Технологический процесс производства фанеры

1. МИНОБРНАУКИ РОССИИ ФГБОУ ВО «УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра АИТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС

ПРОИЗВОДСТВА
ФАНЕРЫ. СУШКА ШПОНА. НОРМАЛИЗАЦИЯ
РАЗМЕРОВ И КАЧЕСТВА ШПОНА
Екатеринбург
2019

2. Влажность древесины

Определяется наличием в ее клетках
свободной и связанной (до30%) влаги
Свободная влага занимает полости клеток
древесины, ее удаление не изменяет размеры
материала
Связанная влага находится в стенках клеток,
ее удаление вызывает:
- усушку древесины;
- значительные энергозатраты
2

3. Этапы сушки древесины

1. Удаление свободной
влаги при повышенной
температуре;
2. Удаление связанной
влаги при более мягком
режиме
3

4. Особенности сушки шпона

- значительно возрастает скорость сушки, т.к.
площадь испарения велика, а толщина шпона
мала);
- режим сушки могут быть жестким:
максимальная температура в сырой части камеры
до 300 ⁰С, допускается большой перепад
влажности по толщине;
сушка приводит к значительному
короблению шпона;
- используется оборудование проходного
типа
4

5. Способы подвода тепла к телу

- конвективный - тепло передается циркулирующим
агентом сушки (воздухом или топочными газами), которые
являются влагопоглотителем;
- кондуктивный (контактный) – тепло передается при
контакте с поверхностью, нагретой до 120-180 ⁰С (например,
плиты пресса). Влага поглощается окружающим воздухом;
- радиационный – тепловая энергия
распространяется в ОС в виде электромагнитных колебаний
в инфракрасном диапазоне. Используются излучатели с
температурой излучения 130-250 ⁰С;
- комбинированный – сочетание
вышеперечисленных способов сушки. В сушильных камерах
он чаще всего реализуется в разных сочетаниях (зависит от
конструкции камеры)
5

6. Параметры процесса сушки

- Температура агента сушки – наибольшая скорость
сушки наблюдается в I периоде при температуре не менее
250 ⁰С, во II периоде – не более 180-200 ⁰С. В расчетах
используется средняя температура – среднее значение
между температурой на входе и выходе из сушилки;
- Относительная влажность воздуха – при
температуре воздуха выше 100 ⁰С и его относительной
влажности 1-16% - оказывает незначительное влияние
на продолжительность сушки;
6

7. Параметры процесса сушки

- Направление потока и скорость движения агента сушки
относительно движения листа:
1- продольная циркуляция агента сушки – скорость 1-3
м/с;
2- поперечная циркуляция агента сушки – скорость 2-4
м/с;
3- «сопловое дутье»
(под углом 90⁰- скорость
10-14 м/с (время
сокращается в 2-2,5 раза)
7

8. Параметры процесса сушки

8

9. Параметры процесса сушки

- Усушка шпона :
а) вдоль волокон – 0,25-0,35 %;
б) поперек волокон (по толщине шпона) – 5-6 %;
в) в тангентальном направлении (по ширине шпона)
– 7-11 %
По площади листа шпона усушка неравномерна
(неоднородность строения древесины) – вызывает
коробление, гофристость и растрескивание листа
Основное влияние оказывает температура сушки
– ее увеличение от 110 до 180 ⁰С снижает усушку от 7,5
до 5 %
9

10. Оборудование для сушки шпона

Наиболее распространены агенты комбинированной
сушки – основной вид теплоносителя конвекционный с долей
контактного нагрева.
Роликовые сушилки с паровым обогревом имеют узлы:
- Каркас – состоит из металлических секций, укреплённых
одним концом на фундамент, а другим опирающихся на
катки;
- Ограждение – сверху располагаются листы гофрированного
стального листа и слой шлаковаты, сбоку – изолированные
шлаковатой подвесные двери;
- Система подачи шпона – образована рядами парных
роликов, вращающихся в противоположных направлениях.
Нижние ролики – ведущие, верхние – перемещаются по
высоте (в зависимости от толщины шпона);
10

11. Оборудование для сушки шпона

- Привод роликов – включает электродвигатель, вариатор,
лебедки с ведущими звездочками, коробку с ведомыми
звездочками и натяжное приспособление;
- Система нагрева и циркуляции – включает калориферы
(расположены между этажами сушилки), воздуховоды и
вентиляторы.;
- Система подачи шпона в сушилку – шпон подается
теппельным устройством с качающейся рамой. Подача
может быть механизирована, например качающейся
рамой с пневмоприсосками
11

12. Схема механизма подачи роликовой сушилки

1 – листы шпона; 2 – верхние ведомые ролики;
3 – нижние приводные ролики; 4 - калориферы
12

13. Производительность сушильного агента

13

14. Роликовые сушилки фирмы Fezer (Бразилия)

Наименование параметра
Количество секций
7SR4,5-4P-4R
9SR4,5-4P-4R
7
9
Конвейерная система
роликовая
Рабочая ширина, м
4,5
Количество этажей, шт
4
Длина секции охлаждения,
м
4
Температура сушки, ⁰С
165
145
Время сушки, мин
2,01
2,61
Установленная мощность кВт
189
237
14

15. Контроль качества сушки шпона

Осуществляется постоянно, заключается в :
- наблюдении за состоянием всего комплекса сушилки;
- контроль влажности высушенного шпон;
- соблюдение заданных параметров сушилки
Контролируется бригадиром сушильщиков:
1. состояние поверхности листов шпона – внешний
осмотр (потемнения, подгар кромки и др.);
2. Влажность сухого шпона (влагомером, весовым
способом) – в сушилку шпон должен подаваться
подсортированный по влажности;
15

16. Охлаждение шпона

Производится перед нанесением клея,
т.к. горячий шпон интенсивно впитывает клей
и он преждевременно отверждается
Длина зоны охлаждения сушилки
должна составлять не менее 10 % от длины
сушилки
Для паровых сушилок оптимальная
температура шпона 40-50 ⁰С достигается за
50-70 с
16

17. Сортирование сухого шпона

- по породам – на стадии ГТО;
- по толщине – на стадии лущения;
- по назначению – для фанеры, для отдельного
использования (например, латофлекс), для починки,
для ребросклеивания
- по качеству – по сортам
Для каждого сорта четко оговариваются пороки
древесины (сучки, окраски) и дефекты обработки
Основные сорта березового шпона: В, ВВ, С
Для выравнивания влажности сухой шпон
следует выдерживать в плотных пакетах не менее 2-3
17
суток

18. Починка шпона

Повышает сортность шпона на один разряд – вырубка сучков и
постановка с натягом заплаток (подвергается 10-30 % шпона)
Заплатка – эллипс (размер от 25×15 до 100×60 мм) должна быть
той же толщины и влажности 3-5 %
Применяются шпонопочиночные станки ПШ – 2АМ (Россия) –
верхняя просечка (1) высекает дефектное
место листа шпона (2), толкателем
дефект проталкивается вниз и удаляется
сжатым воздухом. Нижняя просечка (3)
из ленты шпона (3) врубает вставку и
устанавливает ее на место дефекта
17

19. Производительность шпонопочиночного станка

19

20. Контроль качества починки шпона

Осуществляется под руководством инженера –
технолога периодичностью 1 раз в месяц.
Контролируется:
- Влажность шпона;
- Влажность ленты шпона;
- Прочность установки вставок;
- Учет дефектов починки
Контроль шпонопочиночного станка осуществляется
под руководством инженера – технолога и инженера –
механика периодичностью 1 раз в 3 месяца
20

21. Обработка кускового шпона

Заключается в превращении его в форматный шпон
за счет операций: сортировки кусков (по качеству, по
ширине и по толщине), подготовки кромок и
ребросклеивания
Способы ребросклеивания шпона:
- Продольное (в мебельном производстве) –
ленточное, безленточное, с применением клеевой
нити, точечное;
- Поперечное (в фанерном производстве) – проходной,
более производительный способ
21

22. Оборудование для поперечного реброскленивания шпона

Шпон разной ширины (минимальная 150 мм)
соединяется в бесконечную ленту (с помощью клея-расплава и
клеевой нити), которую можно прирубать на листы нужного
формата. Готовые листы укладываются в стопу
Линии Hashimoto VWS (Япония) и CTVCJ-S-6 Chanq – Tai (Тайвань): 1 –
ременный механизм; 2 – фотодатчик; 3 – детектор толщины; 4 – устройство
точечного нанесения клея; 5 – устройство нанесения клеевой нити; 6 –
датчик; 7 – ножницы; 8 - стопоукладчик
22

23. Производительность ребросклеивающей линии с поперечной подачей

23

24. Контроль качества реброскленивания

Контролируется:
- качество поступающих полос;
- влажность кускового шпона;
- размеры ребросклеиваемых полос;
- расхождение швов;
- отсутствие нахлесток;
- прочность ребросклеивающего шва;
- качество полноформатных ребросклееных листов
шпона
24