Защитно-декоративные покрытия

Современное стилистическое и цветовое разнообразие мебели достигается благодаря использованию защитно-декоративных покрытий.

Шпон (нем. span стружка, щепка) – тонкий листовой материал, полученный из цельной древесины путём строгания, лущения или пиления.

По способу изготовления он делится, соответственно, на строганный, лущёный и пиленый шпон. Предпочтение отдается первому. Толщина шпона обычно колеблется в диапазоне 0,2…1,0 мм (строганный) и 0,6…2,4 мм (лущёный).

Рисунок 1. Способы получения шпона.

а) – строганием;
б) – способы разделки кряжа для получения шпона тангенциального (I), радиального (II) и полурадиального (III);
в) – лущением.
1 – заготовка,
2 – нож,
3 – шпон,
4 – отстуг,
5 – кулачок,
6 – чурак.

В зависимости от текстуры древесины шпон подразделяют на виды, приведенные в таблице ниже.

Виды и характеристики шпона

Вид шпона	Обозначение	Характеристики вида шпона
		по годичным слоям	по сердцевинным лучам
Радиальный	Р	Годичные слои имеют вид прямых параллельных линий, расположенных по всей поверхности листа	Сердцевинные лучи имеют вид полос, расположенных на 3/4 площади листа
Полурадиальный	ПР	Годичные слои имеют вид прямых параллельных линий, расположенных не менее чем на 3/4 площади листа	Сердцевинные лучи имеют вид наклонных или продольных полос, расположенных не менее чем на 1/2 площади листа
Тангенциальный	Т	Годичные слои имеют вид конуса нарастания, углов или кривых линий	Сердцевинные лучи имеют вид продольных или наклонных штрихов или линий
Тангенциально-торцовый	ТТ	Годичные слои имеют вид замкнутых кривых линий	Сердцевинные лучи имеют вид кривых линий или штрихов

Лущёный шпон – тонкий слой древесины заданной толщины в виде ленты, полученной при лущении чурака на лущильных станках. При этом цилиндрический отрезок древесины (чурак) совершает вращательное движение, а инструмент (нож) – поступательное движение в направлении оси вращения материала. Применяется для облицовывания поверхностей изделий из древесины и изготовления слоистой клеёной древесины.

Реконструированный шпон производят из лущёного шпона мягких пород древесины, прокрашенных по отдельности и сложенных в блоки, затем из которых получают шпон разнообразных цветов, рисунков и размеров.

Данная технология называется fine-line. Реконструированный шпон предлагается в широкой цветовой гамме, как с сохранением традиционной структуры древесины, так и в художественных различных вариантах.

При изготовлении шпона по этой технологии в качестве основного сырья используется древесина тропических быстрорастущих видов деревьев из зон контролируемого лесовосстановления.

К недостаткам такого шпона по сравнению с натуральным можно отнести относительную мягкость («рыхлость») материала. К положительным свойствам «стандартные» размеры листа, что облегчает фанерование поверхностей и стабильные рисунки.

Основные способы облицовки плитных материалов:

• фанерование – облицовка натуральным шпоном;

• облицовка бумажно-смоляными плёнками;

• облицовка декоративными бумажно-слоистыми пластиками;

• облицовка полимерными плёнками.

В широком понимании, облицовывание представляет собой один из вариантов отделки поверхности. Но обычно под облицовыванием понимают наклеивание на основу каких-либо облицовочных материалов.

В мебельной промышленности материал-основа (подложка) – это ДСП, МДФ, фанера клеёная, клееный (столярный) щит из массива и т. д.

В качестве облицовки могут использоваться самые различные материалы: натуральный шпон (строганый, лущёный), синтетический шпон, пластики бумажно-слоистые высокого и среднего давления, плёнки на основе бумаг, в том числе и с финиш-эффектом, многочисленные синтетические и иные материалы.

Облицовка натуральным шпоном относится к самым старым способам отделки поверхности древесно-плитных материалов. Плитные материалы, облицованные шпоном, обязательно затем покрываются защитным лаковым покрытием, качество которого так же во многом определяет потребительские характеристики получаемого покрытия.

Фанерование – облицовка натуральным шпоном осуществляется посредством его приклеивания на плиту-основу в специальных прессах. Для облицовки натуральным шпоном допустимо использовать плиту-основу с невысоким качеством поверхности.

Облицовка бумажно-смоляными плёнками древесно-плитных материалов осуществляется посредством ламинирования и кэширования.

При этом под бумажно-смоляной плёнкой понимают декоративную бумагу, пропитанную специальной полимерной смолой с дальнейшей сушкой, во время которой происходит частичное или полное отверждение последней.

В настоящее время составы для получения бумажно-смоляных плёнок изготавливают на основе меламинокарбамидоформальдегидных смол и пропиточных составов.

Ламинирование – физико-химический процесс облицовки плитных материалов бумажно-смоляными плёнками под действием температуры (140–210°С) и давления (25–28 МПа). При этом декоративно-защитный слой на плите образуется за счёт растекания смолы по поверхности плиты с последующим доотверждением и образованием прочного единого покрытия (плита-смола-бумага).

Кэширование – физический процесс облицовки плитных материалов полностью отвердевшими бумажно-смоляными плёнками (с отделкой или без отделки лаками) с предварительным нанесением на плиту-основу клеевого состава при температуре 20–150°С и давлении 5–7 МПа.

Принципиальное различие этих двух методов облицовки заключается в том, что при кэшировании готовое декоративное покрытие приклеивается на основу, а при ламинировании оно создаётся во время прессования за счёт химических процессов и неотделимо от плиты-основы.

Часто эти плёнки обобщают одним названием – плёнка с финиш-эффектом. Закрепление плёнки на плите происходит при помощи клея, наносимого на плиту или на плёнку в технологическом процессе облицовки.

Облицовка декоративными бумажно-слоистыми пластиками.

Слоистые пластики – это полимерные материалы, содержащие параллельно расположенные слои наполнителя. В качестве наполнителя могут выступать ткань, шпон, бумага и прочие материалы.

Декоративные бумажно-слоистые пластики (ДБСП) создаются на основе бумажного наполнителя, который помимо армирующих функций придаёт конечному продукту пластичность, механическую прочность, декоративные свойства. Бумага, входящая в состав ДБСП делится на:

• декоративную (60–120 г/м²), определяет декор и кроющую способность ДБСП,

• оверлей (16–45 г/м²), защищает печатный рисунок от внешних воздействий,

• андерлей (60–100 г/м²), дополнение к декоративной бумаге для обеспечения дополнительной укрывистости) и

• крафт-бумагу (80–200 г/м²), для придания свойств негорючести, а также для обеспечения необходимой толщины).

В качестве связующих веществ для ДБСП используются различные полимерные смолы: меламиноформальдегидные, карбамидо(амидо-)формальдегидные, фенол-формальдегидные, а также их композиции. Помимо смол применяются полиэфирные связующие.

По способу получения ДБСП делятся на ламинат высокого давления (HPL) и ламинат среднего давления (CPL).

Облицовка полимерными плёнками.

Облицовка древесно-плитных материалов полимерными плёнками аналогична облицовке декоративными пластиками, за исключением того, что для получения декоративного покрытия используется термопластичная полимерная плёнка, которая прессуется на заготовку с заранее нанесенным клеевым покрытием. При этом используются главным образом пленки на основе поливинилхлорида (ПВХ), реже – на основе полистирола, акриловых полимеров и др.

Для облицовки плит полимерными плёнками используются те же технологические линии, которые используются для облицовки синтетическим шпоном или бумажными пластиками. Облицовка осуществляется, как горячим, так и холодным способом, в валиковых и гидравлических прессах.

Преимуществом в использовании полимерных плёнок является возможность облицовки профильных изделий. Ограничением для их использования является низкая теплостойкость и невысокие физико-механические характеристики получаемого покрытия.

---

В российской практике исторически сложились названия ряда материалов и процессов, которые отличаются от используемых европейскими деревообработчиками. Хотя внешне и те и другие порой почти неотличимы. Неправильное использование этих терминов часто приводит к путанице и взаимному непониманию, особенно в среде наших практиков, многие из которых просто не имеют специального образования и вынуждены воспринимать термины только «на слух».

Так «ламинатом» многими из них подразумевается любая облицованная плита. Тогда как в действительности, термином «ламинирование» обозначается процесс облицовывания пластей плит или деталей из них плёнками на основе бумаг, пропитанных меламиновыми смолами с неполной поликонденсацией. В процессе облицовывания под воздействием давления (до 30 кг/см²) и температуры до 250°С полностью высушенная, но не полностью полимеризованная смола выдавливается из плёнки. После окончательной полимеризации содержащейся в плёнке пропиточной меламиновой смолы создаётся термореактивный полимер, имеющий повышенную устойчивость к воздействию химических веществ и повышенные физико-механические свойства. По действующим техническим условиям такие плиты имеют название «облицованные плёнками на основе бумаг, пропитанных термореактивными смолами с низкой степенью отверждения», а в просторечии называются ламинированными или просто «ламинатом».

В немецкой терминологии «ламинат» – это то, что у нас называется декоративным бумажно-слоистым пластиком (ДБСП). Отсюда и сокращённые зарубежные названия HPL и CPL, например, HPL (High Pressure Laminat) – пластик высокого давления, изготавливаемый в плоских прессах, a CPL (Continuous Pressure Laminat) – пластик непрерывного способа производства, изготавливаемый в прессах, при меньших давлениях, а потому обладающий более низкими физико-механическими показателями. По технологии пластика CPL изготавливаются и полосовые кромкооблицовочные материалы, в которых для наружного слоя используются плёнки на основе текстурных бумаг, для среднего слоя – фибра или бумаги типа пергамента, обеспечивающие гибкость кромочного пластика, а для внутреннего слоя применяются фоновые бумаги, также пропитанные меламиновой смолой. После склеивания за счёт полимеризации смолы такие кромочные материалы становятся подобными пластику. Однослойные материалы для облицовывания пластей и кромок деталей мебели производятся путём пропитки полотен текстурных бумаг в установках непрерывного действия. Пропиточная смола, обычно карбамидная, полностью высушивается и полностью полимеризуется. Полученные плёнки в русской терминологии имеют общее название «синтетический шпон» или «синтшпон». В процессе производства таких плёнок на их поверхности может выполняться механическое тиснение, имитирующее структуру пор древесины. Другой способ имитации пор – нанесение антиадгезива ещё в процессе печати текстуры на фоновой бумаге. При пропитке бумажного полотна смола в местах его нанесения вымывается, что позволяет после неё получить углубления, точно соответствующие форме и расположению пор в имитируемой древесине. В процессе изготовления плёнки могут покрываться лаком (до 60 г/м²), что даёт возможность использовать облицованные ими детали для внутренних поверхностей мебели без дополнительной отделки. Именно эти материалы получили в немецкой терминологии наименование «Finischfolie», переведённое у нас как «плёнка с финиш-эффектом». Но применять его к плёнкам без нанесенного на поверхность лака, продавая их под видом «финиш-плёнок» это не правильно.

На основе бумажных плёнок, путём их продольного раскроя на полосы, изготавливается материал для облицовывания кромок, имеющий по науке довольно длинное название: «полосовой (рулонный) материал однослойный для облицовывания кромок, на основе бумаг, пропитанных смолами». Его отличие от плёнок, применяемых для облицовывания пластей – более высокий вес бумаг до их пропитки смолами (от 130 г/м²). В просторечии этот материал могут называть «кромочным пластиком», несмотря на то, что к пластику он, собственно, не имеет никакого отношения.

Пластик в русской терминологии – та же пластмасса. Поэтому, строго говоря, ДБСП назван неверно, поскольку пластмасса (пластическая масса) – смесь полимера и наполнителя, а в данном случае говорить о «смеси» нельзя. Наименование «пластик» у нас применяют и для обозначения синтетических плёнок на основе различных полимеров: поливинилхлорида (ПВХ / PVC), акрилбутадиенстирола (АБС / ABS), полипропилена (ПП / РР) и т. д. На основе этих пластмасс изготавливаются плёнки для облицовывания пластей мебельных деталей и полосовые материалы для облицовывания кромок.

Вне зависимости от применяемой технологии, под облицовыванием понимается укрытие поверхности какого-либо материала (подложки) другим, улучшающим его внешний вид, физико-механические, потребительские и т. п. свойства. Для соблюдения правильной терминологии важно, что под облицовыванием понимается именно сам процесс, а под облицовкой – тот материал, которым облицована данная поверхность.

«Ламинирование» производится только в обогреваемых короткотактных прессах, где приклеивание облицовочного материала к подложке осуществляется за счёт содержащейся в плёнке пропиточной смолы с низкой степенью отверждения. Впрочем, существуют и установки проходного типа на базе ленточных прессов. В любом случае, в этом процессе полностью отсутствует нанесение клея.

Тиснение, имитация структуры древесины или других материалов на поверхности бумаги достигается с помощью специальных пресс-прокладок, которые через специальный теплопроводный демпферный материал крепятся к плитам пресса. Поэтому достичь точного соответствия расположения текстуры, напечатанной на поверхности бумаги, и структуры тиснёных пор – невозможно. После облицовывания готовая поверхность представляет собой термореактивный полимер, подобный поверхности ДБСП, то есть, необратима, и имеет более высокую стойкость к механическим и химическим воздействиям, чем все виды других облицовочных плёнок.

Определяющим признаком этого процесса является нанесение на облицовываемую поверхность с нанесённым на нее клеем рулонных облицовочных материалов в виде непрерывного полотна. Для облицовывания используются плёнки на основе бумаг, в пропиточные смолы которых добавлены пластификаторы (акриловые эмульсии), обеспечивающие возможность после изготовления смотать их в рулон. Кэширование может производиться плёнками, на лицевую поверхность которых заранее нанесён лак, если он выдерживает температуру отверждения клея при данном виде технологии кэширования. В зависимости от теплового воздействия на клеевое покрытие, кэширование может быть холодное, тёплое и горячее – термокэширование, с использованием вальцовых или плоских прессов.

Полученная после облицовывания этим методом поверхность не имеет никаких специфических отличий от поверхности деталей, облицованных в обычных плоских прессах. Поэтому довольно часто встречающееся в рекламе и в журнальных статьях наименование «кэшированная плита» означает не более чем плиту, облицованную бумажными или пластмассовыми плёнками. При этом сам способ облицовывания, если он обеспечивает необходимое качество, для потребителя должен быть безразличен, тем более что проверить, действительно ли применялся способ кэширования, глядя только на готовую к использованию плиту, уже невозможно.

Этот способ облицовывания пластей полноформатных плит и деталей в одно- и многопролётных прессах, обогреваемых и холодных, является традиционным. Прессы могут иметь различные конструктивные особенности, но суть технологии сводится к тому, что на очищенные от пыли пласти заготовок наносится клей, после чего производится сборка прессуемого пакета. Если в качестве облицовки используются листовые материалы (натуральный или синтетический шпон, плёнки и т.д.), то пакет собирается, как правило, вручную. При использовании рулонных материалов перед обогреваемым прессом устанавливается устройство для накатывания полотна облицовки на подложку. В этом случае процесс уже называется кэшированием («Quickstep»). Собранный пакет передается в пресс, где под давлением происходит отверждение клея.

Параметры процесса при облицовывании в горячих прессах существенно ниже, чем при ламинировании: температура плит пресса около 100°С, давление 3–7 кг/см², время выдержки, в зависимости от толщины и начальной температуры используемых материалов, может составлять от 60 до 180 сек. Необходимость разработки таких прессов была связана с началом использования быстроотверждающихся клеёв, схватывание которых в обычном прессе могло произойти еще до окончательного сжатия прессуемого пакета.