Разработка технологического процесса производства фанеры

При горячем  склеивании должен применятся в качестве отвердителя хлористый аммоний NH₄Cl в виде 20%-ного водного  раствора.

Для ребросклеивания полос шпона применяется клеевая нить. Она получается в результате покрытия термостойкой стеклонити полиамидной смолой. Диаметр клеевой нити 0,3±0,05 мм, масса 1 м – 0,15±0,02 г, прочность на разрыв не менее 0,19 МПа. Перед нанесением на шпон ее подогревают до 300⁰С для расплавления клея и прижимают к его поверхности. Охлаждаясь, клей снова переходит в твердое состояние и надежно соединяется с древесиной. Два кусочка шпона длиной по 50 мм, соединенных клеевой нитью, должны выдерживать при растяжении нагрузку не менее 30 Н. Срок хранения нити не менее 2 лет.  

 

1.3 Характеристика продукции

 

Высокие физико-механические показатели березы в сочетании с многослойной структурой обеспечивают необычайную прочность березовой фанеры. Это свойство березовой фанеры высоко ценится в строительстве, автомобиле- и вагоностроении, а также в других производствах, где прочность материала играет определяющую роль.        Березовая фанера применяется  для производства мебели и внутренней отделки, - фанера средней влагостойкости марки ФК. Стандартный формат – 1525х1525мм. Березовая Фанера имеет высокие экологические показатели. Березовая фанера марки ФК имеет высокое качество шлифовки.      Немаловажны такие свойства, как теплые оттенки и красивая структура древесины березовой фанеры, что наряду с отличным качеством поверхности сделали ее популярной в производстве мебели, оформлении интерьера и экстерьера. Березовая фанера отличается легкостью обработки и монтажа. Фанера безопасна, запах у фанеры отсутствует. Поверхность шшифованной березовой фанеры - гладкая и привлекательная. Березовая фанера применяется в производстве детской мебели, а также во внутренней отделке помещений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА С ОБОСНОВАНИЕМ ПРИНЯТЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ, ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК.

 

2.1 Схема технологического процесса производства березовой фанеры.

Схема технологического процесса представлена на рисунке 2.1

 

2.2 Описание схемы технологического  процесса производства березовой фанеры

 

• Доставка сырья

Сырье доставляется на предприятие  автомобильным и железнодорожным транспортом.

• Складирование

Сырье хранится в плотных  штабелях (без прокладок) с сохранением  коры.

• Хранение

Хранить мы будем дождеванием, с помощью разбрызгивания воды в штабеле, над штабелем и в межштабельном пространстве. В сутки проводят 6-10 поливов по 15 минут. Срок хранения сырья – до 2,5 месяцев. Этот способ обеспечивает необходимые меры защиты при хранении березового сырья. Дождевальные установки могут быть стационарными или передвижными. Разработанная Зеленодольским ПКТБ сис-

 

 

тема дождевания позволяет  обрабатывать 3-4 штабеля длиной 270 м и высотой 6 м с интенсивностью полива 0,8 мм/мин.

• Сортировка

Сырье, укладываемое в  штабеля, должно быть рассортировано по породам, сортам и размерам. Сортировку производят выборочно небольшого количества сырья и поштучно определяют объем и сорт каждого кряжа. Результаты такой выборочной проверки распространяется на всю партию. Укладка происходит с помощью кранового оборудования.

• Окорка

Окорка сырья выполняется  на окорочных станках роторного типа с тупыми короснимателями, а при их отсутствии – непосредственно на лущильных станках. Окорка дает следующие преимущества в технологии производства лущеного шпона:

а) уменьшается затупление лущильного ножа 15-20%;

б) зазор между ножом и прижимной линейкой меньше забивается лубом и частичками древесины;

в) шпон рванину можно  использовать для получения более качественной 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 зимнее время необходима предварительная тепловая обработка сырья, особенно березового. При выборе марки станка следует обращать внимание на наименьшую длину окариваемого сортимента, в нашем случае она равна – 1,3 м.

 

Выбираем окорочный  станок – ОК63-1Ф

Техническая характеристика окорочного станка ОК63-1Ф:

диаметр окариваемого сырья, см……………………………………………………10-53

наименьшая длина, м…………………………………………………………………………………1,3

скорость подачи, м/мин…………………………………………………………………………6-60

число короснимателей, шт……………………………………………………………………5

частота вращения ротора, мин^-1 ………………………………………150,200,300

установленная мощность, кВт……………………………………………………………41

габаритные размеры  с конвейерами, м…………………12,8*2,82*2,35

масса, кг……………………………………………………………………………………………………………14700

Березовая кора идет в  рубительную машину для переработки.

• Тепловая обработка

Гидротермическая обработка  древесины необходима для повышения  пластичности материала с целью повышения качества окорки и снижения глубины трещин на внутренней стороне шпона при его лущении. Оптимальная температура древесины перед лущением березового сырья:

Температура поверхности  карандаша (миним.) - 20°С

Температура поверхности  оцилиндрованного чурака (максимальная) – 40-50°С

Режим проварки – мягкий, применяется в открытых бассейнах, находящихся под открытом небом. Открытые бассейны представляют железобетонные ямы, оснащенные грузоподъемным оборудованием. Загрузка сырья осуществляется в специальных контейнерах с бетонными крышками. Этот вариант является наиболее рациональным, так как позволяет снизить тепловые потери и гарантирует прогрев и самых верхних кряжей или чураков за счет притапливания древесины крышками контейнеров. Для загрузки контейнеров в бассейн выбираем кран ККУ-10.

• Опилки и отторцовки

Опилки и отторцовки идут на выработку тепла в цехе и в печь сушильной камеры

• Лущение

Выбираем лущильный  станок со шпинделями, так как у  бе-

резы есть ложное ядро (влажность ложного ядра у березового сырья значительного отличается от основной древесины и поэтому полученный шпон из него придется дольше сушить до необходимой конечной влажности. Какая-то часть все равно пойдет в ленту шпона, но это будет небольшая часть древесины), и нет необходимости разлущивать карандаш до минимума (50 мм – у бесшпиндельных станков). У лущильного станка ЛУ17-10 оптимальный диаметр получаемого карандаша – 70 мм. Этот станок снабжен двойными телескопическими шпинделями и специальным подпорным устройством, позволяющим получать довольно высокий выход форматного шпона из чураков. К тому же в данном случае мы освобождаемся от дополнительных операций (разделка карандашей, вторичное долущивание и т. д.) и недостатков (увеличение  трудозатрат, расхода электроэнергии и др.).

Техническая характеристика лущильного станка ЛУ17-10:

Максимальный диаметр  чурака, мм………………………………………………………700

Длина чурака, мм:

    наибольшая……………………………………………………………………………………………………1650

    наименьшая……………………………………………………………………………………………………1550

Диаметр карандаша минимальный, мм…………………………………………………70

Толщина шпона, мм……………………………………………………………………………………0,3-4,0

Длина ножа, мм……………………………………………………………………………………………………1700

Диаметр кулачков:

    наружных, мм………………………………………………………………………………………………110

    внутренних, мм…………………………………………………………………………………………65

Частота вращения шпинделей, мин^-1…………………………109, 147, 220

Мощность э/двигателей, кВт……………………………………………………………………46,4

Габаритные размеры, м……………………………………………………………5,9*3,4*2,15

Масса, кг………………………………………………………………………………………………………………12150

В начале цикла лущения  лущильный станок выдает шпонрванину, который направляется на поперечный ленточный конвейер, соединяющий все лущильные станки цеха и передающий вторичное сырье на переработку в рубительную машину. Деловой шпон поступает на транспортер - петлеукладчик, ускоряющая ветвь которого распрямляет петлю сырого шпона и передает ее в ножницы для рубки на форматные листы. Рубка выполняется на ножницах различной конструкции. Мы выбираем агрегат для рубки и укладки шпона НПШ. Отличительная особенность узла рубки заключается в том, что нож закреплен на ножевом роторе, длина окружности которого равна ширине листа шпона. Поэтому при каждом обороте от ленты шпона отсекается лист определенной ширины. Ротор вместе с противолежащим опорным обрезиненным барабаном образует механизм подачи ленты шпона. На дисках ножевого ротора имеется выборка, в которую укладывается в момент рубки штанга. Штанга поджимает передний конец листа шпона к прижимным ремням и транспортирует его до наклонного участка цепей укладчика. Здесь штанга отходит от прижимных ремней, и лист падает в стопу. По мере увеличения высоты стопы стол опускается вниз, сохраняя неизменный верхний ее уровень. Остаток от лущения (карандаш) складируется для переработки.

• Кусковой шпон

После рубки делового шпона на форматные листы остаются короткие куски и неделовой шпон, который по нижней ветви конвейера возвращается назад, где рабочий скидывает на конвейер удаления шпона-рванины.

• Сушка

Сырой шпон, полученный на лущильном станке должен быть сразу  высушен во избежание биологического заражения древесины и снижения качества шпона. Из-за обжима шпона его влажность на 10-12% ниже влажности чурака. Ввиду большого разброса начальной влажности необходима подсортировка сырого шпона – с ложным ядром отдельно. Для сушки шпона выбираем газовую роликовую сушилку СРГ-50-2. Мы выбираем это оборудование для сушки, потому что температура агента сушки в них составляет не 150-160⁰С, а 250-300⁰С благодаря применению смеси топочных газов с воздухом. Для этого сушилки снабжаются топками, где сжигается топливо, а топочные газы в смеси с атмосферным воздухом непосредственно подаются в зону сушки. Поэтому в газовых сушилках отсутствуют калориферы и при этом же каркасе становится возможным сделать сделать вместо пяти восемь этажей.

  Техническая характеристика паровой сушилки СРГ-50-2:

Число этажей……………………………………………………………………………………………………8

Рабочая длина камер,м……………………………………………………………………………23,92

       В т.ч. сушки…………………………………………………………………………………21,76

              охлаждения……………………………………………………………………2,16

Диаметр роликов, мм…………………………………………………………………………………1,62

Длина ролика, м……………………………………………………………………………………………3,9

Диаметр роликов, мм…………………………………………………………………………………102

Расстояние между осями роликов  по длине, мм…………………180

Число топок, шт……………………………………………………………………………………………2

Температура, ⁰С:

        Поступающей смеси…………………………………………………………250-270

        Отработавшей смеси………………………………………………………130-160

Число рабочих…………………………………………………………………………………………………5

Расход топлива, кг/м³……………………………………………………………………………0,35

Производительность для  шпона 1,5 мм, м³/ч………………………7,0

Шпон ложного ядра сушится отдельно от основного, так  как его режим сушки отличается (начальная влажность шпона больше)

После сушки высушенный до конечной влажности шпон идет на сортировку по сортам, а влажный шпон идет на досушку.

• Сортировка

Сортирование производится по качественным признакам – порокам древесины и дефектам обработки. Основной дефект обработки шпона, учитываемый при его сортировании, - шероховатость поверхности листов. Согласно ГОСТ 3916.1-96 обозначение сортов березового сырья: Е, Ɩ, ƖƖ, ƖƖƖ, Ɩ˅. Сортировке подвергается также кусковой шпон.

Сортировка производится на специально отведенных местах. Пачка сухого шпона отвозится погрузчиком к ленточному транспортеру и раскладывается по подстопным местам с меньшими затратами ручного труда. При отсутствии механизации одна сортировщица обрабатывает 500-600 листов в час, перенося 1-1,5 тонны груза и проходя расстояние до 3 км. Запаса сухого рассортированного шпона должно хватить на бесперебойную работу клеильного цеха в течение 1,5-2 суток, поэтому потребуется трехсменная работа большого числа большего числа рабочих сравнительно низкой квалификации

• Починка

После сортировки кусковой шпон поступает  на починку. Починка шпона проводится с целью повышения сортности на один разряд за счет вырубки сучков и постановки заплаток с натягом 0,1-0,2 мм. Починке подлежит шпон сортов ƖƖ, ƖƖƖ, Ɩ˅. Из общего числа починке подвергаются примерно 10-30% сухого шпона. Для этой цели используем станок ПШ-2А.