ТПАП

61

15%; скорость движения воздуха 1,5-2 м/с; продолжительность выдержки 8- 14 мин.

Сборка пакетов. Фанера может быть с четным и нечетным числом листов шпона. Правила сборки пакетов подробно будет рассматриваться нами в лабораторной работе.

Коперации сборки пакетов предъявляются следующие требования:

•Соблюдение правильного расположения слоев шпона друг относительно друга (без сдвигов);

•Минимальные затраты труда;

•Максимальная скорость сборки.

Сборку пакетов можно выполнять:

а) позиционным способом на определенном рабочем месте последовательным накладыванием листов шпона друг на друга;

б) на пульсирующем конвейере, когда после последовательной сборки всех листов шпона в один пакет, конвейер перемещается на один шаг.

При увеличении слойности фанеры производительность будет выше при втором способе. На этом участке для сокращения затрат труда используются различные питатели и укладчики шпона (в основном для подачи шпона

вклеенаносящие вальцы).

4.6.3.Подпрессовывание пакетов шпона выполняется для получения плотных пакетов, удобных для транспортировки и загрузки в пресс. Подпрессовка позволяет: исключит взаимное смещение листов шпона в пакете; уменьшить повреждение наружных слоев пакета; увеличить скорость транспортировки пакета в пресс; повысить производительность клеильного пресса за счет уменьшения высоты проемов и увеличения их количества, сделать работу клеильных прессов независимой от сборки пакетов.

Режимы подпрессовывания представлены в таблице 1

62

Подпрессовывание выполняют в одноэтажном прессе большой стопой (число пакетов то, которое входит в промежуток пресса). Часовая производительность подпрессовочных прессов:

где Н – высота рабочего промежутка;

Кп – коэффициент плотности укладки шпона; Кв – коэффициент использования рабочего времени, Кв=0,94;

Sп – толщина пакета, равная сумме толщин листов шпона, из которых формируется один лист фанеры, мм;

τ1 – время цикла подпрессовывания, мин.

4.6.4. Склеивание фанеры, в зависимости от способа склеивания, производится в холодных или горячих прессах. Холодные пресса периодического действия могут быть одно- и много-этажные. Для горячего склеивания применяются как непрерывные одноэтажные пресса, так и периодические одно- и много-этажные.

Наибольшее применение нашли многоэтажные пресса горячего склеивания.Рабочие промежутки пресса закрываются последовательно, начиная с

63

нижнего. Используется симультанный механизм, обеспечивающий одновременное закрытие всех промежутков пресса. Операции загрузки клеильного пресса пакетами шпона и выгрузки трудоемки и осуществляются посредством подъемных платформ; подъемных многоэтажных этажерок; элеватора.

При склеивании холодным способом пресс, как правило, используют только для создания необходимого давления. Дальнейшая выдержка пакетов осуществляется в зажатом с помощью специальных стяжек состоянии на подстопных местах.

В каждом промежутке пресса можно склеивать по одному и по несколько пакетов шпона. Суммарная толщина пакетов 12-20 мм и зависит от высоты промежутка пресса. Склеивание шпона по несколько пакетов обеспечивает максимально возможную производительность пресса. Однако, предпочтительнее склеивать по одному листу фанеры в каждом пролете пресса, т.к. при этом уменьшается упрессовка и уменьшается коробление за счет более равномерного прогрева. Отметим, что при этом снижается производительность пресса, но этот недостаток устраняется путем механизации загру- зочно-разгрузочных работ, а также уменьшается продолжительность выдержки в прессе.

Цикл работы клеильного пресса:

1)загрузка пакетов шпона в пресс, τ1;

2)подъем стола пресса до закрытия промежутков, τ2;

3)создание рабочего давления, τ3;

4)выдержка пакетов под давлением, τ4;

5)снижение давления, τ5;

6)опускание стола пресса, τ6;

7)выгрузка фанеры из пресса, τ7.

К основным параметрам режимов склеивания фанеры относятся: температура плит пресса (t), давление прессования (P), продолжительность прессования (τ).

64

Для горячего способа склеивания, в зависимости от вида применяемого

клея, температуру плит пресса устанавливают в следующих пределах:

Давление прессования обеспечивает требуемую площадь контакта ме-

жду склеиваемыми листами шпона. Величина давления зависит от породы древесины, шероховатости поверхности шпона и количества наносимого клея. Чаще всего давление составляет 1,8-2 МПА для горячего склеивания и давление составляет 0,7-1,4 МПа для холодного склеивания.

Продолжительность склеивания – фактор, определяющий производительность процесса склеивания. Продолжительность склеивания зависит от толщины склеиваемого пакета, слойности, температуры плит пресса, влажности, толщины шпона, породы древесины, вида применяемого клея и может колебаться от 2 до 6 часов при холодном склеивании и от 2 до 20 минут при

горячем.

Производительность клеильных прессов определяется по формуле:

τ5 – продолжительность снижения давления, мин;

τвсп – продолжительность вспомогательных операций, мин.

τвсп=τ1+τ2+τ3+τ6+τ7=3-5 мин

65

Для придания листам фанеры товарного вида после склеивания, они подвергаются дальнейшей обработке. Эта обработка включает следующие операции: охлаждение, обрезку, сортировку, починку, шлифование и циклевание.

4.6.5.Охлаждение – служит для снижения температуры и влажности. Фанеру обдувают воздухом комнатной температуры.

Если конечная влажность фанеры превышает допустимую (15 % при склеивании белковыми клеями и 10 % при склеивании синтетическими клеями), то ее подвергают досушке в камерных сушилках периодического действия.

4.6.6.Обрезка фанеры необходима для выравнивания кромок (прямолинейность) и установления прямоугольности углов. Производится чаще всего на круглопильных станках с одной или несколькими пилами. Наибольшее распространение получили двухпильные станки, где пилы установлены под углом 90о друг к другу. Расстояние между пилами равно номинальному размеру листа фанеры.

Для обрезки фанеры с 4-х сторон используют спаренные двухпильные станки.

Производительность такого агрегата определяется по формуле:

l

где U – скорость подачи, м/мин; n – число листов в пачке, шт;

Км – коэффициент использования машинного времени; Кв - коэффициент использования рабочего времени;

l – длина необрезного листа (для неквадратного листа l равно полусумме длины и ширины), м.

4.6.7. Одной из самых ответственных операций при обработке фанеры является сортировка.

66

Чем больше сортов высокого качества, тем больше прибыль предпри-

ятия. Существует 5 сортов фанеры общего назначения: Е ; 1 ; 4 .

1 2 4

Сортировку фанеры выполняют бригады из двух высококвалифицированных специалистов. Клееная фанера рассортировывается по породам, форматам, толщине , направлению волокон наружных слоев, маркам, сортам, виду обработки (шлифованная и нешлифованная).

Основными дефектами являются нахлесты, вмятины, обзол, царапины, просачивание клея, коробление, слабые углы, пузыри, некондиционная толщина.

Сортирование фанеры – трудоемкая и тяжелая операция, поэтому созданы сортировочные линии.

Лист фанеры попадает на контрольный стол с механизмом подъема листа до наклонного положения, чтобы хорошо была видна нижняя часть листа. При управлении оператором с помощью пульта , лист маркируется на маркировочном устройстве и направляется в сортировочный конвейер. С помощью блока управления лист подается в соответствующий карман. Для контроля толщины установлен толщиномер.

Если при сортировке обнаружены серьезные дефекты, лист отправляют либо на переобрез на меньшие форматы, либо на участок починки, чтобы повысить сортность.

4.6.8. Починка фанеры. Трещины заделываются вставками овальной формы, канавка выбирается торцовой фрезой. Можно использовать замазку: мас.ч. КФС – 50; раствор казеина в мочевине – 50;древесная мука – 5; щавелевая кислота – 3; тальк – 100;охра (цвет) – по цвету. Слабые углы исправляются разведением слоев и введением клея, запрессовкой. Пузыри вскрывают ножом, вводят в образующуюся полость клей и запрессовывают в винтовом прессе. Дефекты поверхности листа фанеры: вмятины, царапины устраняются путем шлифования и циклевания.

67

4.6.9. Шлифование – процесс резания, когда участвует большое количество элементарных резцов – зерен шлифовальной шкурки. Шлифование осуществляется на цилиндровых станках с вальцовой подачей, реже – на широколенточных.

Качество шлифования (шероховатость поверхности) зависит от размещения шлифовальной шкурки на цилиндрах. Чаще всего применяют 3-х цилиндровые станки.

На 1-м цилиндре – шлифовальная шкурка № 80, 50 или 40; на 2-м - № 40 или 20; на 3-ем - № 25, 16.

Производительность шлифовального станка:

l

где Кз – коэффициент заполнения станка по длине, Кз=0,9.

4.7.Технология производства древесностружечных плит.

Древесностружечные плиты (ДСтП) – это материал, изготовленный путем горячего прессования древесных частиц, смешанных со связующим.

В качестве сырья для производства ДСтП используется дровяная древесина, щепа технологическая, отходы лесопиления и деревообработки в виде горбылей, реек, карандашей, шпона-рванины, станочной стружки, опилок.

Для изготовления ДСтП можно применять древесину различных пород. Но физико-механические свойства ДСтП в значительной степени определяются свойствами древесины этих пород. Например, наиболее прочные плиты получаются из сосновой древесины, наименее – из буковой. А разбухание по толщине ДСтП наибольшее у сосновой древесины, наименьшее – у плит из буковой древесины.

Качество ДСтП зависит от шероховатости поверхности стружки. Шероховатость поверхности способствует адсорбции связующего древесиной, уменьшая тем самым его количество на поверхности. А в процессе склеивания участвует главным образом связующее, находящееся на поверхности стружки.

68

На адсорбцию стружки влияет и проницаемость древесины.Таким образом, наиболее приемлемыми древесными породами являются сосна, кедр, среднее положение у ели, наихудшими являются береза и бук.

ВРоссии плиты изготавливают преимущественно из древесины лиственных пород (75-80 %), в Германии и США – из хвойных (80-87 %).

Наличие коры в стружке снижает прочность ДСтП, т.к. по физикомеханическим свойствам, химическому составу и внешнему виду кора резко отличается от древесины. Допускается небольшое количество коры во внутреннем слое трехслойной плиты. В наружных слоях применение коры нежелательно, особенно если плиты не будут в дальнейшем облицовываться.

Гнили также снижают прочность ДСтП. Если гниение находится в начальной стадии, эту древесину можно использовать в производстве ДСтП. Гниль в конечной стадии необходимо удалять.

Вкачестве связующего в производстве ДСтП используют в основном синтетические термореактивные смолы. Самыми распространенными являются карбамидоформальдегидные смолы, реже фенольные и самые дорогостоящие и редко применяемые – меламиновые.

Для улучшения свойств плит и повышения их прочности в смолы вводят различные добавки: гидрофобные (например парафин); антисептические (кремнефтористый натрий, аммоний, медный купорос); антипирены (борная, ортофосфорная кислота).

Возможность использования для производства ДСтП некондиционной древесины и отходов, а также относительная легкость автоматизации процесса их изготовления делают производство плит высокоэкономичным.

Технологический процесс производства ДСтП включает следующие основные операции: сортировку древесного сырья по видам и породам; гидротермическую обработку и окорку; разделку по длине; измельчение древесины; измельчение стружки; сушку стружки, сортировку измельченной стружки; приготовление рабочего раствора смолы, отвердителя и добавок; дозирование и смешивание компонентов связующего; формирование стру-

69

жечного ковра; подпрессовку; горячее прессование; обрезку плит по формату; выдержку, калибрование и шлифование; сортировку и складирование.

Отделение инородных включений от древесных частиц. Для выявления металлических включений применяются металлоискатели (ДМИ-1), электромагнитные шкивы и вибропитатели.

Металлоискатель – электронное устройство, подающее звуковой сигнал при обнаружении металла, применяется для определения металлических включений в дровяной древесине и отходах (карандашах, горбылях,и т.п.). Максимальный размер древесины до 300 мм. Недостаток – подверженность влиянию радиопомех (ложное срабатывание).

Для отделения металлических включений из технологической щепы и мелкокусковых отходов применяют электромагнитные шкивы (ЭШ 8/6,3-1; АМ 42С-1; АМ 44С-1). Принцип действия основан на притяжении металла к магнитам.

Вибропитатели используют для отделения металлических включений при транспортировке щепы. Ввиду разности удельных масс щепа перемещается по наклонному лотку вперед, а более тяжелые включения движутся назад и собираются у края лотка, откуда периодически вынимаются.

Гидротермическая обработка. Влажность древесины перед измельчением должна быть 40-7- %, а температура – 5-40 оС. При других условиях при резании увеличивается количество пыли и, следовательно, снижаются прочностные показатели плит. Также мощность резания сухой и мерзлой древесины в 1,5-3 раза больше, чем влажной. А в производстве ДСтП рекомендуется применять горячую воду или насыщенный пар. Высокая трудоемкость этой операции привела к ее исключению из технологического процесса на большинстве предприятий.

Окорка. В производстве ДСтП широкое распространение получили два способа окорки: фрикционный и механический.

Сущность фрикционного способа состоит в удалении коры путем трения круглой древесины друг о друга и о выступы на станках машин. Обору-

70

дование: барабанные окорочные машины – БД-11; бункерный окорочный агрегат.

Барабан состоит из двух секций: глухой, куда непрерывно поступает вода для размягчения коры, и открытой, где происходит основная окорка. Через ее щели удаляется вода и кора.

Механический способ – кулачковые (роторные) станки. (Рассматривались раньше).

Древесное сырье перерабатывается в стружку по двум схемам. Согласно первой схеме, длинномерная дровяная древесина раскраива-

ется по длине на мерные отрезки, которые затем перерабатываются в стружку на стружечных станках с ножевым валом. Полученная стружка затем измельчается в специальных дробилках. Получаемая в итоге стружка имеет плоскую форму и пригодна для всех слоев. Недостатком данной схемы является невозможность переработки в стружку маломерных кусковых отходов и шпона-рванины.

Вторая схема позволяет перерабатывать все виды исходного сырья. Сырье измельчается рубительными машинами в технологическую щепу, которая затем центробежными стружечными станками перерабатывается в игольчатую стружку. При повторном измельчении игольчатая стружка также пригодна для всех слоев плит. Эта схема является наиболее прогрессивной.

Длинномерная дровяная древесина разделывается по длине на чураки размером 1 м на многокруглопильном станке ДЦ-10. Для разделки особо крупного и неправильной формы сырья применяются балансирные станки АЦ-2; АП3.

Отрезки бревен большого диаметра (400 мм и более) раскалываются на поленья на дровокольных станках КЦ-7; КЦ-6.

Длинномерная древесина, поступающая в переработку на рубильные машины обычно не разделываются ни по длине, ни по толщине, если размеры проходного окна питателя рубительной машины достаточно велики. На рубительных машинах получаем технологическую щепу. Рубительные ма-