Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Буглай Б.М. Технология отделки древесины учебник

.pdf
Скачиваний:
87
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
16.95 Mб
Скачать

Глубокое протравное крашение древесины, не содержащей ду­ бильных веществ, требует предварительной пропитки раствором веществ, способных давать с протравами цветные нерастворимые соединения, т. е. танином, резорцином и т. д.

Для такого крашения интерес представляет собой неполного поглощения, позволяющий последовательно пропитывать древе­ сину двумя растворами без промежуточного подсушивания и за одну загрузку заготовок в автоклав. Для работы этим способом пропиточная установка должна иметь, кроме рабочего, еще манев­ ренный автоклав, который обычно располагается над рабочим.

Вначале рабочий автоклав загружают заготовками, а манев­ ренный заполняют пропиточным раствором, например раствором резорцина. Затем в обоих автоклавах компрессором создается на­ чальное давление 3—4 атм, под которым заготовки выдержива­ ются 10—15 мин. Не снижая этого давления, пропиточный раствор из маневренного пропускают,в рабочий автоклав, в котором соз­ дают давление 12—15 атм. Под этим давлением пропиточный рас­ твор входит в древесину, еще более сжимая находящийся в ней воздух. После выдержки 20—30 мин давление понижают, а рас­ твор перекачивают в маневренный автоклав, причем сжатый воз­ дух, находящийся в древесине, при снижении давления выталки­ вает раствор из всех полостей клеток. Влажность древесины после такой пропитки составляет, как показывают опыты, около 50— 60%- Такая влажность благоприятна для пропитки (см. рис. 108). Не вынимая заготовки из автоклава, их можно пропитывать вто­ рым раствором уже по способу полного поглощения.

Такой способ крашения представляет особый интерес для кра­ шения фризы для художественного цветного паркета, так как по­ лучаемые окраски водостойки.

Глава XI

ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА В ОТДЕЛОЧНЫХ ЦЕХАХ

§ 1. Оборудование и организация

рабочих мест

в отделочных цехах

 

Характерной особенностью большинства

операций, связанных

с нанесением лакокрасочных материалов, является выделение на рабочих местах большого количества вредных паров растворите­ лей. В связи с этим рабочие места, окрасочные камеры и уст­ ройства для нанесения жидких лакокрасочных материалов (валь­ цовые и обливочные станки, ванны для окунания и т. д.) должны быть оборудованы местной вытяжной вентиляцией.

Особо большое значение имеет вентиляция рабочих мест при нанесении лакокрасочных материалов распылением. Распыление лакокрасочных материалов сопровождается интенсивным испаре-

2

ниєм растворителей. При пневматическом распылении наряду с ин­ тенсивным парообразованием образуется большое количество ла­ кокрасочного тумана, поэтому наносить на изделия лакокрасоч­ ные материалы распылением можно только в специально ограж­ денных местах помещения, снабженных интенсивной вытяжной вентиляцией для отсоса паров растворителей и лакокрасочного ту­ мана. Для этого используют специальные распылительные камеры. Устройство и размеры камер могут быть очень разнообразны. Для обработки небольших изделий применяют небольшие камеры в виде вытяжных шкафов (кабин), в которых обрабатываемое изделие поме­ щается на вращающемся столе или подвеске. Находящийся вне кабины рабочий направляет струю распылен­ ного лака через открытый проем ка­ бины и, поворачивая изделие, равно­ мерно покрывает его лаком или краской.

Распылительные камеры для обра­ ботки громоздких изделий (контейне­ ров, кузовов автомашин и т. д.) пред­ ставляют собой устройства, в которых j-іаходится обрабатываемое изделие и рабочий.

В зависимости от характера орга­ низации производственного процесса

камеры могут быть тупиковые и про­

 

 

3

 

 

 

ходные. Загрузка, выгрузка и обра­

Рис

109.

Типы распылитель­

ботка

в

тупиковых

камерах

(рис.

 

ных

камер:

 

 

109,

а)

обычно

производятся

через

 

а — тупиковая;

б — п р о х о д н а я ;

а —

 

отсасывающая

стенка;

/ — ограж ­

один

и

тот

же

проем в

ограждении.

 

дения

камеры;

2 — ф и л ь т р

для

Такие камеры обычно применяют в

отсасываемого

воздуха;

3

из­

 

 

делия

 

 

мелкосерийном

и серийном производ­

 

 

 

 

 

 

ствах при недостаточно развитой механизации процесса.

 

 

Загрузка

(вход)

и

выгрузка

(выход)

проходных

камер

(рис.

109,6)

из камер происходит через проемы в боковых

стенках,

а обработка — через

рабочий

проем

в

передней

стенке

камеры.

При автоматической работе распылителя в таких камерах рабо­ чего проема нет.

В некоторых случаях проходные камеры могут быть без боко­ вой и передней стенок. В таких случаях камера представляет со­ бой как бы одну отсасывающую воздух стенку, перед которой на­ ходится обрабатываемое изделие (рис. 109, в). Вдоль стенки над изделием расположен козырек, улучшающий условия отсоса. Та­ кие камеры встречаются при конвейерной организации отделоч­ ного процесса.

Вентиляционные устройства камер должны исключать возмож­ ность выхода лакокрасочного тумана и паров растворителей в по­ мещение цеха.

Исследования работы вентиляции окрасочных камер, проведен­ ные на ряде заводов Институтом охраны труда ВЦСПС, показали, что скорости всасывания должны быть больше скорости выбива­ ния паров растворителей и зависят от вида растворителей и спо­ собов нанесения лакокрасочных материалов (табл. 19).

Таблица 19

Расчетные скорости всасывания воздуха в открытые проемы окрасочных камер

Способ окраски

Кистью, окунани­ ем, обливанием вальцами и т. д.

 

 

 

Расчетная

Характеристика лакокрасочных

материалов

скорость,

 

 

 

м/сек

Лакокрасочные

материалы,

не содержащие

0,5

в летучей части

ароматических

углеводоров

 

То же

Лакокрасочные

материалы,

содержащие

ди-

1,2

 

изоцианаты

или

бензол

 

 

 

 

»

Лакокрасочные

материалы,

содержащие

в ле­

1.0

 

тучей части

другие

ароматические

углеводоро­

 

 

ды при отсутствии

бензола

 

 

 

 

Пульверизато­

Лакокрасочные

 

материалы,

не

содержащие

1,0

ром

ароматических

углеводородов,

 

диизоцианатов

 

 

и свинцовых

соединений

 

 

То же

Лакокрасочные

материалы, содержащие

свин­

1,3

 

цовые

соединения

или

ароматические

углево­

 

 

дороды

(кроме

бензола)

 

 

»

Лакокрасочные материалы, содержащие дии-

1,7

 

зоцианаты или бензол

 

 

 

В электрическом

Все

лакокрасочные

материалы

 

0,3—0,5

поле

 

 

 

 

 

 

 

Расчетные объемы отсасываемого воздуха определяются при условии, чтобы скорости воздуха на рабочем месте составляли не менее 1 м/сек.

Во всех случаях форма кабин и камер изнутри должна быть, по возможности, хорошо обтекаемой, без мертвых зон, в которых мог бы застаиваться воздух, а с ним пары растворителей и лако­ красочный туман.

Основная часть распылительных камер — устройства для очи­ стки отсасываемого из них воздуха от лакокрасочного тумана и частично паров растворителей. Без такой очистки часть лакокра­ сочного тумана в виде мелкой пыли осаждается на стенках венти­ ляционных трубопроводов и вентиляторов, часть выбрасывается наружу, загрязняя окружающий воздух.

При применении нитроцеллюлозных лаков на стенках трубо­ проводов и вентиляторов осаждается их пыль, которая очень огне­ опасна. Простейшие, устройства для задержания лакокрасочной пыли — стружечные фильтры, представляющие собой слой упако-

вочной древесной стружки

между

двумя проволочными

сетками.

Проходя через

такой слой,

воздух

оставляет лакокрасочную пыль

на поверхности

стружки.

 

 

 

На рис. 110 показано устройство кабины для небольших из­

делий, в которых воздух,

отсасываемый сверху и снизу,

прежде

чем попасть в воздуховоды, просачивается через стружечные фильтры.

В большинстве случаев перед стружечными фильтрами уста­ навливают металлические решетки с лабиринтными ходами для

грубой очистки воздуха. Применение кабин с сухими

фильтрами

может

быть

 

целесообразным

 

 

 

 

 

при

распылении

негорючих

ма­

 

а-6

 

 

 

териалов,

например

грунтовок

 

\

 

Вид спереди

 

ЦНИИМОД-54,

водоэмульсион­

 

 

 

 

 

 

 

 

ных красок и т. д. При

примене­

2 . ГЇ=Ц

 

2-1

 

нии горючих

лакокрасочных

ма­

 

 

 

териалов

скапливание

в

сухих

 

 

 

^

 

лабиринтах

и

стружечных

филь­

 

 

 

 

трах большого количества лако­

 

 

 

 

 

красочной

пыли

 

пожароопасно.

 

 

 

 

 

Безопасны в этом отношении ги­

Щ

 

 

 

дрофильтры,

в

которых

загряз­

 

и

ненный

воздух

от

лакокрасочной

 

пыли

очищается

 

просасыванием

 

через

завесу

распыленной

воды.

 

 

 

 

 

Устройство

кабины

с

гидро-

Рис. ПО. Распылительная кабина со

очпсткоп

воздуха

показано

на

стружечными

фильтрами:

 

рис.

111. Кабина

имеет

каркас 1,

/ — корпус

кабины;

2 —

верхний фильтр;

обшитый листовым

железом. Об­

3 — вытяжная труба;

4,

5 — верхние

воз­

духоводы;

6 — нижний

воздуховод;

7 —

рабатываемое

изделие

помещает­

нижний

фильтр; 8 — поворотный

стол;

ся на поворотном столе 2. Отса­

 

9 — экран

 

 

 

 

 

 

сываемый

 

из

 

кабины

воздух

 

 

 

 

 

проходит сначала через решетку 3, затем через водяную завесу, создаваемую форсунками 4. Увлеченные водой частицы лака или краски через слив 5 попадают в ванну 6 с водой. Увлажненный воздух проходит через сепаратор 7, состоящий из набора зигза­ гообразных пластин, на которых остаются частицы воды, увлечен­ ные воздухом. Собранная в ванне загрязненная вода отстаивается и затем насосом 10 подается в водораспылительную систему. Для лучшего отстоя частиц краски или лака ванна снабжена перего­

родками

11.

 

Кроме

лакокрасочного тумана, водяной завесой

улавливается

и некоторая часть растворителей, растворимых в воде.

 

Системы гидроочистки воздуха, отсасываемого из

распылитель­

ных кабин, могут быть очень разнообразны. Одна из

таких систем

гидроочистки схематически показана на рис. 112. Насос 1 забирает воду из ванны 2 и подает ее к трубам 3 и 4. Вытекая из ряда труб 3 на заднюю стенку 5 распылительной камеры, вода стекает по ней в ванну, образуя сплошную завесу. Другая часть воды,

10

Б. М. Буглай

273

вытекающая из труб 4, попадает на отражатель 6. Ударяясь в него, она разбрызгивается в стороны и также стекает в ванну.

Воздух из распылительной камеры просасывается через эту систему вентилятором 7 и очищается от лакокрасочных частиц. Для очистки воздуха от увлеченных им частиц воды вверху камеры

 

 

 

Схема циркуляции 8оды

и

U 0й

и IT"

 

 

 

 

 

Насос

 

 

 

шарадой

п п

и п

п п

клапан

 

Ванна

 

 

 

 

Рис. 111. Распылительная кабина с гмдрофильтром:

/ — каркас; 2 — поворотный

стол; 3 — решетка; 4 — водяные

форсунки; 5 — слив; 6—ван­

на; 7 — сепаратор;

8 — вентилятор;

9 — электродвигатель;

10 — гидронасос; / / — пере­

 

 

городки

ванны; 12— осветитель

 

гидроочистки устроены лабиринтные ходы 8. Проходя через них, воздух оставляет частицы воды на их стенках. Дополнительная очистка воздуха от воды происходит в камере 9, откуда периоди­ чески вода переливается сифоном 10 в ванну.

Преимущества такой системы перед форсуночными гидро­ фильтрами— лучшая очистка воздуха, задняя стенка распыли-

Рис. 112. Схема гидроочистки распылительной камеры с водя­ ной завесой:
/ — насос; 2— ванна с водой; 3— рас­
пылительная т р у б а для создания во­ дяной завесы; 4 — трубы, разбрызги ­
вающие воду; 5 — наклонная з а д н я я стенка камеры; 6 — отражатель; 7 — осевой вентилятор; 8 лабиринтные хо­
ды с ж е л о б а м и для сбора воды; 9 — от­ стойная камера; 10 — сифон

тельной камеры не загрязняется лакокрасочной пылью, так как стенка всегда закрыта водяной завесой, нет часто засоряющихся форсунок.

Для окраски изделий распылением в электрическом поле высо­ кого напряжения обычно применяют проходные камеры, через ко­ торые проходит транспортер, несущий изделия. Так как образова­ ния тумана нет, вентиляционная система служит лишь для удале­ ния паров растворителей. Скорость движения воздуха внутри камеры должна находиться в пределах 0,2—0,25 м/сек, чтобы не нарушалось движение заряженных частиц лака или краски в электри­ ческом поле.

Большое значение в организа­ ции рабочих мест на отделочных операциях имеют условия освеще­ ния, особенно при нанесении про­ зрачного лака вручную или распы­ лением и при полировании по­ крытий.

Распылительные кабины, в ко­ торых происходит нанесение на из­ делия бесцветных лаков, должны, по возможности, располагаться так, чтобы изделие хорошо освещалось аадающим из окна светом, а рабо­ чий стоял спиной к источнику осве­ щения. При этих условиях рабочий может хорошо видеть, как ложится на изделие слой бесцветного лака, что очень важно для нанесения равномерного покрытия.

При шлифовании, разравнива­ нии, полировании и других опера­ циях рабочие места и станки дол­ жны располагаться у оконных про­ емов так, чтобы обрабатываемые поверхности были освещены косо

падающим светом. Для этого обрабатываемые детали должны на­ ходиться между оконным проемом и рабочим. В крайнем случае место рабочего может быть сбоку от оконного проема.

Для экономного расходования лакокрасочных материалов при нанесении их распылением на изделия, имеющие одновременно узкие и широкие отделываемые поверхности, на рабочем месте желательно иметь одновременно два подключенных к сети распы­ лителя, из которых один должен давать узкий факел распыления и предназначаться для отделки кромок и брусков, а второй — ши­ рокий факел распыления для покрытия больших поверхностей.

10*

275

§ 2. Расчет производительности отделочного

оборудования

Производительность отделочного оборудования принято выра­ жать в квадратных метрах поверхности, отделываемой в единицу времени. Она может колебаться в больших пределах в зависи­ мости от вида оборудования, применяемых режимов работы и ор­ ганизации рабочих мест.

Производительность станков с проходной обработкой (вальцо­ вых станков для нанесения лакокрасочных материалов, облицо­

вочных,

шлифовальных и др.)

определяется

по средней

скорости

подачи

деталей:

 

 

 

 

 

 

 

^см = " Я т Г с м 1 1 р . д Г | с т ,

 

 

 

где Fen — сменная производительность

станка

на

одно

нанесение

 

лакокрасочного материала, м2;

 

 

 

и — средняя скорость подачи,

м/мин;

 

 

 

В — ширина покрываемой детали, м;

 

 

 

т — количество одновременно пропускаемых

деталей;

Тек — продолжительность рабочей смены,

мин;

 

 

„.%. д. — коэффициент использования

рабочего дня;

 

Лет коэффициент использования

станка.

 

 

 

Данные о скорости подачи

на

вальцовых

и обливочных стан­

ках приведены выше при описании этих станков. Скорость подачи

на шлифовальных

и полировочных станках обычно находится

в пределах 2—12

м/мин.

Количество одновременно пропускаемых через станок деталей зависит от рабочей ширины стола станка, ширины обрабатывае­ мой детали и организации рабочего места. При обработке щитов оно редко бывает больше 1.

Коэффициент использования рабочего дня для вальцовых и лакообливочных машин колеблется от 0,8 до 0,9; шлифовальных — от 0,9 до 0,95.

Коэффициент использования вальцовых наносящих и шлифо­ вальных станков может быть относительно высок и достигать при хорошей организации процесса и рабочего места 0,5—0,8. У обли­ вочных станков этот коэффициент значительно ниже, так как при­ меняемые на этих станках скорости подачи настолько велики, что непрерывная подача деталей в станок (торец в торец) возможна только при автоматизированных загрузке и выгрузке деталей. Вы­ грузку трудно осуществить, поскольку детали выходят из станка покрытыми жидким лаком. Кроме того, даже при ручной загрузке и приеме деталей и низком значении коэффициента т]Ст произво­ дительность таких станков очень высока. В зависимости от приме­

няемых скоростей подачи коэффициент использования

обливоч­

ных станков

колеблется

от

0,6

до 0,2 (меньший

при больших

ско­

ростях подачи).

 

 

 

 

 

 

Полная

характеристика

производительности

наносящих

стан­

ков должна

включать,

кроме

обрабатываемой в

единицу

времени

площади, толщину наносимого покрытия, которое различно для различных станков. Поэтому сравнивать производительность обо ­

рудования всегда нужно применительно к

покрытию определен­

ной толщины.

 

 

 

 

2)

 

Сменная

производительность

краскораспылителя

может

быть выражена формулой

 

 

 

 

 

 

 

•Рм = я'5Гс м т|р .д т|с 1 ,

 

 

 

где w — скорость

перемещения

распылителя над

поверхностью

(при

ручном перемещении

распылителя 15—20

м/мин,

при автоматическом 30—60 м/мин),

м/мин;

 

 

S — расчетная

ширина полосы

лака или краски,

накладывае­

мой распылителем, м.

 

 

 

 

 

Фактическая ширина полосы, оставляемой

на поверхности

изде­

лия при распылении, всегда больше 5 и равна ширине факела распыления при данном расстоянии от обрабатываемой поверхно­ сти. Так как оставляемая на поверхности изделия полоса лакокра­ сочного материала неравномерна по толщине, а к краям посте­ пенно сходит к нулю, для получения равномерного по толщине покрытия смежные полосы должны перекрывать друг друга. Рас­ четная ширина полосы обычно составляет 0,65 от полной ширины факела распыления.

Полная ширина факела распыления различна у различных распылителей и зависит от диаметра материального сопла, впда струи и расстояния от сопла. При круглой струе ширина факела на расстоянии примерно 300 мм у. большинства распылителей со­ ставляет 60—65 мм. При плоской струе ширина его на таком же расстоянии составляет примерно 100—250 мм.

Коэффициент использования рабочего дня %.д . у распылитель­ ных установок достигает 0,9—0,95. Коэффициент использования станка г)С т равен 0,4—0,8, в зависимости от вида и размеров обра­ батываемых изделий и организации рабочего места.

Ориентировочно определить сменную производительность рас­ пылителя можно также, исходя из известного по паспорту часо­ вого расхода лакокрасочного материала. В этом случае можно пользоваться формулой

( 1 0 0 - Ю

 

 

 

100?

 

 

где G4 — часовой .расход

лакокрасочного

материала

распылите­

лем данной марки

(по паспорту),

кг/ч;

 

К — потери лакокрасочного материала, зависящие

от разме­

ров и формы обрабатываемых изделий, %;

 

q-—количество

лакокрасочного

материала, наносимого за

один прием

(см. табл. 14),

кг/м2.

 

 

Производительность ручных операций, ручного механизирован­ ного инструмента и различных тампонных полировочных станков определяют по производственным опытным данным.

§ 3. Расчет основных параметров распылительных камер

Распылительные камеры в отделочных цехах чаще всего явля­ ются нетиповым оборудованием, вид и размеры которого выби­ раются в зависимости от габарита обрабатываемых в них изде­ лий и характера организации производственного процесса в цехе.

При проектировании распылительных камер определению и ра­ счету подлежат тип и габаритные размеры камеры; количество отсасываемого из камеры воздуха, вид и размеры фильтра для

очистки удаляемого

из камеры

воздуха,

тип, номер

вентилятора

и мощность

его привода, тип насоса и мощность его привода.

Размеры

камер

выбирают с

учетом

наибольших

габаритных

размеров обрабатываемых в них изделий и необходимых зазоров

между габаритом изделий и ограждениями

камер.

 

Тип камеры

(тупиковая, проходная) выбирают в соответствии

с характером организации технологического процесса в цехе.

Количество L воздуха, подлежащее удалению из камеры, опре­

деляют по формуле

 

 

 

 

 

 

L = ЗбООґда мЧч,

 

 

где F — площадь открытых проемов камеры, м2;

 

w — скорость

воздуха

в открытых проемах камеры,

м/сек.

Для очистки воздуха, удаляемого из камеры, наибольшее рас­

пространение получили

водяные

фильтры

и реже — сухие стру­

жечные.

 

 

 

 

 

Толщина стружечных фильтров, применяемых в распылитель­

ных камерах, обычно принимается

в пределах 30—60 мм.

Площадь

фильтра следует выбирать с таким расчетом, чтобы было соблю­ дено условие

 

— - —

= 0,5-г-2

м/сек,

 

ЗбОО^ф

 

 

где F$-—площадь

фильтра

(считая

габаритные размеры отвер­

стия, заполненного стружкой), л*2.

По данным А. Ф. Дарды

(МЛТИ), сопротивление стружечного

фильтра, приготовленного из упаковочной стружки № 4, при ука­ занном выше условии может быть определено по эмпирической формуле

ДЛ=

1,25

(1,48 5,5) yw/5,

где ДА — сопротивление

фильтра, мм вод. ст.;

б — количество стружки

на 1 м2 поверхности фильтра, кг;

у— плотность воздуха,

кг/м3;

Шф скорость воздуха при входе в фильтр, м/сек.

При водяной очистке отсасываемого из камеры воздуха для расчета гидрофильтра поперечное сечение камеры гидрофильтра обычно принимают равным полному сечению водоотделителя (се­ паратора).

Поперечные размеры гидрофильтра определяются из уравнения

 

 

 

•^гф =

^гф^гф =

I

 

 

 

 

где / > ф

площадь

поперечного

сечения

камеры

гидрофильтра,

 

равная

поперечному

сечению водоотделителя, м2;

 

/ Г ф

длина гидрофильтра, м;

 

 

 

 

 

ЬГф — ширина гидрофильтра, м;

перекрывание сечения

водо­

1,2— коэффициент, учитывающий

L

отделителя пластинами и угольниками

каркаса;

 

— количество воздуха,

проходящего через

гидрофильтр,

w0

м3/сек;

 

 

 

 

 

 

 

м/сек

— скорость

воздуха

в живом сечении водоотделителя,

 

(w0

принимают не более 2,5—3 м/сек,

так как при более

 

высоких скоростях воздух не полностью очищается от

 

захваченных им в гидрофильтре частиц воды).

 

Задавшись

значениями / Г ф или ЬГф, по этому

уравнению

легко

определить необходимую длину или ширину камеры

гидрофильтра.

Количество

циркулирующей

воды

0в,

необходимое для

про­

мывки отсасываемого воздуха от лакокрасочной пыли, по опытным данным, для больших камер составляет 70—100% и для малых 100—120% по отношению к весу отсасываемого воздуха. Таким образом,

6B = (0,7-t-

1,2) уЬ кг/ч,

где у — плотность воздуха, кг/м3.

Так как в больших камерах

количество отсасываемого воздуха

очень велико, для сокращения расхода воды предусматривают ее рециркуляцию в системе гидрофильтра. В этом случае расход све­ жей воды на пополнение потерь с уходящим воздухом составляет 3—5% от количества рециркулируемой воды.

Для разбрызгивания воды и создания водяной завесы в ка­ мере гидрофильтра применяют форсунки, которые располагают

обычно в два ряда

так (см. рис. 112), чтобы

воздух дважды про­

шел

через водяную

завесу.

Количество Я ф 0 р

форсунок в камере

определяют по формуле

 

 

 

 

 

 

" ф о р — q

'

 

где

0ц — расход воды, л/ч;

 

 

 

 

q — расход воды одной форсункой, л/ч;

 

 

 

q =

S9,6\Ld2V~p,

 

где

д. — коэффициент расхода воды

(для форсунок и. = 0,35^-0,43);

d— диаметр сопла форсунки (4—5 мм);

р— давление воды перед форсункой (2—2,5 атм).

Расстояние между форсунками на водопроводящей трубе не должно быть более 250 мм.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ