09 Prirodni konstrukcijski materijali

9. Prirodni konstrukcijski materijali

9.1 Kamen ....................................................................................................................95 9.1.1 Građa i vrste kamena......................................................................................................... 95 9.1.2 Primjene i prerada kamena................................................................................................ 98

9.2 Drvo 99 9.2.1 Građa i svojstva drveta.................................................................................................... 100 9.2.2 Vrste, karakteristike i primjene drveta ............................................................................ 101 9.2.3 Prerada drveta.................................................................................................................. 103

9.3 Koža 105 9.3.1 Građa i svojstva kože ...................................................................................................... 105 9.3.2 Prerada kože.................................................................................................................... 106

9.4 Papir 107 9.4.1 Građa i svojstva papira.................................................................................................... 108 9.4.2 Prerada papira.................................................................................................................. 108

Za razliku od sirovina (rude, nafta), prirodni konstrukcijski materijali (dalje, prirodni materijali) nalaze se u prirodi u velikoj mjeri pripravni za izradu proizvoda. Obuhvaćeni su:

Raspoložive su količine kamena neiscrpne, a drvo je prirodno ob-novljivi, ekološki materijal. Kožu je prije uporabe potrebno obra-diti, a papir se dobiva industrijskom preradom drveta.

9.1 Kamen Kamen se u vrlo velikim količinama koristi u građevinarstvu, a dobiva se bušenjem,

lomljenjem, rezanjem i drobljenjem različitih stijena.

Stijene su formirane od jednog ili više minerala (anorganski spojevi) i tvore veći dio krute Zemljine kore – litosfere.

9.1.1 Osnove kamena Važniji su minerali koji formiraju stijene od kojih se dobiva građevinski kamen:

oksidi sulfidi fosfati hematit, Fe2O3 kasiterit, SnO2 korund, Al2O3

kvarc, SiO2 magnetit, Fe3O4

cinabarit, HgS galenit, PbS

halkopirit, CuFeS pirit, PbS

sfalerit, ZnS

feldspati su: K2O◦Al2O3◦6SiO2 Na2O◦Al2O3◦6SiO2 CaO◦Al2O3◦2SiO2

kaolinit, Al2O3◦2SiO2◦nH2O karbonati silikati hidroksidi

dolomit, CaCO3◦MgCO3 kalcit, CaCO3

magnezit, MgCO3

anhidrit, CaSO4 gips, CaSO4◦2H2O

boksit, Al2O3◦nH2O limonit, Fe2O3◦nH2O

opal, SiO2◦nH2O

96 MATERIJALI

1. kvarc 2. pirit 3. galenit 4. smjesa: 1, 2 i 3

5. kalcit 6. gips 7. kaolinit 8. dolomit

Prema postanku se razlikuju:

• eruptivne – skrućivanje magme • sedimentne – taloženje tvari • metamorfne – preobrazba eruptivnih i

sedimenatnih stijena

Gabro

1. magnetit, 2. plagioklas, 3. piroksen

Bazalt 1. magnetit, 2. plagioklas, 3. piroksen, 4. plagioklas

Pješčar 1. kvarc, 2. glinenac,

3. muskovit, 4. matriks

Mramor monokomponentni agregat

koji formira kalcit

1. gabro 2. pješčar 3. vapnenac 4. mramor

Prema mjestu formiranja razlikuju se:

Površinske su formirane na površini Zemlje, a dubinske u Zemljinoj kori

Prema načinu formiranja se razlikuju:

• mehaničke – nagomilavanje i povezivanje raspad-nutih eruptivnih stijena

• kemijske – taloženje iz vodenih otopina • biogene – taloženje ostataka biljaka i životinja

Svojstva kamena ovise o svojstvima stijena iz kojih je kamen dobiven, a svojstva stijena od svojstava minerala iz kojih su stijene formirane, te njihovih sadržaja i rasporeda (građa sti-jena). Prema tome, zbog različitosti kemijskog i konstitutitucijskog sastava, u velikoj su mjeri

09 Prirodni konstrukcijski materijali 97

različita svojstva stijena, time i kamena. Za primjenu kamena osobito su značajna dva svoj-stva –relativno visoka tlačna čvrstoća i niska cijena.

Karakteristike stijena

Materijal granit vapnenac pješčar A pješčar B mramor

Sastav, % Al2O3-SiO2 CaCO3 SiO2 glinasta matrica /

zrna kvarca CaCO3

ρ, kg/dm3 2,6÷2,66 2,6÷2,71 2,06÷2,64 2,59÷2,69 2,68÷2,71 Rm, N/mm2 2000÷3000 2000÷2500 200÷400 950÷1050 480÷600 Rm,t, N/mm2 16÷18 20÷25 10÷20 12÷27 8÷10 E, kN/mm2 51÷72 54÷77 57÷100 127÷133 35÷72 ν, – 0,24÷0,3 0,25÷0,27 0,07÷0,12 0,24÷0,26 0,14÷0,27 Re, N/mm2 16÷18 20÷25 10÷20 12÷27 8÷10

98 MATERIJALI

A, % 0 KIC, MPa/m3/2 28÷70 19÷32 20÷21 20÷47 19÷38 HV 698÷772 75÷96 200÷400 285÷315 12÷15 Rd,is, N/mm2 14÷16 18÷21 11÷13 15÷17 7÷8 tMax, °C 330÷430 330÷380 330÷530 330÷530 230÷330 tmin, °C –273 c, J/(kg◦K) 800÷900 900÷940 840÷920 840÷920 850÷890 λ, W/(m◦K) 1,7÷4 1,2÷2 0,9÷3,2 5,5÷5,7 2,5÷3,8 α, μm/(m◦K) 16÷22 20÷24 28÷32 8÷12 19÷22 Ek, MV/m 5÷12 e0, μΩ◦cm 1013÷1014 108÷1012 1010÷1014 1010÷1014 108÷1012

krecikličnosti 0,4÷0,5 Cijena, kn 6÷36 2÷6 2÷4 2÷4 2÷6 Otpornost na:

trošenje srednja srednja srednja srednja srednja oksidaciju (500°C) srednja srednja srednja srednja srednja paljenje vrlo dobra vrlo dobra vrlo dobra vrlo dobra vrlo dobra UV zrake vrlo dobra vrlo dobra vrlo dobra vrlo dobra vrlo dobra slatku vodu dobra dobra dobra dobra dobra morsku vodu dobra dobra dobra dobra dobra jake kiseline vrlo slaba vrlo slaba vrlo slaba vrlo slaba vrlo slaba jake lužine srednja srednja srednja srednja srednja slabe kiseline srednja srednja srednja srednja srednja slabe lužine dobra dobra dobra dobra dobra organska otapala vrlo dobra vrlo dobra vrlo dobra vrlo dobra vrlo dobra

Materijal granit vapnenac pješčar A pješčar B mramor

9.1.2 Primjene i prerada kamena

Gabro Gabro je zrnaste strukture, pri čemu se zrna različitih minerala uklapaju prodirući jedna

u druge. Teško se obrađuju, ali se mogu izglačati do savršenstva.

Boja je gabra najčešće tamno smeđa i crna, ali može bit siva, zelenkasta i zelena.

Od gabra se izrađuju kocke za kaldrmu i ploče za popločavanje trgova.

Granit

Građa je granita zrnasta sa zrnima dimenzija 0,1 ÷ 10 mm. Što su zrna sitnija to je gra-nit kvalitetniji građevinski materijal – obrada mu je lakša i finija, a kamen se teže raspada.

Sivu boju granitu daju feldspati, a može biti i crvenkast, crven, bijelo-siv i zelenkast.

Usprkos teže obrade, zbog lijepe boje, velike čvrstoće i postojanosti granit se u građevi-narstvu koristi kao dekorativni materijal, za zidanje fasada, izradu portala i spomenika.

Vapnenac Građa je vapnenca zrnasta, a zrna mogu biti s oštrim bridovima ili okruglasta. Više je

vrsta vapnenca, a najviše se koriste: (a) Jedri je vapnenac kristalne strukture. Često se koristi umjesto mramora. Teže se obrađu-

je, a koristi se u obliku blokova za zidanje monumentalnih građevina, u obliku ploča za oblaganje zidova i popločavanje trgova, te za izradu spomenika.


(b) Oolitski vapnenac je formiran od CaCO3 zrnaca povezanih vapnenim vezivom. Mek je i lako se reže i teše. Koristi se za zidanje kao lomljeni kamen, u obliku tesanih blokova i ploča.

Čisti vapnenac je bijele boje, a primjese (glina, oksidi željeza, pijesak) daju mu manje ili više tamnu i šarenu boju.

Mramor Dominantna je komponenta mramora kalcit, ali u manjim količinama sadrži i druge mi-

nerale. Kristalna su zrna dimenzija 0,25 ÷ 1,25 mm.

Čisti je mramor bijele boje. Mramor s primjesama može biti žućkast, svijetlo-mrk, pla-vičast, ružičast i crn.

Mramor je cijenjen materijal i široko se koristi u građevinarstvu i kiparstvu.

Razlikuju se:

• stijene se lome u kamenolomima • kamen se obrađuje u kamenolomima, posebnim

pogonima ili na samom mjestu korištenja

9.2 Drvo Termin "drvo» ima značenja: (a) specifičan oblik pojavljivanja biljaka i (b) materijal

koji se dobiva iz tih biljaka.

Drvo kao biljka visine je preko 5 m. Formira ga: (a) podzemni korijen i (b) nadzemno stablo.

Pod debljinom stabla podrazumijeva se promjer stabla bez kore na visini od 1,30 m.

Krošnja: grane, grančice, lišće, pupoljci, cvjetovi i plodovi. Razlikuju se debla: (a) pravo – os je pravac, stablo okomito na tlo, (b) koso – os je pravac, ali stablo nije okomito na tlo i (c) kri-vo – os je krivulja.

Najveću visinu dosežu australijski eukaliptusi (do 156 m) i kalifornijske sekvoje (do 110 m), a najveće obujme (35 ÷ 40 m) afrički baobab. U Hrvatskoj jela i smreka dosežu vi-sine do 60 m, a bukva i hrast do 50 m.

100 MATERIJALI

Drvo doseže najveću starost od svi živih bića, drvo zmajevac do 6000 godina, sekvoja preko 4000, pitomi kesten 2000 ÷ 3000, bukva 600 ÷ 1000 godina.

Dominantni su kemijski spojevi sadržani u drvetu: • celuloza, (C6H10O5)n: 41,5 ÷ 42,5 %; • semiceluloza, spojevi slični celulozi: 22,5 ÷ 30,3 %; • lignin, (C10H13O3)n: 2,5 ÷ 3,9 %.

Manji su sadržaji spojeva: smola, tanin, škrob, šećeri, ulja, guma, minerali.

Kemijskom preradom drva se dobiva više različitih široko korištenih proizvoda.

Postupci Proizvodi

ekstrakcija suha destilacija

koksiranje kemijska razgradnja

• celuloza za proizvodnju papira, eksploziva i tekstilnih vlakana • smole (terpentin i kolofonij) za proizvodnju umjetnih tvari, boja i lakova • štavila za industriju kože (tanin) • drveni ugljen za metalurgiju, proizvodnju baruta i apsorbensa • octena kiselina za kemijsku i prehrambenu industriju • metil alkohol za kemijsku industriju • lignina za stabilizaciju asfaltne emulzije

Po primarnoj funkciji, drvo formiraju dvije vrste stanica: (a) fiziološke koje provode drvni sok, izmjenjuju tvari i spremaju rezerve hrane, (b) mehaničke koje daju drvu potrebnu čvrstoću.

Tijekom debljanja unutarnji dijelovi drveta prestaju biti fiziološki aktivni i zadržavaju meha-ničku funkciju. Prema tome, vanjski sloj drveta "bijel" sadrži fiziološki aktivne stanice, dok ih unutarnji dio "srž" ne sadrži.

Godovi se formiraju uslijed različitih brzina debljanja drveta tijekom godine. Proljetni slojevi stanica su manje gustoće, mekši i svjetliji, dok su ljetni i jesenji gušći, tvrđi i tamniji. Kako drvo deblja radijalno, u vanjskim se slojevima javljaju vlačne napetosti koje se smanju-ju deformacijama i dijeljenjem stanica, dok se u kori javljaju napukline.

Drvo kao konstrukcijski materijal obuhvaća deblo, granje i korijenje sa skinutom ko-rom.

9.2.1 Građa i svojstva drveta Građa drveta je mikro i makro heterogena.


Za primjenu drva kao konstrukcijskog materijala osobito su značajna dva svojstva: • relativno visoka čvrstoća pri niskoj gustoći, • lako oblikovanje postupcima rezanja.

Drvo je izrazito anizotropno, a kao konstrukcijski materijal se najviše koristi u građevinarstvu i industriji namještaja, ali i u brodogradnji, industriji vozila, poljoprivredi i rudarstvu.

Uslijed longitudinalnih vlakana je vlačna čvrstoća (Rm) pri longitudinalnom opterećenju najveća, a pri transverzalnom najmanja. Pri longitudinalnom opterećenju je zbog izvijanja vla-kana je tlačna čvrstoća (Rm,t) oko polovice vlačne (Rm,t ≈ 0,5oRm), dok je savojna (Rm,sav) između te dvije vrijednosti (Rm,t > Rm,sav > 0,5oRm). Pri smičnom opterećenju je smicajna čvrstoća (Rm,sm) veća pri transverzalnom opterećenju.

Zbog grešaka građe konstruktori koriste relativno velike koeficijente sigurnosti.

Utjecaj vlage Drvo bubri (širi se) tijekom primanja vlage i skuplja se tijekom otpuštanja vlage, mje-

njajući pri tome karakteristike. Omjeri su promjena dimenzija za smjerove: aksijalno : radijalno : tangencijalno = 1 : 10 : 20

Sa svakim postotkom porasta sadržaja H2O smanjuje se longitudinalna čvrstoća Rm za 2 ÷ 3 %, Rm,t za 4 do 6 %.

Periodične promjene vlažnosti drveta izloženog vlažnom zraku dovode do truljenja. Stalno suho (suh zrak) ili stalno vlažno drvo (pod vodom) može trajati vrlo dugo.

Preporučeni su sadržaji vlage po namjenama drva: • građevno 20 ÷ 25 % • stolarsko 15 % • za namještaj 12 % • za parkete 8 % • za ploče od ukočenog drveta 6 %

9.2.2 Vrste i karakteristike drveta Razlikuju se tri vrste drveta:

Lišćari imaju plosnato, manje ili više široko i dugačko lišće, a četinari igličasto ili ljus-pasto lišće. Egzote rastu u dalekim prekomorskim, osobito tropskim krajevima.

102 MATERIJALI

Kora Daska

Karakteristike drveta

hrast bukva jela Materijal Quercus falcata Fagus grandifolia Abies procera Pravac vlakana L T L T L T ρ, kg/dm3 0,69 – 0,84 0,65 - 0,79 0,39 – 0,48 Rm, N/mm2 105÷128 5,2÷6,4 86÷105 6,3÷7,7 62÷75 1,4÷1,7 Rm,t, N/mm2 54÷66 7,8÷9,5 45÷55 6,3÷7,7 38÷46 3,2÷3,9


E, kN/mm2 16÷19 2,7÷3,0 12÷14 2,2÷2,5 12÷14 0,5÷0,56 ν, – 0,35÷0,40 0,02÷0,04 0,35÷0,40 0,02÷0,04 0,35÷0,40 0,02÷0,04 Re, N/mm2 55÷67 3,1÷3,8 49÷60 3,8÷4,6 36÷44 0,84÷1,0 A, % 1,8÷2,2 0,6÷0,7 2,0÷2,4 0÷– 1,4÷1,7 0,8÷1,0 KIC, MPa◦m1/2 6,5÷8,0 0,60÷0,73 6÷7,3 0,55÷0,67 2,8÷3,5 0,26÷0,32 HV 8,1÷9,8 5,9÷7,2 7,0÷8,6 5,2÷6,4 2,3÷2,8 1,6÷2,0 Rd,is, N/mm2 33÷41 1,6÷1,9 28÷34 1,9÷2,3 20÷24 0,4÷0,5 tMax, °C 120÷–140 tmin, °C –70÷–20 c, J/(kg◦K) 1660÷1710 λ, W/(m◦K) 0,33÷0,40 0,12÷0,15 0,31÷0,38 0,15÷0,19 0,19÷0,242 0,01÷0,08 α, μm/(m◦K) 60÷11 33÷44 2÷11 32÷43 2÷11 25÷34 Ek, MV/m 0,4÷0,6 1÷2 0,4÷0,6 1÷2 0,4÷0,6 1÷2 e0, GΩ◦cm 0,06÷0,2 0,2÷0,7 0,06÷0,2 0,2÷0,7 0,06÷0,2 0,2÷0,7 krecikličnosti 0,4÷0,5 Cijena, kn 9÷12 7÷9 6÷7 Otpornost na: trošenje slaba oksidaciju (500°C) vrlo slaba paljenje slaba UV zrake dobra slatku vodu srednja morsku vodu srednja jake kiseline vrlo slaba jake lužine slaba slabe kiseline srednja slabe lužine dobra organska otapala dobra

hrast bukva jela Materijal Quercus falcata Fagus grandifolia Abies procera

9.2.3 Primjena i prerada drveta Primjeri su primjene:

1. bukva – visokogradnja, niskogradnja i vodogradnja (impregnirana), gradnja rudničkih podgrada, a-viogradnja (lamelirana/šperovana), kolarstvo; izrada namještaja (savijana), bačava, klavira, gospo-darskih i kućanskih oruđa, željezničkih pragova; proizvodnja parketa, furnira, klompi, kundaka, čet-ki, igračaka, sportske opreme, strojarskih dijelova, celuloze; grijanje

2. hrast – izrada pragova, podova i građevne stolarije; gradnja brodova, rudničkih podgrada; izrada namještaja, bačava, klavira, elisa za avione, đermova; proizvodnja željezničkih pragova, parketa, furnira, vinogradarskog kolja, klinova, moždanika, komadnog i briketiranog drvenog uglja, talina; grijanje

3. orah – aviogradnja, oblaganje; izrada namještaja, kundaka, muzičkih instrumenata; proizvodnja parketa, furnira

4. javor – gradnja vagona, brodogradnja (interijer), rezbarstvo; izrada namještaja, elisa aviona, reme-nica za strojeve, muzičkih instrumenata, kuhinjskog suđa, bilijarskih štapova, elisa za avione, četki, kalupa za cipele; proizvodnja parketa, mjerila, igračaka, postolarskih čavala, drvenog ugljena

5. topola – gradnja čamaca, mostova, zgrada, aviona i vagona, kolarstvo; izrada namještaja (unutarnje drvo, slijepi furnir), stolova i daski za crtanje; proizvodnja sanduka i kutija, ploča iverica i vlaknati-ca, žigica (kutije i palidrvca), klompe; drvo za kočenje, zamjena za pluto

6. jela – gradnja zgrada (dijelovi koji nisu izloženi djelovanju vlage), izrada stupova, namještaja, mu-zičkih instrumenata; proizvodnja vrata, furnira, ploča vlaknatica, sanduka, celuloze

7. bor –gradnja zgrada (dijelovi izloženi vlazi) i mostova (šipovi), vodogradnja; izrada podova, namje-štaja, elisa aviona; proizvodnja jarbola, stupova za vodove, prozora, vrata, kocki za podove, ploča za pokrivanje krovova, brodskog poda, ploča vlaknatica, celuloze, drvenog ugljena

104 MATERIJALI

8. ariš – gradnja mostova i zgrada (nosači), vodogradnja; izrada jarbola, bačava, cijevi; proizvodnja stupova za vodove, željezničkih pragova, kocki za podove, ploča za pokrivanje krovova

U šumama, nakon procjene (količine i kvalitete sortimenta), obaraju se stabla, te djelom na terenu i dijelom u pilani, nakon uklanjanja kore, izrađuje se sortiment – trupci i namjenski proizvodi (piloti, jarboli, stupovi za vodove, tesane grede, rudničko drvo, željeznički pragovi, celulozno i taninsko drvo, drveni ugalj, ogrjevno drvo, otpaci).

Drvo se prerađuje u pogonima drvne industrije u koracima: • Izluživanje u vodi ili vodenoj pari – uklanjanje biljnih sokova iz drveta; trajanje izlu-

živanja ovisi o vrsti drveta, dimenzijama i tehnologiji sušenja o prirodno izluživanje držanjem u vodi jezera ili rijeke je dugotrajno (jedan mjesec do jedne godine);

u morskoj vodi se drvo manje razara, ali je izluživanje sporije o prinudno je izluživanje brže – u toploj vodi (temperature oko 70 °C) traje desetak dana, u pari dva

do tri dana

• Sušenje – uklanjanje vlage iz drveta; počinje odmah po obaranju stabla, a trajanje su-šenja ovisi o vrsti drveta, njegovoj vlažnosti, dimenzijama i tehnologiji sušenja

o prirodno sušenje na otvorenom zraku traje dugo (do nekoliko godina) o prinudno sušenje propisanim režimima u sušarama (strujanje zraka temperature oko 40 °C) traje

od jednog dana do jednog mjeseca

• Mehanička prerada o rezanje pilom – longitudinalno, lateralno i transferzalno o cijepanje sjekirom uz korištenje klina – longitudinalno, lateralno o tesanje sjekirom – lateralno o ljuštenje nožem – tangencijalno/spiralno

Pored skošenog razlikuju se:

Drvene ploče Rezanjem i ljuštenjem dobivaju se tanke lamele (furniri) letvice.

Pri formiranju ploča se lamele uz lijepljenje polažu jedna preko druge s vlaknima pod kutovima:

(a) 0° – relativno visoka čvrstoća u smjeru vlakana; (b) 90° (ukočeno drvo) ili 45° (zvjezdasto drvo) – jednolična čvrstoća neovisna o smjeru.

Tako izrađene ploče se malo skupljaju, za razliku od korištenog drva.

«Panel» ploče su troslojne – unutarnji se sloj sastoji od lijepljenih letvica, a na unutranji sloj su obostrano izvana zalijepljeni furniri sa smjerom vlakana okomitom na vlakna letvica.

Zaštita drveta Drvo se od agresivnih gljivica i insekata štiti:

(a) kemijski aktivnim sredstvima – vodenim otopinama: cink-klorida, cink-klorida-bikromata, cink-silikon-fluorida, te soli fluora i spojeva s arsenom. Na taj se način štite rubni slojevi polusuhog i suhog


drveta. Ove su otopine bez mirisa, ali mogu izazvati djelomičnu promjenu boje drveta. Ne ometaju na-knadnu površinsku obradu, ali tijekom vremena može doći do njihovog izluživanja i izazivanja korozi-je metala.

(b) katranskim uljima kojima se štite rubni i dublji slojevi drveta. Ulja se ne izlužuju i ne korodiraju meta-le, ali imaju neugodan miris i značajno mijenjaju boju drveta.

Za postizanje učinkovite zaštite mora se uporabiti količina veća od minimalno preporučene, koju drvo upija tijekom odgovarajućeg vremena uranjanja.

Za smanjenje gorivosti koriste se otopine fosfata, karbonata, oksida i silikata.

9.3 Koža Termin «koža» ima dvostruko značenje:

• organ koji pokriva i štiti tijela ljudi i životinja od vanjskih utjecaja i • materijal koji se dobiva preradom koža životinja.

9.3.1 Građa i svojstva kože Na poprečnom se presjeku kože kao organa razlikuju tri sloja:

• pokožni sloj proizvodi različite pokožne tvo-revine, npr. dlake sisavaca, perje ptica

• potkožni sloj povezuje kožu s unutarnjim or-ganima

Koža (cutis) obuhvaća: • vezivne stanice i vlakanca koje koži daju čvrstoću i elastičnost, • mišićne i živčane stanice, krvne i limfne žile, • različite kožne tvorevine, npr. ljuske riba, ploče gmazova.

Kao materijal se koristi samo koža dok se tijekom prerade pokožno i potkožno tkivo uk-lanjaju. Koža se kao materijal dobiva preradom kože kao organa domaćih i divljih sisavaca, gmazova i riba.

Glavni su izvori sirove kože slabije nastanjene zemlje bogate pašnjacima i stokom.

Vrste i karakteristike kože Koža je materijal koji ima vrlo različite karakteristike, ovisne prije svega o porijeklu,

postupku prerade, vlažnost i starosti.

Vrste kože se razlikuju prema: (a) porijeklu, (b) namjeni i (c) postupku prerade.

• domaće životinje: goveda, konji i telad (boks), koze i ovce (ševro), svinje;

• divlje životinje srne, divokoze, jeleni, krokodili, zmije, gušteri, morski psi

Za različite namjene se koriste kože različitih karakteristika, na primjer, za gornje dije-love obuće koža mora biti meka i elastična, a za đonove je kruta i debela minimalno 5 mm.

106 MATERIJALI

Različitim postupcima prerade dobivaju se kože različitih svojstava, na primjer: • boks sa sjajnom prevlakom laka od lanenog ulja; • ševro koji je vrlo mekan i izdržljiv, dobiven kromnim sredstvom za štavljenjem; • semiš s baršunastom prevlakom, dobiven masnim sredstvima za štavljenje.

Karakteristike kože Sastav, % proteini, 12 % H2O krecikličnosti 0,2 ÷ 0,4 ρ, kg/dm3 0,8 ÷ 1,1 Cijena, kn 90 ÷ 120 Rm, N/mm2 20 ÷ 50 Rm,t, N/mm2 1 ÷ 2 Otpornost na: E, kN/mm2 0,1 ÷ 0,5 trošenje dobra ν, – 0,05 ÷ 0,5 oksidaciju (500°C) vrlo slaba Re, N/mm2 2 ÷ 5 paljenje slaba A, % 18 ÷ 75 UV zrake dobra KIC, MPa◦m1/2 3 ÷ 5 slatku vodu dobra HV 2 ÷ 3 morsku vodu dobra Rd,is, N/mm2 4 ÷ 9 jake kiseline vrlo slaba tMax, °C 105 ÷ 125 jake lužine vrlo slaba tmin, °C –85 ÷ –75 slabe kiseline srednja c, J/(kg◦K) 1530 ÷ 1730 slabe lužine srednja λ, W/(m◦K) 0,155 ÷ 0,160 organska otapala slaba α, μm/(m◦K) 40 ÷ 50 Ek, MV/m 6 ÷ 8 e0, μΩ◦cm 1◦108 ÷ 1◦1010

9.3.2 Prerada kože Vlažna sirova koža brzo truli, dok vlažna prerađena koža ne truli, a kada se ponovo osu-

ši, ostaje meka i gipka.

Zbog velike sklonosti truljenja, sirova se koža mora za skladištenje do prerade konzervi-rati sušenjem i/ili soljenjem.

Postupak prerade kože obuhvaća tri koraka: Priprema:

kvašenje, pranje i luženje u vodenoj otopini vapna i natrijevog sulfida; mehaničko uklanjanje pokožice i potkožice; odvapnjivanje, mekšanje fermentima i močenje u kiseloj otopini.

Štavljenje – koža se prevodi u stabilno stanje (prestaje biti podložna truljenju), zadrža-va čvrstoću, elastičnost i mekoću, te postaje nepropusnija za vodu uz zadržavanje propusnosti za zrak. Pri postupku štavljenja koža se kroz 6 ÷ 10 bazena podvrgava djelovanju sve koncentriranijih otopina sredstava za štavljenje. Kao sredstva za štavljenje se koriste:

vegetabilna – koriste se koncentrirani biljni ekstrakti, kromna – otopine soli kroma, «bijela» – dobiva se vrlo meka, nježna koža, «masna» – dobiva se koža s baršunastom prevlakom.

Završna prerada – neugledna štavljena koža se podvrgava različitim završnim postup-cima: mehaničke obrade, sušenja, mašćenja, zbijanja, glačanja, bojenja.


Koža se koristi u industrijama: obuće, odjeće, kožne galanterije, tekstila, namještaja, vozila i strojeva. Oko 80 % prerađene kože se upotrebljava za proizvodnju obuće, a ostatak za izradu kožne odjeće, rukavica, kaiševa i remenja, torbi i kofera, dijelova luksuznog namješ-taja, dekorativnih unutarnjih dijelova vozila, brtvi, pogonskog remenja.

Proizvodi se oblikuju: • rezanjem na mjeru, • spajanjem (šivanje, lijepljenje, metalne spojke).

Po potrebi, proizvodi se oblikuju uz korištenje kalupa.

9.4 Papir Termin papir potječe od grčke riječi (πάπυροζ, papiros) i označava tanku, kao list plos-

natu tvorevinu, formiranu od isprepletanih finih kratkih vlakanaca.

108 MATERIJALI

9.4.1 Građa i svojstva papira Komponente su papira:

Sirovine su za dobivanje biljnih vlakanaca prije svega: • celuloza dobivena iz drveta i drvenjača (biljna vlakanca dobivena brušenjem

drveta), ali se dobivaju i iz:

• krpa i otpadaka tekstila (lan, pamuk) • slame i krumpirovih stabljika

Celulozna vlakna se dobivaju iz drveta raznim kemijskim postupcima.

Vrste i karakteristike papira Sastav, % celuloza krecikličnosti 0,4 ÷ 0,5 ρ, kg/dm3 0,7 ÷ 1,2 Cijena, kn 12 ÷ 72 Rm, N/mm2 15 ÷ 35 Rm,t, N/mm2 40 ÷55 Otpornost na: E, kN/mm2 2 ÷ 4 trošenje vrlo slaba ν, – 0,3 ÷ 0,45 oksidaciju (500°C) vrlo slaba Re, N/mm2 15 ÷ 35 paljenje vrlo slaba A, % 0 UV zrake slaba KIC, MPa◦m1/2 2 ÷ 3 slatku vodu vrlo slaba HV 6 ÷ 9 morsku vodu vrlo slaba Rd,is, N/mm2 14 ÷ 25 jake kiseline vrlo slaba tMax, °C 75 ÷ 125 jake lužine vrlo slaba tmin, °C – 273 slabe kiseline vrlo slaba c, J/(kg◦K) 1340 ÷ 1360 slabe lužine srednja λ, W/(m◦K) 0,17 ÷ 0,35 organska otapala slaba α, μm/(m◦K) 5 ÷ 20 Ek, MV/m 0,2 ÷ 0,3 e0, μΩ◦cm 1◦1013 ÷ 1◦1015

9.4.2 Prerada papira Namjena papira određuje izbor vrsta i sadržaja komponenti te proizvodnog postupka.

Papir se koristi za pisanje i crtanje, tiskanje časopisa i knjiga, pakiranje, izradu fotogra-fija i cigareta, filtriranje, izradu brtvi.

Documents

09 Prirodni konstrukcijski materijali