Реклама
Цікаво

Деревина як матерія для виробництва віконних профілів



  Деревина як матерія для виробництва віконних профілів Дерево має оригінальну, притаманну лише йому макроструктуру (рис. 2.20). На розрізі деревного стовбура можна розрізнити його основні частини - серцевину, кору, камбій, заболонь і луб.

Деревина як матерія для виробництва віконних профілів

Серцевина складається з клітин з тонкими стінками, слабко пов'язаних один з одним. Серцевина спільно з деревної тканиною першого року розвитку дерева утворюють серцевину трубку. Ця частина стовбура дерева легко загниває і має малу міцність. Кора складається з шкірки або шкірки, пробкової тканини і лубу. Кірка й коркове тканину захищають дерево від шкідливих впливів середовища і механічних пошкоджень. Луб проводить поживні речовини від крони в стовбур і коріння. Камбій - шар живих клітин, розташований під луб'яних шаром дерева, що росте. Щорічно в вегетативний період камбій відкладає в бік кори клітини лубу і всередину стовбура, в значно більшому обсязі, - клітини заболоні. Розподіл клітин камбіальних шару починається навесні і закінчується восени. Клітини деревини, що відкладаються щорічно, утворюють річні кільця. За кількістю річних кілець визначають вік дерева. У процесі росту дерева стінки кліток деревини внутрішньої частини ствола, що примикає до серцевини, поступово змінюють свій склад і просочуються у хвойних порід смолою, а в листяних - дубильними речовинами. Рух вологи в цій частині стовбура припиняється, і вона стає більш міцною, твердою і менш здатною до загнивання. Цю частину стовбура, що складається з мертвих клітин, називають в деяких порід ядром, в інших - стиглої деревиною. Частина більш молодий деревини стовбура ближче до кори, у якій є ще живі клітини, які забезпечують пересування поживних речовин від коренів до крони, називають заболонню. Ця частина деревини має велику вологість, відносно легко загниває, маломіцні, має більшу усиханням і схильністю до викривлення. Ліс, стовбури якого мають великий діаметр стиглої деревини, найбільш цінується в будівельній справі. У деяких джерелах таке дерево називається стиглої деревиною або стиглим лісом. У деревині всіх порід розташовуються деревні промені, які служать для переміщення вологи та поживних речовин в поперечному напрямку. Деревина легко розколюється за серцевинним променям, по них же вона розтріскується при висиханні. Для виробництва вікон використовується деревина як листяних, так і хвойних порід. З хвойних найбільш широко застосовуються сосна, ялина, модрина, ялиця і кедр. З листяних - дуб і екзотичні породи червоної деревини - махагони і меранті. Кожна порода дерева характеризується своїми специфічними властивостями, що характеризують зміна геометрії при об'ємній усушці, тому застосування деревини різних порід в одному віконному блоці з цієї точки зору небажане. За своїм мікростроенію деревина представляє собою волокнисту структуру. Її основну масу складають різні веретеноподібні клітини, витягнуті уздовж стовбура. У силу такої будови фізичні властивості деревини сильно відрізняються в напрямках уздовж волокон і впоперек. Основні фізичні властивості для найбільш поширених порід деревини, що застосовується у виробництві вікон, наведені в табл.2.4.

Деревина як матерія для виробництва віконних профілів

Деревина як матерія для виробництва віконних профілів

У таблиці наведені значення коефіцієнтів теплопровідності дерева в сухому стані. У дужках наведені значення, що відповідають умовам експлуатації деревини в на зовнішні огороджувальних конструкціях (Додаток 3 СНиП 11-3-79), прийняті в тепло технічних розрахунках. Підвищені значення коефіцієнта теплопровідності враховують зволоження матеріалу атмосферної та експлуатаційної вологою. Якість деревини для деревообробного виробництва визначають не тільки на підставі фізичних властивостей породи, але і на підставі наявних у ній пороків. Вадами називають недоліки окремих ділянок деревини, що знижують її якість і обмежують можливість використання. Найбільш часто зустрічаються з них можна умовно розділити на три основні групи: 1) вади будови деревини (сучки, тріщини, нахил і свілеватость волокон і ін), 2) вади викликані хімічними процесами та грибковими ураженнями і 3) вади, які утворюються в результаті пошкодження комахами. Перша і третя група пороків, як правило, практично повністю усуваються в процесі виробництва віконних блоків, разом з тим небезпека ураження грибком зберігається протягом усього періоду експлуатації вікна, і в значній мірі визначає його довговічність • Живильним середовищем для дереворазрушающих грибів, що викликають гниття, є целюлоза, що складають стінки клітин деревини. Такі гриби виділяють фермент, який перетворює нерозчинну у воді целюлозу (полісахарид) у розчинний моносахарид: Деревина як матерія для виробництва віконних профілів і подальшого розвитку грибів. У тілі гриба моносахарид окислюється киснем повітря, утворюючи вуглекислий газ і воду. Деревина як матерія для виробництва віконних профілів забарвлення, маса її зменшується, порушуються зв'язку між волокнами, вона покривається мережею поздовжніх і поперечних тріщин і розпадається на призматичні або кубічні ділянки або стає трухлявою. Гриби можуть існувати і розвиватися лише за певних умов-наявності кисню (з повітря), необхідної вологості (більше 20%) і температури (зазвичай +20 ...+40 ° С). Деревина з вологістю менше 18-20% не гниє, а в ураженій гниллю деревині при цих умовах процес гниття припиняється. Висока якість сушіння та заходи щодо захисту деревини від зволоження, таким чином, є важнейшілг умовою довговічності всіх дерев'яних конструкцій, безумовно, включаючи і вікна. Всі породи дерева мають приблизно однаковий коефіцієнт лінійного розширення, який становить 2 - 6 х 10 ~ 6 [1 / ° С] вздовж волокон і 50 - 60 х 10 ~ 6 [1 / ° С] поперек волокон, при цьому визначальною є перша величина . Зазначимо, що коефіцієнт лінійного розширення дерева упоперек волокон досить високий і порівнянний по величині з ПВХ. Однак, на відміну від ПВХ величина лінійного температурного розширення для дерева не є визначальною. Набагато більший вплив на роботу дерев'яних віконних плетінь мають процеси, пов'язані зі зміною вологості деревини в процесі експлуатації вікна, а саме - усушка і викривлення, що викликають зміни геометричних розмірів віконного профілю. Деревина має здатність поглинати вологу з навколишнього повітря і віддавати її назад, при цьому постійно прагнучи до досягнення деякої так званої рівноважної вологості. Таким чином, дерево чуйно реагує на зміну основних параметрів навколишнього середовища - температури і відносної вологості. Кожному поєднанню температури і відносної вологості відповідає певна рівноважна вологість деревини. Поняття рівноважної вологості відноситься до так званої пов'язаної або гігроскопічної вологи, що міститься в клітинних стінках деревини та міцно утримується в основному за рахунок фізико-хімічних зв'язків. Крім того, в деревині може міститися і вільна волога, що знаходиться в капілярах. При висиханні деревини вільна вода, що утримується за рахунок сил капілярного взаємодії, віддаляється відносно легко і не надає визначального впливу на властивості деревини. При видаленні зв'язаної води зменшуються товщина клітинних стінок і поперечні розміри клітин. Відбувається так званий процес усушки деревини. Величина усушки вздовж і впоперек волокон не однакова. Усушка вздовж волокон в кілька десятків разів менше, ніж поперек волокон. При цьому усихання в тангенціальному напрямку (від центру поперечного перерізу) в 1,5 ... 2 рази більше, ніж у радіальному. Різниця в усушці в різних напрямках і нерівномірність висихання супроводжується виникненням внутрішніх напружень в деревині, що може викликати її викривлення і розтріскування. Повна усушка деревини найбільш поширених вітчизняних лісових порід в тангенціальному напрямку дорівнює 8 ... 10%, у радіальному 3 ... 7%, вздовж волокон 0, L.. 0,3%, повна об'ємна усущка 11 ... 17%. Як правило, стандартна відпускна рівноважна вологість для виробів з дерева (у тому числі і для вікон) становить 10-12%. Після установки вікон в опалювальних приміщеннях (у житлових будинках з температурою внутрішнього повітря Тв = + 20 "С і відносною вологістю Fb = 25-30% у зимовий час) ця величина в середньому зменшується до 7-8%, і залишається такою протягом всього періоду експлуатації вікна. Величина усушки fi при зниженні вмісту зв'язаної води в деревині на 1% називається коефіцієнтом усушки. З достатньою для інженерних розрахунків наближенням коефіцієнт усушки Л-на 1% вологості деревини зазвичай приймають рівним 0.3%. Як вже зазначалося, кожному стану повітряного середовища, яке характеризується такими параметрами як температура [t, ° С J і відносна вологість [ф,%], відповідає своя рівноважна вологість деревини [Wf%]. Вологість деревини Wp рівноважну повітряному середовищі з температурою / ° С і відносною вологістю ф, визначають за діаграмою, представленої на рис. 2.21.

Деревина як матерія для виробництва віконних профілів

ПРИКЛАД Наведемо приклад розрахунку змін геометричних розмірів віконних плетінь індивідуального житлового будинку, викликаних процесами усушки-набухання деревини протягом річного циклу. Вікна, встановлені наприкінці 1997 р і обстежені навесні 2002 р., мали вологість деревини, певну експериментально, рівну 6%. Товщина палітурок - d ~ 65 мм (євровікно - див розділ 2.5.3) Деревина як матерія для виробництва віконних профілів і при цьому всередині приміщення цілий рік підтримується середня температура внутрішнього повітря Ј = 20 ° С, то згідно діаграмі рівноважної вологості (рис. 2.21) можна визначити значення рівноважної вологості деревини відповідно як Деревина як матерія для виробництва віконних профілів Отже, зміна вологості деревини протягом річного циклу може скласти Деревина як матерія для виробництва віконних профілів при цьому усушка відповідно буде дорівнює Деревина як матерія для виробництва віконних профілів Для порівняння: Для рами (або стулки) товщиною 120 мм ця величина відповідно буде дорівнює Деревина як матерія для виробництва віконних профілів Таким чином, при експлуатації дерев'яного віконного плетіння його геометричні розміри (з площини стулки) можуть коливатися в межах I. .. 1,5 мм протягом річного циклу. Ці явища, пов'язані з природними властивостями деревини, необхідно враховувати як на стадії виготовлення дерев'яних профілів для віконних плетінь, так і безпосередньо при конструюванні віконного блоку, особливо з точки зору роботи ущільнень та віконної фурнітури. Оскільки підготовка сировини і заготовок є першорядними факторами, що визначають надійність роботи дерев'яного вікна, є сенс зупинитися на технологічних операціях до опису безпосередньо конструктивних рішень вікон з дерева.

Copyright © 2015. Всі права захищені. Копіювання матеріалів припустиме лише з посиланням на наш сайт