Защитно-декоративная отделка изделий

Министерство  образования Российской Федерации

СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ

Институт  заочно-дистанционного образования  и довузовской подготовки

Факультет: Химико-технологический

Кафедра: Технологии деревообработки

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

(ТД.000000.851.КнР)

Красноярск, 2006

План

1. Введение

2. Защитно-декоративная  отделка изделий

3. Подготовка  к отделке

4. Виды защитно-декоративной  отделки

5. Список  литературы

Введение

Вы не задумывались о том, много ли натуральных, экологически чистых вещей в вашем доме? Наверняка, покупая дешевую советскую мебель, которая приносила в дом стойкий  химический аромат и вызывала аллергию у половины домашних, вы недобрым словом поминали и ее производителей, и  всю бытовую химию. И, наоборот, увидев солнечные блики на светлом дереве вспоминали о природе. К сожалению, ни природных, ни естественных предметов  в наших домах давно нет. От дерева почти всегда нас отделяет тонкий, почти невидимый слой искусственного вещества - лака. Хорошо это или плохо - попробуем разобраться.

В последнее  время наметилась тенденция возврата к естественной обработке материалов. Некоторые фирмы, производящие элитную  мебель, сушат древесину не ускоренным способом в специальных шкафах, как  это принято у большинства  современных производителей, а просушивают  в течение нескольких месяцев, используя  натуральные клеи и, конечно, не признают никаких лаков. Вместо них они  применяют растительные масла (например, льняное), и мебель приобретает приятный запах, при этом будучи защищенной от внешних воздействий.

Естественно, далеко не каждый человек может позволить  себе натуральную, экологически чистую мебель за несколько тысяч долларов. Применение технологий, унаследованных от предков, неизбежно увеличивает  цену изделия иногда в десятки, а  то и в сотни раз по сравнению  с серийными аналогами

Но защитные свойства искусственных, химических лаков  практически всегда превосходят  естественные аналоги при обработке  деревянных поверхностей.

Декоративные  свойства покрытий должны соответствовать  функциональному назначению и условиям эксплуатации. Их характеризуют цветом, блеском, фактурой и классом (покрытия). По степени блеска различают глянцевые, полуглянцевые, полуматовые, матовые. По фактуре покрытия могут быть гладкие, рисунчатые (например, молотковые") и рельефные ("шагрень").

Внешний вид  покрытия с учетом степени блеска, характера фактуры и наличия  дефектов характеризуют классом. Покрытия 1-го класса имеют однородную гладкую  и блестящую поверхность без  видимых (невооруженным глазом) дефектов. Однородные рисунчатые и рельефные  покрытия, как правило, относят ко 2-му классу. Большинство товаров  народного потребления (холодильники, радиоаппаратура, мебель и др.) имеют  покрытие 1-го класса.

Существенное  влияние оказывает состояние  покрываемой поверхности. жировые  загрязнения, влага, пыль, адсорбированные  поверхностью пары в газы препятствуют образованию молекулярного контакта между молекулами покрытия и покрываемой  поверхности, резко снижая прилипаемость (адгезию) покрытия, его прочность  и стойкость к различным внешним  воздействиям. Гладкие и блестящие (глянцевые) покрытия дольше сохраняются  и лучше защищают. Стойкость к  воздействию окружающей среды является важнейшим свойством лакокрасочного покрытия. Ее оценивают по стойкости  к воздействию влаги, света, пониженных и повышенных температур и др.

Качество  лакокрасочного покрытия существенно  зависит от тщательности подготовки поверхности конструкций и изделий  к окрашиванию. Применяют абразивные обработки поверхности и ее обезжиривание, удаление различных загрязнений, остатков предыдущих разрушившихся покрытий и т. п.

Один из критериев  эстетической оценки качества мебели - характер ее отделки, под которой  понимают все виды поверхностной  обработки, направленные на совершенствование  декоративно-художественных достоинств изделий и их защиту от воздействия  внешней среды. В зависимости  от функционального назначения различают  три основных группы отделки: защитную, декоративно-художественную и декоративно-защитную.

Защитная  отделка предназначена для предохранения  изделий от температурно-влажностных  воздействий окружающей среды, связанных  с явлениями увлажнения, усушки, набухания, коррозии элементов изделий  и для защиты от физико-химических и механических повреждений путем  придания изделию или элементам  изделия кислотостойкости, маслостойкости, термостойкости, износоустойчивости и  др.

Декоративно-художественная отделка предусматривает декорирование  изделий пластическими или декоративными  средствами: рельефный декор (резьба, тиснение, гравирование); орнаментальный декор (выжигание, роспись); наборный декор (интарсия, мозаика, инкрустация, маркетри); накладной декор (накладки и вставки  из древесины, металла, пластмасс, кости, рога, стекла, фарфора, фаянса, керамики и др.).

Декоративно-защитная отделка придает изделиям декоративные и защитные свойства. Это наиболее распространенный вид отделки, в  процессе которой проявляются и  подчеркиваются естественные декоративные свойства материалов, входящих в изделия, или придаются новые свойства, усиливающие восприятие формы изделий. К ним относятся: простое и сложное облицовывание древесных материалов строганым или лущеным шпоном с последующим покрытием прозрачными пленками, проявляющими текстуру древесины; кроющие покрытия древесины и металлов жидкими лакокрасочными материалами; наклеивание и напрессовка листовых и пленочных полимерных материалов, паст, эмульсий, напыление порошков; покрытия элементов мягкой мебели декоративными мебельными тканями или искусственными материалами типа кожи (винилискожа) и др.

1.  
Защитно-декоративная отделка изделий

Под отделкой мебели понимают ее обработку, улучшающую внешний вид изделий и защищающую от воздействия окружающей среды. При  отделке поверхности покрывают  жидкими отделочными материалами, облицовывают пленками и пластиками, украшают резьбой, выжиганием, накладным  узором.

Выбор той  или иной группы отделки определяется художественно-конструкторскими задачами с учетом эстетических свойств используемых материалов, функциональных, технико-экономических  и эксплуатационных требований к  изделию. В одном изделии обычно сочетаются чисто защитные покрытия (внутренние и нелицевые поверхности) с декоративными (лицевые и рабочие  поверхности).

Облицовывание - это процесс наклеивания на элементыизделий  из древесины распространенных, но маловыразительных в декоративно-художественном отношении пород или мебельных  щитов из плитных материалов, тонколистовых  материалов ценных пород древесины (строганый или лущеный шпон). Размеры и качественные показатели тонколистовых древесных материалов регламентируются ГОСТ 99-75 "Шпон лущеный" и ГОСТ 2977-77 "Строганый шпон из древесины твердых лиственных пород".

Декоративно-художественные достоинства древесины определяются цветом и характером поверхностного строения - текстурой. Под текстурой  подразумевается совокупность физических свойств поверхности, определяемых анатомическим строением древесины, формой ствола и способом обработки  древесины. При перерезании волокон  древесины, годичных слоев и сердцевинных лучей на поверхности среза образуется характерный рисунок, обусловленный  строением и размерами вскрытых анатомических элементов, а их направление  относительно оси (прямоволокнистое, косослойное, свилеватое, запутанно-волокнистое) определяется формой ствола, местом среза по длине  ствола (вершинной, средней или комлевой части) и способом механической обработки (строгание, лущение).

Рисунок текстуры изменяется в зависимости от направления  обработки, т. е. От плоскости резания - радиальной (параллельно сердцевинным лучам) и тангенциальный (перпендикулярно  сердцевинным лучам). У большинства  пород (дуба, ясеня, красного дерева, ореха, палисандра и др.) оба эти направления  дают красивый рисунок, у некоторых  представляет интерес только одно из указанных направлений обработки. В выявлении текстуры значительную роль оказывает цвет, особенно контраст в окраске ранней и поздней  древесины.

Древесина дуба интересна и на тангенциальном и  на радиальном разрезах, так как  в создании рисунка текстуры участвуют  как сердцевинные лучи, так и годичные кольца.

Все многообразие вариантов и композиций текстуры может быть сведено к следующим  характерным видам, наиболее часто  применяющимся в промышленности.

1. Древесина  без выраженного рисунка с  равнокрашенной поверхностью со  слабозаметным направлением волокон.  Такой характер текстуры имеет  древесина березы, липы, груши при  получении облицовочных материалов  на основе этих пород как  строганием, так и лущением.

2. Штриховой  рисунок текстуры с мелкими  однородными штрихами, получающимися  в результате разрыва сердцевинных  лучей (древесина бука и ряд  других пород).

3. Муаровый  рисунок, образуемый на радиальном  разрезе игрой вскрытых сосудов,  расположенных в виде обрывающихся  полос. Такая текстура характерна  для красного дерева, волнистого  клена и березы.

4. Полосатый  рисунок образуется на радиальных  разрезах древесных пород с  ярко выраженной контрастностью  в окраске ранней и поздней  древесины. Текстура характеризуется  чередованием узких и широких  темных и светлых полос. Рисунок  характерен для хвойных пород,  красного дерева, ореха, палисандра, цебрано и других пород.

5. Волнистый  рисунок образуется на радиальном  срезе древесины с ненормальной  формой ствола (свилеватая древесина  березы, клена, красного дерева) или  путем фигурной волнистой обработки  древесины (лущение) специальным  режущим инструментом (береза, ясень  и др.).

6. V-образный  рисунок текстуры характерен  для тангенциального разреза.  Рисунок создают годичные слои, попадающие в разрез в виде  параболических (дугообразных) линий,  часто неправильной формы. Сердцевинные  лучи почти незаметны и не  оказывают влияния на характер  рисунка, наиболее ярко проявляется  рисунок у хвойных пород, ореха,  ясеня и дуба.

7. Криволинейный  рисунок текстуры образуется  на тангенциальном некоторых  лиственных пород древесины (орех, карагач и др.) при ненормальных  условиях роста дерева. Разновидностями  этого рисунка являются раковинный и наплывный, образующиеся при обработке комлевой части капов или наплывов некоторых лиственных пород (орех). Рисунок благодаря хаотически переплетающимся линиям и пятнам обладает ценными декоративными качествами.

8. Листообразный  рисунок характеризуется замкнутыми  на тангенциальном срезе эллипсовидными  линиями неправильной формы.

9. Сучковатый  рисунок (в виде отдельных центральных  пятен и сучков и ряда концентрических  окружностей темноокрашенной древесины)  образуется при обработке древесины,  содержащей значительное количество  сучков (сосна, ель, акация). Высокие  декоративные качества присущи  разновидности этого рисунка  у древесины остролистого клена  ("птичий глаз"), образуемого  мелкими "глазками" с диаметром  от 2 до 5 мм, представляющими собой  поворот волокон около место  возможного образования сучка,  а также древесине карельской  березы, характерный рисунок которой  создают хаотично расположенные  темно-коричневые штрихи, образующиеся  клетками сердцевинных лучей.

Большое значение имеет правильное использование  естественного рисунка древесины (текстуры) в общем художественном решении мебели. Направление волокон, характер и масштаб рисунка текстуры выбирают в зависимости от стилевых предпочтений, современных требований архитектуры, а также от общего композиционного  замысла, размеров и пропорций изделий, ритмического построения отдельных  объемов и пр. Разработаны методы и приемы декоративного набора шпона , которые в зависимости от характера  расположения рисунка относительно облицовываемой плоскости и количества участвующих в наборе элементов  различаются по сложности исполнения (простой и сложный набор). При  простом наборе используется естественный рисунок текстуры одного направления, но различают продольное облицовывание "в рост" с вертикальным направлением волокон, поперечное облицовывание  с горизонтальным направлением волокон  и "косое" - с направлением волокон  под углом 30 - 60* к осевой линии  фанеруемого элемента.

При сложном  облицовывании для большего декоративного  выявления рисунка текстуры направление  волокон отдельных элементов  набора меняется обычно по простейшим геометрическим схемам: "в елку", "в четверть", "в конверт", "в ромб", "в шашку", и  др.

Сочетание различного направления волокон отдельных  элементов набора и геометрических фигур позволяет получить многочисленные декоративные схемы с разнообразным  ритмическим построением. Введение в схему набора орнаментального  или сюжетного рисунка и вставок  из других материалов создает для  художника неисчерпаемые возможности  в декоративно-художественном решении  плоскости.

В зависимости  от применяемых отделочным материалов, техники их нанесения и обработки  отделки бывают: прозрачная, непрозрачная, имитационная.

Прозрачная  отделка. На поверхности древесины  создают прозрачное покрытие жидкими  или пленочными отделочными материалами. Если при этом нужно изменить натуральный  цвет древесины, поверхность предварительно обрабатывают красителями. Простейший вид прозрачного покрытия - тонкий слой прозрачного лака, нанесенного  на древесину. При этом древесина  впитывает в себя часть лака, а  часть лака остается на поверхности  в виде прозрачной тонкой пленки. Древесина  впитывает лак неравномерно: более  рыхлые слои впитывают лака больше, более плотные - меньше. Прозрачная отделка сохраняет текстуру древесины.

Непрозрачная  отделка закрывает текстуру и  цвет древесины. На поверхности создают  непрозрачное одноцветное или рисунчатое покрытие жидкими (эмали, краски, лаки) или пленочными (облицовывание) материалами. Непрозрачные покрытия наносят на поверхность  из древесины хвойных пород и  недорогих мягких.

Имитационная  отделка. Искусственно воспроизводит  на отделываемой поверхности малоценной породы древесины текстуру и цвет древесины ценных пород. В технологичном  отношении имитационная отделка  отличается от прозрачной и непрозрачной тем, что добавляется операция нанесения  текстуры. При имитации, например, светлых  лиственных пород (береза, ольха) под  цвет и текстуру ореха имитируемую  поверхность окрашивают раствором  красителя, затем на нее наносят  рисунок текстуры ореха. При этом текстура березы закрывается только частично, в местах нанесения текстуры ореха. Затем поверхность огрунтовывается  и покрывают прозрачным лаком.

Специальная художественная отделка включает рельефный, накладной, орнаментальный и наборный декор: отделку металлами.

2.  
Подготовка к отделке

Подготовка  поверхности к отделке изделия  лакокрасочными материалами делится  на столярную и отделочную. И в  той, и в другой различают подготовку под прозрачные и непрозрачные покрытия.

Столярная подготовка под прозрачную отделку. Отделываемую поверхность зачищают механической обработкой: строгают шлифтиком, циклей, шлифуют шкурками. Подготавливаемая под прозрачную отделку поверхность  должна быть гладкой и ровной. Небольшие  трещины в шпоне, вырывы волокон  заделывают шпатлевкой, подобранной  под цвет отделываемой поверхности. Обычно шпатлевку изготовляют из древесной пыли, смешанной с клеем. Шпатлюют поверхность перед шлифованием.

На подготовленных под прозрачную отделку поверхностях не допускаются пороки, превышающие  нормы, предусмотренные техническими требованиями на мебель. Шероховатость  поверхности под отделку при  прозрачном покрытии должна быть не ниже 1632 мкм. Столярная подготовка под  непрозрачную отделку. При столярной  подготовке под непрозрачную отделку  высверливают и заделывают пробками сучки, подвергают поверхности механической обработке строганием, фрезерованием  или шлифованием. Шероховатость  поверхности под отделочную подготовку при непрозрачном покрытии должно быть в пределах 200 … 60 мкм.

Шлифование  древесины. Поверхность древесины  шлифуют для уменьшения неровностей (шероховатости), вызванных ее анатомическим  строением или механтческой обработкой .

Для шлифования древесины и древесных материалов применяются шлифовальные шкурки на тканевой основе. Шлифовальные шкурки состоят из гибкой основы (плотной  бумаги или ткани), абразивного материала  и клея, скрепляющего абразивные зерна  и основу.

В процессе шлифования вследствие неравномерности насыпки  абразивного материала вначале  наиболее выступающие ребра зерен  оставляют глубокие риски (царапины), а к концу работы зерна выкрашиваются  и сглаживаются.

Период относительно устойчивой работы шлифовальных шкурок наступает через 8-10 мин после  начала работы.

Существуют  несколько методов шлифования древесины  и древесных материалов: вручную; на узколенточных шлифовальных станках  с ручным прижимом утюжком; дисковых станках; на проходных узколенточных  станках с 1-3 лентами.

Крашение  древесины. Крашение применяют для  усиления естественного цвета древесины, придания ей окраски или одинакового  тона детали или изделию. По глубине  проникания красящих растворов в  древесину крашение может быть поверхностным (наиболее распространено) и глубоким. При поверхностном крашении древесина  окрашивается на глубину до 0,5 мм; глубокое крашение может изменить цвет древесины  насквозь.

Крашение  древесины и древесных материалов осуществляется различными методами: вручную, окунанием, пневматическим распылением, струйным обливом, вальцами.

При крашении методом окунания детали навешивают на подвески и погружают в ванну  с красящим составом. Скорость погружения подвесок с деталями в ванну и  извлечения из нее определяют опытным  путем. После окраски подвески с  деталями устанавливают так, чтобы  остатки красителя свободно стекали  в поддон.

Протирка  деталей не производится. Продолжительность  сушки деталей: при 18-23* С - не менее 3 ч, при 45-50*С в конвективной сушильной  камере - не менее 10 мин.

При выполнении операции крашения вручную поверхность  деталей быстро и обильно смачивают  раствором красителя поролоновой  губкой или тампоном, затем тщательно  протирают сухим тампоном вдоль  волокон древесины.

3. Виды защитно-декоративной  отделки

Лакокрасочные покрытия

Лакокрасочные покрытия - самый распространенный вид декоративно-защитной отделки  мебели. Это обусловлено широким  ассортиментом материалов, их высокими защитными и эксплуатационными  свойствами, простотой нанесения  покрытий на базе современной высокомеханизированной техники (пневматического и электростатического  распыления, окунания, струйного облива и налива, вальцевания), применением в изделиях самых различных конфигураций и габаритов, легкостью устранения дефектов и в большинстве случаев возможностью восстановления.

Различают прозрачные и кроющие покрытия. Первые выполняются  прозрачными отделочными материалами - лаками, представляющими собой  жидкие растворы пленкообразователей (преимущественно смол) в органических растворителях, вторые - красками и  эмалями, т. е. суспензиями пигментов  и наполнителей в растворах пленкообразователей. Декоративные свойства лакокрасочных  материалов определяются их цветом и  фактурой. Прозрачные покрытия выполняются  бесцветными лаками, слабоокрашенными в желто-янтарный цвет. Кроющие краски и эмали бывают ахроматические (белые, серые, черные) и хроматические (цветные), однотонные и неоднотонные (рисунчатые).

Фактура определяется поверхностным строением материала  покрытия, т. е. величиной и характером неровностей. Фактура тесно связана  с отражательными способностями  поверхностей. По степени отражения  различают поверхности глянцевые, в значительной степени отражающие падающий на них световой поток, и  матовые. Матовые поверхности характеризуются  наличием неровностей, диффузно рассеивающих световой поток.

Обширную  группу составляют лакокрасочные товары, предназначенные для получения  защитных и декоративных лакокрасочных  покрытий. Они защищают изделия из древесины от гниения, придают многим товарам красивый внешний вид, предохраняют их от загрязнения и облегчают  уход за ними.

Велика роль лакокрасочных товаров в повышении  эстетических свойств многих непродовольственных  товаров, в улучшении санитарно-гигиенического состояния жилищ и их декоративного  оформления.

Лакокрасочные покрытия с надежными защитными  и хорошими декоративными свойствами обычно получают при многослойном нанесении  последовательно сначала грунта и шпаклевки, затем слоев лака или краски. Верхний слой краски часто покрывают слоем лака.

По назначению лакокрасочные материалы разделяются  на три основные группы:

-материалы  для подготовки поверхности древесины  к отделке (грунты шпатлевки,  порозаполнители);

-материалы,  создающие основной лакокрасочный  слой (лаки, эмали, краски, отделочные  пасты);

-материалы  для облагораживания лакокрасочных  покрытий (разравнивающие жидкости, полирующие пасты и политуры, шлифующие пасты, составы для  освежения поверхности).

Лакокрасочные материалы представляют собой композиции, состоящие из ряда исходных веществ - компонентов, выполняющих различную  роль в лакокрасочном материале  и создаваемом им покрытии. Эти  компоненты подразделяются на группы:

-пленкообразующие  вещества и связующие - синтетические  и природные смолы, воски, клеи, высыхающие масла, коллоксилин  и др., образующие в результате  физико-химических процессов твердую  пленку, хорошо сцепляющуюся с  материалом изделия;

-растворители - вещества, предназначенные для  растворения пленкообразующих веществ  и регулирования вязкости лакокрасочного  материала. Растворители могут  самостоятельно растворять пленкообразователь  или разбавлять готовый раствор;

-сиккативы  - компоненты, ускоряющие срок высыхания  покрытий;

-пластификаторы - вещества, вводимые в состав  полимеров и пленкообразователей,  смягчающие пленку и делающие  ее более элластичной;

-наполнители  - вещества, обычно добавляемые для  увеличения сухого остатка материалов;

-красящие  вещества - пигменты, красители, протравы.

Красители представляют собой порошкообразные смеси  окрашенных органических веществ, растворимых  в воде, спирте и других органических растворителях и образующих прозрачные растворы, которые изменяют цвет древесины  без затемнения естественной структуры. Крашение применяют для усиления естественного цвета древесины, имитации малоценных пород под ценные и подкрашивания лаков. Красители  должны быть светостойкими, обладать ярким  цветом, высокой дисперсностью, не скрывать и не затенять текстуру древесины  и легко растворяться в растворителях - воде, спирте, ацетоне или других органических растворителях. По происхождению растворители для древесины подразделяются на две группы - естественные и синтетические.

Протравы - разновидность  красящих веществ, которые окрашивают деталь в процессе реакции с дубильными веществами древесины.

Пигменты - тонкоизмельченные  порошки того или иного цвета. Пигменты не могут сами закрепляться на поверхности окрашиваемого изделия, и поэтому применяются всегда в смеси с раствором какого-либо пленкообразующего материала (клея, масла). Пигменты добавляют к связующему для получения светостойкого  непрозрачного покрытия. Готовые  составы из смеси пигмента с раствором  пленкообразующего называют красками (клеевые, масляные). Пигменты бывают неорганические и органические.

Наполнители - порошки инертных веществ, вводимые в лакокрасочные материала (краски, шпатлевки, грунтовки) для увеличения сухого остатка в этих материалах. Наполнители должны обладать высокой  химической инертностью, не растворяться и по возможности не набухать в  растворителях и пленкообразователе, с которым они применяются.

В качестве наполнителей применяют тонкоизмельченные порошки  горных пород и пигментов белого цвета (тальк, каолин, аморфные формы  кримнезина, шпат, стекло).

Растворителями  называют органические летучие жидкости, предназначенные для растворения  пленкообразователей (смол, эфиров целлюлозы, лаки) и пластификаторов и доведения  их растворов до рабочей вязкости. Растворители могут самостоятельно растворять пленкоообразователь или  служить только для разбавления  готовых растворов.

Жидкости, самостоятельно не растворяющие пленкообразователь, называют в отличие от растворителей  разбавителями. Это название условное, так как одни и те же жидкости могут быть разбавителями для  одних и растворителями для других пленкообразователей.