Применение и свойства фанеры

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение

Тульский  Государственный Университет

Кафедра ССМиК 
 
 
 

Контрольно-курсовая работа

по дисциплине «Строительные материалы»

на тему: «Фанера». 
 
 
 
 

  Выполнил : ст.гр. 320991 Павлова М.С.

                                                              Проверил: Сергеева С.Б. 
 
 
 
 
 

Тула 2011

Содержание

1.Введение ………………......................................................

2.Сырьевые материалы ………………………………….....

3.Технология  производства материала……………………

4.Свойства материала…………….......................................

5.Применение материала………………………………….

6.Список используемой литературы……………………... 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.Введение

   Фанера является одним из наиболее популярных и востребованных строительных материалов на современном рынке и в сфере строительства. Технология изготовления фанеры пришла к нам из Древнего Египта, когда наши предки научились изготавливать прочный строительный материал, за основу которого они брали кедровую древесину, которую обрабатывали и обклеивали тонкими ровными слоями древесины других качественных пород. Современная технология изготовления практически не отличается от древнеегипетской технологии и даже является ее аналогом. Самой популярной в строительстве и очень востребованной на рубеже двадцатого века стала фанера фк, так же как и фанера фсф, когда ее стали использовать для изготовления прорезиненных бензобаков, которые использовались в самолетах. В военное время фанеру широко использовали для строительства окопов, а также возведения различного типа зданий.

   В современном строительстве фанера с успехом используется как практичный и в то же время красивый отделочный материал. Для изготовления удобной и современной мебели используется лиственная фанера, которая прессуется из таких пород дерева, как липа, тополь, ольха, береза и осина. На строительном рынке более всего востребована фанера из березы, так как изготовленная из нее мебель считается не только высококачественной, но и красивой. С помощью такой мебели любой дом будет удачно и практично обставлен, и каждая комната станет более уютной. Фанера, которую прессуют из хвойных пород деревьев, таких как ель, сосна, пихта и кедр, является достаточно влагостойкой и прочной, поэтому она широко используется в строительстве жилых зданий: дачных  и садовых домиков, частных загородных домов. На строительном рынке существует такое понятие, как комбинированная фанера, главная особенность которой заключается в последовательном чередовании различных пород дерева во время ее прессовки.

Любой вид фанеры, особенно менее качественный, может  содержать такие дефекты, как  червоточины, сучки и прожилки. Данные дефекты могут оставаться после  некачественной обработки или же в случае, если древесина изначально была менее качественная. Таким образом, листы фанеры делят на пять сортов: от первого до четвертого, заканчивая элитным, который используется в  производстве и изготовлении более  надежной и высококачественной продукции.

Листы фанеры отличаются своей маркировкой, которая  может означать влагостойкость, качество и другие функции, которые может  выполнять фанера. Фанера фсф является особым видом фанеры, которая отличается от остальных повышенной влагостойкостью благодаря присутствию в ее составе формальдегидных смол. Этот вид фанеры с успехом используется в строительстве жилых и коммерческих зданий для их внешней отделки. Фанера фк менее водостойкая, ее используют в качестве отделочного материала. Фанерой с более высокими характеристиками считается фанера бк. Она обладает огнеупорными свойствами и используется в строении воздушного и железнодорожного транспорта. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.Сырьевые  материалы 

Сырьем для  производства всех видов фанеры (клееной, строганной и пиленой) могут служить  как лиственные, так и хвойные  древесные породы. Однако фанеры, изготовленные  из разных видов древесины, имеют  различные эксплуатационные качества.

Наибольшим спросом  пользуется березовая фанера. Благодаря  равномерной структуре и высокому сопротивлению поперек волокон  из березы можно получить как очень  тонкий (до 0,1 мм), так и толстый, прочный, однородный шпон. Также широко используется сырье из ольхи и липы. Шпон из древесины лиственных пород характеризуется  высокой эластичностью, однородностью  строения и плотностью.

Твердолиственные  породы (дуб, бук, каштан и другие) отличаются особым строением, цветом, текстурой  и способностью принимать полировку. Поэтому их, как правило, используют для производства облицованной фанеры.

Из хвойных  пород в фанерном производстве чаще всего используется сосна (реже –  пихта, лиственница, ель и кедр). Эксплуатационные свойства такой фанеры существенно  уступают фанере из лиственных пород. Неодинаковая прочность по годовому кольцу древесины приводит к неравномерному лущению, образованию заусенец и  разрыву шпона. Именно поэтому такой  шпон в основном используют для изготовления внутренних слоев фанеры.

В отличие от сосны, кедр имеет более равномерное  строение и мягкую древесину, что  позволяет получать тонкий и гладкий  шпон. Фанера из кедра в основном применяется в мебельном производстве, для декорирования изделий и  внутренней отделки помещений. 
 
 
 
 
 

3.Технология  производства фанеры

 
Сырье и логистика.

Сырьем  для производства фанеры служат березовые  лесоматериалы (фанерный кряж). На комбинаты  сырье поступает железнодорожным  и автомобильным транспортом  и водным путем на судах. 

Обработка древесины.

Фанерное  сырье обрабатывается гидротермическим способом перед лущением шпона. Такая  обработка повышает пластические свойства древесины и создает условия  для получения качественного  шпона. Гидротермическая обработка  осуществляется методом проваривания сырья в варочных бассейнах. На предприятиях имеются открытые бассейны циклического типа, а также крытые бассейны непрерывного (проходного) типа. 

Разделка  фанерного сырья.

Лесоматериалы для производства лущеного шпона  поступают на комбинат в кряжах и  чураках. Кряжи после гидротермической обработки разделываются на чураки для лущения. 

Лущение.

Лущение представляет собой процесс резания  древесины, при котором с вращающегося чурака поступательно движущимся ножом снимается непрерывная лента древесины - шпон. Эта непрерывная лента с помощью ножниц рубится на формат и укладывается в стопы, после чего шпон подается на сушку.

Сушка шпона.

Сушка шпона производится в роликовых  сушилках. Вдоль сушилки шпон перемещается системой парных вращающихся роликов. Проходя камеру сушки, шпон высушивается до влажности 6±2%. После чего охлаждается  в специальной камере. 
 

Сортировка  шпона.

Сортировку  шпона производят по сортам: для  наружных слоев и для внутренних слоев, в соответствии с технологической  инструкцией.Требования, предъявляемые к древесностружечным плитам. Физико-механические показатели.

Починка шпона.

Починка шпона – технологический процесс  облагораживания шпона с целью  повышения его сортности. Починка  заключается в следующем:

-удаление из листов шпона дефектов древесины с последующей заделкой этих мест вставками из качественного шпона;

-подклейка торцевых трещин клеевой лентой;

-скрепление трещин металлическими скрепками с помощью степлера.

Ребросклейка шпона.

Кусковой  неформатный шпон подается на прирубку (обрезку кромок). Данная операция выполняется  на станке гильотинного типа. Затем  прирубленные куски подаются на линию  ребросклеивания, где склеиваются с помощью поливинилацетатной эмульсии в непрерывную ленту, которая потом рубится на нужный формат. Для ребросклеивания шпона применяется также позиционное оборудование. При этом куски склеивают с помощью ПВА-эмульсии, бумажной ленты с клеевым слоем или термопластичной нити. В дальнейшем ребросклеенный шпон используется наряду с цельным в качестве слоев фанеры.

Технологический процесс производства фанеры из шпона.

Технологический процесс производства фанеры состоит  из следующих операций:

-приготовление клея;

-нанесение клея на шпон;

-формирование пакетов;

-предварительная холодная подпрессовка пакетов;

- склеивание пакетов сухим горячим способом. 

Приготовление клея производится согласно рецептуре  из следующих компонентов:

-смола карбамидоформальдегидная марки КФМТ-15 по ТУ 6-06-12-88 или смола фенолоформальдегидная марки СФЖ 3014 по ГОСТ 20907-76;

-аммоний хлористый по ГОСТ 2210-73;

-уротропин  по ГОСТ 1381-73;

-мука  пшеничная;

-каолин по ГОСТ 19285-73. 

Сборка  пакетов фанеры

Включает  в себя нанесение клеевого слоя на шпон на клеенаносящем станке путем пропуска листов шпона между вращающимися клеевыми барабанами и укладку листов шпона в определенной последовательности, в зависимости от сорта и толщины фанеры. 

Склеивание  фанеры

Склеивание  фанеры производится горячим способом в гидравлических прессах с выдерживанием  определенных температурных режимов, в зависимости от марки и толщины  фанеры. Перед горячим прессованием пакеты фанеры проходят холодную подпрессовку. Склеенная фанера после 24-х часовой выдержки поступает на обрезку кромок и шлифование. 

Обрезка кромок

Производится  с целью придания фанере определенных геометрических размеров. Операция производится полистно на форматно-обрезных станках  проходного типа, расположенных друг за другом и производящих попарную опиловку двух параллельных кромок листа. 
 
 

Шлифование  фанеры

Выполняется для выравнивания поверхности фанеры и устранения разнотолщинности, а также для придания продукции более привлекательного товарного вида. Шлифованию подвергаются только высшие и средние сорта фанеры. 

Сортировка  фанеры.

При сортировке определяют количество и пороки древесины, дефекты обработки, прочность склеивания, размеры, покоробленность листов. Сортировщики фанеры визуально определяют сорт каждого листа и выявляют скрытые дефекты: расслоения, пузыри. Пузыри определяют простукиванием поверхности фанеры деревянным молоточком или с помощью автоматических дефектоскопов ультразвукового типа. Фанера, имеющая расслоения, выбраковывается. При сортировке также выполняется ручная доработка фанеры с целью устранения некоторых дефектов, например, дошлифовка отдельных мест, замазка трещин. Некоторые листы фанеры направляются на повторную обрезку с целью устранения дефектов, которые не могут быть устранены при сортировке. 

Маркировка  и пакетирование листов фанеры.

На каждый лист фанеры наносится четкая маркировка в виде круглого штампа, нанесенного  несмываемой краской. Штампы наносят  в правом углу обратной стороны фанеры. Вся фанера упаковывается в пакеты, обеспечивающие при доставке ее целостность  и сохранность. Фанера подлежит защите сверху и снизу обложками и  с боковых сторон обкладками. Маркировка пакетов производится несмываемой  типографской краской и наносится  на 2-х противоположных обкладках  пакета.  

Хранение.

Фанера  хранится на специально оборудованном складе готовой продукции и должна быть защищена от внешних воздействий. 
 

4.Свойства  фанеры

Биологическая стойкость 

Благодаря содержанию фенол-формальдегида в клее обеспечивается отличная сопротивляемость фанеры, так как грибки и микроорганизмы не способны на нее воздействовать.

Ламинирование и обработка торцов фанеры обеспечивают хорошую защиту от негативного воздействия неблагоприятных погодных условий и делают возможным использование фанеры вне помещения. Это также способствует ограничению радиации, которая ведет к обесцвечиванию пленки и к образованию малых нитевидных трещин.

Не рекомендуется  допускать превышение содержания влажности  свыше 20%. Для предотвращения загнивания необходим доступ кислорода и  температура от +20 °C до +30 °C. Если в  процессе использования происходит повреждение пленочного покрытия и  обработки торцов, сопротивляемость загниванию уменьшается. Наилучшая  защита от загнивания достигается при  помощи специальной пропитки древесных  плит.

Ламинирование и пропитка специальными растворами предотвращают появление синевы и плесени. Это позволяет избежать обесцвечивания поверхности. Соответствующие добавки в клее защищают от воздействия насекомых.

Химические  свойства фанеры

Фанера устойчива  ко многим слабым кислотам, кислотно-соляным  растворам и горючим маслам. Валентные  растворы размягчают древесину и  вызывают ее разбухание. Кислотные  вещества оказывают разрушающий эффект.

Следует избегать прямого контакта с хлором, гипохлоритом и нитратами. Органические растворители, такие как ацетон, бензин, алкоголь и т.п. растворяют смолы, жиры и воск, вызывая тем самым некоторое  разбухание и уменьшение прочности.

Ламинирование фанеры существенно улучшает ее сопротивляемость к воздействию химикатов и сильно дезинфицирующих средств (при контакте с большей частью химикатов вероятно лишь некоторое обесцвечивание). 

Теплопроводность 

Нагревание  фанеры зависит от содержания влажности. Это связано с тем, что вода нагревается примерно в три раза быстрее, чем древесина. В температурном  диапазоне в пределах от 0 °C до 100 °C нагревание фанеры может достигнуть 1,4 КДж/(кг·К).

С возрастанием содержания влажности теплопроводность увеличивается. Теплопроводность сухой  березовой фанеры примерно равна 0,15 Вт/(м·К), что немного выше теплопроводности комбинированной или хвойной  фанеры.

Сыктывкарскую фанеру можно использовать при температуре  окружающей среды от 100 °C до -200°C. При  нормальной температуре окружающей среды, свойства древесины при незначительных перепадах температуры почти  не меняются. Однако, когда температура повышается с 20 °C до 100 °C, прочность древесины уменьшается на половину. При минусовой температуре прочность и эластичность фанеры лучше, чем при комнатной температуре.  

Огнеупорные свойства

Фанера  относится к воспламеняемым материалам. Температура воспламенения равна  примерно 270 °C. Спонтанное воспламенение  невозможно до тех пор, пока температура  не превысит 400 °C.

Сопротивляемость  пламени березовой фанеры равна  приблизительно 13-15 минутам на 18 мм толщины. Обугливание березовой  фанеры варьируется в пределах 0.8 –1.2 мм/мин в зависимости от толщины  плиты. Обуглившаяся поверхность фанеры обладает изолирующими свойствами и  замедляет процесс горения.

Пропитка  специальными химикатами или покрытие панели огнеупорными неорганическими  веществами улучшает огнеупорные свойства фанеры.  

Акустические  свойства  
 
 

Звукоизолирующие  характеристики фанеры относительно невысоки из-за низкой плотности древесины. Звукоизолирующая способность пропорциональна массе, сквозь которую должен пройти звук, независимо от материала. Коэффициент  поглощения звука зависит от толщины  панели и достигает около 22-25 Дб для фанеры толщиной 18 мм.

Звукозащитные характеристики фанеры зависят от типа конструкции и метода крепления  стены (перегородки либо строительной панели). Они могут быть улучшены благодаря резиновой прокладке  между плитами фанеры.  

Экологичность

Для производства фанеры используется один из древнейших строительных материалов – древесина, являющаяся самовозобновляемым экологически чистым сырьем. Она легка в обработке и утилизируется без ущерба для окружающей среды. 

5.Применение  фанеры

• мебельное  производство;

 • внутренняя  отделка помещений; 

 • конструкционные  материалы; 

 • строительство; 

 • автомобилестроение;

 • вагоностроение;

 • упаковка  и др.

 • оформление  интерьера и экстерьера,

 • судостроение  транспортное машиностроение, 
 
 

• Мебельное  производство

 Применение  фанеры особенно рекомендуется  для изготовления компонентов  мебели и высококачественной  мебели благодаря ее хорошим  техническим характеристикам, легкости, стабильности линейных размеров, а также благодаря легкости  окончательной отделки поверхности. 

 Фанера  при сравнении с другими плиточными  материалами удовлетворяет основным  техническим требованиям для  производства мебели. Она наиболее подходит для изготовления дверей (включая большеразмерные), полок, деревянных стульев и офисной мебели.

 Для  изготовления мебели обычно используется  фанера класса ' Interior ' . Порода древесины - береза, тополь и другие европейские широколиственные (бук) или экзотические (Okoume ) породы древесины. Фанера может быть изготовлена из одной или нескольких пород дерева в зависимости от технических и эстетических требований. В любом случае она передает оригинальную текстуру и "теплоту" натурального дерева.

 Фанера, используемая для мебели, может  покрываться натуральным шпоном  или ламинатом, для которых она является хорошей основой. Качество изготовленной мебели напрямую зависит от применения высококачественной фанеры.

 •  Производство упаковки

 Фанера  имеет много преимуществ по  сравнению с традиционным упаковочными материалами.

- влагостойкость  и стойкость к воздействию  химикатов,

- низкая  себестоимость,

- долговечность  и легкий вес, 

- безопасность  и гигиеничность, 

- возможность  многократного использования с  минимальным воздействием на  окружающую среду. Фанера со  специальным покрытием хорошо  подходит для хранения инструмента.  Ее высокие механические характеристики  при небольшой плотности позволяют  использовать фанеру для упаковки  тяжелых и дорогостоящих грузов, таких как двигатели, электроника,  аэронавигационных запасные части  и т.д. 
 

• Строительство 

 Фанера  широко используется в строительстве  в качестве долговечного и  легкого материала с высокими  техническими характеристиками.

 Основные  области применения фанеры в  строительстве:

- Опалубка 

 Фанера  используется для технически  важных опалубочных работ, поскольку  она выдерживает многократную  заливку. Она имеет высокую  прочность на износ. Фанера  может быть покрыта фенольной  пленкой , которая наносится методом горячего прессования на поверхность фанеры. Другие типы опалубочных плит применяются для менее ответственных опалубочных работ, при которых опалубка не используется много раз, но качество отделки бетонной поверхности должна быть хорошей.

- устройство  строительных лесов и подмостей. 

 Применяется  фанера со специальным покрытием,  предотвращающая скольжение по  ним. 

 Облицовка  и обшивка зданий - элементы крыши. 

 Фанера  со шпунтом часто используется  как облицовка и обшивка внутренних  и внешних стен. Она часто используется  для элементов крыши. 

- Деревянные  конструкции для фасадов зданий

 Фанера - важный элемент в деревянных  конструкциях. Кроме того, фанерная  промышленность разработала специальную  фанеру для балконов и других  наружных конструкций. Фанера  может использоваться и для  фасадов в зданиях, которые  в дальнейшем будут покрашены. 

- Устройство  полов и паркета

 Фанера  и шпон используются в паркетной  промышленности как ядро трехслойного  паркета и в качестве основания  двухслойного паркета. 
 
 
 

Судостроение

 •  В отделке интерьера яхт и судов

 •  При изготовлении: бортов, палуб,  сидений на лодках, катамаранах  и пассажирских теплоходах

 Транспортное  машиностроение

 • При изготовлении: кузова и пола грузовых автомобилей, трейлеров, торговых прицепов, контейнеров, автофургонов, троллейбусов, автобусов, вагонов, обшивки дверей и салонов

 Упаковочная  продукция

 •  Тара, декоративные ящики и коробки

 Торговое, сервисное и складское оборудование

 • При изготовлении: шкафов, прилавков, стеллажей, пляжных домиков, кабинок и душевых, примерочных и перегородок, информационных стоек

 •  Применяется: при оборудовании  гостиниц, баров и ресторанов, парикмахерских, прачечных, медицинских кабинетов  и аптек, при изготовлении мебели  для уличных ресторанов, в обшивке  складских помещений

Детская мебель и оснащение игровых площадок:

 •  Столы, стулья, скамейки, шкафы, школьная  мебель 

 •  Хоккейные площадки, скаты для  скейт-бордов, снежные горки, детские горки, настилы под полы

 •  Изготовление детских игрушек

 •  строительство (мостики обслуживания  и погрузочные площадки, хозяйственные  постройки и сооружения, оградительные  сооружения и заборы, сельскохозяйственные  постройки, основа под кровельные  материалы, перегородки, двери,  строительные леса, настил под  полы, опалубка);

 • оформление интерьера и экстерьера (звукоизолирующие панели, лекционные аудитории, концертные залы, стеновые панели, подоконники, двери, оформление фасада, ворота и изгородь);  

 • производство  мебели (фасад, боковые и задние  стенки шкафов, корпус для мягкой  мебели, мебель для сада и для  дачи, мебель для ванных комнат, столы и столешницы, шкафчики  и полки, кухонная мебель, стеллажи);

 • транспортное машиностроение (прицепы, обшивка, дверцы, кузова и полы у грузовых автомобилей, торговых прицепов, автофургонов, троллейбусов, контейнеров, автобусов, трейлеров, кемпингов, пикапов, вагонов);

 •  упаковка (тара и упаковка, декоративные  ящики и коробки);

 • торговое, сервисное и складское оборудование (торговое и сервисное оборудование (шкафы, прилавки, стеллажи), оборудование гостиниц, баров и ресторанов, парикмахерских, прачечных, медицинских кабинетов и аптеки, пляжные домики, кабинки и душевые, мебель для уличных ресторанов, обшивка складских помещений, примерочные и перегородки, информационные стойки);

 • детская мебель и оборудование игровых площадок (детская мебель (столы, стулья, скамейки, шкафы и др.), оборудование детских и игровых площадок, спортивные и игровые площадки (хоккейные площадки, снежные горки, места для зрителей на спортивных площадках, скамейки, бортики, настилы под полы), школьная мебель, детские игрушки, детские горки);