Два лика белоствольной «славянки»

Она вдохновляла великих на сонм поэтических строк, без нее нет полноты образа живописной русской природы, и наконец, особенности ее «графемы» испокон веков считались идеальной сырьевой нотой для производства мебельных шедевров, виртуозных моделей авиа- и судостроения. К слову, березе отдают предпочтение не только за ее внешнюю красоту, но за впечатляющие характеристики прочности. В особенности это прослеживается в фанерном производстве, которое не устает прославлять и возвышать нашу страну на мировом рынке производственного корпуса.

Сколько лиц, личин, обличий…

Несмотря на архаичность происхождения, популярность фанеры как материала достигла своего апогея лишь в ХХ веке, и сегодня десятки отечественных предприятий выпускают обширный ассортимент данного продукта, а интенсификация финансирования отдельных направлений машиностроения способствовала наращиванию производственных объемов именно бакелизированной и авиационной фанеры.

Фанерный бум и открытие предприятий различной формы собственности никак не отразились на конкурентоспособности материала; технология производства в разрезе современных инноваций по-прежнему сохраняет традиционный цикл обработки: заготовка древесины с термообработкой и лущением шпона; прессовка шпона, нарезка листов различного формата, шлифовка, ламинирование, покрытие специальными веществами, обработка торцов, сортировка и упаковка. Особенно востребована лущеная фанера, получаемая посредством снятия с кряжа тонкого слоя шпона, который затем выравнивают и склеивают. Причем в зависимости от используемого сырья и целевого назначения исходного продукта существенно меняется и технологический ракурс.

Производство фанеры, как правило, начинается с гидротермической обработки древесного сырья, которое в виде бревен погружают в заполненные водой с температурой 40 °С бассейны, и, в зависимости от сезона, выдерживают в закрытых резервуарах от одних до двух суток. При этом в резервуары ведется периодический долив воды, что компенсирует снижение уровня жидкости от впитывания древесиной и конденсации пара. Это необходимо для получения должного уровня пластичности сырья в виде относительно ровного гладкого листа с минимальным количеством трещин. Ведь в процессе лущения шпон стремится принять цилиндрическую форму бревна. В период подготовки древесина проходит этап окорки и проверку металлоискателем, после чего отправляется на распил, где осуществляется нарезка бревен на чураки длиной от 1 300 до 1 600 мм и удаление некондиционных фрагментов. На участке чураки лущатся с получением шпона в виде ленты, которая затем п одвергается п оперечной нарезке на основные типовые размеры в 1 300 х 1 420 мм и 1 300 х 2 740 мм (при длине исходного бревна 1 300 мм), а также 1 600 х 1 740 мм и 1 600 х 3 420 мм (при длине бревна 1 600 мм). Готовые листы шпона укладываются в стопы и затем направляются на линию сушки шпона, где происходит их полистная сушка путем воздушно-тепловой обработки и последующая поштучная сортировка листов с использованием сканерной и влагоизмерительной аппаратуры. Шпон, имеющий превышение допустимого порога влажности или дефектность поверхности, отправляется на повторный цикл сушки и починку. На специализированном оборудовании дефектные фрагменты вырубают, а взамен вставляют заплатки доброкачественного шпона, идентичные по цветовой и фактурной гамме. При этом учитывается не только толщина вставляемого на замену шпона, но и порода древесины, так как она должна полностью соответствовать подвергаемому ремонту листу (номинальный размер вставок составляет 40х60 или 40х70 мм, а показатель влажности ниже на 2-4%, чем у листа шпона). Обрезной материал и дефектные листы шпона не отправляют в утиль, а подвергаются ребросклейке. При стыковом склеивании ряд предварительно разогретых клеевых нитей вводят в щели между стыками, прижимают роликовым механизмом, а соединяемые полосы плотно сдвигают. Полученную ленту после просыхания режут на листы требуемых параметров. Готовый шпон обычно выдерживают сутки в складском помещении до установки однородной степени влажности древесины, а после починки — не более 8 часов, а затем отправляют на участок производства фанеры.

Создание фанерного полотна фактически проходит в три этапа. На начальной стадии производства из листов шпона сбирают пакеты по требуемой сортности будущего фанерного материала. Первый и последний листы в пакете имеют поперечное сечение, так как количество листов в пакете нечетное, то каждый второй лист обладает продольным направлением волокон. Когда же состав пакета имеет четное количество шпона, то середину такого пакета дополняют двумя листами с продольным направлением волокон, что исключает снижение прочностных характеристик и геометрии поверхностного слоя фанеры. Уже сформированные пакеты проходят процесс холодного прессования, где обеспечивается наибольшее прилегание образующих их листов и повышается уровень жесткости.

На втором этапе пакеты подвергают горячему прессованию. В процессе склеивания оба четных листа шпона на специализированном оборудовании покрывают слоем клея на основе смол и только потом помещают под горячий пресс.

При производстве бакелизированной фанеры из березового шпона пакеты склеивают фенолоформальдегидной, преимущественно спирторастворимой, смолой (бакелитовой). Согласно технологии, применяется большое количество клея и относительно высокое давление в прессе, поэтому данный материал приобретает высокую прочность и формоустойчивость. Плотность такой фанеры достигает 1200 кг/м³, а размерный ряд составляет в длину 1500–7700 мм и в ширину 1200–1550 мм. Отличительной особенностью данного материала является красно-коричневый оттенок, а также упругость, водостойкость и износостойкость, которые дают способность материалу конкурировать даже с низколегированной сталью. Срок службы бакелизированной фанеры составляет 10-15 лет с температурным порогом от -50 ⁰С до +50 ⁰С, а также в водном пространстве и даже в тропиках.

Совершенно иной процесс изготовления имеет авиационная фанера. Стоит отметить, что применяется только березовый шпон, а формирование самого пакета происходит из трех или более нечетных слоев шпона тончайшего размера. Минимум толщины трехслойного фанерного профиля принимается в 1 мм, а склейка слоев шпона производится на основе бакелитовой пленки или фенольных клеевых составов. Именно данная фанера прекрасно себя зарекомендовала в создании легких авиационных аппаратов и музыкальных инструментов, где гарант конструктивных свойств очевиден. В основном фанерный лист изготавливают длиной от 1000 до 1525 мм, шириной от 800 до 1525 мм с градацией 25 мм и предельным отклонением ±4 мм. И с относительно небольшим показателем плотности материал обладает завидной гибкостью и прочностью, поскольку до процесса склеивания проходит пропитку фенолформальдегидным смоляным составом температурой в 270 градусов и с давлением в шесть атмосфер.

На последнем этапе фанерный профиль проходит обрезку по типовым размерам, шлифование поверхности и сортировочные операции по качеству. А прошедший выборку готовый фанерный профиль в виде стопок высотой до полутора метров поступает в цех, где в течение суток охлаждается и достигает равномерного уровня влажности.

Я родимую узнаю по пропитке

Формально фанеру подразделяют на два вида, производимых из хвойных и лиственных пород. При этом маркировка фанеры производится именно по составу клеевой пропитки.

1. ФСФ (фенолформальдегидный клей). Характеризуется неплохой устойчивостью к износу, механической прочностью и высокими показателями устойчивости к влаге.
2. ФК (карбамидоформальдегидный клей). Данная маркировка указывает на слабую устойчивость к воздействию влаги.
3. ФБ (бакелитовый лак). Материал превосходно себя ведет при любом уровне влажности.
4. ФБА (альбуминовый или казеиновый клей). Наличие значительных экологических характеристик у данного вида фанеры не компенсирует полное отсутствие эмиссии формальдегида.
5. БС (спирторастворимый бакелитовый клей). Материал имеет отличные характеристики прочности, износоустойчив, адаптивен к агрессивной среде и не боится негативного воздействия влаги.
6. БВ (водорастворимый бакелитовый клей). Фанера наделена большинством эксплуатационных качеств фанеры БС, с той лишь разницей, что лишена стойкости к влаге.

Также типология предусматривает наличие двух сортов фанеры — первый и второй, имеющие существенные отличия как в допустимом количестве пороков в наружных и внутренних слоях, так и в показателях прочности. Вдобавок к пределу прочности при скалывании образцов по клеевому шву после их кипячения нормируется также и предел прочности при растяжении вдоль волокон наружного слоя.

Не пролететь как фанера над Парижем

Безусловно, качество любой марки фанеры поддается оценке по внешним признакам и маркировке. Обладая исчерпывающей информацией относительно маркировки, по аббревиатуре весьма просто определить, насколько предлагаемый сорт фанерного профиля соответствует заявленным показателям производителя.

При маркировке указываются не только размеры и толщина фанерного листа (мм), но и вид шлифовки («НШ» — нешлифованная, «Ш1» — односторонняя шлифовка, «Ш2» — двухсторонняя шлифовка), класс эмиссии формальдегида («Е1», «Е2» или «Е3»). Надпись «сосна/сосна» или «береза/сосна» означает: в первом случае, что обе внешние сторона листа фанеры выполнены из хвойного шпона; во втором случае — одна внешняя сторона из березового шпона, а вторая из хвойного.

На упаковке фанеры всегда указывают ее сорт.

1. Элита (маркировка «E»). Не имеет никаких дефектов, в открытую продажу не поступает, т.к. все партии фанеры этого сорта закупают машиностроительные предприятия и мебельщики.
2. Первый сорт (маркировка «I» или «В»). Протяженность допустимых трещин и прочих незначительных дефектов поверхности не более 200 мм, общее число дефектов не более трех.
3. Второй сорт (маркировка «II» или «ВВ»). Трещины не более 200 мм, древесные вставки (сучки), допустимы участки засохшего клея, но не более 2% от площади листа. Максимальное количество заметных дефектов не должно превышать шести.
4. Третий сорт (маркировка «III» и ли «СР»). Возможны 6 мм червоточины, но не более 10 шт. на м², трещины протяженностью до 300 мм, участки засохшего клея, не превышающие 6% от площади листа.
5. Четвертый сорт (маркировка «IV» или «С»). Как наихудшая по качеству марка, фанера этого сорта может содержать неограниченное число червоточин диаметром не более 40 мм, повреждения кромки глубиною не более 5 мм, неограниченное количество выпавших и сросшихся сучков.

Таким образом очевидно, что эксплуатационные характеристики фанеры имеют превосходство над любыми композитными плитами на древесном наполнителе, а также при определенных условиях составляют конкуренцию и многим благородным породам древесины, что проверено на практике не одним поколением потребителей.

Текст: Елена Вашкевич