Технология клееных материалов и древесных плит

Министерство  образования и науки РФ

Северо-восточный  Федеральный Университет им. М.К. Аммосова

Инженерно-технический  факультет

Кафедра технологии деревообработки и деревянных конструкций

 

 

 

 

 

 

Курсовой проект

по дисциплине:

Технология  клееных материалов и древесных плит

 

 

 

 

 

 

Выполнил: Ст. гр. Тдо-06

Бурцев Алексей

Проверил: Винокуров А.А.

 

 

 

 

 

 

Якутск 2010 г.

 

Содержание

 

1. Технология производства фанеры
2. Расчет основного оборудования

2.1 Эффективный  фонд рабочего времени

2.2 Выбор пресса

2.3 Расчет производительности пресса

3. Расчет сырья и материалов

3.1 Потребное  количество сухого шпона на  годовую программу

3.2 Потребность  в сухом шпоне

3.3 Потребность  в сыром шпоне

3.4 Объем выхода  делового сухого шпона из чурака

3.5 Объем полноформатного  шпона

3.6 Объем кускового шпона

3.7 Количество  чураков для получения необходимого  объема делового шпона

3.8 Объем сырья  для выполнения программы

3.9 Расход сырья  на 1 фанеры

4. Расчет продолжительности ГТО сырья

4.1 Определение  времени оттаивания

5. Расчет требуемого количества секций бассейна для ГТО

5.1 Часовая потребность  в сырье

5.2 Выбор кранового  оборудования

5.3 Диаметр пучка

5.4 Определение  объема секций бассейна

5. Расчет количества сырья для прогрева за один цикл

5.6 Потребное  количество секций бассейна

5.7 Производительность крана для выполнения годовой программы

5.8 Определение  необходимого количества кранов

6. Оборудование для окорки и раскроя сырья

6.1 Оборудование  для окорки сырья

6.2 Расчет необходимого  количества окорочных станков

6.3 Расчет раскройного  оборудования

6.4 Расчет необходимого  количества раскройного оборудования

7. Расчет лущильных станков

7.1 Производительность  лущильного станка

7.2 Расчет необходимого  количества лущильных станков

8. Расчет сушилок

8.1 Выбор роликовой  сушилки

8.2 Продолжительность  сушки в роликовых сушилках

9. Размещение оборудования и расчет рабочих мест для сортировки шпона

9.1 Сортировка  ведется в ручную, производительность  сортировки

9.2 Количество  рабочих мест

10. Расчет оборудования для починки шпона

10.1 Производительность  шпонопочиночного станка

10.2 Количество  шпонопочиночных станков

11. Расчет кромко-фуговальных и ребросклеивающих станков

11.1 Расчет производительности  кромко-фуговального станка

11.2 Потребное  количество кромко-фуговальных станков  на годовую программу

11.3 Выбор ребросклеивающего станка

11.4 Производительность  ребросклеивающего станка с продольной  подачей

11.5 Расчет необходимого  количества ребросклеивающих станков

12. Расчет оборудования на участках сборки пакетов

12.1 Техническая  характеристика клеенаносящего  станка КВ–18–1

12.2 Производительность  клеенаносящего станка

12.3 Необходимое  количество клеенаносящих станов  на годовую программу

12.4 Выбор холодных  прессов

13. Расчет оборудования для обрезки фанеры

13.1 Выбор оборудования  для обрезки фанеры

13.2 Количество  станков

14. Расчет шлифовальных станков

14.1 Производительность  шлифовального станка

14.2 Количество  шлифовальных станков

15. Расчет склада готовой продукции

15.1 Объем штабеля

15.2 Расчет склада  технологической выдержки на 1 сутки

15.3 Расчет склада  готовой продукции на 5 суток

Сводная таблица  оборудования

Список литературы

 

 

1. Технология производства фанеры

 

Фанера представляет собой слоистый материал, состоящий  из склеенных между собой листов лущеного шпона, нередко в композиции с другими материалами. В листе  фанеры различают наружные (лицевой и оборотный) и внутренние слои шпона, отличающиеся качеством и иногда породой древесины. В основу классификации фанеры положен ряд конструктивных и технологических признаков, определяющих эксплуатационные качества каждого ее вида.

Фанера общего назначения. Фанеру общего назначения изготовляют из трех и более слоев шпона и используют в производстве мебели, тары, в строительстве, а также в ряде других отраслей.

В зависимости  от вида применяемого клея фанера выпускается  следующих марок: ФСФ — фанера повышенной водостойкости, с применением фенолоформальдегидных клеев; ФК — фанера средней водостойкости, с применением карбамидоформальдегидных клеев; ФБА — фанера средней водостойкости, с применением альбуминоказеиновых клеев.

В зависимости  от качества шпона своих наружных слоев фанера делится на пять основных сортов; А/АВ, АВ/В, В/ВВ, ВВ/С, С/С. Допускается изготовлять фанеру со следующим сочетанием лицевых слоев: А/В, А/ВВ, АВ/ВВ, В/С. Фанеру выпускают нешлифованной и шлифованной с одной или двух сторон. Шероховатость нешлифованной фанеры из древесины лиственных пород не более 200 мкм, шлифованной не более 80 мкм, а из хвойной древесины — соответственно не более 300 и 200 мкм.

Фанеру выпускают  длиной 2440—1220 мм, шириной 1525—725 мм и толщиной 1,5—18 мм. При длине одной из сторон более 1800 мм фанеру называют большеформатной. Фанеру, у которой больший размер совпадает с продольным направлением волокон шпона наружных слоев, называют продольной, в противном случае — поперечной.

Фанера строительная. Строительную фанеру изготовляют из шпона хвойных пород - сосны и лиственницы толщиной 2–4.5мм, а также комбинированную. Комбинированную фанеру изготовляют с чередующимися слоями шпона из древесины хвойных пород толщиной 2 мм и более и березового шпона толщиной 1,5 мм и более или только из чередующихся слоев березового шпона этих толщин. Наружные слои фанеры изготовляют из березового шпона толщиной 1 мм. Такая конструкция пакета дает высокое качество склеивания и поверхности фанеры.

Строительную  фанеру изготовляют в основном на клеях высокой водостойкости марки ФСФ, а также марки ФК. Влажность фанеры марки ФСФ до 12%. а марки ФК до 10%.

Фанеру изготовляют  шлифованной и нешлифованной. Шероховатость  шлифованной фанеры из древесных  хвойных пород до 200 мкм, комбинированной — до 70 мкм_, а нешлифованной соответственно до 300 мкм и до 200 мкм.

Строительную  фанеру выпускают в основном большеформатной, размером 2440х1220 мм, хотя предусмотрено  изготовление ее и с такими размерами, как фанеры общего назначения. Строительная фанера отличается большой толщиной — от 8 до 19 мм

Фанера из древесины  хвойных пород предназначена  для изготовления сооружений каркасного, сборно-щитового, передвижного типов: для строительства деревянных домов  и сооружений, в вагоностроении. Комбинированная фанера используется в деревянном домостроении в качестве обшивочного материала.

Клеи

Клеи требования, предъявляемые к клеям. Качество клееного материала в значительной степени зависит от качества клея. Поскольку область применения клееных материалов очень широка, а условия эксплуатации разнообразны, к клеям предъявляются различные требовании эксплуатационного, технологического и экономического характера. Рассмотрим главные из этих требований.

Эксплуатационные  требования следующие

1. Клей должен создавать прочное клеевое соединение, для чего он должен иметь высокую адгезию к склеиваемому материалу и высокие когезионные свойства. Термин «адгезия» (прилипание) характеризует связь между двумя приведенными в контакт материалами разной природы, обусловленную спецификой взаимодействия между молекулами этих веществ. Определяется адгезия величиной силы, потребной для отрыва пленки клея от подложки (например, от древесины).

Термин «когезия»  характеризует связь частиц внутри данного тела, т. е. прочность самого отвержденного клея. Желательно, чтобы когезионная прочность клея была выше прочности склеиваемого материала (например, древесины).

2. Клей после отверждения должен быть водостойким, т. е. должен сохранять свойства при длительном воздействии на него воды. Между тем структура и свойства клея, находящегося в твердой фазе, могут изменяться в результате набухания или экстракции водой водорастворимых ингредиентов клея - пластификаторов, стабилизаторов, наполнителей и т. д. Но поскольку процесс поглощения воды носит диффузионный характер, его оценивают массой поглощенной воды, отнесенной к поверхности образца клея.

Водостойкость клея зависит от его природы, структуры, состава, степени отверждения, толщины  пленки и т. д. Водостойкость может  быть повышена термической обработкой клея или введением в него аппретированных наполнителей. Высокая водостойкость клея особенно необходима при изготовлении изделий, на которые может действовать капельно-жидкая влага (в судо- и авиастроении, производстве тары, сельхозмашиностроении и т. д.). Водостойкость клея и его стоимость находятся в прямой зависимости.

3. Клей после отверждения должен быть влагостойким (атмосферостойким), т. е. должен сохранять свои свойства при длительном воздействии на него влажного воздуха. Пары воды могут вызывать набухание гидрофильных материалов в результате адсорбции, что часто сопровождается гидролитическим расщеплением связей в молекулах клея. Протекает этот процесс чаще всего при повышенных температурах.

Влагостойкость  клея характеризуется влагопоглощением, т. е. количеством воды (в процентах), которое он в течение определенного времени поглощает из воздуха, имеющего относительную влажность 95—98% при t = 20°С. При длительном нахождении во влажной атмосфере, влагопоглощение достигает равновесного состояния. Требования в отношении влагостойкости особенно высоки, если клей используется для материалов, применяемых в тропиках.

Клей должен быть биостойким. Выполнение этого  требования важно в случае работы клееного материала во влажной среде  и при повышенной температуре. Поэтому желательно иметь в составе клея ядовитые для микроорганизмов вещества.

Клей после  перехода в твердое состояние  должен быть термостойким. Во время  эксплуатации клееного материала на него может действовать воздух, имеющий высокую температуру, и если при этом клей размягчится, прочность клеевогосоединения снизится.

4. Клей после отверждения должен быть бензо- и маслостойким, т. е. при соприкосновении, например, с углеводородами он не должен набухать в них, так как это неизбежно отразилось бы на его прочности. Бензо- и маслостойкость зависят от химического строения клея, его структуры, состава, степени отверждения и толщины клеевого слоя. Оценивается бензо- и маслостойкость по изменению массы (в процентах) или относительному изменению какого-либо из прочностных показателей пленки отвержденного клея при выдержке ее в течение определенного времени в среде, содержащей топливо или масло.
5. Клей должен быть эластичным. Необходимость такого требования может возникнуть, например, при изготовлении фанеры, наружные слои которой выполнены из металла. Последний имеет значительно больший температурный коэффициент линейного расширения, чем древесина. Применение клея, имеющего повышенную эластичность, будет уменьшать опасность коробления готового продукта, снижения прочности или разрушения.
8. Клей должен быть нейтральным к древесине, т. е. не должен разрушать волокна древесины и изменять ее цвет. Последнее особенно неприятно, если имеется опасность просачивания клея и выхода его на лицевые поверхности склеиваемого материала. Цвет древесины может изменяться при сильной щелочности клея и содержании в древесине танина.
9. Клей должен обеспечивать получение долговечного клеевого соединения. В процессе склеивания и во время эксплуатации клеевого соединения при постоянных нагрузках в нем появляются внутренние напряжения, что, однако, не приводит к его разрушению. Причиной же последнего может быть термофлуктуационный разрыв межатомных связей, происходящий под действием тепла. Кроме того, на долговечность клеевых соединений оказывают влияние кислород воздуха, влага, различные излучения (гамма-лучи, ультрафиолетовые лучи и пр.), химически активная среда и т. д.