Цель и способы тепловой обработки сырья
Тонкий слой, срезаемый при лущении с цилиндрического отрезка древесины, должен быть достаточно плотным, не иметь трещин и разрывов. Но вследствие того, что во время срезания он подвергается выпрямлению, в нем возникают растягивающие напряжения поперек волокон древесины. Величина этих напряжений может быть определена из следующего выражения:
где: Е — модуль упругости шпона поперек волокон древесины, в кг/см2; S — толщина шпона в см; r — первоначальный радиус кривизны слоя древесины до снятия его с поверхности чурака в см.
Из выражения (66) видно, что чем больше толщина срезаемого шпона и чем меньше радиус чурака, тем больше будут напряжения в шпоне. Подсчеты показывают, что даже при толщине шпона 1,5 мм и радиусе чурака 10 см напряжения в нем достигают недопустимо больших значений. Если не применять искусственных мер для уменьшения этих напряжений, то на левой стороне шпона, обращенной к чураку, образуются трещины и разрывы.
На этом основании перед лущением чураки подвергаются тепловой обработке, что приводит к усилению пластичности древесины, позволяя превратить упругие деформации в пластические. Непременным условием получения требуемой пластичности является наличие у древесины достаточно высокой влажности и нагрев ее до определенной температуры. Минимальными температурами, обеспечивающими удовлетворительную пластичность, являются: для березовой древесины — 20°, для сосновой — 15°, для осиновой — 10°, для дубовой — 40°.
Нагрев древесины до слишком высоких температур нежелателен вследствие ухудшения качества поверхности шпона, а также из-за возможности ее карбонизации.
Гидротермическая обработка чураков может производиться путем их проваривания, пропаривания или воздействия на них горячего воздуха или топочных газов.
Проваривание чураков заключается в выдерживании их в течение определенного времени в горячей воде, а пропаривание — в обработке чураков насыщенным паром. Наиболее распространенным из указанных способов является первый, применяемый при изготовлении клееной фанеры. Он отличается сравнительной простотой и не требует значительных затрат; расход пара (средний в течение года) на нагрев 1 м3 чураков составляет 90—130 кг.
Способ пропаривания находит особо широкое применение при изготовлении строганой фанеры, когда недопустима варка сырья некоторых пород древесины из-за возможности изменения их цвета.
Способ непосредственной обработки чураков горячим воздухом или топочными газами как самостоятельный в настоящее время не используется из-за его неэкономичности.
В последнее время появился новый способ нагрева чураков с помощью электрического тока промышленной частоты, разработанный Медисонской лабораторией (США). Чурак включается в цепь, по которой протекает электрический ток силой 24 а и напряжением 2000—3000 в. Время нагрева в этом случае резко сокращается, составляя, например, для чураков длиной 2,4 м и диаметром 51 см около 20 минут.
