Волынский ТКМиП

69

ползунов лесопильных рам, а пластик марки ДСП-Б-т - для изготовления дета- лей машин текстильной промышленности;

ДСП-В - волокна древесины в смежных слоях взаимно перпендикулярны. Ма- териал применяется в качестве зубчатых колес, втулок и вкладышей подшипни- ков, а с индексом "м" - как самосмазывающий антифрикционный материал;

ДСП-Г - волокна древесины в смежных слоях последовательно смещены на угол 450. Применяется там же, где и пластик ДСП-В, но обладает более высокой изотропностью свойств.

Пластики изготовляют в виде листов толщиной от 1 до 12 мм, которые мо- гут быть цельные с размером до 1500 х 1500 мм или составные с длиной до 5600 мм. Материал толщиной от 15 до 60 мм называют плитами, которые могут быть также цельными или составными с теми же размерами по длине и ширине. Ми- нимально допустимый размер - 700 х 600 мм. Для изготовления применяют только березовый лущеный шпон I - IV сортов.

У пластиков регламентируются физические показатели - плотность, водопо- глощение, а также пределы прочности при растяжении и сжатии вдоль волокон, статическом изгибе, ударная вязкость при изгибе, прочность при скалывании по клеевому слою и твердость торцовой поверхности. Прочностные показатели пластиков примерно в 2 - 3 раза выше, чем у натуральной древесины.

2.7. Плиты фанерные

Фанерные плиты изготовляют из семи и более слоев шпона с применением фенолоформальдегидных и карбамидоформальдегидных смол. Плиты приме- няют для последующего раскроя на заготовки целевого назначения. ГОСТ 8673 - 93 указывает следующие марки фанерных плит:

ПФ-А - смежные слои имеют взаимно перпендикулярное направление воло- кон древесины. Плиты могут быть облицованы с одной или двух сторон. При- меняются в вагоностроении, сельхозмашиностроении, в оборудовании для му- комольно-крупяной промышленности;

ПФ-Б - каждые пять слоев шпона с параллельным направлением волокон чередуются с одним слоем шпона, имеющим перпендикулярное направление волокон. Применяют в сельхозмашиностроении, автостроении, обозостроении; ПФ-В - все слои шпона имеют параллельное направление волокон, кроме двух центральных, расположенных перпендикулярно. Область применения -

сельхозмашиностроение; ПФ-Х и ПФО-Х - все слои шпона имеют параллельное направление воло-

кон. Применяются соответственно для изготовления ручек и крюков хоккейных клюшек. В плитах ПФ-Х толщиной 13 мм имеются два перпендикулярных слоя, расположенные симметрично двум центральным слоям;

ПФ-Л - все слои шпона имеют параллельное направление волокон, исполь- зуются в производстве лыж;

ПФД-Х- слои шпона 1, 2, 4, 6, 7, 9, 11, 12 имеют параллельное направление волокон, 3 и 10 - перпендикулярное, а 5 и 8 состоят из двух продольных разме- ров 1600 х 400 мм и четырех поперечных кусков размером 800 х 400 мм. Приме- няются для изготовления цельноклееных детских клюшек.

70

Толщина фанерных плит составляет от 8 до 78 мм, ширина - до 1525, длина - до 2440 мм. Для изготовления можно применять не только березовый, но и липовый, осиновый или хвойный (сосновый) шпон. Плиты испытывают на скалывание по клеевому слою, ударный и статический изгиб. Плотность плит находится в пределах 550 - 850 кг/м3. Изготовители фанерных плит - Усть- Ижорский, Мантуровский, Тавдинский, Уфимский, Пермский, Жешартский фанерные комбинаты.

Для полов контейнеров выпускается фанера ФП-2 на смоле СФЖ-3014. Толщина фанеры 20 мм, число слоев 15. Используется березовый шпон толщи- ной 1,5 мм, прочность при изгибе - до 76,4 МПа. В результате удается для кон- тейнера марки УУК-3 заменить пиломатериалы толщиной 40 мм на фанеру толщиной 20 мм и снизить массу контейнера на 20 кг.

2.8. Другие виды фанерной продукции

Фанера для авто- вагоно- и контейнеростроения (ТУ 13-832-85) выпус-

кается марок:

ФО-1 - облицованная пленками с одной стороны, толщиной 20 мм; ФО-2 - облицованная пленками с двух сторон, толщиной 20 мм; ФП-1 - под защитное покрытие с одной стороны, толщиной 15-45 мм; ФП-2 - под защитное покрытие с двух сторон, толщиной 15-45 мм.

Фанера может быть из березового или хвойного шпона, на фенольных свя- зующих, с плотностью не более 900 кг/м3, форматом 2440х1525 мм.

Термореактивная фанера имеет средний слой из электропроводного мате- риала, допускающего нагрев до 60 - 80 0С. Фанера марки ФТО-В выпускается с водостойким покрытием наружных слоев на основе смолы СБС-1, марки ФТО-Л - облицована бумажной пленкой, пропитанной фенолоформальдегидной смолой. Фанера марки ФТО-Б производится по технологии бакелизированной фанеры, а марки ФТО-П - по технологии древесно-слоистых пластиков. Тол- щина термореактивной фанеры - 10 - 12 мм. В качестве электропроводного ма- териала выступает углеволокнистая бумага с сопротивлением 45-90 Ом. Напря- жения питания - 50-60 В, удельная мощность 400 - 500 Вт/м2.

Композиционная фанера представляет собой композицию двух или трех различных древесных материалов. Возможен вариант фанеры с серединкой из полос, получающихся при форматной обрезке готовой продукции, промежу- точных и наружных слоев делового шпона. Прочность при изгибе такой продук- ции не менее 30 МПа. Возможна композиция лущеного шпона с тонкими (3 - 10 мм) древесностружечными плитами. Для получения прочности не менее 50 % от прочности традиционной фанеры доля наружных слоев (шпона) должна со- ставлять не менее 1/3 от толщины готовой продукции.

Огнезащищенная водостойкая фанера выпускается для строительства пасса- жирских железнодорожных вагонов, в том числе вагонов метро, где проблема пожарной безопасности стоит очень остро. Фанера выпускается толщиной 15 и 19 мм из шпона лиственных и хвойных пород, пропитанного антипиреном - рас- твором ЖКУ по ТУ 6-47-02-88. Пропитанный и высушенный шпон склеивается фенолоформальдегидной смолой СФЖ-3014. В остальном эта фанера по своим показателям близка к фанерным плитам марки ПФ-А. Фанера относится к труд-

71

ногорючим материалам с индексом распространения пламени не более 20 (ГОСТ

12.1.044-89).

Шпоновые доски представляют собой материал из слоев лущеного шпона, обычно толщиной 3-4 мм, склеенных вдоль волокон в продукцию практически любых размеров. Их применяют как строительный материал для несущих и ог- раждающих конструкций. По сравнению с обычными пиломатериалами шпоно- вые доски имеют повышенную прочность, упругость и формоустойчивость

(табл. 2.9).

2.9. Сравнение показателей пиломатериалов и шпоновых досок (балок LVL)

Для фанерных предприятий производство шпоновых досок представляет ин-

терес как возможность более полного использования низкосортного и кускового шпона, получение новой продукции на прежней сырьевой базе.

В Финляндии первая промышленная линия фирмы "Raute" мощностью 20 тыс.м3 запущена в 1975 году, а с 1984 года оборудование продается в США. Доски изготовляются из шпона толщиной 3 мм, толщина готового изделия от 19 до 90 мм, что позволяет его использовать как балки, панели, брусья в строитель- ном деле. Ширина материала 200-600 мм, длина 18-23 м и ограничивается воз- можностями транспортных средств. Новый материал подобен фанере большой толщины с той разницей, что волокна шпона располагаются только в одном (продольном) направлении. Применяют феноло - и меламиноформальдегидные

клеи, сырье - ель, сосна, береза. Длина чураков 1,3-1,9 м, расход сырья примерно

3 м3/м3.

Объём производства шпоноклееных балок в Финляндии составляет около 30 тыс.м3 в год. В Австралии материал типа шпоновых досок получил название Hyspan. Там выпускаются доски толщиной 36, 45, 63 мм и шириной 150, 200, 240, 300, 360 и 400 мм. Длина по условиям транспортировки не превышает 12 м. Отмечается, что Hyspan появился на рынке в 1986 году и в жилищном строи- тельстве (в надпотолочных покрытиях, при устройстве полов, в качестве стоек, распорок, перемычек и т.п.) является более экономичным, чем пиломатериалы.

72

Глава 3. Цех подготовки сырья к лущению

3.1. Склад сырья

Фанерное сырье заготовляют по техническим условиям, определяемым по ГОСТ 9462-88 и 9463-88 соответственно для лиственных и хвойных пород. Наи- более широко используется береза, так как она обладает малой сбежистостью, однородностью структуры, высокой прочностью. К недостаткам березы отно- сится неправильная форма ствола, сравнительно большая доля коры и ее более прочное (чем у хвойных пород) сцепление с древесиной.

Древесина хвойных пород отличается повышенной смолистостью, большой разницей в свойствах ранней и поздней древесины годичных слоев (за исклю- чением кедра), что порождает неравномерную прочность и толщину лущеного шпона, его повышенную шероховатость и не позволяет получать тонкий шпон. Тем не менее доля использования хвойного сырья, в основном соснового, в фа-

нерной промышленности постоянно растет в связи с ростом производства строительной фанеры больших толщин.

Сырье лиственных пород может заготовляться в чураках: при диаметре 16 см и более установлены длины 1,3 и 1,6 м и кратные им; 18 см и более - 1,91; 2,23; 2,54 м и кратные им. Средний диаметр березового сырья составляет 22 - 24 см. Лесоматериалы хвойных пород имеют минимальный диаметр 18 см. При диа- метре 18 см и более установлены длины 1,3; 1,6 м и кратные им, 20 см и более - 1,91; 2,23; 2,54 м и кратные.

Для производства фанеры используют сырье 1-го и 2-го сортов. Основные сортоообразующие пороки - сучки, ложное ядро, кривизна, внутренняя гниль, синева, торцовые трещины, прорость и пр. Способы поставки сырья такие же, как в лесопильном производстве, - автомобильный, железнодорожный транс- порт или водный путь. Для обеспечения плавучести березы ее сплавляют вместе с хвойными породами.

Лесосплавное сырье поступает на рейд предприятия - часть акватории, пред- назначенной для приемки, временного хранения и подачи сырья в производство. Площадь акватории определяется ее удельной вместимостью, которая составля- ет 1,2 - 1,5 м3/м2 при хранении древесины в пучках и 1,5 - 3,0 м3/м2 при хране- нии сырья в многорядных плотах.

Поступившее сырье проверяется путем размолевки нескольких пучков или секций плота и поштучного определения объема и сорта каждого кряжа. Резуль- таты такой выборочной проверки распространяются на весь плот. Выгрузка кряжей происходит с помощью продольных цепных конвейеров, выгрузка пуч- ков - с помощью кранового оборудования, оснащенного стропами или грейфе- рами. Сырье хранится в штабелях, которые могут быть плотными (без прокла- док), пакетными, то есть из пакетов объемом 3 - 10 м3, или пакетно - рядовыми из пакетов с горизонтальными прокладками.

Размеры штабелей зависят от используемого оборудования. При наличии ка- бельного крана высота штабеля может составлять 12-14 м, длина 200 - 350 м.

73

Сырье, укладываемое в штабеля, должно быть рассортировано по породам, сор- там и размерам. Общая площадь склада

где Q - количество сырья, м3; Н - средняя высота штабеля, м; Кш - коэффициент заполнения штабеля; Кп - коэффициент использования площади (табл.3.1).

3.1. Укрупненные значения величин для определения площади склада

По стойкости при хранении круглые лесоматериалы разделяются на классы (табл. 3.2, 3.3). Все способы хранения сырья основаны на создании условий,

препятствующих загниванию древесины за счет сохранения высокой влажности сырья и понижения ее температуры.

Затопление в воде применяется при больших запасах сырья. Используются естественные и искусственные водоемы. Возможны следующие варианты хра- нения сырья:

-в многорядных плотах на плаву, а для сохранности верхних рядов прово- дится их дождевание;

-в затопленных многорядных плотах с накатом из низкосортной древесины;

Соответственно классам стойкости рекомендуются меры защиты, указанные в табл.3.3.

Наиболее дешевым способом является сохранение сырья дождеванием с по- мощью разбрызгивания воды в штабеле, над штабелем и в межштабельном про- странстве. В сутки проводят 6-10 поливов по 15 минут. Срок хранения сырья - до 2,5 месяцев. Дождевальные установки могут быть стационарными или пере- движными. Разработанная Зеленодольским ПКТБ система дождевания позволяет обрабатывать 3 - 4 штабеля длиной 270 м и высотой 6 м с интенсивностью по- лива 0,8 мм/мин.

74

3.3. Меры защиты фанерного сырья при хранении

Мокрое хранение сырья основано на создании повышенной влажности у тор- цев чураков. Для этого промежутки между штабелями заполняют опилками, которые увлажняют 1-2 раза в день из лотков или трубопроводов.

Хранение сырья замораживанием применяется для высококачественного сы- рья, которое поступает в зимнее время, а используется летом. Сырье укладыва- ют рядами на снеговую подушку, снег засыпают в зазоры и поверх штабеля, уп- лотняют и поливают водой. В таком ледяном штабеле сырье может храниться до осени. Объем сырья должен быть не менее 100 м3.

Замазка торцов влагозащитными и антисептическими препаратами может быть горячей с помощью битума или каменноугольной смолы или холодной с использованием смеси из битума, глины и воды. Действие замазок колеблется в пределах от 2 до 6 месяцев. Во всех случаях хранение в кряжах более эффектив- но, чем в чураках.

3.2. Разделка и окорка сырья

Подготовка сырья к лущению включает в себя три операции: гидротермооб- работку (ГТО), окорку и разделку кряжей на чураки. Последовательность их мо- жет быть различной в зависимости от конкретных, в основном климатиче- ских, условий данного предприятия.

Вариант ГТО - окорка - разделка удобен для зимнего времени года, так как облегчает окорку сырья, однако захламляет бассейны корой и допускает попада- ние в бассейны некондиционной (дровяной) древесины, неизбежно поступаю- щей на склад сырья вместе с фанерными кряжами.

Нужно иметь в виду, что объём круглых лесоматериалов всегда больше, чем объём цилиндра такого же диаметра и длины. Дело в том, что диаметр кряжа или чурака замеряется в вершинном торце (без коры), а каждый сортимент имеет оп- ределенную сбежистость, то есть превышение комлевого диаметра над вершин- ным. По этой причине объёмы круглых лесоматериалов необходимо искать в

рья по объёмной спецификации. На конвейере подачи кряжей имеется замерная рама, которая замеряет кряжи с трех сторон и передает данные в ЭВМ, в резуль- тате на экране дисплея появляются три варианта разделки, из которых оператор выбирает оптимальный для данных условий работы. Производительность - 11 чураков в минуту.

ЦНИИфанеры для круглых лесоматериалов с фиксированной длиной создал комплексную систему учета древесного сырья (КСАУ-1М), которая ведет учет количества кряжей и объёма сырья, вычисляет средний диаметр и выдает ре- зультаты на дисплей ЭВМ или на печать по вызову оператора. Система может обслуживать один или два конвейера, число длин - до 6, число градаций диа- метров 16 - 19 с шагом 2 см. В системе использованы датчики фотоэлектриче- ского типа, с помощью которых измеряются диаметры в трех точках по длине кряжа и в расчет принимается минимальный диаметр.

Окорка сырья выполняется на окорочных станках роторного типа с тупыми короснимателями (рис.3.2а), а при отсутствии их - непосредственно на лущиль- ных станках. Окорка дает следующие преимущества в технологии производства лущеного шпона:

а) уменьшается затупление лущильного ножа на 15-20%; б) зазор между ножом и прижимной линейкой меньше забивается лубом и

частичками древесины; в) шпон-рванину без коры можно использовать для получения более качест-

венной технологической щепы; г) увеличивается производительность лущильного станка на 4-5 %.

Качество окорки зависит от силы сцепления коры с древесиной - чем выше температура и влажность древесины, тем лучше качество окорки. Поэтому в

77

зимнее время необходима предварительная тепловая обработка сырья, особенно березового. При выборе марки станка следует обращать внимание на наи- меньшую длину окариваемого сортимента (табл. 3.6).

На фанерных заводах применяются также двухроторные окорочные станки 2ОК63-1, дающие более высокое качество окорки и имеющие высокую произво- дительность. Отечественная промышленность выпускает сегодня также окороч- ный станок ОК63-2 (рис.3.3)

Известен гидравлический способ окорки круглых лесоматериалов (рис.3.2б). Вода подается на материал из форсунок под большим давлением (до 8,5 МПа) и срывает кору со ствола при скорости подачи 11 - 16 м/мин. Этим достигается высокое качество окорки, но при большом расходе энергии.

Разделка и окорка могут осуществляться в одной линии, например, в линии ЛОРС с балансирным станком ЦФК-6 и окорочным ОК63. Производительность линии до 25 м3/ч.

Рис. 3.2. Принципиальные схемы окорки фа- нерного сырья: а - с помощью ротора с ту- пыми короснимателями, б - с помощью во- ды, подаваемой под большим давлением; 1 - окариваемый чурак, 2 – вращающиеся рез- цы-коросниматели, 3 – винтовой вал для продольного перемещения чурака, 4 – сопла, 5 – рифленый валик для вращения чурака.

Рис.3.3. Общий вид окорочного станка ОК 63-2 Пет-

розаводского станкозавода

3.6 Характеристики окорочных станков

Часовая производительность окорочного станка, м3:

Пчас = 60VcUK р К м , l