СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИСТОВОЙ СТРОИТЕЛЬНО-ДЕКОРАТИВНОЙ ПАНЕЛИ (ВАРИАНТЫ)
MANUFACTURING METHOD OF STRUCTURAL DECORATIVE SHEET PANEL (VERSIONS)

Изобретение относится к области производства клееных деревянных конструкций и может быть использовано для изготовления листовых материалов, используемых в качестве декоративных панелей или панелей плоскостного расположения для различного рода вспомогательных строительных материалов и покрытий. В частности, полезная модель рассматривает конструкцию листовой деревянной панели облегченной структуры, обладающей высокими прочностными свойствами по показателям на разрыв в продольном и поперечном направлениях.
На современном рынке строительных материалов существует потребность в легких и прочных панелях, содержащих экологически чистые материалы, способствующие быстрому возведению конструкций любого назначения, в том числе, зданий, мебели, полов, перекрытий и т.д. В связи с этим панели из деловой древесины, бамбука, растительного сырья могут отвечать этим требованиям.
Особенностью заявленной деревянной листовой строительно-декоративной панели является то, что она может быть выполнена однослойной и многослойной, и каждый слой выполнен плетением полос из шпона или растительного волокна. Плетеные панели из натурального растительного материала - ротанга, люма и бамбука давно известны. Как правило, в таких панелях плетеный слой закрепляют на ДСП и других плитных материалах. Плетение из шпона - особый вид искусства, развивающий творческие способности, фантазию, ловкость рук, мелкую моторику. Отчасти оно напоминает плетение из бересты, использует прочные полоски шпона определенной длины и толщины. Поскольку шпон экологически чистый природный материал, то полученные плетеные пластины могут использоваться в качестве декоративного или отделочного материала в самых различных решениях: на открытой веранде, беседке, крыльце, в качестве садовых ограждений, пергол и даже в городских квартирах, где самые обычные экраны для батарей существенно преображают зрительное восприятие комнаты. Также плетеные панели используются для оформления мебельных фасадов, залов кафе, баров, ресторанов и прочих общественных мест. Как материал она достаточно пластична, а специальная обработка антибактериальными и водоотталкивающими составами улучшают потребительские свойства.
Известен способ изготовления деревянной листовой строительно-декоративной панели, заключающийся в поперечном или диагональном плетении из полос из шпона листовых заготовок и скреплении по крайней мере двух листовых заготовок для образования сборки панели (MX 2010004086, B27J 1/00, опубл. 08.08.2011). Это решение принято в качестве прототипа для заявленных способов.
В данном решении рассматривается конструкция отделочного покрытия для беговой дорожки спортивного тренажера. Это покрытие представляет собой циновку, выполненную плетением из полос деревянного шпона (предпочтительно, бамбука). Для усиления прочностных свойств такого покрытия увеличивают его елейность, создавая панели из уложенных одна на другую плашмя циновок. Покрытие представляет собой гибкую структуру и используется только совместно со снованием, с которым оно может быть связано ламинирующим способом.
Известное покрытие или известная отделочная панель не относятся к категории силовых строительных элементов, то есть несущих нагрузку по всем направлениям как вдоль, так и поперек волокна. Из-за отсутствия встроенной армирующей структуры известная панель рассматривается исключительно как покрытие или коврик. А для проведения отделочных работ или для создания прозрачно-ажурных построек типа веранд или беседок необходимо, чтобы такие панели обладали гибкостью, прочностью и стабильностью в листовой геометрии. В этом случае эти панели могли бы взять на себя часть несущей нагрузки и тем самым облегчить каркас возводимого объекта малой формы.
Настоящее изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в повышении прочностных качеств тонкостенных или листовых панелей для использования их в строительстве в виде отделочного и вспомогательного материала и в качестве силовой единицы, несущей нагрузку.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления деревянной листовой строительно-декоративной панели, заключающемся в поперечном или диагональном плетении из тонких полосок из материалов древесного или растительного происхождения и скреплении по крайней мере двух листовых заготовок клеевым составом, или адгезивом, или полимерным связующим для образования сборки панели, для скрепления по крайней мере двух листовых заготовок на лицевую или тыльную поверхность одной из них наносят слой клеевого состава, или адгезива, или полимерного связующего, а затем другую из листовых заготовок укладывают плашмя поверх первой на слой клеевого состава, или адгезива, или полимерного связующего и осуществляют холодное или горячее прессование сборки панели до полимеризации клеевого состава, или адгезива, или полимерного связующего, а затем обрезают выступающие за габарит панели края листовых заготовок.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления деревянной листовой строительно-декоративной панели, заключающемся в поперечном или диагональном плетении из тонких полосок из материалов древесного или растительного происхождения и скреплении по крайней мере двух листовых заготовок клеевым составом, или адгезивом, или полимерным связующим для образования сборки панели, для скрепления по крайней мере двух листовых заготовок на лицевую или тыльную поверхность каждой из них наносят слой клеевого состава, или адгезива, или полимерного связующего, а затем листовые заготовки укладывают одна на другую плашмя с совмещением сторон, на которых нанесен слой клеевого состава, или адгезива, или полимерного связующего, и осуществляют холодное или горячее прессование сборки панели до полимеризации клеевого состава, или адгезива, или полимерного связующего, а затем обрезают выступающие за габарит панели края листовых заготовок.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления деревянной листовой строительно-декоративной панели, заключающемся в поперечном или диагональном плетении из полос из тонких полосок из материалов древесного или растительного происхождения и скреплении по крайней мере двух листовых заготовок клеевым составом, или адгезивом, или полимерным связующим для образования сборки панели, для скрепления по крайней мере двух листовых заготовок обе указанные заготовки пропитывают в ванне клеевым составом, или адгезивом, или полимерным связующим, а затем листовые заготовки укладывают одна на другую плашмя и осуществляют холодное или горячее прессование сборки панели до полимеризации клеевого состава, или адгезива, или полимерного связующего, а затем обрезают выступающие за габарит панели края листовых заготовок.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления деревянной листовой строительно-декоративной панели, заключающемся в поперечном или диагональном плетении листовой заготовки из тонких полосок из материалов древесного или растительного происхождения, на лицевую или тыльную поверхность или на обе эти стороны листовой заготовки наносят слой клеевого состава, или адгезива, или полимерного связующего, а затем осуществляют холодное или горячее прессование листовой заготовки путем прижатия полосок в местах их переплетений до полимеризации клеевого состава, или адгезива, или полимерного связующего, а затем для получения панели обрезают выступающие за габарит этой панели края листовой заготовки.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящее изобретение поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможными, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.
На фиг. 1 - общий вид листовой заготовки типа циновки;
фиг. 2 - демонстрация процесса соединения листовых заготовок;
фиг. 3 - общий вид сборки;
фиг. 4 - обрезание краев сборки для получения панели.
Согласно настоящему изобретению рассматриваются способы изготовления листовой строительно-декоративной панели. Полученные такими способами панели представляют собой двух и более слойный листовой материал, обладающий прочностными свойствами по показателям на разрыв в продольном и поперечном направлениях, что позволяет ее рассматривать не только как декоративно-отделочную панель, но и как строительную единицу типа фанеры, обладающую свойством прочной диафрагмы нести нагрузку на растяжение.
Способ заключается в поперечном или диагональном плетении из тонких полосок 1 из материалов древесного или растительного происхождения. Полоски 1 могут быть получены из шпона листовых заготовок 2 типа циновок или похожей структуры (фиг. 1) и представлять собой тончайшие (менее 3 мм) листы древесины. Полоски могут представлять собой ламели-тесины из материалов растительного происхождения - древесины, бамбука, коры (кожуры) растений, водорослей или их комбинаций. Например, тонкие пластины могут быть получены путем расщепления стебля травы или соломы и придания ему под давлением плоской структуры. При плетении возможны чередования полосок из различных растительных материалов (тростник, джут, сизаль, койр, рис, лен, конопля, хлопок), разных по способу заготовки и обработки, пропитанных или окрашенных. Могут использовать шлифованные, нешлифованные тончайшие тесины, листы.
Варианты непосредственно самого плетения поперечного или диагонального типа в рамках настоящего изобретения не рассматриваются. Способы плетения подробно рассматриваются в специально литературе и хорошо отработаны в практике многих народов и в творчестве народных промыслов. Плетение может быть выполнено как ручным образом на станке типа ткацкого, или с применением специальных машин, например, таких, какие описаны в RU 2283757 или SU 2125933. На фиг. 1 показан пример исполнения листовой заготовки 2 типа циновки диагонального плетения. В заготовках полоски сплетаются как вплотную друг к другу беззазорно, так и с зазорами или промежутками между полосками для получения плетения типа СЕТКИ. Такие плетения подходят как для однослойной заготовки, так и для двух и более слойных исполнений.
Для получения строительной или декоративно-отделочной достаточно 1-слойной панели как минимум две листовые заготовки 2 скрепляют между собой клеевым составом, или адгезивом, или полимерным связующим для образования панели.
Далее рассматривается способ скрепления по крайней мере двух листовых заготовок 2, которые были, например, сплетены из шпона из древесины, бамбука, коры, то есть из твердых и гибких материалов со структурированным расположением взаимосвязанных волокон в материале (фиг. 2). На лицевую или тыльную поверхность одной из листовых заготовок 2 наносят валиком 3, или пульверизатором, или кистью слой 4 клеевого состава, или адгезива, или полимерного связующего, а затем другую из листовых заготовок укладывают плашмя поверх первой на слой клеевого состава, или адгезива, или полимерного связующего. При этом при укладке проводят ориентацию положения второй заготовки по положению направления полос или волокон (например, полоски второй листовой заготовки располагают под углом в 45° или иным углом к полоскам первой листовой заготовки). Угол положения полосок одной заготовки (ориентирование) определяется задачами проектирования и тем, для какой прикладной задачи предполагается использование создаваемой панели.
Затем осуществляют холодное или горячее прессование Р сборки панели до полимеризации клеевого состава, или адгезива, или полимерного связующего, а затем обрезают выступающие за габарит панели 5 края 6 листовых заготовок (фиг. 4).
Данный способ может осуществляться с применением операции сушки или без таковой. Например, после нанесения слоя клеевого состава, или адгезива, или полимерного связующего осуществляют сушку листовой заготовки до начала полимеризации нанесенного слоя. Этот случай введения операции сушки используется в том случае, когда заготовка промазывается жидким клеевым составом, или адгезивом, или полимерным связующим, обладающим высокой текучестью. Для таких составов желательно дать им загустеть, то есть погасить степень текучести за счет начала полимеризации, так как при прессовании возможно выдавливание клеевого слоя до такой степени, что будут потеряны сцепные качества на части поверхности контакта заготовок между собой. Появление неоднородности адгезии между листовыми заготовками влияет на прочностные качества панели и ослабляет ее работу как мембраны и несущую способность как строительного элемента.
Для клеевых составов, или адгезивов, или полимерных связующих с низкой степенью текучести или с малым сроком начала полимеризации можно исключить операцию сушки.
Возможен вариант способа, согласно которому для скрепления по крайней мере двух листовых заготовок на лицевую или тыльную поверхность каждой из них наносят слой клеевого состава, или адгезива, или полимерного связующего, а затем листовые заготовки укладывают одна на другую плашмя с совмещением сторон, на которых нанесен слой клеевого состава, или адгезива, или полимерного связующего. Далее способ по этому варианту повторяет ранее рассмотренный способ. Для этого примера важным является то, что при совмещении плашмя листовых заготовок даже под прессовым воздействием между заготовками все равно остаются воздушные области в местах, где заготовки физически не могут соприкасаться. Листовая заготовка типа циновки, например, выполненная из полос из шпона, имеет рельефную фактурность как на лицевой, так и на тыльной стороне. Фактурность сопровождается выступами и углублениями волнообразного профиля. Если при наложении двух листовых заготовок друг на друга выступы совпадают или впадины совпадают, то при прессовании толщина сборки будет определяться местом совмещения двух выступов, а не двух впадин. А в зоне впадин будет образована воздушная полость. При смазывании двух пластин клеевым составом или адгезивом или при наложении их друг на друга сторонами с этим составом или адгезивом происходит выдавливание слоя с поверхностей выступов в зону впадин. При прессовании и сушке в процессе полимеризации образуются в этих полостях заполненные структуры, обеспечивающие полную проклейку по всей поверхности соприкосновения листовых заготовок.
В этом способе также может использоваться сушка как встроенная в процесс операция, обеспечивающая не выдавливание связующего.
Для плетения листовых заготовок типа циновок могут использоваться полоски из растений, например льна или другого растения, например камыша, рогоза и т.д. Такие полоски представляют собой раздробленный или распушенный растрепанный стебель, спрессованный по состояния ленты. В таких полосках отсутствует структурированная система взаимосвязей волокон. Для таких листовых заготовок обе указанные заготовки окунают в ванну с клеевым составом, или адгезивом, или полимерным связующим, выдерживают некоторое время, достаточное для насыщения полосок раствором или для проникновения раствора в полости между волокнами. Затем заготовки вынимают из ванны, дают течь излишкам связующего, сушат до начала полимеризации раствора или не сушат, а затем листовые заготовки укладывают одна на другую плашмя и осуществляют холодное или горячее прессование сборки панели. Пропитывание окутывает адгезивом листовую заготовку со всех сторон, такая циновка не только лучше прессуется, но и при правильном подборе состава делает листовую заготовку влагостойкой.
По всем вариантам способов склейка листовых плетеных заготовок с любой ориентацией полосок в одной заготовке по отношению к полоскам в другой заготовке позволяет создавать пространственно развитые в одном направлении тонкослойные структуры, обладающие при малом весе высокими механическими свойствами и работающими как мембрана. Склеенная структура панели хорошо воспринимает нагрузки в направлениях вдоль плоскости и поперек поверхности как совпадающих с направлением волокна, так и поперек этих волокон, а это как раз нагрузки, поперечные к панели, что позволяет панели с такой структурой рассматривать в качестве строительного листового материала с высокой несущей способностью. Такая панель обладает сниженным весом, который определяется, по сути, только весом полосок и использованного клеевого состава или адгезива. Так как после обработки плетеные заготовки и клеевые композиции практически не подвержены воздействию агрессивных сред и не обладают эластичностью, то после высыхания клея или полимеризации адгезива происходит монолитизация всего Щита Плиты конструкции. На конечную жесткость и сопротивление изгибу толщина полосок и их ширина в таких конструкциях не влияет. В связи с чем рентабельным становится использование тонких полосок из неделовой древесины и любого материала.
Из таких двухслойных панелей можно образовывать многослойные конструкции панелей путем наложения друг на друга более, чем двух листовых заготовок. Плоские конструкции между собой при этом скрепляются клеевым способом по рассмотренным вариантам. В пресс можно закладывать 2, 3, 4 листовых заготовки. Но следует понимать, что увеличение слойности панели приводит из к росту начальной стоимости, удорожающей изделие в целом.
Усиленные по механической прочности панели из плетенных листовых заготовок могут быть получены за счет применения армированной прослойки (например, из стекловолокна, полотна или другого листового материала)
Перед укладкой листовых заготовок плашмя друг на друга между этими заготовками размещают армирующий листовой слой 7, а затем осуществляют холодное или горячее прессование. В качестве армирующего листового слоя используют тканое или нетканое полотно или листовой материал из полимерных материалов или растительного, или минерального, или металлсодержащих материалов или их комбинации.
Например, на фиг. 3 представлена двухслойная плоская строительная панель, состоящая из двух плоских конструкций, изготовленных по аналогии с плоской конструкцией панели по фиг. 1 и 2. В этой панели одна плоская конструкция размещена над другой и скреплена с ней клеевым способом. А между указанными плоскими конструкциями размещен приклеенный к ним армирующий листовой слой 7 в виде сетки или полотна. В принципе таких слоев может быть более двух, но при этом сохраняется принцип наложения плоских конструкций одна на другую с прокладкой из армирующих листовых слоев в виде сетки или полотна между слоями. В многослойных панелях направление полосок в одной плоской конструкции может быть выполнено несовпадающим с направление полосок в другой плоской конструкции.
Такие армирующие слои могут быть прикреплены и к наружным поверхностям панели. Наружные слои упаковывают плоскую конструкцию панели со всех сторон, образуя строительный блок, защищенный от воздействия влаги и внешней среды. Такую упаковку можно применять не только для многослойных панелей, но и для однослойных. Иллюстративно эти примеры не показаны.
Увеличение слоев листовых «циновок» в панели ведет к усилению прочностных качеств панели, но также ведет и к удорожанию. Для таких многослойных панелей имеет смысл внутренние слои наполнить функцией армировочных (армирующих) слоев и выполнять их из недорогих материалов, таких как оргалит, МДФ, ДСП, тонкий мебельный деревянный клееный щит или фанера. В качестве армирующего листового слоя можно также использовать дешевые пластины (листовой материал) из полимерных материалов или растительного, или минерального, или металлсодержащих материалов или их комбинации. Для таких вариантов исполнения панели как строительной единицы при изготовлении панели из по крайней мере двух листовых заготовок типа циновок обе указанные заготовки пропитывают в ванне клеевым составом, или адгезивом, или полимерным связующим или на лицевую или тыльную поверхность или на все поверхности каждой из них наносят слой клеевого состава, или адгезива, или полимерного связующего, затем на проклеенную сторону одной из листовых заготовок или на одну из проклеенных сторон одной из листовых заготовок укладывают один армировочный слой или склеенные между собой армировочные слои, а затем другую из листовых заготовок проклеенной стороной укладывают плашмя на армировочный слой и осуществляют холодное или горячее прессование сборки панели до полимеризации клеевого состава, или адгезива, или полимерного связующего, а затем обрезают выступающие за габарит панели края листовых заготовок.
Ранее рассмотренные способы показывали примеры получения упругожестких слоистых панелей. Однако в развитии этих способов можно рассмотреть вопрос получения однослойной панели. Способ ее получения заключается в поперечном или диагональном плетении листовой заготовки из тонких полосок из материалов древесного или растительного происхождения. А затем на лицевую или тыльную поверхность или на обе эти стороны листовой заготовки наносят слой клеевого состава, или адгезива, или полимерного связующего. После нанесения слоя клеевого состава, или адгезива, или полимерного связующего осуществляют сушку листовой заготовки до начала полимеризации нанесенного слоя или пропускают эту операцию. А затем осуществляют холодное или горячее прессование листовой заготовки путем прижатия полосок в местах их переплетений до полимеризации клеевого состава, или адгезива, или полимерного связующего. После этого для получения панели заданного размера и заданной формы в плане обрезают выступающие за габарит этой панели края листовой заготовки.
По аналогии с раннее рассмотренными примерами на лицевую или тыльную поверхность или на обе эти стороны листовой заготовки может быть уложен армирующий листовой слой. Закрепление этого слоя или этих армирующих слоев осуществляют при операции холодного или горячего прессования вместе с плетеной заготовкой. В качестве армирующего листового слоя используют тканое или нетканое полотно или листовой материал из полимерных материалов или растительного, или минерального, или металлсодержащих материалов или их комбинации. Полученная таким способом панель обладает высокой изгибной способностью и может использоваться для закрепления на колоннах или на профильных поверхностях.
В таких однослойных панелях, в которых клеевой состав наносится на одну сторону, полоски или тесинки никак не склеиваются, и этот вариант подходит только для декорирования: панель получается экологичной, т.к. с лицевой стороны клея вообще нет.
Однако следует указать, что нанесение адгезива или клеевого состава с одной или с двух сторон не позволяет должным образом скрепить полоски между собой в зонах их пересечения в плетении. Это обусловлено тем, что клей в силу своей текучести не попадает между перекрещивающимися полосками, а затекает только частично, по краям. При приложении знакопеременных силовых нагрузок в такой листовой заготовке или полученной из нее панели может произойти расслоение полосок и разрыв полимерной связи в поверхностном покрытии. Для того, чтобы клей или адгезив попал между перекрещивающимися полосками (тесинками) осуществляют пропитку методом окунания всей циновки в ванну с клеевым составом, или адгезивом, или полимерным связующим. А затем, после пропитки участков между перекрещивающимися полосками осуществляют сушку листовой заготовки до начала полимеризации нанесенного слоя или пропускают эту операцию. А затем осуществляют холодное или горячее прессование листовой заготовки путем прижатия полосок в местах их переплетений до полимеризации клеевого состава, или адгезива, или полимерного связующего. После этого для получения панели заданного размера и заданной формы в плане обрезают выступающие за габарит этой панели края листовой заготовки.
Специалисту в данной области техники должно быть очевидно, что в настоящем изобретении возможны разнообразные модификации и изменения. Соответственно, предполагается, что настоящее изобретение охватывает указанные модификации и изменения, а также их эквиваленты без отступления от сущности и объема изобретения, раскрытого в прилагаемой формуле изобретения.