MENDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA V BRNĚ LESNICKÁ A DŘEVAŘSKÁ FAKULTA

Transkript

1 MENDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA V BRNĚ LESNICKÁ A DŘEVAŘSKÁ FAKULTA ODOLNOST POVRCHŮ FÓLIOVANÝCH KOMPOZITNÍCH MATERIÁLŮ NA BÁZI DŘEVA VŮČI NÁRAZU BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Brno 2008 Lukáš Pokorný

2 MENDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA V BRNĚ LESNICKÁ A DŘEVAŘSKÁ FAKULTA Ústav základního zpracování dřeva ODOLNOST POVRCHŮ FÓLIOVANÝCH KOMPOZITNÍCH MATERIÁLŮ NA BÁZI DŘEVA VŮČI NÁRAZU BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Brno 2008 Lukáš Pokorný

3 Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma: Odolnost povrchů fóliovaných kompozitních materiálů na bázi dřeva vůči nárazu zpracoval sám a uvedl jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje bakalářská práce byla zveřejněna v souladu s 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora MZLU o archivaci elektronické podoby závěrečných prací. Autor kvalifikační práce se dále zavazuje, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace. V Brně, dne:...podpis studenta

4 Děkuji vedoucímu bakalářské práce Doc. Dr. Ing. Jaroslavu Hrázskému, vedoucímu zkušebny stavebně truhlářských výrobků při MZLU ve Zlíně Prof. Ing. Josefu Poláškovi, pracovníkům zkušebny stavebně truhlářských výrobků při MZLU ve Zlíně, Ing. Tomáši Špačkovi a Ing. Jiřímu Zálešákovi, za spolupráci při tvorbě bakalářské práce. Dále děkuji Ing. Vítu Iršíkovi (PLOMA a.s., Hodonín) za možnost prohlédnout si výrobu fóliovaných překližovaných desek v praxi a cenné odborné připomínky.

5 Vypracoval: Pokorný Lukáš Made by: Pokorný Lukáš Název bakalářské práce: Odolnost povrchů fóliovaných kompozitních materiálů na bázi dřeva vůči nárazu Name of baccalaureated work: Shock resistance foliation plate surface wood composite materials Abstrakt Tato bakalářská práce zjišťuje odolnost vodovzdorných fóliovaných překližek vůči nárazu. Zkoušky odolnosti malou a velkou kuličkou byly provedeny dle normy ČSN EN 13329, která se z části odkazuje na normu ČSN EN Zkoušené překližky byly opatřeny hladkou fólií, fólií s protiskluzovým povrchem a povrchem se skelným vláknem. Při zkoušce malou kuličkou byla nejvyšší odolnost zjištěna u povrchu se skelným vláknem. Nejnižší odolnost byla zjištěna u hladké fólie. S velkou kuličkou má nejvyšší odolnost také povrch se skelným vláknem. Protiskluzový povrch a povrch s hladkou fólií nebyly při zkoušce velkou kuličkou klasifikovány. Pouze povrch se skelným vláknem mohl být klasifikován do třídy nárazu IC1. Klíčová slova: Vodovzdorná překližka, fenolická fólie, skelné vlákno, odolnost proti nárazu. Abstract This baccalaureated work ascertains shock resistance water-resistant foliation plywood. Tests shock resistance small and big ball were carried out according to norm ČSN EN 13329, which is in part be referencing to norm ČSN EN Tests plywoods were equipped smooth plastic film, plastic film with nonskid plate surface and plate surface with fibreglass. While test with small ball had highest shock resistance plywood with fibreglass. Smallest shock resistace had plywood with smooth plastic film. While test with big ball had highest shock resistance also plywood with fibreglass. Plywoods with nonskid plate surface and smooth plastic film weren t classificated. Only plate surface with fibreglass could be classificated to class of stroke IC1. Key words: Water-resistant plywood, phenolic plastic film, fibreglass, shock resistance.

6 OBSAH 1. ÚVOD CÍL PRÁCE METODIKA ZJIŠŤOVÁNÍ ODOLNOSTI VŮČI NÁRAZU DLE ČSN EN Pro malou kuličku Pro velkou kuličku MATERIÁL Definování zkoumaných typů fóliovaných KM Technologie výroby fóliovaných KM Vybrané fyzikální a mechanické vlastnosti STANOVENÍ ODOLNOSTI KM VŮČI NÁRAZU Odolnost vůči nárazu malou kuličkou Odolnost vůči nárazu velkou kuličkou VYHODNOCENÍ VÝSLEDKŮ MĚŘENÍ DISKUSE ZÁVĚR SUMMARY POUŽITÁ LITERATURA... 25

7 1. Úvod Dřevo se stává čím dál cennější a čím dál nedostatkovější surovinou. Z tohoto důvodu se začínají stále více vyrábět materiály na bázi dřeva, ať už to jsou překližky, aglomerované materiály, či laminované výrobky, které mají oproti rostlému dřevu i lepší vlastnosti a hlavně větší možnosti průmyslového využití. Překližované materiály s již tak dobrými vlastnostmi se dají dále vylepšovat. U těchto materiálů se zlepšuje vodovzdornost použitím vodovzdorných lepidel, fenolických fólií a vhodných nátěrů na boční plochy. Protiskluzovou úpravou se snižuje kluznost desek. Vývoj jde stále dopředu a k úpravě povrchu se začíná využívat i skelného vlákna. A právě použitím tkaného skelného vlákna se dají výrazně zvednout ohybové vlastnosti. Těmito úpravami se dají možnosti průmyslového využití fóliovaných vodovzdorných překližovaných desek dále posunovat. Povrchová úprava fólií má čím dál větší význam ve stavebnictví, kde fólie několikanásobně zvyšuje obrátkovost desek. Bez úpravy povrchu se neupravený povrch více narušuje, více na něj působí vlhkost a snižují se pevnostní charakteristiky. Objem nákladů přepravovaných automobilovou a kamionovou dopravou stále narůstá. Požadavkem je přepravit co nejvíc nákladu, čímž se zvyšují požadavky na ložné plochy nákladních automobilů. Dnes je tendence materiály používané na ložné plochy zlepšovat, zejména za účelem zvýšení ohybových vlastností. Další bezesporu kladnou vlastností fólie je její odolnost proti hnilobě, bakteriím a plísním. Do České republiky se začínají dovážet v čím dál větším množství fóliované překližované desky z Asie, především Číny. Tyto překližky se vlastnostmi ani kvalitou nemohou rovnat českým výrobkům. Jsou většinou vyráběné z topolových dýh a na český trh útočí zejména nízkou cenou, která je někdy i o polovinu nižší než u vyráběných v tuzemsku. Začíná tedy velký konkurenční boj mezi levnou méně kvalitní překližkou a překližkou kvalitní, ovšem s vyšší cenou. 1

8 2. Cíl práce Cílem této práce je stanovení odolnosti povrchů fóliovaných překližovaných materiálů vůči nárazu. Materiály mají povrch dokončen fenolickou fólií, a to s protiskluzovou úpravou a fólií s netkaným skelným vláknem. Metoda stanovení odolnosti vůči nárazu malou a velkou kuličkou byla provedena dle ČSN EN Laminátové podlahoviny - Stanovení odolnosti proti nárazu, která se odkazuje na ČSN EN Vysokotlaké dekorativní lamináty (HPL) - Desky na bázi reaktoplastů - Část 2: Stanovení vlastností. Výsledky jednotlivých druhů povrchů byly porovnány mezi sebou. Z výsledků byla vybrána nejodolnější úprava fólie a na jejich základě je naznačeno možné vhodné využití daných materiálů v průmyslové výrobě s přihlédnutím na jejich další vybrané fyzikální a mechanické vlastnosti. 2

9 3. Metodika zjišťování odolnosti vůči nárazu dle ČSN EN Pro malou kuličku Obecně Zkouška se provádí dle ČSN EN Podstatou zkoušky je simulace provozních podmínek Vzorky Dle ČSN EN 438-2: Zkušební vzorek má tvar čtverce o straně (230 ± 5) mm a tloušťce 18 mm až 20 mm (±0,3 mm). Pokud je zkušební těleso nalepeno na dřevotřískovou desku, zkouškou se stanoví odolnost celého kompozitního materiálu a to včetně lepidla. Dle ČSN EN : Při zkoušce malou kuličkou se použijí zbývající plochy prvku na zkušební vzorky Aparatura Ke zkoušce nárazem byl použit přístroj dle ČSN EN (Obr. 2) a ocelová deska o rozměrech asi mm (Obr. 1). Schéma přístroje viz Obr. 2. Obr. 1. Přístroj - ocelová deska a zkušební vzorek 3

10 Obr. 2. Přístroj pro zkoušku nárazem dle ČSN EN Postup Tažením za úderník se pružina stlačí a zajistí západkou. Úder se provede spouští a kulička je silou pružiny vržena proti zkoušenému povrchu. Použije se opěrný přípravek, který se připevní k přístroji a zajišťuje kolmost přístroje ke zkoušenému materiálu a eliminuje zpětný ráz, který je vyvolaný spuštěním úderníku Výsledky Zaznamenají se výsledky každé zkoušky a vypočítá se průměr se zaokrouhlením na 1N. Stanoví se maximální síla v [N], která nezpůsobuje poškození a trhliny povrchu. Hodnocení výsledků klasifikace nárazu je založeno na kombinaci výsledků zkoušek velkou a malou kouličkou. K určení příslušné třídy nárazu (IC1,..., IC3) se použije tabulka Hodnocení nárazu (Tab.1) Pro velkou kuličku Obecně Norma ČSN EN říká, že zkouška se provádí dle ČSN EN s úpravami. 4

11 3.2.2 Vzorky Vybere se 5 prvků z laminátové podlahové krytiny a z každého prvku se udělá jeden zkušební vzorek o rozměrech přibližně mm Aparatura Použijeme velkou kuličku (324 ± 5 g) z leštěné oceli, ocelovou desku a podložku z extrudovaného pěnového polyethylenu o tloušťce (3 ± 0,5) mm a s hustotou (25 ± 5) kg.m Postup Provedeme zkoušku dle ČSN EN Pádová výška začíná na 1600 mm. Zkoušku provedeme na ocelové desce s pěnovou polyethylenovou podložkou bez upevnění konstrukce Výsledky Zaznamenají se výsledky každé zkoušky a vypočítá se průměr se zaokrouhlením na 50 mm. Výška upuštění kuličky se mění po 50 mm a stanoví se maximální výška, která nezpůsobuje trhliny nebo otisk o průměru větším než 10 mm. Hodnocení výsledků klasifikace nárazu je založeno na kombinaci výsledků zkoušek velkou a malou kouličkou. K určení příslušné třídy nárazu (IC1,..., IC3) se použije tabulka Hodnocení nárazu (Tab. 1). Tab. 1. Hodnocení nárazu Klasifikace vlivu nárazu 8 Zkouška s kuličkou 10 o malém průměru 12 Zkouška s kuličkou o velkém průměru [mm] žádný IC1 IC2 [N] 15 IC3 20 5

12 4. Materiál 4. 1 Definování zkoumaných typů fóliovaných KM Překližovaná deska s protiskluzovou úpravou Sedmivrstvá překližovaná deska, jednu stranu má upravenou hladkou fólií a druhou stranu fólií s protiskluzovou úpravou. Výroba PLOMA a.s. Hodonín. - tl.10 mm - skladba: - fenolická fólie 150 g/m 2 (60 g/m 2 papír, 90 g/m 2 fenolformaldehydová pryskyřice) - překližovaná deska sedmivrstvá (krajní dýhy v příčném směru CELTIS 1,5 mm, uvnitř se střídají dýhy v podélném směru SM 1,8 mm a příčném BK 1,5 mm) - fenolická fólie s protiskluzovou úpravou 150 g/m 2 (hrubý vzor) Dnes se již tato kombinace nepoužívá, místo CELTISE se dává do konstrukce BK. Důvodem přechodu na BK byla vysoká zmetkovitost při výrobě a fólie se při řezání z CELTISE odštipovala. Vrchní BK dýhy mají většinou tloušťku 2,7 mm a jsou na plochu lisovány buď jako sesazenky nebo jako jeden dýhový list. Důležitá je jakost dýhy, která musí být vysoká. Nejsou povoleny trhliny, suky musí být zdravé nebo vyspraveny. Vlhkost dýh musí být do 8 %, nejlépe však 4 až 7 %. Vyrábí se s tloušťkovými tolerancemi ±0,1 až ±0,2 mm, podle tloušťky dýhy. Povolené odchylky u plošných rozměrů jsou u celých listů na délku dýhy -15 až +20 mm a na šířku dýhy - 15 až +150 mm. U sesazených listů to je na délku i šířku dýhy -15 až + 20 mm. (PLOMA a.s., Hodonín) Překližovaná deska se skelným vláknem Jedenáctivrstvá překližovaná deska, obě strany upraveny hladkou fólií. - tl.15,5 mm - skladba: - fenolická fólie (167 g/m 2 ) - překližovaná deska jedenáctivrstvá (11 dýha BK tl. 1,5 mm) - skelné vlákno netkané - fenolická fólie (167 g/m 2 ) (Vičar, 2006) 6

13 4. 2 Technologie výroby fóliovaných KM Parametry výroby překližované desky s protiskluzovým povrchem Vyrobená překližovaná deska skladby KOMBI (podélné dýhy SM a příčné BK) byla egalizována na tloušťku 7 mm a dodatečně na ni byly společně s fenolickou fólií oboustranně nalepeny dýhy CELTISE. Parametry lisování: lepení: BAKELITE PF B 118 (PF lepidlo, viz Obr. 4) lisovací tlak: kg/cm 2 lisovací teplota: C (PLOMA a.s., Hodonín) Parametry výroby překližované desky se skelným vláknem Jedná se o již dříve vylisovanou překližovanou desku tloušťky 15 mm, na kterou byla nanesena vrstva skelného vlákna, a celá deska byla oboustranně opláštěná fenolickou fólií. Celek byl potom zalisován s parametry: lepení: AW100 (PF lepidlo) lisovací tlak: 15 kg/cm 2 lisovací teplota: 125 C (Vičar, 2006) Technologický a pracovní postup výroby fóliovaných překližovaných desek Do lisovny fóliovaných vodovzdorných překližek, k nanášečce lepidla, jsou přistaveny již předlisované překližky, tzv. jádra. Jádra se vyrábí lisováním dýhových listů výhradně bukových (CELOBUK) nebo bukových a smrkových (KOMBI). Tloušťky loupaných bukových dýh jsou 1,5 mm, 2,5 mm a 2,7 mm. Smrkové dýhy se loupou na tloušťku 1,8 mm, 2,6 mm a 3 mm. Tloušťky dýh se ve skladbě překližky volí dle výsledné tloušťky, kterou má překližka mít. Vrchní dýhy jsou zpravidla bukové 2,7 mm, jiné tloušťky vrchních dýh se mohou na přání zákazníka změnit, ale dřevina buk zůstává ponechána. Předlisovaná jádra jsou tloušťkově egalizovaná a mají nadmíru 20 mm ke každé straně. 7

14 Obr. 3. Nákres pracoviště Na jádra je válcovou nanášečkou lepidla oboustranně nanesena lepicí směs. Velikost nánosu je g/m 2. Pro egalizovaná jádra se používá nános g/m 2, přičemž doba od nanesení souborů po vkládání do lisu musí být co nejkratší, maximálně do 1 hodiny. Při vyšším nánosu lepící směsi se zvyšuje riziko průsaků a má to také negativní vliv na ekonomiku výrobku, naopak při malém nánosu hrozí nedržení lepeného spoje. Při nanášení lepicí směsi na jádra se velikost nánosu kontroluje pouze vizuálně nebo přejetím konečky prstů po naneseném povrchu, a to z obou stran. Fenolformaldehydová lepicí směs se připravuje v míchacích zařízeních smícháním jednotlivých složek lepicí směsi. Hlavní složkou je fenolformaldehydové lepidlo (příklad viz Obr. 4): - po vytvrzení je nerozpustné ve vodě 8

15 - je odolné proti plísním, bakteriím a hnilobě - při 20 C průsvitná málo viskózní kapalina - barva žlutá až oranžově hnědá - obsah sušiny 48 % ± 3 % - zpracovatelská konzistence s Dalšími složkami jsou zpěňovadla SLOVACID R-20 a SLOVAMIX AP. SLOVACID R-20 se skladuje v pozinkovaných sudech v tuhém skupenství (pasta) a před použitím se musí zahřát na teplotu 35 C. SLOVAMIX AP se skladuje v sudech ve formě kapaliny. Tyto typy zpěňovadel nesmí přijít do styku s mědí a jejími slitinami, protože dochází k jejich zabarvení. Složky se dávkují v poměru 100 kg fenolformaldehydové lepidlo a 1 kg zpěňovadlo (1 hmotnostní díl SLOVACID R-20 a 1 hmotnostní díl SLOVAMIX AP). Doba míchání dávky je minimálně 10 minut a hotová lepící směs nesmí obsahovat cizí příměsi a nečistoty. Za nanášečkou lepidla se na kolejový vozík skládají soubory, a to v pořadí: - hladký hliníkový plech (slouží jako nosná plocha) - fenolická fólie - dýha (ve většině případů BK 2,7 mm) - jádro s oboustranně nanesenou lepící směsí - dýha (ve většině případů BK 2,7 mm) - fenolická fólie - mřížkovaný hliníkový plech (tzv. síto, tahokov), který se používá při požadavcích na protiskluzový povrch Vrchní dýhy a podkladní plechy musí mít teplotu pod 40 C. Tato teplota se kontroluje pouze položením dlaně ruky na povrch dýhy. Kontrola se provádí pouze namátkově. 9

16 Obr. 4. Titulní strana bezpečnostního listu lepidla Soubory se vkládají ručně do víceetážového lisu. Doba vkládání souborů do lisu od vložení prvního po dosažení požadovaného lisovacího tlaku by neměla být delší jak 2 minuty. Pracovníci musí dbát, aby soubory byly v etážích přesně nad sebou, soubor uložený v etáži měl střed na středu lisovací plotny, strany souboru a lisovací plotny byly rovnoběžné a nedošlo ke vzájemnému posunutí materiálu v naskládaných souborech. Rozměr topných desek lisu je mm, čímž je limitován plošný rozměr lisovaných souborů. Lisuje se po 7 nebo 15 souborech naráz, v závislosti na tloušťkách lisovaných překližek. Lisovací teplota se pohybuje v rozmezí C. Samotná 10

17 fenolická fólie potřebuje k vytvrzení teplotu minimálně 115 C. Měrný lisovací tlak je 1,4-1,5 MPa a z něj se počítá lisovací tlak, jehož hodnoty jsou pro různé druhy překližek dány tabulkou (např. celobukové překližky se lisují přibližně při 2 MPa). Lisovací čas se počítá od dosažení předepsaného lisovacího tlaku, přičemž základní vytvrzovací doba pro fenolformaldehydové lepidlo je 3 minuty. Na prohřátí 1 mm tloušťky dýhy se počítá 1 minuta a na prohřátí hliníkového plechu se připočítává 1 minuta. Doporučená lisovací doba pro samotnou fenolickou fólii je 7 minut při 130 C. Doba lisování je 13 minut. Otevírání lisu musí být pozvolné. Přibližně 1 minutu se postupně snižuje tlak a poté se lis teprve otevře naplno. Po lisování jsou podkladní plechy chlazeny ventilátory na teplotu 40 C. Poslední operací je odvoz neořezaných překližek vysokozdvižným vozíkem na určené místo. Fóliované vodovzdorné překližky se vyrábí standardně v tloušťkách 8, 10, 12, 15, 18, 21 a 25 mm. Po lisování se desky formátují na formát mm nebo mm. Překližky určené jako podlahy aut se vyrábí v tloušťkách 27 a 30 mm. Boční hrany jsou opatřeny nátěrem proti působení vlhkosti (PLOMA a.s., Hodonín používá latexovou barvu). Kvalita lepení musí splnit požadavky lepící třídy 3 podle ČSN EN (EW 100). Použití pro třídu ohrožení 3 podle ČSN EN Třída úniku formaldehydu A (E1) podle ČSN EN Materiál je podle ČSN EN Požární klasifikace stavebních výrobků a konstrukcí staveb zařazen dle reakce na oheň do třídy C (dříve C 2) Vybrané fyzikální a mechanické vlastnosti Tloušťka Vrstev Konstrukce Hustota Vlhkost [mm] [kg.m -3 ] [%] 9 7 BK (2,7-1,5-2,5-1,5-2,7) 734 5, BK (2,7-1,5-2,7-2,5-2,7-1,5-2,7) 757 5, BK (2,7-2,5-2,7-2,5-2,7-2,5-2,7) 771 5, BK (2,7-2,5-1,5-2,5-1,5-2,5-2,7) 758 6, BK (11 1,5) skelné vlákno 816 5,04 Tab. 2: Fyzikální vlastnosti vybraných překližovaných desek 11

18 Tloušťka Vrstev Konstrukce Ohyb Modul pružnosti Podél Napříč Podél Napříč [mm] [MPa] [MPa] [MPa] [MPa] 10 5 KOMBI (BK/SM) 93,46 55, BK (2,7-1,5-2,5-1,5-2,7) 133,78 47, BK (2,7-1,5-2,7-2,5-2,7-1,5-2,7) 110,45 42, BK (2,7-2,5-2,7-2,5-2,7-2,5-2,7) 114,32 65, BK (2,7-2,5-1,5-2,5-1,5-2,5-2,7) 108,72 62, BK (11 1,5) skelné vlákno 112,34 83, MULTIPLEX 102,68 87, Tab. 3. Mechanické vlastnosti vybraných překližovaných desek Mechanické vlastnosti (pevnosti) zjišťované firmou PLOMA a.s. Hodonín jsou pouze orientační, jelikož jsou tyto vlastnosti zjišťovány na zastaralejším zařízení a hodnoty se z grafu počítají matematicky. Jedná se o desky KOMBI a sedmivrstvé desky, ve kterých je vrchní dýha z BK 2,7 mm. K překližce se skelným vláknem uvádím pro srovnání desky o tloušťkách 15 mm. Pro KOMBI překližku s CELTISEM uvádím pro porovnání 10 mm KOMBI desku s BK vrchní dýhou a 9 mm celobukovou překližku. Skutečné hodnoty KOMBI překližky s CELTISEM nejsou k dispozici. 12

19 5. Stanovení odolnosti KM vůči nárazu 5. 1 Odolnost vůči nárazu malou kuličkou Na zkušební vzorek z překližované desky o rozměrech mm, s protiskluzovou úpravou, byla nakreslena tabulka. Ta měla 5 řádků a 6 sloupců, přičemž jeden čtverec měl asi mm. Tabulka se nakreslila přibližně 10 mm od hran. Do prvního sloupce se napsala čísla od shora 8, 10, 12, 15, 20, což byly síly pružiny přístroje v [N], kterým se zkouška prováděla. Na přístroji se objímkou nastavila síla 8 N a natáhl úderník. Přístroj se přiložil doprostřed prvního čtverečku na řádek, kde bylo napsáno 8. Jelikož nebyl k dispozici opěrný přípravek, muselo se zabránit zpětnému vrhu pouze silou ruky na přístroj. Kolmost musela být zabezpečena rovněž dostatečným tlakem ruky na přístroj. Následně byla zmáčknuta spoušť a kulička narazila na vzorek. Stejný postup se opakoval pro celý řádek, tedy 5. Objímkou se poté nastavila síla 10 N, natáhl úderník a přístroj přiložil doprostřed prvního čtverečku na řádku 10. Opět se zmáčkla spoušť a kulička narazila na zkušební vzorek. Stejný postup byl zopakován i pro 12, 15 a 20 N. Tento postup se opakoval i pro povrch se skelným vláknem, pro hladkou fólii na jedenáctivrstvé desce a pro hladkou fólii na sedmivrstvé desce Odolnost vůči nárazu velkou kuličkou Na pět vzorků z překližované desky o rozměrech mm, s protiskluzovou úpravou, byla napsána čísla 1600, 1300, 1200, 1000, 800. Tato čísla označovala pádovou výšku v [mm], ze které kulička dopadala. Na zem byla položena ocelová deska, na kterou se položil vzorek s číslem 1600, tedy pádová výška byla 1600 mm. Mezi zkušebním vzorkem a ocelovou deskou nebyla dána pěnová polyethylenová podložka. Od horní hrany vzorku se naměřilo 1600 mm a nastavilo rameno stojanu, které označovalo pádovou výšku. Kulička se dala do příslušné výšky a byla z ruky volně puštěna na zkušební vzorek. Po dopadu kuličky a jejímu odrazu se muselo zabezpečit, aby znovu nedopadla na zkušební vzorek. 13

20 Následně se vzal zkušební vzorek s číslem 1300 a nastavila se pádová výška 1300 mm. Kulička byla opět puštěna na vzorek. Opět se muselo zamezit opětovnému dopadu kuličky na vzorek. Takto se postupovalo i pro pádovou výšku 1200 mm, 1000 mm a 800 mm. Stejným postupem byl odzkoušen i povrch se skelným vláknem a povrch s hladkou fólií na sedmivrstvé překližované desce. 14

21 6. Vyhodnocení výsledků měření Podmínky měření: relativní vlhkost vzduchu 40 %, teplota 22 C měření proběhlo dne Tab. 4. Odolnost sedmivrstvé překližované desky s protiskluzovým povrchem proti nárazu malou kuličkou. Vzorek Síla pružiny Zkušební těleso Zkušební těleso PR-7v [Ν] nepoškozeno poškozeno Obr. 5. Poškození sedmivrstvé překližované desky s protiskluzovým povrchem po nárazu malou kuličkou. Síla pružiny 15 N. 15

22 Tab. 5. Odolnost jedenáctivrstvé překližované desky se skelným vláknem proti nárazu malou kuličkou. Vzorek Síla pružiny Zkušební těleso Zkušební těleso SV-11v [Ν] nepoškozeno poškozeno Obr. 6. Poškození jedenáctivrstvé překližované desky se skelným vláknem po nárazu malou kuličkou. Síla pružiny 20 N. 16

23 Tab. 6. Odolnost sedmivrstvé překližované desky s hladkým povrchem proti nárazu malou kuličkou. Vzorek Síla pružiny Zkušební těleso Zkušební těleso HL-7v [Ν] nepoškozeno poškozeno Obr. 7. Poškození sedmivrstvé překližované desky s hladkým povrchem po nárazu malou kuličkou. Síla pružiny 20 N. 17

24 Tab. 7. Odolnost jedenáctivrstvé překližované desky s hladkým povrchem proti nárazu malou kuličkou Vzorek Síla pružiny Zkušební těleso Zkušební těleso HL-11v [Ν] nepoškozeno poškozeno Tab. 8. Odolnost sedmivrstvé překližované desky s protiskluzovým povrchem proti nárazu velkou kuličkou Vzorek Pádová výška Zkušební těleso Zkušební těleso PR-7v [mm] nepoškozeno poškozeno Obr. 8. Poškození sedmivrstvé překližované desky s protiskluzovým povrchem po nárazu velkou kuličkou. Pádová výška 800 mm. 18

25 Tab. 9. Odolnost jedenáctivrstvé překližované desky se skelným vláknem proti nárazu velkou kuličkou Vzorek Pádová výška Zkušební těleso Zkušební těleso SV-11v [mm] nepoškozeno poškozeno Obr. 9. Jedenáctivrstvá překližovaná deska se skelným vláknem po nárazu velkou kuličkou. Pádová výška 800 mm. 19

26 Tab. 10. Odolnost sedmivrstvé překližované desky s hladkým povrchem proti nárazu velkou kuličkou Vzorek Pádová výška Zkušební těleso Zkušební těleso HL-7v [mm] nepoškozeno poškozeno Obr. 10. Poškození sedmivrstvé překližované desky s hladkým povrchem po nárazu velkou kuličkou. Pádová výška 800 mm. 20

27 7. Diskuse Zkoušení překližky s celtisem je zcela neopodstatněné, jelikož tato kombinace se neosvědčila a od použití této dýhy se upustilo. Dnes se fóliované překližky vyrábí převážně v celobukovém provedení nebo jako KOMBI (bukové a smrkové dýhy). Vrchní dýha je v příčném směru a je ve většině případů 2,7 mm silná, vyrobená loupáním z bukové kulatiny. Mechanické a fyzikální vlastnosti překližované desky s vrchní dýhou celtis nebyly k dispozici, dá se ale předpokládat, že budou velmi podobné jako u KOMBI překližky tvořené pouze bukem a smrkem. Celtis se dováží do ČR jako náhrada buku v překližovaných deskách, tak by měl mít i podobné vlastnosti. Teoreticky by měly být přece jen nižší, jelikož celtis je dřevo pórovitější než buk. Lepší odolnost KOMBI překližky s celtisem oproti hladkému povrchu byla pravděpodobně způsobena vytvořením vytlačovaného vzoru na povrchu fólie, kdy pod výstupky byla větší vrstva lepidla a povrch byl schopen náraz do určité míry pohltit tím, že fólie propružila. Doporučuji v rámci následného výzkumu provést srovnání hrubého vzoru s jemným, který se v Hodoníně momentálně používá, aby se potvrdila, či vyvrátila tato teorie. Protiskluzová i hladká fenolická fólie jsou lisovány stejně a mají i stejnou gramáž. V použitelnosti překližované desky s protiskluzovým povrchem, oproti materiálu s hladkým povrchem, nemá tato lepší odolnost prakticky žádný význam. Co se dál týče mechanických vlastností, tak hodnoty jsou ovlivněny řadou faktorů zejména konstrukcí překližky a druhem dřevin. S různými tloušťkami dýh ve skladbě desky se docílí i různých mechanických pevností. U překližky se skelným vláknem není zcela jasně popsán způsob, jakým je dáno skelné vlákno pod fólii. Jestli bylo prvně naneseno na fólii a poté fólie nalisována na překližku nebo zda bylo naneseno přímo na překližku a poté na ně byla nalisována fenolická fólie. Pan ing. Iršík by se přikláněl spíše k první možnosti, v materiálech jsem se dočetl, že skelné vlákno bylo naneseno prvně na překližku a poté byla překližka se skelným vláknem opláštěna fenolickou fólií. Bylo dokázáno, že netkané skelné vlákno zlepší pouze odolnost proti nárazu. Na lepší odolnost oproti hladkému povrchu, či povrchu protiskluzovému měla určitě vliv i vyšší gramáž fenolické fólie, která byla použita na překližce se skelným vláknem. Předpokládám, že s vyšší gramáží je použito i vyššího nánosu lepidla a tudíž by měl být povrch i více odolný. Osobně si myslím, že 21

28 nemá žádný význam dávat do konstrukce překližky pod fólii netkané skelné vlákno jen kvůli tomu, aby se zvýšila odolnost proti nárazu. Na ohybové vlastnosti to nemá vliv a jelikož prioritou u těchto materiálů je vysoká pevnost v ohybu, tak by bylo vhodnější dávat do konstrukce desky skelné vlákno tkané. Takovouto možnost jsem probíral s panem ing. Iršíkem v Hodoníně a jeví se jako dobré východisko, jak zlepšit pevnost v ohybu. V zahraničí se takovéto překližky již vyrábí. Tkané skelné vlákno je dáno pod hladkou fólii a druhá strana překližky je upravena fólií protiskluzovou. Dělají se také pokusy se skelným vláknem tkaným, které je vloženo mezi 2 fenolické fólie, zde by se ovšem mohlo vyskytnout zvýšení odlupování vrchní fólie. Tkané skelné vlákno dokáže výrazně zvýšit pevnost v ohybu a má tudíž velmi dobrý předpoklad k průmyslovému využití. Na výsledky zkoušky velkou kuličkou mohl mít vliv fakt, že kulička byla pouštěna z ruky. Vzorky měly menší rozměr než udává norma, tak bylo obtížné se trefit na střed vzorku a kulička někdy dopadala jen asi 20 mm od hrany. Podle normy by vzdálenost od hrany měla být 50 mm. Při zkoušce nebyla použita pěnová podložka, což také do jisté míry mohlo ovlivnit výsledky. V závislosti na snížení nákladů na výrobu se začínají dýhy dovážet ze zahraničí. Dováží se již naloupaná dýha z Brazílie a jedná se o druh borovice. Použití dovezených hotových dýh je ekonomičtější, než když si firma loupe dýhy sama. Firmy takto začínají reagovat na záplavu levných výrobků ze zahraničí. Dovážené vodovzdorné překližky ze zahraničí, převážně Číny, nutí české výrobce snižovat cenu překližek, aby obstály na trhu. Vodovzdorné překližky dovážené z Asie se vyrábí z topolového dřeva, takže vlastnostmi nemohou českým výrobkům konkurovat. Ovšem cena dovážených překližek je v některých případech téměř poloviční, než cena tuzemských. A když si vezmeme, že poměr mezi cenou a životností mají relativně stejný, je jen na spotřebitelích jak se k nákupu překližek postaví. Zda raději zvolit dražší, aby něco vydržela nebo levnou a za čas ji vyměnit. 22

29 8. Závěr Zkouška odolnosti proti nárazu malou kuličkou ukázala, že nejvyšší odolnost má povrch se skelným vláknem, který zcela odolal síle 12 N a při síle 15 N byl poškozen pouze 2 z 5 měření. Protiskluzový povrch odolal síle 8 N, při síle 10 N již bylo znatelné poškození. Zkušební vzorky z jedenáctivrstvé i sedmivrstvé překližované desky s hladkým povrchem byly poškozeny již silou 8 N. Na druhou stranu protiskluzový povrch, oproti hladkému, síle 8 N odolal. Fólie měla stejné složení, bylo použito stejné lepidlo, i podkladový materiál byl stejný. Výrazně lepší odolnosti (12 N) se docílilo použitím skelného vlákna naneseného mezi nosný materiál a fólii. Na desce bylo použito skelné vlákno netkané. Zkouška odolnosti proti nárazu velkou kuličkou ukázala, že nejvyšší odolnost měl povrch se skelným vláknem, který při pádové výšce 800 mm nebyl poškozen. Překližovaná deska s hladkým i protiskluzovým povrchem byla při pádové výšce 800 mm poškozena, a to jak trhlinami, tak otiskem větším než 10 mm. U desek s hladkým a protiskluzovým povrchem klasifikaci vlivu nárazu nelze provést, jelikož tyto materiály nebyly klasifikovány při zkoušce velkou kuličkou. Překližovanou desku se skelným vláknem bylo možné klasifikovat do třídy IC1. Deska vyhověla pádové výšce 800 mm a při nárazu malou kuličkou odolala síle 12 N. Měl jsem možnost podívat se přímo na výrobu fóliovaných vodovzdorných překližek v Hodoníně (PLOMA a.s.). Exkurze ve výrobě byla velmi zajímavá, v dané problematice jsem se tak mohl lépe zorientovat. Pan ing. Iršík mi ukázal technologii výroby fóliovaných vodovzdorných překližek a doplnil velice poučným výkladem. 23

30 9. Summary To summ up, I ascertained shock resistance a plate surfaces wood composite materials. Shock resistance has been ascertained according to norm ČSN EN Tests were carried out small and big ball. Tested materials were water-resistant plywoods with nonskid plate surface and plate surface with fibreglass. Testes were smooth plastic film, plastic film with nonskid plate surface (coarse pattern) and plate surface with fibreglass. Testing was carried out in test room in Zlín. While under consideration of shock resistance were disposable physical and mechanical properties in addition to plywood with celtis. Preference of testing was ascertaned shock resistance plywood with fibreglass (unwoven). Smooth and nonskid plate surface served more or less only for comparison with plywood which had a plate surface with fibreglass. Unwoven fibreglass under plastic film no affected bending properties. If fibreglass under plastic film improved shock resistance already could reason about some industrial using. It was so need certify improvement shock resistance carried out of testing, eventually how much more holds than plywoods with smooth plastic film or nonskid plate surface. Part of this work was took up with technology of production water-resistant plywood which has a phenolic overlay. 24

31 10. Použitá literatura Karpíšková, M., Analýza povrchové úpravy nášlapné vrstvy schodu Král, P. a Hrázský, J., Kompozitní materiály na bázi dřeva. Část 2: Dýhy a vrstvené masivní materiály. MZLU Brno Král, P. a Hrázský, J., Kompozitní materiály na bázi dřeva. Část 2: Dýhy a vrstvené masivní materiály cvičení. MZLU Brno Vičar, T., Stanovení fyzikálních a mechanických vlastností kombinovaných materiálů - srovnání s jinými materiály ČSN EN Laminátové podlahoviny - Stanovení odolnosti proti nárazu ČSN EN Vysokotlaké dekorativní lamináty (HPL) - Desky na bázi reaktoplastů - Část 2: Stanovení vlastností Metoda zjišťování odolnosti povrchu proti nárazu Prospektové materiály: PLOMA, a.s. Hodonín Internetové stránky: