромочных фрез края пластиковой плиты одновременно надламываются посредством маленькой фаски.  
Обычно покрытые слоистым пластиком поверхности получают кант из полосы слоистого или обычного пластика, ПВХ-профиля, металлического профиля или из цельной древесины.

Обработка кантов слоистыми  пластиками с последующим формованием. Благодаря использованию слоистых пластиков последующего формования можно формовать вогнутые, изогнутые вовнутрь и выгнутые, то есть с выгнутым наружу радиусом, поверхности с радиусом изгиба до 10 мм. Это помогает избежать острых кромок, а покрытие переходит без стыка с поверхности на кант. Различают два способа. В первом плита слоистого пластика предварительно сгибается и наклеивается на поверхность-основу, во втором способе сначала покрывают поверхность и в заключение формируют закругление (последующее формование). Однако в каждом способе необходимо предварительно нагреть места сгибания. Это можно сделать с помощью инфракрасного излучателя, нагретой трубки или нагревательной шины. В теплом состоянии при использовании соответствующего приспособления плита сгибается до желаемого радиуса и в заключение охлаждается воздухом или водой. Такие закругления особенно хорошо подходят для обработки столешниц в кухнях, для облицовочных элементов и подоконников.

Разрезание и сверление. Плиты слоистых пластиков реагируют  на колебания температуры и влажности. Для предотвращения образования  трещин напряжения в пазах и выемках необходимо избегать острых углов. Углы должны иметь минимальный радиус 10 мм. Поэтому выемки лучше всего выполнять на фрезере с верхним расположением инструмента.

Отверстия можно просверливать  спиральным сверлом с маленьким  углом при вершине. Для того чтобы плита слоистого пластика не откалывалась, с нижней стороны при сверлении необходимо прочно прижимать изделие к плоской деревянной подкладке. Также нужно следить за тем, чтобы просверленные отверстия под винты были немного больше диаметра стержня винта. Неправильно просверленные отверстия или слишком прочно сидящие винты могут привести к образованию трещин.

• Свойства декоративных бумажно-слоистых пластиков

ДБСП представляют собой группу современных легких, прочных, жестких и долговечных материалов облицовочного и конструкционного назначения. Они устойчивы к действию влаги и воды, горячих жидкостей и моющих средств, химических и пищевых продуктов, ультрафиолетового излучения, микроорганизмов, грибков и насекомых.

Формат пластика ограничиваются шириной производимых в промышленности бумаг и размерами используемых прессов. Современные многоэтажные прессы Abet Laminati способны изготавливать пластики размером до 3,05 х 4,2 м.

Некоторые физические свойства пластика:

• плотность 1350 - 1450 кг/м3;
• прочность при растяжении более 60 MПa;
• прочность при изгибе более 80 МПа;
• модуль жесткости более 9000 МПа.

Пластики HPL безвредны и гигиеничны и могут использоваться в контакте с пищевыми продуктами.

ДБСП принципиально являются трудновоспламеняемым и плохогорючим материалом; кроме того, производятся их специальные марки с повышенной пожарной устойчивостью.

Конструкционные бумажные пластики хорошо обрабатываются современным  дереворежущим инструментом и превосходно  удерживают крепеж (винты, саморезы).

Международный стандарт EN 438 устанавливает следующие контролируемые показатели для этих пластиков:

• стойкость к кипячению в воде;
• постоянство размеров при высоких температурах;
• стойкость к удару шариком небольшого диаметра;
• стойкость к удару шариком большого диаметра (для конструкционного пластика);
• стойкость к появлению трещин (для тонких пластиков);
• формуемость (для постформуемых пластиков);
• сопротивление царапанью;
• стойкость к загрязнению;
• стойкость к прижиганию сигаретой;
• стойкость к действию водяного пара;
• огнестойкость;
• влагостойкость (пластики с двумя декоративными поверхностями).

         Применение декоративных бумажных слоистых пластиков

           ДБСП являются широкораспространенными и популярными облицовочными и  конструкционными материалами.  
 
Они широко применяются в производстве бытовой, офисной и специальной мебели, торгового и лабораторного оборудования, пультов и кабин управления для облицовывания рабочих поверхностей (столешниц) и др. элементов этих изделий, испытывающих дительные и достаточно жесткие эксплуатационные нагрузки.  
ДБСП используются для облицовывания дверных полотен, внутренних и наружных стен жилых и общественных зданий и сооружений (учебные заведения, гостиницы, медучереждения, рестораны, вокзалы и аэропорты и т.д. и т.п.).  Они применяются для облицовывания лифтов, вагонов железной дороги, метрои и трамваев,  судов, самолетов и автомобилей, автобусов и троллейбусов. ДБСП могут использоваться  для устройства рекламных щитов, ограждений, полов и тротуаров, декоративных и несущих элементов строительных конструкций, для изготовления школьных досок, деталей приборов и машин и т.д. и т.п.  Например, в последние годы  становится популярным использование панелей из пластика для устройства вентилируемых фасадов новых и реконструируемых зданий.

•  
  Известные  производители декоративных бумажнослоистых пластиков

• Производство ДБСП  осуществляется примерно с середины 30-х годов XX века ( Formica Insulating Company). Сейчас они производятся десятками компаний и во многих странах мира, многие из которых экспортируют свою продукцию в Россию. Лидирующие позиции в этом бизнесе занимают компании  ARPA Industriale, ABET Laminati, Decamel, Formica, ETZ Lavud, Polyrey, Pionite, Isovolta , Sumitoto Bakelite, Wilsonart и др. Ряд производителей пластиков объединены  в Международный комитет по декоративным  пластикам  - International Committee of the Decorative Laminates Industry. Американские производители пластиков входят также в Composites Panel Association, немецкие -  в Fachgruppe Dekorative Schichtstoffplatten. 
   
  В СССР производство ДБСП было освоено сначала на Ленинградском заводе слоистых пластиков (1956г.), затем на Мытищинском комбинате Стройпластмасс и нескольких др. предприятиях. В постперестроечный период отечественное производство пластика существенно сократилось, т.к. российский рынок был придавлен импортом. Сейчас в России декоративные пластики производят   Завод слоистых пластиков (Санкт Петербург),   ТД Слотекс (Санкт Петербург), Фоссарт (Мытищи, Московская обл.) и Аркобалено (Самара). При этом , есть основания полагать, что отечественное производство бумажных пластиков будет восстанавливаться и развиваться . Например, с участием автора реализуется проект (2010 г.) создания производства пластиков  на базе итальянского и недорогого китайского оборудования.