4.2. Нанесение пленочных материалов
Под нанесением пленочных материалов следует понимать напрессовывание или наклеивание отделочных пленок на поверхности деталей, в основном из древесностружечных или древесноволокнистых плит. Наносить пленочные материалы можно также на полноформатные древесностружечные й древесноволокнистые плиты, а на детали (изделия) сложной формы — отделочные пленки, обладающие достаточной эластичностью.
При нанесении на поверхность древесных материалов отделочных пленок можно рассматривать два принципиально различных случая: 1) отделочная пленка обладает собственной адгезией к древесной подножке; 2) отделочная пленка адгезией к древесной подложке не обладает или ее адгезия недостаточна.
Чтобы пленка приклеивалась к древесной подложке за счет собственных сил адгезии, необходимо смачивать материалом пленки поверхность подложки для полного контакта обоих материалов и проявления сил адгезии. Если пленка способна плавиться, такое смачивание и контакт могут быть достигнуты напрессовыванием пленки на поверхность древесных материалов в горячем прессе. Такими свойствами обладают пленки, пропитанные резольными олигомерами с частичной их поли конденсацией — ламинаты, а процесс их напрессовывания называют ламинированием.
В настоящее время существуют два способа ламинирования: 1) классический, предусматривающий напрессовывание пленок в многоэтажных прессах (12 . 20 этажей) с охлаждением облицованной плиты в прессе; 2) короткотактовый, предусматривающий напрессовывание пленок в одноэтажных прессах с коротким циклом прессования без охлаждения плит пресса.
Режим ламинирования древесностружечных плит
Давление прессования, МПа 2,0 .. . 2,5/2,0
прессования 140 .. . 160/160 . . . 180
охлаждения 50 .. . ..70/—
Продолжительность цикла, мин 10 . . . 15/1,5 . . . 2,0
Примечание.В числителе — для многоэтажных прессов, в знаменателе — для одноэтажных прессов.
При напрессовывании в многоэтажных прессах в результате охлаждения стабилизируется поверхность пленочного покрытия после горячего прессования и при наличии металлических прокладок (поддонов) с полированной поверхностью можно получить высокоглянцевые отделанные поверхности.
В одноэтажных прессах пленки напрессовываются при более высоких температурах и без охлаждения. Вследствие этого после раскрытия пресса в поверхностном слое пленочного покрытия возникают напряжения, приводящие к образованию микрокеровностей, обуславливающих получение матовой или полу глянцевой отделанной поверхности.
Примерный технологический режим прессования при ламинировании показан на рис. 4.1, из которого ясно видно различие режимов при использовании многоэтажных и одноэтажных прессов.
Ламинирование производится преимущественно на древесностружечных плитах, к которым предъявляются различные требования в зависимости от того, в каких прессах производится напрессовывание пленок. В многоэтажных прессах плиты подвергаются длительному воздействию тепла и давления, что может приводить к значительной их упрессовке и как следствие потере их прочности. В связи с этим в многоэтажных прессах ламинируют древесностружечные плиты плотностью 650 . . . 800 кг/м 3 .
В одноэтажных прессах древесностружечные плиты подвергаются значительно меньшему воздействию тепла из-за краткости цикла прессования и практически не дают упрессовки, поэтому в одноэтажных прессах можно ламинировать плиты плотностью менее 650 кг/м 3 .
Рис. 4.1. Диаграмма процесса прессования:
а — в многоэтажном прессе;б — в одноэтажном прессе; 1 — удельное давление
прессования; 2 — температура пленки;3 — температура плит пресса
Высокие требования предъявляются к качеству поверхности древесностружечных плит, используемых при ламинировании. Особенно это касается ламинирования в одноэтажных прессах, где покрытие формируется только одним слоем пленки-ламината (рис. 4.2, 6"), при изготовлении которой используют бумаги массой 80 г/м 2 .
При ламинировании в многоэтажных прессах (рис. 4.2, а) под декоративную пленку укладывается пленка-подслой, назначение которой состоит в закрытии структурных неровностей древесностружечной плиты. Проявление неровностей на ламинируемой поверхности также снижается за счет высокой текучести меламиноформальдегидного олигомера декоративных пленок, наличия полированной прокладки и охлаждения плит в прессе, приводящего к стабилизации пленочного покрытия.
Степень проявления неровностей древесностружечной плиты на ламинированной поверхности составляет при прессовании в одноэтажных прессах — 20- .. 25 %, в многоэтажных прессах — 10 . 15 %.
В общем виде неровности ламинированной поверхности можно определить следующим образом:
где а иb — коэффициенты, учитывающие вид покрытия и режим прессования.
На качество ламинирования в значительной степени влияют разнотолщинность и влажность плит. Разнотолщинность плит не должна превышать ±0,15 мм, влажность 8 %.
Рис. 4.2. Схемы формирования пакетов: а — в многоэтажном прессе: 1 — плита пресса;2 — дюралюминиевый лист;3 — амортизационная прокладка (20 . . 25 листов бумаги или асбестовый лист);4 — полированный или шероховатый стальной лист; 5 — декоративная пленка; 6 — пленка-подслой; 7 — древесностружечная плита;
б — в одноэтажном прессе; 1 — плита пресса со стальным листом и амортизационной подушкой; 2 — декоративная пленка; 3 — древесностружечная плита
Разнотолщинность особенно сильно может проявляться при прессовании в одноэтажных прессах в виде недопрессовок. Концентрация водородных ионов (рН) древесностружечных плит при ламинировании не должна быть менее 6, так как в противном случае вследствие ускоренного отверждения олигомера в пленке и понижения ее текучести в пленочном покрытии могут появиться различные дефекты. Нанесение листовых пленок с полной поликонденсацией олигомера — синтетического шпона принципиально мало чем отличается от облицовывания плитных материалов древесным строганым шпоном в одно- и многоэтажных прессах. Необходимо лишь учитывать, что толщина синтетического шпона 0,15 .. . 0,2 мм против 0,6 . .. 0,8 мм строганногошпона.
В связи с этим повышаются требования к шероховатости древесных плит. Для облицовывания должны применяться многослойные плиты с поверхностями, сформированными из мелких фракций древесных частиц (древесной пыли, шлифовальной стружки и т.п.). Если* же древесные плиты имеют неровности, не соответствующие установленным требованиям, то поверхности перед нанесением синтетического шпона подвергают шпатлеванию. В основном для этой цели проводят сплошное шпатлевание.
Синтетический шпон приклеивается теми же клеями, что и строганый шпон и при тех же режимах прессования в одно- и многоэтажных прессах. Чаще пользуются одноэтажными прессами.
Для уменьшения просадки пленочного покрытия и возможности появления неровностей отделанной поверхности в связи с меньшей толщиной синтетического шпона рекомендуется применять так называемые наполненные клеи, т. е. клеи с наполнителями. В качестве наполнителей могут использоваться различные минеральные порошки, например каолин. В клеи для повышения вязкости и структурирования такжевводится поливинилацетатная дисперсия. Длительность прессования примерно та же, что и при облицовывании строганым шпоном, за счетприменения наполненных клеев.
Наиболее прогрессивной технологией нанесения пленочных материалов является непрерывное облицовывание поверхности накатыванием и приклеиванием в вальцовых прессах. Этот метод принято называть кэшированием(от французскогоcacher— прятать, скрывать). Методом кэширования наносят рулонные пленочные материалы на поверхности с предварительно нанесенным клеем. Кэширование может быть условно разделено на холодное, теплое и горячее. Существует большое разнообразие технологий кэширования в зависимости от вида пленочных и клеевых материалов.
Холодноекэшированиеприменяется в основном для нанесения пленок ПВХ с применением клеев холодного отверждения. Для этих целей можно использовать каучуко-латексные клеи (ДММА-65-1ГП,Ж-3) и сопол и мерные дисперсии (Тивокол 4360). Отверждение их происходит при длительной выдержке щитов в стопе. Щиты, как правило, выдерживают некоторое время (30. 60 мин) в подпрессованном состоянии при удельном давлении 0,35 . . . 0,4 МПа. До механическойобработки щиты выдерживают в течение 8 . 24 ч в зависимости от поглощающей способности подложки, типа клея и температурных условий цеха.
Теплоекэшированиепредусматривает предварительный нагрев поверхности щита (40. 60 °С) перед нанесением клея. Аккумулированное при этом тепло способствует более быстрому удалению части летучих из клея. При этом вязкость нанесенного слоя возрастает и повышается начальная адгезия его к пленке. При теплом кэшировании адгезия достигает такого уровня, который позволяет исключить операцию подпрессовки стоп щитов и проводить автоматическую укладку. Длительность технологической выдержки щитов в стопах до 1,5 . 2 ч. Теплое кэширование можно применять для облицовывания пластей щитов пленками ПВХ и на основе пропитанных бумаг с помощью клеев холодного отверждения.
Рис. 4.3.'Схема линии кэширования: 1 — роликовый конвейер; 2 — щеточный станок; 3 — камера предварительного обогрева;4 — клеенаносящий станок;5 — конвейер выдержки;6 — облицовочный (кашировальный) станок; 7 — прикатывающие валы;8 - рулоны бумаги;9 — отрезное устройство;10 — приемный роликовый конвейер
Горячеекэширование— термокаширование отличается тем,что накатывание пленочного материала и прессование облицовываемой поверхности проводится вальцами, нагретыми до температуры выше | 200 С. Этим способом наносят рулонные пленки на основе пропитанных бумаг с использованием клеев на основе карбамидо-формальдегидного олигомера, дисперсий ПВА и клеев-расплавов.
Существуют различные варианты выполнения термокаширования. При сухом способе применяют пленки с заранее нанесенным слоем клея. В этом случае клей на линии кэширования не наносят. Мокрый способ осуществляется с применением жидких клеев, которые наносят 1 на поверхность щитов, выдерживают, а затем активируют под действием Iтеплового источника (в современных линиях — коротковолновые светлые ИК-излучатели). При активации клеевого слоя нагревание поверхности щитов перед нанесением клея не проводят. При использовании двухкомпонентных клеев один компонент (основу клея) наносят на поверхность щита, другой (отвердитель) на поверхность пленки. На рис. 4.3 показана схема линии каширования. Разновидностью термокаширования являются способы облицовывания рулонными пленочными материалами в двухленточном прессе и прессе с коротким циклом прессования (метод "квикстеп"). Эти способы обеспечивают более высокую надежность приклеивания пленок за счет увеличения длительности прессования и возможности применения кроме ПВА-клеев термореактивных карбамидных клеев.