способ защиты отделочной плитки из модифицированной древесины

Формула изобретения

Способ защиты отделочной плитки из модифицированной древесины, включающий ее однократную пропитку путем погружения в пропиточную жидкость и последующую сушку, отличающийся тем, что в качестве пропиточной жидкости используют раствор паркетного лака в уайт-спирите при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Паркетный лак - 68 - 93

Уайт-спирит - 7 - 32

а пропитку проводят в течение не более 15 с.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано для защиты отделочных плиток из модифицированной древесины различных пород, предназначенных для устройства паркетных полов, облицовки стен и потолков.

Известен способ защиты изделий из модифицированной древесины путем капиллярной пропитки защитным составом (пропиточной жидкостью) на сравнительно небольшую глубину без приложения давления или создания вакуума. Это достигается погружением деталей или заготовок древесины в ванну, заполненную защитным составом (см. В.М. Хрулев. Модифицированная древесина и ее применение. Кемерово, 1988 г., стр. 68). Уровень жидкости должен быть выше погруженной детали или изделия, длительность выдержки не менее 1 мин, температура в ванне устанавливается в зависимости от свойств защитного состава (мономера или олигомера) для лучшей впитываемости. В ГОСТе 20022.2-80 "Защита древесины" приведена технологическая характеристика применяемых защитных средств, в частности, от гигроскопического увлажнения в количестве 28 наименований. Большинство защитных средств, за исключением препаратов ФБС, БС-13 и КАТГЩ, вызывают окрашивание древесины в различные цвета, что является недопустимым при использовании модифицированной древесины для облицовки стен и потолков, а также для устройства паркетного пола. Защитные средства ФБС и БС-13 растворимы в воде (до 10 %), по этой причине они не могут быть использованы для защиты отделочной плитки, поскольку при этом возникает коробление изделия. Средство КАТГЩ содержит карбамиднобензогунамиформальдегиднную смолу в количестве 82% и не может быть использовано для защиты отделочной плитки из-за высокого содержания формальдегида (более 30 мг на 100 г абсолютно сухой древесины). По существующим требованиям допустимое содержание формальдегида (ГОСТ 27678) должно быть не более 30 мг на 100 г а.с. древесины (класс эмиссии E2).

Известен способ изготовления торцевой шашки для паркетных полов или настенных панелей из древесины хвойных и мягколиственных пород, включающий сушку древесины, получение заготовок в виде торцевых шашек, придание формы их внешнему контуру и пропитку последних раствором концентрацией 30-50% синтетического каучука олигопилериленового с молекулярной массой 12000-30000 в нефрасе (патент 2096171, МПК B 27 K 3/34, БИ N 32, 1997 г.) Недостатком данного способа является то, что при пропитке торцевой поверхности древесины хвойных и мягколиственных пород раствором каучука в нефрасе наблюдается искажение естественной текстуры древесины, а пленка каучука на поверхности торцевой шашки существенным образом ухудшает ее адгезию при наклеивании на половое или настенное основание.

Известен способ по ГОСТ 20022.9-76 "Защита древесины. Пропитка способом нанесения на поверхность". В качестве прототипа из данного ГОСТа выбран способ защиты древесины путем погружения ее в защитный состав. Способ защиты предусматривает использование древесины влажностью менее 30%, механическая обработка изделий из древесины должна происходить до пропитки, длительность пропитки должна быть не менее 1 мин. Основной характеристикой способа является удержание изделием из древесины защитного состава. Эта величина определяется по разнице массы пропитываемого материала до и после пропитки на единицу площади (1 м²) пропитываемой поверхности. Для поверхностной обработки паркетных полов используют следующие защитные составы (паркетные лаки на основе пентофталевых и глифталевых смол): лак ПФ-283 (ГОСТ 5470-75), лак ПФ-231 (ТУ 301-10-1190-92), лак паркетный (ТУ 301-10-0-350-91) и др. Недостатком данного способа защиты древесины является недостаточное удержание защитного состава при использовании перечисленных паркетных лаков.

Целью настоящего изобретения является увеличение удержания защитного состава (паркетного лака) пропитываемой древесины, снижение влагопоглощения отделочной плитки и повышение ее атмосферостойкости.

Эта цель достигается тем, что в предлагаемом способе защиты отделочной плитки из модифицированной древесины, включающем ее однократную пропитку путем погружения в пропиточную жидкость и последующую сушку, согласно изобретению в качестве защитного средства используют раствор паркетного лака в уайт-спирите при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Паркетный лак - 68 - 93

Уайт-спирит - 7 - 32

а пропитку проводят в течение не более 15 с.

Сущность изобретения поясняется с помощью чертежей:

на фиг. 1 изображена зависимость удержания пропиточной жидкости от концентрации раствора паркетного лака: 1 - для отделочной плитки из сосны, 2 - для отделочной плитки из ольхи;

на фиг. 2 представлена зависимость влагопоглощения отделочной плитки из сосны от концентрации раствора паркетного лака: 1 - продолжительность выдержки t = 12 ч, 2 - t = 24 ч, 3 - t = 48 ч, 4 - t = 60 ч, 5 - t = 72 ч.

На фиг. 3 показана зависимость влагопоглощения отделочной плитки из ольхи от концентрации раствора паркетного лака: 1 - t = 12 ч, 2 - t = 24 ч, 3 - t - 48 ч, 4 - t = 60 ч, 5 - t = 72 ч.

Для обоснования способа защиты отделочной плитки из модифицированной древесины мягколиственных и хвойных пород были проведены эксперименты по изучению удержания защитного состава в зависимости от соотношения (по массе) паркетного лака, например лака ПФ-231, и органического растворителя, например уайт-спирита (ГОСТ 3134-78). В табл. 1 представлен состав использованных защитных средств, концентрация раствора паркетного лака в которых составляла 30, 58, 74, 85, 100%.

Из графика на фиг. 1 следует, что при разбавлении паркетного лака органическим растворителем до 85% удержание защитного средства увеличивается до 93 г/м² для отделочной плитки из сосны и до 154 г/м² для отделочной плитки из ольхи. Дальнейшее уменьшение концентрации раствора паркетного лака обусловливает снижение удержания лака в отделочных плитках из сосны и ольхи. При погружении отделочных плиток в защитный состав происходит его капиллярное всасывание в глубь материала по полостям клеток, т.е. пропитка. Как известно, такая пропитка возможна, когда полости клеток свободны от влаги, т. е. при влажности менее 30%. Глубина пропитки (или удержание пропиточной жидкости) зависит от капиллярного давления в полостях клеток, сопротивления движению пропиточной жидкости в капиллярах и от вязкости пропиточной жидкости. Таким образом, изменяя вязкость пропиточной жидкости удается достичь увеличение удержания защитного состава. Из графиков на фиг. 1 вытекает, что при концентрации раствора паркетного лака от 93% до 68% наблюдается увеличение удержания защитного состава по сравнению с 100% концентрацией лака, т. е. неразбавленным органическим растворителем. Это означает, что влагопоглощение отделочной плитки из модифицированной древесины (на примере хвойной породы сосны и мягколиственной породы ольхи) будет ниже при использовании пропиточного состава, мас.%:

Паркетный лак - 68 - 93

Уайт-спирит - 7 - 32

по сравнению с известным составом, включающим 100% паркетный лак. Для подтверждения этого положения были проведены эксперименты по исследованию влияния концентрации раствора паркетного лака в уайт-спирите на влагопоглощение отделочной плитки из сосны и ольхи. На фиг. 2 и 3 представлены результаты проведенных экспериментов в зависимости от продолжительности выдержки, которая в опытах изменялась от 12 до 72 часов. Опыты по влагопоглощению проводили по стандартной методике (ГОСТ 9621-72). Величину влагопоглощения вычисляли в процентах по разности масс образцов до увлажнения и после. Из графиков на фиг. 2 и 3 следует, что наименьшее влагопоглощение образцов из сосны и ольхи соответствует концентрации раствора паркетного лака в пределах от 68 до 93%. Для обоснования следующего параметра предлагаемого способа необходимо охарактеризовать объект защиты - отделочную плитку из модифицированной древесины. Она представляет собой склеенные друг с другом торцевые срезы древесины хвойных и мягколиственных пород, имеющих шести- или восьмиугольную правильную форму. Подобная форма древесины получается при ее контурном прессовании (сжатии) по любому симметричному профилю (квадрат, шестиугольник, восьмиугольник) с одновременным уплотнением в 1,5-1,7 раза. После сушки модифицированной древесины она приобретает свойства, сравнимые со свойствами твердых пород, используемых для изготовления паркета и др. отделочных материалов. Затем производятся формирование массива (склеивание) и последующая разрезка массивов на требуемую толщину. Для получения отделочной плитки массивы распиливают на 5 или 8 мм, в результате получается изделие квадратной (или иной) формы размером 150х150 мм толщиной 5 или 8 мм. У потребителя эта отделочная плитка наклеивается на соответствующее основание, а затем производится дву- или трехкратное покрытие поверхности пола, стены и др. паркетным лаком.

При наклеивании пропитанной защитным составом отделочной плитки на клей влияют содержащиеся в ней компоненты, которые могут ухудшить или улучшить свойства клеевых соединений. Для оценки влияния предлагаемого защитного состава в зависимости от продолжительности пропитки были проведены исследования по определению прочности клеевого соединения отделочной плитки на отрыв ее от основания. Опыты проводили по известной методике (ГОСТ 862.3-86, п. 4.9-4.13). Результаты опытов представлены в табл. 2 для отделочной плитки из сосны и в таблице 3 для отделочной плитки из ольхи.

Из анализа данных табл. 2 и 3 следует, что прочность клеевого соединения на отрыв уменьшается с увеличением продолжительности пропитки. Самые низкие значения этого показателя соответствуют продолжительности пропитки по способу-прототипу 60 с. В соответствии с ТУ 5361-002-33185730-98 "Щиты паркетные", в которых используется отделочная плитка, предел прочности на ее отрыв от основания должен быть не менее 0,3 МПа. Данные табл. 2 и 3 свидетельствуют, что при продолжительности пропитки по способу-прототипу предел прочности клеевого соединения на отрыв отделочной плитки не соответствует требованиям упомянутых ТУ, и, следовательно, эта продолжительность не может быть рекомендована для предлагаемого процесса.

Ниже приведены примеры осуществления предлагаемого способа.

Пример 1. Отделочную плитку размером 150х150х5 мм влажностью 5,3%, изготовленную из модифицированной древесины сосны, однократно погружали на 15 сек в пропиточную жидкость, состоящую из 85% паркетного лака ПФ-231 и 15% уайт-спирита. После извлечения отделочную плитку выдерживали в течение 5 мин для стекания излишков жидкости, после чего подвергали сушке при температуре 18-20^oC в течение 36 ч. В соответствии с графиком на фиг. 1 (кривая 1) удержание пропиточной жидкости в данном случае составляет 93 г/м², тогда как при пропитке отделочной плитки 100% лаком удержание - 79 г/м², соответственно влагопоглощение плитки, обработанной 85% раствором паркетного лака, ниже, чем при пропитке 100% лаком (фиг. 2).

Пример 2. Отделочную плитку, изготовленную из модифицированной древесины ольхи, размером 150х150х5 мм влажностью 6,5% однократно погружали на 15 сек в раствор паркетного лака концентрацией 74%. Затем извлекали ее для стекания излишков в течение 5 мин и далее производили сушку по режиму, указанному в примере 1. Из графика на фиг. 1 (кривая 2) удержание пропиточной жидкости составляет 149 г/м², а при пропитке 100% лаком - 141 г/м². Влагопоглощение плитки, обработанной 74% раствором паркетного лака, ниже, чем при пропитке 100% лаком (фиг. 3). Таким образом, предлагаемый способ защиты отделочной плитки из модифицированной древесины позволяет снизить влагопоглощение и повысить атмосферостойкость изделия.