Фанера – это необычный листовой материал, со свойствами, которые столь уникальны, что использовать его можно и для любительских поделок и для обшивки морских судов. При производстве фанеры технология, которая используется для получения материала с особыми качествами, имеет свою специфику. Но есть общая последовательность операций, которые повторяются при изготовлении фанеры любого назначения.
Из чего состоит фанера
Технология производства фанеры разработана так, чтобы получить определенную структуру, которая представляет собой слои древесины, число которых может доходить до 21, склеенные между собой клеевыми составами. Причем самыми популярными сортами древесины, которые применяют для изготовления фанеры, являются сосна и береза, которые придают особые свойства материалу. Клеевые составы для соединения древесных слоев, изготавливаются на основе смол, которые влияют на свойства фанеры не меньше, чем древесина.
Технология производства фанеры
Технология производства фанеры из березового шпона это сложный многоэтапный процесс, который требует точного соблюдения методик, чтобы получить качественный листовой материал.
Основные этапы изготовления фанеры:
- Подготовка древесины. Стволы березы подбирают по размеру. То есть для получения листовую фанеру размером 1,2 м на 2,4 м, нужны стволы длиной 5,20 м с диаметром от 20 до 40 см, которые распиливают на чурки от 1,3 м до 2,6 м. После этого березовые чурки проваривают в бассейне в течение суток. Это значит, что вода должна иметь температуру около 40 о С;
Важно! Если на этапе проваривания стволов будет нарушено время нахождения в бассейне или температура воды будет слишком горячей, то качество шпона будет низким.
- Окорка и распиловка. На окорочном станке со специальными ножами снимается кора, которую используют для того, чтобы отапливать фанерный комбинат. После этого металодетектором обследуют древесину, чтобы обнаружить гвозди или проволоку, которые могут повредить оборудование;
- Распиловка и лущение. Бревна распиливаются, и на специальных станках начинается лущение, то есть срезается тонкая лента шпона. Из березы получается очень тонкий шпон толщиной около 1,5 мм, который лучше чем шпон других сортов древесины. Во время лущения происходит контроль качества шпона, и лущильные станки подстраивают под каждую партию;
- Рубка шпона. Шпон режется на форматные листы автоматическими ножницами. Чтобы получить фанеру размером 1,2 м на 2,4 м шпон должен быть разрезан на листы размером 1,3 м на 2,6 м.
- Просушивание шпона. В сушилке листы шпона обдувают прогретым воздухом в течение 10 мин. За это время 90% влажности уходит из древесины.
- Сортировка шпона. При сортировке выявляют листы, которые имеют повреждения, например, трещины, выпавшие сучки. Кроме того отбраковывают недосушенный шпон, который отправляют на повторную сушку.
Обратите внимание! Качество сортировки во многом зависит от оборудования, которое используется на комбинате. Наибольшее количество дефектов выявляют там, где есть автоматизированное оборудование, которое сканирует поверхность шпона.
- Вальцовка и склеивание шпона. На этом этапе происходит создание структуры фанеры, прочность которой достигается тем, что шпон складывается так, чтобы направление волокон одного листа шпона было перпендикулярно направлению волокон в соседних слоях. После того как последовательность слоев определена, шпон укладывают в наборный пакет, причем листы чередуются так, чтобы сухой шпон чередовался с листами шпона, прошедшими вальцовку, во время которой с обеих сторон наносится клей;
Технологический процесс, применяемый на современных фабриках, позволяет создать максимально эффективное производство фанеры высокого качества. В результате получают строительный материал, который используется в изготовлении мебели, разнообразных конструкций и для иных целей.
Сфера применения
Фанера – это строительный материал в форме многослойной плиты, созданный через склеивание слоями лущеного шпона с использованием дополнительных фиксирующих компонентов. Для производства конструкций применяют плиту с разным количеством слоев, склеенных по определенному принципу.
Фанера применяется:
- Для конструирования больших и маленьких летательных аппаратов.
- Для строительства конструкций разных размеров.
- Во всех направлениях производства мебели.
- В производстве облицовочных материалов.
- В производстве строительных материалов.
- В создании музыкальных инструментов.
- Как основу рекламных щитов.
- Для установки опалубки.
- В производстве тары.
- И в других сферах.
Разновидности фанеры
Сегодня на фабриках производят продукцию, отличающуюся по технологическим и конструктивным признакам в зависимости от сферы применения. Она имеет разную внутреннюю структуру, которая определяет ее эксплуатационные качества.
Виды фанеры:
- Шлифованная и не шлифованная.
- Профилированная фанера.
- Общего назначения.
- Бакелизированная.
- Ламинированная.
- Армированная.
- Облицовочная.
- Строительная.
- Авиационная.
- Водостойкая.
В зависимости от качества шпона наружного слоя, фанера делиться на 5 сортов: А/АВ, АВ/В, В/ВВ, ВВ/С, С/С.
Стадии производства фанеры
Фабричное производство фанеры разных видов, на некоторых этапах немного отличается, но основной технологический процесс ее изготовления остаётся все тем же.
Существуют следующие этапы производства:
- Подготовка древесины.
- Заготовка шпона.
- Склеивание шпона в листы.
- Нанесение защитного и облицовочного покрытия.
Заготовка древесины для получения фанеры
Для производства фанеры используется шпон из лиственных пород и хвойной древесины. Для наружных слоев предпочитают березу, реже граб, тополь, бук и ольху. Цена березового шпона в закупке материала, является самой дешевой, потому она и обрела такую популярность среди производителей. Граб, тополь, бук и ольху считают дорогостоящими материалами, потому их используют для производства шпона по индивидуальным заказам. С хвойных пород деревьев, часто изготавливают внутренний слой, из-за хорошей прочности и небольшой стоимости этой древесины в закупке.
Привезенный материал в первую очередь проходит калибровку на специальном станке. Снимаются все излишки, сучки и кора в результате достигается ровный круг на срезе в соотношении с центром древесины. Длинные бревна разрезаются на одинаковые чурки и направляются на этап варки.
Древесина должна иметь одинаковую влажность. Это необходимо для сохранения целостности структуры будущей плиты и избегания проблем на этапе производства. Перед лущением, все заготовки на продолжительное время замачивают в теплой воде, тем самым выравнивают их общую влажность.
Размягчённое в воде бревно легче поддается лезвиям станков, это в несколько раз ускоряет процесс нарезания и сохраняет длительное время податливость материала.
В воду могут добавлять вещества, придающие будущим изделиям дополнительные свойства. Как только древесина равномерно пропитываться влагой, ее отправляют на этап изготовления шпона.
Процедура изготовления и отделки шпона
Подготовленные бревна загружают в специальные установки, фиксируя их между тремя валиками и, с помощью лезвий срезают листы или ленту шпона. Валики одновременно фиксируют и вращают бревна с заданной скоростью. Размеры определяют в зависимости от технических характеристик лущильного станка и размеров готовой продукции. Листы складывают в стопки, а ленту сматывают в рулон.
Проводится в специальных закрытых помещениях, с автоматическим контролем температуры. Горячий воздух стараются распределять неравномерно, чтобы разделить сушку на несколько последовательных этапов. Рулоны или листы в подвешенном состоянии перемещают по многоэтажной роликовой системе. Это позволяет провести процесс сушки максимально эффективно с соблюдением всех временных ограничений. Влажность шпона должна быть – от 4 до 6%.
После сушки, шпон проходит ОТК. Контролеры и рабочие удаляют все дефектные участки, листы сортируют согласно требуемым размерам и влажности. Готовый элемент отправляют в цех производства фанеры.
Технологический процесс производства
Технологический процесс изготовления фанеры происходит в несколько этапов.
Склеивание
На специально оборудованных столах располагают листы шпона одинакового размера. Их поверхность очищают от древесной пыли и мелкого мусора, чтобы при склеивании не создавалось лишних бугорков. Далее, собирают и группируют по размерам в стопки для будущей склейки каждой плиты.
Вначале изготавливается хвойная фанера, как внутренний слой и будущий каркас. На первый лист наноситься влагостойкий клей, бакелитовая пленка или смола. Сверху его прижимают следующим листом шпона в результате получается своеобразный бутерброд. Процесс могут повторять до получения 3 и более слоев. Вся работа проводиться в хорошо проветриваемых помещениях из-за повышенной токсичности некоторых веществ в составе клея.
Часто, количество слоев увеличивают для повышения прочности. Например, такой способ применяют во время производства строительной фанеры.
При склеивании волокна древесины каждого нового слоя стараются располагать перпендикулярно предыдущему, что в несколько раз увеличивает прочность будущей конструкции. Если слоев в плите четное количество, это значит, что направление внутренних волокон древесины расположено параллельно друг к другу. Для получения широких полноформатных листов используют способ ребросклеивания по продольным кромкам.
В случае обнаружения поврежденных участков на листах, их вырезают и заменяют специальными заранее подготовленными заплатками. Поврежденный шпон, стараются использовать для создания внутренних слоев фанеры.
Иногда на спиле листа можно увидеть резкие изменения цвета волокон с черными включениями. Это говорит о том, что производитель экономил на закупке качественной древесины, использовал подгнившее второсортное сырье или нарушил технологический процесс изготовления продукции. Такая плита редко когда выдерживает требуемые нагрузки и через непродолжительное время может разрушиться.
Холодное склеивание или термическая обработка под давлением
Первый способ – при холодном склеивании лист фанеры помещают в пресс и оставляют его там при комнатной температуре на 6 часов. После застывания, его отправляют на этап просушки.
Второй способ – готовые тщательно склеенные листы направляют под термопресс, где с давлением и высокой температурой соединения набирают окончательную прочность.
Нанесение покрытия
В отдельном цеху поверхность шлифуют и наносят разнообразные покрытия. Для этого используют всевозможные лаки, краски или готовые наклейки с изображениями.
В зависимости от покрытия фанеру разделяют:
- На облицовочную – состоит из нескольких слоев лущеного шпона. Имеет облицовочное покрытие с одной или с двух сторон.
- Ламинированную фанеру – покрытие чаще всего имитирует древесную структуру.
- Шлифованную и не шлифованную – на поверхности создаётся специфическая текстура.
Особенности производства разных видов фанеры
Бакелизированная фанера – имеет увеличенную прочность структуры. Эффект достигается пропитыванием листов шпона бакелитовой смолой с дальнейшим спрессовыванием, под высоким давлением с температурой 270 °C.
Водостойкая – для производства используется водостойкий фенолоформальдегидный или карбамидоформальдегидный клей.
Профилированная – имеет сложную волнообразную структуру волокон для увеличения продольной прочности.
Армированная – внутри размещают слой, который придает дополнительную прочность будущей плиты, вставка может быть металлопластиковой, стекловолоконной или в форме металлической сетки.
Авиационная фанера – производиться из березового шпона (один из самых легких материалов). Ее могут применять в авиастроении и создании легких конструкций.
Производство фанеры не требует больших денежных вложений на закупку оборудования и запуск процесса производства. Принцип технологического процесса простой и малозатратный, потому начать свой бизнес по силе каждому предпринимателю.
Видео: Производство фанеры
В России очень много лесов, которые идут под производство фанеры и других строительных материалов. И если оцилиндровка бревен, распиловка и другие наиболее часто используемые способы обработки древесины не вызывают вопросов, то изготовление фанеры может быть достаточно интересным процессом.
На деревообрабатывающем заводе материалы для производства фанеры проходят несколько стадий. И начинается все с березовых бревен, которые сюда привозят. По сути, перед началом производства бревна не проходят никакой специальной подготовки. Их просто спиливают и привозят на завод.
Первым этапом производства является подготовка бревен. Их специально размачивают в теплой воде, чтобы они впитали как можно больше влаги и стали готовыми для использования. После этого их достают и разрезают по длине на необходимый размер.
Разрез бревен производится в специальных станках, которые распиливают бревна по спирали на очень тонкие пластины. Конечно, реальных пластин на этом этапе не получается, на выходе получается что-то вроде деревянной тонкой спирали, которую после этого растягивают в один лист и разрезают на пластины. В качестве отходов на этом этапе остаются сердцевины от бревен, которые затем используют как вторичное сырье для производства других типов строительных материалов.
После получения деревянных листов полученный материал тщательно сортируется. После этого несколько пластин складывается воедино и склеивается между собой. При этом каждая последующая пластина в слое укладывается так, чтобы было чередование исходя из направления волокон: вдоль и поперек по очереди. Такие чередования пластин при укладке обязательны, потому как делают фанеру более прочной.
Если толщина каждого листа дерева составляет порядка миллиметра, то требуется примерно пять или шесть слоев, чтобы получилась фанера толщиной в пять миллиметров. Для склейки используется специальный клеящий материал, который сушится несколько дней после проклейки. Так высыхает непосредственно сам клей, а также каждый слой фанеры.
После просушки фанера разрезается на пластины заданного размера. В зависимости от полученных пластин, фанера сортируется по размеру, толщине, проверяется ее качество.
В зависимости от типа фанеры пропитка может производиться не только водой, но и специальными средствами. Кроме этого, после пропитки водой фанеру могут пропитывать средствами для приобретения ею определенных свойств, например, для придания большей долговечности, теплостойкости или огнестойкости.
Также полученные листы фанеры могут подвергать внешней обработке, например, шлифованию, покраске, и так далее.
Фанеру можно назвать одним из наиболее универсальных материалов, которые придумал человек. Повсеместно применяется это сырье в строительной отрасли. В соотношении цена-качество фанере нет конкурентов. Чаще всего она используется для настила и ремонте пола. Однако высокая функциональность этого материала обуславливает и большое число методик работы с ним, поэтому нужно детально рассмотреть все нюансы.
Как делают фанеру? Такой вопрос, как изготовление фанеры, интересует многих строителей и людей, желающих выстроить свой дом или иное помещение с помощью весьма экологически чистых материалов.
Этапы производства фанеры
Изготовление фанеры начинается с отбора бревен из сваленного леса (высокое качество, отсутствие комлевых частей, наличие чистого ствола без различных плесневелостей). В России берутся такие деревья как пихта, сосна, ель, кедр (хвойные) или береза (самый подходящий и доступный вариант среди лиственных пород).
Следующим этапом является доставка древесины и обработка стволов от коры, сучьев, которые впоследствии распаривают в воде. Высокая температура и влага ослабляет связь между волокнами. Пропаривание древесины в воде происходит двумя способами: при температуре 30-40 град. (мягкий режим) и при 70-80 град. (жесткий режим). Без распаривания бревен всухую древесину невозможно обработать. Бревна зажимают с торцов на лущильном станке, и начинается вращение с достаточно высокой скоростью.
Лущильный нож, длиной как древесный кряж, слущивает с него тонкий слой волокон, прижимаясь к бревну. Поверхность чурака – это лицевая сторона шпона, а сторону шпона, которая повернута к чураку – левая оборотная. Отходы при лущении используются для вторичного сырья, такого, как древесностружечные плиты. Полученные длинные ленты подлежат распрямлению, раскрою и сушке.
Так изготовляют основной компонент, который называют лущеный шпон. Выход шпона максимален. Дефектными моментами распиловки можно назвать косой рез (неправильно установлена пила или не так положен кряж на конвейере), отщепы и скосы (все это результат того, что распиловка проходила на весу), и неправильная длина чурака (последствие косого реза).
В следующем этапе изготовления фанеры начинают формировать стопки (шпон подбирается определенным способом: некачественные листы укладываются вовнутрь, а хорошие – снаружи). Разделяют правую (лицевая) и левую(оборотная) стороны. Качество правой стороны намного превышает левую.
Одна из наиболее важных операций в данном процессе, потому что так определяется сортность фанеры. Стопку снова разбирают и уже покрывают поверхность листов клеем. Клеевой слой наносится односторонним или двусторонним способом (зависит от станка) на клеенаносящих станках. Стадия подпрессовки дает возможность удалить излишки воздуха и клея между листами. Высокая температура влияет на качественное склеивание шпона, тем самым образуя фанерный лист. Заключающими этапами процесса является разрез фанеры по нужному формату, шлифовка листов и сортировка листов фанеры.
Упаковывается продукция в пачки, но главным требованием является то, что лицевым слоем необходимо положить во внутрь. Процесс «Как делают фанеру» является достаточно технологическим и длительным, требует жесткого контроля на каждом этапе производства.
Фанера, как известно, это очень распространенный строительный материал. Она применяется при производстве строительных работ (фанера фсф), а также при производстве мебели (фанера фк). Также фанера активно используется и в других сферах производства. Получают фанеру из хвойных пород деревьев и из березы.
По сути, фанера это слои шпона, которые склеены друг с другом. Древесный материал, который изготавливается из кряжа путем строгания называют строганым шпоном, а изготовленный путем лущения соответственно является лущеным шпоном. Впоследствии он склеивается и прессуется. Помимо этого, есть сорта, в которых шпон сочетается с другого рода материалами. К примеру, влагостойкий сорт шпона пропитывают органического типа полимерами, а ламинированный сорт покрывают пленкой из фенола. По тому на сколько качественная обработка фанеры можно ее поделить на шлифованный тип и не шлифованный. Наиболее популярна опалубочная фанера, которую используют при работе с бетоном.
При склейке слоев фанеры используются природного или синтетического типа термоактивные клеи. Именно они не позволяют расслоиться полотну. Причем, этому не помеха даже серьезные температурные перепады или резкое изменение уровня влажности.
Хвойная фанера, основные преимущества
Хвойную влагостойкую фанеру изготавливают, как правило, из ели. Она обеспечивает на выходе высокую прочность и при этом полотно весит совсем немного. К этому стоит добавить то, что подобная фанера устойчива к гниению и практически не деформируется. Размножаться грибкам и гнилостным бактериям не позволяют пропитанные фенолформальдегидным клеем слои фанеры.
Хвойная фанера не уступает по прочности обрезной доске, при том, что на 25% легче березовой фанеры. При ее использовании уменьшается нагрузка на имеющиеся в кровле стропила. При этом, функциональные качества не теряются. Влагостойкая фанера в сравнении с другими пиломатериалами практически не коробится. В крайнем случае коробление легко выправить путем наклеивания, натягивания и укрепления с помощью гвоздей.
Фанера растягивается и при этом не растрескивается. Упрощает работу с фанерой тот факт, что изготавливается она больших размеров. Необходимость в выполнении сплачивания, как это бывает с другими пиломатериалами полностью отпадает. Фанеру можно легко согнуть, что упрощает ее транспортирование.
Помимо ели и березы фанеру также изготавливают из сосны, пихты и кедра. В некоторых случаях можно встретить даже встретить фанеру в основе которой лежит дуб, бук, липа, осина, клен, лиственница, ольха, ясень и ильма. Если же речь вести об элитной фанере, то ее изготавливают из ореха. Влагостойкая фанера различается по количеству листов. Она бывает трехслойной, пятислойной и многослойной.
Хвойная фанера всегда очень ровная, стойкая к воздействия окружающей среды, а значит очень долговечная. Однако стоит коснуться и размеров влагостойкой фанеры. Так, габаритным является размер 1,22 х 2,44 м (ш х д). При этом в толщину фанера может быть очень тонкой в 9 миллиметров, а также 12 миллиметров, 18 миллиметров и даже 22 миллиметра.