Основные этапы производства фанеры. Подробнейшая технология производства фанеры

Фанера – это строительный и отделочный материал, изготавливаемый методом склеивания слоев шпона, чаще используется 3 и больше слоя.

Технология изготовления

Сегодня деревянная фанера один из самых распространенных материалов. Есть несколько этапов производства:

подготовка сырья;
изготовление шпона;
получение фанерного листа.

Подготовка сырья

Для производства фанеры используют древесину низкого сорта (пни, кряжи или хлысты). Что позволяет этому материалу быть дешевым, при этом свойства материала позволяют делать из него качественные изделия.

Деревянное бревно помещается в бассейн с водой нагретой до 40 градусов, закрывают крышкой. Там бревно выдерживают одни или двое суток (в зависимости от время года), в бассейн постоянно доливается вода. Впитываясь в бревно вода делает древесину пластичной, чтобы при лущении шпон не скручивался.

Следующий этап в подготовке сырья – с бревна снимают кору. Затем бревно, через камеру металлоискателя поступает к распиловочному станку.

Здесь его разрезают на чураки длиной 1,3 — 1,6 м и удаляют некондиционные части. Отходы (кора, щепки) поступают в измельчающую машину, а затем на производство ДСП.

Изготовление шпона

Существует 3 способа получить шпон из подготовленного сырья:

лущение на круговом станке;
строгание;
распиловка на полосы.

На лущильном станке бревно вращается и к нему подводят специальный нож. Получается лента (стружка) – это и есть шпон. Ширина зависит от длины заготовки, а длина от толщины и диаметра бревна.

После этого ленту нарезают на листы нужного размера и отправляют сушиться. Отходы опять же измельчаются. Сушат теплым воздухом на роликовом конвейере. Далее сканером и влагомером выбраковывают некондиционные и сырые листы, и отправляют на починку или досушиваться.

Для починки листа, из него на специальном станке вырезают некондиционную часть, а на это место вставляют кусок хорошего шпона, подбирая по размеру, фактуре и цвету.

Затем листы шпон выдерживаются на складе: кондиционный – 24 часа, отремонтированный – 8. После чего они отправляются в цех производства фанеры.

Изготовление фанерного листа

Шпон со значительными дефектами (выпавшие сучки, гниль, трещины и т.д) на линии комплектации подвергается ребросклейке. После этого, плотно уложенные друг к другу полосы проходят стыковое склеивание.

В щель между стыками вводят клеевые нити (горячие), прижимают роликами и плотно сдвигают друг с другом. Полученную ленту из полос (склеенных) распиливают на листы нужного размера.

Волокна в листах расположены поперечно, а фанера хорошего качества получится только в том случае, если будут чередоваться поперечные и продольные листы. Для этого, лист режется пополам и в каждой половине делают паз выступ для соединения.

На фаску одной половинки наносят клей (на основе смолы) и отправляют под пресс. Перед этим линию стыка листа с продольным расположением волокон подвергают обработке инфракрасным излучением. Затем:

собирают пакеты из шпона, подобранных по цвету и фактуре;
склеивают пакеты;
обрезают листы по размеру, шлифуют поверхность и торцы;
сортируют по качеству;
отправляют на хранение.

Области применения фанеры

Часто используется в строительстве для изготовления . Имеет специальную пленку, которая создает барьер для влаги. При монтаже строительных лесов применяется ламинированная фанера со специальной сеткой.

После обработки одна из поверхностей становится шероховатой. Так же используют при производстве яхт и лодок, автомобильных прицепов.

Распространенные области применения:

строительство садовых и ;
спортивные площадки; дорожные знаки и рекламные щиты;
внутренние перегородки;
складские помещения и т. д.

Фанера часто используется в мебельном производстве. Применяется при изготовлении детской мебели, так как не содержит вредных соединений. Из нее делают корпусную мебель, мебель для офисов, для ванных комнат, оборудование для детских игровых площадок и т.п.

Устойчива к перепадам температуры и не подвержена коррозии, поэтому применяется в машиностроении и судостроении. Фанера используется для отделки кают судов, кабин и вагонов поездов.

Для защиты пола от скольжения, на одну из сторон наносятся мелкие насечки. Применяется при изготовлении прицепов, автобусов, троллейбусов. Ни один процесс в строительстве не обходится без использования фанеры.

Благодаря своей влагостойкости, прочности и износостойкости используется в качестве упаковочного материала. Ламинированная фанера подойдет для разных изделий, так как устойчива к появлению царапин или ржавчины. Этот вид фанеры мыть можно при помощи чистящих средств.

Посмотрите видео: Производство фанеры, лущение березового шпона

Производство фанерных листов основано на переработке натуральной древесины разных пород, хвойных и лиственных деревьев. В основной массе присутствующая в продаже и доступная по своей цене, это — фанера из сосны, ели, пихты и так далее.

Из чего производят фанеру

Наиболее ценной считается фанера, изготовленная из березы. В связи с тем, что эта порода дерева отличается наименьшим в сравнении с той же елью, сучков. Менее плотным составом древесины, что значительно облегчает процесс производства. Так же, но достаточно редко, завод по производству фанеры может использовать в качестве сырья древесину бука или дуба.

Но из-за физического строения древесных волокон этих пород, отличающийся высокой степенью вязкости и трудностями связанными с восстановлением дефектов на полотне фанеры, неизбежно получающихся во время производственного процесса, такая продукция не пользуется популярностью, как у производственников, так и у потребителей данного вида стройматериала.

Структура фанеры напоминает слоеный пирог и состоит из соединенных клеем между собой послойно, срезов с цельного бревна пластин - шпона. Клеящим веществом выступают клея, изготовленные на химической (синтетика) или натуральной основе их компонентов. Что за исключением составов с содержанием фенолов и формальдегидов (используют при склеивании фанеры технического предназначения), делают фанерные листы пригодными и безопасными при их использовании в закрытых, жилых помещениях.

Оборудование линии по производству фанеры

В основное оборудование для производства фанеры, используемое различными по объему готовой продукции предприятиями, входят:

Станок калибровочный – выравнивает ствол дерева по его диаметру и нужным размерам перед началом его последующей переработки;

Станок лущильный – срезает шпон лентой с заготовки (бревно) при его вращении;
Раскройный станок – разделяет ленту шпона на отдельные листы по заданным размерам;
Станки для починки и склеивания шпона. Производят замену участков с обнаруженными производственными и естественными (места выпадения сучков и т.д) повреждениями и склеивание отдельных панелей шпона, в единый фанерный лист;
Оборудование по нанесению клея;
Прессующие оборудование;

Сушильне камеры;
Кромкообрезные станки - служат для обрезки фанеры по продажным форматам и обработки кромки ребер после обрезки.

Стадии производства и технологического процесса изготовления фанеры

С незначительными модернизациями касающихся оборудования и склеивающих компонентов, сам технологически-производственный процесс и порядок выполняемых действий для получения фанеры в качестве готового продукта, практически не изменился с 19 века, когда он и был разработан.

Стадии предшествующие получению готовой продукции:

Заготовка леса (исходного бревна нужных параметров);
Предварительная обработка – удаление коры, наростов и сучков, придание бревну округлой формы и обработка древесины паром в горячей воде для снижения внутреннего напряжения ствола;
Лущение шпона – получение тонкой (от 0.5 до 3 миллиметров) и длинной ленты;
Обработка кромки, ремонт и высушивание шпона;
Многослойное составление шпона с нанесением клея на плоскости заготовки. Листы укладывают таким образом, при котором волокна каждого последующего за первым слоем листа были ему перпендикулярны;
Процесс обработки прессованием, сушка в камерах и окончательная обработка фанерных заготовок — кромкованием.

Увидеть производство ламинированной фанеры фсф более детально, можно на видео:

Технологические характеристики и типы фанерных листов

Технология производства фанеры предлагает несколько видов и сортов готовых изделий, различающихся по типу обработки, влагостойкости и сортам. По водоотталкивающим характеристикам, это:

ФК – фанера, с низкой сопротивляемостью к воздействию влаги и рекомендованная к применению для внутренних строительных работ и отделки;
ФСФ – фанера в которой для склеивания шпона применялись соединения на основе фенола и формальдегида. Обладает лучшими показателями влагостойкости по сравнению с ФК и возможна к применению при проведении наружных работ. Но из-за своих химических составляющих в клеевом составе, не предназначена для помещений с постоянным нахождением в них людей.
ФБ – специализированная фанера для климата и помещений с очень высоким содержанием влаги (тропический климат, бассейны, бани и т.д);
ФОФ – ламинированный с 1 или 2 сторон специальной бумагой или пленкой лист фанеры.

По качеству обработанной поверхности:

шлифованная с 1 стороны (ш1).
с 2 сторон(ш2).
фанера с не шлифованными поверхностями (нш).

Производство фанеры является очень сложным, но прибыльным бизнесом. Для открытия предприятия по производству фанеры необходимо, прежде всего, приобрести оборудование, которое используется для этого процесса. Стоит помнить, что качественное оборудование способно значительно упростить процесс производства фанеры.

Оборудование для изготовления фанеры

Для производства фанеры чаще всего используются лущильный, калибровочный и раскроечный станки. С помощью лущильного станка осуществляется получение тонкой поперечной стружки. На этих станках обрабатываются короткие бревна, которые по-другому называются чураки. На суппорте станка устанавливается нож, который при вращении бревна срезает с него слой древесины. Этот слой древесины имеет слой толстой и беспрерывной ленты, которую называют шпоном.

Для улучшения качества шпона и увеличения его прочности во время лущения шпона производится обжим древесины. Для этого используется прижимная линейка.

Калибровочный станок используется для пропуска бревен с сечениями. Благодаря этому станку обеспечивается удаление участков бревен, которые выступают за просветы в нем. Закомелистая часть наиболее толстых бревен обтачивается благодаря наличию калибрующих ножей. Благодаря возможности регулировать положение ножей на роторе можно обрабатывать на этом станке бревна различного сечения. Раскроечные станки предназначаются для раскройки фанеры. Они характеризуются большими габаритами, что позволяет разрезать фанеру на листы разнообразных разрезов.

Для того, чтобы просканировать недостатки отобранного материала используются специальные станки. Ими являются измерители количества влаги, а также конвейеры.

Иногда на производстве фанеры используются линии, благодаря которым осуществляется сортировка шпона.

Технология производства фанеры

Производство фанеры состоит из нескольких этапов. К основным из них относится:

Подбор материала;
Снятие коры;
Снятие слоя шпона на лущильном станке;
Просушка шпона.

К подбору материала для фанеры необходимо подходить очень тщательно. Зачастую для производства фанеры используют шпон из березы, ольхи, бука, сосны и т.д. Для создания удобств в работе материал проваривается в специальном бассейне. Этот процесс значительно повышает качество сырья.

После этого с древесины снимается кора, а также проверяется материал на наличие металлических элементов. Далее материал поступает на специальное оборудование, которое предназначается для производства фанеры.

На лущильном станке снимаются первый слой шпона, после чего его разделяют на отдельные листы. Качество шпона зависит от вида древесины. При наличии в шпоне большого количества влаги его отправляют на просушку. Далее производится склеивание листов шпона.

Для склеивания шпона используются специальные материалы. Клеящие составы изготавливаются в механизированных смесителях, после чего они подаются желобки нескольких клеевых вальцов. Прокатывается клеящий состав с обеих сторон пиломатериала. Далее промазанные клеем листы шпона склеиваются с помощью пневматических, гидравлических или винтовых прессах.

При склеивании фанеры в комнатной температуре их необходимо продержать в помещении около 6 часов. Наиболее эффективным является прессование фанеры при повышенной температуре. В таких условиях на склеивание шпона уходит всего несколько минут.

В том случае, если производится гнутая фанера , используется специальные инструментальные плиты, которые характеризуются наличием нескольких пресс-форм. Далее фанера поступает на раскроечный станок, где осуществляется ее резка на листы различных размеров. Технология изготовления фанеры напрямую зависит от вида производимого строительного материала.

Линия по производству фанеры

Выпуск фанеры требует наличия специальных линий. Это специализированное оборудование, которое значительно упрощает процесс производства. Работа линии заключается в следующем. Древесина в виде бревна или чурака очищается от разнообразных загрязнений, а также с нее снимается кора. Для этого в течение нескольких часов применяется влаготермическая обработка.

После того, как древесина прошла процесс размягчения, ее закрепляют в специальном станке, который вращается вокруг своей оси. К чураку подводится лущильный нож и с его помощью снимается с него тонкий слой древесины. Благодаря этой процедуре вырабатывается стружка. Эта стружка и становится основой будущей фанеры.

Шпон раскраивается на листы. Эти листы проходят процесс сортировки согласно их качеству. При этом учитывается наличие трещин, сучков и разнообразных незначительных дефектов. Далее листы проходят процесс сушки, после чего их собирают в пакеты. Улаживаются листы в пакеты по принципу перпендикулярности.

Базовый лист фанеры должен быть расположен симметрично. После того, как пакет сформирован, его смазывают специальным клеящим составом. Благодаря клею из отдельных листов шпона образуется единый и цельный лист фанеры. После этого фанера проходит процесс высыхания и охлаждения. На этом процесс производства на линии заканчивается.

Во время производства шлифованной фанеры используются специальные шлифовальные станки, на которых она проходит соответствующую обработку.

В случае изготовления ламинированной фанеры используется специальная пленка, которая наклеивается сверху на фанеру.

Благодаря этой пленке фанера имеет отличные технические характеристики, а также повышенный уровень износоустойчивости. Ламинирование фанеры может быть выполнено как с одной, так и с двух сторон. Водостойкую фанеру во время производства обрабатывают специальными смолами.

Размягчение древесины в кипятке

Древесина не отличается особой гибкостью, поэтому в цеху используется специальная обработка сырья. Размягчение древесины проводят двумя способами:

материал обрабатывается паром при температуре 170 - 220оС в специальной камере;

бревна помещаются в бассейны с теплой водой 40оС. Вымачивание занимает летом до суток, зимой - двое суток.

Вываривание дерева в кипятке освобождает его структуру от «лесной» влаги и убивает насекомых. От верности выбранного температурного режима зависит дальнейшее качество шпона. Благодаря такой обработке уменьшается риск появления трещин в дальнейшей сушке, древесина становится мягче, что особенно важно для лущения.

Производство шпона

Дальнейшим этапом изготовления фанеры, является процесс производства шпона. Принцип технологии производства включает в себя три способа:

лущение чураков на специальном оборудовании;

пиление на полосы;

строгание чураков.

Однако получение шпона последними двумя способами неэкономично и оставляет много отходов. В связи с этим методы практически не используются. Для лущения сырье крепится на круговой станок и начинает вращаться вокруг своей оси. Затем подводится лущильный нож, который срезает тонкие слои древесины. Древесина режется по спирали и от ножа выходит непрерывная лента сырья. Длина материала зависит от диаметра и толщины чурака и может быть от 10 метров до 100 метров. Таким образом получают слои шпона из которых и производят фанеру. Отсюда и название «шпон лущеный».

Разрезание натурального шпона и сушка

Размеры натурального шпона зависят от габаритов чурака. После слущивания волокно нарезается в стандартные размеры 1,3 или 1,6 м. Листы шпона передают на этап сушки. Откалиброванный шпон поступает на измельчение и дальнейшую переработку. Сушка происходит в контейнере с помощью теплого воздуха, после чего сканером и влагомером отсортировывается и отправляется на повторный цикл просушки.

Склеивание шпона и прессование слоев фанеры

Для склеивания слоев используют виды клея в зависимости от необходимого типа фанеры. К примеру, для ФСФ фанеры используются фенолформальдегидные смолы. Слои шпона склеиваются волокнами, перпендикулярно направленными к последующему слою. После процесса фанера должна быть ровной, а ее кромки параллельными. Не допускается нахлест и расхождение шпона. Пресс шпона происходит двумя способами:

холодная прессовка, при которой шпон поступает на участок наборки пакетов, где листы шпона с нанесенным клеевым слоем чередуются с сухими листами.

горячая прессовка — производится для склеивания слоев в горячих прессах под воздействием высокого давления и температуры.

Часто используется гумирка - лента из бумаги, на которую нанесен натуральный клей. Такой способ приклеивания не оставляет пятен на фанере, а клей не вступает в реакцию с лаками и другими составами.

Сушка фанеры

Для тщательного просушивания листов после проклейки применяются специальные сушилки. Длительность такого цикла - от 3 до 90 минут в зависимости от толщины. Существует такие методики сушки фанеры:

конвекция, под напором теплого воздуха;

кондукция, для этого тепло передается при контакте с поверхностью, например, плиты пресса, нагретой до 120-180оС;

радиационная, при этом появляется тепло от инфракрасных излучений. Луч проникает в шпон на 1-2 мм. Температура излучения лучей 130-250оС.

Комбинированный способ сочетает в себе несколько разных методик. В каждой сушильной камере происходят три варианта сушки в разном сочетании - это зависит от оборудования.

Обрезание краев и сортировка

После прессования фанеру обрезают под требуемый формат. Допускается отклонение от габаритов 4 - 5мм. Обрезка выполняется на круглопильных станках. Особенность обрезания в том, что у сырья отсутствуют базовые кромки. Поэтому лист подается на гусеничном механизме для ровного края среза. Помимо поштучного подрезания возможно обрезание пачками. После такого этапа и возможного шлифования происходит процесс сортировки фанеры в соответствии с требованиями ГОСТа. Фанера проверяются на наличие дефектов и раскладываются по сортам и размерам. Листы укладываются на поддон, затем закрываются упаковочным картоном. Часто для упаковки используют полиэстеровую ленту толщиной не менее 0,8 мм и шириной 19 мм. Затем фанеру в пачке обвязывают ремнями.

Процесс производства фанеры выглядит следующим образом. Бревна древесины, из которой будет производиться фанера, разделяются на чураки, длина которых равна длине шпона для будущей фанеры. Чураки нарезаются на круглопильных станках. Далее чураки распаривают в специальных емкостях с горячей водой для придания древесине достаточной мягкости. Если лущить холодную и сухую древесину, то шпон может разрушаться. Затем чураки проходят окорку.

Следующим этапом производства фанеры является лущение. В процессе лущения получается шпон, который гильотинными или роторными ножами разрезается на листы требуемого размера. Отходы, которые остаются в процессе лущения применяются для производства древесностружечной плиты ДСП и древесноволокнистой плиты ДВП.

Для изготовления фанеры допускается шпон с влажностью около 6%. Для достижения такой влажности шпон сушат в газовых или паровых сушках, а потом разделяют на сорта, в зависимости от наличия сучков и других дефектов.

Для повышения качества фанерного листа необходимо нормализовать размеры и качество шпона. Выпавшие сучки и другие дефекты вырубаются из шпона, а отверстия заделываются шпоновыми заплатками. Все это выполняется с помощью шпонопочиночных станков. Иногда дефекты убираются с помощью вырезки из шпона по всей ширине ленты дефектной области. Затем в месте разрыва лента шпона сшивается стеклонитью, которая обработана полиамидной смолой. Эти операции выполняются на ребросклеивающих станках. Существуют станки, в которые шпон подается поперек или вдоль. Процесс ребросклеивания шпона положительно сказывается на качестве фанерного листа и позволяет механизировать движение ленты шпона во время формирования стопок для последующей склейки фанеры.

Линия сращивания шпона

После этого шпон подвергается кондиционированию, а затем поступает в цех для склеивания. Сегодняшние цеха по склеиванию фанеры оборудованы 30-40 этажными горячими прессами, в которые автоматически загружаются пакеты и также автоматически выгружается фанера. Также цеха оборудованы станками, наносящими клей, агрегатами, укладывающими шпон в пакеты и прессами для подпрессовки пакетов, когда они собраны в пачки, а также транспортировочными агрегатами.

Пакеты, из которых будет сделана фанера, состоят из нечетного числа листов шпона. Клеем обрабатываются четные листы. При изготовлении влагостойкой фанеры или фанеры фк используется карбамидный клей, при изготовлении фанеры фсф - фенолформальдегидный. При составлении пакетов попеременно кладутся листы шпона обработанные клеем и без клея. Стопы транспортируются к станку, где происходит подпрессовка, которая улучшает качество склеивания и позволяет добиться компактности пакетов. Затем пакеты подаются в горячий пресс.

После склеивания фанера подвергается кондиционированию и обрезке по размерам на круглопильных станках.
Высокие сорта фанеры шлифуют на широколенточном шлифовальном оборудовании. Фанера, которая подверглась обработке на шлифовальном станке, обладает высокой точностью по толщине. Такая фанера называется калиброванной. Затем фанера сортируется, получает маркировку и упаковывается в пачки для доставки потребителю.