Выберите способ изготовления фанеры

Производство фанеры

Производство фанеры для строительства или изготовления мебели как бизнес-проект привлекает высокой рентабельностью и быстрым возвратом вложенных средств. Сама технология позволяет сделать фанеру высокого качества из доступного сырья. При правильно налаженном производственном процессе в короткие сроки можно освоить выпуск продукции отвечающей всем условия ГОСТ, предложив потребителям широкий ассортимент продукции.

Разновидности фанеры

Классифицировать этот материал можно по нескольким признакам. Одной из классификаций выступает разделение по типу обработки. Основой материала выступает древесный шпон толщиной 1-1,4 мм. В процессе изготовления фанеры на шпон наносится слой клеевого состава, а далее происходит процесс склеивания листов между собой. В зависимости от того какой состав имеет клей и производится классификация по типу обработки:

• ФК – наиболее распространенный вид фанеры. При склеивании применяются клеи на карбамидной основе.
• ФСФ – для этого типа плит используется фенолформальдегидный клей. Этот материал отличается высокой прочностью и влагостойкостью.
• ФБС – для этого материала применяется бакелитовый клей. Этот тип фанеры выдерживает большие нагрузки и не меняет форму при колебании температуры.
• ФБА – шпон в этом виде материала склеивается при помощи альбуминно-казеинового клея. Это самый экологически чистый материал. Единственный недостаток он боится влаги.
• БВ – фанера, для склеивания которой применяется водорастворимый бакелитовый клей. При всех положительных качествах, этот сорт боится влаги.
• ФОФ – пласты шпона склеиваются при помощи формальдегидной смолы, при этом имеют высококачественную облицовку с одной или с двух сторон. Этот вид имеет очень высокую плотность и прочность.

Есть еще одна классификация этого материала. Независимо от типа фанеры она делится на четыре сорта:

• Сорт первый – минимальное количество изъянов на поверхности. Вся поверхность однородная без сучков и трещин.
• Сорт второй – на поверхности допускается незначительное коробление, трещины. Во внутренних и в наружных слоях допускается наличие вставок в местах сучков и червоточин.
• Сорт третий – может иметь видимые дефекты со вставками. Допускается наличие червоточин до 6 мм.
• Сорт четвертый – возможно наличие множества дефектов, к тому же допускается неровность кромок краев листов с разницей до 5 мм.

Технология производства фанеры

Технология производства фанеры сегодня подразумевает минимальное использование ручного труда. Большинство операций в технологическом процессе проводится станками и роботизированными линиями. Но, даже при таком высоком уровне развития оборудования для производства фанеры без профессиональных кадров не обойтись.

Самые ответственные операции в процессе производства – отбор древесины, выбраковка, подбор качественного шпона проводится вручную. А вот среди необходимого оборудования для производства фанеры должны быть:

• окорочной станок;
• ванна для замачивания заготовок;
• лущильный станок;
• гильотина;
• туннельная сушилка;
• станок для нанесения клея;
• линия для склеивания;
• прессы для холодного и горячего склеивания;
• форматно-раскроечный станок;
• шлифовальная установка.

Это далеко не полный перечень оборудования для производства. Для расширения ассортимента продукции в перечень оборудования можно включить и станок лазерной резки материала, и станок для фасонной формовки изделий.

Заготовка древесины для получения фанеры

Для получения продукции самого высокого качества требуется отбор самого качественного сырья. Лучшим сырьем считается липа и береза. Из лиственных пород получается продукция среднего качества. А вот из хвойных обычно получается продукт самого низкого качества, используемый в строительстве как технологический материал для опалубки или возведения временных конструкций.

Перед тем как поступить на лущильный станок, древесина сначала пропаривается или погружается в бассейн с горячей водой. Это необходимо для того, чтобы из дерева были удалены смолы и деготь, а сами волокна стали более пластичными.

Процедура изготовления и отделки шпона

После пропаривания, заготовки поступают на лущильный станок. Здесь бревно зажимается как в токарном станке в двух центрах, и начинает вращение вокруг оси. Нож шириной во всю длину бревна начинает снимать шпон. Эта процедура напоминает разматывание рулона бумаги. Только вместо бумаги получается полотно из шпона толщиной 1-1,4 мм. В изготовлении фанеры высокого качества необходимо чтобы шпон был одной толщины по всей длине отрезка.

Технологический процесс производства

Следующим технологическим процессом производства выступает проверка целостности шпона. При обнаружении дефектов, таких как сучки или червоточины, они на специальном станке удаляются, а вместо них устанавливается заплата. С этого момента оборудование для производства фанеры практически исключает ручной труд, все остальные операции выполняются станками. Первым этапом идет сушка в туннельной сушилке. Листы, проходя по конвейеру обдуваются горячим воздухом, на выходе влажность древесины должна быть не больше чем 4%.

Склеивание

Из полученного шпона дальше идет формирование массы фанеры. В зависимости от типа клеевого состава осуществляется склеивание слоев в определенном порядке – при использовании натуральных составов клеем покрываются только четные слои шпона. Для конструкционных и влагостойких типов фанеры применяются синтетические типы клея. Здесь клей наносится на все слои шпона. Нанесение клеевого состава при изготовлении фанеры производится при помощи специального станка, здесь клей наносится ровным слоем по всей поверхности листа.

Машина-автомат самостоятельно склеивает полотна шпона, чередуя слои так, чтобы волокна соседних слоев были взаимно перпендикулярны. Это обязательное условие получения качественной продукции.

Холодное склеивание или термическая обработка под давлением

В зависимости от используемой рецептуры клея изготовление фанеры осуществляется с помощью технологии холодной или горячей (термической) обработки под давлением.

При холодной технологии склеивания полотна шпона склеиваются и помещаются под пресс при обычной температуре. Через 6-8 часов находясь под прессом, клей надежно соединяет пласты.

При горячей технологии склеивания слои шпона с нанесенным составом помещаются под горячий пресс. Здесь высыхание клея осуществляется при температуре 60-80 градусов.

Нанесение покрытия

Производить фанеру можно только из высококачественного материала.

Для нанесения декоративного или специального покрытия применяются различные технологии и материалы. Чаще всего гладкое защитное покрытие наносится в виде слоя пластика. Лист полимерного материала приклеивается на поверхность при помощи клея на основе синтетической смолы. Для получения поверхности с определенной текстурой применяется технология горячего тиснения, когда слой смолы наносится на фанерный лист, а после этого во время просушивания осуществляет тиснение нужного рисунка на поверхности.

Особенности производства разных видов фанеры

Применение той или иной технологии производства позволяет получить материал с заранее определенными техническими параметрами. Производство материала для устройства опалубки или временных сооружений возможно из любого сырья. А вот для судостроения или изготовления корпусов легких самолетов требуется бакелитовая фанера, которая по своим физическим и механическим свойствам не уступает алюминию. Для этого используется только высококачественная липа или береза, с минимальным количеством сучков. Процесс склеивания и сушки листов осуществляется при жестком контроле температуры и влажности.

Несмотря на кажущуюся сложность технологии производства фанеры это на сегодняшний день один из самых прибыльных видов бизнеса в деревообработке. Имея даже минимальный парк станков и оборудования, можно построить производство способное выпускать конкурентную продукцию и приносящую стабильную прибыль.

Источник

Фанера: виды, технология производства

Фанера — композиционный листовой материал, состоящий из склееных с помощью связующего листов шпона.

Фанера делится на фанеру общего назначения и специальную. Специальные виды фанеры: авиационная, карбофан, декоративная, бакелизированная и др. Фанерой общего назначения называют фанеру, не относящуюся к специальным видам.

В зависимости от вида используемого связующего выделяют две марки фанеры общего назначения:

• ФК (фанера водостойкая на карбамидоформальдегидном (КФ) связующем);
• ФСФ (фанера повышенной водостойкости на фенолформальдегидном (ФФ) связующем).

По степени обработки поверхности различают фанеру:

• не шлифованную (НШ);
• шлифованную с одной стороны (1Ш);
• шлифованную с двух сторон (2Ш).

По классу эмиссии свободного формальдегида:

— Е1 (до 10 мг формальдегида на 100 г абсолютно сухой фанеры)
— Е2 (от 10 до 30 мг формальдегида на 100 г абсолютно сухой фанеры)

В зависимости от внешнего вида наружных слоев фанеру подразделяют на пять сортов: Е (элита), I, II, III, IV. О

Фанера считается изготовленной из той породы древесины, из которой изготовлены ее наружные слои.

Фанеру, изготовленную из древесины одной или различных пород, подразделяют соответственно на однородную и комбинированную.

Требования к фанере общего назначения с наружными слоями из древесины лиственных и хвойных пород устанавливают ГОСТы 3916.1-96 и 3916.2-96.

Технологический процесс изготовления фанеры общего назначения включает следующие операции:

— доставка сырья (кряжей) на склад фанерного предприятия;
— гидротермическая обработка сырья (выдержка в воде с повышенной температурой для увеличения пластичности и эластичности древесины);
— раскрой кряжей на чураки (заготовки для лущения);
— окорка сырья;
— лущение чураков с получением ленты шпона;
— раскрой ленты шпона на форматные листы;
— сушка шпона;
— сортировка;
— починка листов шпона и соединение кускового шпона в форматные листы;
— приготовление связующего;
— нанесение клея на шпон;
— подсушка нанесенного клея (только для некоторых видов клеев с низким содержанием сухого остатка);
— сборка пакетов для прессования;
— холодная подпрессовка пакетов;
— склеивание пакетов в горячем прессе с получением фанеры;
— охлаждение фанеры;
— починка фанеры (удаление дефектов);
— обрезка фанеры;
— шлифование фанеры;
— сортировка;
— маркировка, упаковка.

Нанесение клея на шпон. При нанесении клея на шпон должны выполняться следующие условия: 1) слой наносимого клея должен быть сплошным и равномерным по толщине; 2) количество наносимого клея должно быть минимально достаточным.

Клей наносят одним из следующих способов: контактным (на вальцевых станках), обливом (на клееналивных станках), экструзией, окунанием, пневматическим или механическим распылением.

Сборка пакетов. Лист фанеры, как правило, состоит из нечетного числа листов шпона. При этом клей можно наносить на обе поверхности каждого четного листа или на одну из поверхностей каждого листа (за исключением лицевого слоя фанеры).

При сборке пакетов особое внимание обращают на соблюдение правила симметрии, которое означает: в листе фанеры симметрично располо­женные по отношению к центральной плоскости листы шпона должны иметь одинаковую влажность, толщину и направление волокон, должны быть изготов­лены из древесины одной породы и своими лучшими поверхностями обращены наружу будущего листа фанеры.

Несоблюдение правила симметрии ведет к короблению фанеры.

Подпрессовывание пакетов. Целью операции подпрессовки является обеспечение транспортной прочности пакетов (уменьшение смещения слоев шпона друг относительно друга), уменьшение толщины пакетов, повышение равномерности распределения клея. Удаление воздуха из промежутков между листами шпона позволяет увеличить продолжительность хранения пакетов перед склеиванием в горячем прессе. Подпрессовка существенно снижает количество таких дефектов склеивания как слабая кромка, слабый угол, просачивание клея.

Выполняется подпрессовывание в одноэтажных прессах. При этом одновре­менно прессуется большая стопа, состоящая из такого количества пакетов, которого достаточно для одной ил нескольких запрессовок в горячем прессе (20-60 шт). Режимы подпрессовывания: давление – 1,0-1,5 МПа; продолжительность – 5-10 мин.

Склеивание фанеры. Склеивание – основная операция в технологическом процессе производства фанеры. Известны два способа склеивания фанеры – холодный и горячий.

При холодном способе температура клеевых швов во время склеивания соответствует температуре окружающего воздуха, т.е. 18 – 20 ºС. Склеивание можно производить как феноло-, так и карбамидоформальдегидными клеями. Расход клея составляет 120–170 г/м 2 . ФФ клея ребуют выдержки склеиваемого пакета под давлением в течении 3 часов и более. При использовании КФ смол продолжительность склеивания зависит от вида и количества применяемого отвердителя и составляет обычно 30–60 мин. Давление прессования 0,7–1,4 МПа, толщина прессуемого пакета может доходить до 400 мм.

Достоинствами холодного способа являются сохранение натурального цвета древесины, небольшие потери древесины на упрессовку. Однако он имеет и существенные недостатки, которые препятствуют его широкому распространению: малая производительность, повышенный расход клея, применение специального металлоемкого оборудования.

Горячий способ склеивания применяют практически все предприятия по производству фанеры. Преимущества перед холодным способом:
— резко увеличивается скорость отверждения клея и, следовательно, возрастает производительность клеильного оборудования;
— возможность достижения минимального расхода клея без снижения прочности. В зависимости от толщины шпона, вида и марки клея, марки получаемой фанеры расход клея составляет 95–130 г/м 2 , что, в среднем, в 1,5 раза меньше, чем при холодном способе склеивания.

Горячее склеивание чаще всего реализуют в многоэтажных прессах.

Склеивание шпона в фанеру может быть организовано по одному либо по несколько пакетов в каждом промежутке пресса. Число пакетов, загружаемых в один промежуток пресса, зависит от толщины изготавливаемой фанеры:

Толщина фанеры, мм	1,5	2,0 – 2,5	3 – 4	5 – 6	8 – 12
Число пакетов, шт	7	5 – 4	4 – 3	2	1

Суммарная толщина пакетов, загружаемых в пресс, как правило, не превышает 18–20 мм. Склеивание шпона несколькими пакетами позволяет обеспечить максимально возможную производительность пресса. Склеивание фанеры по одному пакету в каждом промежутке пресса имеет свои преимущества. В этом случае обеспечивается симметричный нагрев каждого пакета. Наружные слои каждого листа фанеры будут иметь одинаковую влажность и одинаковую упрессовку, поэтому устраняется опасность коробления фанеры. Кроме того, за счет сокращения времени склеивания под давлением почти в 2 раза уменьшаются потери древесного сырья на упрессовку.

Регламентируемыми параметрами режима склеивания являются температура, давление и продолжительность прессования. Температура плит при прессовании фанеры общего назначения поддерживается на уровне 105-135С. Повышенное давление необходимо для достижения требуемого контакта между клеем и склеиваемыми поверхностями шпона. Его величина зависит от многих технологических факторов и при склеивании фанеры из лиственного шпона должна составлять 1,8–2,0 МПа, из хвойного шпона – 1,4–1,7 МПа.

Длительность выдержки пакетов под давлением, т.е. время склеивания фанеры, зависит от марки фанеры, ее слойности, толщины склеиваемого пакета, вида применяемого клея, породы древесины, температуры плит пресса. Она может применяться в очень широком диапазоне от 2 до 15 мин. Конкретное время для каждого случая можно установить в зависимости от перечисленных установить в зависимости от перечисленных факторов по справочным таблицам или рассчитать.

После окончания выдержки склеиваемых пакетов под давлением оно должно быть снято. Продолжительность операции снижения давления в зависимости от конкретной ситуации может изменяться от 1 до 2 минут. Выполняется она в два приема: вначале давление до 0,3-0,5 МПа, а затем, более плавно – до нуля. Такой замедленный характер снижения давления во втором периоде необходим для постепенного «стравливания» внутреннего давления пара, содержащегося в пакете. Если внешнее давление со стороны нагревательных плит сбросить сразу, то внутренним давлением пара (0,3-0,4 МПа) пакет может разорвать, т. е. произойдет расслаивание отдельных слоев шпона друг от друга. Этот вид брака, заключающихся в местном расслоении листа фанеры, носит название «пузырь». Если расслоение произошло на углах листа фанеры, такой дефект называют «слабый угол». Опасность возникновения расслоения тем больше, чем влажнее шпон, меньше концентрация и вязкость клея, выше температура склеивания и больше слойность фанеры. Появлению пузырей сильнее подвержена фанера из хвойного шпона, меньше – из лиственного.

Охлаждение фанеры проводят с целью снижения ее температуры и влажности. При охлаждении также происходит удаление из фанеры свободного формальдегида. Разобщенные листы фанеры в течении 4-7 минут обдуваются воздухом комнатной температуры (18-20˚С). Использовать для обдува холодный воздух нельзя, т.к. это приведет к конденсации влаги на поверхности фанеры и, как следствие этого, к повышению ее влажности. Температура листов фанеры во время охлаждения уменьшается до 40-60 ˚С, а влажность снижается с 23-24 до 13-14 %. Реализуется эта операция в веерных или конвейерных охладителях.

Форматная обрезка необходима для выравнивания кромок листов фанеры, которые должны быть прямолинейными и без бахромы. Должна быть также обеспечена прямоугольность узлов и правильные размеры сторон листов с отклонением, не более ± (4-5) мм. Данную операцию выполняют на форматно-обрезных станках, имеющих от одной до четырех пил.

Шлифование фанеры производят с целью: а) выравнивание листов по толщине. В этом случае операция называется калибрование; б) уменьшения шероховатости поверхности.

Операция шлифования выполняется на шлифовальных станках. Как правило, шлифование проводят двух- или трехкратное с постепенным уменьшением градации шлифовальной ленты.

Сортирование фанеры производят с учетом следующих признаков:
–породы древесины (хвойная или лиственная);
– внешнего вида поверхности (сорт);
– степени водостойкости клеевого соединения (марки ФК, ФСФ);
– степени обработки поверхности (НШ, Ш1, Ш2);
–экологической безопасности (Е1, Е2);
– формату и толщине.

Фанера считается сделанной из той породы, из которой изготовлены ее наружные слои.

С учетом внешнего вида определяют сорт фанеры, который зависит от сорта шпона наружных слоев. Обозначается сорт фанеры следующим образом: сорт лицевого слоя / сорт оборотного слоя. Например Е/Е , Е/I. У хвойной фанеры в обозначении добавляются индекс «Х».

Условное обеспечение фанеры должно включать: наименование продукции, породу древесины наружных и внутренних слоев, марку, сорт, класс эмиссии, степень механической обработки наружных слоев, размеры, указание стандарта.

Например: «Фанера, береза/береза, ФСФ, І/ІІІ, Ш2, Е1, 2440×1525×12,0 ГОСТ 3916.1-96.

Починка фанеры. Сортность фанеры может быть повышена устранением обнаруженных дефектов. К числу таких дефектов относятся трещины, слабые углы, пузыри, отверстия от выпавших сучков. Трещины заделывают вставками или замазкой. Слабые углы исправляют разделением слоев, введением между ними клея и запрессовкой в винтовом прессе. Аналогично исправляют пузыри. Отверстия от выпавших сучков заделывают вставками.

Источник