Способ получения профильных изделий на основе древесного шпона

 

Изобретение используется в деревообрабатывающей промышленности, в производстве профильных древесных слоистых материалов. Пакет при изготовлении профильных изделий формируют из листов шпона, предварительно раскроенного по размеру изделия или кратного ему с припуском на обрезку. Связующее наносят на каждый лист шпона, включая наружные. Склеивание пакетов осуществляют в прессах с плоскими обогреваемыми плитами. По окончании цикла прессования изделие извлекают из пресса и оно самостоятельно принимает профильную дугообразную форму заданного радиуса кривизны за счет принятой асимметричной схемы сборки пакета на основании варьирования соотношения числа продольных и поперечных листов шпона. Изобретение позволяет увеличить прочность склеивания. 4 ил.

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано в производстве профильных древесных слоистых материалов.

Наиболее близким к заявляемому является способ изготовления профильных изделий на основе древесного шпона (см.Куликов В.А., Чубов А.Б. "Технология клееных материалов и плит", М., "Лесная промышленность", 1984, с.233-243).

По известному способу профильные изделия получают путем склеивания в обогреваемых профильных пресс-формах. Шпон после сортирования по качеству и толщине расклеивают в соответствии с размерами заготовок и конструкцией пакетов. Клей на шпон наносят в клеенаносящих вальцовых станках. Расход клея, в зависимости от сложности конфигурации гнутоклееных заготовок и качества шпона составляет 90-130 г/кв.м. Подготовка к склеиванию состоит в выдержке листов с нанесением клеевым слоем или собранных пакетов в течение 15-20 мин, в зависимости от характеристик шпона и клея. Сборку ведут в соответствии с геометрией гнутоклееной заготовки и строением пакета шпона. Загрузка пакетов в пресс и выгрузка из него готовых изделий производится вручную. Давление прессования зависит от способа его передачи (жесткий или эластичный) и составляет 0,5-2 МПа. Температура рабочей поверхности пресс-форм 110-135^oC, удельная продолжительность склеивания карбамидоформальдегидными клеями 0,5-0,65 мин/мм. В таких условиях пакет деформируется и приобретает профиль пресс-формы, который закрепляется в результате отверждения клея и уменьшения влажности пакета.

Однако, в жестких пресс-формах можно изготавливать гнутоклееные заготовки только одного профиля, для перехода на другой вид изделия (например, с сохранением профиля, но измененным радиусом кривизны) необходимо заменять целиком пресс-форму (пуансон и матрицу), что достаточно трудоемко. Кроме того, заготовки должны быть только одной толщины, поскольку отклонение пакетов по толщине при склеивании таким способом приводит к неравномерному распределению давления по площади прессуемого изделия, что негативно влияет на прочность склеивания.

По другому известному способу профильные изделия (фанерные трубы) изготавливают из двухслойной фанеры, получаемой путем плоского прессования листов шпона со связующим веществом (см."Справочник по производству фанеры" под редакцией Качалина Н. В. , М., "Лесная промышленность", 1984, с.308-315). Листы фанеры увлажняют водой до 12-20% на увлажнительных вальцах, затем они вылеживаются в плотных стопах не менее 12 ч для выравнивания влажности. После формирования фальца и склеивания листов фанеры, производят намазку и сушку заготовок на агрегате ФТКЛ. Расход смолы СФЖ-3011 составляет 130-140 г/кв. м. После сушки заготовки должны содержать влагу плюс 15±3% летучих. Звенья фанерных труб изготавливают на трубочном станке ФТ, навивая заготовки на оправки соответствующих диаметров. Навитые на оправки звенья склеивают в автоклавах в среде насыщенного пара под давлением 0,3 - 0,4 МПа.

Такой способ изготовления профильных изделий предполагает как минимум две операции: склеивание и придание профильной формы, причем для выполнения второй операции, при которой происходит формирование профиля, необходимы специальные условия. В приведенном выше примере - это увлажнение плоской фанеры для придания ей эластичных свойств. Недостатком известного способа является привлечение дополнительных затрат на проведение операции получения заданного профиля и создания для нее необходимых условий.

Задача, решаемая изобретением - изготовление профильных изделий с применением прессов плоского прессования при исключении специальной оснастки и проведения вспомогательных операций.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в способе получения профильных изделий на основе древесного шпона, включающем нанесение связующего на листы шпона, сборку пакета и его прессование, сборку пакета производят по асимметричной схеме на основе варьирования соотношения числа продольных и поперечных листов шпона, прессование осуществляют в прессе с плоскими плитами, а профиль формируют после извлечения изделия из пресса путем его самопроизвольного изгиба с принятой асимметричной схемой сборки пакета.

Поставленная цель достигается за счет целенаправленно вызываемого дисбаланса внутренних напряжений в склеиваемом пакете, в результате чего готовое изделие самопроизвольно приобретает профильную дугообразную форму с заданным радиусом кривизны. Для этого необходимо сборку пакета проводить по асимметричной схеме на основе варьирования соотношения продольных и поперечных листов шпона, а прессование осуществлять в плоском прессе.

Сущность изобретения заключается в том, что пакет при изготовлении профильных изделий формируют из листов шпона, предварительно раскроенного по размеру изделия (или кратного ему) с припуском на обрезку.

На фиг.1 показана традиционная симметричная схема сборки пакета; на фиг. 2 - асимметричная схема сборки пакета по заявляемому способу; на фиг.3 - профильная дугообразная форма изделия заданного радиуса кривизны, полученная в результате использования заявляемого способа; На фиг.4 - схема сборки пакета по примеру выполнения заявляемого изобретения.

Обычная схема сборки пакетов предполагает соблюдение правила симметрии, состоящего в том, что листы шпона в пакете располагаются симметрично относительно его центральной плоскости симметрии, т.е. листы шпона в пакете имеют одинаковую влажность, толщину, направление волокон и породу древесины. По предлагаемому способу связующее 3 наносят на каждый лист шпона, включая наружные. Склеивание пакетов осуществляют в прессах с плоскими обогреваемыми плитами. По окончании цикла прессования изделие извлекают из пресса и оно самостоятельно принимает профильную дугообразную форму заданного радиуса кривизны (фиг.3) за счет асимметричной схемы сборки пакета при определенном соотношении числа продольных и поперечных листов шпона.

Пример. В производственных условиях изготавливают лобовые части ступенек эскалатора метро размером 1000 х 200 мм. Сборку 4-х слойного пакета из березового шпона толщиной 1,15 мм производят по асимметричной схеме (фиг.4) при определенном соотношении числа продольных и поперечных слоев, а именно: продольный - поперечный - продольный - поперечный. Связующее - фенолоформальдегидная смолу СФЖ-3014 наносят на каждый лист шпона. Прессование пакета производят в прессах с плоскими плитами, предназначенных для склеивания фанеры, по следующему режиму: Давление прессования, МПа - 2 Температура плит пресса, ^oC - 130 Время выдержки в горячих плитах пресса под давлением, мин - 5 После выгрузки склеенных изделий из пресса они самопроизвольно принимают профильную форму в виде выпуклой поверхности с радиусом кривизны 390-410 мм за счет принятой асимметричной схемы сборки пакета, благодаря которой деформации в шпоне и внутренние напряжения в клеевом слое обеспечивают заданный профиль.

Таким образом изобретение позволяет использовать стандартное оборудование плоского прессования для изготовления профильных изделий без дополнительных затрат на оснастку оборудования и проведение вспомогательных операций.

Формула изобретения

Способ получения профильных изделий на основе древесного шпона, включающий нанесение связующего на листы шпона, сборку пакета и его прессование, отличающийся тем, что сборку пакета производят по асимметричной схеме на основе варьирования соотношения числа продольных и поперечных листов шпона, прессование осуществляют в плоском прессе, а профиль формируют после извлечения изделия из пресса путем его самопроизвольного изгиба в соответствии с принятой асимметричной схемой сборки пакета.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4