Полимерные материалы. С помощью полимерных материалов мебели придают плавные формы, легкость и эстетическую выразительность

С помощью полимерных материалов мебели придают плавные формы, легкость и эстетическую выразительность. На их основе можно получать изделия, соответствующие очертаниям человеческого тела и его движениям во время работы, отдыха, приема пищи. Наиболее эффективно применение полимеров для изготовления мебели в сочетании с другими материалами. Мебель, изготовленная с применением полимерных материалов, достаточно прочная, устойчивая к коррозии, загниванию, истиранию, не растрескивается. Загрязнения легко удаляются водой, моющими средствами или шлифованием. Отдельные детали и предметы мебели из полимерных материалов получают прогрессивными методами — экструзией, прес­сованием, литьем под давлением, вакуумированием, пневмоформованием, разных цветов, с готовой поверхностью без дополнительного облагораживания.

Полимерные материалы в производстве мебели применяют в следующих случаях:

1) для изготовления каркаса и его элементов, отдельных узлов, деталей и целых изделий
сложных конструкций с высокой трудоемкостью в изготовлении из обычных материалов. К ним относятся сиденья табуретов, спинки и сиденья стульев, стулья, табуреты, каркасы кресел, диванов, ящики, лотки, полуящики, бункера для овощей и др.;

2) для изготовления деталей и изделий малого размера и массы, но сложной конфигурации и профиля: профильно-погонажных изделий (раскладок, направляющих и соединительных планок); кантов, шнуров для сидений и спинок; фурнитуры (полкодержателей, наконеч­ников, стяжек, задвижек, винтовых соединений и др.);

3) для покрытия и отделки наружных и внутренних поверхностей с получением необходимого блеска, исключая при этом последующую отделку. Для этой цели используют де­коративные пленки полиэтиленовые, поливинилхлоридные и полипропиленовые, пропитанные бумаги, смолы, рулонные облицовочные материалы, синтетический шпон, ламинированные плиты и др.;

4) в качестве настилочного материала (поролон, латексная губка, гуммированный ватин, ватилин, резиновые ленты и гуммированный материал из отходов лавсанового волокна и др.).

По назначению полимерные материалы делят на конструкционные, облицовочные, клеевые и отделочные.

В качестве конструкционных полимерные материалы обеспечивают высокую проч­ность и легкость изделий, их стойкость к атмосферным воздействиям, удобство пользова­ния ими, так как изделиям можно придать любую форму. В производстве мебели нашли применение пластмассы разных видов.

Пластмассы — это материалы, полученные на основе высокомолекулярных орга­нических соединений. На определенной стадии переработки они обладают свойствами пластичности, принимают любую форму и сохраняют ее после прекращения действия теплоты и давления.

Для производства конструкционных элементов применяют термопластичные по­лимерные материалы (полиэтилен низкого давления, полипропилен, ударопрочный поли­стирол, АБС-пластики, поливинилхлорид, стеклопластики, полиамиды и др.) и термо­реактивные (жесткие пенополиуретаны, аминопласты и др.).

Полиэтилен применяется в основном при изготовлении детской мебели, стульев, кресел, различных емкостей, крепежной фурнитуры. Не имеет вкуса и запаха, морозостойка, обладает высокой эластичностью.

Ударопрочный полистирол применяется для изготовления ящиков, погонажных элементов детской мебели, крепежной фурнитуры и др.

АБС - пластики имеют высокую прочность, твёрдость, жесткость, устойчивость к истиранию, ударопрочность. Применяются для изготовления каркасов кресел и стульев, детской мебели, фурнитуры, подлежащей металлизации и др.

Поливинилхлорид наиболее дешевый и наименее дефицитный, поэтому получил широкое применение при производстве ящиков из погонажных профильных элементов, направляющих планок, полозков, раскладок, емкостей и т. д. Не горит, имеет большую механическую прочность, стоек к действию щелочей, кислот, спирта, бензина. Меняет окраску под влиянием прямых солнечных лучей.

Полипропилен применяется для изготовления емкостей, погонажных изделий, фурнитуры, а также совмещенных блоков сидений и спинок стульев. Не имеет запаха, лучше окрашивается в яркие цвета.

Стеклопластики — это армированные пластмассы, состоящие из связующего и стеклонаполнителя (полиэфирная смола).

В качестве армирующего вещества используют непрерывное бесщелочное алюмоборосиликатное волокно диаметром 6—10 мкм; в качестве связующего — полиэфирные смолы (полизфирма-леинаты и полиэфиракрилаты).

Стеклопластики обладают высокой прочностью и одновременно легкостью. Изменяя соотношение между связующим и стекловолокном, и применяя различные виды стекловолокна и связующего, получают изделия с необходимыми свойствами. Стекловолокно по прочности превосходит ряд других волокон.

Стеклопластики применяют для изготовления крупногабаритных изделий и деталей, работающих в условиях повышенных температуры, влажности и больших нагрузок. Мебель из них не разбухает и не коробится. Изделиям из стеклопластиков может быть придана любая форма.

Из стеклопластиков изготовляют каркасы кресел. Такие кресла легкие, прочные и краси­вые. Стеклопластики применяют также для изготовления стульев, кресел-качалок, локотников диванов и кресел и других деталей изделий, отделка крышек кухонных столов.

Полиамиды применяются для изготовления фурнитуры, стяжек, полкодержателей и других мелких деталей, работающих под большими нагрузками.

Пенополиуретаны — это газонаполненный сверхлегкий конструкционный материал. Пенополиуретаны бывают эластичные и жесткие. Первые применяют в производстве мягкой ме­бели, сидений автомобилей, тракторов и других изделий, вторые — для изготовления корпусов кресел, декоративных элементов, различных легких конструкций, в качестве тепло-и звукоизо­ляционных материалов.

Пенополиуретан (ППУ) эластичный на простых полиэфирах холодного формования предназначен для получения мягких элементов сложной формы. Формованные элементы пред­ставляют собой пористые изделия, которые хорошо соединяются с другими материалами (каркасы, арматура, тканевые подложки). Форму любой сложности можно получить за один цикл формова­ния элемента Изготовление формованных мягких элементов включает подготовку компонентов вспененной композиции, установку опорных армирующих закладных элементов, заливку форм, выдержку (10-15 мин), открытие форм и извлечение готового элемента.

Физико-механические свойства вспененных полиуретанов в значительной степени зависят от их газонаполненности, т. е. их кажущейся плотности. ППУ на простых поли­эфирах холодного формования характеризуется кажущейся плотностью 35-70 кг/м³ и пре­делом прочности при растяжении 0,07-0,11 МПа.

Эластичные ППУ имеют закрытые, несообщающиеся газонаполненные ячейки (пе-нопласты) и сообщающиеся ячейки (поропласты). Часто применяется общий термин — пенопласты.

Полиуретановый эластичный поропласт (поролон) имеет кажущуюся плот­ность 25-59 кг/м³, хорошо противостоит горению, веществам, применяемым при хи­мической чистке изделий. Его можно использовать при температурах от — 40 до + 70 °С.

Гуммированное волокно — материал, получаемый пропиткой натуральных или синтетических, волокон натуральным лаком с последующей его вулканизацией. Кажущаяся плотность его составляет 40-85 кг/м³, остаточная относительная дефор­мация сжатия — 10 %.

Недостатком поропласта на основе сложных полиэфиров является высокая ос­таточная относительная деформация — до 15 %. Это означает, что в процессе экс­плуатации мебели с мягким элементом из поропласта последний будет постепенно уменьшаться по высоте, что приведет к потере формоустойчивости мягкого элемента и провисанию ткани. Недостатком является также неравномерная степень сжатия блока при нагружении. В первый момент нагружения деформация небольшая, в дальнейшем значительно увеличивается, что вызывает у человека ощущение прова­ла.

Широкое распространение находят наполненные пенопласты. Наполнители снижают расход дорогостоящих полимеров, повышают прочность и стойкость изде­лий. В качестве наполнителей используют отходы пенопластов и пластмасс, древес­ную муку и стружку, песок и т. д.

Пенорезина — материал на основе натурального и синтетического каучука. Пенорезину выпускают в виде листов или формованных элементов мебели. Мягкие элементы из пенорезины (вместо пружинных блоков, как настилочный материал и т. п.) имеют хорошие амортизационные, тепло- и звукоизоляционные свойства, высо­кое сопротивление сжатию, они гигиеничны и долговечны, не сбиваются и не прова­ливаются, обладают хорошей упругостью и вибрационно-заглушающей (демпфирующей) способностью.