Tektura komórkowa „plaster miodu” Ewa Drzewińska

27 Oct 2011 11:29

Do wytwarzania palet ładunkowych, skrzyniopalet, pokryw, przekładek, taśm przekładkowych, ochraniaczy krawędzi pakowanych przedmiotów, a także jako wypełnienia wewnętrznych elementów budowlanych i mebli, często jest dziś stosowana tektura komórkowa (cell board). Jest to konstrukcja trzywarstwowa mająca postać wkładu z komórkami sześciokątnymi lub trójkątnymi, oklejonego z obu stron warstwami płaskimi. Tektura z komórkami sześciokątnymi ma kształt podobny do plastra miodu i jest więc tak nazywana (po angielsku: honeycomb board, po niemiecku: „Bienenwabe” Honigwabepappe). Wkład produkowany jest z tektury względnie papieru impregnowanego żywicami, z tworzyw sztucznych albo z cienkich folii aluminiowych. Na warstwy pokryciowe stosuje się tektury, tworzywa sztuczne lub metalowe blachy. Do sklejania wkładu z warstwami pokryciowymi służą kleje dyspersyjne lub hotmelty. Historia tektury komórkowej zaczęła się podczas drugiej wojny światowej w Stanach Zjednoczonych, kiedy to została zastosowana w zbiornikach paliwa samolotów wojskowych [1]. Po wojnie była używana głównie jako materiał budowlany stanowiący alternatywę dla klasycznych budulców. Dziś też jest często stosowana jako wkład w drzwiach wewnętrznych, ściankach działowych i ściankach mebli. Papierowy plaster miodu jest używany jako materiał do pakowania. Sklejenie z obu stron z warstwami papierowymi czyni z niego doskonały materiał ochronny i jest alternatywą dla drewna, tektury falistej lub styropianu. Zalety tektury komórkowej: – wysoka wytrzymałość na zgniatanie w stosunku do masy właściwej, – aż 20 razy lżejsza niż płyta drewniana o tej samej grubości, ekologiczna, – podatna do recyklingu, – tania [2]. Szczególna forma konstrukcyjna, jaką wykazuje tektura „plaster miodu” odznacza się niespodzianie wysoką stabilnością mechaniczną przy swojej względnie małej masie. Ponadto koszty jej wytwarzania są niewysokie. Tektura komórkowa działa według zasady belki dwuteowej. Jej cienkie warstwy zewnętrzne są znacznie oddalone od powierzchni średniej i mają wysoki geometryczny moment bezwładności powierzchni, a dzięki temu wysoką sztywność. Wkład komórkowy jest odpowiedzialny za odporność na zgniatanie, a jednocześnie podpiera warstwy wierzchnie zapobiegając powstawaniu pęcherzy i pofałdowań. Warstwy pokryciowe usztywniają wkład i odwrotnie. Duże wolne przestrzenie we wkładzie tektury oraz mała grubość ścianek „plastra miodu” zapewniają dużą oszczędność materiału w porównaniu do materiału litego. Lżejsza konstrukcja to także łatwiejsze manipulowanie tym materiałem. Przykładowo: jedna europaleta drewniana waży około 23-25 kg (w stanie mokrym aż do 35 kg), natomiast paleta z tektury komórkowej o sile nośnej 500 kg tylko 4-6 kg [2]. Wkłady produkowane są głównie z papieru szrencowego lub testlineru, niekiedy z flutingów z mas pierwotnych. Gramatura tych papierów wynosi od 120 do 200 g/m2. Na standardowe warstwy pokryciowe stosowane są testlinery i kraftlinery o gramaturze od 120 do 300 g/m2. Możliwe jest także zastosowanie tektur o innych gramaturach i jakości, także białych, jak również tektur szarych o gramaturze do 700 g/m2. Możliwe jest także zastosowanie papieru powlekanego polietylenem, który zapewnia tekturze nieprzepuszczalność wody i pary wodnej oraz atrakcyjny wygląd i dobrą drukowność. Nietypowym zastosowaniem tektury „plaster miodu” mogą być także meble, czego przykładami są stół, stołek i fotel zaprojektowane i wykonane przez studentów Instytutu Papiernictwa i Poligrafii Politechniki Łódzkiej. Warstwy pokryciowe tektury komórkowej z wkładem z papieru lub tektury mogą być wykonane także z drewna, płyt wiórowych lub płyt MDF. Płyta z takiego materiału może wytrzymać obciążenie ponad 50 t/m2. Przy jednakowej sztywności jej masa jest wielokrotnie niższa od masy płyt wiórowych. Wytwarzanie tektury komórkowej Produkcja tektury komórkowej obejmuje dwa główne etapy: 1. wytworzenie wkładu (core making), 2. wytworzenie płyty tektury komórkowej (panel making). Do wytworzenia wkładu stosowane są dwie podstawowe technologie: arkuszowa i zwojowa. W technologii arkuszowej produkcja zaczyna się od nałożenia kleju na wstęgę papieru. Operacja ta odbywa się za pomocą walca z wypukłymi wąskimi paskami biegnącymi w poprzek wstęgi. Dalej wstęgę papieru tnie się na kilka arkuszy, które układane są na sobie w specjalny sposób: każdy kolejny arkusz jest przesunięty o szerokości odstępu między paskami kleju. W ten sposób po sklejeniu uzyskuje się komórki o kształcie plastra miodu. Wysokość wkładu uzyskuje się przez odpowiedni wymiar przecięcia sklejonych arkuszy na gilotynie. Sklejanie odciętych pasków w cały wkład następuje na oddzielnej maszynie sklejającej. Po uzyskaniu odpowiedniej długości wkładu mocuje się na jego obwodzie zaczepy ramy naprężającej, która przesuwając się rozdziela powoli sklejone paski układając je we wzór plastra miodu. Ciągła metoda zwojowa polega na nanoszeniu pasków kleju na kilka warstw papieru w kierunku zgodnym z kierunkiem maszynowym. Paski kleju na jednej warstwie są przesunięte względem siebie o pół szerokości odstępu na warstwie sąsiedniej. W tej samej maszynie przecina się sklejone papiery na wąskie paski i natychmiast skleja te paski na ich powierzchni czołowej tworząc wstęgę. Wysokość wkładu uzyskuje się przez odpowiednie ustawienie noża odcinającego. Sklejone warstwy papieru schodzą pionowo w dół, tam odcina je nóż gilotynowy pracujący poziomo i ustawiony w równej wysokości wkładu odległości od stołu, na którym formowana jest wstęga plastra miodu. Nóż wypycha odcięty kawałek na poziomy stół, gdzie dokleja się on do uprzednio odciętego paska wkładu. Sklejone paski plastra miodu mają na wierzchniej warstwie naniesione linie klejowe, analogiczne do linii klejowych wewnętrznych, co pozwala im się dokleić do pasków poprzednich i stworzyć wstęgę bez końca. Dalej w tzw. ekspanderze wstęga sklejonych pasków ulega rozprężeniu układając się we wzór plastra miodu. Średnica oka (koła wpisanego w komórkę) wynosić może od kilku do kilkudziesięciu mm, wysokość wkładu: od 10 do 100 mm. Należy pamiętać, że wysokość wkładu podczas rozprężania zmniejsza się o około 20-25% w zależności od wielkości siły rozciągającej. Arkusze tektury komórkowej produkuje się przez naklejenie na wkład komórkowy warstw pokryciowych w postaci arkuszy (w metodzie arkuszowej) lub wstęg (w metodzie zwojowej). W pierwszym przypadku otrzymuje się gotowe arkusze, z których ewentualnie odcina się nierówne krawędzie. W metodzie zwojowej wstęgę tektury komórkowej przycina się na arkusze o odpowiednich wymiarach. Warunki przechowywania i przetwarzania tektury komórkowej Przechowywanie tektury komórkowej powinno odbywać się w temperaturze 15-25°C i wilgotności względnej powietrza pomiędzy 45-55%. Należy unikać przeciągów i wysokiej wilgotności powietrza, jak również kontaktu z mokrymi przedmiotami. Przy wzroście wilgotności względnej powietrza z 50 do 90% w tekturze dobrej jakości odporność na nacisk może się zmniejszyć najwyżej o 30%. Również niekorzystny wpływ ma bezpośrednie nasłonecznienie. Na stanowisku roboczym arkusze tektury komórkowej powinny sezonować co najmniej 12 godzin w celu przystosowania się do otoczenia. Na stanowisku pracy powinny panować optymalne warunki klimatyczne: temperatura 23° ± 1° C i wilgotność względna 50 ± 2%. Literatura [1] www.en.wikipedia.org/wiki/Douglas_Dakota [2] http://www.scopak.com.pl [3] http://www.wabenplatten.eu