ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Важнейшая задача деревообрабатывающей промышленности - создание малоотходных и безотходных производственных процессов.

В настоящее время перспективным методом является изготовление деталей из измельченной древесины. При этом низкие сорта и отходы древесины используются на 90%. В качестве сырья берутся опилки, стружка, обрезки древесины хвойных, лиственных пород.

Крупные кусковые отходы древесностружечных плит сращивают по длине и ширине для изготовления небольших деталей и изделий ширпотреба.

Рисунок 7.1.  Декорирование мебели

Мелкие же отходы (обрезки, осколки, опилки), полученные при раскрое древесностружечных плит, после форматной обработки и облицовывания кромок щитов в автоматических линиях практически не используются повторно и идут в основном на топливо.

Особую группу материалов, применяемых для изготовления мебели, составляют композиции на основе полимерной смолы и наполнителя в виде измельченной древесины. Основное достоинство их - доступность сырья. В качестве связующего можно использовать фенопласт, КФА-2, массу древесную прессовочную МПДК (ГОСТ 11368), представляющую собой пропитанные фенолоформальдегидной смолой резольного типа дробленые отходы шпона.

В качестве наполнителя, составляющего около 70-80% всей композиции, могут использоваться отходы деревообрабатывающих производств.

В лаборатории кафедры ДОП изготовлены прессформы из Ст.3 (ГОСТ 380-71) для изготовления цельнопрессованных изделий (рисунок 7.2).

Рисунок 7.2.  Виды цельнопрессованных изделий:

а - пробка; б - ручка; в - элемент декора; г - декоративная облицовочная плитка

Для определения потребного количества исходных материалов, предварительно определяют массу изделия:

                    ,                                                  (7.1)

 где  V - объем изделия, м³;

 - плотность изделия, кг/м³.

Количество стружки Q_c, г, необходимое для изготовления изделия, определяется по формуле

_,                                           (7.2)

где M - масса изделия;

W_p- влажность стружки: W_p  = 6…8%;

W _д- влажность изделия: W _д  = 8%;

Р- процент содержания сухих веществ связующего, %.

Расход порошкового связующего

,                                   (7.3)

Время прессования детали

, мин,                          (7.4) 

где  – удельное время  прессования  в  минутах на мм толщины в за-висимости от применяемой смолы   и  размеров  детали,  принимается

1 мин;

r- расстояние от нагреваемой поверхности прессформы до центра толщины прессуемой детали, мм.

Удельное давление прессования 80 кгс/см ².

Технологический процесс изготовления изделий из измельченных древесных отходов методом компрессионного прессования с по-рошковым связующим не имеет участка клееприготовления и заключается в следующем.

В прессформу помещается прессовочная масса из смеси измельченных древесных отходов и порошкового связующего. Предварительно обе части прессформы нагревают до 60⁰С. Внутренняя поверхность прессформы смазывается машинным, солярным маслом или олеиновой кислотой.

Прессформу устанавливают в пресс, опускают верхнюю плиту пресса, создают заданное давление. При этом порошковое связующее под действием высокой температуры и давления размягчается, переходит в пластическое состояние и заполняет пространство между древесными частицами.

В течение определенного времени материал отверждается, переходя в неплавкое состояние. Отформованное изделие вынимается из формы без охлаждения.

Обычно давление компрессионного прессования 10,0 - 50,0 МПа. Температура плит пресса 150 - 160⁰ С.

Время выдержки под давлением 625 мин.

Больший эффект достигается предварительным подогревом материала. Это в 1,5-2,0 раза позволит уменьшить длительность цикла прессования.

Рекомендуемый режим прессования, достигнутый экспериментальным путем в условиях лаборатории для изготовления элемента декора, следующий

температура плит пресса T, ⁰ С…………………….. 140-200

удельное давление прессования, P _уд, МПа ………..  8,0

время выдержки под давлением, , мин……………3-5

содержание связующего, %........................................... 15

Для проведения исследований переменными величинами могут быть:

1) температура плит пресса (прессформы) T, ⁰С;

2) время прессования , мин;

3) время выдержки в форме без давления, мин;

4) плотность детали  r, кг/м³;

5) фракция стружки.

В случае изготовления декоративной платки ( см. рисунок 7.1) не­обходимо рассчитать потребное количество клея КФ-Ж(М) для обли­цовывания ее строганым шпоном или текстурной бумагой. Норматив расхода клея 0,170 кг/м².

Рисунок 7.3 - Схема формирования пакета при изготовлении декоративной плитки:

1 - верхняя плита пресса; 2 - облицовка лицевая; 3 - масса прессовочная; 4 – рамка формовочная; 5 - облицовка внутренняя; 6 – матрица; 7 - нижняя плита пресса

Формирование пакета при изготовлении декоративной плитки производят в следующем порядке: на поддон выкладывается матрица, лицевая облицовка из строганого шпона, формовочная рамка, масса прессовочная, внутренняя облицовка из строганого шпона (рисунок 7.3). Последняя закладывается после предварительной подпрессовки массы и снятия формовочной рамки.