Все о древесных материалах

Древесные материалы, в виде тонких листьев и плитные, считаются популярным вариантом для применения в строительстве и отделке зданий, сооружений. Они довольно разнообразны по своим размерным параметрам, прочности, внешнему виду, но всегда имеют в своей основе натуральные компоненты. Разобраться в том, что это такое, какая листовая древесина является экологически чистой, поможет обзор различных вариантов такой продукции.

Древесные материалы представляют собой разновидность продукции, получаемой в результате обработки натуральной основы. Они могут иметь конструкционное, поделочное, теплоизоляционное назначение. В качестве основы всегда выступает натуральная древесина, подвергающаяся механическому воздействию или влиянию физико-химических методов обработки. По своим свойствам материалы этой группы превосходят необработанные натуральные аналоги. Они более устойчивы к эксплуатационным нагрузкам.

У древесных материалов есть очевидные достоинства:

• широкий размерный диапазон;
• эстетические преимущества;
• удобство монтажа;
• устойчивость к воздействию внешней среды;
• возможность дополнительной обработки.

К недостаткам можно отнести относительную экологическую безопасность — при изготовлении некоторых прессованных изделий в плитах используются клеи на фенолоформальдегидной основе. Кроме того, по степени влагостойкости древесные материалы иногда также уступают массиву.

Древесные материалы должны соответствовать определенному ряду требований. При их изготовлении допустимо использование хвойных и лиственных пород растений, а также отходов их заготовки, обработки. Дополнительно могут использоваться включения не из древесины: смолистые, клеевые на натуральной основе, виниловые и из других полимеров, бумажные.

Для склеивания заготовок возможно применение следующих методов:

• на зубчатый шип по длине;
• на ус по ширине;
• на гладкую фугу в обеих плоскостях.

Классификация древесных материалов достаточно обширна и разнообразна. Часть из них получают путем переработки отходов, полученных при пилении, строгании, применении других способов механической обработки натурального массива. Поскольку исходным сырьем является древесина, условно все такие изделия являются экологически чистыми. Но это не всегда верно, поскольку такими свойствами могут не обладать соединительные компоненты, включаемые в листовые и плитные элементы при производстве.

Древесно-конструкционные материалы чаще всего применяют там, где требуется обшивка стен, пола, потолка. На основе многослойных листов шпона изготавливают фанеру. Из волокна, получаемого в ходе измельчения отходов, получают строительные плиты (ДВП). В виде тонких листов изготавливают и стружечные панели. Материалы, для изготовления которых применяют щепу, именуются ОСП — к ним также относится маркировка OSB, используемая за рубежом.

Эта категория самая обширная. В ней представлены лесоматериалы и пиломатериалы, прошедшие различные способы механической обработки. Среди наиболее популярных вариантов можно выделить:

• круглый лес;
• тесаный;
• пиленый;
• колотый;
• шпон щепного типа;
• фанеру строганую;
• древесную стружку, волокно и опилки.

Отличительной особенностью этой группы материалов можно назвать отсутствие посторонних включений. Они формируются при помощи исключительно механической обработки, без участия клеевых составов и пропиток.

Модифицированные путем применения пропиток древесные материалы обладают повышенной влагостойкостью, становятся более устойчивыми к механическим нагрузкам. Чаще всего в качестве дополнительного компонента выступают едкие химические вещества — аммиак, олигомеры синтетического происхождения, антисептики, антипирены, красители. Процесс пропитки может сопровождаться дополнительным сжатием или нагревом материала.

Пропитанные или модифицированные продукты на основе древесины приобретают улучшенную прочность на изгиб — разница достигает 75%, уменьшенное водопоглощение. Они пригодны для использования в качестве основы для рудничных стоек, антифрикционных элементов различного назначения.

К этой категории относится ДП — древесина прессованная, формируемая путем сжатия с давлением до 30 МПа. Натуральное сырье при этом подвергается дополнительному нагреванию. По методу получения материала выделяют прессованную древесину:

• контурного уплотнения;
• одностороннюю;
• двустороннюю.

Чем интенсивнее воздействие, тем сильнее получается сжатие. Например, при одностороннем прессовании бруски сдавливаются поперек волокон, с сохранением одного направления. При контурном уплотнении заготовка из дерева вдавливается в металлическую форму, имеющую меньший диаметр. Двустороннее действует на бруски продольно и поперечно. Прессованная древесина приобретает высокую устойчивость к деформации, отличается механической и ударной прочностью — она возрастает в 2-3 раза после обработки.

К этой категории относятся древесные материалы, при формировании которых используется строганная фанера или шпон. В качестве соединительного элемента здесь обычно выступает клей на белковой основе или смола синтетического происхождения.

Классификация слоистых древесных материалов включает следующие варианты.

1. Столярная плита. Правильнее называть ее слоистой комбинированной древесиной.
2. Клеёная фанера. Ее волокна в каждом слое шпона располагаются взаимно перпендикулярно. Это позволяет обеспечить высокие прочностные характеристики материала.
3. Формованная фанера. Она изготавливается в виде модулей с криволинейным изгибом.
4. Слоистая древесина. Волокна в ее листах могут располагаться разнонаправленно или в одном направлении.

Сюда входят изделия из массива, соединенные в общий щит, брус или другое изделие. Сращивание может происходить по длине, ширине, толщине. Основной целью склеивания является упрочнение конструкции за счет определенного расположения элементов с разными характеристиками и физико-химическими свойствами. Соединение происходит под давлением с использованием клеевых составов и естественных компонентов древесины.

К этой категории относят древесные материалы, которые изготавливают из многих слоев шпона, соединенного смолами синтетического происхождения. Дополнительная обработка проходит под давлением 300 кг/см3 с нагревом материала до +150 градусов.

Сюда входят все комбинированные плиты, формирующиеся с применением пластификаторов. В качестве сырья используется щепа, стружка, опилки, дробленая древесина. Связующие элементы могут быть минеральными или органическими, а также в виде синтетических смол. Самые известные типы таких материалов — ЦСП, ДСП, ОСП, МДФ. Из волокон делают ДВП — их производство больше напоминает изготовление бумаги.

Применение древесных материалов определяется их индивидуальными особенностями. Наиболее широко они востребованы в целом ряде сфер.

1. Строительство. Здесь востребованы крупноформатные плиты — ДСП, ОСП, ЦСП, ориентированные на создание наружных и внутренних стен, перегородок при каркасной технологии монтажа.
2. Мебельное производство. Здесь наиболее востребованными являются материалы с полимерной (виниловой), а также бумажной наружной поверхностью, МДФ и ДСП.
3. Звукоизоляция и теплоизоляция. При помощи плит можно понизить слышимость перегородок и перекрытий, устранить или снизить потери тепла в зданиях различного назначения.
4. Машиностроение. Древесные материалы востребованы при производстве грузовых автомобилей, специальной техники.
5. Вагоностроение. Из плит с покрытием делают вагонные конструкции грузового назначения, настилы полов и другие элементы.
6. Кораблестроение. Древесные материалы, в том числе с полимерными добавками, применяются при создании судовых переборок, планировании внутреннего пространства.

Особенности использования материалов на древесной основе определяются преимущественно степенью их влагостойкости и механической прочности. Большая часть таких изделий предназначена для внутренней отделки помещений либо требует организации дополнительного укрытия в виде паропроницаемых и гидроизолирующих пленок.