Конструкция оконной системы пришла к нам из далекого прошлого. Наши предки путем поиска, проб и ошибок пришли к необходимости использовать деревянную рамку с вставленными в неё кусочками слюды. Эти конструкции позволяли солнечным лучам освещать жилище человека тех времён.
Первоначально окна выполняли лишь функцию пропускания света и использовались для защиты от осадков. По прошествии сотен лет их уже стали использовать как изделия, позволяющие максимально сберегать тепло жилища, сохраняя даже в сильные морозы тепло очага.
Дерево – сырье, которое используется в строительстве на протяжении веков. Оно обеспечивает достаточно высокую степень изоляции и комфортную температуру воздуха, а также уют. По этим причинам дерево – наиболее распространенный материал для производства окон и дверей.
Вопросы долговечности окон начинаются уже за конструкторской доской или монитором компьютера на этапе проектирования. Конструкция окон из древесины различных пород должна учитывать агрессивное воздействие внешней среды, препятствовать проникновению влаги, противостоять ультрафиолетовому излучению. Соблюдение данных требований позволит обеспечить их нормальное функционирование в течение длительного времени.
Высокое качество производства окон и дверей обеспечивается большим количеством факторов, среди которых одно из первых мест занимает применяемый клей.
Механическую прочность древесины характеризует коэффициент конструктивного качества (отношение предела прочности к плотности). Древесина стойко сопротивляется ударным и вибрационным нагрузкам. Это позволяет изготавливать из нее детали сложной конфигурации и надежно их соединять. Также прочность древесины будет ниже, если в ее структуре есть пороки и увеличена влажность.
Основными показателями, характеризующими пригодность древесины для изготовления клееного профиля, следует считать породу дерева, размеры и качество пиломатериалов. Возможно также сочетание в одном клееном пакете слоев из древесины разных пород. Так, в многослойных несущих конструкциях из низкопрочных или малоценных пород древесины можно получать средние слабо напряженные слои, а высокопрочную и стойкую к загниванию древесину использовать в наружных напряженных слоях конструкции.
Для производства клееного бруса используют древесину хвойных пород – сосну, лиственницу, из твердолиственных пород чаще всего используется дуб. Также используют и экзотические сорта красного дерева.
Наиболее подходящей для изготовления профиля считается древесина сосны. Это ядровая порода со смоляными ходами, годичные слои хорошо видны на всех разрезах: переход от ранней древесины к поздней довольно резкий. Смоляные ходы сосредоточены, главным образом, в поздней древесине. Также для клееной конструкции допускается использование ели. Это безъядровая порода, её поздняя древесина несколько отличается от ранней более темным цветом. Смоляные ходы многочисленны. Ель лучше подвергается механической обработке, чем сосна, более равномерно высыхает.
Из твердолиственных пород, применяемых в производстве клееного профиля, можно выделить дуб. Древесина дуба отличается высокой прочностью, имеет высокую стойкость к гниению. При этом сушка пиломатериалов сопряжена с определенными трудностями из-за возможного коробления или растрескивания.
Для облагораживания внутренних поверхностей профиля применяется древесина ценных пород – дуб, бук, груша и экзотические сорта красного дерева, применять которые следует достаточно осмотрительно и взвешенно, так как параметры линейного расширения у различных пород экзотической древесины имеют большой разброс.
При производстве современных деревянных окон самое важное значение имеет исходный материал. Поэтому для их изготовления используют, как правило, трехслойный клееный брус из ламелей радиального распила, склеенных таким образом, чтобы компенсировать внутреннее напряжение древесины. Такая конструкция в процессе эксплуатации способна выдерживать любые атмосферные и климатические воздействия. При этом, учитывая природные особенности древесины, данный способ производства, сочетающий в себе современное оборудование и применяемые материалы, строжайший контроль за параметрами сырья, соблюдение норм технологического процесса, позволяет получать максимально эффективное использование материала.
Согласно Европейским стандартам для изделий, подвергающихся атмосферным воздействиям, применимы клеи группы нагрузки D4 с чрезвычайно высокими водо- и температуростойкими свойствами.
Тестирование клеев по степени нагрузки производится на основании требований норм стандарта EN205 (см. таблицу 1).
Таблица 1. Классификация клеев про нормам EN 204-D1, D2, D3, D4
Группа нагрузки |
Примеры климатических условий и примеры применения нагрузки |
D1 |
Внутри помещений, причем температура может превышать 50оС лишь время от времени и только кратковременно, влажность древесины может достигать 15%. |
D2 |
Внутри помещений при кратковременном воздействии проточной или конденсированной воды и/или повышении на короткое время влажности воздуха. |
D3 |
Внутри помещений при частом кратковременном воздействии проточной или конденсированной воды и/или повышении на короткое время влажности воздуха. |
D4 |
Применение снаружи помещений при защите от длительного воздействия погодных условий. Внутри помещений при сильном воздействии проточной или конденсированной воды и при длительном воздействии высокой влажности воздуха. Снаружи помещений склеивание подвергается любым погодным воздействиям, однако, по возможности, с соответствующей защитной поверхностью. |
Требования института оконной техники и технологии (г. Розенхайм, Германия) к производству клееных заготовок для окон (сводка).
Общая часть
Клееные заготовки (брус) для оконного производства обычно бывает двух категорий:
1) склеенные по пласти из трех частей ламели, все три ламели склеены по длине (на «мини-шип»). Длина – 6000 мм, дефекты древесины (посинения, остатки смолы, сучки и т.д.) не допускаются.
Минимальная длина каждого элемента при сращивании по длине около 200 мм, сечением 72х86 мм (конечно, возможно склеивание бруса с иным сечением).
2) склеенные по пласти из трех частей ламели, средняя часть бруса срощена по длине (на «мини-шип»), верхняя и нижняя ламели – цельные, без дефектов – посинений, остатков смолы, сучков и т.д.
На практике клееные заготовки выпускаются в таких объемах:
- по пункту 1 – около 50%
- по пункту 2 – около 50% от всего производства.
Данное процентное соотношение может меняться в зависимости от желаний покупателя.
Древесина
Чаще всего используется сосна, ель, а также древесина экзотических пород (по нормам DIN 68360 раздел 1). Сертификация клеев по группам нагрузки D1, D2, D3, D4 проводится на основании результатов специального тестирования склеенных деталей.
Требования к прочности склеивания и к тесту
Для классификации клея по нормам нагрузки должны быть выполнены все требования к прочности, указанные в таблице 2.
Тестирование клея проводится на основании норм EN 205 и соблюдения таких пунктов:
- тонкий клеевой шов;
- испытывается не менее 20 образцов;
- учитывается каждый результат в отдельности, а также средний результат.
Таблица 2. Минимальные показатели прочности склеивания.
Хранение по EN 205 |
Прочность склеивания в N/мм2 Группы нагрузки |
||||
№ |
Способ и длительность хранения |
D1 |
D2 |
D3 |
D4 |
1. |
7 дней при нормальном климате |
>=10 |
>=10 |
>=10 |
>=10 |
2. |
7 дней при нормальном климате 3 часа в воде при температуре 20±5оС 7 дней при нормальном климате |
- |
>=8 |
- |
- |
3. |
7 суток в стандартной атмосфере 4 суток в воде при температуре 20±5оС |
- |
- |
>=2 |
>=4 |
4. |
7 суток в стандартной атмосфере 4 суток в воде при температуре 20±5оС 7 суток в стандартной атмосфере |
- |
- |
>=6 |
- |
5. |
7 суток в стандартной атмосфере 6 часов в кипящей воде 2 часа в воде при температуре 20±5оС |
- |
- |
- |
>=4 |
Примечания
По рекомендации производителя клея может потребоваться более продолжительный период выдержки между склеиванием и испытаниями.
1 сутки – 24 часа
Температура (20±2) оС при относительной влажности (65±5)% или температура (23±2) оС при относительной влажности (50±5)%. Вода должна иметь такую же температуру.
« - » испытания не требуются
Влажность древесины
Влажность древесины при склеивании должна быть в пределах 10±2%. Очень важно, чтобы разница во влажности между склеиваемыми ламелями составляла не более 2%. Сушка древесины должна производиться строго по технологии (чтобы высушенный материал не имел внутренних напряжений и внутренних микротрещин). Контроль влажности должен производиться точным электронным влагомером, электроды влагомера должны вбиваться в доску.
Качество древесины
Качество древесины должно соответствовать требованиям норм по DIN 68 360, раздел 1.
В практике это означает – используется «первый ствол». Сердцевина дерева не используется. Распил бревен на ламели – обязательно радиальный. Чем меньше сучков, тем больше готовой продукции из одинакового количества бревен. Очень важно, чтобы дерево не находилось когда-либо при хранении в воде (транспортировка бревен по рекам и т.д.).
Клей
В производстве чаще всего используется клей ПВА группы нагрузок D4 по нормам DIN 68602, обязательно придерживаться указаний производителя клея. При использовании отвердителя – тщательно перемешивать. Расход клея – около 150-160гр/кв.м склеиваемой поверхности. Однокомпонентный полиуретановый клей (D4) также применяется все чаще в данном производстве. Применяемые клея обязательно должны иметь сертификат, полученный в Институте окна и оконной техники (г. Розенхайм, Германия).
Разрезы
Клееная заготовка в разрезе должна быть симметрична. По разрезу должно быть минимум 3 слоя. При склеивании из двух частей нужно следить, чтобы склеиваемые элементы были одинаковой структуры и имели одинаковую влажность.
Поверхности склеивания
Клей должен наноситься на чистую строганную поверхность. Очень важно, чтобы на поверхности не было пыли, стружки и т.д.
Расположение годовых колец древесины
Наилучшее качество при склеивании достигается, когда годовые кольца имеют угол наклона 60-90оС (тем самым достигается лучшая стабильность формы).
Склеивание по ширине
Данное склеивание допускается только в среднем слое.
Условия склеивания
Температура в помещении, где производится склеивание, а также температура самих ламелей должна быть в пределах 18-22оС. Влажность воздуха 40-60%.
Помещение, в котором хранятся емкости с клеем и где производится перемешивание клея, должно быть отделено от производственных помещений, чтобы избежать попадания в клей посторонних предметов, стружки, пыли и т.д. Клей должен храниться в закрытых емкостях и обязательно в отапливаемом помещении (идеально, чтобы температура в производственных помещениях и в помещении, где хранится клей, была одинакова).
Склеивание должно производится не позднее, чем через 24 часа после строгания. Для сортов древесины, имеющих в своем составе большое количество смолистых веществ (к таким принадлежит и сосна), вышеуказанный промежуток должен быть как можно меньше.
При использовании клея должны строго соблюдаться все указания производителя, в том числе по открытому времени, времени прессования и усилию прижима (для полиуретановых клеев особенно важно также контролировать влажность в помещении). Усилие прижима должно соответствовать сорту древесины, что означает: пресс должен иметь возможность регулирования удельного давления прессования от 0,4 до 1,0 N/мм2.
Последующая механическая обработка производится приблизительно через 24 часа после склеивания (зависит от типа применяемого клея). Испытания склеенных заготовок можно проводить только через 7 суток.
Удельный вес древесины
Удельный вес для древесины хвойных пород должен быть минимум 350 кг/м3.
Качество «мини-шипа»
Качество «мини-шипа» (при сращивании по длине) должно постоянно контролироваться, т.е. контроль должен производиться:
- при каждом начале рабочей смены;
- минимум один раз в смену;
- при смене режущего инструмента (фрез).
После прессования на линии сращивания достаточно визуального контроля (после строгания). В соединении на «мини-шип» не допускаются никакие щели. При склеивании на «мини-шип» важно, чтобы разница по влажности между отдельными элементами не была больше, чем ±1%.
Давление прессования
Стандартное давление прессования для древесины хвойных пород должно быть в пределах 0,6-0,8 N/мм2. Для равномерного распределения прижима рекомендуется применять специальные прижимные балки (лучше всего из древесины твердых пород). Клей должен быть нанесен на всю склеиваемую поверхность, по всем клеевым швам должно наблюдаться просачивание клея бисером. После склеивания допускается разброс по толщине ±0,5мм, отклонение от линейности – не больше 1мм/м.
Методы проверки качества клееного бруса (основные)
1. Влагостойкость согласно DIN EN 204 – группа нагрузки D4.
Для проверки данного качества клеевое соединение должно пройти следующее испытание (минимум через 7 дней после склеивания): 7 дней в воде при комнатной температуре, 6 часов в кипящей воде, 2 часа в холодной воле, 7 дней высушивание.
При испытании на разрыв должна быть достигнута прочность минимум 4N/мм2.
2. Термостойкость – согласно WATT 91.
В данном случае проводится тестирование склеивания при различных температурах: +20оС, +40 оС, +60 оС, +80 оС. При этом должно выполняться следующее требование: при температуре 80 оС прочность склеивания должна достигать не менее 70% прочности при 20 оС.
3. Контроль качества клееного оконного бруса Институтом окна и оконной техники в г. Розенхайм, Германия.
Здесь из клееного бруса вырезаются образцы по 50 мм длиной и опускаются в холодную воду (2оС). Затем эти же детали помещают в воду с температурой 60 оС, после чего на 18 часов в воду при температуре +20 оС. После каждой выдержки в воде клеевое соединение проверяется на отсутствие открытых фуг. По истечении 24 часовой выдержки в воде образцы высушиваются при комнатной температуре в течение 72 часов. При контроле клеевого соединения необходимо следить за отсутствием открытых фуг.
Переработка клееного бруса осуществляется таким образом, чтобы клеевой шов располагался вертикально, тогда клеевое соединение не подвергается прямому интенсивному воздействию климатических условий (снега, дождя и т.д.).
Особое место в производственной программе KLEIBERIT занимают высококачественные клеи для производства строительных конструкций, в том числе оконных блоков и дверей.
Клеи KLEIBERIT для производства оконного бруса
Продукт |
Основа |
Температура применения |
Отвердитель |
Время прессования при +20оС, влажность 40-60% |
Клейберит 303 |
ПВА-дисперсия |
От +15о С |
303.5 |
От 20мин |
Клейберит 304 |
ПВА-дисперсия |
От +15о С |
304.3 |
От 20 мин |
Клейберит 304.4 |
ЭПИ-система |
От +5о С |
808.0 |
От 20 мин |
Клейберит 314 |
ПВА-дисперсия |
От +15о С |
- |
От 20 мин |
ПУ-клей 501, 507 |
Полиуретан |
От +5о С |
- |
Ок. 60 мин |
ООО «Клейберит-Украина» – Ваш компетентный поставщик клеевых материалов ТМ КЛЕЙБЕРИТ в Украине.
Наши высококлассные сотрудники предоставят всю необходимую информацию о применении и клеевых системах КЛЕЙБЕРИТ, а также окажут поддержку по вопросам, связанным с внедрением и контролем новых технологических процессов на производствах. Мы гарантируем стабильность поставок и конкурентные цены.
КЛЕЙБЕРИТ как фабрика идей и компетентный поставщик клея также разрабатывает индивидуальные клеевые системы в тесном партнерстве со своими клиентами, с учетом конкретных специфичных технологических особенностей производственного процесса.
ООО «Клейберит-Украина», г. Киев, ул. О.Трутенко, 3Г, оф.471
Тел/факс (044) 3001197/87
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
www.kleiberit.com