ПДЧ със загуба на тегло

Леките материали на дървесна основа защитават околната среда

Всеки, който някога се е изпотил, докато сглобява рафт, изработен от съвременни ПДЧ, знае проблема: Не само сглобяването, но и транспортирането на тежки елементи на обзавеждане струва много енергия на „направи си сам мебелист“.

Това е подобно на производителите на модерните мебели за отнемане. ПДЧ е относително тежък, което увеличава транспортните разходи и има относително по-голямо въздействие върху околната среда. Целта на съвместния проект е да се произведе свръхлеко ПДЧ (целевата брутна плътност 450 кг/м3) за мебелна конструкция.
Намаляването на теглото на ПДЧ трябва да се постигне чрез разпенване на лепилата, необходими за производството на плоскостта, и използване на леки видове дърво и специфични геометрии на чип. Може да е необходимо да се променят техниките за разпръскване по време на производството на плочи и да се адаптират програмите за пресоване.

Основно предизвикателство в рамките на проекта е, че получената лепилна пяна поддържа своята стабилност по време и след притискането на панелите и не се срутва, или че в пяната се образуват кохезионни сили по време на втвърдяването, които след това се прехвърлят върху панела. В идеалния случай съществуващите тънки лепилни фуги в ПДЧ трябва да бъдат заменени от лека, подобна на матрица лепилна структура.

Често използвани лепила при производството на ПДЧ са относително евтините аминопластови смоли (особено карбамидно-формалдехидни смоли, така наречените UF смоли) и по-скъпите полимери на базата на диизоцианат (лепила PMDI).

В хода на този проект се следват по-специално два пътя:

- разпенването на UF смоли с помощта на повърхностно активни вещества (тензиди) и стабилизатори на пяна,

- използването на двукомпонентни полиуретанови лепила (2K PUR системи).

Друга възможност за образуване на пяна е въвеждането на газонапълнени микросфери в адхезивната система, които при достигане на определена температура се увеличават до кратно на първоначалния им обем и по този начин намаляват плътността на лепилото.

С изключение на производството на шперплат, използването на разпенени лепила в дърводобивната и мебелната промишленост е сравнително слабо развито. Въпреки че използването на разпенени лепилни смоли за производството на ПДЧ е описано многократно в научната литература, мащабно прилагане на практика все още не е възможно. По-специално проблемът с недостатъчната кохезионна якост на лепилото не може да бъде решен в предишни проучвания.
Като част от този съвместен проект, първо трябва систематично да се анализират влияещите параметри и променливите на смущения, свързани с въпроса. На първо място, трябва да се отбележи, че в предишни експерименти намаляването на насипната плътност на ПДЧ е имало отрицателен ефект върху механичните якости (напречна якост на опън, якост на огъване) и върху всички свойства, които корелират с него.

Основни предпоставки за трайно и стабилно свързване на ПДЧ са размерът на контактната повърхност на стружките и компресията, необходима за залепване (адхезивно налягане). Счупването на ПДЧ възниква или като прекъсване на сцеплението в междуфазната област между дърво и лепило или като сплотено прекъсване на лепилото. Ако е възможно да се постигне силно сцепление между дървесните стърготини и лепилото и в същото време, добро сцепление в рамките на лепилото, ще се получат панели, които са достатъчно леки и здрави за производство на мебели. Това означава, че лекото ПДЧ може да бъде допълнително покрито с декоративни фолиа.

В заключение трябва да се отбележи, че на леките дървесни материали се придава все по-голямо значение в мебелното строителство и строителството от няколко години. Поради сложността на влияещите фактори, подходът, избран в рамките на този съвместен проект на BMBF за разпененото залепване на ПДЧ, представлява взискателна тема, която се изследва в тясно сътрудничество с няколко индустриални партньора. Разнообразието от материали и по този начин широката гама от приложения за дървесни материали ще продължи да се увеличава с помощта на успешна технология за залепване на пяна и да насърчава използването на възобновяеми и екологично чисти дървесни материали.

Съвместният проект "Разработване на свръхлеко ПДЧ за мебелна конструкция на основата на лепила от пяна" се финансира от Федералното министерство на образованието и научните изследвания като част от програмата "Иновациите като ключ към устойчивостта в икономиката" и от спонсора на проекта в Германския космически център PT-DLR).