Файл: Иноземцев, Г. Б. Электронно-ионная технология в деревообрабатывающей промышленности.pdf

230 пар заготовок двухслойных лыж в смену. Время склеивания 28 заготовок 7—10 мин. В качестве клеев применяются карбамид­ ные клен на основе мочевнно-формальдегидных смол М-60 и М-70. Режим склеивания смолы М-70 следующий: влажность древесины 7—10%, удельное давление до 15 кгс/см2, вязкость клея 1,5—7 мин по ВЗ-4. Годовая экономия составила 25,5 тыс. руб.

На Львовском телевизионном заводе применен высокочастот­ ный способ нагрева клеевых швов при склеивании деревянных де­ талей корпусов телевизоров. Внедрение высокочастотного нагрева на заводе позволило увеличить производительность на этих опера­ циях в 1,7—1,9 раза, уменьшить стоимость изготовления оборудо­ вания и во много раз сократить технологический цикл изготовле­ ния изделий. На заводе работает более 20 установок. Годовая эко­ номия на одну установку — 1,1 тыс. руб.

На ленинградской мебельной фабрике им. Халтурина внедрение высокочастотной установки для склеивания мебельных изделий из древесины также подтвердило высокую рентабельность ее. Время склеивания было сокращено в 100—120 раз.

Во всех описанных выше установках для склеивания основными операциями являются сжатие склеиваемых изделий (деталей), накладывание электродов на них, включение с заданной выдерж­ кой времени высокочастотных колебаний.

Опыт эксплуатации высокочастотного нагрева при склеивании древесины показывает, что его основные преимущества — простота и надежность регулирования технологического процесса, увеличе­ ние производительности, уменьшение производственных площадей, снижение удельных давлений.

Заслуживают внимания работы, выполненные в Центральном научно-исследовательском институте строительных конструкций им. В. А. Кучеренко, по выявлению возможности и оптимальных параметров высокочастотного склеивания пластических материа­ лов с древесиной, фанерой, древесностружечными и древесноволок­ нистыми плитами. Высокочастотный нагрев значительно ускоряет процесс склеивания древесных материалов с пластическими мас­ сами (стеклопластиком, пенопластом, бумажнослоистым пласти­ ком). Хорошими результатами закончились также работы по склеиванию сосны и дуба с бумажнослоистым пластиком. Од­ ним из основных преимуществ оказалась высокая прочность склейки. Время склеивания уменьшилось по сравнению с временем склеивания по существующим способам и составило 15—30 сек, использовались мочевино-формальдегидный и фенолформальдегид­ ный клеи МФ и КБ-3;

Этим же институтом были исследованы возможности прессова­ ния древесностружечных плит с высокочастотным нагревом. Ре­ зультаты показали, что если в качестве связующего при прессо­ вании древесностружечных плит используются смолы М-60, высо­ кочастотный нагрев наиболее эффективен.

116

Значительное внимание в СССР уделяется вопросу исследова­ ния совмещения контактного и высокочастотного способов. Такое совмещение применительно, например, к процессу прессования дре­ весностружечных плит обеспечивает быстрый и достаточно равно­ мерный прогрев стружечной массы по всему сечению. Эффектив­

затели были получены при внедрении комбинированного способа в процессе изготовления сидений на Киевском комбинате «Стройдеталь». ,

Приведенные примеры промышленного использования высоко­ частотного нагрева отнюдь не исчерпывают всех возможностей применения высокочастотной энергии в технологических процессах деревообрабатывающих производств.

НОВЫЕ ПУТИ И МЕТОДЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННО-ИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ В ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

НАНЕСЕНИЕ ПОРОШКООБРАЗНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Разработка и создание более совершенных и экономически це­ лесообразных технологических процессов нанесения отделочных материалов, обеспечивающих высокое качество отделки и сниже-' ние себестоимости этих операций, — одна из основных задач, стоя­ щих перед мебельной промышленностью. Именно этим и объясня­ ется повышенный интерес к созданию экономичных и долговечных защитно-декоративных покрытий на базе использования порош­ кообразных полимерных материалов и, в первую очередь, порошков эпоксидных смол, полиэтилена, полихлорвинила, полиамидов и др.

В настоящее время синтетические пленкообразователи в форме дисперсных порошков широко используют при создании покрытий на металлических изделиях. В мебельной и деревообрабатывающей промышленности эти материалы пока нашли ограниченное приме­ нение, что в значительной мере объясняется высокой их стоимо­ стью. Применение порошкообразных полимерных материалов ог­ раничивается также высокой температурой их плавления (180—

210°С).

Несмотря на это, использование порошкообразных полимерных материалов имеет ряд существенных преимуществ перед широко известными жидкими лакокрасочными материалами, а именно: снижение расхода растворителей, простоту нанесения, возможность получения высококачественного однослойного покрытия толщиной до 200—500 мк, улучшение условий труда, снижение пожаро- и взрывоопасности.

117

Полимерные материалы обычно наносят распылением в элект­ ростатическом поле распылителями или в псевдоожиженном слое. Этот способ нанесения аналогичен способу электролакирования, так как осаждение частиц порошка происходит под действием эле­ ктростатического поля.

Технологический процесс получения защитно-декоративного по­ крытия состоит из трех основных этапов: нанесения порошкообраз­ ного полимерного материала, формирования покрытия и выдержки изделия с покрытием.

Главная операция в этом процессе — формирование покрытия оплавлением или ожижением. В первом случае формирование по­ крытия происходит в результате оплавления частиц порошка под воздействием температуры, во втором — набухание частиц поли­ мера под воздействием растворителей, находящихся в жидком со­ стоянии или в паровой фазе.

Промышленностью используются оба способа формирования по­ крытия. Так, способ нанесения в псевдоожиженном слое использу­ ется в США более чем на 100 предприятиях, в ФРГ этим способом наносится 1200 г порошков в год. Производительность установок достигает 400—500 м2 в смену. Покрытие в этом случае формиру­ ется способом тепловой обработки.

Значительное применение порошкообразные полимерные мате­ риалы находят при нанесении на изделия сложной конфигурации из древесины, металла, пластика.

В Англии на заводе фирмы «Pel» эксплуатируется автоматизи­ рованная линия для отделки металлической мебели. Аналогичные установки выпускаются во Франции фирмой «Sames» (рис. 34, 35), отличающиеся фактически только производительностью. Покрытия формируются на них также способом тепловой обработки.

Так, продолжительность формирования покрытия на первой

В1968 г. в США и ФРГ были разработаны установки с форми­ рованием полимерных покрытий способом ожижения в среде рас­ творителей. Эксплуатация установок показала высокую экономич­ ность их, а также возможность получения высококачественных по­ крытий.

ВСССР наиболее широкое распространение получил способ оплавления, т. е. тепловой обработки.

Вкачестве порошкообразных материалов используют поливинилбутираль (ПВБ) и полистирол (ПС). Основной недостаток этих материалов — высокая (более 200° С) температура плавления. Этот

недостаток особенно проявляется при формировании покрытий на: древесине, так как высокая температура отрицательно сказывается на ее физико-механических свойствах.

Использование же материалов с меньшей температурой плав­ ления (120—150° С) сдерживается высокой стоимостью их (напри­ мер, эпоксидных смол).

118

Значительное внимание уделяется разработке устройств по оп- У давлению порошкообразных материалов. Терморадиационный на­ грев— наиболее предпочтителен, несмотря на трудности обеспе­ чения постоянства температурного поля.

В большинстве случаев применяют поливинилбутираль. Покры­

12—-15 мин; выдержка (остывание) изделий. Влажность образцов не должна превышать 8—12%.

Покрытия из ПВБ получают на древесине бука, дуба, березы, сосны, клена, на столярных плитах, деталях стульев. Так как ПВБ хорошо шлифуется и полируется, достигается первый класс от­ делки.

В УкрНИИМОД была исследована целесообразность исполь­ зования нового способа получения покрытий на древесине с при­ менением ПВБ на специальной установке.

На этой установке электростатический заряд передавался части­ цам порошка .(дисперсностью 25—30 мк) через электродную сетку', расположенную на дне ванны, и размещенные на стенках ванны игольчатые ионизаторы. Усилия частицам порошка сообщались сжатым воздухом через расположенные вдоль стенок ванны фор­ сунки.

Режим работы установки следующий: время осаждения 7— 8 сек, напряжение 70 кв, плотность аэрозоля в зоне распыления 40 bJ6m3, давление воздуха 0,5 ати. При этом режиме работы тол­ щина покрытия достигала 120—130 мк.

Значительное внимание было обращено на конструкции и типы оплавптельных устройств. Было испытано три вида печей — с элек­ трообогревом, с нагнетаемым воздухом при температуре 7 = 220

119

-т-230°С, а также с нагревом воздуха терморадиационными излу­ чателями. Максимальная равномерность температурного поля при оплавлении изделий сложной конфигурации была достигнута в пе­ чах с нагревом воздушного пространства ТЭН. Колебания темпе­ ратуры не превышали 2—3°С. При испытании был выявлен и ряд недостатков этого способа, основной из которых — сравнительно высокие стоимость и температура плавления ПВБ. Кроме того, при формировании покрытий, на стульях возникали трудности достиже­ ния постоянства температурного градиента, что в значительной степени объяснялось несовершенством конструкций оплавительных печей.

Колебания температуры достигали 5—10° С, что не обеспе­ чивало полного и равномерного оплавления ПВБ на всей поверх­ ности стульев.

Отмеченные недостатки в большей степени зависят не от специ­ фики способа, а от обеспечения его наиболее совершенными конст­ рукциями оплавительных печен и • материалами с более низкой температурой плавления.

В настоящее время этот способ может быть с полным основа­ нием рекомендован для отделки металлической мебели, так как опыт показывает, что при получении покрытий на металлических поверхностях может быть достигнут значительный экономической эффект.

Для получения покрытий на древесине в первую очередь необ­ ходимо снижение температуры плавления материалов.

Предварительные технико-экономические расчеты показывают, что при разработке порошкообразных полимерных материалов с меньшей температурой плавления, этот способ может успешно конкурировать со способом электролакирования'мебели, а в ряде случаев, особенно при получении высококачественных покрытий, заменить его.

В табл. 10 приведена сравнительная стоимость отделки 1 м2 по­ верхности при различных способах.

Опыт эксплуатации предприятиями установок типа ЛПП-2М, ЛПП-ВАРЗ и др. показывает, что этот способ высокоэффективен. Он в 2—3 раза повышает производительность труда, позволяет в 2—4 раза сократить производственные площади, снижает себе­ стоимость 1 м2 покрытия, улучшает санитарно-гигиенические усло­ вия труда ,и т. д.

В последние годы положительные результаты дает формирова­ ние покрытий способом ожижения, который позволяет значи­ тельно устранить зависимость технологического процесса получения покрытий от температурных факторов. При выборе раствори­ телей для этого способа основным критерием должна стать раство­ ряющая способность их, т. е. критическая температура раство­ рения.

Более высокого качества покрытие получается при формирова­ нии пленки в первой фазе растворителя, а не при прямом контакте с ним. В последнем случае наблюдалось образование воздушных

120