Текст книги "Столяр-плотник. Виды отделок"

Илья Мельников
Столяр-плотник. Виды отделок

ВИДЫ ОТДЕЛКИ

Выделяют следующие основные группы отделки древесины: прозрачную, непрозрачную, имитационную.

При прозрачной отделке поверхность древесины покрывают бесцветными отделочными материалами, сохраняющими или еще более выявляющими текстуру древесины. Применяют ее для отделки мебели и высококачественных строительных изделий: окон, дверей, панелей, изготовленных из древесины ценных пород.

Прозрачную отделку получают лакированием, полированием, воскованием и покрытием прозрачными пленками. При отделке лакированием используют лаки, имеющие в своем составе пленкообразующие вещества в органических растворителях, растворители и др.

Наиболее часто для отделки древесины применяют полиэфирные, нитроцеллюлозные и мочевиноформальдегидные лаки, реже – масляные и спиртовые. Нитроцеллюлозные лаки хорошо сохнут, дают прозрачную, эластичную, прочную и достаточно атмосферостойкую пленку, которая хорошо шлифуется. Лаки на основе мочевиноформальдегидных смол образуют пленку с блестящей поверхностью, достаточно прозрачную. Пленка, образуемая масляными лаками, эластична, прочна, атмосферостойка, но недостаточно декоративна. Спиртовые лаки дают пленку с недостаточной прочностью, атмосферостойкостью, слабым блеском.

По степени блеска различают покрытия глянцевые, полуглянцевые и матовые.

Лаковые покрытия по внешнему виду делятся на четыре класса, а по условиям эксплуатации – на восемь групп (в зависимости от стойкости покрытий к атмосферным условиям, воде, температуре).

Разновидность прозрачной отделки – полирование спиртовой политурой, представляющей собой раствор смолы шеллака в этиловом спирте. На поверхность древесины политуру наносят многократно тонким слоем.

При восковании, т. е. нанесении на поверхность древесины смеси воска с летучими растворителями (уайт-спиритом, скипидаром), также получается прозрачная пленка, образуемая тонким слоем воска (летучие растворители испаряются в процессе сушки). Восковое покрытие наносят обычно на пористую древесину (дуб ясень). Пленка из воска мягка, поэтому ее покрывают дополнительно слоем спиртового лака. Восковое покрытие имеет матовую поверхность.

При непрозрачной отделке на поверхности создается пленка, закрывающая цвет и текстуру древесины. Нерозрачную отделку применяют при изготовлении школьной, кухонной, медицинской, встроенной и детской мебели, дверей, окон.

Для получения непрозрачного покрытия используют масляные, нитроцеллюлозные, алкидные, перхлорвиниловые, водоэмульсионные краски и эмали.

При окраске эмалями с большим содержанием пленкообразующих веществ получаются глянцевые покрытия, с меньшим количеством – полуглянцевые, а при окраске масляными красками – матовые.

Имитационной отделкой улучшают внешний вид изделий, изготовленных из древесины, текстура которых не отличается красивым рисунком. Основными методами имитационный отделки являются глубокое крашение, напрессовка текстурной бумаги с рисунком древесины ценных пород, отделка шпоном, пленками, листовым пластиком.

Эксплуатационные качества лакокрасочных покрытий должны обладать рядом физико-механических свойств: адгезией с древесиной, твердостью, тепло-, свето– и водостойкостью. Эти свойства имеют существенное значение в условиях эксплуатации изделий. Они определяются качеством лакокрасочных материалов, условиями нанесения их и сушки покрытий.

Под адгезией понимают прочность сцепления лакокрасочного покрытия с поверхностью древесины, под твердостью – сопротивление лакокрасочного покрытия проникновению в него более твердого тела.

Водостойкость – способность покрытия противостоять воздействию воды на поверхность изделия. Она играет очень существенную роль при эксплуатации столярных изделий (оконных блоков, наружных дверей) в условиях переменной влажности.

Лакокрасочные покрытия должны быть теплостойкими, т. е. не разрушаться при нагревании солнечными лучами или другими источниками теплоты. Кроме того, они должны быть эластичными, так как при изменении атмосферных условий лакокрасочные покрытия усыхают или набухают, вследствие чего образуются трещины, покрытия сморщиваются или отслаиваются.

ПОДГОТОВКА ИЗДЕЛИЙ К ОТДЕЛКЕ

Подготовка древесины к отделке состоит из столярной и отделочной.

Столярная подготовка включает в себя заделку сучков, трещин, удаление грязи, зачистку поверхности древесины и последующее шлифование. Сучки и трещины заделывают вручную или на станках.

Трещины в деталях заделывают, вклеивая деревянные вставки, подобранные по размеру и породе, и зачищая поверхности, а в деталях, облицованных шпоном, – вклеивая полоски шпона аналогичной породы, подобранные по цвету и текстуре. Небольшие трещины подмазывают и шпатлюют.

Поверхность древесины зачищают шлифтиком. После зачистки шлифтиком поверхность древесины должна быть ровной, гладкой и без задиров даже в местах свилеватости. Неровности с зачищенной поверхности снимают ручной циклей, которая представляет собой тонкую стальную пластинку прямоугольной формы размером 150х90х0,7-0,8 мм. Режущую часть цикли затачивают под прямым углом, чтобы она образовала два острых прямоугольных ребра.

Циклю держат обеими руками с наклоном, при котором она может резать и несколько наискось, направляя движение на "себя". Для того чтобы при работе циклей пальцы меньше уставали, рекомендуется пользоваться бруском, в прорезь которого ее вставляют.

Хорошая цикля должна быть тонкой, слегка упругой, твердой, правильно заточенной и наведенной. Размер и форма цикли должны быть такими, чтобы ее удобно было держать в руках.

Цикля при зачистке древесины обычно ее не режет, а как бы скоблит, т. е. снимает верхний тонкий слой, оставляя после себя мельчайший ворс. При обработке древесины твердых пород этот ворс мал и практического значения не имеет, а при обработке древесины мягких пород он виден простым глазом и заметен на ощупь, поэтому такие породы, как осина, липа, циклями не обрабатывают, а шлифуют.

Шлифованием выравнивают поверхность, а также устраняют дефекты окраски – кратеры, пузыри, шагрени, волнистость, поднявшийся ворс и др., получаемые после нанесения грунта, шпатлевки, первого слоя лака или краски.

Шлифовать можно вручную, электрошлифовальными машинками или на шлифовальных ленточных станках. Плоские поверхности шлифуют гладкими и ровными деревянными брусками, обернутыми шлифовальной шкуркой, с угла на угол, а затем вдоль волокон. Поперек волокон шлифовать не рекомендуется, потому что на поверхности образуются глубокие царапины, которые трудно зачищаются.

Покрытия шлифуют мокрым способом, используя для охлаждения шлифуемой поверхности керосин, скипидар, или сухим, без применения охлаждающих жидкостей. Поверхность древесины шлифуют сначала крупнозернистой шкуркой, затем среднезернистой, а потом мелкозернистой. Шлифовать нужно без особых усилий, так как при сильном нажиме качество шлифования ухудшается. Перед окончанием шлифования с поверхности древесины ветошью снимают пыль, а затем смачивают ее водой для поднятия ворса – поднятый ворс легко снимается шкуркой. Хорошо отшлифованная поверхность должна быть гладкой, чистой и шелковистой на ощупь.

В качестве шлифующих материалов применяют пасты, порошки, шкурки, содержащие абразивы в виде мелких зерен с острыми гранями.

Шлифовальные пасты состоят из мелких абразивных зерен, растертых на связующих материалах (масле, воске, парафине) для равномерного распределения абразивов в пасте. Для растворения паст применяют скипидар, уайт-спирит, бензин и керосин, а для разбавления – воду.

Пасты приготовляют из мягких абразивов (трепел, пемзы и др.), так как твердые образуют на поверхности царапины.

Шлифовальный порошок – сухие абразивные зерна, не связанные связующими материалами.

Шлифовальные шкурки представляют собой гибкую основу, на которой связующим материалом закреплены шлифующие зерна. Шкурки выпускают на тканевой или бумажной основе в рулонах и листах. Листовые шкурки применяют для ручного шлифования, рулонные – для механизированного. Шлифовальные шкурки бывают водостойкие и неводостойкие. По виду применяемых абразивов различают корундовые, электрокорундовые и карбидокремниевые. Характеристика шкурки печатается на задней стороне основы. Буквы обозначают тип абразива: С – стеклянный, КР – кремниевый, КВ – кварцитный, Э – электрокорундовый. Шкурка с буквой М перед номером называется микронной.

В зависимости от вида шлифуемого покрытия применяют шкурки разной зернистости. Покрытия после местного шпатлевания шлифуют шкурками 16, 20, 25; покрытия со сплошным шпатлеванием – 10, 12; покрытия загрунтованные и первые слои лаков и эмалей – 6, 8; окончательное шлифование лакового и эмалевого покрытия – 3.

При подготовке к прозрачной отделке поверхность древесины нужно тщательно зачистить, прошлифовать, обессмолить, отбелить, прогрунтовать.

Обессмоливание производят у древесины хвойных пород, для чего поверхность древесины промывают растворителем (скипидаром, бензолом) или протирают горячим 5 %-ным раствором едкого натра – смола на поверхности омыляется, после чего ее смывают теплой водой или 2 %-ным раствором соды.

Отбеливанием устраняют пятна просочившегося клея, следы масла. Отбеливание (за исключением древесины дуба) производят 6-10 %-ным раствором щавелевой кислоты, 15%-ной перекисью водорода с добавлением 2 %-ного раствора нашатырного спирта. На поверхность древесины раствор наносят щеткой или кистью. Через 3-8 мин его смывают теплой водой. Отбеливающие растворы ядовиты, поэтому при работе с ними надо пользоваться очками, резиновыми фартуками и перчатками. После отбеливания поверхность древесины шлифуют.

Крашение придает древесине необходимый тон или цвет и применяется также для имитации древесины малоценных пород под древесину ценных пород. При прозрачной отделке древесины крашение не должно изменять ее естественного цвета.

Крашение может быть глубокое и поверхностное. При глубоком крашении пропитывается вся древесина, при поверхностном – глубина пропитки составляет до 2 мм. Наиболее часто применяют поверхностное крашение водорастворимыми красителями.

Поверхностное крашение выполняют вручную тампоном, методом окунания, пневматическим распылением, вальцовым методом и др.

Вручную тампоном окрашивают небольшие детали. Тампон делают из льняной полотняной ткани, не оставляющей на поверхности древесины волокон. Горизонтальные поверхности окрашивают вдоль волокон широкими полосами, а на вертикальные краситель наносят сверху вниз. Наносят краситель при температуре раствора 40-50°С несколько раз до получения требуемого цвета. Разрыв по времени между каждым нанесением краски не должен превышать 5 мин. Излишки нанесенной краски снимают сухой ветошью. После полного высыхания красителя (2 ч при температуре 18-20 °С) поверхность древесины протирают вдоль волокон или шлифуют шкуркой.

Краску методом окунания наносят в ваннах с раствором, подогретым до 40-50 °С.

Пневматический способ крашения применяют при массовом производстве изделий из древесины. Распыление производят с помощью установок и распылителей при давлении сжатого воздуха в сети до 0,3 МПа и расстоянии от распылителя до окрашиваемой поверхности 200-300 мм. Расход красителя при этом способе 2-4 г/м². Более прогрессивный способ – нанесение красителя вальцами на станке КШ-1.

Крашение можно производить также протравами, представляющими собой раствор хромпика – железного купороса, хлорного железа, медного купороса (0,5-5 %). Раствор готовят путем растворения протрав в горячей воде, а затем фильтруют его и охлаждают. Наносят раствор вручную, окунанием или распылением.

Для заполнения пор и образования пленки, создающей условия для лучшей адгезии лака с древесиной, поверхности грунтуют. Грунтование делают под прозрачные и непрозрачные покрытия.

Грунтовка представляет собой состав, образующий нижний слой покрытия. Грунтовки состоят из раствора смол, нитроцеллюлозы и пластификаторов в смеси растворителей.

Детали и изделия, отделываемые нитролаками и лаками кислотного отверждения, грунтуют грунтовкой УкрНИИМОД-54. Эта грунтовка представляет собой раствор карбамидной и окситерпеновой смол в растворителях с добавкой клеевого раствора и олифы оксоль. Отвердителем является водный раствор щавелевой кислоты.

Поверхность древесины после нанесения эмульсионных грунтовок ГМ-11, ГМ-12 не требует шлифования. Эти грунтовки не поднимают ворса и хорошо проявляют текстуру древесины, они наносятся тампоном и вальцами.

Густой грунт наносят шпателем, а жидкий – тампоном. При нанесении тампоном грунт втирают в поверхность древесины, делая круговые движения. Излишки грунта снимают сухим тампоном, двигая его вдоль волокон.

Детали, изготовленные из древесины крупнопористых пород, подвергаются операции порозаполнения. Поверхность древесины перед нанесением порозаполнителя должна быть чистой, ровной, без царапин, шероховатостью не более 16 мкм. Применение порозаполнителей уменьшает расход лака для покрытия древесины.

В качестве порозаполнителей используют специальные составы КФ-1, КФ-2.

Подкрашенный порозаполнитель применяют при отделке изделий, облицованных дубом, ясенем, орехом, красным деревом, мочевиноформальдегидными и полиэфирными лаками горячего отверждения.

Наносят состав тампоном, поролоновой губкой или на плоскополировальных станках. После нанесения порозаполнитель тщательно растирают тампоном попеременно вдоль и поперек волокон древесины, после чего поверхность протирают фланелевой тканью, а затем сушат в течение 2 ч в помещении с температурой 18-23 °С.

Применяют также состав в виде мастики, которая одновременно грунтует и служит порозаполнителем под прозрачную отделку. Наиболее часто для этой цели используют восковую пасту (1 ч. воска, растворенная в 2 ч. скипидара или бензина). Паста, приготовленная на бензине, сохнет быстрее (6-8 ч), чем паста на скипидаре (20-24 ч), но она более огнеопасна.

На поверхность древесины пасту наносят жесткой волосяной кистью ровным слоем. Когда поверхность после нанесения пасты полностью высохнет, ее натирают щеткой с жесткой короткой и густой щетиной, а затем сукном до появления блеска. Поверхность, покрытую воском, отделывают прозрачным лаком. На отдельных предприятиях воскование заменяют олифованием.

Шпатлевание применяют при непрозрачной отделке изделий из древесины. Предназначено оно для выравнивания поверхности и устранения мелких трещин, вмятин. Шпатлевание бывает местное и сплошное. При местном шпатлевании заделывают мелкие дефекты, сплошное шпатлевание улучшает внешний вид отделки изделий. Шпатлюют грунтованные и негрунтованные поверхности перед покрытием их красками или эмалями.

В зависимости от пленкообразующих веществ шпатлевки бывают масляные, клеевые, нитролаковые, полиэфирные и др. Наиболее часто используют масляно-клеевые шпатлевки.

Для шпатлевания столярных изделий применяют быстросохнущую шпатлевку КМ, состоящую из следующих компонентов (в % по массе): клей КМЦ (9 %-ный) – 18,5; казеиновый клей (22 %-ный) – 1,9; латекс СКС-30 – 3,9; хозяйственное мыло (10 %-ное) – 1; асидол – 2; мел – 72,6; известь – 0,1.

ОТДЕЛКА ЛАКОКРАСОЧНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ

Лаковая пленка придает изделию красивый внешний вид и защищает поверхность от влаги. При непрозрачной отделке древесину окрашивают масляными красками – белилами и эмалями ПФ-14 на основе пентафталевых смол. Минимальная толщина пленки должна быть 50-70 мкм. Для окраски столярных изделий применяют цинковые белила.

Последовательность технологических операций при подготовке изделий к окраске следующая: очистка поверхностей, вырезка дефектов (сучков, засмолов) с расшивкой щелей, проолифка (огрунтовка), частичная подмазка с проолифкой подмазанных мест, шлифование подмазанных мест, первая окраска, вторая окраска; при высококачественной окраске – очистка, вырезка дефектов древесины, проолифка (огрунтовка), частичная подмазка с проолифкой подмазанных мест, шлифование подмазанных мест, сплошная шпатлевка, шлифование, огрунтовка, флейцевание, шлифование, первая окраска, флейцевание, шлифование, вторая окраска, флейцевание или торцевание.

Столярные изделия снаружи и внутри помещений окрашивают масляными, эмалевыми и эпоксидными красками. Встроенную мебель окрашивают поливинилацетатными типа ПВА, масляными и акрилатными красками.

Поверхности деталей и изделий, окрашенные масляными, синтетическими, эмалевыми и лаковыми составами, должны иметь одинаковую фактуру – глянцевую или матовую. Пятна, отлипы, морщины, неровности, следы кистей, потеки и просвечивание нижележащих слоев краски, непрокрас не допускаются.

На узкие поверхности (кромки) лаки, краски, эмали наносят ручниками короткими круглыми щетинными кистями типа КР, на широкие поверхности – широкими плоскими кистями или малярными валиками. Вместо кистей можно использовать щетки, а также тампоны. Ватными тампонами наносят спиртовые лаки и полировочные жидкости, шерстяными – спиртовую политуру.

Лак наносят на сухую поверхность древесины, очищенную от пыли, равномерными слоями без потеков примерно 3-6 раз. Каждый слой лака до нанесения следующего нужно хорошо высушивать. Изделие считается отделанным, если его поверхность имеет одинаковый и ровный блеск.

Высококачественные изделия отделывают полированием, так как полированная поверхность имеет устойчивый блеск и хороший вид.

Полирование выполняют ручным и механизированным способами. При ручном способе полировочные составы наносят тампоном диаметром 30-100 мм в несколько приемов. Размер тампона зависит от размера изделия. Для предохранения от загрязнения, высыхания и возгорания тампоны хранят в металлическом ящике.

Перед началом работы надо пропитать тампон полировочной смесью и сделать пробный мазок. Если на поверхности после прохода тампона лак быстро исчезнет, значит, тампон для полирования пригоден, если тампон влажный – мазок получается жирным и сохнет медленно. Полирование вручную выполняют в четыре приема. Сначала равномерными движениями слева направо и обратно производят первое полирование. При втором полировании производят зигзагообразные движения с возвратом тампона через зигзаги круговыми движениями. При третьем полировании движения напоминают цифру восемь, при четвертом рука с тампоном движется по продольным и поперечным восьмеркам, захватывая большие участки полируемого изделия.

При нанесении тампоном полировочный состав толщиной 1 мкм высыхает быстро, что дает возможность полировать тампоном почти непрерывно. При работе на тампон не следует сильно нажимать, так как это может вызвать ожоги.

Для грунтования применяют 10%-ную политуру. Первое и второе полирование производят 8 %-ной, а третье – 5-7 %-ной политурой. Для лучшего скольжения тампона по поверхности древесины на него наносят 2-3 капли вазелинового, льняного или подсолнечного масла. При полировании поверхность тампона припудривают пемзовой пудрой. Между операциями полирования делают выдержку до 3-5 сут, необходимую для просыхания пленки. Для окончательного полирования используют чистый этиловый спирт с добавлением пудры из обожженного доломита.

Распыляют лакокрасочные материалы преимущественно механическим и пневматическим способами. Наибольшее распространение получило пневматическое распыление, при котором под действием сжатого воздуха лакокрасочные материалы дробятся и в виде мелких частиц оседают на окрашиваемом изделии, растекаясь по его поверхности и образуя сплошное покрытие. Этот способ отделки древесины имеет и недостатки: для нанесения краски требуются специальные камеры, оборудованные вытяжными и очистными устройствами; до 20-40 % краски теряется на образование лакокрасочного тумана, который ухудшает санитарные условия труда.

Более совершенный способ отделки столярных изделий – окраска в электрическом поле высокого напряжения с последующей сушкой в терморадиационно-конвективных камерах. Сущность процесса окраски в электрическом поле высокого напряжения заключается в следующем: между окрашиваемым изделием, имеющим положительный заряд, и распыляемыми частицами лакокрасочных материалов, имеющими отрицательный заряд, создается постоянное электрическое поле высокого напряжения. Распыляемые частицы лакокрасочных материалов движутся по силовым линиям электрического поля и осаждаются на изделии. В натуре это происходит так. Изделия навешивают на цепь конвейера, которым они подаются в камеру нормализации для покрытия специальным электропроводящим составом, затем этим же конвейером они направляются в камеру окраски. После окраски эмалями изделия поступают в терморадиационно-конвективную сушильную камеру.

На качество окраски столярных изделий в электрическом поле влияет влажность древесины. Так, при влажности ниже 8 % качество окраски ухудшается.

При окраске столярных изделий в электрическом поле высокого напряжения автоматизируются почти все процессы, значительно уменьшаются потери лакокрасочных материалов, улучшаются санитарно-гигиенические условия работы в цехе, сокращаются площади для окраски и повышается качество окраски поверхности изделий.

Лакокрасочные материалы на столярные изделия наносят также методом струйного облива. Изделия (окна, двери) навешивают на подвесной конвейер, движущийся в камеру облива, где на поверхность наносится краска или эмаль, вытекающая из сопла под давлением до 0,1 МПа в виде струи. После окраски изделия поступают в камеру выдержки в парах растворителей. В этой камере помимо отекания излишков краски происходит равномерное распределение ее по всей поверхности изделия. Излишки краски, стекающие с изделий, по лотку поступают в сборники и после фильтрации – в систему облива. После выдержки в камере изделия поступают в конвективную многоходовую сушильную камеру. Недостаток метода струйного облива – плохая укрывистость кромок и несколько увеличенный расход красок.

Лакокрасочные материалы на плоские поверхности наносят на вальцовочных станках, которые входят в автоматические линии, где последовательно выполняются следующие операции: подогрев полотна дверей, грунтование, сушка, шлифование, подогрев полотна, лакирование, сушка. Плоские детали (щиты, двери, плиты) можно отделывать на лаконаливной машине. Основная часть машины – наливочная головка. Процесс нанесения лакокрасочных материалов наливом состоит в том, что уложенные на конвейер детали подаются им под наливочную головку, из которой в виде непрерывной завесы стекает лакокрасочный материал и покрывает детали равномерно по всей ширине одинаковым по толщине слоем лака.

Лакокрасочный материал насосом по трубопроводам из бака подается в правый отсек головки, отделенный от левого перегородкой. В нижей части головки имеется перепускная щель с сеткой-фильтром из капрона. При проходе из правого отсека в левый лакокрасочный материал, переливаясь через сливную плотину, попадает на гладкий экран, растекается по нему тонким слоем, сливается с его заостренной кромки и поступает в виде завесы на проходящую по конвейеру деталь. После работы головку очищают от лака, вынимают перегородки и промывают. Лак, не попавший на деталь, стекает с лотка, расположенного в столе между конвейерами под наливочными головками, и по трубопроводу поступает обратно в бак. Расход лаковой смеси до 600 г/м².

По сравнению с пневматическим распылением при обливе уменьшаются потери лакокрасочных материалов и улучшаются санитарные условия работы в цехе.

После нанесения лакокрасочных покрытий изделия сушат в сушильных камерах, которые в зависимости от конструкции подразделяются на конвективные, терморадиационные, терморадиационно-конвективные. Камеры могут быть проходными или тупиковыми.

Сроки высыхания лакокрасочных материалов зависят от вида красок, толщины слоя и температуры среды, в которой сушится покрытие. Ускорить высыхание лакокрасочного покрытия можно тремя способами: путем аккумулирования теплоты в древесине (предварительный подогрев древесины), конвективным и терморадиационным.

Процесс аккумулирования теплоты заключается в следующем: поверхность изделия перед окраской предварительно подогревают до температуры 100-105 °С, затем окрашивают и подают в другую камеру для сушки. Так как изделие было предварительно нагрето, при прохождении через вторую камеру растворители быстро испаряются и поверхность высыхает. Этот способ особенно эффективен при отделке быстросохнущими лакокрасочными материалами – сокращаются сроки сушки покрытия и расход растворителей.

При конвективной сушке теплота передается от источника к окрашенной поверхности воздухом, нагретым до 40-60 °С. Ввиду небольшой теплотворной способности воздуха теплота от окрашенной поверхности передается медленно, поэтому и поверхности изделий сохнут медленно.

Более рациональным является терморадиационный способ сушки лакокрасочных покрытий, при котором ускоряется сам процесс сушки и требуются камеры меньших размеров. Процесс сушки сокращается за счет поглощения окрашиваемой поверхностью инфракрасных лучей, излучаемых нагретыми трубчатыми нагревателями.

Поверхность окрашенных изделий, поглощая инфракрасные лучи, нагревается, начиная с нижней части лакокрасочного покрытия, что дает возможность свободно испаряться нагретым растворителям. Испаряясь и проходя через слой краски, растворители одновременно прогревают его, что вызывает интенсивное нагревание всего слоя краски и значительно ускоряет его сушку.