Непременное условие получения качественного шпона — высокая влажность сырья. В то же время шпон склеивают сухим. Поэтому шпон подлежит сушке. Влажность его значительно выше точки насыщения волокна (30%) и колеблется в широких пределах в зависимости от породы, зоны бревна (т. е.. получен ли шпон из заболони или из ядра), продолжительности хранения сырья и т. п. Следует отметить, что влажность шпона примерно на 10% ниже влажности сырья, так как при лущении часть влаги отжимается.
Как и при сушке пиломатериалов, при сушке шпона посредством нагрева из пор и стенок клеток удаляется влага. Но сушка шпона имеет и специфические особенности вытекающие из его характеристики: 1) в связи с большой поверхностью испарения продолжительность сушки измеряется минутами (а не сутками или часами, как при сушке пиломатериалов и заготовок); 2) сушить шпон можно жесткими режимами; 3) необходимо предупреждать формоизменяемость листов шпона и одновременно не препятствовать его усушке, иначе листы шпона будут разрываться.
В наибольшей степени при сушке шпона в лентах этим требованиям отвечают роликовые сушилки, в которых скомбинированы конвективный и кондуктивный (контактный) методы сушки. При сушке шпона в ленте используются ленточно-сетчатые сушилки. Горячий воздух может двигаться вдоль или поперек шпона и подаваться через сопла. Если в первом виде сушилок скорость воздуха равна 2—4 м/с, то в сопловых достигает 12— 14 м/с. Благодаря высокой скорости воздух разрушает пограничный слой влажного воздуха на поверхности шпона, обеспечивая высокую влагоотдачу. При сопловом дутье продолжительность сушки уменьшается в 2 раза и более.
Роликовые сушилки бывают с паровым (в калориферах) или газовым нагревом агента сушки (воздуха). Шпон в них перемещается системой парных роликов, расположенных друг от друга на 150—300 мм.
В паровых сушилках с поперечной циркуляцией температура воздуха поддерживается t° 20—180° С. Одна сушилка высушивает 2—3 м3 шпона в час.
В газовых сушилках агентом сушки служит топочный газ, получаемый при сжигании древесного топлива, мазута или природного газа. Они более производительны, чем паровые, особенно при сопловой подаче агента сушки. Производительность газовой сушилки может достигать 6—6,5 м3 шпона в час при температуре агента сушки- 230—240° С.
Сушилки любых типов загружаются шпоном с помощью специальных загрузочных устройств. Разгрузка сушилки и укладка сухого шпона в стопы также механизированы. После сушки шпон необходимо сортировать. Шпон сортируют сразу по выходе его из сушилки или на специальных участках и линиях. Рабочие места сортировочного участка имеют, как правило, хорошее естественное и искусственное (в вечернее время) освещение.
В древесине имеется достаточно большое количество естественных пороков. К ним добавляются еще дефекты, возникающие при лущении и сушке шпона (в первую очередь трещины и нарушения целостности листов из-за неправильности формы чурака). Переводить листы шпона с дефектами в брак непозволительно, потому что это резко уменьшит полезное использование древесины и приведет к удорожанию продукции. Поэтому шпон ремонтируют, удаляя дефектные места и вставляя взамен удаленных участков «заплаты» в виде вставок из качественного шпона. При этом следят, чтобы вставка имела одинаковый цвет и толщину, что и весь лист шпона. В соединении вставки и листа должен быть натяг в 0,1—0,2 мм, а влажность вставки должна быть несколько ниже влажности шпона.
Здесь автор должен заметить, что фанерная промышленность — практически единственная отрасль, в которой заготовки (в данном случае шпон) облагораживаются путем удаления дефектных мест. В других отраслях эта эффективная мера повышения качества изделий и улучшения использования сырья незаслуженно забыта.
Во время лущения и последующей обработки образуются куски шпона, ширина которых меньше ширины полного формата. Объем таких кусков достаточно велик, до 15—20% всего объема получаемого шпона. Большая часть кусков образуется в начале лущения, т. е. из наиболее качественной зоны чурака. Поэтому куски шпона превращают в полноформатные листы. Делают это путем соединения кусков кромками с помощью клейкой ленты или нити, зигзагообразно прошивающей соединенные кромки, или склеиванием кромок двух кусков (рис. 35). До соединения кромки выравниваются на ножницах (прирубаются) или (реже) на круглопильных станках. В настоящее время создаются автоматические линии для склеивания кусков шпона в непрерывную ленту, которая затем разрубается на листы требуемых форматов.
ДСП
ДСП – это древесностружечная плита. Для производства ДСП используют древесные отходы и неделовую древесину, что делает производство ДСП высокорентабельным. На производство 1 м3 ДСП расходуется 1,5-1,7 м3 отходов, а заменяет 1 м3 плит 2,5 м3 пиломатериалов или 3,6 м3 деловой древесины. Стоимость древесностружечных плит ниже стоимости столярных на 40-45 %.
ДСП в зависимости от способа производства выпускают двух типов — плоского и экструзионного прессования. В плитах плоского прессования древесные частицы расположены в плоскости параллельной пласти плиты. Усилие прессования при их изготовлении прикладывалось перпендикулярно пласти. В плитах экструзионного прессования частицы располагаются преимущественно перпендикулярно пласти, а усилие прессования прикладывалось к кромке плиты. Плиты экструзионного прессования менее прочные, чем плиты плоского прессования.
Плиты плоского прессования по ГОСТ 10632-77 делятся на однослойные, трехслойные, многослойные. Плиты однослойные прессуют из стружек одной фракции. Плиты трехслойные прессуют из стружек двух фракций, насыпанных тремя слоями: наружные слои содержат более мелкие и качественные стружки, внутренний слой более крупные. В многослойных плитах размер фракции по толщине плиты постепенно уменьшается от середины к наружным слоям плиты.
Основные операции технологического процесса производства ДСП плоского прессования следующие: раскрой сырья; измельчение древесины; сортировка стружек; повторное измельчение; сушка стружек; смешивание со связующим; формирование ковра; подпрессовка; прессование и склеивание; обрезка; шлифование. Если вместо круглого сырья поступает технологическая щепа, процесс производства ДСП начинается с третьей операции.
Раскрой сырья. Эту операцию выполняют на круглопильных станках. Назначение раскроя — получить короткие отрезки, соответствующие размеру загрузочных приемников стружечных, станков. Наиболее современный и производительный станок для раскроя ДЦ-10. Станок имеет 6 пил, подающий конвейер из 14 тяговых цепей с упорами для подачи сырья. Работой станка оператор управляет с пульта. Если получаемые круглые отрезки (чураки) имеют диаметр больше допустимого, для последующего оборудования их раскалывают вдоль волокон на, дровокольных станках КЦ-7А; КГ-8А. Наибольший диаметр раскалываемых отрезков соответственно 600; 1000 мм. Дровокольный станок имеет раскалывающий клин (КЦ-7А) или несколько клиньев (КГ-8А), на которые системой подачи надвигается чурак и раскалывается на 2, 4, 6 частей за один цикл.
ДВП
Производство ДВП сухим способом. Основные операции производства ДВП следующие: промывка щепы; пропарка щепы; размол щепы на волокна; смешивание волокна со связующим и другими добавками (проклейка); сушка волокна; формирование ковра; подпрессовка полотен; прессование; увлажнение; резка.
Пропарку щепы выполняют для частичного гидролиза древесины. При сухом способе водорастворимые продукты, входящие в состав древесины, остаются в волокне и участвуют в технологическом процессе.
Пропаривают щепу в пропарочных аппаратах-цилиндрах при давлении пара до 1,2 МПа (190°С). Щепа от одного конца цилиндра перемещается постепенно к выходному концу при помощи винтового вала, вращающегося со скоростью 3-10 мин-1. Для поддержания в аппарате заданного давления вход и выход щепы производят через запирающиеся затворы. Время обработки стружки 6 мин.
Размол щепы производят всухую на дефибраторах, повторный размол на рафинаторах. При сухом способе производства древесноволокнистых плит предусматривается введение в волокно термореактивных смол для увеличения сцепления между волокнами. Парафин вводят в расплавленном виде.
Сушка волокна происходит в пневматических или барабанных сушилках.
Транспортирование и формирование волокна осуществляется при помощи воздуха, осаждение волокна производится на сетчатой ленте конвейера, под которой создается вакуум для более плотной укладки волокон.
Подпрессовку ковра выполняют для повышения его транспортабельности и возможности загрузки ковра в промежутки пресса, так как насыпанный ковер для получения плиты толщиной 6 мм имеет толщину 200 мм. Подпрессовка выполняется па ленточных непрерывных прессах, где происходит уплотнение ковра в 3-5 раз между двумя лентами, сдавливаемыми вальцами при давлении 1800 Н/см. После подпрессовки ковер обрезается вдоль и раскраивается поперек на полотна.
При производстве толстых ДВП (> 6 мм) толщина полотна после подпрессовки на ленточных прессах остается больше допустимой ( > 120 мм), что затрудняет его загрузку в промежутки многоэтажного пресса. Такие полотна дополнительно подпрессовывают в одноэтажном плитном форпрессе периодического действия при удельном давлении 2,5 МПа. Температура плит 220-250 °С, давление 6,5-7 МПа. ДВП произведенные сухим способом, содержат 89 % волокна, 6 % влаги, 2,5 % смолы, 2,5 % парафина. На основе сухого волокна можно прессовать не только плиты, но и различные детали и узлы в производстве тары, мебели, строительных материалов.