ПРОИЗВОДСТВО НОВЫХ ВИДОВ ФАНЕРЫ

Лукаш А.А., Савенко В.Г. (БГИТА, г.Брянск, РФ)

In clause ways of manufacturing of new kinds of wood layered materials are considered. Manufacture of relief plywood will allow to expand assortment of plywood production and to raise its decorative properties due to volumetric figure on a surface. The wood layered material can find applications in construction in quality стеновых the panels possessing high is warm also sound-proof properties.

Одна из перспективных областей применения фанеры – строительство. Фанера применяется в деревянных сооружениях каркасного, сборно-щитового, передвижного типов, для обшивки стен и потолков. Применение 1м³ фанеры в качестве обшивочного материала позволяет заменить 3,3 м³ пиломатериалов. Фанера повышенной водостойкости марки ФСФ, склеенная фенолформальдегидными клеями, может использоваться для наружной обшивки домов.

Несмотря на давнюю историю производства, фанера остается перспективным материалом, т.к. при изготовлении шпона применяется безопилочное резание и используется наиболее ценная периферийная часть древесного ствола.

Склеивание шпона обычно осуществляется в многоэтажных гидравлических прессах с плоскими плитами, а лист фанеры после прессования также приобретает плоскую поверхность. Изготовление фанеры с рельефной лицевой поверхностью значительно бы улучшило ее декоративные свойства.

Для изготовления профильной фанеры применяют гидравлические пресса, оборудованные пресс-формами. Склеивание шпона в пресс-формах, состоящих из пуансонов и матрицы, связано с определенными трудностями. Собранный пакет шпона должен иметь минимальные отклонения по толщине. Большие отклонения пакетов по толщине при склеивании в жестких пресс-формах приводит к неравномерному перераспределению давлению по площади пакета. Одна часть заготовки излишне упрессовывается, а другая склеивается при недостаточном давлении. Кроме того, изготовление жестких обогреваемых пресс-форм связано с большими материальными затратами.

Во время лущения образуется от 15 до 20 % кускового шпона, имеющего хорошее качество поверхности и значительные отклонения по толщине. Наилучшим вариантом переработки кускового шпона представляется его использование для склеивания фанеры с тисненой (рельефной) поверхностью. Для этого применяется специальное приспособление, закрепленное на одной из нагреваемых плит пресса (рис. 1). Рабочая поверхность приспособления выполняется с выступами и впадинами, что в поперечном сечении делает ее разнотолщинной.

Работает устройство следующим образом. При смыкании рабочего промежутка склеиваемый пакет шпона 1 оказывается зажатым между нагревательной плитой 2 приспособлением 3. Из-за разницы в толщине поперечного сечения приспособления степень сжатия шпона на различных участках будет различной. Древесина на участках выступов прессформ 4 деформируется в большей степени, чем на участках впадин 5. Различие в степени сжатия шпона приводит к различию остаточных деформаций древесины, прессуемой на этих участках. Поверхность фанеры, которая соприкасалась с нагревательной плитой, получается плоской. Другая лицевая поверхность листа фанеры, которая при прессовании соприкасалась с поверхностью приспособления, получается с объемным рельефным рисунком. Пресс-форма толщиной (8 … 10) мм проста в изготовлении. Применение пресс-форм с различными рисунками позволит расширить ассортимент выпускаемой продукции.

Изготовление рельефной (тисненой) фанеры кроме увеличения полезного выхода позволит повысить занятость путем организации новых рабочих мест. Для организации участка по изготовлению фанеры с рельефной лицевой поверхностью требуется небольшое количество оборудования: клеевые вальцы, гильотинные ножницы и одноэтажный гидравлический пресс.

Таким образом, изготовление нового вида фанеры с рельефной лицевой поверхностью дает следующие преимущества:

- расширение ассортимента фанерной продукции за счет улучшения ее декоративных свойств;

- уменьшение норм расхода за счет более полного использования кускового шпона;

- повышение занятости путем создания новых участков.

Рисунок 1 - Схема устройства для изготовления рельефной фанеры

1 - пакет шпона; 2 – нагревательная плита; 3 – приспособление;

4 – выступ пресс-формы; 5 – впадина пресс-формы.

Совершенствование конструкции слоистых древесных материалов является основной задачей, позволяющей качественно изменить конструкционные и технологические свойства материалов, снизить расход сырья и материалов на их изготовление, снизить энерго – и трудозатраты.

Одним из направлений в создании новых материалов является слоистый древесный материал, состоящий из склеенных между собой наружных и внутренних слоев, например из шпона, а каждый внутренний слой выполнен из параллельно размещенных с интервалом полос материала. Этот слой является основанием для следующего слоя, полосы которого размещены под углом к полосам предыдущего, при этом, начиная с третьего внутреннего слоя, полосы расположены относительно полос первого внутреннего слоя со смещением. Кроме того, величина интервала между полосами меньше ширины полосы, а величина смещения меньше разности между шириной полосы и величиной интервала.

Предлагаемая конструкция материала позволяет снизить расход материала на внутренние слои и создать воздушные прослойки (ячейки), обеспечивающие снижение плотности материала и повышение показателей тепло – и звукоизоляции.

Технология изготовления материала заключается в следующем.

Наружные слои (лицевой и оборотный) выполняют из полноформатного листа лущеного шпона размером, соответствующим формату (размеру) древесного слоистого материала. Под углом, например, 90⁰к направлению волокон наружного слоя укладываются полосы шпона с нанесенным с обеих сторон клеем, образуя первый внутренний слой. При этом интервал между полосками принимается меньше ширины полосы.

На созданный таким образом первый внутренний слой укладывают второй слой из полос, расположенных под углом, например, 90⁰к полосампервого внутреннего слоя и с интервалом меньше ширины полос.

На второй внутренний слой укладывают третий слой из полос с нанесенным с обеих сторон клеем и расположенных под углом, например, 90⁰к полоскам второго внутреннего слоя. При этом полосы третьего слоя укладываются относительно полос первого внутреннего слоя со смещением, величина которого меньше разности между шириной полосы и интервалом между ними.

Аналогично укладывают остальные внутренние слои, количество которых зависит от толщины древесного слоистого материала и толщины отдельных слоев.

Собранный пакет из наружных и внутренних слоев склеивают под давлением известными способами.

Например, при ширине полос 50 мм и интервале между полосками 30 мм расход шпона на внутренние слои уменьшается на 40%.и, следовательно, 40% объема древесного слоистого материала занимают пустоты, заполненные воздухом. Расход клеевых материалов на изготовление древесного слоистого материала уменьшается на (40 - 60)%.

В связи с тем, что в конструкции материала имеются полости, образованные между полосами, значения параметров тепло – и звукоизоляции увеличивается от 20 до 30 %.

Для изготовления слоистого древесного материала могут использоваться кусковые отходы лущеного шпона и отрезки, образующиеся при обрезке и переобрезе фанеры.

Другим направлением в разработке и совершенствовании технологии производства слоистых древесных материалов.

По существующей технологии слоистые древесные материалы (например, фанера) отделываются после их изготовления. Процесс отделки является отдельным технологическим процессом, включающим операции подготовки поверхности к отделке и непосредственное нанесение отделочного материала на лицевую поверхность и его сушку.

Авторами предложено решение, позволяющее совместить операции склеивания и отделки слоистых древесных материалов в одну технологическую операцию.

Это достигается тем, что защитно–декоративное покрытие на поверхности фанеры создается за счет проникновения клея через наружные листы шпона при его склеивании. Способ создания покрытия осуществляется следующим образом. На поверхность внутренних слоев наносится повышенный расход низковязкого клея. Собранный пакет помещается в обогреваемые плиты пресса. Под действием высокой температуры происходит дальнейшее снижение вязкости клея. Плиты пресса создают давление на пакет шпона. Под действием давления клей проникает (просачивается) через наружный лицевой слой. Защитно-декоративное покрытие создается после отверждения клея на лицевой поверхности листа.

Использование разработанного метода позволяет уменьшение трудоёмкость производства фанеры за счет совмещения операций склеивания и отделки и расширить ассортимент фанерной продукции.

Предлагаемые материалы и технологии их изготовления могут осуществляться на имеющемся на фанерных предприятиях технологическом оборудовании.