Волынский ТКМиП

149

прессования и после прогрева заготовки. Диаграмма прессования задается с по-

мощью микропроцессорной системы управления и позволяет получить продукт точной заданной толщины.

В линии с однопролетным прессом используется подвижный подпрессовоч- ный пресс, который выполняет также загрузку горячего пресса. Если длина заго- товки превышает длину пресса, прессование происходит в две стадии.

После прессования заготовка полной ширины сначала остывает, а затем рас- краивается по длине и ширине на требуемые размеры. Поперечная распиловка осуществляется автоматически по заданной раскройной карте. Продольная рас- пиловка выполняется на многопильном станке. Наружные кромки измельчаются для использования в качестве топлива. Готовая продукция укладывается в стопы размером по ширине в 1200 мм и высотой обычно 900 мм. Перед отгрузкой по- требителю они обертываются пленкой и обвязываются стальной лентой.

150

Глава 7. Контроль качества фанерной продукции

В система контроля качества продукции различают три ступени - входной контроль

сырья и материалов, текущий контроль параметров технологического процесса и выходной контроль качества готовой продукции.

Входной контроль древесного сырья заключается в визуальной оценке соот- ветствия качества фанерных кряжей сортам, заявленным поставщиком. Как правило, эта работа совмещается с сортировкой сырья по породам и диаметрам. Контроль качества поступающих смол выполнятся по показателям, регламенти- руемым соответствующими стандартами или техническими условиями (см. гл. 1).

Текущий (технологический) контроль проводится на рабочих местах сами-

ми рабочими или с участием отдела технического контроля (ОТК). Все большее применение находит постоянный автоматический контроль важнейших пара- метров с сигнализацией об отклонениях от нормы. К таким параметрам можно отнести: температуру воды в бассейнах ГТО; фактическую толщину шпона, вы- ходящего из лущильного станка; температуру и влажность агента сушки в ро- ликовых сушилках; начальную и конечную влажность шпона; давление и тем- пературу пара в горячем многоэтажном прессе; фактическую полную упрессовку пакетов фанеры в ходе прессования.

Выходной контроль фанерной продукции касается проверки соответствия фактических показателей продукции нормативным, регламентированным в со- ответствующем ГОСТе или технических условиях. В данной главе по возмож-

ности полно представлены все стандартизованные методы испытаний фанерной продукции (кроме методов определения показателей электрических свойств). Обязательность испытаний определяется техническими условиями на продук- цию, а также соглашениями между потребителями и изготовителями продукции.

Особенно актуально проблема определения различных показателей клееной слоистой древесины стоит при выпуске новой продукции, введении новых клеев, новой технологии производства и облагораживания продукции. Описанные ме- тоды испытаний широко используются и в научно - исследовательской работе.

7.1. Испытания лущеного шпона

Для лущеного шпона согласно ГОСТ 20800 - 75 требуется определение его плотности, влажности и предела прочности при растяжении. Плотность и влаж- ность шпона определяют на образцах размером 100 х 100 х Sш, мм, где Sш - тол- щина шпона. Допускается определять влажность на образцах любой формы, но массой не менее 3 г. Размеры образцов для определения прочности составляют 200 х 20 х Sш при растяжении вдоль волокон, 240 х 20 х Sш при растяжении по- перек волокон и 240 х 140 х Sш при растяжении под углом 450.

Плотность при данной влажности ρw (кг/м3) и влажность шпона W (%) мож- но определять на одних и тех же образцах. Расчетные формулы имеют вид

где m1 - масса образца до высушивания, m2 - то же после высушивания, г, до аб- солютно сухого состояния при температуре 103±20С; l, b и Sш - размеры образ- ца, мм.

Массу образца определяют с точностью 0,01 г, длину и ширину образцов с точностью 0,1 мм, а толщину образцов с точностью 0,01 мм, то есть с использо- ванием микрометра.

При определении предела прочности при растяжении (табл.7.1) на концы об- разцов приклеивают шпон или тонкую фанеру длиной, равной ширине образца,

Предел прочности определяют по формуле, МПа

σ р = Рmax

bSш

где Рmax - разрушающая нагрузка, Н ; b и Sш - ширина и толщина образца, мм

7.1. Нормативные показатели прочности лущеного шпона, МПа, не менее

7.2. Общие требования к испытаниям клееной слоистой древесины

В стандартах и технических требованиях на конкретную продукцию указыва- ется количество листов и порядок их отбора, причем это количество продукции засчитывается в объем поставок. У отобранных листов проверяют соответст- вие размеров нормативным, прямолинейность углов, шероховатость поверхно- сти. Для оценки физико-механических показателей из листов фанеры выпили- вают образцы для соответствующих испытаний. Фанера общего назначения ис- пытывается только на скалывание по клеевому шву, авиационная - также на растяжение вдоль волокон, бакелизированная - на скалывание, растяжение и изгиб в двух направлениях, древеснослоистые пластики - дополнительно на сжа- тие вдоль волокон, плиты фанерные - на скалывание и изгиб. Существует специ- альный ГОСТ 9620 - 94, в котором регламентированы правила выпиливания об- разцов для продукции различных марок.

Объём материала для испытаний указывается в стандартах на продукцию. От каждого листа (плиты) вдоль волокон наружного слоя отрезают полосы, из ко- торых выпиливают образцы для физико - механических испытаний согласно рис.7.1. (При меньшем количестве видов испытаний допускается иное располо- жение образцов в полосе).

Рис.7.1. Схема выпиливания образцов из клееной слоистой древесины: 1 - для определе- ния плотности; 2 - влажности; 3 - предела прочности при скалывании по клеевому слою; 4 - предела прочности при статическом изгибе (вдоль волокон, поперек и под уг- лом 450); 5 - предела прочности при растяжении (вдоль волокон, поперек и под углом 45)0; 6 и 7 - водопоглощения, влагопоглощения и объёмного разбухания; 8 - предела прочности при скалывании по древесине; 9 - изменения размеров в зависимости от относительной влажности воздуха; 10 - модуля упругости при сжатии;11 - модуля упругости при статическом изгибе; 12 - модуля упругости при растяжении, 13 - ударной вязкости; 14 - маслостойкости; 15 - предела прочности при сжатии.

7.3. Определение физических свойств клееной слоистой древесины

ГОСТ 9621-72 устанавливает методы определения влажности, плотности, во- допоглощения, влагопоглощения и объёмного разбухания клееной продукции.

Влажность готовой продукции может определяться на образцах любой фор- мы площадью не менее 25 мм2. С момента изготовления до взвешивания образ-

цы должны храниться в полиэтиленовом пакете для обеспечения сохранения влажности. Затем, как и при определении влажности шпона, образцы взвешива- ют с точностью до 0,01 г, высушивают до постоянной массы при температуре 103±20С и рассчитывают влажность по формуле, указанной на с.160.

7.2. Нормативные значения влажности клееной продукции, %:

153

При определении плотности (табл.7.3) образцы имеют размеры 100х100хSф мм, где Sф -толщина продукции. Длину и ширину образцов измеряют с точно- стью 0,1 мм, а толщину Sф измеряют в пяти точках с точностью 0,01 мм и в рас- чет берут среднее значение. Образцы взвешивают с точностью 0,01 г и рассчи- тывают плотность по формуле на с.161.

7.3. Нормативная плотность клееной слоистой древесины

Следующие три показателя (водо-, влагопоглощение и объёмное разбухание)

определяются на образцах размером 80 х 4 х S мм, где 80 - длина образца вдоль волокон наружного слоя, а толщина S равна толщине продукции, но не более 20 мм. Для древеснослоистых пластиков определение водопоглощения производит- ся на образцах размером 50х50хS, мм. Образцы измеряют и взвешивают с ука- занной выше точностью. Влагопоглощением называют увеличение массы образ- ца в атмосфере влажного воздуха, водопоглощением - увеличение массы образ- ца после его выдерживания в воде, а объёмным разбуханием - увеличение его объёма в результате водо- или влагопоглощения.

Для определения влагопоглощения и объёмного разбухания образцы выдержи-

вают в эксикаторе над пересыщенным раствором соды при температуре 20±2 0С. Образцы располагают на решетке в один ряд с расстоянием между ними 10 - 15 мм и выдерживают до 50 суток, периодически взвешивая через 1, 2, 3, 5 и 10 суток, с тем чтобы проследить динамику набухания образцов.

При определении водопоглощения и объёмного разбухания образцы погружа-

ют в эксикатор с дистиллированной водой с температурой 20±2 0С и периодиче- ски взвешивают и измеряют через 1, 2, 3, и 5 суток. Образцы при этом предвари-

где m1 - масса образца после увлажнения, г; m - масса образца до увлажнения, г; S1, b1, l1 - размеры образца после увлажнения, мм; S, b, l -размеры образца до увлажнения, мм.

154

Согласно ГОСТ 13913 - 78 водопоглощение древесных слоистых пластиков зависит от толщины (табл.7.4).

7.4. Водопоглощение древесных слоистых пластиков

Предельное водопоглощение должно быть не более 18% для пластика марки ДСП-А и не более 20% для пластика марки ДСП-Б, а предельное объёмное раз- бухание соответственно не более 20 и 22%.

В связи с тем, что в ряде случаев требуется знать не объёмное, а линейное из- менение размеров фанерной продукции, разработан специальный метод опреде-

ления изменения линейных размеров в зависимости от относительной влажно-

сти воздуха (ГОСТ 18068 - 72). Образцы размером 100 х 100 х Sф, мм, высуши- вают в сушильном шкафу до постоянной массы при температуре 103±2 0С, затем

выдерживают в эксикаторе с безводным хлористым кальцием при температуре 20±2 0С и относительной влажности воздуха 5% в течение 1 ч. После измерения размеров образцы помещают в установку, где поддерживают температуру 20±2 0С и относительную влажность воздуха 65±2 % (что соответствует равновесной влажности древесины примерно 12%). Образцы должны располагаться верти- кально на расстоянии не менее 20 мм друг от друга. Выдерживание ведут при периодическом ежесуточном взвешивании образцов и заканчивают, когда раз- ность между двумя последовательными взвешиваниями не превысит 0,5%. По- сле этого снова измеряют длину, ширину и толщину образцов и помещают об- разцы в другую установку, где поддерживается температура 20±2 0С и относи- тельная влажность воздуха 97±2% . (Это соответствует равновесной влажности древесины около 30 %.) После аналогичного взвешивания и выдерживания до постоянной массы у образцов измеряют толщину, длину и ширину.

Относительное изменение линейных размеров рассчитывают отдельно для двух диапазонов изменения влажности древесины - от 0 до 12% и от 0 до 30 % по формулам:

где l0, b0, S0 - начальные размеры образца (в абсолютно сухом состоянии), l1, b1, S1 - размеры образца после выдерживания в среде с относительной влажностью воздуха 65 или 97%.

К физическим свойствам следует отнести также тепло- и маслостойкость клееной слоистой древесины. Эти показатели нормированы для пластиков марок ДСП-Б-э и ДСП-В-э (как цельных, так и составных). Согласно ГОСТ 9627.2-75 и ГОСТ 9627.3-75 тепло- и маслостойкость определяются на образцах размером 300 х 300 х Sф, мм, при этом кромки должны быть защищены водостойким кле- ем, например фенолоформальдегидным или бутварфенольным. При определении теплостойкости образцы помещают в сушильный шкаф, температуру в котором поднимают с 20 до 103±2 0С в течение 4 часов. При данной температуре образ- цы выдерживают 24 часа, затем извлекают из сушильного шкафа и осматривают с целью обнаружения возможных дефектов. При оценке маслостойкости такие

157

Особенность этого испытания заключается в том, что толщина образца долж- на быть равна толщине продукции, но не менее 15 мм. Поэтому для материала толщиной менее 15 мм проводят склеивание холодным способом нескольких листов фанеры до получения толщины 15 мм и более.

Испытания проводят на сухих или влажных образцах согласно требованиям стандартов на конкретную продукцию. Увлажнение может быть путем выдер- живания в воде с температурой 20±5 0С в течение 24 часов или кипячения в воде (100 0С ) в течение 1 или 3 часов. После увлажнения образцы выдерживают 10 минут при комнатной температуре и подвергают испытанию в специальном при- способлении или в захватах испытательной машины, работающих на растяже- ние.

Скорость испытания образца должна быть такой, чтобы время до разрушения составляло 60±30 с. Предел прочности рассчитывается по формуле, МПа

где Рмах - максимальная нагрузка, Н; l1 , b - размеры площади скалывания, мм. Нормативы прочности продукции на скалывание указаны в табл. 7.7 -7.12.

7.7. Показатели прочности фанеры общего назначения при скалывании по клеевому слою

*) По условиям договора допускается фанера с пределом прочности до 1,2 МПа

7.8. Показатели прочности авиационной фанеры при скалывании вдоль волокон, МПа, не менее

7.9. Показатели прочности фанерных плит при скалывании после вымачивания образцов, МПа, не менее