Фанера

Материал, имеющий небольшие сходства с современной фанерой, был обнаружен археологами на территории бывшего Древнего Египта в виде кедрового ларца, фанерованного черным деревом. Историки сходятся во мнении, что относится этот ларец к 15-16 веку до н.э. Насколько популярным был процесс фанеровки, остается загадкой, потому что найденный кедровый ларец является единственной подобной находкой.

Ручное производство фанеры имело место в Древней Греции и позднее в Древнем Риме. В первую очередь это было связано именно с дефицитом древесины. Античная фанера производилась только ручным способом, данный процесс был достаточно трудоемким. В качестве клеевых составов использовались дорогие натуральные смолы. Фанера была дорогим материалом, и позволить его могли только богатые слои населения.

В результате распада великой Римской Империи постепенно центром цивилизации стала становиться Центральная Европа. В этих краях никогда не было недостатка древесины. В связи с этим фактом фанера не становилась популярным материалом. Ситуация стала меняться во время промышленной революции, наступившей в Европе, когда был огромный спрос на самые разнообразные материалы.

Первый станок-пресс по производству фанеры изобрел в Англии в конце восемнадцатого века британец Самюэл Бентам. На его имя был зарегистрирован ряд патентов на машины для получения строганого шпона и для склейки слоев шпона. Первые машины для изготовления фанеры при достаточной примитивности существенно повысили эффективность производства фанеры и вытеснили ручное изготовление. Себестоимость материала при производстве машинами была существенно ниже, чем при ручном изготовлении.

В 1819 году в Российской Империи был изобретен первый станок для получения шпона методом лущения. Его изобрел российский подданный профессор Фишер и назвал «фанерным рубанком». До этого момента получение шпона происходило методом строгания древесины. Такой метод был достаточно трудоемким и крайне неэкономичным. «Фанерный рубанок» Фишера позволял производить фанеру из лущеного шпона практически без отходов. Современное производство фанеры основано на принципах изобретения профессора Фишера. В течение длительного времени производство фанеры из лущеного шпона называлось русским способом.

 

Строительство

• Изоляционные изделия в электротехнике.
• В авиационной промышленности (см. Дельта-древесина).
• Для изготовления мебели.
• В качестве основы паркета и паркетной доски.
• В судостроении для дейдвудных подшипников, втулки и вкладыши обычных подшипников (антифрикционный, самосмазывающийся материал), зубчатые колёса и другие детали машин (конструкционный материал)
• производство микрофлюидных чипов^[1]

Фанера называется продольной, если волокна в лицевых слоях направлены вдоль длинной стороны, в противном случае — поперечной.

Фанера из древесины как твёрдых, так и мягких пород выпускается нескольких типов и сортов, которые различаются назначением, сроком службы, внешним видом и стоимостью.

Фанерные плиты (по ГОСТ 8693-2018) толщиной от 15 до 78 мм.

По предназначению — строительная, промышленная, упаковочная, мебельная и конструкционная.

По видам фанеру часто разделяют на два популярных вида — ФК (влагостойкая) и ФСФ (повышенной влагостойкости).

По типу обработки — ламинированная.

По внешнему виду (согласно ГОСТ 3916.1-2018) (определяется количеством пороков и дефектов поверхности наружного слоя шпона): E (элита), I, II, III, IV.

• Хвойная фанера (изготавливается из шпона хвойных пород деревьев: лиственницы, сосны, пихты, ели). Иногда для изготовления фанеры используется шпон сибирского кедра — такая фанера используется в декоративных целях. Для хвойной фанеры обязательным является содержание хвойного шпона в наружных слоях — внутренние могут содержать шпон лиственных пород древесины.
• Берёзовая фанера (изготавливается из шпона берёзы) получила распространение практически во всех областях, но из-за относительно более высокой стоимости в строительстве используется не так широко, как хвойная.
• Фанера из тополя, которая производится преимущественно в Китае, существенно дешевле российских аналогов из берёзы и хвойных пород, однако уступает им по параметрам^{[источник не указан 2730 дней][2][3]}.
• Бразильская фанера, она же тропическая, из смешанных лиственных пород тропической древесины. Родом из Амазонского бассейна, сейчас также производится в странах Африки и Южной Америки, Азии. Тропическая фанера превосходит фанеру хвойных пород по плотности, прочности, ровности слоев и высокому качеству.

 

• трёхслойная
• пятислойная
• многослойная

В основном листы фанеры имеют нечётное количество слоёв шпона: в этом случае шпон расположен симметрично относительно среднего слоя. Если слоёв шпона в фанере четыре, то центральные слои располагают и склеивают перпендикулярно наружным, что увеличивает общую прочность и стойкость к деформации.

Водостойкая фанера — материал, обработанный специальным образом для увеличения сопротивления влаге. Максимально увеличить влагостойкие характеристики фанеры может помочь ламинирование.

• ФБА — это листы фанеры, которые проклеены натуральным альбуминоказеиновым клеем. Преимущество фанеры ФБА в том, что она является экологически чистым строительным материалом, но её небольшая влагостойкость ограничивает применения этой марки.
• ФСФ (фанера, изготавливаемая с применением смоляного фенолформальдегидного клея). Эта фанера характеризуется относительно высокой износоустойчивостью, механической прочностью и высокой водостойкостью. ФСФ — один из самых популярных видов фанеры, используется в строительстве, производстве, кровельных работах. Допускается для применения в жилых помещениях, если класс эмиссии не превышает Е1.
• ФСФ-ТВ (фанера огнезащищённая). Обладает свойствами фанеры марки ФСФ, но не подверженная горению, относится к группе трудногорючих материалов. Применяется в пассажирском вагоностроении и промышленном/гражданском строительстве.
• ФК (фанера, получаемая при приклеивании шпонов карбамидным клеем). Обладая меньшими водостойкими характеристиками, ФК используется преимущественно при внутренней отделке помещений, в мебельном производстве, при изготовлении деревянной тары, при работе с конструкциями внутри помещения.
• ФКМ. В качестве клея при производстве фанеры ФКМ используются меламиновые и меламиноформальдегидные смолы.
• ФБ (фанера, пропитанная бакелитовым лаком, впоследствии склеивается). Этот вид обладает максимальной сопротивляемостью воздействию агрессивной среды и может использоваться в условиях тропического климата, при повышенной влажности и даже под водой.
• БС (фанера, пропитанная бакелитовым клеем, С — спирторастворимый). Эта фанера обладает уникальными свойствами — сверхвысокой прочностью, стойкостью к агрессивным средам, гибкостью, упругостью, водонепроницаема, не гниёт, не раскисает. Её ещё называют авиационная фанера за то, что раньше использовалась только в авиа- и судостроении.
• БВ (фанера, пропитанная бакелитовым клеем, В — водорастворимый). Эта фанера обладает теми же свойствами, что и фанера БС, за исключением влагостойкости, поскольку клей, применяемый при склеивании слоев, водорастворим.

• НШ — нешлифованная фанера.
• Ш1 — материал, шлифованный с одной стороны.
• Ш2 — материал, шлифованный с двух сторон.

В настоящий момент ГОСТы предусматривают наличие пяти сортов фанеры, которые различаются наличием и количеством допустимых дефектов обработки^[4], пороков древесины и её дефектов.

Общими словами:

• сорт Е (элита). Дефекты не допускаются, кроме незначительных изменений случайного характера в строении древесины;
• сорт I. Максимальная длина покоробленности или трещин для фанеры первого сорта не должна превышать 20 мм;
• сорт II. Допускаются трещины до 200 мм, вставки из древесины, просачивание клея площадью до 2 % от общей площади листа фанеры;
• сорт III. Допускаются червоточины до 10 штук на квадратный метр при диаметре каждой не более 6 мм; общее количество перечисленных пороков не может быть больше 9;
• сорт IV. Фанера 4-го сорта является крайне низкокачественной. Такая фанера может иметь следующие пороки: частично сросшиеся и выпавшие сучки — без ограничения; червоточины диаметром до 40 мм без ограничения; дефекты кромок листа глубиной до 5 мм;

 

В технологическом процессе производства фанеры можно ориентировочно выделить 14 этапов:

1) Подготовка сырья к лущению.
На начальном этапе происходит отбор качественного берёзового фанерного кряжа, он должен соответствовать ГОСТу 9462-2016. По поступлении на завод сырьё гидротермически обрабатывается в варочных бассейнах.

2) Окорка сырья.
Окорка — удаление с поверхности кряжа коры и луба. После произведения окорки бревна прогоняют через специальный сканер, определяющий кубатуру кряжа.

3) Разделка фанерного сырья.
Для разделки сырья на чураки используется пильный агрегат, работающий в полуавтоматическом режиме. Получившиеся от разделки под определённую ширину листа отходы отправляются в отделение переработки отходов, а сырьё в виде чураков — в приёмник-накопитель и на следующий этап, к лущильному станку.

4) Лущение, рубка и укладка шпона.
Для лущения шпона используются лущильные станки, а рубка по размерам осуществляется ножницами, получаемый шпон в сыром виде на выходе имеет толщину в 1,15—1,18 мм. Получившаяся после лущения лента шпона подаётся к пневматическим ножницам, для раскроя на форматные листы в полуавтоматическом режиме. Лущёный шпон стопками подаётся к сушилке.

5) Сушка шпона.
Сушится шпон с использованием газовых роликовых сушилок, работающих на топочных газах, а также и в термомасляной сушилке.

6) Сортировка шпона.
После сушки шпон делится на несколько частей, одна из которых направляется на ребросклеивание и шпонопочинку, а другая — сразу на сортировку в соответствии с требованиями ГОСТ 3916.1-2018 или требованиями заказчика. Неформатный, кусковой и оставшийся от обрезки шпон отправляется на ребросклеивание вдоль волокон на внутренние слои, а после обрезки поперёк — на линию усовки.

7) Склеивание шпона на «ус».
Склеенный на «ус» поперёк волокон шпон идёт на внутренние слои большеформатной фанеры.

8) Ребросклеивание шпона.
Для ребросклейки используются станки с подачей шпона вдоль и поперёк древесных волокон.

9) Починка шпона.
В починку шпона идут полоски шпона шириной до 49 мм, они подбираются по направлению волокон, цвету и породе древесины, толщине относительно требующих починки листов и плотно держатся в шпоне.

10) Приготовление и нанесение клея.
Рецептура приготовления клея — секрет производства любого фанерного завода, а наносится клей на шпон клеенаносящими станками, с помощью рифлёных металлических барабанов строго цилиндрической формы.

11) Сборка пакетов.
Шпон с нанесенным клеем отправляют в наборку, где собираются пакеты, которые, проходя холодную подпрессовку, формируют будущие листы фанеры. Пакеты собираются в угольник, прижимаясь к упорам с двух сторон наборного стола. После холодной подпрессовки пакеты отправляют в загрузку горячего пресса.

12) Склеивание фанеры.
Для склеивания фанеры используется горячий гидравлический пресс с электронной системой управления прессованием, механической загрузкой и выгрузкой. После пресса фанера развозится погрузчиком в стопы для выстройки. Стопы держатся в течение 24 часов в условиях цеха, чтобы снять внутренние напряжения.

13) Обрезка фанеры и шлифование.
В обрезке фанеры используются форматно-обрезные станки, а после обрезки её автопогрузчиком подают на сортировку или шлифовальный станок.

14) Сортировка, маркировка и упаковка.
Фанера подается на сортировочные площадки после обрезки и шлифования, где сортируется по ГОСТу 3916.1-2018, после чего производится маркировка листов фанеры, упаковка её в стандартные транспортировочные пачки и маркировка пачек.

Фанера в России выпускается следующих основных форматов 1525×1525, 1220×2440, 2440×1220, 1250×2500, 2500×1250, 1500×3000, 3000×1500, 1525×3050 и 3050×1525 мм. Различие в расположении длины и ширины относительно формата фанеры обозначает продольное или поперечное расположение волокон шпона по длинной стороне и указывает, что если формат заявлен как 1220×2440 мм, то расположение слоёв шпона поперечное, а если 2440×1220 мм — продольное. Фанера с продольным расположением волокон шпона используется там, где требуется гибкость, а с поперечным — там, где требуется высокая жёсткость при изгибе.

Производство фанеры в России (млн. м³):

• 2002 г. — 1,8;
• 2003 г. — 2,0;
• 2004 г. — 2,2;
• 2005 г. — 2,6;

Фанерное производство в России расположено по большей части в привязке к регионам, богатым лесными ресурсами. Основная доля выпуска приходится на предприятия Северо-Западного федерального округа — около 35 % в общем объёме производства.

В России наибольшее распространение получило производство березовой фанеры (95 % производства) в связи с особенностями состава лесов (из 63 фанерных заводов 62 производят березовую фанеру). Березовая фанера составляет 3-4 % от мирового рынка фанеры
В 2005 году экспорт составил 1,5 млн м³, то есть около 60 % всей произведённой в стране фанеры.

• Древесно-слоистые пластики
• Древесно-волокнистая плита
• Дельта-древесина (авиационная фанера)

• Григорьев М. А. Материаловедение для столяров, плотников и паркетчиков: Учебное пособие для ПТУ. — М.: Высшая школа, 1989. — 223 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-06-000345-0.
• ГОСТ 3916.1-2018 Фанера общего назначения с наружными слоями из шпона лиственных пород.
• ГОСТ 3916.2-2018 Фанера общего назначения с наружными слоями из шпона хвойных пород.
• ГОСТ 8973-2018 Фанерные плиты. Технические условия
• ГОСТ 11539-2014 Фанера бакелизированная. Технические условия
• ГОСТ 13913-78 (ГОСТ на Пластики древесные слоистые (ДСП))
• ГОСТ 102-75 Фанера берёзовая авиационная.
• ГОСТ В-226-41 Дельта-древесина авиационная.
• Фанера // Товарный словарь / И. А. Пугачёв (главный редактор). — М.: Государственное издательство торговой литературы, 1961. — Т. IX. — Стб. 8—13.

• Черкасов И. К. Фанера // БСЭ