curs si lab master

8/15/2019 Curs Si Lab Master

1/174

Creativitate în tehnica compozitelor lignocelulozice 1

1. CONSIDERATII GENERALE1.1. Introducere

Compozitele lignocelulozice pot fi realizate prin stratificare, aglomerare, extruziune sau prin

laminare. Principalele compozite stratificate clasice din lemn sunt: placajul, panelul, lemnul

stratificat şi plăcile celulare, dar pot intra în această categorie şi furnirele, mai ales că produsele

stratificate sunt realizate în principal din furnire tehnice, iar principalele compozite aglomerate

sunt plăcile din aschii si plăcile din fire de lemm. !lte compozite lignocelulozice sunt:

compozitele mulate "fie acestea stratificate sau aglomerate#, plăcile $%&, '(), plăcile cu ipsos

sau ciment, plăcile cu plastic etc.

'ateriale compozite actuale sunt materiale de ultima generatie, care îngloeaza în structura

lor tehnologii înalte, otinute la nivel de nano*stiinta si nano*tehnologie. (e aceea materialele

compozite actuale mai poarta denumirea de nano*materiale. +xistă si materiale compozite

realizate prin stratificare, amestec si aglomerare, dar acestea fac parte din generatia veche,

respectiv cea a compozitelor clasice. (in acest punct de vedere "al modernitătii acestora#,

materialele compozite se clasifică în materiale compozite clasice "P!, P), placaje etc# si

moderne "$%&, '() etc#. )iecare din aceste materiale au importanta lor industrială si propriile

domenii de utilizare, datorate în primul r-nd caracteristicilor acestora. 'aterialele compozite sunt cominatii macroscopice de două sau mai multe produse

individuale "numiti constituienti# în diferite proportii, avand proprietati superioare materialelor

din care s*au otinut. %copul creării acestora este deci de a realiza un nou produs cu caracteristici

superioare, care sa diminueze performantele slae ale unuia dintre constituienti, si să pună în

valoare trăsăturile superioare ale altuia. Caracteristicile superioare care se au in vedere sunt

diferite, in functie de domeniul de utilizare, referindu*se la rezistente mecanice, coroziunea,

uzura, densitate, comportament la umiditate si temperatura, rezistente electrice, izolare acustica,

aspect estetic, proprietati ecologice etc. Proprietatile materialelor compozite se pot otine printr*

o planificare si proiectare adecvata, folosindu*se procedee si tehnici de realizare specifice. %e

permite in acest fel folosirea caracteristicilor superioare ale unui material si diminuarea sau

anularea altor caracteristici inferioare.


2/174

Creativitate în tehnica compozitelor lignocelulozice

'aterialele compozite sunt materiale sinergice "/i0ipedia, 2#, care fac posiila

acceptarea unui material de catre un altul într*un compus nou, inovativ. (efinitia sinergiei este

data de un ansamlul de conexiuni care se stailesc în mod voit sau nu, între diferitele procese,

ce alcătuiesc o re3ea densă şi complicată ale cărei elemente se asociază, av-nd ca rezultat

cumulul şi amplificarea unor efecte aşteptate, dar şi apari3ia unor efecte impreviziile4 odată cu

trecerea timpului, acestea determină la r-ndul lor, o multitudine de alte schimări cu consecin3e

previziile sau nu. +ste foarte important să se anticipeze c-t mai ine toate acestea, pentru a se

stimula producerea efectelor şi consecin3elor favoraile şi, în acelaşi timp, pentru a se evita pe

c-t posiil cele nefavoraile. (esi aparent noul produs este o cominatie a celor care se

amesteca, acesta poate avea caracteristici noi, necunoscute. 5ehnica inginereasca de realizare a

materialelor compozite face posiila aparitia unui produs nou, dar cu caracteristici previziile.!cest punct de vedere este posiil numai atunci cand unirea într*un nou produs se face la nivel

molecular, respectiv c-nd se trece spre domeniul nano*tehnologiilor. Produsele otinute prin

sinergie treuie să urmărească o3inerea unor efecte pozitive amplificate în urma ac3iunii

simultane a mai multor factori, astfel înc-t efectul o3inut să fie mai mare dec-t suma efectelor

produse de fiecare factor în parte.

Participarea constituientilor în cadrul unui material compozit nu este întodeauna egala ci

poate fi diferita. (e aceea vom avea un material de aza numit matrice și unul sau mai multi

ingredienti (materiale de ranforsare sau ranforsanti). 'aterialul matricei inconjoara i intaresteș

materialul de ramfortare, prin mentinerea acestuia intr*o anumita pozi ie relativa. +lementul deț

ramforsare doneaza proprietatile sale fizice si mecanice matricei, imunatatindu*i proprietatile

initiale. +xista o sinergie intre diferitele materiale componente, de asa natura încat proiectantul să

găsească comina ia optimă între acestea.ț 'atricea compozitului este de oicei materialul mai

ieftin, iar ingredientul este materialul care face posiila îmunatațirea caracteristicilor

materialului compozit. Pentru compozitele lemnoase pe aza de lemn, matricea este lemnul su

forma de cherestea, lamele, furnire, tocatura, aschii, elemente firoasa, fire, rumegus, faina de

lemn, pastă papetara etc, iar ingredientii sunt su forma de adezivi, elemente de ramforsare

firoase, textile, fira caronica, lianti minerali etc.

'aterialele compozite sau compozitele sunt materiale ingineresti formate din doua sau

mai multe componente, care au proprietati fizice si chimice diferite și care raman distincte la


3/174


nivel macroscopic în produsul finit. Placajul este un material compozit comun pe care îl

oservam în viata noastra de toate zilele. Cel mai vechi material compozit este reprezentat de

cărămizile din paie cu lut, folosite in constructii. 7n cadrul &iliei, in capitolul despre +xodul

israeliților este relatata actiunea prin care )araonul +giptului le*a cerut sa faca caramizi din lut

fara paie. 8echiul proces de faricatie al acestor cărămizi poate fi vazut in picturile dintr*un

mormant egiptean din 'uzeul 'etropolitan de arta din Cairo. Cele mai avansate materiale

compozite sunt cele din industria aerospatiala cerute mai ales datorita poluarii reduse a mediului.

Cele mai viziile aplicatii ale compozitelor sunt su forma agregatelor cu ciment portland, su

formă de etoane sau a asfaltului de pe sosele. (e asemenea in domeniul igienei personale se pot

oserva cazile de aie realizate din fira de sticla, mult mai practice dec-t cele metalice

"/i0ipedia, 2#.'aterialele compozite aglomerate treuie să se formeze în forme specifice de turnare, su

formă de suprafață sau corp tridimensional. 7ntarirea topiturii depinde de natura materialului

matricei, putand fi prin polimerizare chimica sau prin solidificare din starea de topitura. %e pot

otine o varietate de forme in functie de cerintele practice, factorul de impact principal fiind

natura materialului matricei si al materialului de ramforsare. 9n alt factor important este

cantitatea de compozit care treuie realizata. (e aceea o cantitate mare de compozite va justifica

cheltuiele de automatizare a tehnologiei de faricatie. a celalalt capat, cantitati reduse de

compozite vor insemna cheltuieli de capital reduse dar o mare cantitate de munca si dispozitive.

'ajoritatea compozitelor de pe piata folosesc un polimer ca i ingredient, adesea numit ră inăș ș

sau adeziv.

%ortimentatia materiei prime folosite la realizarea compozitelor lemnoase este foarte

diversa si cuprinde practic toate ramasitele de faricatie rezultate la procesarea lemnului:

tocatura, aschii, rumegus, praf, faina de lemn, fire si celuloza, dar si alte materiale lemnoase cu

dimensiuni mari care se prelucreaza corespunzator pentru introducere în compozit.

Compozitele lemnoase înlocuiesc lemnul masiv pentru a*i diminua sau elimina principalele

dezavantaje din utilizari, printre care se pot aminti :

* instailitate dimensionala, respectiv schimarea dimensiunilor odata cu modificarea continutului

de umiditate, datorita fenomenelor de umflare si contragere anizotropa4


4/174


* procesare complicata, printr*o multime de operatii de croire, îndreptare, rindeluite, găurire,

frezare etc4

* prezintă o multime de defecte naturale care treuie eliminate la croire precum nodurile, coaja

infundată, firă înclinată, neregularitate structurală etc4

* fiailitate redusă, respectiv îsi pierde proprietatile în timp4

* iodegrailitate ridicata, mai ales cand se foloseste în medii cu variatie frecventa a umiditătii.

!vantajele principale ale compozitelor lemnoase pot fi sintetizate în urmatoarele:

* folosesc materiale lemnoase de calitate inferioara si specii lemnoase inferioare calitativ4

* au suprafete mari, continue, cu grosime uniforma si rugozitate superioara lemnului masiv "în

special compozitele su formă de plăci#4

* se pot turna sau mula în forme complexe, in functie de nevoile de folosintă4* prezinta o izotropie controlata "omogenitate sau pe una sau mai multe directii de referintă#, in

functie de necesitati4

* se diminueaza efectul defectelor naturale ale lemnului din care au provenit.

1.2. Clasificare

Clasificarea materialelor compozite se face dupa mai multe criterii de clasificare. 9n prim

criteriu, asa cum a fost amintit în partea introductiva, este modernitatea produsului, din acest punct de vedere av-nd compozite clasice "placaje, placi din aschii, placi din fire etc# si moderne

"lemn*mase plastice, $%&, Parallam etc#. (upa natura si raportul materialului de ranforsare si al

matricei avem compozite lemn*mase plastice, lemn*metal, lemn*adeziv etc. (upa modul de

distriutie a ingredientului în matrice avem compozite otinute prin laminare, prin aglomerare,

prin stratificare, prin mulare, prin armare, prin decorare. (upa rolul functional al compozitelor,

acestea se clasifica în compozite cu rezistentă mecanică mare, decorative, cu deformatii mici, cu

suprafete mari, cu rezistenta la actiunea umiditatii etc. (upă forma si dimensiunile ingredientilor

din matrice, compozitele pot fi firoase, cu solzi, cu particule pulverulente etc. (upa modul de

realizare, compozitele pot fi otinute prin aglomerare, prin stratificare, prin extrudere etc. (upa

forma ingredientilor constitutivi, întrun sens mai larg, materialele compozite se clasifica în

urmatoarele categorii :


5/174

Creativitate în tehnica compozitelor lignocelulozice ;

* 'ateriale compozite firoase "&aru, 1


6/174

Creativitate în tehnica compozitelor lignocelulozice =

Primul compozit lignocelulozic a fost cărămida din lut cu paie, numit chirpici, folosit o

perioada indelungata de timp la constructia caselor, dar primul compozit care a avut ca aza de

plecare lemnul a fost h-rtia.

"i#. 1.1. Compozite din paie si lut "cărămizi de chirpici# folosite în constructii

>artia a fost realizata pentru prima dată mestesugareste de anticii egipteni în anul 1; e.n.,

din coajă de dud "&aru, #. 7ndustrial însa hartia a fost realizata mult mai t-rziu, in )ranta in

jurul anului 12, prin realizarea unei masini cu functionare continuă.

Creativitate au folosit si vechii antici cand utilizau o sfoara pentru a realiza o piatra cuica,

prin egalitatea a celor doua diagonale plane masurate ale patratului ")ig 1.#.

"i# 1.2. Pierari lucrand locuri de piatra in perioada celei de*a 877

a dinastii egiptene din 5ea "?uran 1


7/174

Creativitate în tehnica compozitelor lignocelulozice @

9n alt compozit vechi a fost placajul, folosit tot de anticii egipteni. (upa 1212, prin

realizarea primului derulor, se pun azele industriale ale realizarii placajelor. Prima aparitie a

P!*ului a fost in anul 122@, in Aermania, cand >uard a realizat din faina de lemn si adezivi

pe aza de alumina o placa su actiunea presiunii si temperaturii. 7n 1


8/174


de la prelucrarea trestiei de zahăr, frunze de palmier, paie de gr-u, secară si alte cereale păioase,

tulpini de porum si floarea soarelui etc. Gămăsitele utilizate poartă denumirea de iomasă

lemnoasă sau vegetală. Pe l-ngă acestea se adaugă elementele de adeziune su formă de adezivi

naturali si sintetici, gips si ciment, precum si elemente de ranforsare din fire sintetice, fire

textile etc.

'ateriale le&noase la ri&a utili!are. emnul rut este materialul cel mai important de la

faricatia compozitelor lignocelulozice. 7n toate tehnologiile se folosesc atat speciile de foioase

cat si cele de rasinoase. %ortimentele lemnoase folosite sunt diverse si depind în special de tipul

materialul compozit. %pre exemplu compozitul de tip $%& se realizeaza din usteni sutiri din

lemn de răsinoase, iar compozitul lemn*plastic din făină de lemn. Principalele sortimente

lemnoase din care se otin compozitele lemnoase sunt următoarele:* &usteni sutiri p-nă la 6 cm diametrul4

* emn fasonat 4

* Crăci 4

* )usuri sutiri 4

* 8-rfuri 4

* Gămăsite de la exploatarea lemnului si de la operatiunile silvo*culturale 4

* Capete de usteni 4

* Gămăsite de faricatie mari de la diverse tehnologii de procesare "cherestea, furnire, placaje,

P!, $%&, usi si ferestre, panele etc#4

* 5ocatură lemnoasă4

* !schii 4

* 5alas4

* Gumegus4

* Praful de lemn.

5oate sortimentele lemnoase se pot folosi at-t cojite c-t si necojite, în functie de conditiile

care se impun placilor compozite. 7n scopul utilizării tuturor sortimentelor lemnoase, dar mai

ales a celor cu dimensiuni mici, se propun diverse retete de materie primă, cum ar fi următoarea

pentru P!:

* lemn rotund si despicat ; H4


9/174

Creativitate în tehnica compozitelor lignocelulozice <

* tocatură de la exploatarea lemnului ; H4

* rămăsite mici de la faricarea moilei 1; H 4

* rumegus mare de gater 1 H.

Cercetări generale asupra materiei prime folosite la faricatia P!*ului si '()*ului "'itişor

şi unguleasa, 6# au arătat că o cantitate maxima de 1;* H rumegus si praf nu influentează

major proprietătile placilor compozite, a chiar mai mult se recomandă folosirea particulelor

mărunte, care se intercalează între cele mari, duc-nd la o compactare superioară a placilor.

Geceptia cantitativă a materiei prime se face în functie de volumul efectiv al materiei prime,

de umiditatea acestuia si de coeficientul de af-nare al acesteia. Pentru dimensionarea stocului de

materie prima se tine seama de consumul specific de materie prima. %pre exemplu, consumul

specific la faricatia P)*ului este de ,*,< m6It P) dur sau 1,*1,6 t !9It P).Proprietatile lemnului "chimice, microscopice sau macroscopice# care influenteaza calitatea

placilor depind de tipul plăcii compozite si sunt: umiditatea, densitatea, continutul de coajă,

omogenitatea structurală, procentul de vase sau traheide axiale, lungimea firelor, culoarea,

textura si desenul lemnului etc. %pre exemplu în cazul P)*ului se recomandă folosirea speciilor

de răsinoase, pentru că traheide axiale sunt mai lungi dec-t firele foioaselor si au un continut

mai mare de celuloză.

'ateriale le&noase reciclate. (upă încheierea ciclului de viată a produselor finite de tip

moilier, parchete, amalaje din lemn, dar si din demolări ale santierelor, din europaleti, a

acoperisurilor, a aracilor si a locuintelor din lemn, vor rezulta multe rămăsite lemnoase, care se

pot refolosi, dar numai după o prelucrare a acestora "&aru, #. !cest sortiment lemnos se

regăseste în asa numitele J păduri urane K. emnul otinut din acestea este un lemn vechi, dar

cu proprietăti suficiente unei noi utilizări, cum ar fi plăcile otinute prin aglomerare de tip P!,

'() etc. Prelucrarea acestor sortimente lemnoase treuie să tină seama de existenta altor

materiale metalice "cuie, agrafe, elemente de conexiune etc#, plastice etc, care se elimină, de

sustantele de finisare, protectie si încleiere a acestor materiale lemnoase, dar si multe impurităti

din sticlă, minerale, m-l etc.

!u apărut si norme de clasificare a acestor materiale, din punctul de vedere al contaminării

acestora cum ar fi (7D ;1@61 in Aermania "&aru, # :

• >1 * lemn netratat, neprelucrat, nefinisat si necontaminat 4


10/174


• > * lemn incleiat, innoilat sau acoperit cu materiale care nu contin sustante halogene

si nici materiale de protectie "ignifuge, insecticide, fungicide, antiseptice etc# 4

• >6 * lemn tratat cu sustante halogene, dar netratat cu materiale de protectie 4

• > * lemn contaminat cu sustante nocive 4

• >; * lemn contaminat cu sustante nocive.

(e asemenea, datorită dimensiunilor mari, aceste sortimente lemnoase se dezintegrează prin

tocare cu utilaje moile, să se elimine impuritătile, praful, metalele etc. 9tilajele folosite pot

realiza zdroirea si măruntirea lemnului la viteze mici de rotatie, in vederea eliminării

elementelor de asamlare de tipul cuielor, suruurilor, alamalelor, scoaelor etc. Pentru a se

usura prelucrarea acestui tip de lemn se poate folosi apa în vederea spălării, dar si operatii de

compactare a materialului mărunt în vederea transportului si a depozitării.

(in această categorie de lemn, indiferent daca sortimentul este su forma masivă sau placi,

se pot realiza toate tipurile de placi compozite, inclusiv P) si '(). %e recomandă totusi

folosirea cominată a materialului lemnos la prima utilizare cu cel din lemn reciclat, cu retete

ine determinate, în vederea otinerii proprietătilor necesare. Principalele faze ale procesului de

reciclare a deseurilor lemnoase sunt : recuperarea, separarea de alte materiale, tocarea, tratarea si

în final aschierea sau defirarea. Prelucrarea materialului reciclat si otinerea de placi compozite

noi sunt înca la nivelul statiilor pilot. Gecuperarea aschiilor din deseurile incleiate se face prin

tratament termic si chimic în autoclave cateva ore, dupa care urmeaza prelucrarea mecanica de

dezintegrare. %epararea lemnului de alte materiale metalice, sticla, mase plastice sau gips se face

prin flotatie. 7n acesta tehnologie se pune prolema reactivarii adezivilor folositi initial, in

cominatie cu aport nou de adezivi.

'ateriale de ori#ine (e#etala. 7ndiferent daca materia prima este su formă de lemn sau de

tulpini de plante agricole celulozice, tehnologia de faricatie este in linii mari aceeasi.

Caracteristicile placilor realizate numai din plante sau deseuri agricole sunt mai slae, motiv pentru care se recomandă utilizarea unor retete specifice. Principalele plante utilizate sunt :

plante textile "in, c-nepă, umac#, tulpinile plantelor de cereale "gr-u, orz, orez, secară# si alte

plante cu utilizari industriale "trestia, stuful, papura, trestia de zahăr, palmierul etc#. %e folosesc

cu preponderentă plantele firoase, ogate în celuloză " umac 2 H, in ;= H, canepa = H#.


11/174


Inul " Lineum usitatissimum# si c)nea "Cannabis sativa# sunt plante industriale, cu un

continut mare de celuloză at-t în partea lemnoasă c-t si în cea firoasă. (esi inul se foloseste din

ce in ce mai putin in industria firelor în favoarea umacului si a firelor sintetice, acesta detine

totusi locul in lume cu peste @ tIan, avand utilizari noi in armarea diverselo compozite,

in industria celulozei etc. 'ateria prima de in se livreaza su forma de aloti, care treuie

afanati, apoi urmeaza tocarea, si separarea partii lemnoase de cea firoasa.

Ta*. 1.1. Proprietatile '(), de 1 mm grosime si = H isocianat, realizate din fire de in si

cereale "&aru 1


12/174


Trestia de !a-r "Saccharum officinarum# poate fi folosita cu minimum de efort si investitii

in tehnologia placilor compozite, din aceasta folosindu*se resturile de tulpini tocate, care

reprezinta circa 12 H din total planta verde. (upa extractia zaharului, resturile de tulpini se

trateaza in vederea eliminarii resturilor de zahar prielnice daunatorilor si a maduvei.

+aiele cerealelor "gr-u, secară, orz, ovăz# se recomandă în special pentru compozitele

aglomerate "mai ales usoare, fonasorante sau termoizolatoare# si mai putin pentru cele din

fire. !ceste materiale au un incovenient mare, datorat silicatilor si cerurilor existenti la partea

exterioara a paielor "circa H la gr-u#, cu proleme la incleiere "sunt necesari adezivi puternici

de tip isocianat#, dar si la prelucrare "sunt necesare scule speciale, datorita gradului de uzură

ridicat#. $ prolema de tehnologie este aceea că paiele se recoltează o dată pe an si treuie spatiu

mare de depozitate, spatiu care treuie supradimensionat si datorita gradului de af-nare ridicat alacestora. Conservarea paielor pe perioada depozitarii este o altă prolemă, dat fiind faptul ca

orice umezire a acestora conduce la mucegairea si putrezirea acestora. Pentru placile izolatoare

tip () nu este important continutul de silicati. 5reuie avut in vedere ca la tocarea paielor

rezulta mult praf, care treuie eliminat.

Ore!ul "Oryza sativa# este o planta cerealieră care creste in special pe terenuri mlastinoase,

dar nu numai. (e la acesta se folosec tulpinile, dar si cojile rezultate la decorticare, care au insa

in compozitie peste 6 H sustante minerale su forma de silicati, care uzeaza sculele taietoare.

!cesti silicati au si un avantaj, anume acela de a rezista la actiunea iodaunatorilor.

+oru&*ul " Zea mays# ofera în special tulpinile si stiuletii pentru placile compozite,

frunzele fiind folosite de animale datorita continutului mare de sustante nutritive si parenchim.

"loarea soarelui " Helianthus# se poate utiliza la otinerea de compozite izolatoare, tulpina

acesteia, datorita continutului redus in fire. Cojile de seminte de floarea soarelui se folosesc

pentru faricarea placilor compozite, dar, datorita continutului ridicat in uleiuri, se foloseste

adezivul de tip isocianat pentru încleiere.

'ateriale de ade!iune. Principalele materialele adezive utilizate in tehnologia compozitelor

lignocelulozice sunt rasinile sintetice cunoscute:

• 9reo*formaldehidice 9)4

• )enol*formaldehidice ))4

• Poliuretanice de tip isocianat.


13/174


Ca sustante de adaos se pot folosi intaritori, acceleratori de reactie, agenti de hidrofugare

precum parafina, ignifugare sau antiseptizare. Golul adezivului in structura compozitelor este de

a crea o structura staila prin legaturile rigide create intre particulele compozitului si de a reduce

asortia de apa a acestora. Gasinile ureo*formaldehidice se folosesc in proportie de 2 H din

total compozite, cu un consum mediu de 2*1 H. Gasinile de tip isocianat au o pondere de 6 H

din productia mondiala de compozite, pentru placi cu performante superioare, utilizate in conditii

de exterior sau in contact direct cu apa "8 1#, cu consumuri reduse de adeziv de numai H. 7n

ultima perioada de timp au inceput sa ce foloseasca produsele naturale de tip polifenolic, cum

sunt taninurile si lignosulfonatii, ca înlocuitori partiali ai adezivilor clasici din compozitele cu

continut si emisie redusă de formaldehidă.

Rasinile " sunt adezivi folositi pentru compozitele de interior, rezultate în urma reactiei decondesare dintre uree si formaldehidă. !vantajele principale ale rasinilor 9) sunt: pretul redus,

compatiilitate cu alte răsini, întărire rapidă si completă, rezistenta mare a adeziunii, viailitate

ridicată etc. 9n dezavantaj important al acestor răsini este emisia mare de formaldehidă in

momentul intaririi, care este direct dependent de raportul molar a celor două componente )I9.

8iailitatea răsinii este de circa 1 lună, după care creste v-scozitatea si scade soluilitatea în apă,

datorită procesul de policondesare. 7ntărirea răsinilor 9) se face cu săruri de amoniu "de oicei

clorura de amoniu sau sulfatul de amoniu# sau acizi. Continutul de sustanta uscată este de circa

=; H. 7n vederea îmunătătirii acestei răsini se foloseste în special melamina.

R-sinile "" sunt răsini folosite pentru compozitele de exterior, deoarece sunt rezistente la

apă. !ceste răsini au un continut în sustantă uscată de ; H. Găsinile )) au o viteza mai mică

de întărire, au perioade mai mari de presare si necesită temperaturi mai ridicate. Placile

compozite realizate cu răsini )) treuie stivuite rapid "spre deoseire de cele 9), unde placile se

răceau mai înt-i, in vederea reducerii pericolului de hidroliză#, in vederea păstrării unei

temperaturi ridicate in placă in vederea întăririi complete a adezivului. 7n acest sens, placilor de

P) li se aplică un tratament de durcisare la temperaturi ridicate, în vederea cresterii

proprietătilor fizice si mecanice.

R-sinile de ti isocianat sunt mai scumpe dec-t cele anterioare, dar au si proprietati

superioare. (e aceea se folosesc pentru compozite speciale, cu proprietăti foarte une. !cest tip

de răsină formează legături chimice cu grupările chimice ale celulozei si ligninei din lemn, motiv


14/174


pentru care adeziunea este mai puternică. Gasinile sunt toxice, necesit-nd măsuri speciale de

protectie si securitatea muncii.

Su*stantele de adaos, sunt sustante chimice folosite pentru îmunătătirea proprietătile

compozitelor. 7n această categorie intră întăritorii, acceleratorii de reactie, sustantele pentru

fixarea formaldehidei liere rezultate la întărire iar, după aceea, sustante de ignifugare si

hidrofugare etc. Principala sustantă de hidrofugare este emulsia de parafina "în amoniac# sau

alte ceruri, care reduce asortia de apa si umflarea in grosime si se reduce patrunderea apei in

lemn. Consumul specific este mic de circa 1* H. Ca sustante de ignifugare se foloseste fosfatul

de amoniu, aplicat prin pensulare, pulverizare sau imersie. Ca sustante antiseptice se poate

folosi xiligenul. Ca antistatic se foloseste grafitul sau negrul de fum. Placile rezistente la apa sunt

de culoare verde, iar cele ignifuge de culoare rosie. Placile cu emisie zero de formaldehidă sunt placile care au o emisie identica cu cea a lemnului masiv de ,@*1,; mgI1 g proă ",1*,

ppm#.

2. CO'+O/ITE LIGNOCELLO/ICE2.1.Co&o!ite stratificate &ulate

Compozitele stratificate mulate sunt produse moderne realizate prin încleierea si presarea

simultana cura a furnirelor tehnice. Curura otinuta prin aceasta tehnologie poate fi plana sau


15/174

Creativitate în tehnica compozitelor lignocelulozice 1;

spatiala, acesta fiind elementul de aza care face diferenta fata de celelalte produse stratificate si

promoveaza produsele in alte domenii de folosinta. Principalele avantaje ale compozitelor

stratificate mulate sunt urmatoarele:

*se reduce foarte mult consumul de material lemnos masiv pe care il inlocuie4

*se asigura un design si un confort marit al produselor realizate4

*se reduce consumul de manopera, deoarece compozitele stratificate mulate se realizeaza pe

locuri, care se vor deita ulterior.

7n taelul .1 se prezinta comparativ cateva caracteristici de analiză pentru un scaun realizat

în trei variante "Petrican s. a., 1


16/174

Creativitate în tehnica compozitelor lignocelulozice 1=

"i#. 2.1. %caune realizate din elemente mulate stratificate

)urnire tehnice

!plicare adeziv pe furnire

)ormarea pachetelor

Presare

Condiționare

(eitare loc in elemente

Prelucrare mecanica


17/174

Creativitate în tehnica compozitelor lignocelulozice 1@

!samlare produs

)inisaj produs

"i#. 2.2. %chema loc a realizarii produselor finite cu compozite

stratificate mulate

Prin mulare se pot otine o multime de forme si dimensiuni, cu diferite raze de curura,

ondulate, fr-nte, cu contur deschis sau închis "Petrican s. a., 1


18/174


Gaza anterioara ruperii se considera raza minima de curura. 5oate valorile otinute au stat la

aza realizarii diagramei din )ig ..

"i# 2.$. 7nfluenta grosimii furnirelor asupra razei minime de curura

Deter&inarea fortelor de resare. Gealizarea centurilor de scaune din furnire mulate este

un caz specific de utilizare a compozitelor mulate. Pentru forme cure plane deschise presiunea

specifica pe intreaga suprafata este relativ constanta, așa cum se oserva in )ig .;.

"i# 2.0. )orta si presiunea specifica pentru mulate deschise: 1*patrita4 *furnire4 6*matrita


19/174

Creativitate în tehnica compozitelor lignocelulozice 1<

a piesele mulate cu contur inchis, distriutia presiunii nu mai este constantă, datorita

existentei unor puncte cu raze de curura diferite, unde apare o presiune suplimentară, asa cum

se oserva in )ig .=.

"i# 2.. (iagrama fortelor totale pentru o centura de scaun: 1*dispozitiv4 *centura de

scaun4 6*piesa de consolidare4 )1*forta pentru zona liniara4 )*for ța pentru un unghi de = 4 )6 L

for ța pentru un unghi de 1 4 ) L forta de suprapunere a capetelor furnirelor

(eoarece este nevoie de o adeziune foarte una in fiecare punct al conturului centurii, mai

intai treuie realizata o diagrama teoretica a presiunilor si fortelor de pe conturul centurii ")ig

.=#, corespunzatoare speciei lemnoase folosite si a grosimii furnirului. Pe aza acestei diagrame

se va proiecta apoi dispozitivul de presare, otinandu*se procesul real de presare. 5oate tipurile

de forte si presiuni se pot staili individual, iar pentru tipul de centură analizat avem urmatoarele

tipuri:

• Presiunea pentru zonele liniare4• Presiunea pentru colțuri cu unghiuri diferite4

• Presiunea sau for ța de incleiere*iminare a capetelor furnirelor.

Presiunea de colt se staileste experimental, in functie de specia lemnoasa, grosimea

furnirului si raza de curura a reperului proiectat si unghiul dintre doua elemente ale cururii.


20/174


(eoarece o serie de elemente sunt aprioric cunoscute "specie, raze ale dispozitivului etc#, pentru

fiecare loc de furnire treuie mai int-i stailita raza minima de curura individuală pentru

fiecare tip de furnir "grosime si specie#, dupa care se poate staili raza de curura pentru intregul

loc de furnire incleiate. C-nd se pune prolema razei de curura a intregului loc de furnire

treuie sa se tina seama de numarul de furnire, de frecarea dintre furnire su presiune, dar si de

alunecarea dintre acestea datorita adezivului. (e oicei, forta de presare pentru intregul loc de

furnire este o suma a fortelor pentru fiecare furnir in parte, minus 1* H din aceasta pentru

frecare siIsau alunecare.

Lun#i&ea de suraunere a caetelor furnirelor. Dumarul de straturi de furnire

depinde de grosimea totala a ramei de scaun, grosimea furnirului individual, dar si gradul de

comprimare din timpul presării, respectiv:

.MN1

1 buc g

g n

f

c

∆+=

N.1M

9nde: gc este grosimea nominala a centurii de scaun, in mm4

gf Lgrosimea furnirului, in mm4

∆ * gradul de comprimare, in H "in jur de *@ H#.

(upa stailirea numarului de staturi de furnire si grosimea acestora, se poate trece la

stailirea modalitatii de apropiere a capetelor furnirelor si a calculului lungimii fiecarui furnir din

pachet. Pentru cazul unui dispozitiv circular de curare, calcul lungimii furnirelor se poate face

succesiv, adaugand la precedentul cresterea datorata grosimii furnirului, pe circumferinta,

respectiv:

1Oπ(

Oπ"(g#O π(πg

6Oπ"(g#O π(πg

.....................................

nOπN("n*1#gMO π(π"n*1#g N.M

unde: 1, , 6, ..., n sunt lungimile furnirelor succesive, cu numrul de indexare 1, , 6, ...,n,

luate in ordinea de la dispozitiv spre exterior4 (* diametrul exterior al dispozitivului, in mm4 g*

grosimea furnirului, in mm.


21/174


(in analiza sumativa a relatiilor anterioare N.M se pot directiona doua metode pentru

determinarea lungimii foilor de furnire din interiorul locului, respectiv:

• 'etoda in functie de pozitia furnirului in loc, lungimea determin-ndu*se cu relatia urmatoare:

iOπ("i*1#πg4 N.6M

• 'etoda in functie de dimensiunea anterioara, lungimea furnirului calcul-ndu*se cu relatia

urmatoare:

iOi*1πg, N.M

9nde: i reprezinta pozitia furnirului in loc.

ungimea furnirelor depinde de asemenea de forma de suprapunere*apropiere a capetelor

furnirelor in vederea inchiderii conturului centurii de scaune, asa cum se oserva in )ig .@. %e

poate oserva ca exista metode foarte precise "[email protected]#, dar si mai putin precise ".@. si [email protected]#.

"i# 2.. )orme de suprapunere a capetelor de furnire: asuprapunere in scară ilaterală

inchisa4 *suprapunere in scara unilaterala deschisa4 c*suprapunere in taietura ilaterala4 1*strat

de adeziv4 * furnir4 6*taietură.

Do&eniile de utili!are a co&o!itelor &ulate stratificate. +lementele mulate din furnire

sunt utilizate ca repere de moila si in constructii, mai ales su forma de grinzi de inaltă

rezistentă, lagare si tuuri. )orma de cornier "7, 5, # confera grinzilor o rezistenta destul de

mare, comparaila cu cea a metalelor. !cestea, precum si alte mulate stratificate usoare su

forma de placi celulare sun prezentate in )ig .2.


22/174


"i# 2.4. Arizi si placi celulare din compozite mulate stratificate: a*grinzi stratificate4 *placi

celulare stratificate

!lte utilizari ale mulatelor stratificate sunt ca alustrade sau pervazuri, de oicei interioare.

'oila de sedere su forma de scaune si fotolii se preteaza foarte ine a fi realizată din mulate

stratificate, datorita rigiditatii acestor structuri, in moilierul salilor de spectacole, a irourilor,salilor de sedinte sau alt moilier comerciale.

2.2.Co&o!ite a#lo&erate &ulate

Compozitele mulate realizate prin aglomerare folosesc ca materie primă aschiile sau firele

din lemn, sau alte materiale mărunte care se pot amesteca cu adezivi si forma produse cu o

configuratie spatială deoseită.

Co&o!ite &ulate din ascii. !ceste compozite realizate din aschii au apărut în scopulreducerii cantitătii de lemn masiv valoros si reducerea manoperei pentru realizarea unor produse

cu configuratie spatială, mai ales a celor cu raze de curură mici si contur închis. !schiile

folosite sunt de calitate superioră, cu un coeficient de zveltete mai mare de 2, respectiv in jur de

1. Gealizarea aschiilor necesare acestei tehnologii se face pe utilaje asemănătoare de la P!.

Gealizarea tehnologica a acestor produse se face prin presare cu matrită si patrită. !dezivul


23/174


folosit treuie să aiă un continut redus de apă, deoarece produsii gazosi otinuti se vor elimina

greu din matrită "Petrican s a, 1


24/174


"i# 2.16. )ormarea elementelor mulate din fire de lemn: 1*poanson4 *pastă de fire4 6*

matrita cu orificii si sita4 *conducta de vacuum4 ;*conducta de evacuare a apei.

%e oserva ")ig .1# că matrita 6 este cufundata in pasta de fire , dupa care se porneste

pompa de vid , apa se scurge, iar pe matrita ram-ne numai pasta de fire deshidratata. 'arirea

consistentei si a stailitatii se face prin presarea poansonului pe matrita cu sită. !poi se scoate

sita cu forma mulata si se introduce în presa caldă, cu aceiasi configuratie a platanelor.

2.3.+l-ci din așcii lun#i orientate ti OS%

Placile din aschii lungi orientate tip $%& "de la denumirea în lima engleza $riented

%trands &oard# au aparut ca o trecere între placile din aschii de lemn clasice si placaje. !schiile

acestor placi sunt lungi si late "în engleză QstrandsQ#, cu dimensiuni uzuale: lungimea de 6*@

mm, latimea 1*6 mm si grosimea de .*.2 mm, comparativ cu aschiile placilor clasice:

lungimea 1;*; mm, lătimea 6*= mm si grosimea de .*.= mm. !ceste placi se folosesc cu predilectie în constructii, ca pereti despărtitori, interior sau exteriori, tavane, dusumele, scari etc,

av-nd compatiilitate ridicata cu zidaria si mortarul. Placile din aschii late se pot folosi

individual sau prin stratificare pentru o portantă ridicata, asa cum se oservă în )ig .11.


25/174


"i# 2.11. Placile $%& "dispunerea stratului de miez fata de fete#

7n 5a . sunt prezentate cateva proprietati fizico*mecanice ale compozitelor de tip $%&,

conform a doua standarde internationale, respectiv C%!*6I2; și unul +uropean +D 6I1


26/174


perpendicular

Coeziune interna 'Pa .6 .6 .2 .6 .6 .;Coeficient de

umflare la h

H 1 1 ; 1; 1

Plăcile $%& din )ig .11 se pot folosi individul sau după încleiere, prin deitare și

oținerea de grinzi stratificate, cu o rezistentă mai mare decat cea a lemnului masiv. (atorita

utilizarii tot mai mult, placile din aschi lungi orientate au făcut oiectul unui standard european

propriu, distinct de cel al P!*ului clasic, respectiv +D 6. Placile din fire orientate "$%

reprezinta panouri formate din material lemnos presat care are la aza aschiile de rasinoase cu

lungimea de pana la 1= mm. 'aterialele de tip placi $%& se folosesc in industria constructiilor

pentru placarea pardoselilor, a plafoanelor si a peretilor, pentru separarea interioarelor cu peretifalsi, îngrădirea santierelor cu garduri provizorii și pentru alte constructii din lemn. Placile $%&

se folosesc de asemenea ca amalaj industrial, ca suport pentru reclamele stradale sau ca materie

prima pentru diverse tipuri de moilier. Placile $%& sunt foarte rezistente avand o greutate

relativ mica, se pot folosi in industria alimentara pentru amalare, sunt rezistente la variatiile

mari de temperatura si pot fi taiate sau gaurite fara proleme. +xista plăci $%&*1, $%&*, $%&*6

si $%&*. Placile $%& sunt formate din trei straturi "doua fete si unul de miez#, avand proprietati

superioare, dupa cum urmează:

* Gezistenta mare, în special de*a lungul axei principale4

* +lasticitate excelenta,

* Coeficient foarte mic de umflare la umezeala4

* Placile de $%& nu se deformeaza la aer ca in cazul placilor de lemn sau a altor produse pe

aza de lemn, au o stailitate dimensionala mare,

* Du este inflamail,

* 9surinta si rapiditate in instalare datorita densitatii mari a placii si a firozitatii lemnului4

* Placile $%& se pot asamlarea cu ajutorul cuielor, suruurilor i scoaelor chiar la distantăș

mică fată de muchii4

* Du necesita intretinere L au o durata de viata lunga4

* Areutate mica a constructiei4


27/174


* %tailitatea parametrilor L placa $%& isi pastreaza proprietatile mecanice cu conditia sa nu

fie direct expusa la conditii atmosferice.

(omeniile de utilizare ale placilor din aschii orientate:

* Gealizarea de acoperisuri4

* Pereti interni4

* (usumele4

* 5avane4

* +lemente de moilier interior4

* +lemente structurale de caina pentru nave si vagoane de tren4

* +lemente structurale pentru casute de vara si de recreere4

* 7nchideri ale spatiilor pentru usi și ferestre pe durata constructiei. Panourile din $%& sunt placi presate pe aza de material lemnos cu aschiile orientate.

!schiile de lemn, avand o grosime de ,;*,@ mm și o lungime p-na la 1 mm, sunt asezate in

trei straturi, avand diverse utilizari: realizarea de pereti acoperisuri, pereti interiori, dusumele,

tavane, elemente structurale de caina pentru nave si vagoane tren, constructii de scari,

podiumuri, elemente structurale pentru casute de vara, garduri provizorii pentru santierele de

constructii, inchideri ale spatiilor pentru usi si ferestre pe durata constructiei.

7n decursul timpului, au apărut mai multe generații de $%&, azi fiind cunoscute tipurile

vechi $%& 1 și alte 6 variante îmunatățite $%& , $%& 6 si $%& . Cele mai folosite sunt $%&

și $%& 6. $%& este o placa de interior, formată din f-șii lungi si zvelte de așchii, care sunt

dispuse in trei straturi, dispuse la


28/174


$%& 6 este o placa de exterior, rezistenta in mediul umed, cu acelasi format si grosimi

precum anteriorul tip, avand urmatoarele utilizari:

* utilizarea in exterior sau interior in medii umede4

* in construcții ca panouri portante pentru pardoseli, pereți si acoperișuri4

* faricarea cutiilor si containelor destinate amalării diferitelor produse, containerele put-nd

fi folosite inclusiv pentru transportul maritim.

(in a chii lungi orientate se pot realiza si grinzi, denumite $riented %trand umer $%,ș

folosind aceasi materie prima si tehnologie ca in cazul plăcilor. Dumai forma produsului finit

diferentiază aceste doua produse similare. Ca utilizare, se utilizeaza în construcții, la căpriori și

grinzi.

2.$.Le&n &odificat ci&ic

!cest material compozit este alcătuit din lemn masiv si un compus chimic "de oicei

polimer# reactiv sau nu, care se poate impregna in golurile lemnului sau poate numai impregna

superficial lemnul. 'ajoritatea compusilor chimici trateaza prolema instailitatii dimensionale

a lemnului, respectiv aceea de a*si mari sau micsora dimensiunile la schimarea umiditatii

atmosferice inconjuratoare. Principalele procedee de stailizare dimensionala a lemnului se

clasifica astfel "&eldean +, #:* 'odificarea chimica a lemnului, care presupune reactia gruparilor hidroxil $> din structura

chimica a celulozei si hemicelulozei din lemn cu diversi agenti chimici. !ceasta modificare

chimica se realizeaza prin inlocuirea partiala a gruparilor hidroxilice cu grupari cu volum mai

mare, astfel incat efectul de umflare sa fie diminuat, reticularea adica legarea catenelor

macromoleculare din structura celulozei sau efectul cumulat al primelor doua.

* 7zolarea fizica a lemnului, prin doua metode principale, respectiv prin impregnarea cu rasini

reactive, care reactioneaza in golurile din structura lemnului, loc-nd astfel accesul apei către

grupele hidroxilice si La doua* hidrofugarea lemnului prin tehnici superficiale de tratament sau

finisare*acoperire.

!ceste materiale compozite se caracterizeaza prin stailitate dimensionala ridicată si

durailitate ridicata, respectiv rezistentă la agenti iologici, chimici si de mediu si sunt

constituiți din o serie de exemplare.


29/174


emnul modificat chimic face parte din categoria materialelor care folosesc principiului

de umflare permanenta cu aldehide acide, compusi epoxidici sau izocianati sau de reticulare

folosind aldehide. emnul plastic de polimerizare foloseste locarea accesului apei in lemn prin

polimerizare in situ, folosind monomeri individuali sau solutii de polimeri nesaturati in

monomeri de tipul rasinilor acrilice. emnul plastic de policondesare sau de poliaditie foloseste

principiul locari accesului apei in lemn prin formarea in interiorul lemnului datorita unor reactii

chimice, utilizand rasini sintetice rezolice sau de poliaditie. emnul hidrofugat realizeaza o

hidrofugare a suprafetei, o reticulare superficiala sau o locare a accesului apei in lemn.

Caracterizarea efectului de stailizare dimensionala a lemnului se face prin cresterea procentuala

de masa, coeficientul de stailizare dimensionala, eficienta stailizarii, asortia de apa,

coeficientul de reducere a higroscopicitatii etc.Le&nul i&re#nat cu creo!ot este folosit in conditii de mediu ușor atacail de

ciuperci, pentru a*i mări durailitatea. +ste cazul traverselor de cale ferata din lemn, la care pe

l-ngă ulei de creozot se mai foloseste pentaclorfenolat de natriu si al ți polimeri soluili in apa,

dar i a amarcaș țiunilor, a stîlpilor, a ulumacilor de gard, a traverselor de poduri etc. Procedeul

de aplicare principal este prin imersie, de oicei in vid si presiune, motiv pentru care, produsele

chimice au tendința de spălare in timp.

Le&nul i&re#nat cu r-șini sintetice sau lemnul polimer este un material compozitcare reduce higroscopicitatea lemnului, respectiv schimarile dimensionale la variatia umiditatii.

%e pot folosi rasini sintetice de tipul metil*stirol, metil*metacrilat, epoxizi etc. !ceste sustan țe

se introduc în lemn, p-nă la nivelul memranei celulare, dupa care se continua reacția de

polimerizare prin încalzire în C7). Pentru a se mări gradul de impregnare al compozitului, se

poate aplica o comprimare a pieselor lemnoase in direcție paralela cu firele, oțin-ndu*se o

durificare si densificare a produselor numite UcompregV. Produsele fara comprimare poarta

denumirea de UimpregV. 'ateriale lemnoase impregnate cu rasini sintetice sunt produse staile

dimensional, dar treuie prelucrare ca și plăcile aglomerate și stratificate cu scule placate cu

caruri sinterizate, datorita uzuri pronumțate asupra acestor scule.

2.0.Grin!i i l-ci din furnire 7ncleiateș


30/174


Arinzile din foi de furnire încleiate au o utilizare larga în construcții, în componentele

grinzilor cu zărele, în special pentru elementele supuse la întindere. %unt realizate din foi de

furnire av-nd aceasi orientare a firelor, încleiate cu adezivi fenolici, folosind o tehnologie

asemanatoare placajului și a lemnului stratificat. Produsul se numeste Parallel aminated 8eneer,

P8. !ceste compozite se caracterizeaza prin rezistențe si rigidități ridicate, la costuri reduse.

%unt folosite la structura portanta a acoperișurilor, a podurilor și a mijloacelor de transport. (e

asemenea, se pot folosi în medii cu umiditate ridicată, cand în sustantele adezive se introduc și

sustante hidrofuge de genul emulsiei de parafină.

Grin!ile din f)șii de furnire incleiate, Parallel %trand umer P% sau Parallam se

oțin din f-șii orientate paralel "rezultate ca resturi de furnire tehnice sau extetice# încleiate cu

adezivi fenolici și presate în prese continue. %e mai pot folosi adezivi de tip isocianat, iar pentru

a presa placi cu grosimi mari s*a folosit presarea cu injectie de aur.

7n taelul .6 sunt prezentate proprietatile compozitului Parallam.

Ta*. 2.3. Proprietati fizico*mecanice alecompozitului P% L Parallam, grinzi din fasii de

furnir

Proprietati 9' Parallam9O1*1H 9W1


31/174


2..+l-ci din ascii late 89afer*oard, fla:e*oard;

!ceste placi fac parte din categoria placilor aglomerate din așchii de lemn, singuradeoseire fiind aceea a formei si dimensiunii aschiilor "aschii late cu dimensiunile de 6T6

mm#. ațimea aschiilor poate fi mai mica dec-t lungimea, dar nu mai mica dec-t jumatatea

acesteia. !tunci c-nd grosimea așchiilor este mica "su 1 mm#, acestea poarta denumirea de

Ufla0esV iar placile fla0eoard, iar c-nd așchiile sunt groase "peste 1 mm# poarta denumirea de

U/aferV, iar placile corespunzatoare, /aferoard. Ca rezistente aceste placi sunt mai une ca cele

clasice, dar mai slae decat cele $%&. (e asemenea, aceste placi utilizeaza mai eficient materia

prima, decat placajele sau placile $%& "&aru, 1


32/174


Istoric "'oeltner, 1


33/174


7n 1


34/174


"i#.2.13. inia de faricație Clar0: 1*fluxul aschiilor de față4 *fluxul așchiilor de miez4 6*

depozitarea materiei prime4 *aschietor4 ;*sortator cu site4

=*siloz vertical4 @*uscator aschii4 2*masină de aplicat adeziv pe așchii4


35/174

Creativitate în tehnica compozitelor lignocelulozice 6;

"i#. 2.1$. 'asina de format covor tip Clar0: 1*transportor cu anda4 *tu rotitor de dirijare

a așchiilor4 6*tuuri verticale de formare a covorului4 *palete de dirijare a așchiilor4 ;*covor4 =*motor de acționare a tuului rotitor

!sa cum se oserva in )ig .1 masina de format covor are o construcție noua si inovativa

pentru acel timp, dar nu ofera garanția formării unui covor de calitate. !ceasta este alcătuita din

1 tuuri verticale fixe dispuse circular la partea superioara si pe doua randuri la partea

inferioara. !limentarea cu aschii a celor 1 tuuri se face cu o paletă rotitoare. Covorul de așchii

se formeaza pe o tala suport, deasupra se pune o alta tala metalica, iar sand/ich*ul astfel

format se presează la o presiune 6,; 'Pa, si o temperatură de C.

7n 1


36/174

Creativitate în tehnica compozitelor lignocelulozice 6=

* stailirea a trei puncte critice ale fluxului tehnologic unde se va interveni, respectiv deitarea

așchiilor, aplicarea adezivului pe așchii si formarea covorului de așchii4

* preluarea utilajelor care confirmaseră p-nă in acel moment ca performanțe.

7n colaorare cu firma &esner, firma (hm a reușit să contruiască un așchietor cu arore

portcuțite, care a înlocuit așchietorul cu disc portcuțite foarte greu de întreținut cu următoarele

caracteristici:

* zona de degajare a așchiilor s*a mărit pentru a înlătura rapid așchiile tăiate4

* reducerea vitezei de tăiere de la mIs la 1; mIs4

* mărirea diametrului cilindrului porcuțite la @; mm4

* schimarea automată a cuțitelor.

7n ceea ce privește aplicarea adezivului pe așchii, s*a demonstrat că, distriuția cea mai

ună a adezivului pulere sau lichid se otine prin deplasarea cu viteză redusă într*un spațiu cu

ceață de adeziv. a uscarea așchiilor s*a ales uscatorul firmei Pandorff, iar la formarea covorului

instalatia firmei Burtex. %pecia lemnoasă utilizată a fost plopul galen din pădurile proprietate

ale firmei (hm. %*a utilizat o presa multietajată cu inchidere rapida, cu o presiune specifică de

;,; 'Pa.

Caracteristicile fizico*mecanice ale placilor din aschii late, indiferent de linia de faricatie și

tipul plăcii "!spenite, 5enex, &landex, %toplex, Aoufrette, premium /aferoard, fla0eoard,strandoard etc#, sunt următoarele:

* densitatea: min ,=; gIcm64

* umiditatea la livrare: max < H4

* rezistența la încovoiere statică: min 'Pa4

* modulul de elasticitate la incovoiere: min 6; 'Pa4

* coeziunea internă transversală: min , 'Pa4

* rezistența la smulgerea min 16; D, a suruurilor "fața sau cant# min 11 D4

* rezistența la încovoiere după îmătr-nire accelerată min "2 'Pa#4

* alungirea liniară: max ,1;.

2.. +laci co&o!ite cu ci&ent =i isos


37/174

Creativitate în tehnica compozitelor lignocelulozice 6@

Plăci din aşchii de lemn cu lian3i minerali "'itisor si unguleasa, 6# au caracteristici

fizice, mecanice şi de prelucrailitate care le fac apte în deosei pentru utilizare în construc3ii.

emnul determină reducerea densită3ii, îmunătă3irea rezisten3elor mecanice, mărirea capacită3ii

de izolare termice şi fonica, prelucrailitatea prin aşchiere etc., Yn timp ce liantul mineral

determină mărirea rezisten3ei la foc, îmunătă3irea comportării în mediu umed, mărirea

rezisten3ei iologice.

Yn calitate de lian3i minerali se utilizează ipsosul sau cimentul de diferite tipuri. !stfel din

gipsul natural su formă de rocă "Ca%$*>$# prin încălzire se înlătură apa de cristalizare

rezult-nd un praf semihidratat sau anhidru L ipsosul tehnic. (e asemenea se utilizează ipsosul

rezultat din diverse procese industriale: faricarea acidului fosforic, desulfurizarea gazelor de

ardere de la termocentrale ş.a. )recvent se utilizează: cimentul Portland, o3inut prin măcinareafină a unui amestec de calcar şi argilă calcinat p-nă la vitrifiere, cu L 6 H ghips "cu 6 L 6 H

apă face priză în c-teva ore#, ciment de magnezie, sinonim ciment %orel, amestec de oxid de

magneziu, solu3ie de clorură de magneziu, cu adaos de rumeguş, plută, nisip, argilă, amiantă etc.,

face priză în mai pu3in de ore.

Plăcile din aşchii cu ciment au densită3i între 1 şi 1 0gIm 6, fa3ă de 2;L11 0gIm6

cele cu ipsos. (e asemenea au rezisten3e mecanice dule, prelucrailitate mai ună, rezisten3ă în

mediu umed etc, superioare plăcilor din ipsos, fiind recomandate şi pentru utilizări de exterior.

Prolema care se pune la faricarea plăcilor cu lian3i minerali constă în faptul că hidran3ii de

caron existen3i în lemn reduc rezisten3a adeziunii şi temperatura degajată în timpul întăririi

prelungind dutata de întărire a liantului.

Particulele de ciment sunt hidrofile, asor la suprafa3ă hidra3ii de caron soluiliza3i,

împiedicănd formarea legăturilor adezive lemn L ciment. (e asemenea zahara3ii de calciu

forma3i duc la reducerea oxidului de calciu din ciment înhi-nd procesul de legare şi întărire a

cimentului. Pentru evitarea acestor fenomene este necesară împiedicarea soluilizării hidra3ilor

de caron, solu3ie care are un caracter sla acid şi formează zahara3i. Yn acest scop sunt

următoarele posiilită3i:

* utilizarea unui ciment cu întărire rapidă, ceea ce reduce difuzia hidra3ilor de caron4


38/174


* impregnarea particulelor de lemn cu săruri izolatoare care înt-rzie formarea solu3iilor

acide de hidra3i de caron, respectiv clorură de calciu sau de magneziu, sulfat de aluminiu sau

fier etc4

* impregnarea particulelor de lemn cu solu3ii alcaline, hidroxid de calciu, hidroxid de sodiu

etc.4

* impregnarea particulelor de lemn cu sustan3e anorganice sau organice cum sunt sticla

soluilă, itum, acetat de polivinil, care prin oturarea porilor împiedică difuzia hidra3ilor de

caron4

* prelucrarea prealailă a particulelor de lemn în scopul reducerii con3inutului de hidra3i de

caron, aplic-nd tratamente chimice, mecanice sau iologice, folosind acterii şi ciuperci care

consumă hidra3ii de caron. Caracteristicile plăcilor depind de specia lemnului, natura şi propor3ia materialelor de

încleiere precum şi de tehnologia utilizată. (urata de hidratare "întărire# depinde de natura şi

compozi3ia chimică a lemnului. !stfel cimentul Portland nici nu se întăreşte în prezen3a

glucozei în procent de 1 H sau tanin 1 H, iar durata de întărire a ipsosului creşte de peste 1

ori în prezen3a taninului 1 H. Cel mai pu3in afectat din acest punct de vedere este cimentul de

magnezie.

Ta*. 2.$. Proprietati fizico*mecanice * placi din materiale ligno*celulozice* gips, procedeu semi*

uscat )ermacell "'itisor si unguleasa, 6#

Caracteristica plăcii 9' 8aloare(ensitatea 0gIm6 112Gezistența la încovoiere 'Pa @'odulul de elasticitate la încovoiere APa 6,;Gezistenta la compresiune perpendicular pe suprafată 'Pa Gezistența la compresiune paralela cu suprafața 'Pa 1Gezistnta la tractiune perpendiculara pe fete 'Pa ,6

Gezistnta la tractiune paralelă cu fețele 'Pa (uritatea &rinell 'Pa ;Gezistenta la smulgerea suruurilor D ;9mflarea dupa I ore imersie in apă H mai mic ca 1I

)aricarea plăcilor din aşchii cu lian3i minerali comportă următoarele particularită3i:


39/174

Creativitate în tehnica compozitelor lignocelulozice 6<

*după uscare, aşchiile în propor3ie de cca. H din masa placii sunt mineralizate prin

amestecare cu cca H, solu3ie în apa de cloruri, silica3i, sulfa3i etc.4

*apoi are loc amestecarea cu cca = H ciment Portland4

*timpul necesar amestecului componentelor şi formării plăcilor treuie să fie scurt, astfel

înc-t comprimarea plăcilor "presarea# să se realizeze înainte de începutul întăririi liantului şi să

se termine la sf-rşitul hidratării, în cazul ipsosului4

*presarea se face la cca ,; 'Pa, în prese monoetajate, între richete men3in-ndu*se plăci de

separare. %e pot utiliza şi prese cu func3ionare continuă4

*după presare, stivele de richete sunt locate su presiune şi introduse în tunele de întărire,

durificare, timp de = L 2 ore4

*după eliminarea plăcilor de separare, plăcile din aşchii cu liant mineral se stivuiesc cu spa3iide aerisire, timp de = L @ zile pentru maturare, după care pot fi formatizate, şlefuite.

(atorită perioadelor lungi de durificare şi maturare, liniile de faricare a P! cu liant

mineral au în general, capacită3i relativ mici de produc3ie. %unt oferite tehnologii de presare

continuă a plăcilor din aşchii cu ipsos. !cestea au avantajul că la o3inerea ipsosului

consumul de energie este de cca. ori mai mic dec-t la o3inerea cimentului. (e asemenea

nu necesită consum de căldură deoarece richetele se încălzesc repede la temperaturi uzuale,

au densită3i relativ mici, sunt uşor de prelucrat dar nu rezistă la apă şi în mediu umed şi au

rezisten3e mecanice mai mici ca cele faricate cu ciment. Plăcile cu lian3i minerali se pot

arma pentru mărimea capacită3ii portante. $ preocupare deoseită, în acest sens, este

utilizarea cojii, de exemplu resturile de coajă şi lemn de la cojirea lemnului pentru celuloză.

(ificultatea principală constă în faptul că acestea au o umiditate ini3ială mare.

a noi în 3ară s*au faricat placi tip %tailit, din l-nă de lemn "lO; mm, O6 L mm,

gO,6 L ,; mm#, 1 L 2 0gIm6, utiliz-nd 12 L 0gIm6 ciment P ;, mineralizator

"clorură de calciu# 6,= L = 0gIm6, apa 1 L 1; lIm6. Plăcile, faricate după patentul firmei

>era0lith, aveau densitatea între 6 şi ; 0gIm6 şi o mare capacitate de izolare termică şi

fonică. Yn func3ie de cantitatea de apă din liantul mineral se deoseesc trei procedee de încleiere

a lemnului cu lian3i minerali:

*procedeul umed, foloseşte suspensia în apă a particulelor de lemn "fire#, liantul mineral şi

eventual alte adaosuri cu con3inut mare de apă4


40/174


*procedeul semiumed "numit în germană Aleβverfahren# cu con3inut de apă de ,= L ,24

*procedeu semiuscat cu con3inut de apă de , L ,=.

!pa serveşte în toate cazurile pentru reac3iile procesului de hidratare, iar în cazul

procesului umed şi pentru formarea covorului.

Yn primul procedeu ca umplutură se folosesc fire de lemn sau alte materiale

lignocelulozice sau de altă natură. %e formează o suspensie în apă din care se formează covorul.

!poi apa este îndepărtată prin presare sau cu vacuum. Covorul deshidratat este supus unei

presiuni mari care îndepărtează apa în exces. !cest procedeu este avantajos pentru faricarea

plăcilor dar şi reperelor mulate. +ste folosit frecvent şi pentru faricarea materialelor din

azociment. Procedeul s*a extins în !ustralia, Doua Zeelandă şi în )inlanda. Yn Aermania,

plăcile cu ciment de magnezie sunt denumite %o0alith. (ensitatea plăcilor este de 1 0gIm 6 şi

rezisten3a la încovoiere L 2 'Pa.

Procedeul semiumed poate utiliza l-nă de lemn, diverse particule din lemn, rumeguş etc.

Yn acest caz se formează un amestec foarte v-scos, placa form-ndu*se prin turnare şi presare sau

virare, apoi covorul se men3ine un timp su presiune. Procedeul, elaorat în 1era0lith încleiate cu ciment de

magnezie. %e produc plăci cu densitate medie "; L 2 0gIm6

# din aşchii cu grosimea ,; L ;mm, lătimea L 1 mm şi lungimea L ; mm. %unt cunoscute ca (urisol, 8elox, !rolit ş.a.

Yn mai mare masura sunt faricate plăcile din aşchii cu ciment cu densitate mare "1 L

16 0gIm6#, cunoscute ca (uripanel, faricate de firma elve3iană (urisol în colaorare cu firma

germană &ison L &ahre. Yn acest caz aşchiile sunt amestecate dozat cu ciment, apă şi materiale de

mineralizare. !poi se formează un covor care este sec3ionat în plăci ce se depun pe tale, se

formează stive şi se presează la cca. ,; 'Pa. (upă presare stiva se str-nge astfel înc-t plăcile

să fie presate pe durata întăririi cimentului.

Ta*. 2.0. Proprietati fizico*mecanice * placi din materiale ligno*celulozice* gips, procedeu semi*

uscat )ermacell "după Petersen, 'itisor si unguleasa, 6#

Caracteristica plăcii 9' 8aloare(ensitatea 0gIm6 112Gezistența la încovoiere 'Pa @


41/174


'odulul de elasticitate la încovoiere APa 6,;Gezistenta la compresiune perpend pe

suprafată

'Pa

Gezistența la compresiune paralela cusuprafața

'pa 1

Gezistnta la tractiune perpendiculara pe fete 'pa ,6Gezistnta la tractiune paralelă cu fețele 'pa (uritatea &rinell 'Pa ;Gezistenta la smulgerea suruurilor D ;9mflarea dupa I ore imersie in apă H mai mic ca 1I

(urata de întărire a cimentului în condi3ii normale este de L 2 ore. 'ărind temperatura

la = L 2 C, întărirea se face în = L 2 ore. (upă întărire stiva se elierează şi plăcile se separă

de tale care se reîntorc ca după cură3ire să fie reutilizate, iar plăcile se stivuiesc pe palete pentru

maturare. (upă 1L12 zile practic placile ating rezisten3a şi umiditatea finală. !poi se

formatizează şi şlefuiesc. Pentru 1m6 de P! cu ciment se consumă:

*lemn asolut uscat 2 0g4

*ciment @ 0g4

*apă ; l4

*chimicale 0g.

%e o3in plăci cu densitatea de 1 0gIm6 şi rezisten3a la încovoiere de cca. 16 'Pa.

Procedeul semiuscat permite folosirea cimentului de magnezie sau a ipsosului. Consumul de apă

este cca. H. 'ajoritatea apei necesare este oferită de materialul lemnos "aşchii, fire# care în

momentul amestecării treuie să aiă umiditate corespunzătoare. Prin malaxare liantul mineral

asoare apa necesară hidratării. Procesul transferării apei se intensifică prin presarea covorului

la 1,; L ,; 'Pa.

emnul serveşte pentru formarea rezervei de apă necesare întăririi liantului. !mestecul

este turnat şi men3inut su presiune p-nă la întărirea liantului, respectiv timp de L ,; ore. (acălemnul este su forma de fire timpul de presare se poate reduce.

Pentru reducerea duratei de presare se utilizează diverse adaosuri, ceea ce permite

folosirea preselor continue.

Procedeul de faricare semiuscat a P! cu lian3i minerali a fost dezvoltat în 1


42/174


acceleratori s*a redus durata de presare la 1; minute, iar în 9ngaria s*a redus la 6 L minute prin

injec3ie de oxid de caron. 9n ultim tip de placă din aşchii cu ciment sunt plăcile tip

+copanelplatte, realizate prin extrudere cu o grosime de cca. 2 mm, lătime de la ,6 la ,< m şi

lungime ,; L 6 m.

2.4.+laci fi*role&noase cu densitate &edie 8'D";

Placile firolemnoase cu densitate medie "Bi0ipedia, 2# tip '() "'edium*densit

fireoard# sunt placi firo*lemnoase cu densitate medie "circa @2 0gIm6#, comparativ cu placile

firolemnoase cu densitate inalta >() "high*densit fireoard# cu 1 0gIm6, sau cele cu

densitate joasa () "lo/*densit fireoard# cu circa 6 0gIm6

. '()*ul este un produsingineresc pe aza de lemn, realizat din fire de lemn "de rasinoase sau foioase# cominate cu un

adeziv si parafina, si compactate su actiunea temperaturii si a presiunii. 5ransformarea in

elemente firoase a lemnului masiv su forma de deseuri se face cu ajutorul unui defirator.

'()*ul este mult mai dens decat placajul, dar asemanari are mai mult cu P!*ul, prin

tehnologia de formare a covorului si de aglomerare si presare.

!cest compozit are multe utilizari, pornind de la moila la produse mulate, acest lucru fiind

posiil datorita unor caracteristici specifice cum ar fi netezimea fetelor, uniformitatea densitatii

etc. (e asemenea '()*ul este superior cherestelei, P!*ului sau P)*ului clasic, in special

datorita datorita faptului ca firele din compozitie sunt uniforme dimensional si deoseit de fine.

Detezimea suprafetelor produsului face ca '()*ul sa se finiseze usor, in special pe canturi chiar

si in conditiile in care nu se furniruieste. (atorita higroscopicitatii sale reduse, '()*ul se poate

utiliza cu succes in cadrul moilierului de ucatarie si de aie, dar ca utilizari generale se pot

aminti in industria moilei, a etajerelor, la parchete laminate, mulate decorative, usi de interior, a

profilelor pentru rame etc. Caracteristicile sale care*l fac asa de mult utilizat sunt: se gasesc suforma de placi, sunt staile dimensional si la deformatii, se prelucreaza usor "taiere, frezare,

incleiere, asamlare cu suruuri, capse sau cepuri rotunde# iar in urma prelucrarii se otin

suprafete fine si netede, se finiseaza direct, etc. %e recomanda ca taiera sa se faca cu panze

armate cu caruri metalice iar adezivul folosit la incleierea firelor sa contina cat mai putina

formaldehida.


43/174


'() Lul este un produs engineresc care se foloseste in stare naturala sau finisat direct sau

acoperit cu furnir sau folie vinilica. !cesta se foloseste din ce in ce mai mult deoarece este

alcatuit din ramasite lemnoase "este un produs sustenail#, care ar polua mediul incojurator daca

nu s*ar introduce in acest produs.

Ad(anta>e. '()*ul este un produs relativ tanar, care inlocuieste cu succes placajul, P!*ul

si chiar cheresteaua. !vantajele principale ale acestuia sunt:

* este un produs dens, cu o planitate ridicata, cu grosime uniforma, rigid, nu contine noduri

sau alte defecte naturale ale lemnului si se prelucreaza mecanic usor4* fiind alcatuit in intregime din fire fine, '()*ul nu are suprafete viziile transversale sau

longitudinale ca cele ale lemnului masiv4 de aceea se prelucreaza usor fara a i se distruge

suprafata iar finisarea se face cu consum redus de lac si o calitate exceptionala a suprafetei

finisate.

De!a(anta>e. '() L ul este un produs ingineresc care poate deveni periculos in utilizare, daca

nu se iau masuri de precautie la realizarea sa. Printre acestea se pot aminti urmatoarele:

* adezivul folosit la incleiere "9) sau ))# contine o anumita cantitate de formaldehida, care se

poate eliera in atmosfera atelierului de lucru sau al camerei de locuit4 aceasta sustanta

cauzeaza iritatii ale ochilor sau ale plamanilor, iar in urma un expuneri indelungate poate

deveni cancerigena "modificari la nivelul sinusului, a laringelui sau a sangelui#4 o unaventilatie poate elimina aceasta deficienta, dar cea mai una metoda este cea de utilizare a

unui adeziv cu continut redus de formaldehida4* la prelucrarea prin aschiere a '()*ului, mai ales la slefuire si calirare, se produce praf si

aschii fine, care poate deveni foarte periculos4 in primul rand folosirea mastii de nas*gura si a

ochelarilor de protectie este oligatorie, iar in al doilea rand acest praf treuie exhaustat si

pastrat in saci de polietilena pana la urmatoarea utilizare4* existenta adezivului in '() il face mai araziv iar sculele se uzeaza mai repede4* datorita firelor din compozitie, asamplarile sunt mai putin rezistente, iar la utlizarea

suruurilor pentru asamlari se va face la mai mult de ; mm de cant "intodeauna cu gaura

pilot#4

'()* ul este un produs dens, mai dens decat P! Lul clasic, care a aparut in anii [2.

(ensitatea este cuprinsa intre @*2; 0gIm6. '()*este mai uniform ca structura decat lemnul


44/174


45/174


)ig .1=. 5ipuri de '()

Placile din fire de lemn cu densitate medie '() "medium densit fireoard# sunt placi

realizate in special in mediu uscat, fara utilizarea apei si are caracteristici determinate "5a .=#.

Ta*. 2.. Caracteristicile placilor '() "Fronospan %ees, =#

Dr Caracteristica

tehnica

9' Arosimea placii, mm

%tandard

=*<


46/174


Compozitele lemn*plastic sau BPC "Bood Plastic Composites# sunt materiale compozite

de ultima generatie, realizate in general dintr*o matrice lemnoasa si o masa plastica ca ingredient,

dar se poate si invers. %copul realizarii acestor compozite este imunatatirea rezistentelor in

mediu umed, otin-ndu*se in final la un raport de 1*1, o influentă nesemnificativa a apei asupra

compozitului.

(ezvoltarea vertiginoasa a nano*tehnologiilor, ca stiintă a paticulelor foarte mici,

respectiv cu dimensiuni de 1*1 nanometri, a facut posiila realizarea a noi compozite "un

nanometru este o milionime dintr*un metru, respectiv o foaie de h-rtie are 1 nanometri

grosime# "/i0ipedia, 2#. Cel mai important lucru in studiul materialelor este acela ca

nanoparticolele se comporta foarte diferit la nivel de atomi si molecule fata de nivelul

macroscopic.'aterialele compozite cu mase plastice sunt formate din plastic nou sau reciclat in amestec

cu lemn sau alte fire naturale. 7n ultimii 1*1; ani aceste compozite au cunoscut o dezvoltare

deoseita at-t din punctul de vedere al cercetării, cel al producției si distriuției, dar mai ales al

intelegerii cum se pot otine materiale cu caracteristicile dorite.

"i# 2.1. 9tilizari ale compozitului lemn*plastic

!ceste compozite pot fi mai rigide si mai puternice decat plasticul pur. 7n plus pot fi mulate

sau extrudate intr*o multitudine de forme. !ceste caracteristici au facut posiila utilizarea

acestora in aplicatii noi precum irouri, cale ferata si componente de automoile.


47/174


Compozitul lemn*plastic este un material compozit su forma de cherestea otinut de

oicei din plastic reciclat si ramășițe lemnoase. Cele mai dese utilizari se regasesc in pardoseli

exterioare, dar se mai pot folosi pentru traverse, porti, garduri, anci de gradina si parcuri, tocuri

de usi si ferestre si moilier de interior in special in ai si ucatarii. Producatorii acestor produse

afirma cu putere ca, aceste compozite lemn*plastic sunt mai prietenoase cu mediul si necesita o

intretinere mai mica decat alternativa lemnului masiv tratat cu sustante chimice de prezervare

sau lemnul solid al unor specii rezistente la putrezire.

Ta* 2.. Proprietati fizico*mecanice pentru materiale compozite din lemn

cu fira de sticla si rasini termoplastice "&aru, 1


48/174


cu sculele tăietoare. Ȋ n același timp, aceste compozite sunt rezistente la umiditate si la putrezire,

desi nu sunt asa de rigide ca lemnul si se pot deforma su influenta caldurii. 'aterialul este de

asemenea sensiil la pătare datorita porozitatii.

BPC*urile ofera o multime de avantaje ale lemnului cominat cu procesailitatea

materialelor plastice "rhinodec0, 2#. !cestea pot fi ferăstruite, găurite, înșuruate si prelucrate

ca lemnul, dar in plus extrudate si mulate ca plasticul, oferind in acest fel o mai mare durailitate

si o rezistență mai mare la umiditate dec-t lemnul rășinoaselor. Cresterea enorma a pietei

compozitelor lemn*plastic este data de cresterea continua a plasticului ranforsat în tehnica

aerospațiala si automoile, dar si în domenii noi precum industria moilei, tehnica iminarilor,

medicină si marină.

"i#. 2.14. Profile din compozite lemn*plastic

Ta* 2.4. 'etode de testare a compozitelor lemn*plastic "rhinodec0, 2#

(enumire test 'etoda Gezultate testare

7ncovoiere pe cant !%5' (@=1*22 'edia ruperiiO 2; 'Pa

7ncovoiere pe fată !%5' (@=1*22 Gezistenta medieO 61= 'Pa

http://www.rhinodeck.com/http://www.rhinodeck.com/http://www.rhinodeck.com/http://www.rhinodeck.com/


49/174


Compresiunea paralela cu firele !%5' (1


50/174


51/174

Creativitate în tehnica compozitelor lignocelulozice ;1

Ta*.2.16. Proprietati fizico*mecanice ale compozitelor lemn*plastic, din polipropilenă

"după +nescu, &aru, 1


52/174


+rocesul de fa*ricatie. Comparativ cu alte procese, procesul de amestec si extruziune al

compozitelor lemn*plastic are loc intr*o perioada scurta de timp. (e aceea pentru a se otine o

calitate una a compozitelor, este necesara otinerea si mentinerea cu precizie a amestecului

prevazut in timpul scurt. Pentru aceasta este necesar un control al greutatii atunci cand amestecul

se face in extruder.

Productia de compozite in mod uzual foloseste ramasite lemnoase fine, precum rumegus in

domeniul *= a ochiurilor de sita. Pudra otinuta se amesteca la consistenta de cocă, iar

profilul este apoi extrudat fara o calirare ulterioara "o simpla aie de apa pntru racire este totusi

necesară#. 5emperatura de procesare este mai mica de 1; C. 5oate operatiile de prelucrare ale

lemnului se aplica si acestor compozite precum rindeluirea, frezarea, gaurirea, slefuirea saucepuirea folosind sculele conventionale de prelucrare din industria lemnului. Compozitele

folosesc elemente de cuplare precum cuiele, suruurile si agrafele care au o rezistenta de * ori

mai una dec-t in cazul lemnului masiv. !cesta permite mai multă liertate de proiectare, din

momentul in care elemente de cuplare mai mici pot fi folosite pentru a realiza aceeasi rezistentă.

%e pot folosi adezivi speciali pentru a realiza o adeziune una pentru toate tipurile de iminări. 7n

timpul instalarii, adezivi siliconici sau acrilici pot fi utilizati cu succes. Compozitele BPC sunt

foarte rezistente la umiditate "sortia de apă de ,@ H comparativ cu 1@, H pentru lemnul masiv

de inus ponderosa# si o mica umflare in grosime ", H comparativ cu ,= H#. !t-ta timp c-t

nu exista apa sau este foarte mica, atacul ciupercilor si putregaiul nu va fi prezent. Coeficientul

de expansiune termală al BPC este similar cu acela al aluminiului, iar proprietatile mecanice pot

fi imunatatite in timp la temperaturi inalte.

%e pot adauga in aceste compozite pigmenti de culoare, stailizatori 98 siIsau inhiatori

la foc, dar inainte de extruziune, in perioada amestecului. +xista compozitul %trandex, care oferă

o suprafată ce poate fi colorată sau pictata cu orice culoare sau nuantă de culoare, sau acoperita

cu orice tip de folie sau firnir. Prin amutizare, pe suprafata compozitului se poate produce

efectul de structura a lemnului sau alte decoratiuni ad-nci, care se pot picta sau umri, daca este

nevoie. Profile exterioare cu o grosime a peretelui de *= mm se pot otine, iar peretii interiori au

o grosime de .;*6.; mm. (etalii ale profilului pot fi realizate la tolerante de S, mm.

5ehnologia de faricatie presupune urmatoarele operatii:


53/174

Creativitate în tehnica compozitelor lignocelulozice ;6

* pre*uscarea lemnului impreuna cu rasina si aditivii, la intrarea in extruzorul de peletizare cu

suru4

* intrarea lemnului in extruzor, impreuna cu rasina si aditivii4

* amestecul continuu in extruzor4

* otinerea cu viteza rapida a diferitelor profile prin extrudere. !lternativ, extruderul poate

alimenta o pompa care sa produca profile necesare4

* in interiorul extruzorului cu suruuri gemene, amestecul este uscat4

evacuarea compozitului.

"i# 2.21. Procesul de faricatie al compozitului BC' 8rhinodec0 , 2;

http://www.rhinodeck.com/http://www.rhinodeck.com/http://www.rhinodeck.com/http://www.rhinodeck.com/


54/174


A(anta>e. BPC*ul este noul material al zilelor noastre. Profilele compozite din lemn*plastic

sunt ideale in multe aplicatii traditionale care foloseau P8C Lul pentru ferestre si usi, dar multe

alte produse pot eneficia de urmatoarele avantaje:

* stailitate dimensională si rezistenta la mucegaire4

* stailitate la temperaturi inalte si rezistenta la umiditate4

* modul de elasticitate cu peste H mai mare dec-t cel al P8C, nu are nevoie de ranforsare4

* rezistenta mare la impact si imprastiere redusa a flacarii4

* proprietăți termice excelente4

* proprietati une de rezistenta la tractiune, compresiune si forfecare4

* prietenos cu mediul si reciclail4

* domeniu larg de finisari si acoperiri4* folosirea de materiale reciclaile4

* preț competitiv, producere ușoară si faricatie ușoara.

%*au realizat compozite lemn*masa plastica, inlocuind răsinile termo*setaile cu rasini

melaminice. 7n acest fel se poate diminua sensiilitatea la termperaturi inalte a BPC clasic,

marindu*se rezistenta la temperatura.

2.16. Co&o!ite cu inserțiiCompozitele cu insertii sunt cominatii între lemn si insertii de fire naturale sau artificiale.

Principalele proleme ale compozitelor cu insertii sunt date de proportia straturilor respectiv

masa si volumul relativ al firelor si a matricii, densitatea structurii, grosimea stratului de fire,

pozitia insertiei in cadrul compozitului, elasticitatea sau rigiditatea compozitului, rezistentele

mecanice etc "&aru, 1


55/174

Creativitate în tehnica compozitelor lignocelulozice ;;

cresterea cu 6 H a rezistentei si modulului de elasticitate la încovoiere statica, iar la utilizarea

aschiilor fine si zvelte de răsinoase cresterea va fi cu = H. %e recomanda folosirea adezivului

fenol*formaldehidic, at-t la preimpregnarea retelei de insertie cat si la încleierea aschiilor de fata

si miez. (e asemenea retelele de insertie se introduc in patrimea superioara a amelor straturi de

fata de asa natura incat ; H din aschiile fiecarui strat sa acopere textura. (aca se analizeaza

densitatea de profil a compozitului se va oserva saltul de peste 1,


56/174

Creativitate în tehnica compozitelor lignocelulozice ;=

transfer redus al performantelor firelor de caron catre compozitul final, la un pret foarte mare

*2 ^I0g. (e asemenea din punct de vedere ecologic, compozitele cu fire de caron sunt

toxice "insertia este impregnată cu adeziv de tip izocianat# ca atare, dar mai ales in momentul

prelucrarii.

Compozitele din aschii de lemn si fi*re de in sunt caracterizate de preturi reduse,

arazivitate redusa si reciclare simplă. )ata de alte plante textile "c-nepă, iută, etc#, pe l-ngă

extractia de fire intreaga planta de in poate fi folosită in diverse domenii industriale "rădăcini 1=

H, seminte 1 H, resturi păioase 6@ H ceruri 6 H si fire scurte 1; H#. Getelele de armare sunt

alcatuite din fire lungi, impregnate cu adeziv isocianat, pentru a nu creste umiditatea "adezivul

are un continut 1 H sustanta uscată#. $ îmunătătire viziila a proprietatilor acestor

compozite este in cazul unui continut mai mare de 1H a firelor de in. (ensitatea acestor compozite este de @


57/174

Creativitate în tehnica compozitelor lignocelulozice ;@

duritate, durailitate, incovoiere, elasticitate etc# si tehnologice "rezistenta la uzura, la smulgerea

cuielor, la prelucrari mecanice etc#.

Compozitele se pot ranforsa cu diferite tipuri de fire, compozite ranforsate ale caror

proprietati sunt prezentate in taelul urmator.

Ta* 2.11. Proprietatile diferitelor fire folosite la ranforsare "&aru, 1


58/174


59/174

Creativitate în tehnica compozitelor lignocelulozice ;<

fiind continută si iomasa lemnoasă#. 5oate produsele incluse în iomasă au caracteristici

comustiile une, care le califică ca si comustiili, înlocuind resursele fosile precum carunele

si petrolul. +xistă c-teva proprietă3i ale iomasei lemnoase care o fac să fie utilizată ca material

comustiil, in detrimentul altor surse fosile de comustiil, precum următoarele:

* lemnul este un material regenerail, care are o creştere uşoară şi constantă at-t la munte c-t

şi la c-mpie4

* este un material care se poate transporta şi manipula uşor4

* se poate folosi în stare naturală, fără prelucrări majore în vederea comustiei4

* se poate stoca uşor datorită stării sale solide.

Conustiilii din iomasă sunt sustenaili "unguleasa si Panaatov, 2#. Plantele

verzi din care comustiili iomasei s*au format au fixat dioxidul de caron în perioada decrestere, aşa că acestia nu adaugă caron la nivel atmosferic. Yn plus, prin folosirea rămăşitelor ca

şi comustiil, se previne poluarea solului. &iomasa poate juca un rol dulu în casele 3ărăneşti

"dar si ca sistem industrial de incalzire#, o dată ca inlocuitor al comustiilor fosilli şi a doua

oară ca antipoluant. &iomasa conține energie preluată de la soare. Plantele asor energia

soarelui in procesul de fotosinteză. !ceastă energie chimică din plante va fi transferată apoi către

animale și oameni, care o folosesc. 7n termenul general de iomasa intră lemnul, iara, plantele

păioase și textile, rămăsițele de la animale și chiar gunoaiele ")ig .;#.

"i#. 2.20. 5ipuri de iomasă: /ood*lemn4 crops*culturi de cereale4

garage*gunoaie4 landfill gas* gaze din deșeuri depozitate4 alcohol fuels*comustiili pe

ază de alcool


60/174


5oate materialele comustiile oținute din iomasă vegetală sunt sustenaile. Plantele verzi

din care iomasa lemnoasă s*a format, au fixat ioxidul de caron în timpul vieții, așa că acestea

nu adaugă caron atmosferei înconjuratoare. 7n plus, prin folosirea iomasei lemnoase se previne

poluarea solului și a apelor de suprafață. 7n zilele noastre, devine din ce în ce mai important să

găsim metode ieftine de reciclare a rămășițelor și deșeurilor. !cest lucru este cu at-t mai

important cu c-t acestea au un conținut mare de energie. &richetele și peleții sunt cele mai une

produse comustiile oținute din iomasă lemnoasă, alături de gazele comustiile rezultate la

putrezirea fără aer, piroliza, carunele de lemn etc. Cantitativ numai o parte de 1; H din iomasă

se folosește la foc deoarece majoritatea este captată de industria compozitelor

curs si lab master

Documents