Перспективи розвитку деревообробної промисловості, зазвичай, пов’язують із розробкою і широким застосуванням деревинних композиційних матеріалів (ДКМ). Вони мають комплекс властивостей і особливостей, що відрізняються від традиційного конструкційного матеріалу деревообробки (масивної натуральної деревини) і в сукупності відкривають широкі можливості для розробки нових матеріалів та технологічних процесів.

Розширення робіт щодо створення ДКМ призвело до необхідності впорядкування й удосконалення термінології, а також до виділення основних, суттєвих ознак даних матеріалів.

Для ДКМ наразі немає чітко встановленої, науково обґрунтованої номенклатури. Термінологія деревообробної промисловості складалась багато століть і зазвичай носила стихійний та кустарний характер. З різних причин та умов у термінологічній галузі поширилися терміни-синоніми, неточні назви, найменування понять, що не віддзеркалюють їх суті. На практиці замість термінів та визначень понять часто застосовують описові вирази довільної структури із використанням іноземних слів та слів побутової лексики. Термінологія за своєю природою суб’єктивна, оскільки терміни видумують люди. Тому їх стандартизація завжди призводить до суперечок. Для вирішення цієї проблеми потрібно залучитися філологам, усім фахівцям, що мають справу з деревиною. Стандартизація – крок до взаєморозуміння. Розв’язавши цю проблему ми спростимо взаємини як фахівців суміжних підгалузей деревообробної промисловості, так і між фахівцями різних галузей і, безперечно, полегшимо процес навчання в освітніх закладах.

Вирішення цього завдання пов’язане з розробкою класифікації ДКМ.

Класифікацію потрібно починати з основних визначень. Але на даний час не існує навіть загальноприйнятого визначення “композиційний матеріал”.

Як відомо, матеріали, які повністю або частково виготовлені з деревини – деревинні матеріали. Їх поділяють на: лісоматеріали і деревинні композиційні матеріали (рис. 1). Лісоматеріали – це матеріали із деревини, що зберегли її природну фізичну структуру і хімічний склад. Тобто, це натуральна деревина без будь-яких змін. ДКМ – це матеріали, що отримуються шляхом оброблення натуральної деревини тиском при підвищених температурах, просочуванням хімічними речовинами, склеюванням тощо. Тобто, це матеріали із деревини, під час оброблення якої змінюється її природна фізична структура і хімічний склад. Ці два види деревинних матеріалів розрізняють залежно від будови деревини у кінцевому продукті. 

 Рис. 1. Класифікація деревинних матеріалів.

Колоди і кряжі отримують із спиляних дерев після очищення від гілок і розділення стовбура поперек на частини потрібної довжини. Колоди можуть використовуватися: як самостійні вироби (після обкорювання) у будівництві промислових і житлових будівель, як опори і стовпи для повітряних ліній зв’язку і ліній електропередачі, кріпильний матеріал для підземних робіт (рудникові стійки), огорожа територій тощо; як сировина для лісопильної, деревообробної, фанерної, сірникової, тарної, целюлозно-паперової лісохімічної та інших промисловостей. Кряжі – для виготовлення спеціальних видів деревинних матеріалів. Лісопильна і деревообробна промисловості з лісоматеріалів виготовляють пиломатеріали (бруси, бруски, шпали, дошки, заготовки та ін.), колоті лісоматеріали (паркетна фриза, клепка для бочок), різані матеріали (шпон струганий, лущений тощо). Усі вище згадані матеріали мають збережену природну структуру деревини, це – натуральна деревина.

Більшість сучасних ДКМ – це композиції, вироби з яких мають певне поєднання експлуатаційних властивостей, наприклад, деревинностружкова плита, фанера тощо. У всіх випадках – це система різних матеріалів, кожна із складових якої має своє конкретне призначення у готовому виробі. Ні шпон, ні клей не можуть виконувати своєї функції незалежно, а у фанері вони використовуються сумісно і повинні розглядатися як єдина композиція. Отже, вираз “композиційний матеріал” містить у новій формі дуже стару і просту думку про те, що сумісна робота різнорідних матеріалів дає ефект, рівнозначний створенню нового матеріалу, властивості якого і кількісно, і якісно відрізняються від властивостей кожного з його складових.

не зустрічаються в природі, оскільки створені людиною;

ДКМ можна поділити на дві великі групи: деревину модифіковану і деревинну композицію (див. рис. 1). Модифікована деревина – це натуральна масивна деревина, піддана відповідній обробці, під дією якої змінюється природна будова деревини. А деревинна композиція – це поєднання деревини і в’яжучої речовини, комбінація деревинних і недеревинних матеріалів.

ДКМ можуть складатися тільки з деревини (наприклад, ущільнена деревина), з двох компонентів (фанера, різноманітні плити тощо), з трьох і більше компонентів (плити обличковані синтетичним шпоном, антифрикційні матеріали тощо).

Для ДКМ, що складаються з двох і більше компонентів характерними є такі ознаки:

складаються із компонентів, які відрізняються за своїм хімічним складом та істотно не взаємодіють між собою;

Компонент, який безперерваний у всьому об’ємі ДКМ, називається матрицею; перервний, роз’єднаний в об’ємі композиції, – армувальним елементом або наповнювачем. Матеріал матриці і армувального елементу вказує на природу композиційного матеріалу. Проте, до деяких ДКМ поняття матриці і армувального елементу не можна застосувати. До таких відносяться шаруваті композиційні матеріали, які складаються із шарів різних компонентів, що чергуються між собою та модифікована масивна деревина.

Звичайно, будь-яка класифікація певною мірою умовна і зачислення матеріалів до якоїсь групи залежить від характеру ознак, узятих за її основу. У даному випадку оптимальною є класифікація за структурно-технологічною ознакою, оскільки, саме структура матеріалів зумовлена, передусім, видом вихідної сировини і способом її переробки (тобто технологією виробництва), визначає найважливіші його властивості, від яких залежать і галузь, і спосіб застосування матеріалу.

Отже, як класифікаційні ознаки ДКМ прийнято вибирати склад компонентів, структуру і розташування компонентів, вид вихідної сировини (наповнювач та в’яжуче), геометрію наповнювача, метод отримання, основний показник якості (середню щільність) і сферу використання матеріалів (рис. 2).

За складом компонентів ДКМ поділяються на:

Компонентом є різного виду і параметру наповнювач, в’яжуче та інший матеріал, що входить до складу композиції.

За структурою і розташуванням компонентів ДКМ поділяють на чотири групи:

ДКМ із каркасною структурою, наприклад, просочена деревина, клеєні дерев’яні конструкції та інші. В даних ДКМ основний компонент – масивна деревина утворює каркас, який формує майбутній вигляд матеріалу.

Залежно від виду наповнювача ДКМ можна поділити на три групи:

До першої групи належать матеріали, виготовлені на основі деревини (тканини деревних і кущових рослин).

Традиційним наповнювачем була і залишається деревина. Проте, для виготовлення ДКМ придатна й інша лігноцелюлозна сировина – рослинна. Як правило, це лігноцелюлозна сировина сільськогосподарського виробництва у вигляді продуктів: волокна льону, коноплі, джуту, кенафу та інших культур і відходів: стебла бавовнику, солома, виноградна лоза, кострець льону і коноплі, багаса (жом цукрової тростини), відходи насіння бавовни, рисова і соняшникова лузга тощо. Можливе застосування очерету та інших дикорослих рослин, які не використовуються або мало використовуються в промисловості.

Згідно з геометрією наповнювача (за параметрами наповнювача) ДКМ поділяються на шість груп:

Перша група – матеріали, виготовлені на основі масивної деревини.

ДКМ залежно від природи в’яжучого поділяються на:

ДКМ без застосування стороннього в’яжучого. Матеріали, матрицею яких є природні клеючі речовини (продукти гідролітичного розчеплення вуглеводневого комплексу деревини). До таких матеріалів належать п’єзотермопластики, лігновуглеводні пластики. До ДКМ без застосування в’яжучих відноситься і деревина, модифікована термомеханічно, хімічно, хіміко-механічно.

ДКМ, в яких використовується в’яжуче поділяються на:

За методом отримання ДКМ поділяють на три групи:

ДКМ просочені, отримані методом просочування.

Згідно основного показника якості всі ДКМ поділяють на дві групи:

Поділ за цією ознакою досить умовний, оскільки не завжди можна провести чітку межу між групами.

Остання класифікаційна ознака дає змогу розмежувати галузі застосування ДКМ у різних галузях промисловості. Матеріали на основі мінеральних в’яжучих застосовуються у будівництві. Модифікована деревина – у будівництві, для виробництва меблів, на транспорті, у гірничодобувній і легкій промисловості. Вироби із МДП і ДШП використовуються у машинобудуванні, хімічній промисловості та радіопромисловості. ДСП і ДВП застосовуються у меблевому, тарному виробництвах, приладо- і радіобудуванні, будівництві, судно-, авто- і вагонобудуванні. Бачимо, що важко розмежувати сферу використання ДКМ. Вони мають велике значення для різних галузей народного господарства. ДКМ – повноцінні замінники багатьох традиційних матеріалів (натуральної деревини, бетону, металів, пластмас тощо).

Наведена класифікація – перша спроба розробити найбільш повну класифікацію ДКМ. Використовуючи її можна описати будь-який ДКМ за відповідною ознакою й отримати повну характеристику даного матеріалу

Газета "Деревообробник"