Производство фанеры

Фанера это многослойный строительный материал, изготавливается путём склеивания специально подготовленного шпона.

Место, где производят фанеру, т. е. фанерный завод, называют ещё и "биржей". Только в обороте здесь не ценные бумаги и валюта, а брёвна. Берёза, сосна, ель.
Вот они как раз и являются ценностью. Укрывают их в том числе и от солнечного света — чтобы ультрафиолетовые лучи не высушивали торцы брёвен.
Возьмем, для примера, берёзу — фанера из неё получается самой прочной.
На завод дерево попадает в виде распиленных на равные части брёвен — чураков. Из них формируют нечто вроде вязанки, «перевязанных» массивными металлическими цепями.

Склад древесины - брёвна нужной длинны

 Эту огромную "вязанку" осторожно перемещают в бассейн с очень горячей водой. Здесь древесину основательно пропаривают.
Затем, брёвна аккуратно помещают в бассейн с очень горящей водой В бассейне осуществляется пропарка брёвен
При этом на поверхности дерева появляется бурая пена. Это — деготь, который выделяет береза. Он защищает дерево от гниения. А также используется при изготовлении знаменитой "мази Вишневского". 

Бурая пена (дёгото) на берёзовом бревне появляется после пропарки в бассейне На фото хорошо виден выделившийся в результате пропарки берёзы дёготь

Через несколько часов почерневшие брёвна выгружают из бассейна и оставляют на воздухе, чтобы выровнять температуру чурака — тепло должно переместиться от коры к самой сердцевине.
Берёза — порода настолько плотная и тяжелая, что даже тонет в воде. Но если древесину распарить — она станет мягкой и пластичной. 

После распаривания чурак направляется на лущильный станок. Здесь брёвна вращаются вокруг своей оси, а лущильный нож срезает с них кору и снимает с древесины широкую стружку, двигаясь по архимедовой спирали.

Бревно устанавливают в лущильный станок и осуществляется снятие шпона для фанеры Шпон снимается целиковым полотном - затем его нарежут по нужным размерам будущих листов фаенры 

Небольшой экскурс в историю: В 300-ом году до н. э. Архимед вывел формулу идеальной спирали — она должна вращаться вокруг точки, с каждым новым витком приближаясь к ней на одинаковое расстояние. 

Спираль Архимера - идеальная спираль используется для нарезки шпона Вот по такому принципу бревно на станке превращается шпон, из которого затем клеят фанеру

Похожим принципом пользуется паук, когда плетет свою паутину. 

Архимедова спираль позволяет срезать с бревна идеально ровный слой древесины. Можно сравнить это с заточкой деревянного карандаша. Карандаш — это ствол дерева, а канцелярская точилка — лущильный нож. Процесс лущения выглядит почти так же, как заточка карандаша. Правда стружка срезается не с кончика, а со всего цилиндра. Эта стружка, снятая с бревна, и называется шпоном. 

Длина шпона, снятая с одного чурака, может достигать 16-ти метров. Какое-то время шпон всё ещё остается влажным и теплым. Потому, что если бревно не пропаривать, драгоценная стружка при лущении будет рваться и ломаться. Самый тонкий шпон в мире делают только из Российской березы — толщиной всего в 1 мм.
Полотно шпона из одного бревна достигает в длину до 16 метров  

В Америке, например, где березы почти нет, фанеру делают из сосны и пихты. В Китая — из тополя. А из такой мягкой хвойной древесины тонкого шпона не получается.
Снятую стружку раскраивают на гильотине и отправляют в газовую сушилку. Потоки горячего воздуха выгоняют из древесины лишнюю влагу, чтобы будущая фанера не расслаивалась и не пузырилась.

Кстати, разбить рукой обычный тонкий фанерный лист очень сложно. И под силу очень немногим большим мастерам Тамеши-вари (искусство разбивания твёрдых предметов). Если деревянная доска ломается за счет разрушения структуры волокон древесины под действием механической энергии удара, то тонкий лист фанеры эту энергию не просто поглощает, а возвращает мощь удара.

Устранение дефектов шпона

Если на древесине остался след от сучка — березовый шпон отправляют на починочный станок. Машина вырубает дефект и одновременно ставит на его место заплатку. 

На починочном станке дефекты шпона (например след от сучка) восстанавливают Место сучка вырубают и на его место устанавливают заплату из чистого шпона
Теперь — ключевой момент. Сборка фанеры. Для листа толщиной 1 см. нужно склеить 7 слоев шпона. Такой способ склеивания фанеры из нескольких листов в конце 19-го века называли "Русским". Раньше для склеивания использовали состав на основе казеина — молочного белка. Его получали из молока и сыра. Казеиновая фанера была прочной, но сильно впитывала влагу и промокала. 

Сегодня шпон склеивают с помощью формальдегидной смолы — благодаря ей фанера становится влагостойкой. Обычная мука делает смолу гуще, а древесину прочнее. Мел не позволяет клею проникать на поверхность и портить товарный вид.

У фанеры всегда нечетное число слоев. Клеем пропитываются лишь четные листы шпона, которые при сборке чередуются с сухими нечетными. Но самое главное — все слои взаимно перпендикулярны. Именно это делает фанеру такой прочной. У одного листа шпона волокна расположены вдоль. У следующего — поперек. Слой за слоем фанера увеличивает ударную вязкость — способность поглощать механическую энергию. Перекрестное расположение листов делает древесину устойчивой к деформации.

Клеем пропитывают каждый второй слой шпона Листы шпона укладывают так, чтобы направление волокон древесины чередовалось и каждый раз было перпендикулярно предыдущему слою Слои шпона готовые отправиться в пресс для последующей склейки и получения листов фанеры

Собранные в пакеты слои шпона на несколько минут отправляют в холодный пресс, где сухие и проклеенные листы схватываются друг с другом. Это — подготовительный этап перед горячим прессованием. Каждый лист будущей фанеры загружают в подъемник, который транспортирует их в 20-ти пролетный горячий пресс. На каждом его этаже размещается фанерный полуфабрикат. Под большим давлением шпон накрепко склеивается друг с другом. Из-за высокой температуры клей даже кипит, а фанера испускает горячий пар. Всего за 10 минут бутерброд из тончайшей березовой стружки и клея превращается в сверхпрочный материал, который в течение суток будет остывать. За это время завершится процесс полимеризации клея.

Заготовки будущей фанеры отправляются в холодный, а затем в горячий пресс

Теперь остается лишь обрезать неровные края шпона и придать изделию привычный вид. Сложно поверить, что на самом деле обычная фанера — уникальный сверхпрочный материал. 

Теперь остаётся обрезать листы фанеры до нужных размеров Листы готовой фанеры

Бакелитовая фанера

Оказывается, из обычной древесины можно сделать еще нечто более прочное! Например — древесно-слоистый пластик. Его называют бакелитовой фанерой. Или — дельта-древесиной. Она настолько прочная, что может заменить бронзу. Из бакелитовой фанеры делают подшипники скольжения и бесшумные зубчатые передачи. Дельта-древесин сопротивляется любому виду деформации, не скалывается, не ломается и не растягивается.
Прочным, как цветные металлы, дерево становится благодаря бакелитовому лаку. Он делает материал почти неуязвимым. Им можно пользоваться даже под водой. Обычный березовый шпон покрывается лаком с обеих сторон и отправляется в сушилку. Здесь при температуре в 100 градусов он полностью впитывается в древесину. Т. е. у древесного пластика лаком пропитан каждый лист шпона. Пласты разделяют металлическими листами и отправляют под пресс. Он часами сжимает дельта-древесину при давлении в 6 раз большем, чем при изготовлении обычной фанеры. Количество слоев у древесного пластика доходит до сотни.
Из легкой и сверх прочной дельта-древесины делали фюзеляжи и крылья летательных аппаратов. Среди них есть первый цельно деревянный Советский истребитель по прозвищу «Рояль» и немецкая ракета класса «воздух-воздух» времен 3-го рейха.

Другие статьи

Сорт вагонки

Сорт вагонки

Согласно ГОСТ 2695-83, вагонка имеет 3 сорта: сорт А, сорт Б и сорт В.

Описание сортов фанеры

Описание сортов фанеры

Деление фанеры по сортам происходит в соответствии с требованиями ГОСТ № 3916.1-96. Сортность фанеры устанавливается согласно количеству брака на поверхности фанеры.

История появления фанеры

История появления фанеры

Первые фанерные листы были созданы еще в Древнем Египте. Произошло это примерно в 15 веке до н.э. Археологами был найден небольшой ларец из кедра, оклеенный пластинками черного дерева.