348
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования «Воронежская государственная лесотехническая академия им. Г.Ф.Морозова»
Технология и оборудование клееных материалов
Методические указания для самостоятельной работы студентов
направлению подготовки 35.03.02Технология лесозаготовительных и
деревоперерабатывающих производств
Воронеж 2018
УДК 674.093.26–419.3+674.815+667.621
Разиньков Е.М. Технология и оборудование клееных материалов [Электронный ресурс]: методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки 35.03.02Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств / Е.М. Разиньков, О. В. Лавлинская, Е.В. Кантиева; ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». – Воронеж, 2018. – 12 с.
Печатается по решению редакционно-издательского совета
ФГБОУ ВО «ВГЛТУ» (протокол № от |
2018 г.) |
Рецензент - зав. кафедрой электротехники и автоматики ФГБОУ ВО «Воронежский государственный аграрный университет им. Императора Петра 1», д.т.н., профессор Афоничев Д.Н.
Егор Михайлович Разиньков Екатерина Валентиновна Кантиева
Технология и оборудование клееных материалов
Методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки 35.03.02Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств
Подписано в печать 00.00.2007. Формат 60x84 1/16. Объём __п.л. Усл. п.л. __. Уч.-изд. л. __. Тираж ___ экз. Заказ №
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф.Морозова»
РИО ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». УОП ФГБОУ ВО «ВГЛТУ» 394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8
2
1. Введение
Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению 35.03.02 "Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств", профилям « Технология мебели, материалов и изделий из древесины», «Дизайн мебели» предусмотрено изучение курса "Технология и оборудование клееных материалов". В соответствии с программой изучаются вопросы, связанные со свойствами клеев, технологией склеивания древесины и производством клееных материалов и древесных плит.
Широкая область применения в народном хозяйстве клееных материалов и плит в виде фанеры, столярных плит, древеснослоистых пластиков, гнутоклееных заготовок обуславливает важность изучения дисциплины.
В результате изучения данной дисциплины студенты должны знать свойства клеев, применяемых для склеивания древесины, основные виды клееных древесных материалов и направления их применения, характеристику процессов и режимов склеивания, уметь выбирать и обосновать параметры условий и режимов процессов склеивания при изготовлении клееных древесных материалов, разрабатывать технологию их изготовления, подбирать необходимое оборудование, рассчитывать расход сырья и материалов, осуществлять контроль качества выпускаемой продукции.
3
2. Общие указания
Настоящие методические указания предназначены для студентов очного
изаочного обучения. Цель лекций – дать основные направления по наиболее сложным разделам дисциплины, а также изложить материал по новейшим достижениям, не получившим достаточного освящения в учебной литературе.
Обзорный характер лекций не дает основание рекомендовать их в качестве единственного источника при подготовке к экзамену. По изучаемому курсу предусмотрен курсовой проект.
При этом студент должен получить в библиотеке академии, на кафедре всю необходимую методическую литератур. После выполнения курсовой проект высылается для рецензирования на кафедру. Защита курсовых проектов организуется на кафедре в первые дни прибытия студентов на летнюю сессию.
Основной формой изучения теоретического раздела курса является самостоятельная работа студентов с литературой. При этом необходимо руководствоваться методическими указаниями по определенным темам курса, изложенными ниже. Кроме того, до начала сессии студенты получают перечень вопросов, включенных в экзаменационные билеты. Разъяснения по отдельным вопросам можно получить в письменной или устной форме, используя переписку, консультации перед экзаменами и личные контакты с преподавателями во время лекций и лабораторных занятий.
Кэкзаменам студент допускается только после получения зачетов в зимнюю
илетнюю сессию и защиты курсового проекта.
4
3. Указания по темам курса
3.1Введение
Следует уяснить преимущества отдельных видов клееных материалов по равнению с массивной древесиной, с учетом их конструкции и основных физи- ко-химических свойств. Необходимо знать перспективы развития клееных материалов и плит.
3.2Свойства и область применения клеев
Изучение клеев следует начинать с классификации клеев и прежде всего компонентов, входящих в состав клея. Основными компонентами клея является клеящие вещества, которые могут быть естественного или синтетического происхождения. Кроме того, в состав клея могут входить и вспомогательные вещества: растворители, наполнители, отвердители и т.д., назначение которых необходимо знать.
Изучение каждой группы клеев необходимо начать с получения клея, его физико-химических и технологических свойств и заканчивать физикохимическими свойствами клеевого шва и областью применения клея. При сравнительной оценке клеев и перспектив их применения не следует забывать и экономическую сторону вопроса, стоимость клея, производительность труда при использовании данного клея и др.
Хотя белковые клеи (глютиновые, казеиновые и альбуминовые) потеряли в настоящее время промышленное значение, в общих чертах технологию их получения, свойства и особенности применения необходимо знать.
Изучение термореактивных карбамидоформальдегидных и фенолоформальдегидных смол следует начинать с особенностей реакции поликонденсации и влияния условий варки смолы на ее физико-химические свойства. После этого следует перейти к изучению основных марок клеящих и пропиточных смол, особенностей их свойств, условий отверждения и области применения клеев на их основе; с меламиноформальдегидными карбамидо-меламино- формальдегидными смолами следует ознакомиться кратко, уяснив их основные свойства и область применения.
5
В заключение следует изучить менее распространенные в деревообработке клеи: поливинилацетатные, каучуковые, клеи расплавы; их отличительные свойства, особенности технологии использования и область применения.
3.3 Процесс склеивания Изучение процессов склеивания следует начинать с уяснения значений ко-
гезии клеев и их адгезии к склеиваемому материалу, понятию сущности различных теорий адгезии. Затем следует перейти к роли различных факторов, обуславливающих прочность клеевых соединений древесины: плотности и адгезионных свойств древесины, ее влажности, чистоты поверхности и наличия неровностей, физико-химических свойств клеевого раствора, толщины клеевого шва, условий эксплуатации и др.
Заканчивается раздел изучением факторов, определяющих режим склеивания. При этом удобнее разбить все факторы на отдельные группы, связанные, например, с древесиной, клеем, условием склеивания и т.д. Необходимо знать значение отдельных показателей режима склеивания и диапазон изменения этих значений.
3.4 Производство лущеного и строганого шпона Прежде всего необходимо ознакомиться с ГОСТом на лущеный шпон,
знать его размерно-качественные характеристики и, в том числе, основные факторы, определяющие сортность.
Далее изучается характеристика сырья для получения лущеного шпона. При этом необходимо четко представлять влияние различных пороков на объемный и качественный выход шпона и знать перспективы применения наиболее распространенных древесных пород для изготовления лущеного шпона.
При изучении технологии сначала нужно получить представление о структуре технологического процесса в целом, а затем изучать последовательно каждую операцию.
Производство лущеного шпона начинается с доставки сырья и организации хранения его на складах. Требуется изучить возможные варианты механизации при разгрузке сырья и его складировании, далее рассмотреть способы хранения сырья.
При изучении операций разделки, окорки и гидротермической обработки следует рассмотреть их оптимальную последовательность.
6
Процесс лущения знаком студентам по курсу «Оборудование и инструмент деревообрабатывающих предприятий», поэтому внимание необходимо уделить режиму лущения. Требуется четко понимать зависимость основных показателей режима лущения (угловые параметры, степень обжима, температура древесины) от различных факторов. Далее рассматриваются факторы, являющие на точность изготовления шпона, объемный выход из чурака и производительность лущильного станка.
При изучении организации технологического процесса на участке, лущение, рубка шпона или лущение - сушкарубка необходимо знать состав поточных линий, варианты расположения оборудования с учетом отбора и прирубки деловых кусков.
С вопросами сушки шпона следует ознакомиться кратко, более детально изучить принципы работы оборудования.
При изучении организации сортирования шпона следует проработать различные схемы с учетом механизации процесса. Вопросы облагораживания шпона (починка, фуговка или прирубка кромок, ребросклеивание) должны охватывать принципы работы оборудования, режимы и организацию работ.
Изучение технологии строганого шпона следует производить по методике, описанной выше, но при этом обратить внимание на особенности технологии.
Вчастности следует обратить внимание на особенности поперечного раскроя крупномерного сырья, схемы продольного раскроя.
Изучая способы и режимы строгания, студент должен знать основные типы станков, их характеристики, показатели режима строгания, принципиальные схемы устройств для отбора шпона.
При изучении технологии сушки строганого шпона следует обратить внимание на конструктивные особенности сушилок и режим сушки с учетом повышенных требований к качеству шпона. Необходимо также дать оценку типов сушилок с учетом возможной механизации их загрузки и выгрузки.
Взаключение изучается технология облагораживания строганого шпона и пути повышения объемного выхода шпона.
3.5.Производство фанеры и фанерной продукции
Фанера является основным представителем клееных слоистых материалов.
7
Наиболее распространенным является горячий способ склеивания фанеры, технологический процесс которого можно условно разделить на три этапа: подготовка пакетов к склеиванию, склеивание и окончательная обработка фанеры.
При изучении технологии нанесения клея на шпон необходимо рассмотреть различные способы нанесения, их достоинства и недостатки. Следует уделить внимание нанесению клея на клеевых вальцах: для данного способа необходимо знать характеристику применяемого оборудования, нормы расхода клея. Затем студент должен изучить правила сборки пакетов и различные схемы организации технологического процесса на этом участке.
При изучении холодной подпрессовки пакетов следует знать ее назначение и режимы. Рассматривая вопросы склеивания шпона, следует обратить внимание на основные показатели режима и их зависимость от различных факторов (рода клеев, толщины пакета и т.д.). Необходимо понимать сущность физических процессов, протекающих при склеивании фанеры. Студент должен знать причины появления различных дефектов клееной фанеры. Необходимо ознакомиться с различными вариантами околопрессовой механизации и изучить методику расчета производительности прессов.
При изучении операций окончательной обработки (кондиционирования, обрезки, шлифовки, починки, маркировки и упаковки) требуется знать их назначение, применяемое оборудование и режимы его работы.
Специальные виды фанеры: бакелизированная, декоративная, строительная имеют, несколько отличную технологию от рядовой фанеры. Особенности этой технологии необходимо изучить.
Гнутоклееные заготовки из шпона изготавливают обычно на фанерных предприятиях, поскольку основными материалами для них является кусковой лущеный шпон и синтетические смолы. Необходимо знать классификацию заготовок, особенности сборки пакетов, специфики прессового оборудования и конструкции пресс-форм, обеспечивающие равномерность распределения давления при сложном профиле заготовок.
Древеснослоистые пластики (ДСП) по своим физико-механическим свойствам резко отличаются от других видов клееной слоистой продукции. Следует понять причину такого отличия, изучив конструкции отдельных видов ДСП и особенность технологии.
8
При изучении технологического процесса следует обратить внимание на исходные материалы, преимущества и недостатки различных способов пропитки шпона, особенности формирования пакета и прессования пластика.
3.6. Технология столярных плит Столярные плиты имеют определенные преимущества перед массивной
древесиной и фанерой и применяются как конструкционный материал в производстве мебели, вагоностроении, судостроении и т.д. Это преимущество обуславливается их конструкцией и физико-механическими свойствами. Технологический процесс столярных плит имеет несколько вариантов в зависимости от способа заготовления серединок. При изучении технологии серединок студент должен знать последовательность операций, преимущество и недостаток, экономическую эффективность производства для различных вариантов конструкции серединок.
3.7 Технология фанерных труб Необходимо изучить конструкцию фанерных труб, их назначение, ис-
ходное сырье и технологию изготовления.
4. Практические и лабораторные занятия
Практические занятия проводятся по темам:
1.Расчет расхода сырья для изготовления фанеры.
2.Расчет производительности технологического оборудования при производстве фанеры.
Лабораторные работы выполняются по следующим темам:
1.Определение физико-химических свойств карбамидо-формальдегидной смолы.
2.Определение физико-химических свойств фенолоформальдегидной смолы.
3.Определение физико-химических свойств поливинилацетатной дисперсии.
4.Склеивание древесины холодным способом и испытание ее на прочность склеивания.
9
5. Склеивание и испытание фанеры на прочность склеивания.
Библиографический список
Основная
1. Разиньков Е. М. Технология и оборудование клееных материалов [Текст] :
рек. УМО по образованию в обл. лесн. дела в качестве учеб. пособия для сту-
дентов высш. учеб. заведений / Е. М. Разиньков, В. С. Мурзин, Е. В. Кантиева;
ВГЛТА. - Воронеж, 2013. - 291 с. - Электронная версия в ЭБС ВГЛТУ.
Дополнительная
1. Глебов И. Т. Оборудование для производства и обработки фанеры [Элек-
тронный ресурс] : учеб. пособие / И. Т. Глебов, В. В. Глебов. - СПб.; М.; Крас-
нодар : Лань, 2013. - ЭБС "Лань".
2. Волынский В. Н. Технология клееных материалов [Электронный ресурс] :
учеб.-справ. пособие / В. Н. Волынский. - СПб.; М.; Краснодар : Лань, 2012. -
ЭБС "Лань".
3. Глебов И. Т. Оборудование для производства и обработки фанеры [Элек-
тронный ресурс] : учеб. пособие / И. Т. Глебов, В. В. Глебов. - СПб.; М.; Крас-
нодар : Лань, 2013. - ЭБС "Лань".
4. Разиньков Е. М. Технология клееных материалов [Электронный ресурс] : ме-
тод. указания для самостоятельной работы студентов очного и заочного по на-
правлению подготовки 35.03.02 – Технология лесозаготовительных и дерево-
10