Полная версия

Главная arrow Агропромышленность arrow Деревообработка: технологии и оборудование

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

ПРОИЗВОДСТВО КЛЕЕНОЙ ДРЕВЕСИНЫ

В технологический процесс изготовления клееной фанеры входят следующие операции: нанесение клея на поверхности части листов шпона; сушка листов шпона, покрытых клеем; сборка пакетов; склеивание; досушка; обработка; сортировка; маркировка и упаковка фанеры.

Операция нанесения клея применяется не всегда. Если фанера склеивается пленочным клеем, то эту операцию совмещают со сборкой пакетов. Сушка листов шпона, покрытых клеем, применяется в том случае, когда для склеивания фанеры используются фенолформальдегидные смолы типа С-1. При применении других видов клеев данная операция в технологическом процессе не предусматривается. Операция досушки фанеры вводится только в технологический процесс изготовления толстой клееной фанеры (от 6 мм и выше), склеиваемой белковыми клеями.

Нанесение клея на шпон. В большинстве случаев лист фанеры имеет нечетное число слоев. Клей наносится на обе поверхности каждого четного слоя. К этой операции предъявляется требование равномерного покрытия поверхностей шпона необходимым количеством клея, обеспечивающим заданное качество склеивания. Выполняется операция с помощью клеевых вальцов, принципиальная схема которых показана на рис. 4.10.

Основной частью вальцов являются два расположенных друг над другом барабана 1 и 2, питаемые клеем из корыта 6, находящегося под нижним барабаном. В настоящее время существуют также конструкции вальцов, в которых обеспечивается независимое питание каждого барабана из отдельных корыт.

Количество наносимого на шпон клея регулируется путем изменения положения верхнего барабана с помощью винтов 9. Диаметр барабанов находится в пределах 250—400 мм.

Характер поверхности барабанов зависит от вида наносимого на шпон клея. При применении фенолформальдегидных смол типа С-1 поверхность барабанов делается гладкой, а при пользовании белковыми клеями — рифленой. Хорошие результаты при нанесении смол дают вальцы, барабаны которых имеют резиновую рубашку.

Форма рифления на поверхности металлических вальцов может быть как прямоугольной, так и треугольной. Скорость вращения барабанов обычно ограничивается величиной 0,4—0,6 м/с при смоляном клее, 0,25—0,4 м/с — при белковом клее. Это делается с целью предотвращения вспенивания клея, которое может отри-

Схема станка для нанесения клея на шпон

Рис. 4.10. Схема станка для нанесения клея на шпон:

1,2 — барабаны; 3 — электродвигатель; 4 — клиноременная передача; 5 — шестерня; б — корыто с клеем; 7,8 — колеса управления

наклоном корыта с клеем; 9 — опоры клеевого корыта

цательно сказаться на прочности склеивания. Клеевые вальцы обслуживают трое рабочих (не считая лиц, занятых набором пакетов): один подает листы в вальцы, а двое других принимают их и укладывают в набираемый пакет.

Сушка шпона, намазанного смолой. Искусственные смолы, применяемые для склеивания водоупорной фанеры, являются водорастворимыми. Если попытаться склеить фанеру жидкой смолой, то после испарения из нее влаги и летучих веществ частицы смолы осядут в порах древесины, не образуя сплошную клеевую прослойку, что отрицательно скажется на прочности склеивания.

Понижению прочности будет способствовать также интенсивное выдавливание жидкой смолы из пакетов при их сжатии. Поэтому шпон, намазанный смолой, предварительно сушат до влажности 10 ± 2% (влага плюс летучие вещества).

Для сушки шпона, намазанного смолой, в настоящее время применяются камерные сушилки периодического и непрерывного действия. К числу первых относится сушилка Ст-1, представляющая собой небольшую камеру, рассчитанную на помещение в нее одной вагонетки со шпоном, уложенным на прокладках. Внутри камеры циркулирует горячий воздух.

Отработанный воздух периодически удаляется из камеры через выхлопную трубу за пределы цеха. Для достижения максимальной равномерности сушки внутри камеры устраивается поворотный круг, позволяющий по истечении приблизительно половины времени сушки осуществить поворот вагонетки на 180°. Сменная производительность указанной сушилки составляет 1500—1600 листов. Сушилку и клеевые вальцы обслуживает бригада из трех рабочих. В последнее время стали применять конвейерную сушилку марки Ст-3, представляющую собой камеру, внутри которой размещен транспортер, снабженный вертикальными рамками для возможности постановки на него листов шпона, намазанных смолой.

При прохождении листов через сушилку они омываются горячим воздухом, циркулирующим поперек камеры. Последняя разделена на три участка, в двух из которых циркулирует в противоположных направлениях воздух, производящий сушку смолы, а в третьем — холодный воздух, обеспечивающий охлаждение листов шпона. Необходимая скорость движения воздуха обеспечивается работой осевых вентиляторов, расположенных в верхней части сушилки (Ст-3) или с боковых ее сторон (Ст-4).

Требуемое направление воздушных потоков достигается применением специальных экранов, устанавливаемых внутри сушилки.

Для нагрева воздуха до необходимой температуры внутри камеры установлены четыре пластинчатых калорифера. Отработанный (увлажненный) воздух отводится через выхлопные трубы, расположенные в верхней части сушилки. Режим сушки аналогичен режиму, применяемому в сушилке Ст-1. Практически производительность сушилки за смену составляет 3000—4000 листов. Сушилку (вместе с клеевыми вальцами) обслуживает бригада из 4—5 рабочих.

Применение такой сушилки позволило конвейеризировать участок намазки шпона смолой, сушки и охлаждения, благодаря чему производительность труда повысилась в 2—2,5 раза по сравнению с другими камерными сушилками, применявшимися для этой цели, сократилась в несколько раз площадь, занимаемая участком сушки шпона, намазанного смолой, снизилась себестоимость сушки, улучшилось качество шпона за счет более равномерной сушки, уменьшения разрывов и трещин, ликвидации затеков смолы на поверхности листов.

Сборка пакетов. При склеивании фанеры конечная толщина листов всегда оказывается меньше за счет упрессовки начальной суммарной толщины шпона, из которого они составляются. Величина упрессовки зависит от породы древесины, влажности шпона, температуры, времени прессования, удельного давления, толщины фанеры и может колебаться от 10 до 22%.

Для получения клееной фанеры заданной толщины приходится соответствующим образом подбирать толщину исходного шпона. Листы шпона, подготовленные к склеиванию, компонуются с учетом их качества в листы фанеры, а последние — в пакеты, которые будут загружаться в пресс.

Если склеивание производится белковыми клеями, то указанные операции выполняются непосредственно у клеевых вальцов. Если же для склеивания применяется пленочный клей или фенолформальдегидная смола, требующая предварительной подсушки, то набор пакетов выполняется на специальных рабочих местах.

Отдельные листы клееной фанеры составляются из шпона определенного качества, что позволяет получить желаемый сорт фанеры. Для серединок фанеры разрешается использование шпона любых сортов, отвечающего определенным требованиям в отношении мест заделки сучков, трещин.

При составлении листов фанеры листы шпона кладутся правой, наиболее гладкой стороной наружу. Размер пакетов, составленных из листов фанеры, зависит от способа склеивания, толщины фанеры и ее слойности. Если фанера склеивается холодным способом, то толщина набираемого пакета определяется только высотой промежутка пресса.

При склеивании горячим способом пакеты для возможности быстрого их прогрева должны иметь значительно меньшую толщину. По этой причине горячие клеильные прессы делаются многопролетными. Для предохранения поверхности рубашек верхних листов фанеры от повреждения дефектами, имеющимися на поверхности плит пресса, каждый из пакетов до загрузки его в пресс обкладывается металлическими или фанерными прокладками. Особое значение это имеет при склеивании тонкой высококачественной фанеры.

Оборудование, применяемое для склеивания фанеры. Для склеивания фанеры применяются однопролетные или многопролетные прессы. В первых из них фанера склеивается холодным, а во вторых — горячим способом.

Основными частями клеильного пресса (рис. 4.11), предназначенного для горячего склеивания, являются: основание пресса с вмонтированными в него одним или несколькими гидравлическими цилиндрами; головка пресса, соединенная с его основанием с помощью колонн, рам или сплошных стальных листов; подъемный стол, жестко соединенный с поршнем (одним или несколькими), входящим в цилиндр пресса и перемещающимся вверх при нагнетании под поршень жидкости (воды или масла); обогревательные стальные плиты, размещенные в промежутке между головкой и столом пресса.

Нагрев их может производиться пропусканием по каналам, имеющимся внутри них, пара, горячей воды или масла, а также с помощью электричества.

Остановимся кратко на главных частях пресса. Одним из ответственных узлов пресса являются цилиндр и входящий в него поршень.

Количество и размеры цилиндров зависят от размеров плит пресса и максимально развиваемого усилия. В прессах, предназначенных для склеивания фанеры, число цилиндров бывает от одного до трех, а диаметр — от 250 до 650 мм. Необходимая плотность соединения цилиндра с подвижным поршнем, обеспечивающая возможность создания внутри цилиндра указанного давления, достигается за счет устройства специального кольцеобразного уплотнителя (манжеты), охватывающего поршень по его периметру.

Благодаря подковообразному сечению манжеты нагнетаемая под поршень жидкость распирает манжету и, прижимая ее к по-

3

Пресс гидравлический двухцилиндровый рамной конструкции

Рис. 4.11. Пресс гидравлический двухцилиндровый рамной конструкции:

  • 1 — основание; 2 — головка; 3 — рама; 4 — подъемный стол; 5 — цилиндр со вставным дном; б — поршень; 7 — манжета (уплотняющая набивка); 8 — обогревательные плиты; 9 — парораспределительная трубка телескопического типа;
  • 10— плитодержатель; 11 —угольник

верхности поршня и цилиндра, преграждает сама себе выход наружу.

Обогревательные плиты представляют собой стальные листы толщиной 40—50 мм, внутри которых сделаны каналы диаметром 15—20 мм. Размер плит по длине и ширине согласуется с размерами изготовляемой продукции и может находиться в пределах от 840x840 до 4500х 1650 мм. Наиболее ходовыми являются прессы с размерами плит 1650x1650 и 1650x 1350 мм. Количество обогревательных плит пресса бывает в пределах от 11 до 21 шт.

Наибольшее развиваемое прессом давление находится в пределах 150—3000 т, позволяя обеспечить удельное давление склеивания, в зависимости от формата плит, порядка 12—50 кг/см2.

Загрузка пакетов в пресс может выполняться ручным и механизированным способами. При ручном способе загрузки клеильные прессы целесообразно оборудовать специальными подъемными платформами, позволяющими располагать предназначенные к загрузке пакеты на одном уровне с любым промежутком пресса.

Для механизированной загрузки пакетов пресс оборудуют подъемными этажерками, предварительная загрузка промежутков которых пакетами, подготовленными к склеиванию, позволяет перегружать их в пресс с помощью толкателей.

Для горячего склеивания фанеры и некоторых других видов слоистой древесины можно использовать также однопролетные прессы, оборудованные высокочастотными генераторами.

Для подъема плит, сжатия между ними пакетов и создания необходимого удельного давления на склеиваемый материал, пресс оборудуется специальным гидроприводом.

Устройство его должно быть таким, чтобы на разных этапах склеивания в цилиндры пресса подавалось требуемое количество жидкости под определенным давлением. В настоящее время известны три типа приводов: грузовой, пневмо-гидравлический и в виде индивидуальной насосной установки.

Наиболее совершенным является пневмо-гидравлический привод простой конструкции с достаточно высокой скоростью действия и компактностью. Хорошо работают также индивидуальные насосные установки, обеспечивающие независимую работу отдельных клеильных прессов. Конструкция клеильного пресса для холодного склеивания фанеры отличается от рассмотренной выше тем, что он имеет только один рабочий промежуток.

Операции обработки клееной фанеры. Выгруженная из клеильного пресса фанера подвергается охлаждению, обрезке, досушке, сортировке, починке, шлифованию, циклеванию, маркировке и упаковке, после чего направляется на склад готовой продукции.

Охлаждение фанеры в решетках или в специальных камерах (охладителях) необходимо как для понижения ее температуры, так и для снижения влажности (на 2—3%).

Предусмотренная технологическим процессом операция досушки части фанеры до требуемой конечной влажности может проводиться как перед обрезкой, так и после нее, в зависимости от конкретных условий данного производства.

Обрезка клееной фанеры. Обрезка клееной фанеры делается для выравнивания ее кромок и придания листу требуемых размеров по длине и ширине.

При этом должна быть обеспечена достаточно высокая чистота обработки кромок и их прямолинейность, параллельность противоположных сторон и взаимная перпендикулярность смежных сторон. Данная операция выполняется чаще всего с помощью круглопильных станков, имеющих одну, две, три или четыре пилы.

Однопильные станки имеют каретку, на которую укладывается подлежащая обрезке пачка фанеры толщиной 100—150 мм. Перемещение каретки осуществляется в этих станках вручную. Для обрезки пачки со всех четырех сторон она после каждого прохода поворачивается на 90°.

Требуемая перпендикулярность сторон пачки обеспечивается установкой на каретке специальной упорной линейки, а необходимая чистота — надежным прижимом фанеры к поверхности каретки.

Производительность станков колеблется в пределах 15—20 м3 в смену.

Однопильный станок обслуживают двое рабочих.

Станки второго типа — двухпильные — имеют два режущих инструмента, расположенных параллельно друг другу. Расстояние между ними соответствует размеру обрезаемых листов фанеры. Обрабатываемый материал может перемещаться с помощью каретки, гусеничного транспортера или вальцов.

Если станок имеет каретку, то на нее укладывается пачка фанеры толщиной около 100 мм. Скорость подачи в этом случае бывает в пределах 4—12 м/мин. При наличии непрерывной подачи (гусеничной или вальцовой), обрезка производится по одному или нескольким листам, что позволяет увеличивать скорость подачи до 30 м/мин.

Скорость подачи выбирается в зависимости от толщины листа фанеры, требуемой чистоты реза и организации рабочего места. На практике всегда предпочитают применять для обрезки фанеры два сдвоенных двухпильных станка, устанавливая их под углом 90° друг к другу (рис. 4.12).

Схема работы сдвоенных двухпильных станков для обрезки клееной фанеры

Рис. 4.12. Схема работы сдвоенных двухпильных станков для обрезки клееной фанеры:

7 — положение листа фанеры при обрезке продольных кромок; 2 — то же при обрезке поперечных кромок; 3 — круглые пилы; 4 — подающие цепи; 5 — упоры

подающих цепей

Это избавляет от излишних перекладок фанеры, повышая производительность труда на данном участке. При таких условиях производительность агрегата из двух станков может доходить до 60—80 м3 в смену. Обслуживается агрегат бригадой из четырех рабочих.

Для обрезки крупногабаритного материала применяют трех-и четырехпильные станки с кареткой. При этом какое-либо перемещение обрабатываемого материала на каретке станка не производится. Обслуживаются станки бригадой из двух-трех рабочих.

Досушка клееной фанеры. По существующим ГОСТам конечная влажность клееной фанеры должна быть не выше 15% при склеивании белковыми клеями, синтетическими клеями — не выше 12%.

Такое ограничение делается для снижения влияния влажности на прочность склеивания фанеры. На величину конечной влажности фанеры влияют начальная влажность шпона, состав и расход клея, толщина и слойность листа фанеры, температура плит пресса и т.д.

Как показывают наблюдения, недопустимую влажность после склеивания имеет вся фанера, изготовленная на белковом клее холодным способом, и фанера толщиной от 6 мм и выше, склеенная белковым клеем горячим способом. Для понижения конечной влажности фанеру подвергают досушке, применяя камерные сушилки непрерывного и периодического действия с искусственной циркуляцией воздуха.

В последнее время для этой цели наиболее часто употребляют конвективные сушилки периодического действия типа Ст-1.

Сортировка клееной фанеры. Клееная фанера общего назначения рассортировывается по породам, форматам, толщинам, направлению волокон рубашек (продольная и поперечная), водостойкости, сортам, виду обработки (шлифованная и нешлифованная).

Учитывая качество рубашек, фанеру делят на семь сортов: А, А2, АВ, АВ2, В, ВВ и С. При этом нормы допускаемых пороков древесины берутся те же, что и для шпона. Дефектами обработки, влияющими на сортность листов клееной фанеры, являются валики от накладов, вмятины, обзол, оттиски от плит, царапины, пробитие клея, коробление и багорные пробоины. В зависимости от водостойкости клееную фанеру делят на три марки: повышенной водостойкости — ФСФ, склеенную клеями типа фенолформальдегидных; средней водостойкости — ФК и ФБА, склеенную соответственно карбамидными или альбумино-казеиновыми клеями; ограниченной водостойкости — ФБ, склеенную белковыми клеями.

Выполняют сортировку бригады, состоящие из двух рабочих: сортировщика и подсобного. Последовательность их работы такова: оценив одну сторону листа и устранив с помощью цикли и шлифовальной шкурки мелкие дефекты, переворачивают лист и повторяют эту работу на другой его стороне. Затем изгибом одного из углов листа проверяют прочность склеивания, а простукиванием листа деревянным молотком — наличие в нем несклеенных мест (пузырей).

Если в листе обнаружены серьезные дефекты, которые, однако, могут быть устранены (что повысит сорт фанеры), то такой лист отправляется на участок починки.

Упаковка и маркировка фанеры. Клееная фанера упаковывается в пачки весом до 80 кг, которые могут перевязываться металлической лентой, проволокой или веревкой. Если пачка составляется из листов фанеры высших сортов (А, А, и АВ), то с двух сторон она обязательно должна закрываться обложками из фанеры или шпона. Боковые стороны пачки при упаковке ее металлической лентой или проволокой закрываются деревянными сухими планками. Каждая пачка должна иметь маркировку, содержащую наименование предприятия-поставщика, размеры фанеры, ее марку, сорт, породу древесины, вид обработки рубашек, количество листов в пачке и номер стандарта.

Маркировка наносится несмываемой краской на боковые планки, а при отсутствии таковых — на обложку пачки или на один из верхних листов фанеры. Хранение фанеры, как и перевозка, должны осуществляться в условиях, не допускающих понижения ее качества.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>