Структура и производство фанеры

Структура и производство фанеры

Фанера (нем. Furnier, от франц. fournir – снабжать, накладывать) – листовой строительный материал, который обычно состоит из плотно склеенных по толщине нескольких тонких слоев древесины (шпона), причем направления волокон в соседних слоях шпона, как правило, взаимно перпендикулярны.

Для производства фанеры используют главным образом берёзовый шпон, в меньшей степени ольховый, буковый, сосновый и др. пород. Однако производятся и специальные виды фанеры, рассчитанные на повышенное сопротивление изгибу и кручению.

Industrial plywood – «специальная фанера». Специальной считается такая фанера, которая, приобрела особые свойства в результате каких либо технологических процессов и применяется в определённой области или нескольких областях. Отчасти специальной можно считать большеформатную фанеру (1220х2440;1525х3050), которую в Европе и Северной Америке широко используют в строительстве. Под это определение подходит и фанера ламинированная. Сюда относится и фанера бакелизированная («финская», «водостойкая»), а также другие марки фанеры узкой области применения: облицованная стеклотканью, листовым металлом, пробковой крошкой, армированная, биостойкая (антисептированная), композиционная, электротермическая, с рельефной поверхностью и т.д.

Фанера с симметричной относительно среднего слоя (серединки) структурой лучше всего сопротивляется короблению. Такая структура типа «сэндвич» характерна для промышленно выпускаемой фанеры, которая обычно склеивается из нечетного числа слоев и соответственно называется трехслойной, пятислойной, семислойной и т. д. Лист шпоновой фанеры набирается из слоев шпона одной древесной породы. Столярные фанерованные изделия с облицовкой и декоративной отделкой широко применяются при изготовлении мебели, дверей, стен и пр.

Основными качественными параметрами фанеры являются следующие:

• порода
• сорт
• формат листа
• толщины
• тип склейки
• обработка

Применение

Листы фанеры (размерами 1220 х 2440 мм) разного рода, различные по качеству, назначению и толщине, складируются и продаются как готовые строительные панели.

Такие панели широко используются при

• облицовке стен,
• настиле полов,
• возведении перегородок,
• крыш,
• сооружении различных желобов, опалубок и пр.

В разрезанном виде их применяют во многих отраслях производственной деятельности.

В высококачественных изделиях мебельной промышленности плоские поверхности делаются из фанеры, обычно облицованной дорогим декоративным шпоном. Такая фанера изготавливается, как правило, в специальном цехе мебельного предприятия, поскольку качество и внешний вид мебели существенно зависят от совместимости лицевого шпона и породы дерева основы или каркаса.

Фанера из древесины как твердых, так и мягких пород выпускается нескольких типов и сортов, которые различаются назначением, сроком службы, внешним видом и стоимостью. Среди этих типов выделяют, например, фанеру для внешних работ, для судостроения, для опалубок и влагостойкую фанеру. В самолетостроении применяется фанера толщиной от 1 мм и более; в домостроительстве используются готовые фанерные панели толщиной от 6 до 25 мм; для изготовления мебели применяется фанера толщиной от 3 мм (трехслойная низкосортная для задников зеркал и днищ ящиков) до 30 мм (пятислойная высокосортная для столешниц письменных столов). Для изделий различных отраслей промышленного производства требуется фанера толщиной от 3 мм (для фасонных лотков и желобов) до 38 мм (для печатных форм на линолеуме). Из дешевой тонкой фанеры повсеместно производят комплекты для тары, которая сшивается гвоздями.

Большая часть фанеры выпускается в виде плоских листов или панелей, но существуют механизированные методы производства и гнутых изделий из нее. Фанеру можно проклеивать, согнув ее по несложным контурам, например, заготовок для сидений в общественных местах или корпусов радиоаппаратуры и т.п. Обычно фанеру слегка изогнутой формы прессуют, зажимая ее между парой горячих пресс-форм. Выпускаются из фанеры также фасонные заготовки для кабин и кают, самолетных деталей и т.д.

Производство

Клеящие составы готовятся в механизированных смесителях и при производстве фанеры подаются в желобки пары клеевых вальцов (из металла или жесткой резины), которые прокатываются с обеих сторон каждого второго слоя шпона или пиломатериала. Затем пакеты промазанного клеем шпона зажимаются и склеиваются в гидравлических или пневматических, а иногда в винтовых (что наименее желательно) прессах.

Если клей наносится при комнатной температуре (от 21° до 27° С), то после этого листы проклеенной фанеры обычно складываются в штабели и выдерживаются в них 6 ч и более для затвердевания клея. Прессование фанеры с синтетическими термореактивными клеями наиболее эффективно при повышенной температуре — горячей склейкой, когда на получение готовых листов уходит всего несколько минут. Для этого гидравлические прессы делаются в виде многоярусного набора инструментальных плит с паровым подогревом от 120° до 150° С; между каждой парой таких плит закладывается прессуемый пакет — будущий лист фанеры. Существуют прессы с электрическим подогревом инструмента резисторами или высокочастотным электрическим полем.

Для производства гнутой фанеры плоские инструментальные плиты пресса снабжаются соответствующей парой металлических пресс-форм. При изготовлении фасонной фанеры сложного профиля одной из пресс-форм служит нагнетаемый объем в герметичной оболочке, который по всем направлениям давит с одной стороны на формуемую фанеру, помещенную на жесткую неподвижную пресс-форму. Для полимеризации смоляных клеев при этом применяют либо нагреваемые пресс-формы, либо в нагнетаемый объем накачивается горячий пар. Так как податливость древесины возрастает при ее подогреве, то для изготовления качественной сложно профилированной фанеры нельзя применять клеи, застывающие при комнатной температуре.

Выпускаются различные виды клееной фанеры:

• с облицовкой крафт-бумагой;
• с пропиткой и без нее;
• пригодные для внешней обшивки и фанерования.

Металлизированная фанера, т. е. клееная фанера со слоями металла, применяется там, где по условиям эксплуатации необходима прочная и плотная поверхность, например, в кузовах грузовиков, или там, где благодаря металлической прокладке повышается износоустойчивость и противопожарная безопасность материала.

Производится и фанера высокой плотности. Обычно их листы набираются из слоев бакелизированного шпона и прессуются методом горячей склейки. Удельный вес фанеры этого типа может достигать значения 1,3, причем древесина такой фанеры существенно уплотняется в процессе горячего прессования.

Сорта фанеры

В зависимости от внешнего вида наружных слоев фанеру подразделяют на пять сортов:

• Е (элита),
• I,
• II,
• III,
• IV.

Сорт фанеры обозначается сочетанием сортов шпона лицевого и оборотного слоев: сорт лицевого слоя / сорт оборотного слоя, например, E/I, I/I, I/II, II/II, II/III, II/IV, III/III, III/IV, IV/IV и т.д

Сорт I — булавочные сучки до 3 шт., здоровые сучки до 15 мм , выпадающие сучки до 6 мм допускаются, сомкнутые трещины допускаются не более 200 мм в количестве 2 шт. на 1 м ширины, здоровое изменение окраски допускается не более 5%, остальные дефекты древесины не допускаются.

Сорт I	Сорт II

Сорт III — допускается здоровые сучки, выпадающие сучки до 6мм, сомкнутые трещины, разошедшиеся трещины 2 мм в количестве 2 шт. длиной до 300 мм, здоровые изменения окраски, вставки из древесины, волнистость, рябь.

Сорт IV — допускаются выпадающие сучки до 40 мм без ограничения количества, разошедшиеся трещины шириной не более 10 мм без ограничения, вставки из древесины, волнистость, рябь.

Сорт III	Сорт IV

Толщина

Фанера является весьма распространенным материалом, который применяется, в том числе, и в мебельной промышленности. Широкое распространение фанера получила благодаря небольшому весу, легкости и простоте в обработке, устойчивости к резким сменам температуры окружающей среды. Кроме того, эстетические свойства фанеры достаточно высоки, она легко сочетается с любым другим материалом. По многим характеристикам, таким как теплопроводность, экологичность и прочность, фанера превосходит ДСП, ДВП и МДФ.

Изготавливать фанеру гораздо экономичней, чем изделия из металла или пластика, рассчитывается это в сравнении себестоимости производства фанеры с ее эксплуатационными показателями. Фанера производится несколькими различными способами. Типы фанеры разделяются по способам производства шпона на: пиленую, строганную и лущеную.

Первый тип фанеры — пиленая фанера, она производится только из ценных пород дерева. Пиловчинка — сырье для изготовления фанеры распиливается на полосы, толщиною до 5 миллиметров. Расходы сырья при производстве пиленой фанеры очень высоки, а производительность мала. По этой причине на данный момент пиленую фанеру во всем мире производить практически перестали.

Из названия типа фанеры понятно, что строганая фанера производится при помощи строгания заготовки. При этом шпон имеет толщину до 3,5 миллиметров. Сейчас подобный шпон производят по большей части из ценных пород лиственных деревьев. Строганая фанера имеет достаточно высокую степень производительности, но показатель этот все же ниже, чем у лущеной.

Лущение — самая производительная технология изготовления фанеры. Толщина шпона при лущении 1,2-1,9 мм. Сам процесс лущения напоминает работу токарного станка, отличие заключается в том, что для заготовки — кряжа (или как его по-другому называют — чурака), верхний слой снимается на всю ширину. Затем большое полотно режут под нужный формат и склеивают.

Изготавливают фанеру из одного или нескольких видов древесины, но фанеру считают изготовленной из той породы дерева, из которой сделан внешний ее слой. Если фанера изготовлена только из одной породы дерева, ее называют однородной. Если используется несколько пород, то комбинированной фанерой. Кроме того, фанера делится на несколько типов: клееную, бакелизированную (отличающуюся большой водостойкостью) и фанеру для декоративных целей. Из всех трех типов фанеры только клееная имеет виды: ФСФ — фанера с высоким показателем водостойкости, ФК и ФБА — средний показатель водостойкости и ФБ — ограниченная водостойкость.

Водостойкая фанера ФСФ применяется в строительстве для защиты наружной части домов (при этом саму фанеру дополнительно окрашивают) и внутреннего помещения (без окрашивания) от влаги. Кроме того, фанера используется в судо-, вагоно- и автостроении как строительный материал для конструкций, а также применяется в качестве многоразового опалубка во время заливки бетона в строительной промышленности.

Для того, чтобы повысить прочность и продлить срок эксплуатации фанеры, ее ламинируют. Делают это при помощи нанесения на фанеру импрегнированной фенольной смолы. Для строительных целей изготавливают ламинированную фанеру с сетчатой поверхностью. Такую фанеру используют при заливке бетона. Когда бетон застывает, на его поверхности отпечатывается сетчатый узор. Такую хитрость применяют потому, что на сетчатые углубления в бетоне гораздо легче наносится отделочный материал.