ОСОБЛИВОСТІ ТЕХНОЛОГІЇ ВИГОТОВЛЕННЯ МЕБЛЕВОГО ЩИТА
(СПбГЛТА, м.Санкт-Петербург, РФ)
The article places for consideration key regulations of the technology of manufacture furniture shield, as well as conditions and factors having influence on the quality of treatment of the furniture shield and its gluing.
Меблевий щит - як основний напівфабрикат, застосовуваний у виробництві виробів корпусних меблів з цільної деревини, сходових деталей і ін. Є найбільш затребуваним екологічно чистим матеріалом. І в той же час процес його виготовлення характеризується трудо-, матеріало-, і енерговитратним, на відміну від технології виготовлення плитних матеріалів таких як ДСтП, ДВП, MDF.
Многооперационность технологічного процесу обумовлена специфікою самого матеріалу - деревини - як об'єкта обробки, що застосовується обладнання та матеріалів, а також вимог до якості кінцевого продукту. Деревина володіє анізотропією властивостей, різною щільністю, будовою, пороками, видом розпилювання істотно впливає на вибір технології. Існує кілька схем технологічного процесу виготовлення, але найбільш поширена і ефективна так звана "шведська" технологія. Але в будь-якому випадку, дотримання технології, режимів, параметрів обробки - це гарантія отримання меблевого щита високої якості, що задовольняє споживчим та експлуатаційним вимогам. Як правило, ламелі в меблевому щиті склеюються на гладку фугу з використанням клеїв на основі ПВАД з додаванням затверджувача, або без нього якщо це не зазначено в технічному завданні. Такі сполучні мають прозорим, еластичним клейовим швом високої міцності, що необхідно для меблевого щита, витримують температурні і вологісні деформації, механічні навантаження. З використанням цих клеїв в технології склеювання можна застосовувати інтенсифікацію ТВЧ нагрів або кондуктивний.
Необхідно відзначити наступні умови технологічного процесу, без яких склеювання якісного щита неможливо:
- однорідність вологісних показників якості сушіння пиломатеріалів. Необхідна за технологією кінцева вологість (для меблевого щита вона становить 8 ± 1,5%). Такі жорсткі межі по вологості обумовлені експлуатаційними і технологічними вимогами. Нижній, пов'язаний з процесом склеювання (смачиваемость поверхні сполучною, поглинання, яка проникає здатність клею), подальшої механічної обробкою щита (калібрування, шліфування, фрезерування). Пересушена деревина погіршує якість її обробки, утворює відколи, лущиться волокно, має низьку пластичність. Занадто висока вологість пиломатеріалів підлягають обробці призводить до ще гірших проблем при склеюванні щита, його подальшому шліфуванні і обробки. При струганні якість пріфугованной поверхні ламелей виходить незадовільний через утворення ворсистості. Висока вологість ламелей впливає на тривалість витримки в гарячому пресі, на полімеризацію пов'язує і міцність клейового шва. Неоднорідність вологісних показників якості сушіння пиломатеріалів, особливо перепади вологості по їх перетину, в результаті розкрою на ламелі призводить до того, що в набраний щит потрапляють рейки з різною вологістю, що відрізняється від середньої. Це сприяє появі різного роду деформацій. Прагнення ламелей до рівноважного вологісного стану в склеєному щиті при витримці його в певних умовах, сприяє в різного ступеня до їх усушку і розбухання. Такі процеси тягнуть за собою або викривлення щита, або розтріскування його по торцях при його обробці і експлуатації.
Безумовно, однорідність вологісних показників якості сушіння, є ключовою умовою для виробництва меблевого щита на високому рівні.
- геометрія ламелей, т. Е. Прямоугольность і формостійкість. Для пресування це дуже важлива умова. Якщо воно не дотримується, належного контакту між поверхнями склеювання не забезпечується, утворюється непроклей по всій довжині щита - це шлюб. Геометрія ламелей може бути досягнута точністю настройки обладнання, кваліфікацією обслуговуючого персоналу і технічним оснащенням верстатів на яких виконується обробка пиломатеріалів. Сучасне обладнання дозволяє виконати дану вимогу, але не завжди. Поламельное стругання гарантує геометрію, в тому випадку якщо ножі в стругальних барабанах виставлені перпендикулярно столам (баз стругання) і чіткістю відпрацювання притисків і роликів. При використанні шведською технологією, т. Е. Стругання пиломатеріалів з одночасним розкриємо їх на ламелі, забезпечується найбільш точна перпендикулярність оброблюваних граней, т. К. Пільний вал з поставом пив знаходиться перпендикулярно столам. Правильне позиціонування пильного вала по відношенню до столів чотиристороннього верстата, а також настройка притисків дасть можливість отримати ламель зі строго перпендикулярними сторонами.
- кількість наноситься сполучного на поверхні, що склеюються (витрата клею). Витрата клею регламентується фірмою-постачальником, але конкретизується умовами склеювання, в'язкістю, породою деревини її вологістю, обладнанням для нанесення і ін. В середньому витрата складає 120-150 г / кв. м. Недостатнє нанесення сполучного причина низької міцності клейового шва і як наслідок розклеювання щита. Занадто велика витрата - необхідно збільшувати тривалість витримки, як перед пресуванням, так і в процесі склеювання, продуктивність ведучого обладнання різко падає. В технології нанесення клею зручно використовувати вальцьовий спосіб. Верхній притискної регульований, нижній - рифлений з канавками, глибина і ширина яких має певні розміри. Клей в процесі його нанесення на ламель повинен розташовуватися на поверхні у вигляді рівних смужок без розривів.
- тиск пресування. Невід'ємна умова склеювання, без тиску пресування забезпечити належний контакт між склеюваних поверхнями неможливо. Необов'язково тиск повинен бути високим, щоб виключити деформацію ламелей в щиті. Критерієм оцінки тиску пресування є невелика кількість виступив клею по торцях і на поверхню щита.
Перераховані вище умови є необхідними, не виконання їх тягне за собою серйозні економічні проблеми для підприємства. Збільшується відсоток браку, добре якщо він відстежується на початкових операціях, а не в кінцевому виробі у споживача.
Крім основних умов в технології виготовлення меблевого щита існує ряд особливостей, про які слід згадати.
По-перше, тривалість технологічних витягів матеріалу. Існує думка, що відстругайте рейка у вільному стані не повинна перебувати тривалий час, більше доби, т. Е. Все що відстругайте має бути склеєні. Це пов'язано з втратою активності клеїть поверхні, а саме її окислення і закриття деревних пір. Витримка щита після склеювання перед подальшої механічної обробкою. Німецькі фахівці вважають, що склеєний щит повинен витримуватися не менше 4-х годин, деякі говорять не менше 6-ти. У будь-якому випадку щити повинні витримуватися, особливо після гарячого пресування, для забезпечення релаксації температурних і вологісних напружень виникають в процесі склеювання.
По-друге, температура пресування. Температура - це інтенсифікація процесу, для різних порід вона повинна регламентуватися. Для хвойних порід температура пресування не повинна перевищувати 75 - 80 ° С. Якщо сушка пиломатеріалів проводилася без кристалізації смоли, то висока температура пресування сприяє виділенню смоли на поверхню щита, а це незадовільно позначається на подальшому шліфуванні (швидко забивається абразив деревної пилом разом з осмол), поверхня шліфування стає хвилястою і в деяких випадках підгорає. В результаті відбувається не процес шліфування як одного з видів різання деревини, а затирання деревини. Отже, обробка такого щита лакофарбовими матеріалами буде проблематичною. Для твердолистяних порід, особливо для дуба немає необхідності високих температур. Базисна щільність дуба значно вище ніж у сосни, відповідно і коефіцієнт теплопровідності більше. На полімеризацію сполучного крім температури також впливає тривалість витримки щитів в гарячому пресі. Вважається, що для хвойних порід тривалість витримки становить не менше 1,5 - 2 хв на кожен сантиметр товщини щита при температурі на поверхні плит преса 75 - 80 ° С. Для твердолистяних порід ці значення повинні коректуватися залежно від породи її початкової вологості та інших факторів. Саме для меблевого щита з дуба, витримка не повинна бути тривалою, як і високої температури, т. К. Відбувається виділення дубильних фарбувальних речовин і при взаємодії зі сполучному, утворюється темний клейовий шов.
По-третє, при наборі щита повинна дотримуватися умова правильної орієнтації річних шарів в суміжних ламелях, а також радіальний, тангенціальний і змішаний розрізи, особливо для дубових матеріалів. Не можна допускати в одному щиті рейки різної розпилювання, необхідно виконувати сувору сортування. Невиконання цих умов в місці з неякісної сушінням деревини тягне за собою серйозні наслідки при експлуатації таких щитів. Різна усушка (розбухання) в радіальному і тангентальном напрямках, при витримки щитів в певних умови може викликати їх сильну деформацію і порушення цілісності.
На закінчення даної роботи слід зазначити таке, усі ці особливості технології виготовлення меблевого щита це тільки невелика частина величезного питання. Відповіді, на який криються в специфіки і неординарності досліджуваної проблеми, так як мало хто з виробників меблевого щита приділяє належну увагу його технології, підвищення корисного виходу при розкрої, поліпшенню якості, раціонального використання деревини - як продукту живої природи.