Контрольная работа - Технология деревообрабатывающих производств

Подождите немного. Документ загружается.

Контрольная работа

по курсу

«Технология деревообрабатывающих производств»

Содержание

Введение...................................................................................................................3

1. Цели и задачи склеивания..................................................................................4

3. Классификация клееных материалов. Основные компоненты клея.

Требования к клеям...............................................................................................11

4. Фенолоформальдегидные смолы и клеи на их основе. Процесс

конденсации смол. Процесс отверждения смол.................................................16

5. Физико-химические свойства фенолоформальдегидных клеев.

Фенолоформальдегидные клеи холодного и горячего отверждения.

Преимущества и недостатки фенолоформальдегидных клеев.........................19

6. Резорцинформальдегидные клеи, пленочные клеи........................................26

7. Клеи на основе карбамидоформальдегидных смол и их использование в

деревообработке....................................................................................................29

8. Режим склеивания. Общие положения и характеристики............................31

9. Типовой технологический процесс производства фанеры...........................35

10. Технологический процесс производства ДСтП (основные схемы

технологического процесса). Типовой технологический процесс

производства клееных деревянных конструкций..............................................39

Заключение............................................................................................................49

Введение

Древесина является органическим материалом и может быть

подвержена химическому, физическому и биологическому воздействию. В

связи с этим цель деревообрабатывающего производства - придание

конечному изделию из древесины свойств, отвечающих требуемым, при ее

эксплуатации, параметрам - механической стойкости, неизменности

размеров, устойчивости изделия к изменениям влажности и температуры в

помещениях.

К деревообрабатывающему производству относятся все процессы,

связанные с механической обработкой, способами пиления, строгания,

долбления, сверления, точения, шлифования древесины, а также процессы

склеивания, сборки, отделки, и антисептирования древесины.

Современные технологии деревообрабатывающего производства

упорядочены с целью получения продукции стабильно высокого качества.

Это достигается использованием операционных технологических режимов и

многочисленного типового оборудования - оборудования для раскроя

брусков, форматных станков для обработки по периметру деталей,

ленточнопильных станков для распиливания заготовок, строгальных и

фрезерных станков для обработки базовых поверхностей. Затем в

деревообрабатывающем производстве предусмотрено придание деревянным

деталям определенной формы при помощи токарных станков, и шлифование

всех плоскостей на шлифовальных станках. И это далеко не все - впереди у

заготовки из древесины - сборочное и склеивающее оборудование, защитно-

декоративная обработка и отделка для защиты древесины от агрессивных

физических, химических и биологических агентов.

В контрольной работе даны четко структурированные ответы на

вопросы. В процессе работы использовалась специальная учебная

литература, а также статьи из периодических изданий по заданной тематике.

1. Цели и задачи склеивания

Склеивание является эффективным средством соединения деталей в

одно изделие. Бесспорным преимуществом клеевых соединений является

отсутствие ослабления сечений, следов коррозии от металлических скреп, а

также незначительные материальные затраты.

При склеивании древесных деталей структура изделия становится

более однородной. Кроме того, значительно снижается опасность коробления

всего изделия и его элементов. Это объясняется ослаблением влияния

пороков древесины и несовпадением направления ее волокон.

Склеивание в лесопильно-деревообрабатывающем производстве

используется для решения трех основных задач:

1. Использование немерных по длине отрезков досок для получения

полномерных пиломатериалов или заготовок;

2. Повышение качества низкосортных пиломатериалов за счет вырезки

недопустимых дефектов и последующего склеивания качественных отрез

ков;

3. Получение продукции с новыми потребительскими свойствами, не

характерными для стандартных пиломатериалов.

Склеивание по длине коротких отрезков досок применяется в любом

лесопильном производстве, в котором производится оторцовка пиломатериа-

лов после сушки и в любом деревообрабатывающем производстве, в котором

производится раскрой пиломатериалов на заготовки.

Древесина обладает свойством склеиваться различными клеями.

Склеиванием получают в столярном производстве детали любых размеров и

форм, путем склеивания увеличивают прочность деталей, так как склеенные

детали менее подвержены короблению и растрескиванию, чем детали из

массива, улучшают внешний вид древесины, оклеивая ее тонкой фанерой

ценных пород, соединяют детали в изделия. Способом склеивания из

древесины получают материалы, во много раз превышающие ее

естественную прочность. Таковы, например, клееная фанера, переклеенные

щиты, столярные плиты, древесные пластики.

В общих чертах склеивание производится так: плотно подогнанные

(прифугованные) поверхности намазывают раствором клея, прикладывают

одну к другой и в таком положении сжимают (запрессовывают). Сжатие

длится до тех пор, пока клей не застынет, т.е. пока не произойдет его

«схватывание».

Сущность склеивания состоит в том, что клей по фуге проникает в

межклеточные и внутриклеточные пространства древесины, застывает там и

таким образом как бы сшивает склеиваемые поверхности громадным

количеством тончайших нитей. При этом между склеиваемыми

поверхностями образуется очень тонкая клеевая пленка.

Прочность склеивания имеет важнейшее значение для качества

столярных изделий. В то же время прочность склеивания - основной

показатель качества самого клея. В практике прочность склеивания

определяют раскалыванием склеенных образцов древесины по клеевому шву.

Делают это стамеской.

Различают четыре характерных вида раскола: а) по древесине; б) по

древесине-клею; в) по клею-древесине; г) по клею.

Раскол первого вида означает, что клеевой шов прочнее цельной

древесины. Этот показатель прочности склеивания - наивысший.

За ним идет раскол - «по древесине-клею», показывающий, что раскалывание

происходит больше по древесине у клеевого шва и меньше по самому шву.

Раскол «по клею-древесине», наоборот, характеризуется тем, что

раскалывание проходит больше по самому клеевому шву и меньше по

древесине у шва. Следовательно, в данном случае прочность склеивания

пониженная. Раскол «по клею» - показатель самого низкого качества

склеивания.

Прочность склеивания зависит, во-первых, от вида и качества клея, во-

вторых, от того, насколько правильно приготовлен клей к работе, и, в-

третьих, от режима склеивания. Клеи для склеивания древесины

подразделяются на три группы: клеи животного происхождения, клеи

растительные и клеи из синтетических смол. В столярном деле с давних

времен употребляются клеи животного происхождения - желатиновые:

мездровый, костный и рыбий. Большое распространение получил казеиновый

клей. Клеи из синтетических смол (КБ-3, ЦНИПС-2, К-17 и др.) стали

применять в столярном производстве за последние 10-15 лет; благодаря их

ценным свойствам эти клеи получают все более широкое применение.

Литература:

1. РадчукDЛ.И. Технология изделий из древесины: Учебное пособие. -

М.: МГУЛ, 2006.

2. Шварцман Г.М., Щедро Д.А. Производство древесностружечных

плит. - М., 1987.

2. Классификация клееной слоистой древесины. Комбинированная

клееная древесина. Мировое производство клееной слоистой древесины

и основные тенденции его развития

Клееная слоистая древесина состоит из склеенных между собой листов

лущеного шпона, иногда в комбинации с другими материалами. К клееной

слоистой древесине относят фанеру, фанерные и столярные плиты. Эти

материалы широко используют в производстве мебели, тары, в

строительстве, судо-, вагоно-, автомобилестроении, а также древесные

слоистые пластики. Для изготовления клееной слоистой древесины

применяют главным образом древесину лиственных пород, в частности

березу. Связующие -феноло- или мочевино-формальдегидные смолы.

Комбинированная клееная древесина – это, как правило, фанерная

плита со слоями шпона, изготовленными из древесины различных пород,

расположенными симметрично относительно центрального слоя.

Привлекательный внешний вид наряду с экономной ценой (за счет

чередования слоев из хвойного и березового шпона) делают целесообразным

использование комбинированной фанеры в мебельном производстве,

внутренней отделке помещений и спортивных залов, оформлении

конструкционных решений. Не намного уступая в прочности березовой,

комбинированная фанера вместе с тем дешевле ее, одновременно объединяя

в себе лучшие свойства хвойной и лиственной древесины. Обычно фанеру

формируют из 3-5 листов шпона при взаимно перпендикулярном

расположении волокон древесины в смежных листах. Это придает фанере

повышенную прочность в различных направлениях, стабильность формы,

что является несомненным преимуществом по сравнению с натуральной

древесиной. Склеивание осуществляют различными клеями, от которых

зависят свойства водостойкости фанеры.

В последнее время все большую популярность на мировом рынке

строительных материалов и мебельной продукции приобретают изделия из

клееной древесины. Процесс изготовления начинается с тщательной

технической сушки досок хвойных и лиственных пород, разделенных по

сердцевине, до необходимого уровня влажности (8-10%). Высушенные доски

проходят раскрой по ширине через многопильный станок. Затем полученные

ламели сортируются по прочности и качеству. В это же время маркируются и

вырезаются дефекты. Далее производится сращивание заготовок по длине на

открытый либо закрытый зубчатый мини-шип. После высыхания клея

заготовки проходят чистовое строгание с четырех сторон. Клееная древесина

широко применяется в современном производстве мебели и деревянных

конструкций благодаря высокой прочности и высокому уровню качества.

Рассмотрим основные этапы производства клееного бруса и балок

(рис.1):

Принципиальная схема

клееного бруса

Обеспечение влажности

пиломатериалов в пределах 10%

±2% и снятие внутренних

напряжений

Калибровка по пласти и ребрам.

Придание правильных геометрических

размеров и вскрытие дефектов

Разметка и автоматическая

вырезка дефектных мест

Торцовка заготовок круглой пилой

для их выравнивания и создания

перпендикулярных торцов.

Нарезание шипа с нанесением& клея

Сращивание&заготовок с удаленными

недопустимыми дефектами в

«бесконечную длину». Торцовка

ламелей на заданную длину.

Острожка ламелей на

четырехстороннем

строгальном станке.

Нанесение клея. Для склеивания

используется влагостойкий клей на

меламиновой основе.

Склеивание обработанных ламелей&

прессованием с равномерно

распределенным усилием.

Торцовка бруса

Калибровка клееного бруса и

профилирование

У изделий, изготовленных из клееной древесины, появляются новые

свойства:

- отсутствие усадки стен, растрескивания и коробления бруса. В домах

из клееного бруса внутренние работы можно производить сразу же по

окончании строительства;

- сохранение неизменной формы и геометрии в процессе эксплуатации,

малая относительная объемная масса;

- хорошие теплоизоляционные характеристики (высокое качество

сопрягающих поверхностей профилированного бруса создают стену, равную

по теплоизоляционным свойствам сплошной) низкая теплопроводность;

- огнестойкость (за счет отсутствия пустот и трещин, обработки досок

на стадии производства антисептиками и антипиренами) в 4-5 раз выше, чем

у металлоконструкций;

- отличный внешний вид, эстетичность, экологическая чистота;

- высокое качество лицевых поверхностей, не требующих дальнейшей

обработки;

- отсутствие недопустимых пороков древесины (черные выпадающие

сучки, синева, гниль и т.д.);

- отсутствие эффекта растрескивания бруса;

- по сравнению с обычной древесиной, большая прочность и

сейсмостойкость (идеально для изготовления несущих элементов и

конструкций), высокая точность обработки деталей.

Склейка древесины бывает двух типов:

1. Торцевая - сращивание заготовок по длине на зубчатое соединение;

2. Продольная - склейка заготовок по пласти (пласть - более широкая,

продольная поверхность пиломатериала).

Сращиванием называется соединение двух или нескольких деревянных

элементов по горизонтали, при котором один из них является продолжением

другого. Основное преимущество технологии сращивания заключается в том,

что в качестве сырья используется древесина низких сортов, причем качество

готовых изделий при этом, ничуть не страдает. Технология сращивания дает

возможность избавиться от сучков, основной массы трещин, смоляных

карманов и других пороков древесины. Получаемый сращенный массив

благодаря использованию высококачественных клеев обладает прочностью в

несколько раз выше, чем такое же изделие из цельного куска древесины

(табл. 1).

Таблица 1

Сравнительная характеристика клееного и обычного

(монолитного) бруса

Наименование операции

или дефектов

Возможные последствия или состояния

Клееный брус Обычный (монолитный) брус

1. Обработка древесины в

процессе ее острожки на

станках

Идеально гладкая поверхность, не

требует последующей отделки

После высыхания бруса требуется

дополнительная механическая

обработка для получения ровной

поверхности

2. Наличие трещин Допускаются по длине не более чем 1,5

см при незначительной ширине и

глубине. Незаметны на внешней

поверхности. Не влияют на прочность и

теплопотери.

Достигают, после высыхания бруса,

по ширине более 1см, глубине -

15см, длине- до 1,5 метров. Это

приводит к большим теплопотерям.

3. Грибковые заболевания Исключено на стадии производства Возможно в процессе заготовки и

хранения. Потеря эстетичности.

Требуется дополнительная

обработка химреактивами и

шлифовка.

4. Температурные

колебания

Не вызывают деформацию. Возможна значительная

деформация древесины из-за

внутреннего или остаточного

напряжения.

5. Червоточина, гниль Исключается на стадии производства Возможно в процессе заготовки и

хранения. Вызывает нарушение

силовой конструкции стропильно-

балочной системы.

6. Винтообразное и

дугообразное коробление

Исключается в процессе производства Неравномерное или быстрое

испарения влаги из–за большой

толщины бруса.

7. Прочность в

агрессивной среде

Близка к характеристикам алюминия и

ПВХ

Изменение геометрической формы

в значительных пределах.

8. Устойчивость к

гниению

Под крышей – до 100 лет Под крышей – до 100 лет

9. Осадка 0,5% 5-8% от объема

10. Теплоизолирующие

свойства

Соответствует требованиям СНиП II 3-

79 "Строительная теплотехника"

Требуется дополнительная

теплоизоляция

11. Архитектурные

возможности

повышенная несущая способность ограничены несущей способностью

12. Максимально

возможная длинна

12400 мм (при необходимости,

возможно, стыковать брус)

5500 мм (при необходимости,

возможно, стыковать бревна)

Склеивание по пласти используется при изготовлении клееного бруса:

склеиваемых ламелей может быть от 2 до 5, что делает его достаточно

«толстым». В Европе производят двухслойные и трехслойные клееные балки,

название которых говорит само за себя: две доски склеивают друг с другом.

При этом необходимо, чтобы одна из досок была приклеена сердцевиной

наружу. Именно такая технология склеивания позволяет существенно