Технологический процесс производства строганного шпона

С хематически технологический процесс показан на рис. 5.9, б. Кряжи 1 со склада сырья поступают на поперечный раскрой 2. Отрезки заданной длины распиливаются вдоль на двухкантный брус 3 или два трёхкантных ванчеса 4, которые подвергают тепловой обработке в пропарочной камере 5 или в автоклаве 6. На шпонострогальном станке 7 ванчесы 8 строгают. Строганый шпон 9 сушится в роликовых сушилках 10, торцуется на станках 11 и упаковывается в пачки 12. Листы шпона, получающиеся из каждого ванчеса в процессе строгания, должны складываться, сушиться и упаковываться в пачки в том же порядке, в каком они выходили из строгального станка, ибо цвет, тон, характер рисунка должны быть в каждом наборе одинаковыми, т. к. в последующем из них будет набираться определённый симметричный рисунок для облицовывания узлов мебели. Если строгались одновременно три ванчеса 8, шпон с каждого из них складывается в отдельные пачки 9. Скомплектованная, высушенная, упакованная и перевязанная шпагатом пачка шпона с сохранением текстуры каждого ванчеса называется к н о л е м.

Строганый шпон получают на вертикальных либо горизонтальных шпоно-строгальных станках с возвратно-поступательным движением ножевого суппорта с плоским ножом во всю длину ванчеса, ориентированным под углом 8... 12° к направлению волокон древесины, с реечным либо кривошипношатунным приводом суппорта (рис. 5.10), а также на роторных шпонострогальных станках (рис. 5.11) с частотой вращения двухсуппортного ротора 60 об/мин производительностью 120 листов/мин. Производительность шпонострогального станка с возвратно-поступательным суппортом П, м² в смену, за Т мин/смену при использовании рабочего времени к = 0,95, времени обработки одного ванчеса τ мин, толщине шпона S мм, высоте ванчеса Н, мм и остающейся доски Н], мм, суммарной толщине срезков Н₂ = 6 мм, средней длине ванчеса l, м и средней ширине листа b, м

П = ТК(Н – Н₁ – Н₂) l b/(τ S) (5.5)

Полезный выход строганого шпона а = 52...70%. Из 1 м³ сырья можно получить F = 10 а : S м² шпона. Из 1 м³ дубового сырья при толщи­не шпона 0,8 мм получается 750...810 м² шпона. Баланс использования сы­рья: шпон 70...52 %, горбыли, доски 19. ..31 %, опилки 2...5 %, отпад при строгании 9...12 %.

Т аблица 5.1 Техническая характеристика воздушных роликовых сушилок

Сушка шпона

Особенности сушки шпона. Лущёный шпон для фанеры и строганый для облицовки мебели высушивают от начальной влажности 50…150 % (в зависимости от породы, условий дос­тавки и хранения сырья) до конечной 6.Д0 % (в зависимости от назначе­ния) при очень жёстких высокотемпературных режимах (130...300 °С в начале процесса и 100. .130 °С – в конце) в течение очень короткого вре­мени (4...40 мин) в прерывисто-зафиксированном состоянии (во избежание коробления и растрескивания). Используются три способа подвода тепла к шпону: контактный, конвективный, комбинированный. И сушилки подраз­деляются на кондуктивные (дыхательные пресса), конвективно-кондуктивные (роликовые сушилки) и конвективные (камер­но-конвейерные).

Дыхательные пресса (рис. 5.12) обычно 30-этажные, обогреваемые паром, типа СУД-4 и СУД-7, делают 5...8 и 6, 9, 12 попарных смыканий плит ("дыханий") в минуту с длительностью контакта 50..80%. Смена смыканий чётных и нечётных промежутков осуществляется реверсированием электропривода. Производительность сушки шпона размерами S,B,L за Т час/смену в n-этажном прессе при коэффициенте использования рабочего времени К_р и длительности сушки т = f (S, р_б, t, W_H; W_K) определяется формулой

(и составляет 4.. 12 м³/смену).

Достоинства в компактности установки, низкой себестоимости и длительности сушильного процесса. Недостатки – в неравномерности просыхания, короблении шпона и тяжёлых условиях труда. Применяется для сушки тонких листов декоративного шпона (до 0,5 мм) в пачках (напр., на Киевской фабрике им. Боженко).

Роликовые сушилки непрерывного действия с продольной много­кратной, циркуляцией (рис. 5.13, а) поперечной (б) и с сопловым дутьём (в) монтируются из 5...8 рольгангов с расстоянием 125..200 мм друг над дру­гом. Воздушные роликовые сушилки с продольной противоточной цирку­ляцией. побуждаемой двумя центробежными вентиляторами, такие как СУР-3, представляют собой камеру длиной 16, шириной 3,8 и высотой до 3,3 м, состоящую из 8 каркасно-щитовых секций с боковыми стенами в ви­де дверей, за которыми расположены подшипники роликов и приводные цепи для их вращения. Прямоточные сушилки фирмы "Валмет" и "Вяртсиля" (рис. 5.15) имеют внешние и внутренние гладкотрубные калориферы и девятую, остывочную секцию с отдельным вентилятором. Для сушки стро­ганого шпона применяют чехословацкие сушилки RS-45 с уменьшенным до 145 мм расстоянием между роликами.

Воздушные роликовые сушилки с поперечной циркуляцией СуР-4 (рис. 5.14) и СуР-5 длиной 13 (и 6,5 м) и средней производительностью 20 (и 10) м³/смену, состоят из 8 секций сушки, одной секции охлаждения, загрузочной и разгрузочной этажерок и имеют 5 этажей парных роликов. Температура воздуха на входном (сыром) конце сушилок 120 °С, на выходном (сухом) – 135 °С. Скорость циркуляции воздуха 1,7..2,5м/с. Сушилку с механизированной загрузкой обслуживают двое рабочих. Для сушки строганого и тонкого лущёного шпона применяются сушилки СуР-6 с расстоянием между роликами 125 мм, с гладкотрубными калориферами, высоконапорными вентиляторами и загрузочно-разгрузочными механизмами.

Воздушные роликовые радиационно-сопловые сушилки СУР-8, VMS (рис. 5.16) за счёт повышенной скорости обдува шпона и лучшей теплоотдачи обеспечивают сокращение сроков сушки в 1,5-2,5 раз. Горячий воздух (или газовоздушная смесь) подаётся на шпон с двух сторон через щели сопловых коробов, расположенных в промежутках между роликами. Струя воздуха набегает на шпон под углом 90 ⁰ и растекается по его поверхности со скоростью 10... 14м/с, оказывающей определяющую роль в ускорении процесса.

Газовые роликовые сушилки: СРГ-25 (М) (рис. 5.17) – восьмиэтажная 10-секционная прямоточная длиной около 25 м и СРГ-50 - (2) – с двумя топ­ками и двумя вентиляторами, состоящая из 20 секций, вследствие примене­ния сушильного агента с очень высокой температурой (250...300 °С) и боль­шей этажности, имеют производительность 25 и 50 м/смену. Газовые су­шилки с сопловым дутьём, как и переоборудованные из воздушных ЦНИИФ- 7, -11 обеспечивают ещё более высокую производительность. Новая газовая сушилка с сопловым дутьём СРС-Г показана на рис. 5.18. Она состоит из подъёмника 1, механизма загрузки шпона 2, сушильной части 3, камеры ох­лаждения 4 и механизма выгрузки шпона 5. Сушильная часть состоит из восьми секций, в нижней части которых расположены приводные ролики 8 и сопловые короба 6. В верхней их части в одних секциях установлены осе­вые вентиляторы 9 с приводом от электродвигателей 10, а в других смежных секциях – топки 14, выполненные из металлических труб большого диаметра, зафутерованных изнутри огнеупорным кирпичом. В переднюю стенку топки вмонтирована газовая горелка 13 (или форсунка для жидкого топлива), а в противоположную торцовую стенку- взрывной клапан. Через патрубок 15 газы с температурой 800...900 °С выходят вниз в правый коридор 11, откуда вместе с прошедшей мимо шпона газовоздушной смесью с темпера­турой 170... 180 °С осевым вентилятором через верхнюю камеру нагнетаются в левый коридор 7 и из него с температурой 200..250 °С в сопловые короба 6. Из щелей сопловых коробов по всей ширине сушилки газовоздушная смесь со скоростью 10... 12 м/с выбрасывается на шпон и затем в правый коридор, откуда часть её выбрасывается дымососом через нижний боров 12 в атмосферу, а другая, большая часть подаётся осевыми вентиляторами 9 на рециркуляцию. Продолжительность сушки шпона приведена в табл. 5.3.

Производительность сушилки П, м³ в смену за время Т мин в смену при числе листов по ширине этажа, умноженном на число этажей п, толщи­не шпона S м, ширине в м, рабочей длине сушилки L м, при использовании рабочего времени к_вр = 0,9...0,95, коэффициента и заполнения шпоном длины сушилки β_дл = 0,98 и продолжительности τ, мин, определяется по формуле

Следует иметь в виду, что при сушке шпона с ручной загрузкой произ­водительность сушилок лимитируется производительностью труда рабочих, загружающих шпон: если они не успевают загружать все этажи без проме­жутков между листами, нужно снижать температуру сушильного агента.

Сушка шпона непрерывной лентой, как показывают расчёты ЦНИИФа, позволяет повысить полезный выход готовой продукции на 2…5 % и сократить трудозатраты в 2.. 2, 5 раза. Однако, в современных ро­ликовых сушилках непрерывной лентой сушить шпон невозможно. За гра­ницей проблему сушки шпона непрерывной лентой решают путём исполь­зования ленточных сушилок, в которых шпон перемещается вдоль сушил­ки между двумя лентами из проволочной сетки. Финской фирмой "Рауте" выпускаются линии, с 3-х 4-этажными воздушными ленточными паро­обогреваемыми сушилками и 5-этажные, работающие на природном газе. Отсутствие жёсткой фиксации шпона между сетками, позволяющее избе­гать разрывов ленты, связано и с отрицательным явлением – невысоким качеством шпона; он получается недостаточно гладким, с волнистостью и гофром. Опытно-конструкторские работы продолжаются.

Таблица 5.3 Продолжительность сушки шпона в роликовых сушилках τ, мин

Толщина шпона, мм	Средняя темпера­тура су­шильного агента,°С	Воздушные сушилки			Газовые	сушилки
		с про­дольной циркуля­цией	с попе­речной циркуля­цией	с сопло­вым ду­тьём	с про­дольной циркуля­цией	с сопло­вым ду­тьём
0,4	80	5,0	4,5	3,8	5,0	4,0
0,8	110	13,0	8,0	6,0	9,0	5,6
1,5	120	17,5	14,0	8,0	17,0	8,5
1,5	160	10,5	9,0	5,0	11,5	5,5
1,5	200	-	-	-	8,8	4,0
2,2	140	21,5	18,0	10,0	22,1	11,0
2,2	200	-	-	-	14,6	6,6
3,5	140	39,0	33,0	18,0	41,0	19,0
3,5	200	-	-	-	27,0	12,0