Faforgácslapok

Tartalom


1. Bevezetés
Az erdőtől a forgácslapgyártás gondolatáig
Faóriások
Az erdőhasználattól az erdőpusztításig
Falemezgyártók
Vélemények a forgácslapgyártásról
Bemutatjuk a forgácslapokat

2. A forgácslapgyártáS
A forgácslapgyártás fejlődése
Forgács lapgyártási adatok
A forgács lapok felhasználási területei
A forgácslapok csoportosítása
A faforgácslapgyártás alapanyagai
A forgácslapgyártáshoz felhasznált fafajok
Kémiai alapanyagok
Műanyag ragasztók
Természetes ragasztók
Szervetlen ásványi (hidraulikus) kötőanyagok
Segéd- ás adalékanyagok

3. A forgácslapok gyártásának elméleti és technológiai alapjai
A lapanyagtárolás, előkészítés
A fafajok keverése
A faanyag szállítása, mozgatása
A faanyag forgácsolása, forgácsképzés
Különböző aprító- és forgácsológépek sajátságai és a gyártott apríték, illetve forgács minősége
Aprítékgyártás
Forgácsképzés
Fedőforgácsok, forgácslapfelületek
Forgácsméretek
Forgácsszárítás
A forgácsszárító berendezések fajtái
A forgácsszárítók szabályozása
A forgácsszárító indítása és leállítása
A szárító üzemeltetése teljes telítettséggel
Szárítótüzek
Energiaforrások, szárítóközeg, energiaigény
A szárítók gazdaságossága
A forgácsszárítás környezeti hatásai
Forgácstárolás és -szállítás
A forgácstárolók nagyságának tervezése
A forgácstárolók telítettségének ellenőrzése
Forgácsszállító berendezések, rendszerek
Forgácsosztályozás
A forgácsok ragasztózása (keverés)
A ragasztófelhordás elméleti alapjai
A kötőanyagfelhordás műveletei
Keverőberendezések
A faforgács- és a gyantarnennyiség számításának irányelvei
Terítés, lapképzés
A forgácsterítés módjai
A terítékkel kapcsolatos számítások alapjai
Terítési hibák
Előpréselés, hőpréselés
Előpréselés
Hőpréselés
A hőpréselési idő, a nyomás és a hőmérséklet hatása
a gyártásfolyamatra és a forgácslapok tulajdonságaira
A forgácslapgyártás befejező műveletei

4. Különböző forgácslapok gyártástechnológiája
Hagyományostól eltérő forgácslapok gyártása
Szigetelő forgácslapok
Vékony forgácslapok
Nagyméretű forgácsokból készült forgácslapok
Irányított elrendezésű forgácsokkal készült lapok
(Oriented Structural Board, OSB)
Furnér forgácslapok
Felületnemesített forgácslapok
Szervetlen kötőanyagokkal készült forgács lapok
Len- és kenderpozdorja-lapok
Háztartási hulladék-lapok
Forgácsidomtestek

5. Kutató-fejlesztő munkák a forgácslapgyártásban
Fakéreglapok
Alakisági vizsgálatok
Forgácslapok a fa teljes föld feletti biomasszájából
A furfurolgyártás maradékából készült forgácslapok
Szalma- és kenderpozdorja alapanyagú forgácslapok
A forgácslapok kémiai jellemzése

6. Minőségbiztosítás a forgácslapgyártásban
Alapanyag-vizsgálatok
Gyártásközi ellenőrzés
A késztermék (forgács lap) vizsgálata
A forgácslapokkal kapcsolatos hazánkban, illetve Európában
hatályban lévő szabványok

7. Forgácslapgyárak tervezése, telepítése

Utószó
Irodalom

A forgácslapgyártás befejező műveletei


A hőrésből kijutó forgácslapokat nyers forgácslapoknak nevezik. Joggal, hiszen ilyen állapotban még nem „szalonképesek”. A továbbfeldolgozáshoz a forgácslapokat a gyártás befejező műveleteinek kell alávetni. Ezeket a műveleteket az ipar végkikészítés néven foglalja össze.

A hűtés. A hőprésben elkészített faforgácslapokat hűteni kell. Ennek két oka van.
— a forgácslapokban lévő egyenetlen nedvességeloszlás,
— a karbamid-formaldehid gyanta viselkedése magas hőmérsékleten.
A forgácslapgyártás őskorában a hőprésből kiszállított forgácslapokat azonnal rakatokban helyezték el (rakásolták). Hamarosan észrevették, hogy ha a karbamid—formaldehid alapú műgyantával ragasztott forgácslapokat melegen helyezték rakatba, akkor keresztirányú húzószilárdságuk 40%-kal csökkent. További vizsgálatok igazolták, hogy 70 °C hőmérséklet fölött a rakatokban lévő KF ragasztású faforgácslapok szilárdsága „leépül”. Ha a magas hőmérséklethez még némi légnedvesség is járul, hidrolízis jelenség jön létre, amely tovább csökkenti a lapok szilárdságát. Főzésálló ragasztó-anyagokkal (pl. fenol—formaldehid) ez nem történik meg. Egyértelmű tehát, hogy a KF gyantákkal készült forgácslapokat 70 °C alá kell hűteni, mielőtt a rakatokban egymásra kerülnek.
A hőpréselés utáni hűtést a forgácslapokban lévő egyenetlen nedvességeloszlás is indokolja. A hőprésből távozó forgácslapok fűtőlapokkal érintkező felülete teljesen kiszáradt, így a környező levegőből és a lap közepéből nedvességet vesz fel. A fedőrétegek „szomjasak”, a középréteg kevésbé. Gyakori a lapszélek dagadása is, az arrafelé távozó nedvesség következtében. Az általános nedvesség-kiegyenlítődés folyamán a forgácslapok hosszirányban is változtatják méretüket, megnyúlnak, vastagodnak. Feszültségkülönbség jön létre a fedőrétegek ás a középréteg között. A forgácslap csak akkor formatartó, ha a fedőrétegek ás a középréteg feszültségei egyensúlyban vannak. Ellenkező esetben a forgácslap megvastagodik. A hűtéssel szabályozni lehet a nedvesség-kiegyenlítődést. Ezért van szükség a 2—4 napos pihentetésre.
A hűtés technikai megoldásai közül először a hűtőalagutakról kell szólnunk. Ezek sok helyet elfoglaló berendezések, amelyekben láncok gondoskodnak a forgácslapok továbbításáról. Nem váltak be, mert az alagútban a klímaviszonyok nehezen szabályozhatók. A meleg levegő az alagút felső részébe torlódik.
A hűtőprések igen nagy ráfordítást igényeltek. Az elv: 70 °C-ra hűteni a présben
a forgácslapokat. A hűtőprésben kondenzvíz keletkezett. A drasztikus, nyomás alatti hűtés következtében a lapok gyakran megvetemedtek.
A mai napig legjobb és álta1ánosrn alkalmazott megoldás a csillaghűtőkkkel vagy lap-fordítókkal való hűtés. A 71. ábra ilyen hűtő működési vázlatát mutatja. A lapfordítóba egymás után rakják a forgácsllapokat, amelyeket minden oldalról egyformán ér a levegő. A forró lapokban nem keletkezik hőtorlódás, így a magas hőmérséklet a lapfelületeken keresztül elvezetődik. A lapok általában 180°-os fordulat után távoznak a hűtőből.

Hosszúsági és szélességi méretre vágás (szélezés). A gyártástechnológia folyamán a forgácslapok széleiktől befelé fokozatosan válnak zárt szerkezetűvé. Az ún. „szélek” lazább szerkezetűek, szabálytalan felépítésűek, így ezeket el kell távolítani. Akkor dolgoztunk jól, ha az eltávolítandó lapszélek nagysága megegyezik a szélességi, illetve hosszúsági ráhagyásokkal. Ekkor zárt szerkezetű, ép felületeket kapunk. További fontos kritérium, hogy a forgácslapok hosszú és rövid keskeny felületei (a szakzsargon ezeket éleknek nevezi) egymással derékszöget zárjanak be. A megengedett eltérés ±2 mm lehet 1 m élhosszúságon. A keskeny felületek és a nagy lapfelületek (lapsíkok) Szintén derékszöget zárnak be. A levágandó lapszélek általában 15—30 mm szélesek. A nyers forgácslapok szélezhetők:
— közvetlenül a hőpréselés után,
— a hűtés után,
— vagy a teljes ragasztókikötést szolgáló tárolás után.

71. ábra. Lapfordító hűtő (csillaghűtő) berendezés

A három tehetséges megoldás közül a hűtés utáni szélezés a jó. Közvetlenül a hőpréselés után durva felületeket kaphatunk, a 1irész kiszaggatja a forgácsokat. Tárolás utáni szélezéskor az esetleges hibákat későn észleljük.
A forgácslapokat fűrészekkel vágják méretre. A legegyszerűbb megoldás, amikor két, egymással derékszöget bezáró körfűrészgépet állítanak föl, amelyek közül az egyik hosszirányban, a másik keresztirányban vág. A négyoldalas szélezőkön a hossz- és szélességi irányban vágó fűrészeket egy programmal vezérlik. A körfűrészek keményfém betétesek, és 7—8 óra élettartamúak. A 72. ábrán ferde keresztgerendás szélező körfűrészt látunk.
A szélezés művelete egyben a minőségellenőrzés egyik fontos pontja. Itt mutatkozik meg a hibás terítékképzés. A keskeny felületeken ilyenkor laza, porózus területek láthatók. Ilyenkor ismét szélezni kell, a forgácslap kisebb méretű lesz.
A szélezési hulladékot régen tüzelési célra eladták, nem vették figyelembe környezetszennyező hatását. A mai technológiákban a hulladékot szétmarják és általában a nedves középforgács-tárolóba vezetik vissza. Így a forgácsok 50%-a még hasznosítható, a többi osztályozáskor kihull.

72. ábra. Ferde keresztgerendás forgácslap szélezőgép vázlata

Nagyon sok esetben a vásárló a forgácslapokat nem táblaméretben, hanem alkat- rész-méretben rendeli meg a forgácslapgyártól. Így már a gyárban lapszabászgépeket kell beállítani. Erre a célra többfejes, automatikus lapszabászgépeket alkalmazunk. Segítségükkel a legbonyolultabb vágástérképek is kivitelezhetők.

Csiszolás. A forgácslapgyártás egyik utolsó technológia megmunkálási helye a
csiszolás, amelynek célja a következő:
— pontos vastagsági méret elérése,
— megfelelő minőségű felület képzése.
A gyártástechnológia jellegénél, valamint a termék tervezett szerkezeténél fogva a forgácslapok térfogatsűrűség-eloszlása a 73. ábra szerinti. Az ábrából látható, hogy a fedőréteg és a középréteg térfogatsűrűsége között jelentős különbség van. Feltűnő azonban az ábrán, hogy a fedőréteg maximális térfogatsűrűség-értéke valamivel a fedőréteg alatt található. A legfelső réteg, amely közvetlenül ki volt téve a

73. ábra. Nyers és csiszolt forgácslap térfogatsűrűség-eloszlása

fűtőlapok hatásának, elégett, laza, porózus. Ezt a réteget kell csiszolással eltávolítani ahhoz, hogy a felületnemesítési technológiák alkalmazhatók legyenek. A tovább- feldolgozó gépsorok pontossági igénye 0,2 mm.
A gyártásban a vastagsági méretráhagyásról már beszéltünk. Ez oldalanként általában 0,3 mm + a tűrés, tehát összesen 1,2 mm. A vastagsági ráhagyás 1,2 mm-ről 1,0 mm-re csökkentése egy évi 100 000 ni3 forgácslap-teljesítményű gyárban tízmillió forint nagyságrendű megtakarítást eredményez. A technológiai fegyelem tartásával és jó csiszológépekkel ez elérhető.
A mai technológiákban széles szalagú, kombinált csiszológépeket használnak. Ezek a gépek nemcsak a lapok vastagsági méretének pontosságát, hanem a felület megfelelő finomságát is garantálják. Hengercsiszolókkal ez utóbbit nem sikerült elérni.

74. ábra. Széles szalagú, kétoldalt csiszológép működési elve

A 74. ábrán egy ilyen csiszológép elvi működési vázlata látható. A gép jellemzője, hogy az áthaladó forgácslap mindkét oldalát egyidejűleg megcsiszolja és mindkét oldalból egyenlő vastagságot vesz cl. A csiszoló nagy előtolási sebessége, 50 m/perc, nagy teljesítményt tesz lehetővé.
A csiszolófejeket egymással szemben helyezték cl. Ezzel a megoldással helyet és tömeget tudtak megtakarítani.
Az első hengerpár a durva vagy kalibráló csiszolást végzi. A 36—40-es szemcsefinomságú csiszolópapírral a fedőréteg kétharmad részét csiszolja le. A második csiszolófejpár a finom csiszolást végzi és a papírt mindkét oldalon a csiszolópapucsok nyomják a forgácslaphoz. 60—80-as szemcsefinomságú papírjaival eltünteti az előző fázisból származó finom árkokat, egyenetlenségeket.
A harmadik a kombinált csiszolófejpár amely a hengerekkel és a csiszolópapucsokkal is működtethető, 80—100—l 20-as szemcsefinomságú csiszolópapírokkal.
A csiszolási árkok teljes kiküszöbölését szolgálja a hengerek oszcilláló mozgása. A csiszolósorokat úgy kell méretezni, hogy a napi három műszakban dolgozó forgácslapgyár teljesítményét két műszak ideje alatt lecsiszolhassa.
A csiszolatport elszívják és általában a szárítók fűtéséhez használják fel, gázzal vagy olajjal kombinálva.

Osztályozás, tárolás. A gyártástechnológia eredményességét közvetlenül a hőpréselés után ellenőrzik. A csillagfordítóba vagy az utána következő szállítópályába építenek mérleget. A tényleges laptömeg +1%-kal térhet cl a nominál értéktől. Nagyobb eltérés esetén azonnali beavatkozás szükséges a terítőberendezésen. Ugyancsak közvetlenül a hőpréselés után van a hárompontos, folyamatos vastagság ellenőrzés. Az előírt vastagsági méretektől való eltérés ±0,3 mm tehet. Ennek az értéknek a túllépésekor a forgácslap II. osztályú minősítést kap. Felületi hibákat, szét- hibákat szemrevételezéssel, a csiszolás után állapítják meg. Az esetleges taprobbanások (közép- és fedőréteg-szétválás) észlelésére mérési módszert dolgoztak ki.
A szélességi és hosszméretre vágott, csiszolt forgácslapokat az elszállításig tárolni kell. A forgácslapokból rakatokat képeznek és ezeket megfelelő alátétekre, egymás fölött helyezik cl. Az alátétek megfelelő és azonos méretre vágott fűrészáruból készülnek, és azokat pontosan egymás fölött kell elhelyezni. Ellenkező esetben a forgácslapok elgörbülnek, maradandó alakváltozást szenvednek. Hiba, ha túlzottan nagy alátámasztási távolságot választunk, a következmény itt is a rakat behajlása. Gondolni kell a legfelső rakat legfelső forgácslapjára is. Ez a lap a belső oldalán a rakat hőmérsékletét veszi át, külső oldalán a sokszor változó raktárhőmérsékletet. Ennek vetemedés a következménye. A lap átfordításával korrigálható.
Érdekes a kalanderprésekkel gyártott vékony lapok esete. Ezeket 4 mm vastagságig felgöngyölve is szokták tárolni, illetve szállítani.
A kész forgácslap raktárkészletet 20—30 nap alatt gyártott lapmennyiségben javasoljuk megválasztani. A túlzottan nagy készletek magas kamatköltségeket jelentenek. Gazdasági szempontból nem mindegy a költséges tárolócsarnokok nagyságának megválasztása sem.
A rakatok mozgatása és elhelyezése hagyományos módon homlokvillás targoncákkal vagy portáldarukkal lehetséges. Nagy teljesítményű gyárakban görgőpályás tárolókat alkalmaznak, eltolható rakodópadokkal. Sínekhez kötött szállító- és emelőkocsival is megoldható a tárolás kiszolgálása, ahol az emelő-, süllyedő- és továbbítómozgást programvezérléssel oldják meg.