На главную: Строительное дело
Вход
Строительное делоМастеровойПиломатериалы для строительстваИзготовление фанерыСклеивание фанеры

Пиломатериалы для строительстваВ начало раздела

Пиломатериалы для строительства: делаем ДСП, изготовление ДВП, как сделать столярные плиты, фанера, шпон)
НЕ понравилась
0
Понравилось

Склеивание фанеры

Оборудование, применяемое для склеивания фанеры. Для склеивания фанеры применяются однопролетные или многопролетные прессы. В первых из них фанера склеивается холодным, а во вторых — горячим способом.

Основными частями клеильного пресса (рис. 109), предназначенного для горячего склеивания, являются:

Рис. 109. Пресс гидравлический двухцилиндровый рамной конструкции: 1 — основание; 2 — головка; 3 — рама; 4 — подъемный стол; 5 — цилиидр со вставным дном; 6 — поршень; 7 — манжета (уплотняющая набивка); 8 — обогревательные плиты; 9 — парораспределительная трубка телескопического типа; 10 — плитодержатель; 11 — угольник

Остановимся кратко на главных частях пресса. Одним из ответственных узлов пресса является цилиндр и входящий в него поршень. Количество и размеры цилиндров зависят от размеров плит пресса и максимально развиваемого усилия. В прессах, предназначенных для склеивания фанеры, число цилиндров бывает от одного до трех, а диаметр — от 250 до 650 мм.

Необходимая плотность соединения цилиндра с подвижным поршнем, обеспечивающая возможность создания внутри цилиндра указанного давления, достигается за счет устройства специального кольцеобразного уплотнителя (манжеты), охватывающего поршень по его периметру. Благодаря подковообразному сечению манжеты нагнетаемая под поршень жидкость распирает манжету и, прижимая ее к поверхности поршня и цилиндра, преграждает сама себе выход наружу.

Обогревательные плиты представляют собой стальные листы толщиной 40 -:- 50 мм, внутри которых сделаны каналы диаметром 15 -:- 20 мм.

Размер плит по длине и ширине согласуется с размерами изготовляемой продукции и может находиться в пределах от 840 X 840 до 4500 X 1650 мм. Наиболее ходовыми являются прессы с размерами плит 1650 X 1650 и 1650 X 1350 мм. Количество обогревательных плит пресса бывает в пределах от 11 до 21 штуки.

Общая мощность, т. е. наибольшее развиваемое прессом усилие, может быть в пределах 150 -:- 3000 т, позволяя обеспечить удельное давление склеивания, в зависимости от формата плит, порядка 12— 50 кг/см2.

Загрузка пакетов в пресс, как указывалось выше, может выполняться как ручным, так и механизированным способами. В первом случае клеильные прессы целесообразно оборудовать специальными подъемными платформами, позволяющими располагать предназначенные к загрузке пакеты на одном уровне с любым промежутком пресса. Для механизированной загрузки пакетов в пресс его целесообразно оборудовать подъемными этажерками, предварительная загрузка промежутков которых пакетами, подготовленными к склеиванию, позволяет легко перегрузить их механическим путем (с помощью специальных толкателей) в пресс (рис. 110).

Для горячего склеивания фанеры и некоторых других видов слоистой древесины можно использовать также однопролетные прессы, оборудованные высокочастотными генераторами.

Для приведения в действие пресса, т. е. подъема плит, сжатия между ними пакетов и создания необходимого удельного давления на склеиваемый материал, пресс оборудуется специальным гидроприводом. Устройство его должно быть таким, чтобы на разных этапах склеивания в цилиндры пресса подавалось требуемое количество жидкости под определенным давлением.

В настоящее время известны три типа приводов: грузовой, пневмо-гидравлический и в виде индивидуальной насосной установки.

Наиболее совершенным является пневмо-гидравлический привод, отличающийся сравнительной простотой конструкции, достаточно высокой скоростью действия и компактностью. Хорошо работают также индивидуальные насосные установки, обеспечивающие независимую работу отдельных клеильных прессов.

Рис. 110. Пресс, оборудованный этажерками с толкателями для загрузки и выгрузки пакетов

Конструкция клеильного пресса для холодного склеивания фанеры отличается от рассмотренного выше тем, что он имеет только один рабочий промежуток. Общий вид такого пресса показан на рис. 111.

В последние годы в ЦНИИФМ проведен ряд исследовательских работ с целью интенсификации процессов склеивания фанеры. Одновременно с этим разработана конструкция агрегата для непрерывного склеивания фанеры (в виде пресса гусеничного типа), применение которого позволит повысить производительность труда на участке склеивания в 1,5 раза и снизить упрессовку фанеры не менее чем в 2 раза. Одновременно создаются предпосылки для конвейеризации работ на участке склеивания и обработки фанеры.

Режим склеивания фанеры. Под режимами понимается определенное .сочетание ряда факторов, обеспечивающее необходимую прочность склеивания слоев древесины. К числу таких факторов относятся: температура плит пресса, удельное давление плит на фанеру, время прессования (склеивания), содержание влаги в шпоне, качество и вид применяемого клея и т. п.

Сухой шпон, покрытый жидким белковым клеем, интенсивно адсорбирует содержащуюся в клее воду, благодаря чему заметно повышается вязкость клея, препятствуя излишнему проникновению его в древесину. По мере сжатия и нагрева пакета, собранного из шпона, содержащаяся в древесине влага постепенно переходит в парообразное состояние и через поры, межклеточные ходы и мелкие трещины выходит из нее. Древесина при этом под воздействием тепла и давления несколько упрессовывается. Параллельно протекает и процесс денатурации белка, т. е. превращение его в нерастворимое состояние в виде кальциевых солей, что в конечном итоге обеспечивает создание необходимой связи между склеиваемыми поверхностями. При дальнейшем выдерживании фанеры, когда клеевой слой подсыхает и влажность его приближается к влажности древесины, наблюдается повышение прочности склеивания.

Рис. 111. Пресс для холодного склеивания фанеры: 1 — роликовые щииы; 2 — пакет для фанеры; 3 — двутавровые металлические балки; 4 — цилиндр пресса; 5 — стол; 6 — головка пресса; 7 — винтовые стяжки

Несколько иначе протекает процесс при склеивании фанеры смоляным клеем. Смола, нанесенная на поверхность шпона и предварительно подсушенная, по мере сжатия и прогрева пакетов, начинает плавиться и смачивать соприкасающиеся поверхности листов. Этот процесс протекает в интервале температур 60 -:- 100°.

Одновременно с этим происходит дальнейшее углубление конденсации смолы, после завершения которой в ней начинают образовываться нерастворимые продукты отверждения. Количество их оказывает главное влияние на свойства фанеры, предопределяя прочность склеивания как в сухом виде, так и после кипячения ее в течение часа. Максимальная прочность фанеры достигается при степени отверждения смолы до 65 — 70%. Но для получения водостойкой фанеры степень отверждения должна быть доведена до 85— 90% (при применении фенолформальдегидных клеев).

Рассмотрим влияние отдельных факторов на процесс склеивания.

Как было указано выше, нагрев склеиваемой древесины до определенной температуры обеспечивает как плавление и последующее отверждение смоляного клея, так и превращение белкового клея в нерастворимое состояние. Нижний предел температур, при котором может происходить склеивание древесины, равен 65 -:- 90°. Для ускорения процесса склеивания его нужно проводить при более высоких температурах, рекомендуемые значения которых для склеивания различными клеями следующие:

  • Альбуминовый и альбумино-казеиновый клей - t =115+145°
  • Казеиновый и казеино-альбуминовый клей - t =115+135°
  • Мочевинный клей - t =115+130°
  • Фенолформальдегидный клей (типа С-35) - t =140-н145°
  • Бакелитовая пленка - t =150+155°

Примечание. Нижний предел температур применяется при склеивании многослойной, а верхний — при склеивании трехслойной фанеры.

Создание необходимого удельного давления плит пресса на склеиваемую фанеру обеспечивает требуемую плотность контакта между соединяемыми поверхностями, что особенно важно в период отверждения (денатурации) клеев. Величина удельного давления зависит от породы древесины, качества и количества наносимого на шпон клея и чистоты поверхности. Как показывают исследования, удельное давление при склеивании фанеры горячим способом белковыми клеями должно быть 18 -:- 22 кг/см2, смоляными клеями 20 -:- 25 кг/см2, при склеивании холодным способом 7 -:- 14 кг/см2.

Время склеивания фанеры является одним из главных режимных факторов, определяющих качество склеивания и производительность применяемого оборудования. Оно зависит от толщины склеиваемого пакета, температуры плит пресса, влажности и толщины шпона, породы древесины, удельного давления плит на фанеру, заданного процента отверждения клея в наиболее удаленной от поверхности плит клеевой прослойке и т. д. Математически эта зависимость может быть представлена, например, в таком виде (в мин.):

где: Z — время склеивания фанеры в мин.; К = (39*10-4) / aL - коэффициент интенсивности прогрева в мин/см2 (a L — коэффициент температуропроводности в см2/час); tt — температура плит пресса; t0 — температура пакета перед прессованием; tK — конечная температура нагрева клеевого слоя; S — толщина пакета перед прессованием в см; х — расстояние рассматриваемой точки от центра пакета в см.

Заметим, однако, что трудность определения времени склеивания по приведенной формуле заключается в правильном установлении значения температуры tK, так как последняя не является величиной постоянной и зависит от интенсивности прогрева. Кроме того, указанное уравнение справедливо только для определенных граничных условий, за пределами которых оно дает существенную ошибку.

Поэтому в практике для установления времени Z чаще пользуются различными эмпирическими зависимостями, дающими вполне удовлетворительные результаты. Графическое изображение результатов подсчетов по некоторым из этих формул представлено на рис. 112. График наглядно иллюстрирует также влияние вида клея на продолжительность склеивания.

Время выдержки фанеры под давлением при склеивании холодным способом (т. е. при t = 15 -:- 20) определяется в основном видом применяемого клея и может составлять от 2 до 4 часов.

Остановимся еще на двух факторах, от которых зависит качество склеивания: операции загрузки пакетов в пресс и операции спуска давления после окончания прессования.

При горячем способе склеивания фанеры процесс загрузки пакетов в промежутки пресса и подъем плит до полного сжатия пакетов должен протекать с максимальной скоростью с целью предотвращения преждевременного отверждения клея в слоях, ближе всего расположенных к горячим плитам. Преждевременное отверждение приводит не только к потере клеящих свойств, но и ухудшает адгезию остальной части клея, отрицательно сказываясь в конечном итоге на прочности фанеры.' Поэтому общая продолжительность периода (в сек.) от начала загрузки первого пакета до момента достижения полного давления должна быть не более...:

  • при склеивании фанеры белковыми клеями - 90
  • » » » смоляными » и помещении пакетов между металлическими прокладками или без них - 50
  • при склеивании фанеры смоляными клеями и помещении пакетов между фанерными прокладками - 90

Поскольку под влиянием тепла содержащаяся в древесине влага перешла в парообразное состояние, операцию спуска давления следует производить весьма осторожно, так как нарушение равновесия между внешним давлением плит на фанеру и давлением пара, находящегося внутри нее, может привести к расслоению последней, образованию пузырей и к разрыву рубашек. Спуск давления выполняется за два приема: от наибольшего удельного давления до 3—4 кг/см2 и от давления 3—4 кг/см2 до нуля.

Рис. 112. Продолжительность склеивания фанеры

из лиственных пород древесины: 1 — альбуминовый клей, tn = 140 -:- 145°, или казеиновый клей, tn = 130 -:- 135°, или мочевиyый М-60 и М-70, tn = 110 -:- 120°; 2 — альбуминовый клей, tn = 110 -:- 115°, казеиновый клей, tn = 95 -:- 105°, мочевинный клей МФС-1, tn =110 -:- 115°; 3 — мочевинный клей М-2, tn = 105-:-115°; 4 - фенолформальдегидиый (С-35), tn = 140 -:- 145°; 5 — бакелитовая пленка,tn = 150 -:- 155°

Если скорость спуска давления в первый период не оказывает заметного влияния на качество фанеры, то во втором периоде она

по вышеуказанной причине должна быть строго ограничена. Значение ее зависит от породы склеиваемой древесины, применяемого клея, влажности шпона и слойности фанеры. Продолжительность спуска давления в первый период ограничивается 10—15 сек., а во второй период при смоляных клеях 35—90 сек., при белковых клеях 50—180 сек.

Последовательность выбора отдельных значений режима горячего склеивания фанеры по известным толщине, слойности и виду клея следующая:

  • по известной толщине фанеры и слойности устанавливается число листов, помещаемых в один промежуток пресса. Это позволяет определить толщину прессуемого пакета как сумму толщин всех слоев шпона (до прессования). Если склеивание ведется с применением фанерных прокладок, то толщина их включается в размер пакета;
  • по известной толщине фанеры, ее слойности и виду клея выбирается оптимальная температура плит пресса;
  • по известной толщине пакета, виду клея и температуре плит определяется время склеивания;
  • по известному виду клея выбирается величина удельного давления плит пресса на склеиваемый материал;
  • в зависимости от вида клея и рода применяемых прокладок устанавливается время спуска давления после окончания склеивания материала под давлением.

Производительность клеильных прессов. Производительность клеильных прессов (в м3) для горячего склеивания фанеры может быть определена по формуле

где: F — площадь листа обрезной фанеры в м2; S — толщина фанеры в мм; m — число листов фанеры в пакете, загружаемом в один промежуток пресса; n — число рабочих промежутков пресса; Т — продолжительность смены в мин.; ZС — время склеивания фанеры, выбираемое по режиму, в мин.; ZВСП — продолжительность вспомогательных операций, равная 2,5 -:- 5 мин.; Кв — коэффициент использования рабочего времени, равный 0,97 -:- 0,98, учитывающий потери времени в начале и конце смены на чистку, регулировку и смазку пресса.

Ввиду значительной разницы во времени склеивания фанеры различными клеями производительность клеильных прессов может

колебаться в весьма широких пределах. Так, при склеивании фанеры размером 1525 х 1525 х 3 мм в 20-пролетном прессе с механической загрузкой производительность пресса может составлять 15 -:- 40 м3.

Повышения производительности клеильных прессов горячего склеивания можно добиться сокращением затрат времени на вспомогательные операции (прежде всего, ускорением подъема плит пресса), а также за счет лучшего использования рабочего времени.

Производительность пресса при изготовлении на нем в течение смены фанеры нескольких размеров толщины может быть охарактеризована средневзвешенной его производительностью, определяемой по формуле

где: А12...At — производительность пресса при работе в течение всей смены на одной толщине и при одном режиме склеивания; a1,а2...,а1 — процент фанеры каждой толщины, выработанной за данный отрезок времени (например, за смену); сумма их равна 100.

Производительность прессов холодного склеивания (в м3) определяется по формуле

где: Z—общая продолжительность одного цикла работы пресса в мин., т. е. время от момента загрузки пакета в пресс до момента его выгрузки.

Обозначения всех остальных величин остаются прежними.

Учитывая, что продолжительность склеивания фанеры холодным способом составляет несколько часов, пресс используют только для создания необходимого удельного давления склеивания, которое затем сохраняют путем стягивания пакета специальными стяжками. Само же склеивание в этом случае будет протекать вне пресса во время выдержки зажатого стяжками пакета на вспомогательной площади. При такой организации продолжительность одного цикла работы пресса составляет от 15 до 20 мин.

Число листов в одном пакете определяется высотой рабочего промежутка пресса, толщиной щитов, укладываемых сверху, снизу и в середине пакета, а также высотой поперечных металлических балочек, помещаемых снизу и сверху пакета.

Производительность прессов холодного склеивания ориентировочно составляет 10 -:- 20 м3 фанеры в смену. Дальнейшего ее увеличения можно достигнуть за счет лучшей организации работы, применения быстро действующих стяжек и ускорения подъема и спуска давления.

Обслуживание клеильного пресса. Для наилучшего использования клеильного пресса, являющегося основным агрегатом завода, с его работой согласовывают работу клеевых вальцов. Для этого лиц, работающих на наборе пакетов и склеивании фанеры, объединяют в одну бригаду. Учитывая, что для обслуживания клеильного пресса чаще всего требуется двое вальцов, в состав бригады включают: бригадира (вентилевого), управляющего прессом и организующего работу всей бригады; двух подавальщиц серединок в клеевые вальцы; четырех приемщиц серединок; двух накрывалыциц, укладывающих в набираемые пакеты рубашки фанеры и ненамазанные средние слои (при многослойной фанере), одну отвозчицу готовой фанеры. В случае склеивания фанеры смоляными клеями, когда серединки заранее покрыты клеем и высушены, состав бригады может быть несколько изменен. Работа бригады организуется таким образом, чтобы за время склеивания партии фанеры успеть подготовить достаточное количество пакетов для новой запрессовки.

Для создания нормальных условий работы бригады рабочее место должно быть оборудовано хорошо действующей вытяжной вентиляцией, так как во время склеивания фанеры синтетические клеи выделяют вредные вещества, концентрация которых по действующим санитарным нормам не должна превышать для фенола и формальдегида 0,005 мг/л.

{nb_link}
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.




Смотрите также

 
 
 
Регистрация | Забыли пароль? | Контанкты | Правила
Последние комментарии | Теги | Каталог ссылок
О сайте | Карта сайта | Наша команда | Список пользователей
Статистика | RSS | RSS отзывов
2009 © DeloStroika.ru - Сайт представляет Вам материалы по строительной тематике: строительство домов, коттеджей, ремонтные работы в доме и ремонт в квартире. Самостоятельно Вы сможете научиться строить гараж, построить баню, построить бассей и другие хоз. постройки. Видео раздел предлагает к просмотру материалы внутренней отделки и интерьера помещений Вашей квартиры.
* При полном или частичном использовании материалов сайта, активная (dofollow) гиперссылка на страницу материала обязательна.
Запросов: 2 (0.00276)
Rambler's Top100