Проект цеху для виробництва лущеного і струганого шпону

Тепер порахуємо площу складу для  сирого шпону з врахуванням всіх проходів і проїздів за формулою (5.1.5.):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.Опис продукції виробництва струганого шпону.

 

Струганий шпон – це шпон, отриманий  у процесі стругання бруса  або ванчеса.

Залежно від текстури шпон поділяють  на такі види:

радіальний ( Р ) – річні шари мають вигляд паралельних прямих ліній на всій поверхні листа, а серцевинні промені добре видно у вигляді смуг і розташовані не менше , ніж 3/5 площі листа;

напіврадіальний  ( НР ) – характерні річні шари у виляді прямих паралельних ліній, що займають не менше 3/4 площі листа, і серцевинні промені у вигляді похилих або поздовжніх смуг, розташованих не менше , ніж на 1/2 площі листа;

тангентальний ( Т ) – річні шари мають вигляд конуса наростання, кутів або кривих ліній, а серцевинні промені – поздовжніх або похилих рисок бао ліній;

тангентально-торцьовий ( ТГ ) – отримується з наростів дерева, текстуру якого визначають річні шари у вигляді замкнених кривих ліній і серцевинні промені у вигляді кривих ліній або рисок.

Залежно від якості початкової деревини і мінімальних розмірів листів по ширині та довжині струганий шпон ділиться на 1-й і 2-й сорти.

Придатність деревини для виготовлення з неї струганого шпону залежить від її будови, здатності оброблятися, споряджуватияся і склеюватися, токсичних і міцнісних властивостей, наявності дефектів та ін. Будова деревини визначає товщину шпону. Мінімальна товщина струганого шпону, окрім будови деревини, визначається здатністю клеїв просмоктуватися через нього, зручністю роботи зі шпоном такої товщини і здатністю проведення опоряджувальних операцій ( шліфування і циклювання ). Після наклеювання на його поверхню деталі.

Шпон повинен виготовлятися  обрізним ( обрізаним з чотирьох боків ) і прирізним ( розкроєним на заготовки заданих розмірів. Вологість шпону повинна бути 8±2 %. Шорсткість поверхні шпону обмежується : для дуба, ясена в’яза , модрини, сосни і крупнорозсіяносудинних порід параметр шорсткості Rmmax повинен бути не більше 200 мкм; для деревини інших порід – не більше 100 мкм.

До умовного позначення струганого шпону входять : назва породи деревини, вид шпону, сорт, товщина, позначення стандарту. Шпон обраховується у квадратних метрах.

Листи шпону складають у пачки ( кнолі ) у порядку їх виходу при  струганні окремо за породою, видом, сортом. Кількість листів у пачці повинна бути парною і не менше 10. Кожну пачку маркують, вказують породу, розміри, вид шпону, сорт , кількість шпону у листах і квадратних метрах. Потім пачки шпону складають у пакети масою до 500 кг. Для їх упакування використовують поліетиленову плівку або пакувальний папір, щити з дошок або листового матеріалу та сталеву пакувальну стрічку ( для обв’язування ). Пакети повинні бути марковані.

Транспортувати струганий шпон потрібно у критих вагонах або  автомобілях, у контейнерах, охороняючи його від вологи, забруднення і механічних пошкоджень.

Шпон потрібно зберігати у закритих приміщеннях при температурі -40 до +50 ºС і відносній вологості повітря  не більше 80%. Технологічна схема виробництва  струганого шпону полягає у поперечному  і поздовжньому розкрої кряжа, гідротермічній обробці заготовки, струганні ванчеса або бруса і сушінні отриманих листів.

Для виготовлення струганого шпону  використовують породи :

листяні – дуб, ясен, ільм, бук діаметром 26 см і більше з градацією 2 см ; клен, граб, горіх, бархат діаметром 22см і більше з градацією 2 см при довжині не менще 1,5 м з градацією 0,1 м, 1-го і 2-го сортів;

хвойні – модрина діаметром 32 см і більше з градацією 2см, довжиною не менше 2,5 м з градацією 0,1 м, 1-го і 2-го сортів.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.Опис технологічного процесу виробництва струганого шпону

 

Технологічний процес виготовлення струганого шпону  включає в себе наступні операції:

1. поперечний та повздовжній розкрій сировини

Колоди довжиною понад 3 м розкроюють на кряжі з урахуванням найоптимальніших довжин останніх, маючи на увазі мінімальне відпадання при розкрої і максимальне використання довжини стола шпоностругального верстата для отримання максимальної продуктивності.

Довгомірну сировину розкроюють з  урахуванням довжини столів шпоностругальних верстатів і умов виносу листів струганого шпону з порожнини супорта.

Поздовжній розкрій кряжів на заготовки  для  стругання використовується різними способами, які визначаються за характеристикою початкової сировини і технологічною та економічною  метою ( збільшення продуктивності верстатів, підвищення корисного виходу шпону, зменшення трудомісткості операції розкрою і стругання та ін. ). До основних способів розкрою належать :

Кряжовий спосіб розкрою полягає у наданні кряжеві форми двокантного бруса шляхом знімання обох горбилів з утворенням двох паралельних базових поверхонь. Товщина відпилюваних горбилів визначається мінімальною стандартною шириною струганого шпону, а також умовами базування бруса на столі верстата. Стругання проводиться з одним перекантуванням бруса. У відструг відходить серцевинна дошка. При цьому способі отримують переважно тангентальний шпон, менше – напіврадіальний та радіальний.

Спосіб рекомендується для розкрою  сировини діаметром 26 – 40 см і дає  змогу найповніше використати деревину ( об’ємний вихід шпону 44 – 51% ).

Тупокантно-брусовий спосіб розкрою полягає у формуванні з кряжа чотирикантногого бруса. Це дає змогу стругати одночасно до чотирьох брусів, різнотовщинності шопну не спостерігається, корисний вихід 38 – 45%. Застосовується до сировини діаметром до 40 см. Якість шпону при струганні від периферії до центра гірша, ніж при струганні у зворотному напрямку. Рекомендується комбінований спосіб стругання, який збільшує корисний вихід шпону. Перевага даного способу полягає у тому , що бруси можна закріплювати жорсткіше.

Ванчесний чотиристоронній спосіб розкрою передбачає ділення чотирикантного бруса по діаметральній площині на два ванчеси. Кожен ванчес може бути встановлений для стругання від центра до периферії з отриманням шпону високої якості. На верстаті може бути встановлено чотири  ванчеси, продуктивність висока. Текстура шпону спочатку буде тангентальною, потім напівраліальною і радіальною. Спосіб використовують для сировини діаметром 30 – 80 см. Корисний вихід шпону 48 -50%

Спосіб троїння без  випилювання серцевинної дошки. Кряжі великого діаметра ( 80 см і більше ) розпилюють на заготовки, з яких може бути найбільший вихід цінного радіального шпону. Загальний корисний вихід шпону 50 – 55%.  Особливість способу – висока трудомісткість операції поздовжнього розкрою.

Спосіб троїння з  випилюванням серцевинної дошки рекомендується для сировини діаметром 100 см і більше у тих випадках, коли центральна частина має вади ( гнилизну, тріщини і ін. ). Корисний вихід шпону в цьому випадук зменшується до 48 – 59%.

Асиметричний розкрій для сировини діаметром 100 см і більше овального перерізу, яка має зміщену серцевину і інші вади. Корисний вихід шпону 40 – 45%.

Комбінований спосіб розкрою використовують для кряжів великого діаметра з відлупленими тріщинами.

Розкрій на четвертини сировини діаметром 80 – 100 см забезпечує корисний вихід шпону 50 – 52%. При струганні ванчеса за два етапи ( спочатку ванчеси стругаються у радіальному напрямку від центра до периферії приблизно на половину висоти, а потім перевертається на 90º і достругується до кінця) досягається високий вихід радіального шпону.

Ванчесний з випилюванням серцевинної дошки ( бруса ) розкрій кряжа рекомендується для сировини діаметром 40 – 60 см , коли центральна його частина має такі вади , як метикові тріщини і гнилизна.

Секторно-радіальний спосіб дає змогу отримувати заготовки , які при струганні дають найякісніший вихід шпону ( 70% радіального і 30% напіврадіального ) при загальному кількісному об’ємному виході шпону з сировини 50 – 55%. Оскільки заготовки стругаються поштучно, продуктивність верстата незначна.

Від якості розкрою кряжів на заготовки  значно залежить корисний вихід шпону  і продуктивність шпоностругальних верстатів. Різнотовщинність заготовок ( ванчесів і брусів ) одного закладання зменшує продуктивність шпоностругальних верстатів. Тому при розкроюванні потрібно сортувати кряжі не тільки за породами , але і за діаметрами, щоб отримувати партії заготовок однакової товщини.

Для поперечного розкрою колод  на кряжі і торцювання кряжів використовують електричні і бензиномоторні пилки , які розкроюють кряжі діаметром до 1 м , а при збільшеному ланцюзі і шині – до 1,5 м. використання переносних пилок – малопродуктивне і трудомістке, ускладнює виведення відходів. Тому найкраще використовувати для розкрою агрегати з круглими пилами типу ЛО-58 або ланцюговими пилами типу МР-10.

Поздовжнє розпилювання кряжів на заготовки ( бруси , ванчеси ) здійснюється на горизонтальних лісопильних рамах РГ-130 і стрічкопильних верстатах ЛБЛ 150-1, ТА-1600і ТА-1816.

На даному підприємстві ми використовуємо ванчесний чотиристоронній спосіб.

2. гідротермічна обробка деревини

Гідротермічна обробка деревини здійснюється для підвищення її пластичних властивостей. При струганні це дозволяє отримати шпон з гладкою поверхнею і  меншою кількістю тріщин на зворотному боці листів шпону. Гідротермічну обробку проводять у варильних ямах, камерах і автоклавах.

Парильна камера – це залізобетонна  з кришкою, оснащена системою автоматичного  регулювання процесу пропарювання. Автоклав – це герметично закритий апарат для здійснення фізико-хімічних процесів під тиском, більшим від атмосферного, і при різних температурах. Пропарювання в ямах на сучасних підприємствах використовується рідко бо є найбільш енергозатратним.

Температура нагрівання деревини залежить від породи і становить 30 – 70 ºС. Для досягнення потрібної температури і рівномірності її розподілу за об’ємом ванчесів треба призначити різну тривалість пропарювання залежно від їх товщини і породи, а також витримувати їх деякий час ( 1 – 5 год )пічля автоклава у приміщенні цеху. Тривалість витримки після пропарювання рекомендується для модрини 1 – 2 год, для ясена 2 – 3 год.

При пропарюванні треба поступово  підвищувати тиск пари, а отже, і  температуру пароводяної суміші у автоклаві на початку і зменшувати в кінці.

Взимку тривалість пропарювання збільшується на 0,5 год – для ясена і на 1 год – для модрини.

Для кращого прогрівання деревини і виключення розтріскування заготовок  окрім поступового піднімання і  поступового зменшення тиску  використовують переривчасті режими, зрошення заготовок водою та інші заходи.

Автоклав не пропарювання ванчесів має недолік, який у певних випадках може бути досить суттєвим. Поверхневі зони ванчесів зазнають дії підвищених температур ( до 130ºС ), внаслідок чого зменшується міцність і деревина темніє, що собливо помітно на деревині з імпортних тропічних деревинних порід. У цих випадках треба проводити обробку в автоклавах при тиску, близькому до атмосферного ( що пов’язано із значним зменшенням їх продуктивності ) або використовувати парильні ями.

3. стругання шпону

Стругання – це процес поперечного різання деревини  з метою отримання листового шпону з красивою текстурою, при якому траєкторія різання є пряма лінія.

В існуючих конструкціях шпоностругальних верстатів використовують дві схеми стругання : вертикальну і горизонтальну. У горизонтальній схемі  головний рух ( рух різання ) надається ножеві і відбувається у горизонтальній площині. Під час різання заготовка залишається нерухомою, а у кінці холостого ходу ножового супорта подається вертикально вгору на задану товщину шпону. При вертикальній схемі стругання заготовка здійснює прямолінійний зворотно-поступальний рух у вертикальній площині, а ніж залишається нерухомим. Подача ножа на товщину шпону відбувається в кінці неробочого ( холостого ) переміщення заготовки вгору.

Швидкість головного руху ( швидкість  різання ) при зворотно-поступальному  русі ножа – величина змінна. Вона змінюється від нуля на початку ходу супорта  до максимального значення в середині і знову до нуля у кінці ходу.

Подача заготовки ( або супорта -  у вертикальній системі ) на товщину  зрізуваного шару шпону на верстатах  може змінюватися у широких межах  – від 0,5 до 10 мм.

Стружка при струганні отримується  у вигляді окремих ( переривчастих ) листів визначеного формату і однакової товщини з текстурою , яка відповідає тангентальному, тангентально-торцевому, радіальному або напіврадіальному зрізам. Розміри стружки по довжині і ширині визначаються розміром та формою заготовки (бруса, ванчеса ), що стругається .

Для отримання якісної стружки ( листів шпону ) різання здійснюють з використанням таких способів запобігання руйнування листів шпону :

1) кути різання мають бути  мінімальними, оскільки чим менший  кут різання δ, тим менше  буде згинатися стружка передньою гранню ножа, а отже, і меншою буде глибина тріщин у стружці. Найсприйнятливіші кути : δ=17 - 19º β=16 - 17º і α=1 - 2º;

2)  процес різання треба проводити  з обтиском зрізуваної стружки,  тобто у процесі різання повинні  брати участь ніж і притискна  лінійка. Притискну лінійку відносно ножа встановлюють так, щоб просвіт між ножем і притискною лінійкою був меншим за товщину зрізуваної стружки, що і забезпечує обтиск шпону при проходженні його через просвіт. Величина обтиску характеризується ступенем обтиску Δ ( % ) .