Bài giảng vật liệu nội thất

• Mô tả vắn tắt nội dung môn học: Môn học bao gồm những kiến thức cơ bản về nguyên lý tạo một số loại vật liệu cơ bản dùng trong nội thất; Tổng quan về vật liệu nội thất; Phân loại, đặc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

BÀI GIẢNG MÔN HỌC

BÀI GIẢNG MÔN HỌC VẬT LIỆU NỘI THẤT

Interior Material

BÀI GIẢNG MÔN HỌC VẬT LIỆU NỘI THẤT

Interior Material

(Hà Nội, 2008)

•Phân bổ thời gian: Lý thuyết: 30 tiết; Bài tập, thảo

luận: 15 tiết; Thí nghiệm: 15 tiết.

• Mô tả vắn tắt nội dung môn học:

Môn học bao gồm những kiến thức cơ bản về nguyên lý tạo một số loại vật liệu cơ bản dùng trong nội thất; Tổng quan về vật liệu nội thất; Phân loại, đặc tính, công dụng và nguyên tắc sử dụng của chúng; Các phương pháp nâng cao chất lượng một số loại vật liệu nội thất.

BÀI GIẢNG MÔN HỌC: CÔNG NGHỆ TRANG SỨC VẬT LIỆU GỖ

NỘI DUNG CHÍNH

1 TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU NỘI THẤT

VẬT LIỆU TỪ GỖ VÀ SẢN PHẨM GỖ VẬT LIỆU NGOÀI GỖ DÙNG TRONG NỘI THẤT

2

3

1 Phạm Đức Cường (1982), Kỹ thuật sơn mài, NXB Tiến Bộ, Hà Nội.

2 Trịnh Quốc Đạt, Phan Viết Chinh, Trần Đính (1993), Công nghệ chạm

khắc gỗ, Hà Nội.

3 Hoàng Thúc Đệ (1987), Hoá lâm sản, NXB Nông Nghiệp, Hà Nội.

4 Nguyễn Đức Hùng (2001), Sổ tay mạ, nhúng, phun, NXB Khoa Học và Kỹ

Thuật, Hà Nội.

5 Nguyễn Văn Lộc (1999), Kỹ thuật sơn, NXB Giáo Dục, Hà Nội.

6 Ferhman (1970), Sổ tay hoá học, NXB Lêningrat, Liên Xô.

7 Trần Ngọc Thiệp, Võ Thành Minh, Đặng Đình Bôi (1992), Công nghệ xẻ

mộc, Đại học Lâm nghiệp, Hà Tây.

8 Nguyễn Văn Thuận, Phạm Văn Chương (1993), Công nghệ sản xuất ván

nhân tạo, Đại học Lâm nghiệp, Hà Tây.

9 Noel Johnson Leach (1978), Modern Wood Finishing Techniques, London

10 A.A Moslemi (1974), Particleboard, Southern Illnois University Press,

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1.1 Phân loại vật liệu nội thất

1.1.1 Phân loại theo chất liệu (nguồn gốc)

a Vật liệu vô cơ:

- Vật liệu nội thất từ đá:

+ Đá tự nhiên: Đá trầm tích, nham thạch, đá phong hoá Là loại vật liệu có khả

năng chịu nén cao, bền lâu, tính trang sức tốt, dùng trong trang sức công trình.

+ Đá nhân tạo: Đá nhựa tổng hợp, đá phức hợp, đá xi măng, đá nung Đặc điểm

là nhẹ, cường độ cao, chống axit, kiềm cao và dễ gia công, giá thành hạ.

- Vật liệu nội thất thuỷ tinh: Thuỷ tinh cứng, thuỷ tinh chịu nhiệt, thuỷ tinh

thạch anh…Được dùng làm kính, cửa sổ…trong các công trình kiến trúc.

- Vật liệu nội thất gốm sứ: Là những loại vật liệu nội thất được làm chủ yếu

bằng gốm sứ, được dùng làm đồ mỹ thuật trang sức, trưng bày, hay các loại gạch men tường nội thất…

- Vật liệu nội thất kim loại: Chủ yếu là kim loại dạng ống tròn (như các loại

ống sắt, hợp kim nhôm, gang thép không gỉ hay cũng có thể là những loại ống dạng vuông), vật liệu dạng sợi, dạng tấm, dạng định hình, làm đồ gia dụng…

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VẬT LiẸU NỘI THẤT

b Vật liệu hữu cơ:

- Vật liệu nội thất từ gỗ: Chủ yếu là chỉ những loại vật liệu nội thất được làm từ gỗ

tự nhiên hay ván nhân tạo.

+ Gỗ tự nhiên: Chủ yếu các loại gỗ từ nhóm I đến IV Là các loại gỗ có màu sắc,

vân thớ đẹp, quí hiếm và có độ bền cơ học cao một số loại nổi bật như: Cẩm Lai, Giáng Hương, PơMu, Gõ Đỏ, Hoàng Đàn….

+ Ván nhân tạo: Ván dăm, ván ghép thanh làm đồ mộc, trang trí nội thất,

- Vật liệu nội thất phi lâm sản: Từ nguyên liệu song mây hay tre nứa là loài sinh

trưởng nhanh, dễ gia công, dễ sử dụng, dễ đánh bóng và khả năng chịu kéo dọc thơ, xoắn rất lớn Được dùng làm hàng mộc, đồ mỹ nghệ, nhà cửa…

- Vật liệu nội thất dạng lỏng: Chủ yếu là các loại sơn nội thất như sơn quét tường,

sơn quét nền, các loại chất phủ dùng để trang trí nội thất…

- Vật liệu nội thất từ một số chất liệu khác:

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU NỘI THẤT

1.2.2 Phân loại theo sự bố trí trong công trình kiến trúc Vật liệu trang sức tường bên ngoài: Đá tự nhiên, đá nhân

tạo, đồ sành sứ, kính xây dựng, xi măng, vữa bê tông trang sức, sơn quét tường ngoài trời, hợp kim nhôm

Vật liệu trang sức bên trong: Đá, sơn quét tường trong

nhà, giấy dán tường, vải dán tường, kính và gỗ

Vật liệu trang sức nền: Thảm, ván sàn nhựa, gạch men, đá,

ván sàn gỗ, sơn quét nền, ván chống tĩnh điện

Vật liệu trang sức trần: Thạch cao, tấm lợp trần hợp kim,

kính hữu cơ và các loại vật liệu khung giá đỡ khác

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU NỘI THẤT

1.2.3 Phân loại theo mức độ bắt cháy

Cấp độ A: Là những vật liệu không mang tính bắt cháy như

thạch cao, đá hoa cương

Cấp độ B1: Là những vật liệu khó cháy như ván trang sức

chống cháy, giấy dán tường chống cháy

Cấp độ B2: Là những vật liệu có thể cháy như ván dán, vải

dán tường

Cấp độ B3: Là những vật liệu dễ cháy như sơn dầu, cồn

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU NỘI THẤT

1.2 Vai trò của vật liệu nội thất

Rất quan trọng đối với hiệu quả mỹ quan và công năng của kiến trúc Hiệu quả trang sức thể hiện trên ba khía cạnh: màu sắc, cảm giác và đường nét

Vai trò của vật liệu chính là làm đẹp cho vật kiến trúc, làm đẹp cho môi trường xung quanh Ngoài ra, có tính chất bảo vệ vật kiến trúc, kéo dài tuổi thọ của vật kiến trúc

Các vật liệu trang sức hiện đại còn có những tính năng khác nữa như: chống cháy, chống mốc, giữ nhiệt, cách nhiệt và cách âm

Tóm lại, vật liệu trang sức nội ngoại thất có vai trò làm đẹp, bảo vệ và những tính năng khác cho vật kiến trúc

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU NỘI THẤT

2.1 Gỗ dùng trong nội thất

2.1.1 Yêu cầu của gỗ

a Các đặc trưng của tính chất vật lý + Độ ẩm: Độ ẩm của gỗ dùng trong nội thất thường < 14%.

+ Tính truyền nhiệt: Hệ số truyền nhiệt là nhiệt lượng cần thiết để

thông qua một đơn vị diện tích (1cm2), một đơn vị dài 1cm, một đơn

vị thời gian (1 giây) nên ở hai mặt gỗ có nhiệt độ chênh lệch là 10C

+ Sự co giãn:

Chiều dọc thớ <1%

Chiều xuyên tâm 2-7%

Chiều tiếp tuyến 4-14%

CHƯƠNG II: VẬT LIỆU GỖ VÀ SẢN PHẨM TỪ GỖ

+ Khối lượng thể tích gỗ: Thường dùng gỗ có γ > 0.6g/cm3

+ Màu sắc và vân gỗ.

+ Độ mịn: Gỗ lá kim rất mịn vì không có tế bào mạch gỗ Gỗ lá

rộng càng ít lỗ mạch và đường kính lỗ mạch càng bé càng mịn Gỗ càng mịn càng dễ đánh bóng để tạo độ bóng cao

+ Mùi vị: Một số loại gỗ Re Hương, Long Não, Hương,

PơMu có mùi có mùi thơm Một số loại gỗ như Đinh Thối, Lát Khét có mùi không thoải mái, và vị đắng Gỗ dùng trong nội thất có mùi thơm và vân thớ đẹp, có độ mịn cao

+ Độ phản quang: Một số loại gỗ, các vân gỗ có tính phản quang

cao, tạo vẽ đẹp óng ánh cho vân gỗ Thường mặt cắt xuyên tâm có nhiều tia gỗ nên phản quang mạnh hơn các mặt cắt khác

CHƯƠNG II: VẬT LIỆU GỖ VÀ SẢN PHẨM TỪ GỖ

b Tính chất cơ học

+ Môđun đàn hồi E (Modulus of elastisity- MOE)

Mô đun đàn hồi E là đại lượng biểu thị bằng tỷ số giữa ứng suất σ stress) và tỷ số biến dạng ε (strain), đơn vị N/m2 Biến dạng đàn hồi chủ yếu do cenlulose

Mô đun đàn hồi của một số loại gỗ Việt Nam E(108N/m2): Sung 48; Kháo vàng- 131; Chò chỉ - 248; Giẻ đen – 116; Lim xanh-149; Sến mật- 88; Xoay -88

CHƯƠNG II: VẬT LIỆU GỖ VÀ SẢN PHẨM TỪ GỖ

b Tính chất cơ học

Cường độ uốn tĩnh σut (Modulus of rupture - MOR)

Cường độ uốn tĩnh của gỗ đặc trưng cho tính chịu lực uốn cao hay thấp của gỗ

Cường độ uốn tĩnh σut của một số loại gỗ Việt Nam

105N/m2: Sung 250; Kháo vàng - 787; Chò chỉ - 837; Giẻ đen – 1208; Lim xanh-1481; Sến mật- 1767; Xoay – 2051

Các tính chất chịu lực khác:

Sức chịu ép dọc thớ ( σed )

Sức chịu trượt dọc thớ ( σtd)

Sức chịu kéo dọc của gỗ ( σkd)

CHƯƠNG II: VẬT LIỆU GỖ VÀ SẢN PHẨM TỪ GỖ

2.1.2 Một số nét cơ bản khi phân loại gỗ

Phân loại gỗ thành 8 nhóm dựa theo mục tiêu sử dụng với các yếu tố khác như tính quí hiếm, công nghệ, màu sắc vân thớ, giá trị sử dụng

Nhóm I: là gỗ có màu sắc vân thớ đẹp, thơm, quí hiếm, giá trị cao,

gồm 41 loài Các loài nổi bật như cẩm lai, trắc, mun, gụ, pơ mu, hoàng đàn, lát rất có giá trị đối với đồ mộc cao cấp truyền thống.

Nhóm II: Tính chất cơ lý cao nhất, dùng cho xây dựng công trình lâu

năm, gồm có 26 loài, nổi bật như lim xanh, đinh, sến táu, nghiến, trai, xoay Tính chất cơ lý cao nhưng kém nhóm II, gồm có 24 loài, chủ yếu như săng lẻ, chò chỉ, cà ổi, tếch, trường mật, trường chua, vên vên, sao đen ,sao vàng

Nhóm IV: Nhẹ, dễ gia công, ít co giản, thích hợp với đồ mộc tốt, bút

chì, bóc lạng gồm có 34 loài, trong đó có giổi, re hương, gội nếp, kháo vàng, long não, dầu, kim giao, thông nàng, thông 3 lá

CHƯƠNG II: VẬT LIỆU GỖ VÀ SẢN PHẨM TỪ GỖ

2.1.3 Một số loại gỗ tiêu biểu dùng cho đồ mộc truyền thống

Nhóm sản phẩm đồ thờ cúng: yêu cầu gỗ mịn, đẹp, có mùi thơm,

tính chất cơ lý phù hợp, dễ chạm khắc, như: Hoàng đàn, lõi gỗ mít,

Nhóm sản phẩm tượng gỗ, hoa văn các loại dùng cho trang trí nội thất: Yêu cầu mịn, dễ chạm khắc, dẻo dai, ít nứt, ít co rút, màu

đẹp (màu vàng hoặc trắng), như: mít, xà cừ, bưởi, pơ mu, dâu

CHƯƠNG II: VẬT LIỆU GỖ VÀ SẢN PHẨM TỪ GỖ

2.1.4 Một số giải pháp nâng cao chất lượng gỗ

- Chống ẩm.

- Chống nấm mốc

- Chống cháy (fire retardent)

- Biến tính gỗ: (Wood Modification)

+ Ổn định kích thước

+ Tăng khối lượng thể tích

CHƯƠNG II: VẬT LIỆU GỖ VÀ SẢN PHẨM TỪ GỖ

2.2 Các giải pháp trang sức bề mặt gỗ trong nội thất

2.2.1 Phân loại các phương pháp trang sức

a Căn cứ vào bề mặt trang sức

+ Lớp phủ bề mặt trong suốt: Lớp này tạo ra màng trang sức trong suốt, nghĩa là vẫn có thể quan sát, thấy rõ bề mặt, cấu tạo gỗ, được áp dụng đối với các sản phẩm từ gỗ có màu sắc, vân đẹp

+ Lớp phủ bề mặt gỗ không trong suốt: Lớp phủ này được áp dụng đối với sản phẩm từ gỗ có màu sắc, vân thớ không đẹp hoặc sản phẩm có yêu cầu về mức độ bảo vệ cao Lớp phủ không trong suốt có tính chất cơ lý cao, bền vững với môi trường xung quanh và các tác động hoá học…

Ngoài ra còn hình thức trang sức khác, như trang sức chạm khảm, điêu

khắc, hoa văn.

CHƯƠNG II: VẬT LIỆU GỖ VÀ SẢN PHẨM TỪ GỖ

b Căn cứ vào phương thức trang sức

- Trang sức bằng thủ công: Phương pháp này có từ lâu đời, rất phổ

biến ở nước ta, phù hợp với điều kiện sản xuất nhỏ Trang sức thủ công có: quét, nhúng, bôi,…

Trang sức bằng cơ giới: phun bằng khí nén, thuỷ lực, điện trường,

mạ, quét cơ giới, tiếp xúc, nhúng, rót, phun áp lực,… phù hợp với sản xuất lớn, chất lượng bề mặt rất tốt, hạn chế đến mức tối thiểu vấn đề gây

ô nhiễm môi trường

c Căn cứ vào vật liệu được trang sức

Căn cứ vào vật liệu trang sức có thể chia ra: trang sức bằng sơn, véc ny

CHƯƠNG II: VẬT LIỆU GỖ VÀ SẢN PHẨM TỪ GỖ

2.2.2 Một số phương pháp trang sức cơ giới

a Phương pháp phun khí nén:

Ưu điểm: Năng suất cao, mỗi giờ 150-200m2 , bằng 8-10 lần quét thủ công, sử dụng tất cả các loại sơn để phun chi tiết, cụm chi tiết hay sản phẩm

Nhược điểm: Tổn thất nhiều, tỷ lệ lợi dụng 50-60% Bụi sơn bay vào không khí

nhiều, rất dễ hoả hoạn, cháy nổ

Nhược điểm: không thể điều lượng sơn và biên độ phun Chỉ khi thay đổi miệng

phun mới điều chỉnh được.

CHƯƠNG II: VẬT LIỆU GỖ VÀ SẢN PHẨM TỪ GỖ

2.2.2 Một số phương pháp trang sức cơ giới

c Phun tĩnh điện

Nguyên lý: Nếu hạt chất phủ mang điện tích âm, gỗ mang điện tích

dương, các hạt bụi trong điện trường tĩnh điện cao áp, nhờ lực đẩy tĩnh điện, lực cơ học (tự quay, ly tâm) hoặc áp suất của khí nén đạt đến sương hoá Do điện tích trái dấu, các hạt bụi bị hút vào gỗ tạo nên màng phủ

Ưu điểm: Tiết kiệm 15–35% so với khí nén Hiệu suất lợi dụng

>85-90% Chất lượng trang sức tốt, màng đều, mỏng, bám dính tốt, giảm ô nhiễm, cơ cấu thông gió đơn giản, tiêu tốn điện năng ít Dòng điện qua máy phát tĩnh điện bé, điện năng tiêu hao cũng rất bé Thiết bị phun tĩnh điện không phức tạp, diện tích không nhiều, lắp ráp đơn giản

Nhược điểm: Phát sinh phóng điện, nguy cơ cháy nổ lớn.

CHƯƠNG II: VẬT LIỆU GỖ VÀ SẢN PHẨM TỪ GỖ

2.2.2 Một số phương pháp trang sức cơ giới

d Rót trang sức

Nguyên lý: chất phủ chảy xuống qua đầu rót hình thành một màng phủ

liên tục hoàn chỉnh

Ưu điểm: Hiệu suất trang sức cao Tổn thất chất phủ ít So với phun

khí nén tiết kiệm 30-40% Chất lượng trang sức tốt Khống chế sai lệch màng sơn dễ, có thể trong phạm vi 1-2µm

Thiết bị rót sơn rất đơn giản, thao tác, bảo dưỡng thuận tiện, thích ứng tốt, điều kiện vệ sinh tốt, có thể rót loại chất phủ có độ nhớt cao

Hạn chế: Hạn chế bề mặt trang sức, chủ yếu ván phẳng Chỉ có sản

xuất lớn, không thích hợp cho sản xuất nhỏ và nhiều loại sản phẩm

CHƯƠNG II: VẬT LIỆU GỖ VÀ SẢN PHẨM TỪ GỖ

2.2.2 Một số phương pháp trang sức cơ giới

Dùng những con lăn phủ màng véc ny lên bề mặt

CHƯƠNG II: VẬT LIỆU GỖ VÀ SẢN PHẨM TỪ GỖ

2.3 Các vật liệu trang sức gỗ và sản phẩm từ gỗ

2.3.1 Phân loại chất tạo màng dùng trang sức gỗ

a Căn cứ vào nguồn gốc

+ Tự nhiên (dầu lanh, dầu gai, sơn ta, nhựa thông, sáp ong, dầu tếch, cao su, )

+ Động vật: Cazein

+ Tổng hợp: Nhựa tổng hợp được tạo ra từ các phản ứng hoá học

- Trùng ngưng: P-F, U-F, M-F, P-U, polyester (P-E), polyamide (P-A), epoxy, polyureatan (P-U),

- Trùng hợp: Polyvinylclorua, peclovinyl, polyvinylaxetat (PVAc), polyacrylat, polymetacrylic (PMMA), polyestyrene (PS), polyvinylalkohol (PVAL),

- Nitrate của cellulose: Nhóm chất này được sử dụng rộng rãi đề tạo ra

CHƯƠNG II: VẬT LIỆU GỖ VÀ SẢN PHẨM TỪ GỖ

b Căn cứ vào màu sắc

+ Trong suốt: Các loại véc ny trong suốt, giấy tẩm keo M-F,

+ Không trong suốt: Sơn tổng hợp, sơn dầu, sơn mài,

c Căn cứ vào khả năng chịu nhiệt

+ Chịu nhiệt kém: Cánh kiến, sơn nitrocelluose, dầu thông,

+ Chịu nhiệt: P-E, P-U, U-F, U-M-F, M-F, gốc amine, bitum, polyester, sơn acrylic,

+ Chịu nhiệt cao: Sơn ta, P-F, epoxy, silicone,

CHƯƠNG II: VẬT LIỆU GỖ VÀ SẢN PHẨM TỪ GỖ

2.3.2 Các vật liệu trang sức dạng lỏng

a Nhựa cánh kiến (shenlac)

Là sản phẩm của rệp cánh kiến đỏ Thành phần chủ yếu là ester của acid béo, chứa đến 6% sáp cánh kiến và tạp chất của dầu thông, chất tạo màu Dung môi hoà tan

là rượu, acid hữu cơ, xeton; không tan trong nước nhưng tan khi cho kiềm và đun nóng

Véc ny cánh kiến là chất phủ tạo ra khi hoà tan shenlac trong cồn >900 với tỷ lệ shenlac: cồn = 1:4-1:5 (theo khối lượng).

CHƯƠNG II: VẬT LIỆU GỖ VÀ SẢN PHẨM TỪ GỖ

b Colophan: Colophan là nhựa rắn tạo từ nhựa

thông Thành phần chủ yếu là các acid nhựa,

γ =1.09g/cm3; nhiệt độ nóng chảy 60-700C; tan tốt trong axetone, xăng, benzen Màng trang sức giòn, không bền với nhiệt Thường sử dụng với một số chất khác, như nhựa cánh kiến, keo phenol,

c Dầu trẩu: Hỗn hợp của các acid béo không no có

ba nối đôi, tạo màng nhanh Chất phủ dẻo, chịu nước,

CHƯƠNG II: VẬT LIỆU GỖ VÀ SẢN PHẨM TỪ GỖ

e Sơn ta và dầu bóng sơn ta

- Cây sơn và nhựa sơn: Trồng nhiều ở Đông Nam Á Việt Nam thuộc

giống Rhus succpdanera, trồng nhiều ở Phú Thọ Cây sơn 3-4 tuổi cho nhựa Khi thu hoạch, khắc sâu hình chữ V vào thân Thu hoạch nhựa quanh năm 1 năm, 1 cây sơn lấy 80-90 lần, mỗi lần khoảng 200g

- Đặc tính của nhựa sơn

+ Nhựa mới tiết ra màu trắng sữa, tiếp xúc không khí bị oxi hoá, thành nâu tươi, nâu sẫm rồi đen kịt Cùng đó là đóng rắn thành màng sơn

+ Rất hay gây dị ứng (lở sơn) cho da

+ Để lâu trong không khí sẽ bị thành các lớp

+ Nhựa sơn có độ bám dính rất cao, bền chặt, chịu nước, chịu nhiệt

CHƯƠNG II: VẬT LIỆU GỖ VÀ SẢN PHẨM TỪ GỖ