LSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA V BRN

Transkript

1 MENDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA V BRNĚ Lesnická a dřevařská fakulta Ústav nábytku, designu a bydlení Diplomová práce Návrh unisegmentů vypěňovaných podsestav čalouněných výrobků s vypěňovanými prvky Brno 2008 Tomáš Čermák

2 Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma: Návrh unisegmentů vypěňovaných podsestav čalouněných výrobků vypracoval samostatně a použil pramenů, které cituji v přiloženém soupisu literatury. Souhlasím, aby práce byla uložena v knihovně Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně a zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a Vyhláškou rektora MZLU o archivaci elektronické podoby závěrečných prací. Zavazuji se, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádám písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuji se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace. V Brně, dne:.... 2

3 Poděkování Dovoluji si touto formou poděkovat vedoucí mé diplomové práce Ing. Věře Jančové za odborné vedení a věcné připomínky. Také chci poděkovat firmě Ingservis za konzultaci a odborné rady, které přispěly ke zdárnému dokončení této práce. 3

4 Abstrakt Jméno: Název bakalářské práce: Tomáš Čermák Návrh unisegmentů vypěňovaných podsestav čalouněných výrobků Abstrakt: Tato diplomová práce je zaměřena na výrobu zvolené podsestavy čalouněného nábytku zapěněním kostry podsestavy v příslušné formě. Jako vyplňující materiál byla zvolena pojená polyuretanová pěna. Součástí práce je i návrh vypěňovací formy. Výsledkem práce je zvolení podsestavy čalouněného nábytku, zhotovit návrh konstrukce podsestavy spolu s návrhem formy, ve které bude kostra podsestavy zapěněna pojenou polyuretanovou pěnou. Klíčová slova: Polyuretan, pojená polyuretanová pěna, vypěňování, forma Abstract Name: Tomáš Čermák Name bachelor works: Suggestion segment foam formation subassembly upholstered furniture This disertation work is concentration on production elected subassembly upholstered furniture skeleton subassembly in relevant form. As fill up stuff was elect bonded polyurethane foam.component part work is g suggestion form. Result work is election subassembly upholstered furniture, produce construction design subassembly in company whith suggestion form, in what will skeleton subassembly foam formation bonded polyurethane foam Key words: Polyurethane, bonded polyurethane foam, foam formation, form 4

5 Anotace: V této diplomové práci byl řešen návrh područky čalouněného nábytku, její konstrukční řešení, návrh vypěňovací formy a návrh technologického postupu. Výsledným řešením této práce je výrobek, který je výroby schopný a mohl by najít uplatnění při výrobě čalouněného nábytku. Dále byly zjištěny faktory, které mohou mít během výroby negativní vliv na kvalitu výrobku. Annotation: In this dissertation work was deal whith suggestion subasembly upholstered furniture, hers construction, suggestion foam formation and suggestion technological procedure. Resulting solution this work is product, what is production able and find use by production upholstered furniture. Next were elicit factor, what can own during production negative influence on quality product. 5

6 Seznam použitých zkratek PUR pěna Polyuretanová pěna PPUR pěna Pojená polyuretanová pěna Komponent A Polyol Komponent B Izokyanát DTD Dřevotřísková deska PVAC Polyvinylacetátové PDP-BK Překližovaná deska buková 6

7 Obsah: 1. ÚVOD LITERÁRNÍ PŘEHLED HISTORIE POLYURETANU CHARAKTERISTIKA POLYURETANU STRUKTURA POLYURETANOVÉ PĚNY POUŽITÍ POLYURATANOVÝCH PĚN LEHČENÉ PĚNOVÉ MATERIÁLY LEHČENÁ POLYURETANOVÁ PĚNA Výroba polyuretanových bloků Výroba polyuretanových tvarovek vypěňování do forem POJENÁ POLYURETANOVÁ PĚNA Technologický postup výroby bloků PPUR pěny Tvarovky z PUR drti Strojní vybavení KONSTRUKCE PODSESTAVY ČALOUNĚNÉHO NÁBYTKU ZÁKLADNÍ KONSTRUKČNÍ SPOJE ČALOUNĚNÝCH KOSTER KONSTRUKCE PODRUČKY ČALOUNĚNÉHO NÁBYTKU VYPĚŇOVACÍ FORMA ANALÝZA SOUČASNÉHO STAVU UNISEGMENTŮ V ČR FIRMA INGSERVIS - ING. VÁCLAV FALTUS MEDIA MIX S.R.O TANEX PLASTY A.S CÍL A METODIKA PRÁCE VLASTNÍ ŘEŠENÍ VÝBĚR PODSESTAVY ČALOUNĚNÉHO NÁBYTKU VLASTNÍ NÁVRH PODRUČKY KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ PODRUČKY NÁVRH A KONSTRUKCE VYPĚŇOVACÍ FORMY

8 6. TECHNOLOGICKÝ POSTUP VÝROBY VÝROBA PODRUČKY Z POJENÉ PUR DRTĚ PŘÍPRAVNÉ PRÁCE VLASTNÍ VÝROBA UKONČENÍ PRACOVNÍ SMĚNY DISKUZE ZÁVĚR A ZHODNOCENÍ NÁVRHU RESUMÉ POUŽITÁ LITERATURA SOUPIS OBRÁZKŮ SEZNAM PŘÍLOH PŘÍLOHA 1...CHYBA! ZÁLOŽKA NENÍ DEFINOVÁNA. PŘÍLOHA 2...CHYBA! ZÁLOŽKA NENÍ DEFINOVÁNA. PŘÍLOHA 3...CHYBA! ZÁLOŽKA NENÍ DEFINOVÁNA. PŘÍLOHA 4...CHYBA! ZÁLOŽKA NENÍ DEFINOVÁNA. PŘÍLOHA 5...CHYBA! ZÁLOŽKA NENÍ DEFINOVÁNA. PŘÍLOHA 6...CHYBA! ZÁLOŽKA NENÍ DEFINOVÁNA. PŘÍLOHA 7 Výkresová dokumentace 8

9 1. Úvod Návrh a výroba tvarovky - unisegmentu z pojené polyuretanové pěny jako výsledný produkt zapěněné dřevěné kostry podsestavy čalouněného nábytku ve formě je předmětem mé diplomové práce. Interiér bytu nebo domu si v současné době bez čalouněného nábytku nedokážeme ani představit. Čalouněný nábytek se stal součástí našeho života. Pro každou činnost je určen jiný typ nábytku, na který se stále kladou větší požadavky. Důraz se klade na kvalitu a pohodlí. Čalounění našlo velké uplatnění také v dopravních prostředcích, kde rovněž stoupají požadavky na pohodlí a komfort cestujících. V současnosti se klade velký důraz na funkční vlastnosti, víceúčelnost lehacího a sedacího nábytku (multifunkční lůžka, interaktivní křesla) a zvyšování kvality čalouněného nábytku (výběr materiálu, zdravotní nezávadnost). Dochází ke hledání nových výrobních technologií, vývoji a aplikaci nových konstrukčních prvků a materiálů. Technologie vypěňování polyuretanové pěny do formy, která se nejvíce uplatňuje při výrobě sedáků, opěradel nebo celých křesel pro interiéry automobilů (výroba ve velkých sériích), se v posledních letech poměrně rozšiřuje i u čalouněného nábytku. Nevypěňují se jen díly menších rozměrů, ale zapěňují se i celá křesla. Výhodou této technologie je, že vypěňováním ve formě získá dílec svůj specifický tvar, není nutné jej dále opracovávat - nevzniká nežádoucí odpad. Nelze také popřít, že s rozšiřující se škálou čalouněných výrobků, roste také spotřeba polyuretanových pěn. Mnozí odborníci se zabývají otázkou, jak tento materiál nejlépe a nejhospodárněji zlikvidovat po uplynutí doby jeho životnosti nebo jako likvidaci vzniklého odpadu při zpracování polyuretanové pěny. V současnosti se nám nabízí několik typů likvidace. Jednou z možností je tento materiál opět recyklovat prostřednictvím výroby pojené polyuretanové pěny, jejíž základ je tvořen polyuretanovou drtí. Pojená polyuretanová pěna se nejvíce zpracovává do tvaru bloků, který je dále opracováván na menší díly. Výroba vypěňovaných tvarových dílů z pojené polyuretanové pěny velké uplatnění v ČR zatím nemá. 9

10 2. Literární přehled 2.1 Historie polyuretanu 16 Historie polyuretanu spadá do období před 2. světovou válkou. O výrobu a zpracování polyuretanů se zasloužil Otto Bayer, který roku 1930 poprvé v laboratoři připravil polyuretanovou pěnu. Způsob výroby, který dále zdokonaloval si nechal patentovat roku Firma Bayer A.G. sídlí v Leverkusenu a zaujímá vedoucí místo v polyuretanové chemii. Rychlý vývoj a různé aplikace polyuretanu se začali projevovat až po roce Docházelo k rozrůstání typů polyuratových výrobků a zdokonalování jejich vlastností. Hlavním záměrem bylo také snížení jejich hořlavosti. Vyřešením tohoto nedostatku rozšířilo použití polyuretanu do mnoha oborových odvětví. Vyrábějí se pěny měkké, polotuhé a tuhé. Počet oblastí ve kterých se v současnosti uplatňuje polyuretanový materiál je téměř nespočetný. 2.2 Charakteristika polyuretanu 4 Polyuretan je polymer v jehož makromolekulárním řetězci jsou uhlíkové bloky spojeny vazbami O CO NH. Komponenty pro výrobu polyuretanu: Základní komponenty: - polyol (polyether / polyester) - izokyanát Další komponenty: - voda - katalyzátory a stabilizátory reakce - látky ovlivňující specifické vlastnosti pěny (retardéry hoření, barviva,...) Specifická hmotnost 7 10

11 Polyol cca 1 Izokyanát.. cca 1,25 Při stanovení množství polyolu a izokyanátu je velmi důležité díky rozdílné specifické hmotnosti převést objemovou jednotku (1litr) na jednotku hmotnostní (1 kg). Polyuretany při výrobě lehčených pěnových hmot vznikají současnými reakcemi diisokyanátů s polyhydroxysloučeninami (polyethery nebo polyestery) a vodou. Reakcemi diisokyanátů s hydroxylovými skupinami vznikají polyuretanové vazby a při reakcích isokyanátových skupin s vodou se odštěpuje oxid uhličitý (CO 2 ), který působí jako nadouvadlo - lehčení zplodinami chemické reakce Pro přípravu měkkých pěn se jako hydroxylová složka používají lineární nebo slabě rozvětvené polyestery kyseliny adipové a diethylenglykolu. Obr.č. 1 Rovnice chemické reakce polypku a izokyanátu 15 K výrobě měkkých polyuretanových lehčených hmot se používá např. 1,6 hexamethylendiizokyanát. Obecně je tato složka označována názvem Desmodur. Druhou složku zvanou Desmophen představují obvykle nízkomolekulární polyestery získané reakcí dikarboxylových kyselin s vícesytnými alkoholy. Vzájemným poměrem použitého množství polyesterů a diizokyanátů je možno měnit vlastnosti polyuretanových hmot od pružného typu až po zcela tuhý materiál. Čím více přidáme izokyanátu, tím vznikne tužší materiál. U většiny typů polyuretanů se musí použít UV stabilisátory, aby byla dosažena odolnost proti dlouhodobějšímu účinku UV záření (jinak dochází ke zkřehnutí povrchu). 15 Brahe: Polyuretan. [online]. citováno Dostupné na World Wide Web: 11

12 Transport komponentů Ze složek polyolu a izokyanátu obsahuje pouze izokyanát nebezpečné látky viz. příloha č.1. Z toho důvodu je také transportován v kovových sudech mající zátku. Polyol se nejčastěji dopravuje v kovových sudech s obručí. Obr.č.2 Uskladnění základních komponentů 7 Obr.č.3 Přeprava komponentu B do skladu 7 7 Technické podklady firmy Ingservis-Ing. Václav Faltus 12

13 2.2.1 Struktura polyuretanové pěny 12 Základní strukturální buňkou je 12-boký pětihran Obr.č. 4 Tvar buňky Obr.č. 5 Struktura PUR pěny Důležité parametry buňky: - průměr buňky - tloušťka vlákna - velikost okna Při napěňování má tvorba lehčeného polyuretanu tři stádia: - vznik pórů - růst - ustálení Obr.č. 6 Simulace pěnění polyuretanu v laboratorních podmínkách BPP-Brno: Zajímavé články. [online]. citováno Dostupné na World Wide Web: Soucasny_stav...pdf 10 BAYER: Polyurethane - Allgemeine Literatur [online]. citováno

14 2.2.2 Použití polyuratanových pěn Polyuretany dosáhly v krátké době svého vývoje rozsáhlého použití nejen jako lehčené a tvrzené plasty a vlákna, ale také v oblasti lepidel, licích pryskyřic a nátěrových hmot. Snad nejznámější použití PUR u široké veřejnosti je výroba lehčených pěnových hmot. Vzhledem k tomu, že se kvalita PUR pěn stále zdokonaluje, patří tyto materiály k nejvšestrannějším materiálům na světě. Použití: - čalouněný nábytek, matrace - stavby - akustické obklady, kročejová neprůzvučnost - oděvy a sportovní pomůcky - vycpávky,cyklistická sedla, bandáže - automobilový průmysl - sedadla, filtry, palubní desky, těsnění - zdravotnictví rehabilitační pomůcky - obaly 2.3 Lehčené pěnové materiály 3 Lehčené pěnové materiály se vyrábějí několika způsoby z nichž průmyslově se nejvíce využívají způsoby: - lehčený materiál se získá smísením dvou sloučenin, které na sebe vzájemně působí. Nastává chemická reakce, při níž se uvolňuje plyn a současně vzniká pěnová hmota tímto způsobem se vyrábí pěnový PUR. - do výchozího plastového polotovaru se vmísí chemické činidlo, tzv.nadouvadlo, jehož zahřátím se uvolní plyn. Únik plynu způsobuje zvětšení objemu a odlehčení zpracovávaného plastu. Dostupné na World Wide Web: Internet.nsf/ files/polyurethanes/$file/pu20004_de_hq.pdf 3 KRESSA F.: Čalounické materiály pro 1. až 3. roč. SOU učební obor čalouník (čalounice). Praha: Státní pedagogické nakladatelství, str.. ISBN X 14

15 - do výchozí plastové suroviny se mechanickým způsobem našlehává plyn (vzduch) a vzniklá pěna se převede do tuhého stavu (výroba pěnové pryže) Lehčená polyuretanová pěna Princip výroby lehčené polyuretanové pěny (dále jen PUR pěny) spočívá ve vzájemném působení dvou základních chemických složek A (polyolu) a B (izokyanátu). Probíhající chemickou reakci lze rozdělit na tři etapy: - výchozí jednoduché sloučeniny (monomery) se postupně skládají do polymeru - během procesu se uvolňuje plyn, který ve vznikající pěnové hmotě vytváří bublinky- póry - následuje dotvoření pěnové struktury tzv. zesíťování Různé druhy lehčeného polyuretanu rozdílných vlastností lze dosáhnout třemi základními způsoby: - použitím různých typů komponentů A a B - změnou směšovacího poměru - přidáním nadouvadla (vznik měkčího typu pěny) Při výrobě běžného lehčeného polyuretanu se oba komponenty mísí v poměru A : B 2 : 1. Komponent A může být polyesterového nebo polyeterového typu, čímž vznikají dva druhy PUR pěny: - polyesterový typ - polyeterový typ -použití v čalounické výrobě Z hlediska teplotních podmínek rozlišujeme dva způsoby výroby PUR pěn: - horký způsob v průběhu chemické reakce vzniká značné teplo až 150 C, vypěňovací proces je velmi rychlý, trvá asi dvě minuty. - studený způsob probíhá za nízkých teplot (40-60 C) 15

16 Podle výroby tvaru dílce se vyrábějí: - bloky horkým způsobem - tvarovky horkým způsobem - tvarovky studeným způsobem Výroba polyuretanových bloků Výroba polyuretanových bloků probíhá kontinuálně. Základní chemické sloučeniny se dopravují dávkovacími čerpadly do směšovací hlavy. Po důkladném promíchání vytéká směs do papírového koryta utvořeného z pásu papíru odvíjeného z role. Papírové koryto je umístěno na pásovém dopravníku a pohybuje se stále vpřed. Směšovací hlava s vytékající směsí se pohybuje jen napříč korytem (od jednoho boku ke druhému) tím je zabezpečen rozliv směsi po co největší ploše. V pohybujícím se korytě se postupně z nalité směsi tvoří pěna, která mnohonásobně zvětší svůj objem, až do požadované výšky bloku. Nekonečný blok pěny prochází větraným tunelem, kde je ochlazován. Z povrchu bloku se odstraní papír a speciálním řezacím zařízením se blok rozřeže na požadovanou délku. Nařezané bloky se dopraví do zásobníků, kde dozrávají. Obr.č. 7 Schéma výroby polyuretanových bloků HENNECKE: Brochure download.[online]. citováno Dostupné na World Wide Web: prospekt_e.htm 16

17 Výroba polyuretanových tvarovek vypěňování do forem Rozdíl mezi výrobou bloků a tvarovek spočívá v tom, že bloky vypěňují bez vnějšího odporu a tlaku tzv. volným pěněním. Pěnové tvarovky se vyrábějí pěněním pod tlakem ve formách, do kterých se musí vtěsnat pěna o určitém objemu. Vypěněním do formy získá vyráběný dílec okamžitě svůj požadovaný tvar, odpadají tedy technologické operace jako řezání či frézování. Výhodou tohoto způsobu je i bezodpadová výroba. Nevýhodou vypěňování do forem jsou vysoké náklady na výrobní zařízení a potřebu vyrobit novou formu při změně tvaru, nebo dimenzí požadovaného výrobku. Tvarovky z měkké PUR pěny vyráběné vypěňováním pěny ve formě se uplatňují především při výrobě čalounění pro osobní automobily, méně při výrobě čalouněného nábytku. Nejčastěji se vyrábí hlavové opěrky (nábytek a automobily), sedáky (automobily) a loketníky - područky (nábytek, automobily). Obr.č. 8 Sedák automobilu 17 Vypěňováním do forem lze vyrábět také tvarové dílce opěradel nebo lze zapěnit celá křesla. Aby výrobek vykazoval dostatečnou pevnost a tuhost (měkká PUR pěna není 17 HENNECKE: Brochure download.[online]. citováno Dostupné na World Wide Web: prospekt_e.htm 17

18 samonosná), vkládají se do rozměrnějších dílců vyztužovací prvky, které mohou být z různých materiálů např. kovu, dílců z tuhé pěny, pružící prvky nebo dřevěné výztuhy. Pěna vyplní celý prostor formy, přičemž vyztužující prvky obalí a opění, tím dojde k pevnému spojení pěny a vyztužujících prvků. Polyuretanovou pěnu lze také vypěnit přímo do potahu. Potah se vloží do vypěňovací formy a pomocí tlaku se vytvaruje dle obrysu formy. Po vstřiknutí pěny a působení chemické reakce pěna vyplní formu a spojí se s potahem. Potahový materiál musí mít hustou strukturu, aby jím pěnová hmota nemohla proniknout. Tohoto způsobu se nejčastěji využívá při výrobě čalounění pro automobilový průmysl Pojená polyuretanová pěna 3 Z bloků měkké polyuretanové pěny se získávají dělením nebo obráběním požadované dílce, přičemž současně vzniká odpad, který již nezle v dalším výrobním procesu použít. Jednou z možností jak tento odpad zužitkovat je výroba pojené polyuretanové (dále jako PPUR) pěny vzniklé pojením drceného odpadu z PUR pěn. Při výrobě PPUR pěny lze zužitkovat všechen jinak nezpracovatelný odpad z PUR pěny. Princip výroby PPUR pěny se skládá z těchto operací: - drcení odpadu měkké PUR pěny na vločky, které se pneumaticky přepravují do zásobníku - navážka množství pěnových vloček a jejich přeprava do bubnu míchacího zařízení - určení dávky vloček a důkladné prostříkání chemickými sloučeninami stejného složení jako při výrobě měkké PUR pěny. Chemické sloučeniny se stříkají v předepsaném vzájemném poměru a stanoveném množství pomocí dávkovacího a licího stroje 3 KRESSA F.: Čalounické materiály pro 1. až 3. roč. SOU učební obor čalouník (čalounice). Praha: Státní pedagogické nakladatelství, str.. ISBN X 18

19 - důkladné promíchání vzniklé směsi v míchacím bubnu a nasypání do formy - stlačením směsi víkem a působením páry se všechny složky propojí - dozrávání vyrobeného dílce PPUR pěny po dobu asi 24 hodin Technologický postup výroby bloků PPUR pěny Rozdrcení odpadu PUR pěn na vločky pomocí drtiče (drtič odpadu je umístěn v prostoru skladu odpadů PUR pěn). Vyrobená drť se ukládá do PE-pytlů, ve kterých se přepravují k výrobní lince.) Pro dávkování správného množství se vločky v pytli váží a ručně se sypou do dávkovacího zařízení, které pneumaticky dopraví vločky do míchacího bubnu. Po nadávkování stanoveného množství se do míchacího bubnu pomocí čerpadla dávkuje směs polyolu, izokyanátu a katalyzátoru. Nástřik směsi probíhá za současného promíchávání. Vločky se s touto směsí důkladně promíchají nesmí zůstat žádné shluky (směs se míchá asi 15 min). Poté se dávkuje izokyanát, směs se míchá asi 5 min. Pod míchací buben je přisunuta forma. Při stálém míchání se otevře spodní část bubnu a směs je vsypána do formy. Dávkuje se v přebytku z důvodu zpracovávaní již vyrobené PUR pěna (forma drti) a je nutné pro dosažení požadované tuhosti pojené PUR pěny její stlačení. Forma je přesunuta pod lis, po slisování (při výrobě bloků pojené PUR pěny jde o stlačení až o 1/3 nasypané směsi do formy) se zajistí víko a do formy je zavedena pomocí hadic pára o teplotě cca 110 C a tlaku 0,6 0,7 MPa. 1 Po slisování zůstává surovina ve formě po dobu asi 30 min. Poté se surovina vyjme z formy a vzniklý blok PPUR pěny je přepraven do skladu, kde zraje po dobu 24 hodin. Formy bývají zpravidla plechové s vyztužujícím ocelovým rámem, snímatelným víkem a nástavcem, který zabezpečuje nasypání objemového přebytku vloček. Aby nedocházelo ke spojení pěny s formou, provádí se separace vhodným prostředkem. 1 JANČOVÁ V. a kol.: Nové směry v konstrukci čalouněného nábytku. Brno INTAPO 84,,

20 Tvarovky z PUR drti Výhodným řešením je výroba tvarovek z PPUR pěny, protože z velké části je zpracováván materiál již jednou zaplacený (odpad z bloků PUR pěny). Výrobky jsou kvalitní a přitom levné. Mají svůj specifický tvar a rozměr podle formy a není nutné je již dále opracovávat nevzniklá dodatečný odpad. Při zapěňování různých vyztužujících prvků je velmi důležité na tyto prky nanést vhodné lepidlo. To z toho důvodu, že směs vzniklá z PUR drti a komponentů A a B nemá velké lepicí schopnosti (typ komponentů, výrobce) nedošlo by ke kvalitnímu spojení pěny a vyztužujícího prvku. Vzniklá směs je tvořena z cca % PUR drti a z % komponentů A a B (polyolu a izokyanátu). 7 PUR drť se po smíchání s komponenty A a B vsype do formy, ve které je slisována. PUR hmota je ve formě ponechána po dobu asi minut. Poté je vyjmuty z formy a dopravena do skladu, kde musí min. 24 hodin zrát. Tato technologie je vhodná pro výrobky složitějších tvarů nebo vyráběných ve větších sériích. Obr.č. 9 Hlavová opěrka 17 Obr.č. 10 Loketník 17 7 Technické podklady firmy Ingservis-Ing. Václav Faltus 17 HENNECKE: Brochure download.[online]. citováno Dostupné na World Wide Web: prospekt_e.htm 20

21 Strojní vybavení 11 Drcení PUR pěn K výrobě PUR drti (vloček) slouží tzv. drtiče pěnových hmot. Dle typu se drtiče dělí na: - nožové - kladivové Nožové vyrábějí drť téměř stejných rozměrů, s velmi malým podílem drobných částic. Kladivové se vyznačují výrobou vloček různých rozměrů. Zastoupeny jsou různé druhy frakcí drti přibližně ve stejném objemovém podílu. Vyrobená pojená PUR pěna se vyznačuje homogenější strukturou. Nožový drtič (firma Robex) Drtič pěnových hmot DPH-10 je zařízení určené k rozmělňování pěnových hmot na bázi polyuretanových (PUR) pěn, PP, PE pěn, MOLITANu a polystyrenu. Šikmé uložení nožů zabezpečuje tišší chod a vyšší výkon drtiče. Obr.č. 11 Nožový drtič firmy Robex Technické parametry: Napětí AC 400V Příkon 10kW (na obj. vyšší výkon) Výkon drtiče 120 kg/hod. ± 5 Velikost násypky 400 x 340 mm 11 ROBEX DK: Centrum řezací techniky. [online]. citováno Dostupné na World Wide Web: 21

22 Výroba bloků pojené PUR pěny Celková výška 1850 mm Výška násypného otvoru 1600 mm Výška drtícího agregátu 670 mm Celková šíře 820 mm Otáčky nože 800 ot./min. Obr.č. 12 Recyklační linka na výrobu bloků z polyuretanové drti Recyklační linka se skládá z těchto částí: - drcení PUR pěny (drtící zařízení) - přeprava PUR drti - pneumaticky - nádoby s chemikáliemi, čerpadla, doprava chemikálií - míchací zařízení pro PUR drť s chemikáliemi - zásobník namíchané směsi - formovací nádoba - formovací stroj pro vytvrzení namíchané směsi Technické specifikace: - výkon drtiče dle použitého drtiče - možnost ručního dávkování chemikálií či automatického odměřování - obsah formovací nádoby 2800 dm³ - formovací nádoba je přemisťována mezi míchacím a formovacím zařízením po kolejové dráze 22

23 - výkon (hmotnost nových bloků) dle potřeb zákazníka (10-16 tun/měsíc) a výkonu drtiče - rozměry bloků 500 x 1050 x 2050 mm (dle zadání) - hustota bloků kg/m Konstrukce podsestavy čalouněného nábytku 2 Za podsestavu čalouněného nábytku, kterou se budu dále ve své práci zabývat, jsem zvolil područku Základní konstrukční spoje čalouněných koster Kolíky Pro hlavní konstrukční spoje koster čalouněných výrobků se používají kolíky tohoto rozměru: Ø 10 x40 mm. Kolíky mohou být také dodávány v nezkrácených délkách pro použití jiných rozměrů přičemž platí, že délka kolíku by měla odpovídat nejméně trojnásobku průměru. Vruty Vruty jsou velmi často používaným spojovacím prostředkem pro konstrukci koster. Používají se na konstrukční spoje a pro připevnění různého kování. K nejčastěji používaným vrutům patří vruty se zápustnou nebo talířovou hlavou. Nejčastěji používaný Ø vrutů u konstrukčních spojů je Ø 4 5 mm, pro upevnění noh Ø 5 6 mm, u kování se dimenze volí dle typu kování. 2 Ing. HOLOUŠ Z. Ing. MÁCHOVÁ E.: Konstrukce čalouněného nábytku II. Konstrukce nosných koster čalouněného nábytku. 1.vydání. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, str.. ISBN

24 Obr.č. 13 Typy vrutů 1. Vrut s plochou hlavou zápustnou do dřeva ČSN Vrut s hlavou čočkovitou do dřeva ČSN Vrut s půlkulovou hlavou do dřeva ČSN Vrut s plochou zápustnou hlavou do DTD 5. Vrut s čočkovitou hlavou do DTD 6. Vrut s půlkulovou hlavou do DTD 7. Vrut s talířovou hlavou do DTD 8. Vrut s šestihrannou hlavou 9. Konfirmát Obr.č. 14 Typy drážek Spojovače (průmyslové spony) Spojovače jsou vyrobeny z pozinkovaného ocelového drátu a mohou mít také barevnou úpravu, nebo můžou být poměděny. Pro zvýšení pevnosti je možno použít spojovače s pilovitou úpravou nebo s nánosem adhezní pryskyřice. Průmyslové spony se vyrábí z drátu tloušťek 0,5 mm 1,8 mm v délkách od 3 do 65 mm. V stolařské praxi se využívá především délek 10 mm 40 mm. Ploché spony se využívají na sponkování kartónových obalů. 24

25 Obr.č. 15 Tvar sponek Šroub a zarážecí matice Mezi nejpoužívanější způsoby spojování podsestav patří spojení na šroub a zarážecí matici. Zarážecí matice se musí před potažením podsestavy - područky zarazit do připravených otvorů. Aby nedošlo během konečné montáže k jejímu vyražení, je nutno ji zajistit, protože opětovné zaražení bez jakéhokoliv zásahu do čalounění by bylo neproveditelné. Pro spojovací šrouby se doporučuje minimální závit M8. Obr.č. 16 Šroub a zarážecí matice Obr.č. 17 Spojení dílců Konstrukce područky čalouněného nábytku Područka (loketní opěrka) 6 Područka je boční část pohovky, křesla nebo židle a je součástí nosné konstrukce. Područky slouží nejen ke snazšímu vstávání a usedání, k podepření předloktí, ale také k bočnímu podepření trupu a jeho vychýlení do strany. Navrženy by měli být tak, aby 6 GILBERTOVÁ S - MATOUŠEK O.: Ergonomie optimalizace lidské činnosti. Praha: Grada Publishing, str. 25

26 umožnili i pohodlné vstávání z pohovek či křesel, které mají nižší sedák a větší záklon zejména odpočinková křesla a pohovky. U područek hodnotíme jejich výšku, délku, tvar. K ulehčení vstávání se doporučuje, aby přední strana područek byla o něco vyšší a plocha širší. Měly by mít oblé hrany. Doporučovaná výška područky: - výška područky 2-3 cm nad výškou lokte vsedě (19 25 cm nad sedací plochou) K výrobě podsestavy čalouněného nábytku (např. područky) lze zvolit několik způsobů výroby: - klasická konstrukce - zapěnění kostry područky polyuretanovou pěnou - područka tvořená výliskem pěnového polystyrenu Klasická konstrukce područky Područka čalouněného nábytku může mít např. tuto konstrukci (viz. obr.č.18) Základní konstrukce výrobku je vyrobena z dřevotřískové desky (dále jen DTD). Spoje mezi dílci z DTD jsou provedeny pomocí kolíků. Boky područky jsou opláštěny dřevovláknitou deskou. Opláštění je připevněno pomocí spojovačů. Obr.č. 18 Klasická konstrukce područky čalouněného křesla 26

27 Područka z výlisku pěnového polystyrenu Pěnový polystyren se samostatně nepoužívá jako nosný materiál, proto musí být v kombinaci s nosnou kostrou. Do budoucnosti se z ekologického hlediska počítá s jeho nižším užitím. Výchozí surovinou jsou polystyrénové perličky obsahující nadouvadlo. Princip výroby lehčeného polystyrenu - předpěňování polystyrénových perliček působením horké páry a nadovadla, perličky měknou a zvětšují svůj objem. - přeprava perliček do speciálních zásobníků, kde se vyrovnává tlak okolního vzduchu s vnitřním přetlakem perliček (dozrávání) - přeprava do zásobníku pod lisem - ukládání do formy vyztužující prvky (dle velikosti výrobku), nasypání určeného množství perliček - vlastnímu vypěnění působením horké páry, perličky se navzájem spojí, vznik celistvé pěnové hmoty - ochlazení formy vodou, vyjmutí výlisku, odstranění přetoků Dílce které jsou potřebné pro spojení područky s kostrou, připevnění noh, pásky ke sponkování nejsou součástí výlisku a musí se lepit kontaktním vodou ředitelným lepidlem. Běžná PVAC lepidla nejsou vhodná pro dlouhou dobu schnutí a špatnému odvodu vodních par z lepených spár. 2 2 Ing. HOLOUŠ Z. Ing. MÁCHOVÁ E.: Konstrukce čalouněného nábytku II. Konstrukce nosných koster čalouněného nábytku. 1.vydání. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, str.. ISBN

28 Obr.č. 19 Područka s výplní výliskem pěnového polystyrenu 2 Područka vyplněná pojenou PUR pěnou Područka je vyplněna lisovanou polyuretanovou drtí a vypěněná studenou pěnou. V tomto případě musí být dílce určené ke spojení s kostrou zapěněné při výrobě područky. 2.5 Vypěňovací forma Pro vypěňování plastů se používají různé druhy a konstrukce forem. Zvolená konstrukce a použitý konstrukční materiál je volen podle vypěňovaného materiálu. Formy mohou být z kovové, plastové nebo dřevěné. Pro výrobu klasických bloků PPUR pěny je forma tvořena z plechu a doplněna vyztužujícím rámem, aby byla zajištěna její tuhost. Obr.č. 20 Forma na výrobu bloků z pojené PUR pěny ROBEX DK: Centrum řezací techniky. [online]. citováno Dostupné na World Wide Web: 12&subcategory 28

29 Pro výrobu zapěňovaných koster čalouněného nábytku nebo jeho podsestav se spíše využívají formy dřevěné. Základním materiálem je překližovaná deska. Vnitřní tvar formy je upraven dle potřebného tvaru vyráběného dílce, oblé tvary jsou vyrobeny z umělé pryskyřice. Aby se vypěňovaný materiál nepřilepoval na vnitřní plochy formy, musí se na celý vnitřní prostor i plochu víka nanést separační prostředek. Důležité je, aby byl mastného charakteru a vypěňovaný dílec neměl možnost přilnout ke stěnám formy. 29

30 3. Analýza současného stavu unisegmentů v ČR Na současném trhu v ČR existuje jen málo firem, které se zabývají technologií vypěňování měkké PUR pěny do formy. Největší využití tohoto způsobu výroby se uplatňuje ve výrobě segmentů (hlavové opěrky, sedáky nebo křesla) pro automobilový průmysl. V nábytkářském oboru tato technologie v ČR nenašla dosud velkou odezvu. 3.1 Firma Ingservis - Ing. Václav Faltus Předmětem činnosti této firmy je: - výroba pružin pro čalounění - prodej matracových látek a čalounických lepidel - výroba pojené PUR pěny lisováním do formy - zapěňování čalounických koster PPUR pěnou Obr.č. 21 Uložení vyrobené područky 3.2 Media mix s.r.o. Společnost MEDIA MIX, s.r.o. je firma zabývající se výrobou výrobků z polyuretanové pěny, z technické pryže, a zpracováním - tvarováním folií ABS, PVC, PE. PUR pěna je zpracovávána vypěňováním ve formě. 30

31 Uplatnění PUR pěny 1) Automobilový průmysl Sezení pro dopravní prostředky - PUR tvarovky sedáků, opěr, hlavových a loketních opěrek, jež jsou určeny k dalšímu zpracování čalounění Obr.č. 22 Hlavová opěrka automobilu 2) Nábytkářský průmysl - Loketní opěrky - Zapěňování výztuh kovových, dřevěných i plastových - Pěnění do koženkového či textilního potahu na vakuových formách 3.3 Tanex plasty a.s. Nabízí dodávky tvarovek z měkké PUR pěny vhodné pro výplňové díly, tvarovky s vnitřními výztuhami. Mezi naše produkty patří: výplně hlavových a loketních opěrek, tvarovky sedáků a opěradel pro automobilový průmysl. Obr.č. 23 Hlavová opěrka 31

32 4. Cíl a metodika práce Cílem mé diplomové práce je návrh konstrukčního řešení kostry zvolené podsestavy čalouněného nábytku a návrh formy pro výrobu zvolené podsestavy technologií zapěněním kostry podsestavy pojenou polyuretanovou pěnou. Snahou je uplatnit zjištěné informace a data v dané problematice pro realizaci daného návrhu. Pro vlastní návrh bude zpracována výkresová dokumentace. V první fázi analyzuji nabídku trhu čalouněného nábytku, na základě této analýzy zvolím podsestavu čalouněného nábytku, pro kterou zpracuji vlastní návrh a konstrukční řešení. Pro zvolenou podsestavu zpracuji návrh kostry a návrh vyměňovací formy. Pro zpracování návrhu bude použito grafického programu AutoCad a SolidWorks. 32

33 5. Vlastní řešení 5.1 Výběr podsestavy čalouněného nábytku Pro zhodnocení nabídky trhu v ČR s čalouněným nábytkem jsem využil hledání na internetu a návštěvu veletrhu Mobitex. Na českém trhu působí celá řada výrobců nebo distributorů čalouněného nábytku, kteří nabízejí nejrůznější typy a modely od klasického po moderní ztvárnění. Různorodost přání a požadavků zákazníka vede výrobce k inovaci a vytváření různých skladebných systémů a souprav. Trh nabízí pohovky pevné nebo rozkládací, křesla s nízkým nebo vysokým opěradlem, taburety. V současné době se častěji objevuje nabídka doplnění soupravy, pohovky či křesla hlavovou opěrkou, polštáři různých tvarů a velikostí nebo odkladní podložkou pokládanou na širší područku U skladebného sezení, které se u zákazníka spojuje na místě do různých kompozic lze zvolit područku levou nebo pravou. Nabídka trhu je velmi rozsáhlá a zákazník si může vybrat dle své potřeby. Z firem působící na českém trhu jsem zvolil tyto zástupce: Böhm spol. s.r.o., Resa spol.s.r.o., in ELIS CZ spol. s.r.o., Polstrin design, Lena nábytek, firma Posa a firma PF nábytek Böhm spol. s.r.o. Společnost Böhm Jihlava se zabývá výrobou a velkoobchodem luxusních sedacích souprav, zároveň patří k nejvýznamnějším výrobcům čalouněného nábytku v ČR. Společnost BÖHM má svoje kořeny v Německu, v loňském roce se však stala již ryze českou firmou. Zpočátku bylo až 80 % výroby určeno pro trh zemí EU, v současnosti se se svojí produkcí čalouněného sedacího nábytku prosazuje větší míře i na domácím trhu. 33

34 Obr.č. 24 Kolekce Konstanz Rozměry: celk. výška: 1000 mm celk. hloubka: 900 mm celk. šířka: 2050, 1500, 950 mm Rozměry: Obr.č. 25 Kolekce Delphi celk. výška: 890 mm celk. hloubka: 850 mm celk. šířka: 1720, 1420, 870 mm Resa spol.s.r.o. RESA, spol. s r. o. byla založena v roce 1992 jako výrobce a prodejce čalouněného nábytku. Společnost si zakládá na dokonalosti řemeslného zpracování a na vysoké kvalitě používaných materiálů. V současnosti klade velký důraz na spojení komfortu a designu svých výrobků. Téměř všechny nabízené sestavy lze objednat v široké řadě rozměrů, potahových látek, kůží a v dalších úpravách. Na veškerý nábytek je poskytován po celou dobu jeho životnosti kvalifikovaný servis. 34

35 Rozměry: Obr.č. 26 Pohovka Michigan celk. výška: 890 mm celk. hloubka: 990 mm výška sedáku: 470 mm Rozměry: Obr.č. 27 Pohovka Georgia celk. výška: 810 mm celk. hloubka: 850 mm výška sedáku: 440 mm in ELIS CZ spol. s.r.o. Společnost patří mezi přední prodejce sedacích souprav v České a Slovenské republice. Zákazníkům jsou nabízeny tradiční sedací soupravy, retro kožené sedačky nebo moderní sedací soupravy. Důraz je kladen na vysokou kvalitu, precizní řemeslné zpracování a neotřelý design. 35

36 Rozměry: Obr.č. 28 Sedací souprava Coco celk. výška: 930 mm celk. hloubka: 900 mm celk. šířka: 1680 mm Obr.č. 29 Pohovka Karet II Rozměry: celková výška: 710 mm celková hloubka: 840 mm Polstrin design Společnost patří mezi významné výrobce čalouněného nábytku s mnohaletou tradicí. Výroba je založena na řemeslné tradici, kterou kombinují se současnými technologiemi. Společnost důsledně dohlíží na kvalitu používaných materiálů, dlouhodobě spolupracuje s ověřenými a značkovými dodavateli. Ve své tvorbě navazuje na světové trendy. 36

37 Rozměry: Obr.č. 30 Pohovka Kerberos celk. výška: 930 mm celk. hloubka: 900 mm celk. šířka: 1680 mm Obr.č. 31 Kolekce Zeus Rozměry: celk. výška: 780 mm celk. hloubka: 820 mm celk. šířka: 1920 mm Lena nábytek Firma Lena nábytek působí na českém trhu od roku Specializuje se na výrobu nábytku, zakázkovou výrobu interiérů. Čalounická výroba je zaměřena na výrobu lehacího nábytku, sedacích souprav a zakázkovou výrobu čalouněných výrobků. 37

38 Obr.č. 32 Souprava Markéta Obr.č. 33 Souprava Monika 38

39 Firma Posa Firma Posa působí na českém trhu od roku Zabývá se výrobou čalouněného nábytku, vyrábí čalouněných souprav měsíčně podle přání zákazníků. Pro spokojenost zákazníků pracují neustále na novém vývoji a kladou důraz na precizní zpracování a vysokou kvalitu. Obr.č. 34 Kolekce Ohio PF nábytek Firma PF nábytek patří mezi významné výrobce čalouněného nábytku u nás. Sortiment je nabízen podle přání zákazníků. Výrobní kolekce byla rozšířena na 15 setů sedacích souprav. Obr.č. 35 Kolekce Torino 39

40 Obr.č. 36 Kolekce Variant Za podsestavu čalouněného nábytku, která bude dále zpracovávaná v této práci, jsem zvolil područku. 5.2 Vlastní návrh područky Trh s čalouněným nábytkem nabízí mnoho různých tvarů a dimenzí. Trh nabízí klasické pohovky bohatších tvarů, moderní pohovky v minimalistickém stylu nebo luxusní pohovky určené pro náročné zákazníky. Po provedeném průzkumu jsem zvolil područku s jednoduchými liniemi. Myslím si, že by mohla najít odezvu u většiny věřejnosti. Základní rozměry područky: - výška 525 mm - šířka 840 mm - tloušťka 170 mm Obr.č. 37 Izometrický pohled Obr.č. 38 Čelní pohled 40

41 Obr.č. 39 Bokorysný pohled Konstrukční řešení područky Kostra područky pro zapěnění pojenou PUR pěnou je tvořena těmito dílci: bočnice područky, svislé vyztužující dílce, spodní a vrchní díl područky a díl pro fixaci kostry. Bočnice područky je vyrobena z DTD 18 mm. V bočnici jsou předvrtány otvory pro spojení područky s kostrou další podsestavy (rám sedáku) čalouněného nábytku - spojení na šroub a zarážející matici. Pro výrobu svislých vyztužujících dílců, jsem použil pro větší nároky kladené na pevnost a tuhost výrobku bukovou překližovanou desku PDP-BK 18 mm. Tyto díce jsou připevněny na bočnici pomocí spojovačů KIN 362/40 (Bea 14/40) a pomocí PVAC lepidla. Spodní i vrchní díl područky je vyroben z překližované bukové desky PDP-BK 18 mm. Spodní díl je s bočnicí spojen pomocí vrutů Ø 4 x 50 mm. V přední části područky je připevněn pomocí spojovačů a PVAC lepidla ztužující špalík pro vyztužení bočnice a spodního dílu. Vrchní díl je spojen se svislými vyztužujícími prvky pomocí PVAC ledidla a spojovačů KIN 362/40 (Bea 14/40). K bočnici je připevněn pomocí dvojicí vrutů Ø 4 x 50 mm. Na bočnici je také připevněn pomocí dvopjice vrutů Ø 4 x 30 fixační díl, který zabezpečí správnou pozici ve vypěňovací formě. Po zapěnění je od kostry odmontován. 41

42 Obr.č. 40 Kostra područky Obr.č. 41 Kostra područky - půdorysný pohled Obr.č. 42 Kostra područky - bokorysný pohled 42

43 5.3 Návrh a konstrukce vypěňovací formy Na výrobu vyměňovací formy byly použity tyto materiály: překližovaná deska buková (PDP-BK), masiv - borovice a umělá pryskyřice Forma je tvořena těmito částmi: vlastní forma, víko formy a čelo formy. Vlastní forma je konstruována z těchto matriálů: Dno a vrchní díl je z PDP-BK o tloušťce 20 a 30 mm. Tvar područky je tvořen PDP-BK 4 mm, která je z vnější strany vyztužena výztuhami z PDP-BK o průřezu 17 x 45 mm. Výztuhy jsou spojeny se dnem a vrchním dílem pomocí kolíků o Ø 6 x 35 mm. S překližkou jsou spojeny pomocí PVAC lepidla a vrutů 4 x 20 mm.vnitřní tvar je tvořen umělou pryskyřicí. Pro upevnění kování jsou na bočních stranách a na zadní straně připevněny pomocí vrutů výztuhy z PDP-BK. Ke dnu je připevněna zarážka čela. Čelo tvoří překližovaná PDP-BK 17 mm, PDP-BK o průřezu 50 x 50 mm a výztuh pro kování z masivu o rozměrech 50 x 40 x 80 mm Víko je tvořeno z umělé pryskyřice, PDP-BK 30 mm a svlaků z masivu. Veškeré spojení je pomocí vrutů a lepidla. Obr.č. 43 Vložení kostry do formy 43

44 Obr.č. 44 Model vypěňovací formy Obr.č. 45 Forma po odsunutí víka 44

45 Obr.č. 46 Odsunutí čela Obr.č. 47 Zapěněná kostra područky 45

46 6. Technologický postup výroby výroba područky z pojené PUR drtě 6.1 Přípravné práce 1. Ohřev míchacího bubnu Po příchodu na pracoviště zapneme topení u míchacího bubnu a nahříváme míchací buben cca 1 hodinu. Teplota bubnu by se měla pohybovat v rozmezí C. 2. Příprava formy Vypěňovací formu přemístíme na pracoviště válečkový dopravník, pracovní stůl. Formu otevřeme a sejmeme víko. Formu a víko vytřeme separačním prostředkem, zamezíme tím přilepení pěny. Separační prostředek viz. příloha č. vydrží v použitelném stavu cca ½ směny (vlastní zkušenost výrobce). Poblíž pracoviště přistavíme pojízdný regál na odkládání hotových područek určených ke zrání. 3. Příprava stříkacího pracoviště K pracovišti stříkání lepidla připravíme dřevěné kostry područek. Zkontrolujeme stříkací pistoli, doplníme lepidlo do zásobníku lepidla. 4. Příprava PUR drti PUR drť je uskladněna v zásobním sile. Odtud je pomocí šnekového dopravníku transportována k dalšímu zpracování. Spustíme šnekový dopravník PUR drť, odvážíme v kartónových krabicích dle potřebného množství. 46

47 6.2 Vlastní výroba 1. Příprava míchacího bubnu a komponentů A a B Otevřeme horní víko míchacího bubnu a odvážené množství PUR drti vysypeme z krabic do míchacího bubnu. Zapneme míchání bubnu bez komponentů A a B (pro dokonalé spojení s komponenty se nesmí vyskytovat žádné shluky). Zapneme čerpadlo a s jeho pomocí naplníme komponenty A a B do odměrných válců. Před plněním se ujistíme, že ventily na válcích jsou zavřeny (hrozí vtečení komponentů do prostoru míchacího bubnu). 2. Příprava kostry područky Kostru područky položíme na pracovní stůl u stříkací pistole. Na plochy, které budou ve styku s pojenou pěnou nastříkáme lepidlem (viz příloha č.), aby došlo ke kvalitnímu spojení pěny a kostry područky. 3. Příprava směsi Z odměrného válce necháme volně vytékat komponent A a necháme důkladně promíchat cca 2 minuty. Poté necháme volně vytékat komponent B a nastavíme čas společného míchání na 3 min. 5. Lisování Do připravené formy vložíme kostru područky (plnící pracoviště). Zkontrolujeme dobu míchání (3 min), zastavíme míchání bubnu, otevřeme spodní víko bubnu a směs PUR drti vsypeme do krabice. Do formy vsypeme část směsi a upěchujeme ji (kritická místa pod kostrou područky), provedeme dosypání směsi. Formu osadíme víkem a přesuneme ji po válečkovém dopravníku pod lis. Provedeme zalisování a uzavření víka závěry. Zalisovanou formu přesunem na válečkový dopravník. Forma musí zůstat uzavřená min. 15 minut. Na plnící pracoviště přesuneme plnou uzavřenou formu. Po zalisování jedné formy nebo dvou forem (začátek směny) mezi bod 3 a 5 vstupuje operace otevření plné formy (krok číslo 4). 47

48 4. Otevření plné formy Zkontrolujeme dobu uzavření formy min.15 minut. Formu otevřeme vyjmeme hotovou područku. Provedeme kontrolu kvality područky - vizuálně a hmatem. Pokud nezjistíme žádnou vadu, odložíme područku do pojízdného regálu, ve kterém bude zrát 24 hodin 6.3 Ukončení pracovní směny 1. Úklid a čištění použitého zařízení a pomůcek Po vyjmutí posledního kusu z forem očistíme jejich vnitřek i víko. Vyčistíme nános na vnitřku míchacího bubnu. Vyčištění stříkací pistole. 2. Úklid pracoviště Uklidíme prostor pod míchacím bubnem a pod dopravníkem od polyuretanové drtě. 48

49 7. Diskuze Tuhost područky Při výrobě područky zapěňováním kostry područky PUR drtí ovlivňuje výslednou tuhost výrobku několik faktorů. Mezi tyto faktory mohu zařadit: druh zpracovávaného odpadu, množství PUR drtě vsypané do formy a poměr komponentů A a B (polyolu a izokyanátu). Při výrobě PUR drtě je zpracováván odpad PUR pěn různých objemových hmotností, od měkkých (nízká objemová hmotnost) až po tvrdé (pěny s vysokou objemovou hmotností). Tato skutečnost má velký vliv na výslednou tuhost vlastního výrobku. Největším problémem je správné nadávkování komponentů polyolu a izokyanátu, aby byla zajištěna stejná tuhost výrobku. Pokud je zpracovávána PUR drť z měkkých pěn je důležité zvýšit podíl izokyanátu, který má z obou komponentů rozhodující vliv na tuhost výrobku. Nejvhodnějším způsobem pro nastavení správné dávky komponentů a PUR drtě je stanovení množství ve hmotnostních jednotkách, ne objemových. Vycházíme z těchto údajů: rozdílná specifická hmotnost komponentů polyolu a izokyanátu, obsahem vzduchu mezi jednotlivými částečkami PUR drtě. V jedné objemové jednotce můžeme nadávkovat různý hmotnostní podíl PUR drtě (vliv strojního zařízení a podíl různé frakce PUR drti) a tak vyrábět výrobky o různé tuhosti výroba nekvalitních výrobků. Mezi další vlivy působící na tuhost výrobku patří poměr komponentů A a B a množství PUR směsi vsypané do formy. Pro výrobu pojené PUR pěny se dávkuje přibližně % komponentů a 82 88% PUR drti. Čím větší podíl komponentů, tím se zvyšuje tuhost vyráběné pojené PUR pěny. Rozmezí mezi % se volí z toho důvodu, protože je zpracováván odpad PUR pěn s rozdílnými objemovými hmotnostmi. Do vyměňovací formy se musí vměstnat určitý objem PUR směsi, který bude následně slisován. Obecně se udává stlačení PUR směsi asi o 1/3 až 2/5. Lisování se provádí z toho důvodu, protože je zapotřebí přiblížení jednotlivých částeček drti k sobě, aby došlo k jejich dokonalému spojení. Dalším důvodem je vytěsnění vzduchu z formy, který je obsažen v prostoru mezi jednotlivými částečkami PUR drti. Pokud by nedošlo ke slisování PUR směs a nevytěsnění vzduchu, vznikla by pojená PUR pěna s nehomogenní strukturou v jednotlivých částech výrobku by se vyskytovala místa s rozdílnými vlastnostmi tuhostí (výskyt měkčí a tužší pěny). 49

50 Povrch výrobku Na celistvost povrchu má největší vliv velikost a podíl jednotlivé frakce PUR drti. PUR drť může být vyráběna na dvou typech drtičů kladivový a nožový. Při výrobě drti na kladivovém drtiči vzniká na rozdíl od nožového drtiče větší podíl rozdílné frakce PUR drti (větší a menší částečky). Z toho důvodu dochází při lisování PUR směsi k zaplnění každé mezery a vzniku celistvějšího povrchu. Rychlost rekce komponentů Je známo, že při reakci komponentů A a B probíhá endotermická reakce, dochází k uvolňování tepla. Vznikající teplo urychluje reakci a napomáhá lepšímu zrání ( tvrzení) vznikající pěny. Aby tato rekce a vytvrdnutí pěny proběhlo v požadovaném čase, je nutné splnit následující podmínky: - udržovat teplotu prostředí mezi C - zajistit teplotu použitého materiálu mezi C - udržovat teplotu forem minimálně na 25 C (výrobce komponentů doporučuje teplotu formy kolem 40 C ) Pokud teplota poklesne pod 20 C průběh reakce prodlužuje, neboť při reakci se neuvolní tolik potřebného množství tepla. Výhody zapěňování pojenou PUR pěnou Při zpracování PUR pěn vzniká značné množství odpadu, jedná-li se zejména o tvarový pořez bloků nebo desek, či jejich dalšímu opracování. Protože každý rok roste použití a spotřeba PUR pěn a je proto velmi důležité tento materiál vhodným způsobem likvidovat nebo nacházet jeho další využití. Jednou z možností je výroba pojené PUR pěny ve formě bloků nebo vypěňování PUR drti do forem. Jako první výhoda, která nás může napadnout, když se řekne pojená PUR pěna, je zpracování odpadu vzniklého při zpracování PUR pěny. Technologie vypěňování pojenou PUR pěnou má velký ekologický a ekonomický význam. Probíhá recyklace materiálu a tím také bereme ohled na životního prostředí. Vypěňování do formy je také bezodpadová technologie, neboť výrobek má již svůj požadovaný tvar a není jej potřeba dále opracovávat. 50

51 Z ekonomického hlediska pro výrobce i pro konečného uživatele plyne výhoda zpracovávání již zaplaceného materiálu. Náklady na materiál jsou tedy minimální. Mohu tedy konstatovat, že technologie zapěňování pojenou PUR pěnou ve formě je technologie šetrná k životnímu prostředí, je výhodná nejen pro výrobce, ale i pro zákazníka. 51

52 8. Závěr a zhodnocení návrhu Vhodně navržený čalouněný nábytek nám zpříjemňuje odpočinek. Protože je v blízkém kontaktu s lidským tělem měl by se mu přizpůsobit. Měl by mít vhodné rozměry a odpovídající konstrukci, aby po celou dobu životnosti používaného kusu nábytku byla zajištěna jeho tuhost a stabilita. Důležitá je také absence ostrých rohů a hran. Je také žádoucí aby výrobek měl co nejmenší dopad na životní prostředí nejen během své výroby, ale také během užívání a následné likvidace po uplynutí doby své životnosti. Nábytek musí být cenově dostupný široké veřejnosti, ale ne na úkor kvality. Cílem mé diplomové práce bylo navržení unisegmentu čalouněného nábytku, který bude vyroben technologií zapěněním kostry ve formě pojenou PUR pěnou. Na základě průzkumu trhu s čalouněným nábytkem jsem zvolil jako podsestavu područku. Pro tuto podsestavu jsem zvolil takové konstrukční řešení, aby bylo umožněno její zapěnění a aby byla ve formě fixována zajištěna její stabilní poloha. Vypěňovací formu jsem navrhl dřevěnou. Aby byla zajištěna její tuhost a stabilita zvolil jsem jako konstrukční materiál překližovanou desku. Tvar víka a oblé tvary uvnitř formy budou vyrobeny z umělé pryskyřice. Při vlastním návrhu jsem aplikoval všechny dostupné informace. Tyto poznatky se mi podařilo vhodným způsobem spojit a vytvořit tak výrobek, který bude výroby schopný a mohl by najít uplatnění při výrobě čalouněného nábytku. Technologie vypěňování do formy pojenou PUR pěnou splňuje náročné požadavky na ekologii a ochranu životního prostředí. Vyráběný materiál je opět recyklovatelný. Díky zpracování již dále jinak nezpracovatelného odpadu je výrobek z této pěny levný, a přitom splňuje nároky na požadovanou kvalitu. Područku vyrobenou touto technologií zbývá jen potáhnout polyesterovým rounem a potahovou látkou. Odpadá časová náročnost výroby samotné kostry a její olepení dílci z PUR pěny. Tato technologie nachází široké uplatnění při výrobě složitějších tvarů, při kterém by jinak vznikalo velké množství odpadu PUR pěny vlivem tvarového pořezu, uplatňuje se při zapěňování celých koster křesel nebo zapěňování pružících prvků. Věřím, že i v ČR se touto technologií začnou zabývat výrobci čalouněného nábytku ve větším měřítku než je dosud. 52

53 9. Resumé Suitable designed uphostered furniture us provide relaxation. Is in close contact with human body, should whith adapt. Should own suitable proportions and consistent with construction, so al time operating life used stick of furniture was guarantee to his solidity and stability. Important is also absense sharp horn and edge. Is aloso requisute so product hat what least environmental efect not only during production, but also during use and successive liquidation at expiration time his operatinf life. Furniture shall popularly priced broadest public, but no an detriment quality. Technology foam formation in form bonded PUR foam fulfilment difficult requirement on ecology and enviromental protection. Produce stuff is again recyclable. Thanks procesing already next workable waste is product of this foam low-cost and by fulfilment title to required quality. Subasembly made this technology remain upholster polyester fleece and upholstering fabric. Fall of time demandsproduction solitery skeleton and her beplaster component of PUR foam. This technology find broad use by production intricate shape breaking down, apply by foam formation complete skeleton easy chair or foam formation springing element. Accept, that in ČR this technology start deal whith producer upholster furniture on large scale than is so far. 53