Deskové materiály

Přehled nejčastějí používaných deskových materiálů z masivního a aglomerovaného dřeva

05-02suroviny Rostoucí spotřeba dřeva ve stavebnictví je podmětem k vývoji nových speciálních stavebních a velkoplošných materiálů s optimálními mechanicko-fyzikálními vlastnostmi. Nově vznikající materiály mají předem určený způsob použití v konstrukcích a nejsou již považovány pouze za materiály pro levné a náhradní řešení.
Hlavním důvodem, který vedl k vývoji materiálů na bázi dřeva, byla snaha o výrobu produktů využívajících příznivé vlastnosti dřeva (izolační vlastnosti, snadná obrobitelnost, příznivé působení na prostředí, nízké výrobní nároky na energii) a zároveň překonávajících jeho nevýhody.

Protože dřevo je materiál tvořený z vláken, který sesychá/bobtná pouze ve směru kolmém na vlákna, lze rozměrové změny materiálů na bázi dřeva minimalizovat vhodným konstrukčním řešením, například tzv. křížovým lepením (lepením materiálu tak, že směry vláken jednotlivých lepených vrstev jsou na sebe kolmé).
Při výrobě aglomerovaných materiálů se dřevo nejdříve dezintegruje na drobné části, které se následně spojují do jednoho celku s uspořádáním podle požadavků na konečný produkt. Tímto výrobním postupem lze dosáhnout nízké vlhkostní roztažnosti.

05-05-01materialy Materiály na bázi dřeva také překonávají nehomogenitu přírodního dřeva a rozšiřují rozmanitost jednotlivých konstrukčních řešení. Ačkoliv tyto materiály, stejně jako použitá výrobní surovina, vykazují anizotropní chování, na rozdíl od dřeva lze stupeň anizotropie kompozitních materiálů regulovat (například velikostí a orientací dřevních částic). To je další podstatná výhoda těchto materiálů, neboť jejich vlastnosti v jednotlivých směrech mohou být řízeny podle požadavků na konečný způsob aplikace.

Variabilita mechanických vlastností je u kompozitních materiálů také menší než v případě nehomogenního přírodního materiálu - dřeva.

Přehled materiálů na bázi dřeva
Zleva: spárovka, překližka, deska z orientovaných plochých třísek (OSB), dřevotřísková deska, izolační (měkká) vláknitá deska, vláknitá deska se střední hustotou (MDF), dřevo-plastová deska (WPC), sendvičový panel

Mezi další významné výhody těchto materiálu patří:

možnost výroby produktů v rozměrech, které jsou omezovány pouze použitou výrobní technologií

možnost efektivnějšího využití přírodního materiálu

snadnější přizpůsobení měnícím se požadavkům trhu

v porovnání s ostatními materiály menší zatížení životní prostředí z důvodů minimální spotřeby chemických látek, které jsou ve výrobku obsaženy

schopnost výroby materiálů s vysokou odolností vůči biotickým činitelům a proti ohni po přidání chemických přípravků a retardérů hoření

Moderní materiály na bázi dřeva jsou vyráběny převážně ze sortimentů nízké kvality z rychle rostoucích druhů dřevin. Skutečnost, že surovina nízké kvality může být použita pro výrobu vysoce kvalitního produktu, je pokládána za jednu z největších výhod těchto materiálů zejména v případech, kdy jsou pro výrobu používány malé průměry kulatin. Další výhodou je, že díky různým technologickým postupům mohou být z několika málo druhů dřevin vyráběny materiály se širokou škálou vlastností pro odlišné aplikace.

Mechanické a fyzikální vlastnosti materiálů na bázi dřeva

Na mechanicko-fyzikální vlastnosti (a na způsoby aplikace) materiálů na bázi dřeva mají výrazný vliv téměř všechny výrobní parametry. Mezi nejpodstatnější se obvykle uvádí velikost, geometrie, orientace, formování a kvalita dřevních částí, typ a množství použitého lepidla a přídavných látek a lisovací faktory, které vzájemnou interakcí v průběhu lisování třískového koberce usměrňují zejména tvorbu hustotního profilu charakterizující rozložení hustoty v deskách.
Způsob využití jednotlivých materiálů a jejich mechanicko-fyzikální vlastnosti se často odvozují podle hustoty (nebo příčného hustotního profilu).
Obecně platí, že s vyšší hustotou se mechanické vlastnosti materiálů zlepšují, ale při změnách vlhkosti také dochází ke většímu bobtnání.
Při výrobě materiálů na bázi dřev se se zmenšující se velikostí částic zlepšuje možnost jejich formování při lisování, což má za následek stoupající hustotu vyráběného materiálu. V grafu č. 1 jsou zobrazena rozmezí normovaných hodnot hustoty jednotlivých materiálů. V praxi se obvykle hustota materiálů pohybuje blízko spodní hranice intervalu.

U běžně vyráběných materiálů pro konstrukční účely mají povrchové vrstvy obvykle větší hustotu než vrstva středová. Při namáhání v ohybu působí na konstrukční prvky největší síla v povrchových vrstvách.Proto je výhodné vyrábět konstrukční materiály s příčným hustotním profilem ve tvaru písmene „U“ s větší hustotou povrchových vrstev než ve vrstvě středové.

Takto vyrobené desky dosahují vyšších hodnot ohybové pevnosti a modulu pružnosti v ohybu než desky s rovnoměrným příčným hustotním profilem při stejné průměrné hustotě.

Pevnost v ohybu a modul pružnosti v ohybu jsou další základní charakteristické hodnoty, které mají hlavní vliv na způsoby aplikace jednotlivých materiálů. Používají se zejména pro výpočty a dimenzování konstrukcí.

SM – dřevo smrku
PD – překližky
OSB – desky z plochých orientovaných třísek
TD – třískové desky
HB – tvrdé vláknité desky,
MDF – vláknité desky se střední hustotou,
SB – měkké vláknité desky

05-GRAF-02

DESKY Z ROSTLÉHO DŘEVA

05-03masivni_desky (Solid Wood Panels) se vyrábějí pro nosné a nenosné účely. Z hlediska jejich použití je rozdělujeme na desky určené do suchého (SWP/1), vlhkého (SWP/2) anebo venkovního prostředí (SWP/3).

Spárovka je konstrukční deska, která vznikne slepením přířezů (lamel) do plochy. Jednotlivé lamely mohou být v bocích spojeny na spáru hladkou, profilovou, na pero a drážku, vložené pero a méně často pak na kolíky a čepy.

Spárovka odolává krátkodobému omytí vodou, avšak nikoli dlouhodobému namáhání povětrností.
Předností spárovek je pevnost ve směru dřevních vláken a možnost zhotovení svépomocí, přičemž se mohou zužitkovat různé odpady.

Biodeska je deska z rostlého dřeva vyrobená obvykle ze tří vzájemně na sebe lepených vrstev. Vnější vrstvy jsou složeny z průběžných lamel lepených po délce. Středová vrstva je lepena z lamel, které jsou na sebe průběžně podélně napojeny.
Po přebroušení jsou všechny tři vrstvy slepeny v jeden celek tak, že středová vrstva je lepena příčně pod úhlem 90° oproti vrchním vrstvám.
Příčným způsobem lepení je dosažena podstatně větší tvarová stálost desek a odolnost proti zatížení než u klasické spárovky.

PŘEKLIŽOVANÉ MATERIÁLY

jsou tvořeny souborem tří nebo více vrstev navzájem slepených dýh (tenkých vrstev dřeva), přičemž směry vláken sousedních vrstev jsou zpravidla na sebe kolmé.

Truhlářské překližky jsou určeny k použití v interiéru, nejčastěji na dílce nábytku a obklady stěn a stropů. Jsou lepeny UF lepidlem, které má malou odolnost proti dlouhodobému působení vlhkosti. Největší požadavky jsou na vzhledovou kvalitu povrchu.

Stavební překližky se vyrábějí nejčastěji v tloušťkách 12-18 mm a pro jejich výrobu se nejčastěji používá buk. Jsou určeny pro přímý styk s vlhkostí (zejména při betonáži). Používají se kvalitní PF a MUF lepidla, ve většině případů se zabraňuje vstupu vlhkosti do překližky laminací povrchu.

Tvarové překližky jsou vyráběny pro konkrétní výrobky, nejčastěji pro sedáky a opěradla sedacího nábytku. V ČR se pro tyto překližky používá buk.

Obalové překližky jsou určeny pro použití na různé druhy prostorových obalů. Nejčastěji se vyrábějí ze SM a TP, bývají lepeny PF lepidlem. U obalových překližek jsou přípustné drobné vady v kvalitě povrchu. Tyto překližky nejsou většinou vhodné pro interiérové použití.

Laťovky jsou dřevěné desky sestávající ze střední vrstvy oboustranně překlížené pláštěm. Plášť tvoří jedna nebo více vrstev dýh. Hlavní použití laťovek je pro namáhané dílce nábytku.

Lamely jsou jednosměrně tvarové výlisky z nekřížených slepených dýh. Tato technologie umožňuje výrobu tvarově složitých dílců, hlavní použití je při výrobě sedacího nábytku a postelových lamel.

05-04-preklizky

05-04a-latovky

DESKY Z PLOCHÝCH TŘÍSEK - OSB

měly být původně velkoplošným materiálem s podobnými vlastnostmi jako překližka, ale tvořeným z drobnějších (levnějších) částic (např. pilařské krajiny a zbytkové válečky z loupání dýh). Současná technologie výroby ale umožnila i použití takových druhů materiálů a dřevin, které v pilařské a překližkárenské výrobě nemají uplatnění.

Waferboard jsou desky vyráběné z dlouhých a širokých třísek, které jsou slepeny v neorientovaném stavu. Výroba těchto desek se příliš nerozšířila, vytvořily však dobrý předpoklad pro výrobu OSB desek.

OSB je velkoplošný materiál vyráběný z dlouhých, štíhlých a tenkých třísek. Třísky ve vnějších vrstvách jsou orientovány rovnoběžně s délkou nebo šířkou desky, třísky ve středové vrstvě jsou orientovány kolmo na třísky vnějších vrstev.

Rozlišujeme OSB/1 (všeobecné účely a pro vnitřní vybavení (včetně nábytku) pro použití v suchém prostředí, OSB/2 (nosné desky pro použití v suchém prostředí), OSB/3 (nosné desky pro použití ve vlhkém prostředí) a OSB/4 (zvlášť zatížitelné nosné desky pro použití ve vlhkém prostředí).
Nosné desky jsou určeny pro navrhování a provádění nosných a výztužných stavebních dílců, např. stěnových, podlahových, střešních konstrukcí nebo I-nosníků.

Multifunkční desky se nabízejí jako alternativa k OSB deskám. Tzv. multifunkční panely (MFP) nebo mikroštěpkové desky (GSB) se vyrábějí z menších netříděných třísek rozvrstvených neuspořádaně a doplněných vyšším podílem jemných třísek. Tato struktura vyžaduje větší nános lepicí směsi (obvykle pouze na bázi močovino/melamin-formaldehydových lepidel) a zapříčiňuje vyšší hustotu (váhu) desek.

05-05osb_ruzne

05-05a_mfp_ruzne

DŘEVOTŘÍSKOVÁ DESKA - DTD

je deskový materiál vyrobený z dřevěných částic (dřevěných třísek, hoblin, pilin, apod.), spojených organickým pojivem pomocí tepla a tlaku. Mohou být jednovrstvé nebo třívrstvé, podle způsobu úpravy povrchu surové, dýhované, laminované nebo kašírované fólií. Nejčastěji se vyrábějí plošně lisované desky, pro výrobu tenkých desek (3-5 mm) se používá lisování válcovým lisem, naopak silné desky s vylehčujícími vnitřními otvory se lisují výtlačně.

Modifikované třískové desky se vyrábějí přidáním materiálu pro konkrétní užití do základní třískové hmoty. Např. protipožární desky Grenamat (přídavek expandovaného vermikulitu) nebo ohýbatelné desky Recofles (přídavek korku, latexu a polyuretanu).

05-11_drevotriska_sucho

05-12_drevotriska_vlhko

05-13_grenamat

DŘEVOVLÁKNITÉ DESKY - DVD

se vyrábějí z lignocelulózových vláken za použití tepla a/nebo tlaku. Soudržnosti vláken je dosaženo buď jejich zplstnatěním nebo přídavkem syntetického pojiva. Jmenovitá tloušťka je větší než 1,5 mm. Rozlišujeme v zásadě desky vyrobené mokrým procesem, při jejichž formování mají vlákna vlhkost vyšší než 20 %, a desky vyrobené suchým procesem (MDF, tvrdé vláknité desky).

Podle hustoty (tvrdosti) se desky vyrobené mokrým procesem rozdělují na tvrdé desky (hustota nad 900 kg/m3), polotvrdé desky (hustota od 400 kg/m3 do 900 kg/m3) a izolační desky (hustota od 230 do 400 kg/m3 – především pro tepelnou a zvukovou izolaci).

Vláknité desky se dále dělí podle podmínek použití (do suchého, vlhkého a venkovního prostředí) a podle účelu použití (všeobecné použití, nenosné účely, nosné účely, pro krátkodobé a dlouhodobé zatížení).

05-08a_vlaknite_tvrde_a_mdf

05-08vlaknite_mekke

DESKY POJENÉ MINERÁLNÍMI POJIVY

Vyrábějí se z dřevních částic různých velikostí – dřevité vlny, třískových štěpek, třísek a vláknitých částic, např. buničiny nebo rozvlákněného starého papíru. Soudržnost částic je zajištěna vytvrzením minerálních pojiv.

Desky z dřevité vlny a cementu – velká pórovitost, nízká hustota, velmi hrubá struktura. Vhodné pro příčky, zvukové a tepelné izolace.

Desky z třískových štěpek a cementu – průmyslově vyráběné desky používané především jako tzv. ztracené bednění. Doplňkově se používají ve stavebnictví pro tepelnou nebo zvukovou izolaci a zvýšení požární odolnosti.

Desky z třísek a cementu – kompaktní struktura, ohnivzdorné, odolávají vlhkosti a povětrnosti. Použití při suché výstavbě na podlahy, střešní nástavby a vestavby a obklady fasád.

Desky z vláken a cementu – velmi jemná struktura a vysoká hustota (až 1 700 kg/m3). Používají se na pláště sendvičových stěnových prvků, obklady stěn a také jako střešní krytina.

Desky z vláken a sádry – použití pro montáž příček a stropních konstrukcí. Některé typy mohou obsahovat příměsi a plniva pro získání doplňkových vlastností (např. pro snížení absorpce vody).

05-10heraklit

05-09cement_vlaknita

VYLEHČENÉ DESKOVÉ MATERIÁLY

Materiály na bázi dřeva se považují za vylehčené, pokud mají nižší hmotnost než původní materiál použitý k výrobě. Obvykle se takto označují desky, jejichž objemová hmotnost je nižší než 450 kg/m3.

Voštinové desky – desky se vzduchovou dutinou vyplněnou nejčastěji papírovou voštinou (skládaným papírem) a oboustranně oplášťované vláknitými deskami.

Desky se sendvičovou konstrukcí – spojení více druhů materiálů rozdílných vlastností do jednoho celku. Nejčastější bývá použití PUR pěny pro střední výplňovou vrstvu.

05-06vostinove

05-07vylehcene

Ing. Martin Böhm, Ph.D., Ing. Jan Reisner, Ph.D.
Fakulta lesnická a dřevařská, ČZU v Praze

Článek upravený redakcí Dřevo&stavby

Doplňující informace
Podrobnou charakteristiku jednotlivých materiálů a další zajímavosti o deskách z masivního a aglomerovaného dřeva najdete na www.drevoastavby.cz v sekci Dodatky k časopisu.