Бакелизированная фанера: свойства и сферы использования¶

Бакелизированная фанера — это многослойный древесный материал, получаемый путём склеивания листов лущёного шпона термореактивными феноло-формальдегидными смолами с последующим горячим прессованием. Относится к классу конструкционных материалов повышенной водостойкости, способных длительно эксплуатироваться в условиях открытой атмосферы, повышенной влажности и агрессивных сред без потери прочностных характеристик. В отличие от обычной фанеры, бакелизированная отличается высокой плотностью, твёрдостью и устойчивостью к гниению.

¶История и происхождение названия

Название материала происходит от бакелита — первой в мире синтетической термореактивной смолы, изобретённой бельгийско-американским химиком Лео Бакеландом в 1907–1909 годах. В России и странах бывшего СССР технологию производства фанеры на фенолформальдегидных связующих освоили в 1930-х годах. Промышленный выпуск бакелизированной фанеры (марки ФБС — фанера бакелизированная, смола спирторастворимая) начался в 1935 году на ленинградском комбинате «Красный Октябрь». Материал активно применялся в судостроении, авиастроении и строительстве вплоть до середины XX века, когда его частично вытеснили стеклопластики и алюминиевые сплавы.

¶Технология производства

Основой служит берёзовый или буковый лущёный шпон толщиной 1,15–1,5 мм. Листы пропитываются спиртовым раствором фенолформальдегидной смолы (марка ФБС) либо водорастворимой смолой (марка ФБВ). Склеивание происходит под давлением 1,5–2,5 МПа при температуре 140–150°C в течение 20–40 минут. В результате полимеризации смола образует необратимые поперечные связи, что придаёт клеевому шву термо- и водостойкость. Содержание связующего в готовом листе достигает 15–20% от массы.

¶Основные характеристики и свойства

Ключевые физико-механические показатели бакелизированной фанеры:

• Плотность — 1000–1200 кг/м³ (у обычной фанеры — 550–700 кг/м³);
• Предел прочности при статическом изгибе вдоль волокон — 80–120 МПа;
• Предел прочности при растяжении — 60–100 МПа;
• Водопоглощение за 24 часа — не более 1–2% по массе;
• Разбухание по толщине после вымачивания — до 3–5%;
• Рабочий диапазон температур — от −60°C до +50°C (кратковременно до +100°C);
• Модуль упругости — 10000–14000 МПа.

Материал не гниёт, не поражается грибком и насекомыми, устойчив к действию морской воды, слабых кислот, щелочей, нефтепродуктов. Теплопроводность низкая (0,15–0,25 Вт/(м·К)), что позволяет использовать его как конструкционно-теплоизоляционный элемент. Недостатки: высокая жёсткость и хрупкость при ударных нагрузках, плохая обрабатываемость ручным инструментом (требуются твёрдосплавные пилы и свёрла), выделение фенола при нагреве выше 80°C.

¶Классификация и марки

В соответствии с ГОСТ 11539-2018 различают две основные марки:

• ФБС — на спирторастворимой смоле, максимально водостойкая, применяется в судостроении и гидротехнике;
• ФБВ — на водорастворимой смоле, несколько ниже водостойкость, используется для внутренних конструкций.

По обработке поверхности выделяют листы с маркировкой «А» (шлифованные с двух сторон) и «Б» (нешлифованные). Толщина выпускаемых листов — от 4 до 40 мм, стандартные размеры — 1500×1500, 1500×3000, 1220×2440 мм.

¶Сферы применения

¶Судостроение и авиастроение

Исторически основной потребитель — судостроение: из бакелизированной фанеры строили шлюпки, катера, палубные надстройки, настилы. В авиации времён Второй мировой войны из неё изготавливали обшивку крыльев и фюзеляжей (например, в советском истребителе Ла-5). Сегодня используется для корпусов маломерных судов, яхтенных палуб, элементов интерьера.

¶Строительство и промышленность

Применяется для опалубки монолитных конструкций (до 50–80 циклов оборота), устройства полов в производственных цехах, изготовления большепролётных настилов, лесов, подмостей. В гидротехнике — для шпунтовых свай, затворов, лотков. В химической промышленности — для ёмкостей и газоходов.

¶Транспорт и машиностроение

Из бакелизированной фанеры делают кузова грузовиков, полы и боковины железнодорожных вагонов, платформы прицепов, настилы мостовых переходов. Материал используется в производстве трансформаторных баков, щитов управления, изоляционных плит.

¶Прочие применения

• Изготовление спортивного инвентаря (щиты для хоккея, доски для скейтбординга);
• Сценические настилы и подиумы;
• Детские игровые площадки и уличная мебель;
• Облицовка стен и полов в животноводческих помещениях.

¶Экологические аспекты и ограничения

При эксплуатации в жилых помещениях материал требует осторожности: фенолформальдегидные смолы при нарушении целостности покрытия могут выделять фенол. Поэтому в жилом строительстве бакелизированную фанеру применяют ограниченно, преимущественно для несущих конструкций с последующей герметизацией поверхности. Отходы материала не подлежат сжиганию без очистки выбросов и требуют утилизации на специализированных полигонах.

¶Интересные факты

• В 1940-х годах из бакелизированной фанеры строились экспериментальные корпуса автомобилей и даже цельнодеревянные самолёты (например, de Havilland Mosquito).
• Материал применялся при создании корпусов советских торпедных катеров типа «Комсомолец».
• Срок службы бакелизированной фанеры в условиях открытого моря достигает 30–40 лет без капитального ремонта.

¶Источники

• ГОСТ 11539-2018 «Фанера бакелизированная. Технические условия».
• Справочник по древесным материалам / Под ред. В. М. Хрулёва. — М.: Лесная промышленность, 1985.
• Уголев Б. Н. Древесиноведение и лесное товароведение. — М.: МГУЛ, 2007.