Все о тюнинге авто

Что нужно для производства фанеры. Технологический процесс изготовления фанеры. Устранение дефектов шпона

Производство фанерных листов основано на переработке натуральной древесины разных пород, хвойных и лиственных деревьев. В основной массе присутствующая в продаже и доступная по своей цене, это — фанера из сосны, ели, пихты и так далее.

Из чего производят фанеру

Наиболее ценной считается фанера, изготовленная из березы. В связи с тем, что эта порода дерева отличается наименьшим в сравнении с той же елью, сучков. Менее плотным составом древесины, что значительно облегчает процесс производства. Так же, но достаточно редко, завод по производству фанеры может использовать в качестве сырья древесину бука или дуба.

Но из-за физического строения древесных волокон этих пород, отличающийся высокой степенью вязкости и трудностями связанными с восстановлением дефектов на полотне фанеры, неизбежно получающихся во время производственного процесса, такая продукция не пользуется популярностью, как у производственников, так и у потребителей данного вида стройматериала.

Структура фанеры напоминает слоеный пирог и состоит из соединенных клеем между собой послойно, срезов с цельного бревна пластин - шпона. Клеящим веществом выступают клея, изготовленные на химической (синтетика) или натуральной основе их компонентов. Что за исключением составов с содержанием фенолов и формальдегидов (используют при склеивании фанеры технического предназначения), делают фанерные листы пригодными и безопасными при их использовании в закрытых, жилых помещениях.

Оборудование линии по производству фанеры

В основное оборудование для производства фанеры, используемое различными по объему готовой продукции предприятиями, входят:

  • Станок калибровочный – выравнивает ствол дерева по его диаметру и нужным размерам перед началом его последующей переработки;

  • Станок лущильный – срезает шпон лентой с заготовки (бревно) при его вращении;
  • Раскройный станок – разделяет ленту шпона на отдельные листы по заданным размерам;
  • Станки для починки и склеивания шпона. Производят замену участков с обнаруженными производственными и естественными (места выпадения сучков и т.д) повреждениями и склеивание отдельных панелей шпона, в единый фанерный лист;
  • Оборудование по нанесению клея;
  • Прессующие оборудование;

  • Сушильне камеры;
  • Кромкообрезные станки - служат для обрезки фанеры по продажным форматам и обработки кромки ребер после обрезки.

Стадии производства и технологического процесса изготовления фанеры

С незначительными модернизациями касающихся оборудования и склеивающих компонентов, сам технологически-производственный процесс и порядок выполняемых действий для получения фанеры в качестве готового продукта, практически не изменился с 19 века, когда он и был разработан.

Стадии предшествующие получению готовой продукции:

  • Заготовка леса (исходного бревна нужных параметров);
  • Предварительная обработка – удаление коры, наростов и сучков, придание бревну округлой формы и обработка древесины паром в горячей воде для снижения внутреннего напряжения ствола;
  • Лущение шпона – получение тонкой (от 0.5 до 3 миллиметров) и длинной ленты;
  • Обработка кромки, ремонт и высушивание шпона;
  • Многослойное составление шпона с нанесением клея на плоскости заготовки. Листы укладывают таким образом, при котором волокна каждого последующего за первым слоем листа были ему перпендикулярны;
  • Процесс обработки прессованием, сушка в камерах и окончательная обработка фанерных заготовок — кромкованием.

Увидеть производство ламинированной фанеры фсф более детально, можно на видео:

Технологические характеристики и типы фанерных листов

Технология производства фанеры предлагает несколько видов и сортов готовых изделий, различающихся по типу обработки, влагостойкости и сортам. По водоотталкивающим характеристикам, это:

  1. ФК – фанера, с низкой сопротивляемостью к воздействию влаги и рекомендованная к применению для внутренних строительных работ и отделки;
  2. ФСФ – фанера в которой для склеивания шпона применялись соединения на основе фенола и формальдегида. Обладает лучшими показателями влагостойкости по сравнению с ФК и возможна к применению при проведении наружных работ. Но из-за своих химических составляющих в клеевом составе, не предназначена для помещений с постоянным нахождением в них людей.
  3. ФБ – специализированная фанера для климата и помещений с очень высоким содержанием влаги (тропический климат, бассейны, бани и т.д);
  4. ФОФ – ламинированный с 1 или 2 сторон специальной бумагой или пленкой лист фанеры.

По качеству обработанной поверхности:

  • шлифованная с 1 стороны (ш1).
  • с 2 сторон(ш2).
  • фанера с не шлифованными поверхностями (нш).

Фанера необходима в строительстве, оформлении интерьера, производстве мебели и для многих других целей. Это природный материал, который производят, склеивая слои древесного шпона. Широкий спектр применения фанеры обусловлен разнообразием ее свойств, зависящих от вида древесины, количества слоев шпона и применяемого клея. Фанера производится из хвойных и лиственных пород дерева. Она бывает однородной – состоящей из одной породы или комбинированной.

Технология производства фанеры включает несколько этапов:

  • подготовка древесины
  • изготовление и обработка шпона
  • склейка и прессование
  • финальная обработка

Подготовка древесины для получения фанеры

Для фанерного производства используется высококачественная древесина. Наличие значительных пороков – сучковатость, косослойность и особенно наличие трещин различного происхождения сильно снижают качество шпона и его выход. Бревна, предназначенные для производства фанеры, разрезают на части, называемые чураками. Нарезка выполняется на круглопильных станках или вручную электропилами. При распиливании удаляется часть дефектной древесины. Длина чураков равна длине шпона, который необходимо получить. С чураков удаляют кору и луб. Этот процесс называется окорка.

Для придания древесине мягкости, чтобы уменьшить повреждение шпона при его нарезке, ее замачивают в специальных бассейнах с горячей водой или нагревают в автоклавах. Производственные бассейны бывают открытые и крытые. В открытых бассейнах варка чураков проходит циклами. В крытых емкостях сырье обрабатывается непрерывно (проходной тип обработки). Также для пропаривания древесины иногда используют варочные ямы, куда подается горячий пар.

Нарезка шпона называется лущение. Его проводят в лущильных станках. Это операция резания древесины по спирали, в результате которой получается лента стружки заданной толщины. На качество получаемого шпона существенно влияют технические характеристики и правильная настройка станка.

Готовый шпон с помощью гильотин или роторных ножей режут на листы нужного размера. Листы подсушивают до 6% влажности и сортируют. Выявляют пороки и дефекты древесины в шпоне. Сортность шпона – важный показатель, который определяет его дальнейшую роль в технологическом процессе.

Дефекты шпона удаляют путем ребросклеивания или шпонопочинки

Шпонопочинка – вырезание дефектных мест из листа и вклеивание заплат, из соответствующих пород дерева, подходящих по цвету и направлению волокон древесины и подклеивание торцевых трещин клейкой лентой.

Ребросклеивание – вырезание из дефектных листов целых лент и сшивание нитями клея на специальных станках. Такие листы при набирании стопок для склеивания составляют внутренние слои фанеры.

Склейка и прессование

Подготовленные листы шпона складывают в стопки. Направление волокон в смежных слоях качественной фанеры должно быть взаимно перпендикулярным. Каждый нечетный лист обрабатывается клеем с обеих сторон. Для производства фанеры используют растительные, животные и синтетические клеи. Выбор клея определяется предназначением готового изделия. Он должен обладать рядом характеристик:

  • крепко и надолго склеивать;
  • не повреждать древесину;
  • не изменять ее естественный цвет;
  • обладать водостойкостью и биостойкостью;
  • не портить инструменты, которыми обрабатывают готовую фанеру.

Клей не должен испаряться из фанеры при ее эксплуатации. Важный показатель хорошего клея – его безопасность для людей. Чаще разработкой состава клеев занимаются лаборатории на предприятиях, выпускающих фанеру.

Подготовленные стопки или пачки шпона подпрессовывают, чтобы удалить из слоев шпона лишний воздух и предотвратить преждевременное затвердевание клея и отправляют на склейку. Клеить фанеру можно двумя способами – горячим и холодным.

Холодный способ склеивания - это прессование будущей фанеры при комнатной температуре от 2 до 6 часов, а затем просушка. Время выдержки зависит от характеристик клея.

При использовании горячего склеивания пачки шпона, находясь под давлением, разогреваются.

Финальная обработка фанеры

Готовая фанера выдерживается около 1 суток в цеху. Затем ее отправляют на обрезку кромок, сортируют и нормализуют ее размер. Сортировка фанеры проводится глазомерно – выявляются пороки древесины, дефекты обработки, качество склейки, соответствие стандартным размерам. Современная технология производства фанеры также позволяет проводить сортировку с помощью дефектоскопов. Некоторые дефекты устраняются по завершении сортировки.

Низшие сорта фанеры поставляются потребителю нешлифованными. Их упаковывают в пачки, маркируют и отгружают. Другие сорта шлифуют с одной или двух сторон. При шлифовке достигается очень точная калибровка толщины фанерного листа. Иногда готовую фанеру покрывают специальными пленками для придания ей особой влагостойкости и декоративности – ламинируют. Срезы ламинированной фанеры обрабатывают акриловой краской. Затем шлифованную и ламинированную фанеру также упаковывают.

Технология производства фанеры достаточно трудоемкая. На современных предприятиях практически все этапы производства автоматизированы, но ряд процессов контролируется вручную, так как сбой на любой стадии снижает качество и ведет к поломкам оборудования. Каждая стадия от заготовки сырья до упаковки готовой фанеры регламентируется ГОСТами.

Технология производства фанеры на комбинате, видео

Фанера представляет собой слоистый материал, состоящий из склеенных между собой листов лущеного шпона, нередко в композиции с другими материалами. В листе фанеры различают наружные (лицевой и оборотный) и внутренние слои шпона, отличающиеся качеством и иногда породой древесины. В основу классификации фанеры положен ряд конструктивных и технологических признаков, определяющих эксплуатационные качества каждого ее вида.

Фанера общего назначения. Фанеру общего назначения изготовляют из трех и более слоев шпона и используют в производстве мебели, тары, в строительстве, а также в ряде других отраслей.

В зависимости от вида применяемого клея фанера выпускается следующих марок: ФСФ -- фанера повышенной водостойкости, с применением фенолоформальдегидных клеев; ФК -- фанера средней водостойкости, с применением карбамидоформальдегидных клеев; ФБА -- фанера средней водостойкости, с применением альбуминоказеиновых клеев.

В зависимости от качества шпона своих наружных слоев фанера делится на пять основных сортов; А/АВ, АВ/В, В/ВВ, ВВ/С, С/С. Допускается изготовлять фанеру со следующим сочетанием лицевых слоев: А/В, А/ВВ, АВ/ВВ, В/С. Фанеру выпускают нешлифованной и шлифованной с одной или двух сторон. Шероховатость нешлифованной фанеры из древесины лиственных пород не более 200 мкм, шлифованной не более 80 мкм, а из хвойной древесины -- соответственно не более 300 и 200 мкм.

Фанеру выпускают длиной 2440--1220 мм, шириной 1525--725 мм и толщиной 1,5--18 мм. При длине одной из сторон более 1800 мм фанеру называют большеформатной. Фанеру, у которой больший размер совпадает с продольным направлением волокон шпона наружных слоев, называют продольной, в противном случае -- поперечной.

Фанера строительная. Строительную фанеру изготовляют из шпона хвойных пород - сосны и лиственницы толщиной 2-4.5мм, а также комбинированную. Комбинированную фанеру изготовляют с чередующимися слоями шпона из древесины хвойных пород толщиной 2 мм и более и березового шпона толщиной 1,5 мм и более или только из чередующихся слоев березового шпона этих толщин. Наружные слои фанеры изготовляют из березового шпона толщиной 1 мм. Такая конструкция пакета дает высокое качество склеивания и поверхности фанеры.

Строительную фанеру изготовляют в основном на клеях высокой водостойкости марки ФСФ, а также марки ФК. Влажность фанеры марки ФСФ до 12%. а марки ФК до 10%.

Фанеру изготовляют шлифованной и нешлифованной. Шероховатость шлифованной фанеры из древесных хвойных пород до 200 мкм, комбинированной -- до 70 мкм, а нешлифованной соответственно до 300 мкм и до 200 мкм.

Строительную фанеру выпускают в основном большеформатной, размером 2440х1220 мм, хотя предусмотрено изготовление ее и с такими размерами, как фанеры общего назначения. Строительная фанера отличается большой толщиной -- от 8 до 19 мм

Фанера из древесины хвойных пород предназначена для изготовления сооружений каркасного, сборно-щитового, передвижного типов: для строительства деревянных домов и сооружений, в вагоностроении. Комбинированная фанера используется в деревянном домостроении в качестве обшивочного материала.

Клеи требования, предъявляемые к клеям. Качество клееного материала в значительной степени зависит от качества клея. Поскольку область применения клееных материалов очень широка, а условия эксплуатации разнообразны, к клеям предъявляются различные требовании эксплуатационного, технологического и экономического характера. Рассмотрим главные из этих требований.

Эксплуатационные требования следующие

1. Клей должен создавать прочное клеевое соединение, для чего он должен иметь высокую адгезию к склеиваемому материалу и высокие когезионные свойства. Термин «адгезия» (прилипание) характеризует связь между двумя приведенными в контакт материалами разной природы, обусловленную спецификой взаимодействия между молекулами этих веществ. Определяется адгезия величиной силы, потребной для отрыва пленки клея от подложки (например, от древесины).

Термин «когезия» характеризует связь частиц внутри данного тела, т. е. прочность самого отвержденного клея. Желательно, чтобы когезионная прочность клея была выше прочности склеиваемого материала (например, древесины).

2. Клей после отверждения должен быть водостойким, т. е. должен сохранять свойства при длительном воздействии на него воды. Между тем структура и свойства клея, находящегося в твердой фазе, могут изменяться в результате набухания или экстракции водой водорастворимых ингредиентов клея - пластификаторов, стабилизаторов, наполнителей и т. д. Но поскольку процесс поглощения воды носит диффузионный характер, его оценивают массой поглощенной воды, отнесенной к поверхности образца клея.

Водостойкость клея зависит от его природы, структуры, состава, степени отверждения, толщины пленки и т. д. Водостойкость может быть повышена термической обработкой клея или введением в него аппретированных наполнителей. Высокая водостойкость клея особенно необходима при изготовлении изделий, на которые может действовать капельно-жидкая влага (в судо- и авиастроении, производстве тары, сельхозмашиностроении и т. д.). Водостойкость клея и его стоимость находятся в прямой зависимости.

3. Клей после отверждения должен быть влагостойким (атмосферостойким), т. е. должен сохранять свои свойства при длительном воздействии на него влажного воздуха. Пары воды могут вызывать набухание гидрофильных материалов в результате адсорбции, что часто сопровождается гидролитическим расщеплением связей в молекулах клея. Протекает этот процесс чаще всего при повышенных температурах.

Влагостойкость клея характеризуется влагопоглощением, т. е. количеством воды (в процентах), которое он в течение определенного времени поглощает из воздуха, имеющего относительную влажность 95--98% при t = 20°С. При длительном нахождении во влажной атмосфере, влагопоглощение достигает равновесного состояния. Требования в отношении влагостойкости особенно высоки, если клей используется для материалов, применяемых в тропиках.

Клей должен быть биостойким. Выполнение этого требования важно в случае работы клееного материала во влажной среде и при повышенной температуре. Поэтому желательно иметь в составе клея ядовитые для микроорганизмов вещества.

Клей после перехода в твердое состояние должен быть термостойким. Во время эксплуатации клееного материала на него может действовать воздух, имеющий высокую температуру, и если при этом клей размягчится, прочность клеевогосоединения снизится.

Клей после отверждения должен быть бензо- и маслостойким, т. е. при соприкосновении, например, с углеводородами он не должен набухать в них, так как это неизбежно отразилось бы на его прочности. Бензо- и маслостойкость зависят от химического строения клея, его структуры, состава, степени отверждения и толщины клеевого слоя. Оценивается бензо- и маслостойкость по изменению массы (в процентах) или относительному изменению какого-либо из прочностных показателей пленки отвержденного клея при выдержке ее в течение определенного времени в среде, содержащей топливо или масло.

Клей должен быть эластичным. Необходимость такого требования может возникнуть, например, при изготовлении фанеры, наружные слои которой выполнены из металла. Последний имеет значительно больший температурный коэффициент линейного расширения, чем древесина. Применение клея, имеющего повышенную эластичность, будет уменьшать опасность коробления готового продукта, снижения прочности или разрушения.

8. Клей должен быть нейтральным к древесине, т. е. не должен разрушать волокна древесины и изменять ее цвет. Последнее особенно неприятно, если имеется опасность просачивания клея и выхода его на лицевые поверхности склеиваемого материала. Цвет древесины может изменяться при сильной щелочности клея и содержании в древесине танина.

9. Клей должен обеспечивать получение долговечного клеевого соединения. В процессе склеивания и во время эксплуатации клеевого соединения при постоянных нагрузках в нем появляются внутренние напряжения, что, однако, не приводит к его разрушению. Причиной же последнего может быть термофлуктуационный разрыв межатомных связей, происходящий под действием тепла. Кроме того, на долговечность клеевых соединений оказывают влияние кислород воздуха, влага, различные излучения (гамма-лучи, ультрафиолетовые лучи и пр.), химически активная среда и т. д.

Старение клеевых соединений может сопровождаться испарением растворителя, миграцией пластификатора, различными диффузионными процессами.

10. Клей после отверждения не должен быть очень твердым, иначе при механической обработке склеенных деталей он будет оказывать абразивное действие на режущий инструмент, ускоряя его износ.

Экономические требования, вытекающие из стремления обеспечить минимально возможную себестоимость изготовляемой клееной продукции, сводятся к следующему.

1. Сырье, применяемое для изготовления клея, должно быть доступным.

2. Стоимость клея, расходуемого на единицу площади склеиваемого материала, должна быть минимальной.

3. Клей должен иметь достаточно высокую скорость отверждения, что будет способствовать повышению производительности клеильного оборудования и, следовательно, снижению себестоимости склеивания.

4. Оборудование, необходимое для изготовления клея (смолы), должно отличаться простотой и быть дешевым.

5. Капитальные затраты на организацию производства клея должны быть минимальными, что обеспечит быструю их окупаемость. Клеев, которые полностью удовлетворяли бы всем перечисленным требованиям, не существует, и стремиться к созданию таких клеев не следует, ибо экономически это себя не оправдало бы.

Свойства смол и клеев

Области применения. Высокие требования, предъявляемые к клеевым соединениям, а также стремление в ряде случаев уменьшить использование пищевого сырья для производства клеев, заставили расширить применение для этих целей синтетических смол. Синтетические смолы (полимеры) состоят из большого числа повторяющихся звеньев молекул, молекулярная масса которых может изменяться от нескольких тысяч до нескольких миллионов. Они представляют собой сложную смесь компонентов, близких по своему составу, но отличающихся длиной молекулярных цепей.

Синтетические смолы получают на основе реакций полимеризации и поликонденсации. В первом случае протекает процесс укрупнения молекул при постоянстве химического состава вещества. Молекулярная масса при этом увеличивается, и получающееся вещество приобретает новые свойства, отличные от свойств первичного продукта. Реакция полимеризации широко используется в производстве лаков и пластмасс.

Во втором случае из двух или нескольких низкомолекулярных веществ образуется повое по своему химическому составу высокомолекулярное вещество, а процесс сопровождается выделением таких простых продуктов, как вода, хлористый водород, аммиак и др. Образовавшееся новое вещество по своему составу резко отличается от исходных веществ. Важно отметить, что реакция поликонденсации, протекающая в реакторе во время изготовления смолы, до конца не доводится, ее прерывают после образования смолообразного продукта. Это необходимо для того, чтобы исключить переход последнего в твердое состояние, в котором он непригоден для дальнейшего использования. Завершаться реакция поликонденсации должна при использовании смолы в качестве клея, т. е. в момент формирования клеевого слоя. Скорость протекания реакции поликонденсации, а также молекулярная масса получаемых продуктов меньше, чем при реакции полимеризации.

По химической активности высокомолекулярные соединения делят на две группы -- термопластичные и термореактивные. К термопластичным относят полимеры, имеющие линейную структуру, способные плавиться при нагревании. При этом они не имеют точки плавления, процесс протекает в определенном интервале температур. К термореактивным относят полимеры, имеющие двух- или трехмерную сетчатую структуру, способные при нагревании переходить в твердое состояние. При этом процесс перехода необратим. Последующим нагреванием такой полимер можно только разрушить.

В настоящее время известно большое число синтетических клеев. Для склеивания древесины преимущественное применение находят фенолоформальдегидные и карбамидоформальдегидные клеи, применяемые как в чистом виде, так и в виде различных модификаций. В меньшем количестве используют резорциновые и меламиновые клеи. Некоторое применение находят также поливинилацетатная дисперсия, каучуковые клеи, клеи-расплавы.

Лущильные станки

Лущильные станки применяют для получения сырого лущеного шпона. Лущильные станки делят на три группы: легкие, средние и тяжелые. На легких станках разлущивают чурки диаметром до 700 мм и длиной до 800 мм, на средних станках - диаметром до 800 мм длиной до 2 м и на тяжелых - диаметром до 1000 мм длиной более 2 м. В России используются главным образом средние лущильные станки моделей ЛУ17-4, ЛУ17-10, а также импортные фирм "Рауте" (Финляндия), "Кремона" (Италия) и др.

Схема лущильного станка: а - лущильного суппорта; б - общего вида

Станина лущильного станка ЛУ17-10 сварная. На ней установлены с помощью болтового соединения левая и правая бабки. Бабки представляют собой чугунное литье коробчатой формы с проемами для крепления шпиндельных узлов 13. В бабках расположены элементы кинематики станка. На внутренних боковых поверхностях бабок расположены передние 4 и задние наклонные 5 направляющие, на которых установлен суппорт 7 станка с лущильным ножом. Шарнирно закрепленные передние ползуны 6 суппорта соединены винтами 3 и коническими зубчатыми передачами 2 с приводным валом и электродвигателями 14, 12.

На суппорте смонтирован эксцентриковый вал 8, подшипники которого закреплены на боковых ребрах суппорта. На валу 8 смонтирована траверса 11 (горизонтальная балка на вертикальных стойках) с обжимной линейкой. Траверса шарнирно соединена с пневмоцилиндром 10. На цапфах эксцентрикового вала 8 закреплено зубчатое колесо, которое связано с червяком 9, приводимым рукояткой. На станине станка установлено прижимное устройство 1.

Сушилки для шпона

Листы шпона при толщине 0,3-3,5 мм имеют большую поверхность, которая способствует интенсивному удалению влаги и препятствует сохранению плоской формы листов. Для сушки шпона разработаны специальные конструкции сушилок, различаемые по способу сушки.

Дыхательный пресс

В прессе реализуется контактный способ сушки, при котором тепло передается шпону при непосредственном контакте листов с горячими металлическими поверхностями. Пресс отличается небольшими габаритами, небольшим расходом тепла. В нем можно сушить тонкий шпон. Однако пресс не обеспечивает охлаждение шпона, в рабочей зоне повышается температура. Для выполнения технологических операций загрузки - выгрузки используется ручной труд.

Ленточная сетчатая сушилка. В сушилке тепло передается листам шпона конвекцией. Листы шпона подаются на сетку в продольном или поперечном направлении. Возможна сушка проходным способом. Однако сушилка отличается большими габаритами, большим расходом пара или электроэнергии. Качество сушки невысокое. При сушке наблюдаются значительные разрывы шпона.

Роликовая сушилка. В сушилке тепло передается шпону контактным, радиационным и конвективным способом. Воздух подается вентилятором через горячие калориферы и нагревает как шпон, так и подающие ролики. Роликовая сушилка отличается механизированной подачей шпона, большой производительностью и высоким качеством сушки. В качестве недостатков можно отметить большие габаритные размеры сушилки и загрязнение роликов при сушке шпона хвойных пород.

Ребросклеивающие станки

Классификация. Ребросклеивающие станки предназначены для соединения отрезков лущеного шпона и формирования из них полноформатных листов.

По направлению подачи соединяемых полос станки делят на два класса: с продольной и поперечной подачей полос. В станках первого класса соединяемые кромки шпона параллельны направлению подачи, а в станках второго класса - перпендикулярны

Схема классификации ребросклеивающих станков

До 60-х годов широкое применение при ребросклеивании находили станки с ленточным соединением полос шпона. Соединение полос осуществлялось гуммированной лентой.

При ребросклеивании полосы шпона в пачке предварительно прифуговывают или обрезают на гильотинных ножницах типа НГ-18 и НГ-30. Зазоры между кромками полос шпона, сколы, риски, вырывы не допускаются. Отклонение от прямолинейности кромок не должно превышать 0,33 мм/м.

При ребросклеивании гуммированная лента 2 наклеивается на пласти соединяемых полос 1 вдоль кромки. Гуммированная лента обеспечивает высокую прочность соединения полос шпона, достаточную для того, чтобы при формировании пакета фанеры лист не развалился. Однако этот способ соединения имеет существенный недостаток. Гуммированная лента, находясь внутри пакета, понижает прочность фанеры.


Для устранения указанного недостатка используют комбинированную ленту, которую готовят путем последовательной пропитки бумажной ленты сначала основным клеем, плавящимся при нагревании, а затем мездровым клеем. Комбинированная лента наклеивается на шпон так же, как и гуммированная лента. При горячем прессовании пакета фанеры основной клей комбинированной ленты плавится и прочно соединяет ее с листами фанеры.

Для ленточного ребросклеивания отечественная промышленность выпускала станки РС-6 и РС-7. В них гуммированная лента разматывалась из рулона, смачивалась водой в ванночке, а затем прижимным роликом наклеивалась на соединяемые полосы и отрубалась ножом.

Для ребросклеивания выпускались также станки моделей РС-5 и РС-8 с безленточным соединением. Они наносили клеевой шов по кромке соединяемых полос шпона. При подготовке к ребросклеиванию на этих станках пачку шпона предварительно обрезали на гильотинном станке. Затем на обработанную поверхность пачки наносился глютиновый клей и подсушивался до состояния “отлипа”. При ребросклеивании две полосы шпона 1 подавались вдоль направляющей линейки под подающие сплачивающие ролики 3 и нагреватель 4 (рис. 138, б). Под нагревателем клей плавился и отверждался, соединяя полосы.

С появлением клеев-расплавов в 60-х годах конструкции ребросклеивающих станков изменились коренным образом. В группе станков с безленточным соединением появились станки, наносящие клей-расплав точками (каплями) по шву. ВПКТИМ разработано оборудование, клей-расплав и режим точечного ребросклеивания: оптимальная скорость подачи полос при ребросклеивании 16-32 м/мин, толщина шпона 0,3-1,5 мм, шаг клеевых точек 20-30 мм и диаметр капель 5-10 мм.

Начиная с 70-х годов в отечественной и зарубежной практике (фирма Kuper) для продольного ребросклеивания шпона широкое распространение получили станки, соединяющие полосы шпона термопластичной нитью. Нить на линию стыка наносится зигзагом Соединение полос получается прочным, эластичным и обеспечивает плотное прилегание кромок шпона.

Термопластичную нить получают из нити стекловолокна, которую пропитывают в клее-расплаве и пропускают через калибровочное отверстие диаметром 0,28…0,38 мм. Клеевая нить поступает потребителю в бобинах.

Ребросклеивающие станки. На мебельных и фанерных предприятиях страны широко применяются станки модели РС-9. На ребросклеивающем станке клеевая нить из бобины 1 подается в электрический нагреватель 2 с температурой в нем 500-520°С. В нагревателе клей на нити плавится. Нитеводитель 8, совершая возвратно-поступательные движения, укладывает нить зигзагом на пласти соединяемых полос 5. Ролик 7 прижимает расплавленную нить к полосам 5. Для того чтобы нить прилипала к полосам шпона, а не к ролику, ролик постоянно смазывается пропитанной в масле губкой 6.

Механизм подачи станка выполнен в виде двух наклонных дисков 4, расположенных по обе стороны направляющей линейки 3.

Станок шпонопочиночный

Станок шпонопочиночный модели ПШ-2АМ предназначен для механической заделки дефектных мест в листах сухого шпона путем установки вставок (заплат) на клею.

На станке производится вырубка дефектных мест (сучков, отверстий с гнилью и др.), высечка заплат из отдельной ленты шпона, намазка клеем кромок заплат и вставка их в вырубленное отверстие .

Рабочими органами станка являются верхняя и нижняя режущие головки, которые взаимодействуют соответственно с верхним и нижним кулачковыми валами, приводимыми в движение от одного электродвигателя через ременную и зубчатые передачи.

Верхняя режущая головка состоит из прижима 1, пуансона 2 и выталкивателя 3. Нижняя головка выполнена в виде пуансона 8. На столе 5 станка закреплена матрица 6. При работе лист шпона 4 кладут на стол, располагая де-фектное место под пуансоном 2. Включают привод головки. Прижим 1 фиксирует лист на матрице 6. Пуансон 2 вырубает дефектное место. Вырубленная пластинка проталкивается вниз выталкивателем 3, и в зазоре между полоской шпона 7 и матрицей 6 она сдувается из рабочей зоны струей воздуха. При подъеме пунсона 8 из полоски доброкачественного шпона вырубается заплатка, на ее кромки форсункой разбрызгивается клей. Заплатка поднимается и зажимается между пуансоном и выталкивателем 3 в листе шпона

Охрана труда при производстве фанеры

Клееные слоистые материалы. В процессе производства этих материалов на организм человека может воздействовать большое количество вредных и опасных факторов. К числу физических факторов относятся: повышенные температуры оборудования и окружающего воздуха, высокий уровень шума и вибраций, запыленность, загазованность и подвижность воздуха, опасный уровень электрического напряжения и электромагнитного излучения, движущиеся машины и оборудование и их подвижные элементы; химическими факторами являются общетоксические, раздражающие, сенсибилизирующие. Рассматриваемый процесс производства связан также со значительной пожароопасностью, возможностью загрязнения окружающей среды -- воздуха, почвы и водоемов. Безопасные и безвредные условия труда обеспечиваются выполнением общих требований охраны труда и техники безопасности, а также конкретных требований, обусловливаемых спецификой работы на каждом участке и рабочем месте.Согласно общим требованиям безопасных условий труда технологический процесс производства должен быть организован и проводиться в соответствии с правилами эксплуатации применяемых машин и оборудования, с соблюдением требований, обеспечивающих защиту рабочих от воздействия указанных выше вредных и опасных факторов. Безопасность и безвредность труда гарантируются автоматизацией и механизацией технологических операций, устройством ограждений и предохранительных приспособлений на производственном оборудовании, герметизацией оборудования, удалением и обезвреживанием отходов производства, применением безвредных и маловредных веществ, соблюдением правил пожарной безопасности. Вопросом первостепенной значимости является и выполнение требований к подготовке персонала, участвующего в производственных процессах. Рабочие и инженерно-технические работники должны регулярно проходить медицинский осмотр, обучение и инструктаж по безопасности труда и пожарной безопасности. Производственный персонал должен знать как общие требования безопасности труда и пожарной безопасности, так и конкретные правила безопасных приемов работы на каждом рабочем месте, а также порядок действий в аварийной ситуации. Производственный персонал должен быть снабжен соответствующей спецодеждой и, при необходимости, средствами индивидуальной защиты от вредных и опасных факторов. Важное условие обеспечения требований безопасности труда -- систематический контроль за их выполнением.

Ряду общих требований безопасности труда должны соответствовать производственные помещения и площадки, а также условия размещения на них оборудования. Участки производства и оборудование, работа которых связана с наличием вредных и опасных факторов, должны быть выделены в отдельные помещения или вынесены за пределы помещений. При этом принимают соответствующие меры, обеспечивающие безопасные условия труда на этих участках и оборудовании. Каждый из участков производства необходимо оборудовать средствами пожарной сигнализации и пожаротушения в соответствии с категорией их по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности.

Участки производства должны иметь соответствующий уровень естественного и искусственного освещения, состояния воздушной среды. Эти требования выполняются устройством окон, фонарей, светильников, а также систем вентиляции и отопления. Воздух, содержащий пыль и газы, перед выбросом в атмосферу нужно очищать.

Производственные помещения и площадки необходимо еже сменно убирать от пыли и отходов, а строительные конструкции очищать от пыли не реже 1 раза в месяц. Проемы в помещениях должны быть оборудованы приспособлениями, исключающими образование сквозняков распространение пожара.

Фанера это многослойный строительный материал, изготавливается путём склеивания специально подготовленного шпона.

Место, где производят фанеру, т. е. фанерный завод, называют ещё и "биржей". Только в обороте здесь не ценные бумаги и валюта, а брёвна. Берёза, сосна, ель.
Вот они как раз и являются ценностью. Укрывают их в том числе и от солнечного света — чтобы ультрафиолетовые лучи не высушивали торцы брёвен.
Возьмем, для примера, берёзу — фанера из неё получается самой прочной.
На завод дерево попадает в виде распиленных на равные части брёвен — чураков. Из них формируют нечто вроде вязанки, «перевязанных» массивными металлическими цепями.

Эту огромную "вязанку" осторожно перемещают в бассейн с очень горячей водой. Здесь древесину основательно пропаривают.

При этом на поверхности дерева появляется бурая пена. Это — деготь, который выделяет береза. Он защищает дерево от гниения. А также используется при изготовлении знаменитой "мази Вишневского".

Через несколько часов почерневшие брёвна выгружают из бассейна и оставляют на воздухе, чтобы выровнять температуру чурака — тепло должно переместиться от коры к самой сердцевине.
Берёза — порода настолько плотная и тяжелая, что даже тонет в воде. Но если древесину распарить — она станет мягкой и пластичной.

После распаривания чурак направляется на лущильный станок. Здесь брёвна вращаются вокруг своей оси, а лущильный нож срезает с них кору и снимает с древесины широкую стружку, двигаясь по архимедовой спирали.

Небольшой экскурс в историю: В 300-ом году до н. э. Архимед вывел формулу идеальной спирали — она должна вращаться вокруг точки, с каждым новым витком приближаясь к ней на одинаковое расстояние.

Похожим принципом пользуется паук, когда плетет свою паутину.

Архимедова спираль позволяет срезать с бревна идеально ровный слой древесины. Можно сравнить это с заточкой деревянного карандаша. Карандаш — это ствол дерева, а канцелярская точилка — лущильный нож. Процесс лущения выглядит почти так же, как заточка карандаша. Правда стружка срезается не с кончика, а со всего цилиндра. Эта стружка, снятая с бревна, и называется шпоном.

Длина шпона, снятая с одного чурака, может достигать 16-ти метров. Какое-то время шпон всё ещё остается влажным и теплым. Потому, что если бревно не пропаривать, драгоценная стружка при лущении будет рваться и ломаться. Самый тонкий шпон в мире делают только из Российской березы — толщиной всего в 1 мм.

В Америке, например, где березы почти нет, фанеру делают из сосны и пихты. В Китая — из тополя. А из такой мягкой хвойной древесины тонкого шпона не получается.
Снятую стружку раскраивают на гильотине и отправляют в газовую сушилку. Потоки горячего воздуха выгоняют из древесины лишнюю влагу, чтобы будущая фанера не расслаивалась и не пузырилась.

Кстати, разбить рукой обычный тонкий фанерный лист очень сложно. И под силу очень немногим большим мастерам Тамеши-вари (искусство разбивания твёрдых предметов). Если деревянная доска ломается за счет разрушения структуры волокон древесины под действием механической энергии удара, то тонкий лист фанеры эту энергию не просто поглощает, а возвращает мощь удара.

Устранение дефектов шпона

Если на древесине остался след от сучка — березовый шпон отправляют на починочный станок. Машина вырубает дефект и одновременно ставит на его место заплатку.


Теперь — ключевой момент. Сборка фанеры. Для листа толщиной 1 см. нужно склеить 7 слоев шпона. Такой способ склеивания фанеры из нескольких листов в конце 19-го века называли "Русским". Раньше для склеивания использовали состав на основе казеина — молочного белка. Его получали из молока и сыра. Казеиновая фанера была прочной, но сильно впитывала влагу и промокала.

Сегодня шпон склеивают с помощью формальдегидной смолы — благодаря ей фанера становится влагостойкой. Обычная мука делает смолу гуще, а древесину прочнее. Мел не позволяет клею проникать на поверхность и портить товарный вид.

У фанеры всегда нечетное число слоев. Клеем пропитываются лишь четные листы шпона, которые при сборке чередуются с сухими нечетными. Но самое главное — все слои взаимно перпендикулярны. Именно это делает фанеру такой прочной. У одного листа шпона волокна расположены вдоль. У следующего — поперек. Слой за слоем фанера увеличивает ударную вязкость — способность поглощать механическую энергию. Перекрестное расположение листов делает древесину устойчивой к деформации.

Собранные в пакеты слои шпона на несколько минут отправляют в холодный пресс, где сухие и проклеенные листы схватываются друг с другом. Это — подготовительный этап перед горячим прессованием. Каждый лист будущей фанеры загружают в подъемник, который транспортирует их в 20-ти пролетный горячий пресс. На каждом его этаже размещается фанерный полуфабрикат. Под большим давлением шпон накрепко склеивается друг с другом. Из-за высокой температуры клей даже кипит, а фанера испускает горячий пар. Всего за 10 минут бутерброд из тончайшей березовой стружки и клея превращается в сверхпрочный материал, который в течение суток будет остывать. За это время завершится процесс полимеризации клея.

Теперь остается лишь обрезать неровные края шпона и придать изделию привычный вид. Сложно поверить, что на самом деле обычная фанера — уникальный сверхпрочный материал.

Бакелитовая фанера

Оказывается, из обычной древесины можно сделать еще нечто более прочное! Например — древесно-слоистый пластик. Его называют бакелитовой фанерой. Или — дельта-древесиной. Она настолько прочная, что может заменить бронзу. Из бакелитовой фанеры делают подшипники скольжения и бесшумные зубчатые передачи. Дельта-древесин сопротивляется любому виду деформации, не скалывается, не ломается и не растягивается.
Прочным, как цветные металлы, дерево становится благодаря бакелитовому лаку. Он делает материал почти неуязвимым. Им можно пользоваться даже под водой. Обычный березовый шпон покрывается лаком с обеих сторон и отправляется в сушилку. Здесь при температуре в 100 градусов он полностью впитывается в древесину. Т. е. у древесного пластика лаком пропитан каждый лист шпона. Пласты разделяют металлическими листами и отправляют под пресс. Он часами сжимает дельта-древесину при давлении в 6 раз большем, чем при изготовлении обычной фанеры. Количество слоев у древесного пластика доходит до сотни.
Из легкой и сверх прочной дельта-древесины делали фюзеляжи и крылья летательных аппаратов. Среди них есть первый цельно деревянный Советский истребитель по прозвищу «Рояль» и немецкая ракета класса «воздух-воздух» времен 3-го рейха.

Технологический процесс, применяемый на современных фабриках, позволяет создать максимально эффективное производство фанеры высокого качества. В результате получают строительный материал, который используется в изготовлении мебели, разнообразных конструкций и для иных целей.

Сфера применения

Фанера – это строительный материал в форме многослойной плиты, созданный через склеивание слоями лущеного шпона с использованием дополнительных фиксирующих компонентов. Для производства конструкций применяют плиту с разным количеством слоев, склеенных по определенному принципу.

Фанера применяется:

  • Для конструирования больших и маленьких летательных аппаратов.
  • Для строительства конструкций разных размеров.
  • Во всех направлениях производства мебели.
  • В производстве облицовочных материалов.
  • В производстве строительных материалов.
  • В создании музыкальных инструментов.
  • Как основу рекламных щитов.
  • Для установки опалубки.
  • В производстве тары.
  • И в других сферах.

Разновидности фанеры

Сегодня на фабриках производят продукцию, отличающуюся по технологическим и конструктивным признакам в зависимости от сферы применения. Она имеет разную внутреннюю структуру, которая определяет ее эксплуатационные качества.

Виды фанеры:

  • Шлифованная и не шлифованная.
  • Профилированная фанера.
  • Общего назначения.
  • Бакелизированная.
  • Ламинированная.
  • Армированная.
  • Облицовочная.
  • Строительная.
  • Авиационная.
  • Водостойкая.

В зависимости от качества шпона наружного слоя, фанера делиться на 5 сортов: А/АВ, АВ/В, В/ВВ, ВВ/С, С/С.

Стадии производства фанеры

Фабричное производство фанеры разных видов, на некоторых этапах немного отличается, но основной технологический процесс ее изготовления остаётся все тем же.

Существуют следующие этапы производства:

  • Подготовка древесины.
  • Заготовка шпона.
  • Склеивание шпона в листы.
  • Нанесение защитного и облицовочного покрытия.

Заготовка древесины для получения фанеры

Для производства фанеры используется шпон из лиственных пород и хвойной древесины. Для наружных слоев предпочитают березу, реже граб, тополь, бук и ольху. Цена березового шпона в закупке материала, является самой дешевой, потому она и обрела такую популярность среди производителей. Граб, тополь, бук и ольху считают дорогостоящими материалами, потому их используют для производства шпона по индивидуальным заказам. С хвойных пород деревьев, часто изготавливают внутренний слой, из-за хорошей прочности и небольшой стоимости этой древесины в закупке.

Привезенный материал в первую очередь проходит калибровку на специальном станке. Снимаются все излишки, сучки и кора в результате достигается ровный круг на срезе в соотношении с центром древесины. Длинные бревна разрезаются на одинаковые чурки и направляются на этап варки.

Древесина должна иметь одинаковую влажность. Это необходимо для сохранения целостности структуры будущей плиты и избегания проблем на этапе производства. Перед лущением, все заготовки на продолжительное время замачивают в теплой воде, тем самым выравнивают их общую влажность.

Размягчённое в воде бревно легче поддается лезвиям станков, это в несколько раз ускоряет процесс нарезания и сохраняет длительное время податливость материала.

В воду могут добавлять вещества, придающие будущим изделиям дополнительные свойства. Как только древесина равномерно пропитываться влагой, ее отправляют на этап изготовления шпона.

Процедура изготовления и отделки шпона

Подготовленные бревна загружают в специальные установки, фиксируя их между тремя валиками и, с помощью лезвий срезают листы или ленту шпона. Валики одновременно фиксируют и вращают бревна с заданной скоростью. Размеры определяют в зависимости от технических характеристик лущильного станка и размеров готовой продукции. Листы складывают в стопки, а ленту сматывают в рулон.

Проводится в специальных закрытых помещениях, с автоматическим контролем температуры. Горячий воздух стараются распределять неравномерно, чтобы разделить сушку на несколько последовательных этапов. Рулоны или листы в подвешенном состоянии перемещают по многоэтажной роликовой системе. Это позволяет провести процесс сушки максимально эффективно с соблюдением всех временных ограничений. Влажность шпона должна быть – от 4 до 6%.

После сушки, шпон проходит ОТК. Контролеры и рабочие удаляют все дефектные участки, листы сортируют согласно требуемым размерам и влажности. Готовый элемент отправляют в цех производства фанеры.

Технологический процесс производства

Технологический процесс изготовления фанеры происходит в несколько этапов.

Склеивание

На специально оборудованных столах располагают листы шпона одинакового размера. Их поверхность очищают от древесной пыли и мелкого мусора, чтобы при склеивании не создавалось лишних бугорков. Далее, собирают и группируют по размерам в стопки для будущей склейки каждой плиты.

Вначале изготавливается хвойная фанера, как внутренний слой и будущий каркас. На первый лист наноситься влагостойкий клей, бакелитовая пленка или смола. Сверху его прижимают следующим листом шпона в результате получается своеобразный бутерброд. Процесс могут повторять до получения 3 и более слоев. Вся работа проводиться в хорошо проветриваемых помещениях из-за повышенной токсичности некоторых веществ в составе клея.

Часто, количество слоев увеличивают для повышения прочности. Например, такой способ применяют во время производства строительной фанеры.

При склеивании волокна древесины каждого нового слоя стараются располагать перпендикулярно предыдущему, что в несколько раз увеличивает прочность будущей конструкции. Если слоев в плите четное количество, это значит, что направление внутренних волокон древесины расположено параллельно друг к другу. Для получения широких полноформатных листов используют способ ребросклеивания по продольным кромкам.

В случае обнаружения поврежденных участков на листах, их вырезают и заменяют специальными заранее подготовленными заплатками. Поврежденный шпон, стараются использовать для создания внутренних слоев фанеры.

Иногда на спиле листа можно увидеть резкие изменения цвета волокон с черными включениями. Это говорит о том, что производитель экономил на закупке качественной древесины, использовал подгнившее второсортное сырье или нарушил технологический процесс изготовления продукции. Такая плита редко когда выдерживает требуемые нагрузки и через непродолжительное время может разрушиться.

Холодное склеивание или термическая обработка под давлением

Первый способ – при холодном склеивании лист фанеры помещают в пресс и оставляют его там при комнатной температуре на 6 часов. После застывания, его отправляют на этап просушки.

Второй способ – готовые тщательно склеенные листы направляют под термопресс, где с давлением и высокой температурой соединения набирают окончательную прочность.

Нанесение покрытия

В отдельном цеху поверхность шлифуют и наносят разнообразные покрытия. Для этого используют всевозможные лаки, краски или готовые наклейки с изображениями.

В зависимости от покрытия фанеру разделяют:

  • На облицовочную – состоит из нескольких слоев лущеного шпона. Имеет облицовочное покрытие с одной или с двух сторон.
  • Ламинированную фанеру – покрытие чаще всего имитирует древесную структуру.
  • Шлифованную и не шлифованную – на поверхности создаётся специфическая текстура.

Особенности производства разных видов фанеры

Бакелизированная фанера – имеет увеличенную прочность структуры. Эффект достигается пропитыванием листов шпона бакелитовой смолой с дальнейшим спрессовыванием, под высоким давлением с температурой 270 °C.

Водостойкая – для производства используется водостойкий фенолоформальдегидный или карбамидоформальдегидный клей.

Профилированная – имеет сложную волнообразную структуру волокон для увеличения продольной прочности.

Армированная – внутри размещают слой, который придает дополнительную прочность будущей плиты, вставка может быть металлопластиковой, стекловолоконной или в форме металлической сетки.

Авиационная фанера – производиться из березового шпона (один из самых легких материалов). Ее могут применять в авиастроении и создании легких конструкций.

Производство фанеры не требует больших денежных вложений на закупку оборудования и запуск процесса производства. Принцип технологического процесса простой и малозатратный, потому начать свой бизнес по силе каждому предпринимателю.

Видео: Производство фанеры