Технологический процесс производства фанеры

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение высшего профессионального  образования

«Тихоокеанский  государственный университет»

 

Кафедра «технология  заготовки и переработки древесных  материалов»

 

 

 

 

 

Технологический процесс производства фанеры

 

Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Технология клееных материалов и древесных плит»

 

КП.10041034387.00.00.00.ПЗ

 

 

 

 

 

Выполнил студент ЗФУО

группы ТД-02з(у)

3 года обучения

Шифр зач. кн. 10041034387

Фамилия Смирнов

Имя Станислав

Отчество Петрович

Проверил________________

 

 

Хабаровск – 2013

 

ТИХООКЕАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Технология заготовки  и переработки древесных материалов»

 

ЗАДАНИЕ №07

на курсовую работу по курсу «Технология клееных материалов и древесных плит»

Студенту    3    года, группа       ТД-02з(у)     , специальность 250303.65

          Смирнову                      Станиславу                      Петровичу           

тема: «Разработать технологический  процесс производства фанеры»

 

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

1. Порода древесины          доля ложного  ядра, %	Сосна 0
2. Мощность цеха, м3/смену (фанера)	130
3. Длина кряжа (чурака), м	1,6
4. Средний диаметр чураков в  верхнем отрубе, см	30
5. Процентное соотношение сортов  сырья (1:2:3)	10:36:51
6. Способ производства	Горячий
7. Марка фанеры	ФСФ
8. Формат обрезной фанеры, мм	1 525х1 525
9. Формат необрезной фанеры, мм	1 600х1 600
10. Толщина фанеры, мм	4 и 12
11. Количество слоев в листе  фанеры	3 и 7
12. Процент к общей выработке фанеры соответствующей толщины	35:65
13. Процент ребросклеивания шпона	10
14. Процент починки шпона	25
15. Условия склеивания пакетов  шпона в рабочем промежутке  пресса	Несколько пакетов
16. Число рабочих промежутков  в прессе	15
17. Способ загрузки пакетов шпона  в пресс	Механизированный
18. ГОСТ на фанеру, класс эмиссии  формальдегида	3916.2-96; Е2
19. Способ склеивания шпона	Горячий
20. Количество шлифованной фанеры, %	25
21. Количество смен	3

 

 

СОСТАВ КУРСОВОЙ РАБОТЫ.

Расчетно-пояснительная  записка

1. Введение, актуальность темы.

2. Характеристика продукции, сырья  и материалов.

3. Расчет производственной программы цеха.

4. Разработка схемы технологического процесса с обоснованием принятых технологических решений

5. Расчет расхода сырья, материалов.

6. Подбор и расчет потребного  количества основного, технологического и транспортного оборудования.

7. Описание технологического процесса.

8. Составление ведомостей потребного количества пара, воды, сжатого воздуха, электроэнергии на технологические нужды.

9. Охрана труда и окружающей  среды.

Графическая часть

План цеха или участка (в соответствии с заданием, формата А1 или А3, с использованием САПР)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание принял к исполнению «___» ________ 20___г.

Срок сдачи работ «___» ________ 20___г.

Руководитель работ «___» ________ 20___г.

РЕФЕРАТ.

 

КР содержит 1 лист чертежа  формата А1, пояснительную записку на 80 листах формата А4, содержащую, 9 таблиц, 3 приложения, 5 литературных источников.

ЛУЩЕНЫЙ ШПОН, СУШКА ШПОНА, МНОГОЭТАЖНЫЙ ПРЕСС, ФАНЕРНЫЙ ЧУРАК, ФАНЕРА ПОВЫШЕННОЙ ВЛАГОСТОЙКОСТИ, ФЕНОЛФОРМАЛЬДЕГИДНЫЕ СМОЛЫ.

Объектом работы является технологический процесс производства фанеры.

Цель работы –  овладеть методикой разработки технологического процесса производства фанеры.

Задачами курсового проекта  являются: составление производственной программы клеевого участка цеха фанеры, определение потребного количества сырья, клееных материалов и оборудования для проектируемого цеха, а также  порядка размещения оборудования в  цехе.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ.

РЕФЕРАТ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  4

ВВЕДЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Характеристика продукции и  сырья . . . . . . . . 9

1. Производительность цеха . . . . . . . . . . 12

2. Определение расхода шпона,  потребного для изготовления  заданного количества фанеры . . . . . . 21

2.1. Расчет выхода шпона из  чурака и количества образующихся  отходов . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.2. Расчет сухого шпона . . . . . . . . . . .  26

2.3. Расчет количества сырья на  изготовления заданного количества  шпона . . . . . . . . . . . . . 30

3. Баланс сырья . . . . . . . . . . . . . . . . 36

4. Расчет количества клеематериалов . . . . . . 37

5. Выбор и расчет потребного  оборудования для производства  шпона и фанеры . . . . . . . . . . . .  38

5.1. Гидротермическая обработка сырья . . . . . 39

5.2. Окорка фанерного сырья . . . . . . . . . . 40

5.3. Разделка (раскряжевка) сырья . . . . . . . 41

5.4. Лущение древесины . . . . . . . . . . . .  43

5.5. Ножницы для рубки шпона . . . . . . . . .  46

5.6. Сушка шпона . . . . . . . . . . . . . . .  47

5.7. Сортировка шпона . . . . . . . . . . . . . 51

5.8. Починка шпона . . . . . . . . . . . . . .  52

5.9. Прирубка и ребросклеивание шпона . . . . . 54

5.10. Нанесение клея, сборка пакетов . . . . .  55

5.11. Подпрессовка пакетов . . . . . . . . . .  57

5.12. Склеивание пакетов шпона . . . . . . . .  59

5.13. Форматная обрезка фанеры . . . . . . . .  59

5.14. Сортировка фанеры . . . . . . . . . . . . 61

5.15. Шлифование фанеры . . . . . . . . . . . . 62

6. Описание технологического процесса  изготовления фанеры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

7. Определение расхода пара, электроэнергии и инструмента . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  68

7.1. Расход пара . . . . . . . . . . . . . . .  68

7.2. Расход электроэнергии . . . . . . . . . .  68

7.3. Расход режущего и заточного  инструмента .  69

8. Охрана труда  при производстве фанеры . . .  70

Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . .  75

Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . 77

Приложение А . . . . . . . . . . . . . . . . .  78

Приложение Б . . . . . . . . . . . . . . . . .  79

Приложение В . . . . . . . . . . . . . . . . .  80

 

ВВЕДЕНИЕ.

 

Фанера представляет собой  слоистую клееную древесину, состоящую  из трех и более листов лущеного  или клееного шпона с взаимно  перпендикулярным расположением волокон  в смежных слоях, это композиционный материал. К фанерной продукции относят виды клееной слоистой древесины, полуфабрикаты ее производства, а также отдельные виды клееной древесины (столярные плиты) и продукты переработки древесных отходов (древесные пресс-массы).

Производство клееных  материалов является крупной и непрерывной  развивающейся отраслью деревообрабатывающей промышленности. С каждым годом растет выпуск этих материалов и расширяется  из ассортимент. Они находят широкое применение в различных отраслях народного хозяйства. Фанеру и изделия из нее все более широко применяются в строительства, вагоностроении, производстве мебели. Специальные виды фанеры используют в авиастроении и судостроении, а также для производства труб, контейнеров, тары и других видов продукции.

Фанерное производство включает в  себя выпуск различных марок фанеры. Основные виды: фанерные плиты,  состоящие из склеенных между собой 7 и более листов лущеного шпона с заданным направлением волокон в смежных слоях; бакелизированная фанера – фанера повышенной водоатмосферостойкости и прочности; авиационная фанера – фанера, предназначенная для использования в авиационной промышленности; декоративная фанера – фанера, облицованная пленочным покрытием в сочетании с декоративной бумагой; фанерные трубы и муфты, изготавливаемые навивкой из специальной трубной фанеры; древесные слоистые пластики (ДСП), состоящие из склеенных синтетическими клеями в процессе термической обработки под высоким давлением слоев лущеного шпона; гнутоклееные детали, полученные путем гнутья с одновременным склеиванием шпона; лущенный шпон, получаемый при лущении чураков; строганный шпон, получаемый при строгании бруса или ванчеса; столярные плиты, изготавливаемые облицовыванием шпоном реечных щитов; массы древесные прессованные (МДП) – продукт совместной обработки частиц древесины, синтетических смол или их модификаций. Увеличение объемов фанерного производства будет происходить за счет расширения, модернизации производства и улучшения качества продукции.

 

 

ХАРАКТРЕИСТИКА  ПРОДУКЦИИ И СЫРЬЯ.

 

Фанера влагостойкая ФСФ производится в основном из сосны, свойства которой  обеспечивают не только привлекательный  и гармоничный вид поверхности, но и отличные показатели прочности  при невысоком весе.

Сырьем для влагостойкой фанеры ФСФ по ГОСТ 3916.2-96 является высококачественный сосновый лущеный шпон толщиной от 1,8 мм до 3,6 мм, влажностью 6-2% (по ГОСТ 99-96) и фенолоформальдегидная смола марки СФЖ-3013 по ГОСТ 20907-75.В отличие от фанеры марки ФК, слои шпона в фанере ФСФ склеиваются фенолформальдегидной смолой (Ф-фанера, СФ- смоляной фенолформальдегидный клей).

Так как фанера ФСФ более влагоустойчива и обладает улучшенной износостойкостью, ее можно применять не только для  внутренней отделки в домостроении (обшивка стен, основа под полы, сооружение перегородок в жилых помещениях и др.), но и для отделки наружных фасадов и каркасного строительства. Так же фанеру марки ФСФ применяют  в автомобилестроении, вагоностроении, для изготовления рекламных щитов  и упаковок.

Основные качества фанеры ФСФ - это  повышенная влагостойкость, износоустойчивость, механическая прочность и легкость в обработке.

Фанера влагостойкая ФСФ проходит испытания в лаборатории для  определения: предела прочности  при скалывании по клеевому слою; предела  прочности при растяжении вдоль  волокон; предела прочности при  статическом изгибе вдоль.

При лущении тонкий слой древесины, срезаемый с чурака, должен быть достаточно плотным, не иметь трещин и разрывов. Для предотвращения появления трещин чураки перед лущением подвергаются тепловой обработке с целью усиления деформативности древесины. Гидротермообработка чураков перед лущением производится путем их проваривания, т. е. они выдерживаются в течение определенного количества времени в горячей воде.

Для получения качественного шпона  температура древесины перед лущением должна быть для ольхи и березы не менее 20⁰С, сосны, ели 30⁰С.

Режим гидротермообработки чураков включает температуру нагревающей среды и время выдержки их в этой среде. При этом время нагревания чураков зависит как от температуры нагревающей среды, так и от физических свойств древесины, диаметра чураков и их начальной температуры, желаемой температуры на поверхности карандаша, остающегося после лущения.

Сырьем для фанеры марки ФСФ является лущеный сосновый шпон размерами 1 600х1 600х1,8 мм. Шпон из сосны является одним из самых доступных материалов. Он пользуется спросом из-за того, что делает любой интерьер привлекательным и интересным. Качественный натуральны сосновый шпон успешно используется при изготовлении мебели в качестве отделочного материала. Шпон из сосны, как правило, имеет желтовато-красный, бледно-желтый оттенок, прямые волокна. Этот материал характеризуется прочностью, легкостью обработки и небольшой объемной массой. Если сравнивать сосновый шпон со шпоном из бука или березы (других лиственных пород), то этот вид отделочного материала является более мягким, а так же влагоустойчив. Шпон из сосны со временем приобретает более темный оттенок.

Для склеивания фанеры используют фенолформальдегидную смолу марки CФЖ-3013 (ГОСТ 20907-75).

Смола фенолформальдегидная марки  СФЖ-3013 предназначена для производства фанеры, фанерной продукции и других целей. Качественные показатели смолы  приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Показатели смолы фенолформальдегидной марки CФЖ-3013

Наименование показателя	Норма
Внешний вид	Однородная вязкая жидкость от красновато-коричневого до темно-вишневого цвета без механических примесей
Вязкость, с	40-130
Массовая доля нелетучих веществ (сухой остаток), %	39-43
Массовая доля щелочи, %	4,5-5,5
Массовая доля свободного фенола, % не более	0,18
Массовая доля свободного формальдегида, % не более	0,18
Предел прочности при скалывании по клеевому слою фанеры после кипячения  в воде в течении 1 часа, МПа	1,47