ДРЕВЕ́СНЫЕ МАТЕРИА́ЛЫ

ДРЕВЕ́СНЫЕ МАТЕРИА́ЛЫ, кон­ст­рук­ци­он­ные, те­п­ло­изо­ля­ци­он­ные и по­де­лоч­ные ма­те­риа­лы на ос­но­ве на­ту­раль­ной дре­ве­си­ны. Для из­го­тов­ле­ния Д. м. при­ме­ня­ют ме­ха­ни­че­скую (ре­за­ние, пи­ле­ние, стро­га­ние и др.) и фи­зи­ко-хи­мич. об­ра­бот­ку (на­гре­ва­ние, прес­со­ва­ние, скле­и­ва­ние, со­вме­ще­ние со свя­зую­щи­ми с по­сле­дую­щей пье­зо­тер­мо­об­ра­бот­кой). К Д. м. от­но­сят­ся: ле­со­ма­те­риа­лы, пи­ло­ма­те­риа­лы, шпон; дре­ве­си­на прес­со­ван­ная, мо­ди­фи­ци­ро­ван­ная, клеё­ная слои­стая; дре­вес­ные пла­сти­ки и пли­ты и др. По срав­не­нию с не­об­ра­бо­тан­ной дре­ве­си­ной Д. м. об­ла­да­ют улуч­шен­ны­ми экс­плуа­тац. свой­ст­ва­ми, ме­нее ани­зо­троп­ны.

Дре­ве­си­на прес­со­ван­ная (ДП) из­го­тав­ли­ва­ет­ся прес­со­ва­ни­ем (дав­ле­ние до 30 МПа) на­ту­раль­ной дре­ве­си­ны при на­гре­ва­нии. В за­ви­си­мо­сти от спо­со­ба прес­со­ва­ния по­лу­ча­ют ДП од­но­сто­рон­ним, дву­сто­рон­ним и кон­тур­ным уп­лот­не­ни­ем. Од­но­сто­рон­нее уп­лот­не­ние про­из­во­дит­ся прес­со­ва­ни­ем бру­сков дре­ве­си­ны по­пе­рёк во­ло­кон в од­ном на­прав­ле­нии, дву­сто­рон­нее – в двух на­прав­ле­ни­ях (дос­ти­га­ет­ся бо­лее вы­со­кая плот­ность); кон­тур­ное уп­лот­не­ние осу­ще­ст­в­ля­ет­ся вдав­ли­ва­ни­ем ци­лин­д­рич. за­го­тов­ки дре­ве­си­ны в ме­тал­лич. ци­линдр мень­ше­го диа­мет­ра. ДП об­ла­да­ет по­вы­шен­ной вла­го­стой­ко­стью, ста­биль­но­стью фор­мы, вы­со­ки­ми проч­но­ст­ны­ми фи­зи­ко-ме­ха­нич. по­ка­за­те­ля­ми, по­зво­ляю­щи­ми при­ме­нять её в де­та­лях ма­шин при удар­ных на­груз­ках. Пре­дел проч­но­сти ДП при ста­тич. из­ги­бе, сжа­тии вдоль во­ло­кон, а так­же твёр­дость тор­цо­вой по­верх­но­сти вы­ше, чем у на­ту­раль­ной дре­ве­си­ны, в 2–3 раза. Из ДП из­го­тов­ля­ют по­го­нял­ки ткац­ких стан­ков, под­шип­ни­ки сколь­же­ния, ра­бо­таю­щие в аб­ра­зив­ной сре­де, и др.

Дре­ве­си­на мо­ди­фи­ци­ро­ван­ная (ДМ) по­лу­ча­ет­ся про­пит­кой на­ту­раль­ной дре­ве­си­ны хи­мич. ве­ще­ст­вом (син­те­тич. оли­го­ме­ром, ам­миа­ком и др.) с це­лью по­вы­ше­ния её ме­ха­нич. свойств и вла­го­стой­ко­сти. В боль­шин­ст­ве слу­ча­ев про­пит­ка осу­ще­ст­в­ля­ет­ся под дав­ле­ни­ем, по­ли­ме­ри­за­ция или по­ли­кон­ден­са­ция вво­ди­мых в дре­ве­си­ну мо­но­ме­ров и оли­го­ме­ров дос­ти­га­ет­ся тер­мич. об­ра­бот­кой. ДМ, по срав­не­нию с на­ту­раль­ной, об­ла­да­ет уве­ли­чен­ной проч­но­стью на ста­тич. из­гиб (на 75%), по­ни­жен­ны­ми во­до­по­гло­ще­ни­ем (в 3–5 раз) и аб­ра­зив­ным из­но­сом (в 1,5–2 раза). Из ДМ из­го­тов­ля­ют руд­нич­ные стой­ки, ан­ти­фрик­ци­он­ные де­та­ли, ра­бо­таю­щие при удар­ных на­груз­ках, и др.

Фа­не­ра (Ф.) cостоит из скле­ен­ных ме­ж­ду со­бой трёх или бо­лее лис­тов лу­щё­но­го шпо­на при вза­им­но пер­пен­ди­ку­ляр­ном рас­по­ло­же­нии во­ло­кон дре­ве­си­ны в смеж­ных лис­тах. Склеи­ва­ние осу­ще­ст­в­ля­ют син­те­тич. тер­мо­ре­ак­тив­ны­ми клея­ми (фе­но­ло-фор­маль­де­гид­ны­ми, кар­ба­мид­ны­ми и др.) или при­род­ны­ми клея­ми (аль­бу­ми­но­вы­ми, ка­зеи­но­вы­ми и др.). Тол­щи­на лис­тов Ф. 1–19 мм (лис­ты тол­ще 12 мм на­зы­ва­ют­ся фа­нер­ны­ми пли­та­ми). К спец. ви­дам Ф. от­но­сят­ся ба­ке­ли­зи­ро­ван­ная (по­вы­шен­ной во­до­стой­ко­сти), де­ко­ра­тив­ная (об­ли­цо­ван­ная, с по­кры­ти­ем), про­фи­ли­ро­ван­ная (по­лу­чае­мая прес­со­ва­ни­ем в пресс-фор­ме) и др. Ф. ха­рак­те­ри­зу­ет­ся дос­та­точ­но вы­со­кой ме­ха­нич. проч­но­стью в про­доль­ном и по­пе­реч­ном на­прав­ле­ни­ях, ма­лой плот­но­стью, зна­чи­тель­но мень­шей, чем у при­род­ной дре­ве­си­ны, ани­зо­троп­но­стью. Ф. ши­ро­ко при­ме­ня­ют в ав­то­мо­би­ле-, ва­го­но-, су­до- и са­мо­лё­то­строе­нии, ме­бель­ном и тар­ном про­из-ве и др.

Дре­вес­но-слои­стые пла­сти­ки из­го­тав­ли­ва­ют­ся из лис­тов лу­щё­но­го шпо­на, про­пи­тан­ных спир­то­ра­с­тво­ри­мы­ми фе­но­ло-фор­маль­де­гид­ны­ми смо­ла­ми ре­золь­но­го ти­па (ба­ке­ли­то­вые ла­ки) и спрес­со­ван­ных ме­ж­ду со­бой при темп-ре, обес­пе­чи­ваю­щей пе­ре­ход смо­лы в твёр­дое со­стоя­ние. В пла­сти­ках во­лок­на дре­ве­си­ны шпо­на ук­ла­ды­ва­ют в смеж­ных сло­ях в од­ном на­прав­ле­нии (па­рал­лель­но), вза­им­но пер­пен­ди­ку­ляр­но или с по­сле­до­ват. сме­ще­ни­ем на угол 45°, или ка­ждые 5 сло­ёв шпо­на с па­рал­лель­ным на­прав­ле­ни­ем во­ло­кон че­ре­ду­ют с од­ним сло­ем шпо­на под уг­лом 20–25° к смеж­ным сло­ям, или ка­ж­дые 8–12 сло­ёв шпо­на с па­рал­лель­ным на­прав­ле­ни­ем во­ло­кон дре­ве­си­ны че­ре­ду­ют с од­ним сло­ем, имею­щим пер­пен­ди­ку­ляр­ное на­прав­ле­ние. Плот­ность дре­вес­но-слои­стых пла­сти­ков 1200–1300 кг/м³; пре­дел проч­но­сти при рас­тя­же­нии вдоль во­ло­кон 108–265 МПа, по­пе­рёк во­ло­кон 108–135 МПа; проч­ность при ста­тич. из­ги­бе 84–280 МПа, влаж­ность 3–10%, во­до­по­гло­ще­ние за 24 ч 1–15%. Вы­пус­ка­ют­ся в ви­де лис­тов (тол­щи­ной от 1 до 12 мм) и плит (от 15 до 60 мм). По­ми­мо пла­сти­ков об­ще­го на­зна­че­ния вы­пус­ка­ют­ся их спец. ви­ды – для авиа­ции, ма­ши­но­строе­ния, элек­тро­тех­нич. пром-сти и др.

Пла­сти­ки из из­мель­чён­ной дре­ве­си­ны (мас­сы дре­вес­но-прес­со­воч­ные, МДП) пред­став­ля­ют со­бой го­то­вые сме­си час­тиц дре­ве­си­ны, про­пи­тан­ные тер­мо­ре­ак­тив­ным свя­зую­щим (фе­но­ло-фор­маль­де­гид­ной или кар­ба­мид­ной смо­лой); в со­став МДП так­же вво­дят хи­мич. до­бав­ки для при­да­ния им оп­ре­де­лён­ных свойств. Ис­поль­зу­ет­ся из­мель­чён­ная дре­ве­си­на в ви­де крош­ки (час­ти­цы шпо­на раз­ной дли­ны), струж­ки и опи­лок. Про­пи­тан­ные час­ти­цы вы­су­ши­ва­ют при темп-ре, не до­пус­каю­щей по­ли­кон­ден­са­ции свя­зую­ще­го, за­тем при вы­со­ких темп-ре и дав­ле­нии (160 °C, 40–80 МПа) в пресс-фор­мах из­го­тов­ля­ют разл. де­та­ли и из­де­лия (втул­ки, бло­ки, по­до­кон­ные дос­ки и др.).

Дре­вес­но-стру­жеч­ные пли­ты (ДСП) по­лу­ча­ют ме­то­дом го­ря­че­го прес­со­ва­ния из сме­си дре­вес­ных стру­жек со свя­зую­щим. В ка­че­ст­ве свя­зую­ще­го при­ме­ня­ют кар­ба­мид­ные смо­лы (для плит спец. на­зна­че­ния – фе­но­ло-фор­маль­де­гид­ные). ДСП клас­си­фи­ци­ру­ют по спо­со­бу прес­со­ва­ния, кон­ст­рук­ции, ви­ду из­мель­чён­ной дре­ве­си­ны, об­ли­цо­воч­но­му ма­те­риа­лу, по сте­пе­ни вы­де­ле­ния фор­маль­де­ги­да. Раз­ли­ча­ют пли­ты плос­ко­го прес­со­ва­ния, ко­гда уси­лие прес­со­ва­ния на­прав­ле­но пер­пен­ди­ку­ляр­но плос­ко­сти пли­ты, и экс­тру­зи­он­ные – уси­лие прес­со­ва­ния на­прав­ле­но вдоль плос­ко­сти пли­ты. Пли­ты плос­ко­го прес­со­ва­ния вы­пус­ка­ют­ся од­но-, трёх-, пя­ти- и мно­го­слой­ны­ми; экс­тру­зи­он­ные – од­но­слой­ны­ми, сплош­ны­ми и с внутр. ка­на­ла­ми. В од­но­слой­ных пли­тах раз­ме­ры дре­вес­ных час­тиц и со­дер­жа­ние свя­зую­ще­го оди­на­ко­во по всей тол­щи­не пли­ты; в трёх-, пя­ти- и мно­го­слой­ных пли­тах на­руж­ные слои из­го­тов­ля­ют из бо­лее тон­ких час­тиц с по­вы­шен­ным со­дер­жа­ни­ем свя­зую­ще­го. Та­кие пли­ты име­ют бо­лее вы­со­кие фи­зи­ко-ме­ха­нич. по­ка­за­те­ли. ДСП вы­пус­ка­ют не­об­ли­цо­ван­ны­ми и об­ли­цо­ван­ны­ми лу­щё­ным и стро­га­ным шпо­ном или бу­ма­гой, про­пи­тан­ной син­те­тич. смо­ла­ми. Пли­ты из­го­тов­ля­ют с обыч­ной и мел­ко­струк­тур­ной по­верх­но­стью, шли­фо­ван­ные и не­шли­фо­ван­ные. Фи­зи­ко-­ме­ха­нич. по­ка­за­те­ли плит в осн. за­ви­сят от плот­но­сти, тол­щи­ны пли­ты, фор­мы, раз­ме­ров и по­ро­ды дре­вес­ных час­тиц, ко­ли­че­ст­ва и ка­че­ст­ва свя­зую­ще­го и др. Тол­щи­на ДСП от 4 до 40 мм, проч­ность при из­ги­бе 7–22 МПа, раз­бу­ха­ние по тол­щи­не за 24 ч 7–33%, во­до­по­гло­ще­ние за 24 ч 12–88%, ко­эф. те­п­ло­про­вод­но­сти 0,07–0,25 Вт/(м·°C), удель­ная те­п­ло­ём­кость 1,7–1,9 кДж/(кг·°C). Для при­да­ния пли­там био-, во­до- и ог­не­стой­ко­сти в них вво­дят хи­мич. до­бав­ки.

Ши­ро­кое рас­про­стра­не­ние по­лу­чи­ли пли­ты, в струк­ту­ре ко­то­рых соз­да­на на­прав­лен­ная ори­ен­та­ция дре­вес­ных час­тиц (ОСБ; за­ру­беж­ный ана­лог OSB, Ori­en­ted Strand Board). В про­цес­се про­из-ва пу­тём фор­мо­ва­ния и го­ря­че­го прес­со­ва­ния круп­но­раз­мер­ной дре­вес­ной струж­ки с до­бав­ле­ни­ем син­те­тич. смол по­лу­ча­ют ма­те­ри­ал, об­ла­даю­щий од­но­род­ной струк­ту­рой и по­вы­шен­ны­ми проч­но­стью и вла­го­стой­ко­стью. Та­кие пли­ты вы­пус­ка­ют тол­щи­ной 6–25 мм, они име­ют проч­ность при из­ги­бе 18–30 МПа, проч­ность на от­рыв по­пе­рёк пла­сти 0,25–0,5 МПа, раз­бу­ха­ние по тол­щи­не за 24 ч 12–25%. Пли­ты на ос­но­ве дре­вес­ной струж­ки при­ме­ня­ют­ся в строи­тель­ст­ве, про­из-ве ме­бе­ли и др.

Дре­вес­но-во­лок­ни­стые пли­ты (ДВП) из­го­тов­ля­ют в про­цес­се го­ря­че­го прес­со­ва­ния и суш­ки из дре­вес­ной мас­сы с до­бав­ле­ни­ем уп­роч­няю­щих ве­ществ (напр., син­те­тич. оли­го­ме­ра), гид­ро­фо­би­за­то­ров (па­ра­фи­на), ан­ти­сеп­ти­ков и др. Пе­ред прес­со­ва­ни­ем пли­ты фор­му­ют­ся; раз­ли­ча­ют два спо­со­ба фор­мо­ва­ния дре­вес­но-во­лок­ни­сто­го ков­ра – в вод­ной и воз­душ­ной сре­дах. Из­го­тав­ли­ва­ют пли­ты мяг­кие (с плот­но­стью 100–400 кг/м³), по­лу­твёр­дые (400–800 кг/м³), твёр­дые (850 кг/м³), сверх­твёр­дые (бо­лее 950 кг/м³). Твёр­дые ДВП вы­пус­ка­ют с под­кра­шен­ным ли­це­вым сло­ем или с ли­це­вым сло­ем из тон­ко­дис­перс­ной мас­сы. Сверх­твёр­дые пли­ты име­ют пре­дел проч­но­сти на из­гиб не ме­нее 50 МПа, влаж­ность 13%, во­до­по­гло­ще­ние за 24 ч не бо­лее 6%, раз­бу­ха­ние за 24 ч не бо­лее 13%; пли­ты с плот­но­стью 800–850 кг/м³ – пре­дел проч­но­сти при из­ги­бе 40–35 МПа, во­до­по­гло­ще­ние за 24 ч 20–23%, раз­бу­ха­ние за 24 ч 9–11%; мяг­кие пли­ты – пре­дел проч­но­сти при из­ги­бе 0,5–2 МПа. ДВП при­ме­ня­ют в жи­лищ­ном и пром. строи­тель­ст­ве как кон­ст­рукц. ма­те­ри­ал (па­не­ли, сте­ны, пе­ре­кры­тия), а так­же для те­п­ло­зву­ко­изо­ля­ции в стан­дарт­ном до­мо­строе­нии, про­из-ве ме­бе­ли и та­ры.

Раз­ви­ва­ет­ся про­из-во во­лок­ни­стых плит со сред­ней рав­но­мер­ной плот­но­стью по тол­щи­не – МДФ (MDF, Medium Den­sity Fiberboards). Пли­ты из­го­тав­ли­ва­ют тол­щи­ной 1,8–45 мм, их проч­ность при из­ги­бе 17–34 МПа, раз­бу­ха­ние за 24 ч 7–15%. МДФ в осн. ис­поль­зу­ют в ме­бель­ном про­из-ве.

К Д. м. так­же от­но­сят­ся дре­вес­но-ми­не­раль­ные ма­те­риа­лы, при­ме­няе­мые в строи­тель­ст­ве, напр. ар­бо­лит, гип­со­ст­ру­жеч­ные, гип­со­во­лок­ни­стые, це­мент­но-стру­жеч­ные пли­ты. Их из­го­тов­ля­ют из дре­вес­ных час­тиц (от­хо­дов дре­ве­си­ны) и ми­нер. вя­жу­ще­го (це­мен­та, гип­са и др.).