Технология изготовления фанеры. Оборудование
Исходным материалом в производстве клееной фанеры является лущеный шпон и клеи. При изготовлении облицованной фанеры в качестве рубашек используют строганый шпон, пленки на бумажной основе и др.
Для склеивания фанеры обычно применяют карбамидоформальдегидные, фенолоформальдегидные, реже казеиновые и др. клеи. Склеивание может осуществляться холодным и горячим способами. Холодный способ склеивания используется реже, так как снижает производительность и требует больших производственных площадей.
Технологический процесс изготовления клееной фанеры включает следующие операции: нанесение клея на шпон; сушка листов шпона, намазанных клеем; сборка пакетов; склеивание; обрезка; шлифование; сортировка; маркировка и упаковка.
Нанесение клея на шпон.Слой наносимого клея должен быть равномерным по толщине, непрерывным, его количество должно соответствовать норме расхода (так как стоимость клея в себестоимости готовой фанеры составляет до 20 %). Клей можно наносить на обе поверхности одного четного листа шпона или на одну поверхность каждого листа шпона.
Способы нанесения клея:
1. Контактный – с помощью клеевых вальцов. Поверхности вальцов резиновые, гладкие или рифленые. На этих станках клей наносится на обе поверхности листа при этом его вязкость по ВЗ-460 равна 300 с, расход клея может регулироваться в пределах 70…240 г/м2.
2. Облив – перемещение листа шпона через вертикальную клеевую завесу. Ширина щели головки зависит от вязкости клея. А толщина наносимого слоя клея – от ширины щели головки, вязкости клея и скорости движения шпона. Давление воздуха в головке 0,1 МПа. Скорость подачи шпона 1,5-3,3 м/с. Производительность клееналивной машины значительно выше, чем клеевых вальцов.
3. Экструзивный – выдавливание клея через цилиндрические сопла, расположенные в днище клеевой головки. Клей распределяется по поверхности листа шпона при сжатии собранных пакетов в прессе или при пропускании через специальные вальцы.
4. Пневматическое распыление – с помощью энергии сжатого воздуха. Вытекая через сопло, воздух дробит струю клея на мелкие капли. Давление воздуха 0,25…0,5 МПа; скорость воздуха близка к скорости звука. Вязкость клея по ВЗ – 4 равна 40 секундам. Этот способ применяется для нанесения клея при производстве ДСтП.
5. Механическое распыление – клей подается под большим давлением (3…6 МПа), и ему придается вращательное движение.
Сушка шпона, намазанного клеем. Эта операция необходима при использовании однокомпонентного клея СФЖ-3011 (фенольный). Без просушки невозможно получить сплошной непористый клеевой слой равномерной толщины. Подсушку можно заменить открытой выдержкой листов шпона в течение 1 часа.
Сушку шпона осуществляют в сушильных камерах периодического и непрерывного действия до влажности 10±2 % горячим воздухом. Режим сушки должен быть таким, чтобы отверждение клея не превышало 2 %. Температура воздуха в сушилке 80…90 oC, относительная влажность воздуха 5…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. При наборе листов фанеры существуют определенные правила:
1. На наружные слои фанеры используется более качественный шпон, чем на внутренние.
2. На наружные поверхности фанеры шпон должен быть обращен правой чередой. Чередование в шпоне правой и левой сторон должно учитываться также при формировании внутренних слоев фанеры.
3. При нечетном числе слоев фанеры смежные слои должны иметь взаимно перпендикулярное направление волокон.
4. Симметрично расположенные листы шпона должны быть из одной породы древесины, иметь одинаковую толщину, направление волокон и влажность.
5. При формировании пакета из нескольких листов фанеры лицевые наружные слои должны укладываться вовнутрь пакета.
К операции 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 в клеенаносящие вальцы).
Подпрессовывание пакетов шпона выполняется для получения плотных пакетов, удобных для транспортировки и загрузки в пресс. Подпрессовка позволяет: исключить 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.
Для подпрессовки используют холодные однопролетные прессы ДО 838-Б с верхним давлением, а также прессы П714Б, в которых удалены промежуточные плиты. На рис. 41 представлен пресс для холодной подпрессовки РР фирмы «Angelo Cremona» (Италия).
Рис. 41. Пресс для холодной подпрессовки РР «Angelo Cremona»
Режимы подпрессовывания представлены в табл. 2.
Таблица 2
Параметры подпрессовывания
| Режимы подпрессовывания | Клеи | |
| Феноло-формальдегидные | Карбамидо-формальдегидные | |
| Продолжительность свободной выдержки до подпрессовывания, мин | 10…15 | - |
| Продолжительность подпрессовывания, мин | 5…10 | 7…10 |
| Давление подпрессовывания, МПа | 1,0…1,5 | 1,0…1,2 |
| Продолжительность возможного хранения, в часах не более | Зависит от жизнеспособности клея |
Подпрессовывание выполняют в одноэтажном прессе большой стопой (число пакетов то, которое входит в промежуток пресса). Часовая производительность подпрессовочных прессов А, м3/ч:
, (27)
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.