Пластмассы, называемые также пластическими массами или пластиками, – класс полимерных органических материалов, из которых сегодня изготавливается множество изделий и деталей самого различного назначения.
Большинство используемых пластмасс являются синтетическими. При их производстве органическое вещество с небольшой молекулярной массой (мономер) превращают в полимер, из которого затем получают готовое изделие.
Термопласты и реактопласты
Для производства пластиков используются самые различные смолы. Среди термопластов наиболее распространены поливинилхлорид, полиэтилен, полиакрилаты, полипропилен и полистирол; среди реактопластов – фенолоформальдегидные, мочевино-формальдегидные, меламиноформальдегидные, алкидные смолы и полиэфиры.
Кроме самого полимера (смолы), в состав пластмасс могут входить наполнители, пластификаторы, понижающие температуру текучести и вязкость, стабилизаторы, замедляющие старение, красители и т. д.
Наполнители полимерных материалов – вещества, которые вводят в состав пластических масс, резины, клеев, лакокрасочных материалов для облегчения их переработки, придания необходимых эксплуатационных свойств (прочностных, электрических, фрикционных и других), а также для удешевления. Наиболее распространенные наполнители – твердые тонкодисперсные продукты, например сажа, двуокись кремния, мел, каолин, тальк, слюда, графит или древесная мука. Применяют также стеклянные, асбестовые и химические волокна. При получении слоистых пластиков роль наполнителей выполняют листовые материалы, например, бумага или ткани, а при получении пенопластов – газы, например, СО2, N2 и летучие углеводороды.
Многослойный меламиновый кромочный пластик
Когда в 1950-х годах в Европе резко увеличилась потребность в корпусной мебели, возник дефицит строганого шпона из древесины твердых пород, используемого для облицовывания пластей. В качестве его замены начали применять однослойные пластики с наполнителем из бумаг с напечатанным рисунком текстуры древесины. Для пропитки бумаги-наполнителя использовались наиболее дешевые карбамидные (мочевино-формальдегидные смолы).
Для того чтобы цвет и текстура материала облицовки пласти и кромки совпадали полностью, кромочный пластик стали нарубать из него с использованием гильотинных ножниц. Однако его толщина не превышала 0,17-0,21 мм, что было недостаточно для приклеивания к кромке с применением клея-расплава на станках, изобретенных для этой цели в середине 1960-х. Кроме того, тонкий кромочный пластик не обладал достаточной прочностью, необходимой при эксплуатации изделия мебели.
Чтобы увеличить толщину кромочного пластика, его стали делать многослойным, используя для пропитки текстурных бумаг термореактивные смолы с неполным отверждением. При этом после пропитки создавался пакет, состоящий из лицевого слоя (пропитанной текстурной бумаги), промежуточного (из непропитанной фибры) и подслоя из бумаги-основы, пропитанной той же смолой.
Собранный из них пакет помещался в пресс, где с помощью давления свыше 20 кг/см2 еще термопластичная смола выдавливалась из наполнителя, выполняя роль клеевого слоя, и при температуре свыше 180°С окончательно отверждалась (полимеризовалась), создавая термореактивный многослойный пластик.
Затем производилось его деление на полосы необходимой ширины, используемые для облицовывания кромок.
Так как для производства этого материала в основном применялись относительно дешевые меламиноформальдегидные (меламиновые) смолы, в Германии кромочные пластики на его основе получили название Melaminharzkante, что в точном переводе означает "кромочный пластик на основе меламиновой смолы", или, для краткости, Melaminkante (меламиновый кромочный пластик). К сожалению, в отечественной промышленности в результате рабского перевода этого немецкого термина была создана совершенно недопустимая калька "кромка-меламин", использование которой сразу выдает непрофессионала.
Многослойный кромочный пластик имеет перед однослойным те преимущества, что обладает большей прочностью и толщиной. Однако у него есть недостатки. Если средний слой при склеивании недостаточно пропитан смолой, при удалении свесов фрезерованием вдоль ребра обрабатываемой заготовки может образовываться бахрома из его неудаленных остатков. Оборотная сторона этого термореактивного пластика должна обязательно подвергаться шерохованию. В противном случае клей-расплав не будет иметь сцепления с зеркально гладкой поверхностью, и вскоре происходит самопроизвольное отклеивание полосы.
В конце 1960-х годов немецкая фирма Held, существующая до сих пор, для производства рулонного пластика создала линию проходного типа на базе разработанного ей двухстороннего ленточного пресса.
Линия включала размоточные устройства для лицевого, среднего и подоблицовочного слоев, ленточный пресс для их склеивания между собой с одновременной полимеризацией смолы, станок для шерохования оборотного слоя пластика и бобинорезательный станок для продольного раскроя полотна в рулон на полосы требуемой ширины с устройством для намотки.
В начале 1970-х годов одна такая линия была закуплена для комбината древесностружечных плит в Подрезково (Московская область), где и проработала до полного износа.
В 1978 году немецкая фирма Hymmen приобрела у фирмы Held лицензию на производство такой линии, а уже в начале 1980-х поставила это оборудование в Подрезково и Электрогорскому мебельному комбинату.
В дальнейшем фирма Hymmen усовершенствовала это оборудование, увеличив его рабочую ширину и мощность ленточного пресса, и сегодня во всем мире по этому принципу изготавливаются практически все пластики типа CPL (англ. continuous pressure laminates – декоративные бумажно-слоистые пластики непрерывного прессования), а также заготовки для ламинированного паркета, где роль среднего слоя играет плита MDF или HPL-древесноволокнистые плиты средней или высокой плотности. Одна из таких линий эксплуатируется сегодня в подмосковном Егорьевске на предприятии Kronospan.
Однослойные пластики с бумажным наполнителем
Первые однослойные полосовые кромочные пластики в СССР производились еще в 1960-х годах на основе листовых пластиков для облицовывания пластей, изготавливавшихся на установках вертикального типа конструкции института Гипродревпром.
Но первые рулонные кромочные пластики с бумажным наполнителем стали изготавливаться только в самом начале 1970-х годов на линии с горизонтальной сушкой полотна, поставленной заводу декоративных пленок московского мебельно-сборочного комбината № 1 в поселке Сходня Московской области немецкой компанией Letron.
Для изготовления пленок для облицовывания пластей предусматривалось использование бумаг массой 60-80 г/м2, а для кромочного пластика – до 120 г/м2.
Комплект оборудования включал также станок для тиснения пор лицевой поверхности полотна будущего кромочного пластика и накатывания на нее защитной липкой пленки. Предполагалось, что она будет не только увеличивать толщину материала, но и оберегать поверхность от повреждений при сборке, хранении и транспортировке изделия к потребителю.
На основе отработанных тогда технологий были созданы отечественные аналоги самого материала – пленки марок РП и РПЭ, а также линия пропитки бумаг модели ЛПРМ-1850, когда-то выпускавшаяся Бахмачским заводом полиграфического машиностроения на Украине.
Однако в конце 1970-х практически полностью отказались от однослойного кромочного пластика на основе бумаг, имевшего лицевую поверхность, полученную тиснением или другим способом, которая имитировала структуру пор древесины. Перестала использоваться и защитная пленка, значительно увеличивавшая стоимость кромочного материала.
Существовал и метод получения кромочных пластиков с высокоглянцевой лицевой поверхностью на основе полиэфирных смол. В процессе получения такой поверхности полотно текстурной бумаги при постоянном движении окуналось в ванну с раствором полиэфирной смолы, после чего сразу же сматывалось в рулон вместе с полотном тонкой полиэтилентерефталатной (лавсановой, майларовой) пленки и выдерживалось там до полного отверждения смолы. Полиэтилентерефталатная пленка обладает высокой химической стойкостью, не вступает в реакцию с полиэфирами и не склеивается с ними, а ее гладкая поверхность после отверждения смолы в бумажном наполнителе обеспечивает получение высокого глянца на его поверхности. Полученная пленка после разматывания рулона подвергается шерохованию с оборотной стороны и разрезается вдоль на полосы необходимой ширины, которые в свою очередь сматываются в рулоны.
