Проект цеху для виробництва лущеного і струганого шпону

Міністерство  освіти і науки України

Національний лісотехнічний університет України

 

 

 

 

                                                                                      

Кафедра ХТПД

 

 

 

 

 

 

Курсовий проект

з дисципліни

“Виробництво шпону”

на тему

Проект цеху для виробництва лущеного і струганого шпону

 

 

                                                        

 

                                                     

                                                         Виконав:

                                                             ст. гр. ХТ-41

                                                               Гриньків А. С.

                       Прийняв:

                                                                            асистент каф. ХТПД                         

                                                                   Ортинська Г.Є.

 

 

 

 

 

 

Львів 2009

Зміст

 

Вступ……………………………………………………………………...........  3

Лущений шпон

1. Опис продукції у виробництві лущеного……………………………. .........  4

2. Технологічний процес виготовлення лущеного шпону……………...........    6

3. Розрахунок сировини у виробництві лущеного шпону……………………  14

      3.1. Розрахунок сировини у % на етапах технологічного процесу.........  14

         3.2. Розрахунок кількості сировини і напівфабрикатів на етапах технологічного процесу………………………………………………...............  19

        3.3.  Розрахунок об’ємів витрат сировини на етапах технологічного      процесу. Відомість використання сировини…………………………………..  20  

         3.4. Розрахунок витрат сировини від об’єму чурбака………………….. 22

         3.5.Розрахунок корисного виходу шпону та питомої витрати деревини,   що до об’єму чурбака. Баланс сировини до об’єму чурбака………………… 23     

         3.6. Розрахунок втрат сировини і корисного виходу шпону , що до

об’єму  фанерного кряжа. Баланс сировини від об’єму фанерного кряжа…..  25

4. Розрахунок обладнання у виробництві лущеного шпону……………........ 27

       4.1.Розрахунок продуктивності і кількості верстатів для поперечного

розкрою …………………………………………………………………………. 27

        4.2. Розрахунок продуктивності і кількості окорювальних верстатів….. 28

        4.3. Розрахунок   продуктивності і кількості   комірок  басейну

(гідротермічна  обробка сировини)…………………………………………….. 29

        4.4. Розрахунок продуктивності і кількості лущильних верстатів……... 29

        4.5. Розрахунок продуктивності і кількості ножниць для рубання

 шпону…………………………………………………………………………… 32

        4.6. Розрахунок продуктивності і кількості сушарок…………………… 32

       4.7. Розрахунок продуктивності і кількості ліній сортування………….. 34

        4.8. Нормалізація розмірів та якості шпону……………………………... 34

5. Розрахунок площ складів…………………………………………………..... 39

Струганий шпон

6. Опис продукції у виробництві струганого шпону………………………..... 41

7. Опис технологічний процес виготовлення струганого шпону…………..... 43

8. Розрахунок сировини у виробництві струганого шпону…………………... 49

       8.1. Розрахунок втрат………………………………………………………. 49

       8.2. Поетапний розрахунок сировини, коли задано   кількість   готової

 продукції………………………………………………………………………... 51

       8.3. Вихід продукції………………………………………………………... 53

       8.4. Перерахунок втрат до об’єму сировини……………………………... 54

9. Розрахунок та вибір обладнання у виробництві струганого шпону………   56 

       9.1. Розрахунок    продуктивності  і    кількості   верстатів   для

поперечного розкрою……………………………………………………………  56 

9.2. Розрахунок    продуктивності  і    кількості   верстатів   для

поздовжнього розкрою………………………………………………………….. 57

9.3. Розрахунок    продуктивності  і    кількості   обладнання   для

гідротермічної обробки…………………………………………………………. 57

9.4. Розрахунок    продуктивності  і    кількості   шпоностругальних

верстатів………………………………………………………………………..... 58

9.5. Розрахунок    продуктивності  і    кількості   сушарок…………….... 59

9.6. Розрахунок    продуктивності  і    кількості   верстатів   для

обробки струганого шпону……………………………………………………... 61

10. Розрахунок площ складів…………………………………………………... 64

11. Рекомендації з використання відходів…………………………………….. 66

12. Вимоги з БЖД……………………………………………………………….. 68

13. Список використаної літератури…………………………………………… 69

14. Додатки………………………………………………………………………. 70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вступ

 

Виробництво шпону дало величезний поштовх для всієї   деревообробної промисловості . Адже даний матеріал має ряд переваг порівняно з масивною деревиною, що дало змогу використовувати його в різноманітних галузях промисловості. При виробництві шпону можна усунути деякі природні вади деревини , що впливають негативно впливають на його фізичні і механічні властивості. І ці недоліки усуваються одним способом - виготовленням штучної шаруватої клеєної деревини.

За способом одержання шпон поділяють  на лущений і струганий . Залежно  від виду шпону його використовують у різних виробництвах. Так лущений шпон в основному  йде на виготовлення фанерної продукції .

На  сьогодні виробництво фанери посідає особливе місце в промисловому комплексі України і поширене в багатьох регіонах нашої країни. Це зумовлене тим , що фанера є цінним матеріалом для будівельної галузі , в автобудуванні, вагонобудуванні, кораблебудуванні і ін. Основна причина, яка сприяла швидкому розвитку виробництва шаруватої деревини, полягала в превагах, які має фанера в порівнянні з масивною деревиною: значно менша анізотропія її властивостей порівняно з властивостями деревини; не спостерігається всихання і набрякання в двох напрямках (по довжині і ширині), мала різниця або однакові механічні властивості в цих напрямках. Навіть на сьогодні, коли винайдено маса синтетичних , металевих і інших плитних матеріалів , фанера й далі широко використовується у промисловості . В деяких країнах її навіть використовують як основний матеріал для виготовлення меблів.

Крім того, лущений шпон використовують для виготовлення гнутих клеєних матеріалів. Його використання дає можливість надати виробам з деревини різноманітної форми не  впливаючи на їх міцність .

Що до струганого шпону , то це є  досить дорогий матеріал , що виробляється з цінних порід деревини. Тому в  основному його використовують як личкувальний матеріал у виробництві меблів.

Незважаючи на успіхи хімічної промисловості  у випуску синтетичних плівок, попит на натуральний облицювальний  матеріал - струганий шпон , не зменшується. Крім цього, натуральна деревина не створює проблем при склеюванні.

На рахунок розвитку виробництва  шпону, то на даний момент в Україні , коли існує дефіцит деревини,  він напрямлений на збільшення його  кількісного і якісного виходу . Це здійснюють за рахунок покращення технологічних режимів та вдосконалення обладнання. Для цього впроваджують на виробництві сучасні технології , що дозволяють не тільки збільшити вихід шпону , але і мінімізувати ручну працю.

Ще одним важливим завданням  є переробка відходів підприємств  по виробництву шпону, адже майже половина сировини йде у відходи. Нажаль сьогодні більшість підприємств України використовують їх як паливо або в кращому випадку для виготовлення технологічної тріски.

1.Опис продукції у виробництві лущеного шпону

 

Лущений шпон – це шпон заданої  товщини, який отримують у процесі лущення фанерного чурбака. Для виготовлення шпону з поверхні обертового чурбака зрізають за спіраллю стрічку. За таким способом отримується шпон з текстурою, близькою до тангенціальної, але з великими проміжками між ранньою та пізньою деревиною. Якщо лущенню підлягає завилькувата деревина ( наприклад жовта береза ) , то шпон одержують з текстурою високих декоративних властивостей. Звичайно лущений шпон має незначну цінність у декоративному відношенні. Для зовнішнього личкування використовують різні способи підсилення декоративного ефекту : поверхневе фарбування, нанесення текстури цінних порід деревини та ін.

Стрічку лущеного шпону розрізають на листи визначених розмірів, мм :

товщина

розмір………………….    0,35 – 1,15 ( ±0,05 )                   1,5 – 4,0 ( ±0,10 )

градація……………….                0,20                                           0,25

ширина

розмір………………….    150 – 700 ( ±10 )                         700 – 2500 ( ±10 )

градація……………….                 50                                              100

довжина

розмір………………….     800 – 1300 ( ±4 )                         1300- 2500 ( ±5 )

градація……………….                  100                                            100

 

Розміри листів шпону за довжиною і шириною визначаються розмірами продукції , яку з нього отримують. Що до товщини лущеного шпону то вона залежатиме ще і від породи деревини , оскільки з деревини кільцесудинниих порід не можна одержати шпон товщиною менше діаметру судин, тому що він почне руйнуватися .

Лущений шпон поділяється на п’ять сортів : елітний  ( Е ), І, ІІ, ІІІ, ІV. Для кожного сорту державний стандарт  встановлює норми обмеження вад деревини дефектів обробки за сукупністю яких визначається сорт листа лущеного шпону. В лущеному шпоні не допускаються вади деревини і дефекти обробки які перевищують встановлені норми.

До вад деревини відносять : сучки , несправжнє ядро, внутрішня гнилизна синєва, прорість кривизна, торцеві  тріщини.

До дефектів обробки відносяться : тріщини, подряпини, риски, вм’ятини, шорсткість і т. д. Так наприклад, шорсткість поверхні після обробки для листяних порід має бути не більше 200 мкм, а для хвойних – 320 мкм.

Лущений шпон в основному використовується для виробництва фанери –деревинно-композиційний  матеріал з взаємо перпендикулярним розміщенням листів шпону. В даному виробництві кращі сорти шпону використовують для зовнішніх шарів фанери, а гірші – для внутрішніх. Крім фанерного виробництва лущений шпон може використовуватися для виготовлення сірників, паличок для морозива, для виробництва гнуто клеєних виробів. Рідше його використовують як личкувальний матеріал.

Сировиною для виробництва лущеного шпону є чурбаки що отирлуються  з кряжів – заготовки кратні розмірам чурбака . Допустимий мінімальний діаметр  сировини листяних порід – 16см, а для сировини шпилькових порід – 18см. Чурбаки виготовляються  довжиною 1,3 ; 1,6 ; 1,91 ; 2,23 ; 2,54 м, а кряжі , як зазначалось , кратні довжині чурбка, в основному 4,8м. При довжині чурбака 1,91м і більше , мінімально допустимим діаметром листяної сировини буде 18 см, хвойної – 20 см. Сировина поділяється на два сорти , які визначають за її якістю, він залежить від наявності, кількості і розмірів вад  та дефектів обробки.

Згідно з діючими стандартами  для виготовлення лущеного шпону  можуть бути використані такі породи деревини: м’ягколистяні – береза, вільха, липа  і осика ; твердолистяні  -дуб, бук, ясен, в’яз і клен ; хвойні  - сосна, модрина, кедр, ялина, ялиця.

Найбільше застосовується деревина берези ,яка має високу механічну міцність ( особливо при ударних навантаженнях ) , однорідну будову і колір, середню щільність і твердість, добре обробляється різанням. Інші  листяні породи використовуються обмежено : вільха і липа  - через незначні запаси, осика – внаслідок низьких її технічних властивостей. Деревина твердолистяних порід використовується зазвичай для виробництва струганого шпону.

Деревина хвойних порід ( за винятком кедра ) відрізняється щільністю  і міцністю ранньої і пізньої  зон річних  шарів. Шпон  з хвойних  порід має велику шорсткість, нерівномірну товщину, зменшену міцність. Висока смолистість деревини і значна вологість заболонної та ядрової зони ускладнюють технологію сушіння шпону і склеювання фанери. Наявність у великій кількості таких природних вад, як сучки, не дозволяє виготовляти продукцію високої якості без додаткових операцій, що робить виробництво менш економічно вигідним.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Технологічний процес виготовлення лущеного шпону

 

Технологічний процес виготовлення лущеного шпону умовно можна поділити на три  операції :

1. підготовка до лущення ;
2. лущення ;
3. операція подальшої обробки шпону.