Исторический обзор развития производства строительных материалов

Прессование древесностружечных плит осуществляется прессами периодического, непрерывного и экструзионного действия. В первых двух случаях прессование  происходит перпендикулярно плоскости  плиты, а в третьем — параллельно (в торец). По числу слоев плиты изготовляют одно-, трех- и многослойные. Технологический процесс изготовления древесностружечных плит состоит из следующих, стадий: подготовка и измельчение сырья; сушка и сортировка стружки; приготовление связующего вещества; смешивание стружки с вяжущим; формирования плиты с ее подпрессовкой; горячее прессование; выдержка плит; их обработка (обрезка, шлифовка, облицовка); приемка; складирование и хранение в закрытых складах.

Технологический процесс, осуществляемый способом непрерывного действия, отличается тем, что вместо подпрессовочного пресса и горячего пресса периодического действия применяют установку непрерывного действия.

Выработка экструзионных  древесностружечных плит осуществляется с помощью поршневого пресса, который  за каждый ход поршня припрессовывает с торца плиты в нагретом направляющем канале прямолинейного сечения порцию стружки. Таким образом плита получается как бы составленная из ряда последовательно связанных торцовых слоев, причем их ширина соответствует ширине канала, а толщина — расстоянию между плоскостями (щеками) канала. В строительстве древесностружечные плиты используются как тепло-и звукоизоляционный конструкционный материал для облицовки стен, перегородок, изготовления дверных полотен, встроенной мебели и др.

Древесноволокнистые плиты  представляют собой листовой материал, изготовленный в процессе горячего прессования или сушки массы  из древесного волокна, сформированный в виде ковра. Формование ковра может  осуществляться как мокрым, так и  сухим способами. Мокрым способом изготовляют плиты мягкие, ПТ-100, твердые, сверхтвердые, требования к которым определены ГОСТ 4598—86*. Сухим способом изготовляют плиты твердые и сверхтвердые, требования к которым определены ТУ 13-444—79. Основные показатели плит определены в указанных нормативных документах.

Технологический процесс  производства древесноволокнистых  плит состоит из приготовления щепы, волокнистой массы, эмульсий и проклеек, формирования плит, гидротермической обработки (сушки и охлаждения), отделки, приемки и отправки на склад.

Щепу получают путем измельчения  отходов на рубительных машинах  и последующей сортировки. Волокнистую  массу приготовляют из щепы механическим, химико-механическим или термомеханическим  способами. При механическом способе  щепа подвергается размолу на дефибраторах и вторично на рафинерах. При химико-механическом способе щепу варят в растворе едкого натра, после чего промывают и размалывают дважды на мельницах (предпочтителен для смолистой древесины). Термомеханический способ приготовления волокнистой массы заключается в обработке в герметизированном автоклаве влажным паром под давлением, после чего клапан автоклава открывается, а щепа вследствие резкого понижения давления разрывается и распадается на волокна, которые выбрасываются в размельченном состоянии в сепаратор. Затем масса остывает до определенной температуры и в случае необходимости подвергается дополнительному размолу.

Для придания плитам водостойкости, механической прочности и огнестойкости  в сырьевую смесь вводят эмульсию. В разведенном состоянии ее подают для смешивания с волокнистой массой. Разбавленная водой и эмульсией волокнистая масса передается на сеточную машину, где происходит обезвоживание и формование плиты. Обезвоженная волокнистая масса-плита обрезается и поступает в сушильный пресс, где прессуется при температуре около 150 °С и давлении примерно 2,5 МПа. После прессования плиты поступают в камеры закаливания, а затем охлаждения и увлажнения. Охлажденные плиты обрезают по формату и упаковывают.

Прессование изоляционных плит осуществляется при более низком давлении, сушку и охлаждение производят в роликовых непрерывных сушилках.

В настоящее время древесноволокнистые  плиты изготовляют полусухим  и сухим способами. Они отличаются от вышеописанного мокрого способа  тем, что ковер формируется не смешиванием древесного волокна с водой, а с помощью воздуха (пневмотранспортом), вследствие чего он имеет меньшее содержание влаги. При этом способе изготовления плит количество влаги в волокнах составляет 20...40 % их массы, а для сухого способа — 10... 15 %. Однако при изготовлении плит этими способами требуется дополнительный расход связующих смол. Основное применение древесноволокнистые плиты находят в жилищном и промышленном строительстве, в мебельном и тарном производстве.

Фанера — тонкий листовой материал, который получают склеиванием  древесного шпона в три и более  слоев во взаимно перпендикулярном направлении волокон. Шпон получают на специальных станках путем  срезки слоя древесины в виде широкой  ленты с вращающегося, предварительно распаренного кряжа березы, дуба, ольхи, сосны и других пород В зависимости от вида применяемого клея получают фанеры: водостойкую (ФСФ), склеенную фенолформальдегидными клеями; средней водостойкости (ФК), склеенную карбамидными клеями; ограниченной водостойкости (ФБА), склеенную альбуминоказеиновыми или белковыми клеями.

Общие технические  свойства пластмасс.

Пластическими массами или пластмассами называются получаемые на основе высокомолекулярных органических соединений материалы, которые способны принимать в определенных условиях (повышенная температура, давление) любую заданную форму и сохранять ее в дальнейшем. Механические и физические свойства пластмасс можно изменять в широких пределах смешиванием полимеров, добавлением пластификаторов и наполнителей, подбором условий формования и конструкции формуемых изделий. 
 Наполнители. Наилучшие результаты получены рациональным подбором наполнителей. Термореактивные смолы по своей природе хрупки и, за исключением фенольных, редко используются без волокнистых наполнителей. Чаще всего применяются древесные опилки, хлопковые очесы, целлюлозные волокна и ткани, асбест и стекловолокно. Последнее позволяет получать слоистые структуры со значительно большей прочностью, чем целлюлозные или органические волокна. Плотность большинства пластмасс лежит в пределах 0,92-1,54 г/см3, что много ниже плотности легких металлов. Введение хлора в молекулу повышает плотность - например, у поливинилхлорида она равна 1,7 г/см3. У полипропилена наименьшая плотность среди пластиков; полистирол лишь чуть тяжелее воды. У пластиков с минеральными наполнителями плотность возрастает пропорционально содержанию наполнителя. Пенопласты и сотовые структуры, сделанные из бумаги и тканей, пропитанных пластиками, открывают возможность получения легких материалов высокой прочности. 
 Прозрачность. Аморфные полимеры - светлые и прозрачные. Степень прозрачности оценивается по пропусканию света. У полиметилметакрилатов она наибольшая (свыше 90% светопропускания); полистирол и органические простые и сложные эфиры целлюлозы также обладают хорошей светопроницаемостью. Электрическое сопротивление некоторых пластиков велико, и они находят разнообразные применения в электронном оборудовании. Полистирол, полиэтилен, полиметилметакрилат, полипропилен и тефлон (политетрафторэтилен) обладают прекрасными диэлектрическими и изолирующими свойствами. 
 Термостойкость. Некоторые пластические материалы, особенно полиимиды, кремнийорганические полимеры и тефлон, проявляют исключительную термостойкость, но с трудом поддаются прямому прессованию или литьевому формованию. Силиконовые каучуки можно формовать как резину, но процесс вулканизации продолжительный, а продукты непрочны. Тефлон можно медленно выдавливать при высоких температурах; получающиеся изделия тверды и устойчивы (без деструкции и разложения) при температурах до 260° С в течение длительного времени. Несмотря на несколько большую термостойкость, термоотверждающиеся пластики (реактопласты) не выдерживают продолжительного нагрева до 200° С; этот предел можно повысить примерно до 250° С добавлением минеральных наполнителей. Хладостойкость существенна для гибких элементов, используемых на открытом воздухе или в холодильниках. Сополимеризация и использование пластификаторов позволяет пластмассам удовлетворительно выдерживать низкие температуры. 
 Хемостойкость. Некоторые пластические материалы обладают исключительной устойчивостью к кислотам, щелочам и растворителям. Термореактивные смолы в общем не поддаются воздействию обычных растворителей. Щелочи и кислоты мало влияют на фенольные пластмассы, хотя их наполнители в некоторых случаях могут набухать. Пластмассы на основе мочевины слегка набухают в водных растворах, пластмассы на основе меламина несколько более устойчивы. Некоторые растворители влияют на большинство термопластов. Углеводородные смолы обычно растворимы в ароматических углеводородах, но вода и низшие спирты не влияют на них. Полистирол чрезвычайно устойчив к сильным минеральным кислотам и щелочам. Поливиниловый спирт устойчив практически ко всем органическим растворителям, но растворим в воде. Ацетат целлюлозы проявляет хорошую устойчивость почти ко всем растворителям, кроме кетонов, однако поглощает некоторое количество воды. Ацетат-, пропионат-, бутират- и этилцеллюлозы не подвержены воздействию влаги. 
 Прочность на растяжение. Предел прочности на растяжение есть максимальное растягивающее усилие, которое материал может выдержать без разрыва. Большинство пластмасс имеют предел прочности на растяжение в диапазоне 48-83 МПа; в некоторых случаях волокнистые наполнители увеличивают прочность на растяжение. Линейные кристаллические материалы, подобные найлону, после ориентации вытягиванием значительно повышают свою прочность на растяжение (до 276-414 МПа). 
 Прочность на сжатие. Предел прочности на сжатие есть максимальное давление, которое материал может выдержать без изменения (уменьшения) объема. Армированные пластики обладают более высокими пределами прочности на сжатие (более 200 МПа), чем ненаполненные винильные полимеры (ок. 70 МПа). 
 Ударопрочность. Наполнители, особенно волокнистые, повышают ударопрочность и обычно используются в термореактивных смолах. Некоторые линейные термопласты, например найлон, полиформальдегид и поликарбонаты, обладают исключительной ударопрочностью.