ПРОМЫШЛЕННАЯ ОТДЕЛКА ДЕРЕВЯННЫХ ОКОННЫХ РАМ

ПРОМЫШЛЕННАЯ ОТДЕЛКА
ДЕРЕВЯННЫХ ОКОННЫХ РАМ
1. ДЕРЕВЯННЫЕ ОКОННЫЕ РАМЫ
2. ПРОМЫШЛЕННАЯ ОТДЕЛКА ДЕРЕВЯННЫХ ОКОННЫХ РАМ
3. СТОЙКОСТЬ ДЕРЕВЯННЫХ РАМ К АТМОСФЕРНЫМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ
4. ОТДЕЛКА ОКОННЫХ РАМ ВОДОРАЗБАВИМЫМИ МАТЕРИАЛАМИ
5. СТАНДАРТЫ И НОРМЫ
6. ПЕРСПЕКТИВЫ
7. ЧТО ТАКОЕ VOC (ЛЕТУЧИЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ)?
международная аббревиатура
8. РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
1. ДЕРЕВЯННЫЕ ОКОННЫЕ РАМЫ
Наилучшим материалом для производства оконных рам уже на
протяжении многих десятков лет считается древесина из-за своих
только ей свойтственных качеств. Использование древесины для
изготовления оконных рам дает изготовителям многочисленные
возможности как в выборе древесных пород, так и отделочных
материалов. Прозрачные лаки и тонирующие материалы для защиты
древесины позволяют подчеркнуть ее текстуру и естественную красоту,
а использование красок предоставляет неограниченные возможности
выбора цветов и оттенков.
Теплоизоляционные свойства
Деревянные оконные рамы обладают способностью сохранять тепло,
даже когда наружная температура воздуха значительно ниже ноля. В
условиях постоянно растущих цен на теплоэнергию эта особенность
является немаловажной и зачастую предопределяет выбор этого
материалы. По сравнению с алюминиевыми и пластиковыми рамами,
деревянные рамы имеют значительные преимущества в изоляционных
свойствах, например, препятствуют промерзанию и образованию
водного конденсата между створками.
Звукоизоляционные свойства
Древесина, являясь природным материалом способна обмениваться
влагой с воздухом, поэтому деревянные оконные рамы могут “дышать”
и способствуют поддержанию баланса влажности в помещении.
Рамы из дерева также обладают хорошими звукоизоляционными
свойствами. Окна с рамами из хвойных пород древесины, оснащенные
специальными стеклами, обеспечивают защиту от шумов соответствующих 6 классу шумового уровня (максимальный уровень шума –7
класс).Такие окна пригодны для установки даже вблизи аэропортов.
Огнестойкость
Несмотря на то, что древесина является органическим материалом
она обладает сравнительно высокой огнестойкостью, - температура
самовоспламенения составляет 210 - 270 °C. При обугливании
древесной поверхности на ней образуется защитный слой,
препятствующий быстрому распространению горения в толщине
деревянной конструкции. Окна с огнеупорным стеклом могут
противостоять распространению огня в течение более 90 минут, что
сответствует классу огнестойкости F 90.
Из всех применяемых для производства окон материалов древесина
имеет наименьший коэффициент продольного расширения под
воздействием температуры. Это обеспечивает деревянным рамам
высокую стабильность и, как следствие, практически неограниченные
конструкционные возможности для производства окон в т.ч. арочные
конструкции. Что касается других материалов для изготовления окон,
то под воздействием колебаний температуры есть риск частичной
потери герметичности окна и, как следствие, снижения шумо- и теплоизоляции.
Деревянные рамы не накапливают электростатического заряда, а
значит не притягивают излишнюю пыль и грязь, как это происходит со
многими искуственными материалами . Таким образом, нет
необходимости при чистке обрабатывать деревянные рамы
антистатическими моющими средствами.
С точки зрения защиты окружающей среды использование
древесины также представляет наилучший выбор, поскольку этот
материал является естественно- восполняемым природным ресурсом.
2. ПРОМЫШЛЕННАЯ ОТДЕЛКА ДЕРЕВЯННЫХ ОКОННЫХ РАМ
Рамы отделанные ЛКМ в промышленных заводских условиях по
качеству отделки значительно превосходят рамы, окрашенные после
их устанвки на месте. Высокое качество промышленной отделки
достигается в результате тщательного контроля за технологическими
факторами.
При выборе материалов для отделки оконных рам следует обратить
внимание на следующие свойства :
• совместимость с вакуум –пропитанной древесиной и с древесиной без
предварительной обработки ;
• технологическая совместимость с различными технологиями отделки
(распыление айр-микс, высокого давления, в электростатическом поле, а
также окунание, облив и прочие) ;
• способность к тонированию ;
• хорошие тиксотропные свойства для распыления и хорошая
впитываемость и текучесть продукта при нанесении окунанием и обливом.
• скорость сушки ;
• неагрессивность к окружающей среде ;
• способность к штабелированию ;
• стойкость покрытия к атмосферным воздействиям ;
• стабильность цветового тона как под влиянием атмосферных условий, так и
от воздействия древесины ;
• стойкость поверхности ;
Для отделки окон существуют различные технологии. Оптимальным является
вариант когда технологию отделки согласуют совместно : производитель
окон, изготовитель отделочных материалов и поставщик оборудования для
отделки. Важными факторами технологии при отделке рам являются
экономия отделочных материалов и сокращение времени обработки.
Сокращения времени можно достичь применяя метод нанесения материалов
“мокрое-на-мокрое” (wet-on-wet), а существенной экономии материалов –
нанесением струйным обливом или распылением в электростатическом поле.
Ниже рассмотрена схема линии отделки оконных рам, включающая камеру
облива, автоматическое распыление в электростатическом поле и ручное
распыление.
Конвекционная сушилка
Камера облива
Ручное распыление
Автомат
эл-стат.распыления
Камера облива – место, где на рамы струйным обливом наносятся защитные
пропитки и грунты. Метод облива позволяет экономить отделочные
материалы так, как излишки пропитки или грунта стекают с изделия и
возвращаются в систему (рециркуляция).
При распылении в электростатическом поле распылительный факел не
уходит в межрамные проемы, а направляется полем на саму раму, что
существенно снижает расход и позволяет экономить материал.
Распыление в электростатическом поле бывает автоматическое (“ленты” и
“диски”) и ручное. Обычно после автоматического распыления применяют
еще и ручное для отделки тех участков, куда при автоматическом
распылении нанести материал было невозможно.
Выбирая ту или другую систему отделки принимают во внимание и
механическую прочность материалов. Это свойство должно обеспечить
сохранность оконных рам при складировании, доставке и установке на месте.
Большое значение особенно для светлых тонов имеет стойкость отделочного
материала к загрязнению.
Довольно обычными являются пропитка древесины материалами на основе
органических разбавителей окунанием и вакуум-пропитка. Опасность
органических разбавителей для окружающей среды будет рассмотрена ниже
и в этой связи встает вопрос о том, какая технология является наиболее
приемлемой. Применение при отделке защитных пропиток может приводить к
последствиям таким, как : образование пузырей, плохая адгезия покрытия к
основе, желтение на сучках и изменение цвета покрытия , вызванное
излишним поглощением пропиточной жидкости, и (или) преждевременным
нанесением наружного покрытия.
Пожелтение отделочных материалов
на изделиях из хвойных пород
древесины в местах сучков и
участках с обильным содержанием
смолы появляется как при отделке
прозрачными лаками так и красками.
Во-избежание проявления желтизны
на отделанных поверхностях
следует применять специальные
материалы и системы отделки.
3. СТОЙКОСТЬ ДЕРЕВЯННЫХ РАМ К АТМОСФЕРНЫМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ.
Стойкость деревянных оконных рам к погодным условиям прежде всего
зависит от конструкции окна и отделочных материалов. Отделочные
материалы должны обеспечить защиту окна от таких воздействий как :
сильное различие климатических условий для внутренних и наружных
поверхностей, вода и влага, колебания температуры, УФ-излучение, гниение,
загрязнение, чистка и другие.
Рекомендации по улучшению стойкости деревянных оконных рам к
атмосферным условиям
•
•
•
•
Закругленные края заготовок и кромки обеспечивают равномерное
нанесение материала и лучшую стойкость покрытия.
Обрабатывать торцы и стыки изолирующими материалами.
При производстве окон качество древесины очень важно, особенно
качество наружных частей оконной рамы, чтобы при производстве и
отделки окна не требовалось применения шпатлевок. Применение
шпатлевок, вне зависимости от их типа, приводит к появлению на
наружной поверхности “проблемных” участков.
Краска сама по себе не обеспечивает какую-либо биологическую защиту,
поэтому, важно, чтобы древесина была предварительно обработана
антисептирующими материалами. NB! Древесину вакумной пропитки
можно отделывать в том случае, если по крайней мере 50% впитавшихся
в неё разбавителей уже испарилось. В противном случае сохранившиеся
в древесине разбавители могут изменить оттенок краски и уменьшить её
адгезию.
•
•
•
•
Применение алюминиевых отливных профилей помогает отводить воду от
частей окна, требующих водозащиты.
Лучше, если окна заглублены относительно наружного фасада здания. В
дополнение к снижению атмосферных воздействий на окна это улучшает
и теплоизоляцию помещения.
При сборке окна всегда следует применять изолирующие материалы.
Покраска рамы в светлые цвета предпочтительнее так, как темные тона
способствуют поглощению тепла и приводят к возникновению внутренних
напряжений в древесине, расширяющейся под действием тепла. На
схемах показаны : 1) температуры поверхностей окрашен-ных красками
разных тонов при наружной температуре воздуха 26ºC ;
2) изменение температуры черной и белой поверхностей в дневное время
•
Защиту поверхности древесины от УФ-излучения, приводящего к ее
деструкции, лучше обеспечивают отделочные материалами с более
высоким содержанием красителя (пигмента).
•
Отделочные системы должны обеспечивать “дыхание” древесины т.е.
влага попавшая в материал рамы должна иметь возможность испаряться
через пленку отделочного материала.
4. ОТДЕЛКА ОКОННЫХ РАМ ВОДОРАЗБАВИМЫМИ МАТЕРИАЛАМИ.
Водоразбавимые (WB) материалы имеют следующие преимущества : резкое
снижение выбросов органических разбавителей в атмосферу и воздух
рабочей зоны, негорючесть, слабый запах, быстрая сушка и хорошая
стойкость к атмосферным воздействиям.
При применении водоразбавимых продуктов необходимо учитывать
следующие аспекты :
• Для обеспечения нормальной толщины пленки отделочного материала на
углах и кромках оконной рамы, радиус закругления должен быть как
минимум 2 мм.
• Для нормального отвода воды наклон алюминиевого профиля и (или)
наружных горизонтальных брусков рамы должен быть не менее 15 °.
• На внешние стороны рамы должны выходить торцы только вертикальных
элементов. Капиляры древесины на торцевых частях должны быть
изолированны от проникновения влаги.
• Все соединения конструкции рамы должны быть водозащищенными.
• Температура транспортировки и хранения отделочных WB –материалов
должна быть не ниже +5 °C.
• Температура воздуха при нанесении материалов должна быть как
минимум +18 °C, а отн. влажность воздуха в пределах 60 - 70%.
• Отделочный материал может забивать насосы, сопла и шланги.
• Оборудование для нанесения WB –материалов должно быть в
нержавеющем исполнении.
•
Для достижения высококачественной отделки и для предотвращения
дефектов в дополнение к постоянному расстоянию между сполом и
деталью (20-30 см) важен правильный выбор сопла и давления подачи
материала. Слишком малое давление и слишком большой диаметр сопла
приводят к появлению дефекта “апельсиновой корки”.
Метод Airmix
Давление воздуха
1,5 bar
Давление материала 50-80 bar
Номер сопла (Kremlin) 09.076; 09.096; 06.096
•
•
•
•
•
Распыление под высоким
давлением
120 bar
313; 413; 411
После процесса отделки, во время зоны вытяжки (flash-off) происходит
самое интенсивное образование слоя краски. Для того, чтобы избежать
возникновения дефектов (микропузырьки, «апельсиновая корка» и др.)
очень важно избегать слишком интенсивного воздухообмена в это время.
В следующей за Flash-Off зоной – зоне активной сушки материала
обеспечивается хорошая вентиляция и температура до 30 °C.
Перед складированием следует убедиться, что отделочный материал
полностью высох.
Толщина сухой пленки материала на всех поверхностях окна должна
соответствовать действующим стандартам.
После высыхания процесс отверждения пленки продолжается, т.е.
отделочный материал достигает окончательной прочности и стойкости к
атмосферным воздействиям только какое-то время спустя. Во-избежание
вредного воздействия дождя на свежее покрытие, следует около 1 недели
выдержать окна в закрытом помещении.
Подготовка к отделке.
Относительная влажность древесины 12 - 15%.
При обработке древесины следует постоянно следить за остротой
режущего инструмента, своевременно его затачивать или менять. Тупой
инструмент оказывает на обрабатываемую поверхность слишком большое
давление и приводит к уплотнению древесины и закрытию пор, а в
результате,- к плохому качеству отделки.
• Перед нанесением защитной пропитки деревянные рамы должны быть
очищены от пыли и загрязнений.
•
•
Первоочередная цель обработки древесины пропитками –обеспечение
надежной защиты против биологического воздействия микроорганизмов
(гниения).
•
•
Основными методами нанесения защитных пропиток на деревянные
оконные рамы являются: окунание, облив и, в меньшей степени,
распыление.
Первостепенное значение имеет обеспечение полной биологической
защиты древесины, что достигается обработкой антисептиками и
фунгицидами всей поверхности оконой рамы, включая трудно-доступные
участки такие, как каналы, пазы, соединения и пр.
• Для обеспечения нормальной адгезии между слоями отделочных
материалов всегда следует соблюдать режимы сушки, рекомендуемые
производителем материалов.
• Высококачественное шлифование является одним из основных
предварительных условий качественной отделки. Для достижения этого
применяют соответствующее оборудование и шлифовальные материалы.
Важно, чтобы при промежуточном шлифовании не возникло прошлифовок
слоя отделочного материала и защитной пропитки, что приводит к
нарушению биозащиты изделия.
Отделка оконных рам лаками и красками.
• При отделке деревянных рам лаками и красками необходимая толщина
сухого слоя покрытия составляет 70 - 120 микрон, в зависимости от
требований действующих стандартов разных стран.
• Оконные рамы, не проходящие на заводе полной обработки (только
пропитка и (или) грунт), должны быть отделаны не позднее 6 недель.
5. СТАНДАРТЫ И НОРМЫ
При оценке качества отделочных материалов исходят из следующих
стандартов :
EN 927 “Краски и лаки – системы покрытия для древянных изделий
наружной эксплуатации”, состоящей из следующих частей:
1) Классификация и подбор.
2) Детальная характеристика.
3) Естественный погодный тест.
4) Измерение водопроницаемости наружного покрытия.
5) Измерение влагопроницаемости наружного покрытия.
ENV 839 Защита древесины – Определение эффективности предохранения
против древесного грибка (basidiomycete).
ISO 7724-3
ISO 2813
ISO 4628-2
ISO 4628-4
ISO 4628-5
ISO 4628-6
ISO 2409
ISO 4622
Изменение цвета (DE)
Потеря блеска
Образование пузырей
Растрескивание
Отслаивание
Мелование
Адгезия
Испытание давлением способности к складированию.
7. ПЕРСПЕКТИВЫ
Водоразбавимые отделочные материалы становятся все более популярными
отчасти из-за удобства в обращении, отчасти из-за ужесточающихся
требований по защите окружающей среды. По сравнению с мебельной
промышленностью использование водоразбавимых материалов в
производстве окон в Прибалтике и Скандинавии проходит гораздо
активнее.Так как отделочные WB-материалы для производства окон все еще
сравнительно новы, проводится интенсивная работа по улучшению их
свойств. Постоянно улучшаются такие свойства, как способность к
штабелированию, механическая стойкость, способность препятствовать
пожелтению на сучках и смолистых участках и другие.
В будущем, помимо водоразбавимых и водоразбавимых УФ-материалов,
альтернативными материалами при производстве окон могут стать так же
100% УФ-материалы и порошковые материалы.
7. Что ТАКОЕ VOC (ЛЕТУЧИЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ)?
международная аббревиатура
Директива ЕС о летучих органических соединениях (VOC) была принята 11
марта 1999г. Целью директивы было достижение снижения выбросов летучих
органических соединений на 67 %. Среди стран - членов ЕС директива
вступит в силу через два года с момента принятия документа. Страны члены ЕС, где выбросы летучих органических соединений ранее не
регулировались соответствующими законодательными нормами, должны
будут принять директиву полностью. Те же страны ЕС, где выбросы летучих
органических соединений уже ранее регулировалась законодательными
актами, должны будут привести свои нормы в соответствие с директивой
VOC Евросоюза. Кроме того, страны ЕС имеют право устанавливать и более
жесткие требования, чем те, что определены директивой VOC.
Необходимость введения ограничений на выброс летучих органических
соединений и принятия директивы VOC определено тем, что данные
соединения представляют значительную опасность как для
жизнедеятельности организмов, так и для озонового слоя атмосферы.
Директива VOC охватывает приблизительно двадцать отраслей
промышленности и касается около 400 000 компаний. В соответствии с
директивой, существующие промышленные установки, - действующие и
введенные в действие спустя 1 год после вступления в силу директивы VOC
,- должны быть полностью приведены в соответствие требованиям
директивы к 30 октября 2007 г. Новые промышленные предприятия должны
полностью соответствовать требованиям директивы уже с момента начала их
работы.
Директивой VOC устанавливаются отдельные ограничения в отношении
выброса летучих органических соединений для различных отраслей
промышленности. Для компаний, занимающихся отделкой древесины,
установлены следующие допустимые пределы выбросов:
Количество улетучивающихся
Количество выхлопных
выхлопных отходов (%)
отходов, в выделяющемся
газе (mgC/m³)
15–25 T
100¹
25
> 25 T
50/75²
20
¹ - Действителен при процессе отделки и сушки.
² - Первый показатель действителен при процессе сушки, второй при процессе отделки.
Расход
разбавителя
Чтобы привести производственный процесс в соответствие с директивой
VOC, компании могут избрать следующие пути решения проблемы :
Замена материалов на основе органических растворителей материалами
на водоразбавимой основе.
• Выделение VOC может быть снижена примерно на 50% при
использовании материалов на основе органических растворителей в
качестве грунта и водоразбавмых материалов как конечного отделочного
покрытия.
• Сбор и сжигание органических веществ, выделяющихся в процессе
производства.
• Замена материалов на основе органических растворителей отделочными
материалами УФ -отверждения. Здесь кроме обычных УФ-материалов со
100% нелетучим составом, предполагается также использование
водоразбавимых материалов УФ-отверждения.
•