STUDII PRIVIND CONTRAGEREA FURNIRELOR N URMA USCRII ACESTORA

STUDII PRIVIND CONTRAGEREA FURNIRELOR N URMA USCRII ACESTORA

COORDONATOR:PROF. DR. ING. LUNGULEASA AURELMASTERAND:BULUCZ ANDREITERMINOLOGIE I CLASIFICRIFurnirul este o foaie subire de lemn cu o grosime cuprins ntre 0,2-6 mm obinut prin taiere plan, derulare centric sau prin derulare excentric. n funcie de modul de producere i de domeniul de utilizare furnirele se mpart in 3 grupe:furnire estetice sau decorativefurnire tehniceFurnirul estetic este acela care prezint o textur decorativ, avnd o grosime de regul cuprins ntre 0,4-1 mm. Furnirele estetice sunt obinute n general prin tiere plan ct i prin derularea excentric a materialului lemnos.Furnirul tehnic se obine din butucii provenii din lemnul diferitelor specii apte pentru producerea acestuia, debitarea realizndu-se cu ajutorul mainilor de derulat centrice. Grosimile lor sunt cuprinse ntre 1-6 mm. Se utilizeaz la fabricarea placajului, panelului, a plcilor celulare i a lemnului stratificat.2TEHNOLOGIA FURNIRELOR ESTETICEn figura 1 am prezentat o variant a fluxului tehnologic ntr-o fabric de furnire estetice.

Figura 1: Fluxul tehnologic la fabricarea furnirelor estetice1,3 i 12 transportoare longitudinale; 2, 5 i 8 - transport transversal; 4 - staie central de secionare; 6 - ferstru panglic orizontal; 7 - ferstru circular; 9 - pod rulant; l0 uniti de tratare termic; 11 - rampa de cojire ; 13 - ramp ; 14 - derular ; 15 si 18 - platforme de furnire;15 si 19 - role de rulare pentru electropol; 17 - maina de tiat plan furnire; 20 - ferstru panglic vertical; 21- usctor; 22 - platform cu furnire uscate; 23 - linie de croit; 24 - instalaie de sortare; 25 - main de legat furnite n pachete; 26 - ramp; 27 - remorc; 28 -transportor cu band; 31-depozit.3USCAREA FURNIRELORPROCEDEE DE USCARE

Instalaii de uscare prin convecie;

Instalaii de uscare prin contact;

Instalaii de uscare prin convecie i contact;

Instalaii de uscare prin radiaii;

Instalaii de uscare dielectrice.

4USCTOR REVERSIBIL CU 3 ETAJE EBD III

EBD U III (figura 2) este un usctor cu band reversibil fr sfrit, care se folosete atunci cnd se cere o capacitate mare ntr-un spaiu mic i cnd funcioneaz numai o linie de producie.Figura 2: Usctor reversibil cu 3 etaje EBD U III5LOCALIZAREA I STAREA APEI N LEMN

Figura3: Localizarea, starea apei i tipul apei n lemn6FENOMENELE CARE APAR LA PTRUNDEREA APEI N LEMNLa ptrunderea apei n membrana celular, au loc trei fenomene distincte:Sorbia molecular (chemosorbia) , u = 3 6 %Sorbia capilar (adsorbia), u = 6 15 %Condensaia capilar, u = 15 % p.s.f.7UMIDITATEA LEMNULUIUmiditatea absolut notat cu U sau W, se obine prin raportul dintre masa apei din lemn i masa lemnului absolut uscat:

Umiditatea relativ, notat cu Ux suWx se obine prin raportul dintre masa apei coninut n lemn i masa lemnului n stare umed:

Un alt mod de exprimare a umiditii lemnului l constituie umiditatea volumetric (Uv).

8UMIDITATEA DE SATURAIE A FIBREI. FACTORI DE INFLUENPunctul mediu de saturaie a fibrei pentru speciile din zona temperat, n condiiile atmosferei normale, este situat ntre 28 i 32%La speciile din zona tropical, umiditatea de saturaie a fibrei variaz n limite foarte largi, ntre 24 - 30%Temperatura mediului nconjurtorTratamente termice aplicate lemnuluiCondiiile de vegetaie, dar mai ales de poziia lemnului n cuprinsul arborelui

9INFLUENA UMIDITII ASUPRA PROPRIETILOR LEMNULUI

Umiditatea influeneaz puternic proprietile lemnului, mai ales n domeniul apei legate. Odat cu creterea umiditii are loc o scdere important a rezistenelor mecanice pn n jurul valorii punctului de saturaie a fibrei, dup care acestea rmn aproape constante sau prezint modificri mai lente.

Figura 4: Variaia rezistenei la compresiuneparalel cu fibrele, funcie de umiditate10UMFLAREA I CONTRAGEREA LEMNULUIn raport cu cele trei direcii principale de orientare structural a lemnului, umflrile i contragerile liniare pot fi: de-a lungul fibrei (longitudinale), radiale i tangenialeReferitor la acest aspect, reglementrile n vigoare prevd determinarea, urmtoarelor categorii de umflare i contragere:Umflarea i contragerea totale sau maxime, considerate pentru ntregul domeniul al apei legate simbolizate a max i bmax, sau a i bUmflarea i contragerea pariale, considerate pentru variaia umiditii ntre dou valori diferite cuprinse n domeniul higroscopicCoeficienii de umflare si contragere pentru variaia umiditii cu un procent (%), simbolizai Ka i Kb11FACTORII CARE INFLUENEAZ UMFLAREA I CONTRAGEREA LEMNULUISpecia lemnoasOrientarea structuralDensitatea lemnuluiProporia de lemn trziu Compoziia chimic a lemnului Constanta dielectric a lichidului Tratamentele aplicateDefectele lemnului

12UMFLAREA I CONTRAGEREA FURNIRELORn timpul acestor tratamente se elimin o parte din componenii chimici secundari din capilarele lemnului, rmnnd o proporie mai mare de goluri n care poate ptrunde apa.n special cele higrotermice, acionnd asupra ligninei i pentozanelor, care joac un rol important n procesul umflrii i contragerii.Aceste modificri ale compoziiei chimice conduc la creterea higroscopicitii, respectiv la creterea umflrii i contragerii furnirelor.n timpul operaiei de debitare a furnirelor se produce o deteriorare a microstructurii acestora, prin secionarea elementelor anatomice, avnd ca urmare creterea higroscopicitii i implicit creterea umflrii i contragerii.Ca urmare, se poate trage concluzia c umflarea i contragerea furnirelor este mai mare n raport cu umflarea i contragerea lemnului masiv.Variaiile dimensionale ale furnirelor sunt numai liniare.13FACTORII CARE INFLUENEAZ UMFLAREA I CONTRAGEREA FURNIRELOR

SpeciaDirecia de contragereContragerile furnirelor (%)Contragerile medii ale lemnului masiv (%)1234FagLongitudinal0,19-0,580,3Transversal tangenial11,56-13,5211,8Transversal radial4,57 - 7,755,8Transversal semiradial9,37-11,34-StejarLongitudinal0,16-0,440,4Transversal tangenial9,38-11,648,9Transversal radial5,03-7,184,3Transversal semiradial6,94-8,44-FrasinLongitudinal0,28-0,410,2Transversal tangenial9,25 - 9,938,0Transversal radial5,92-8,145,0PaltinLongitudinal0,14-0,350,5Transversal tangenial8,37-9,88,0Transversal radial5,6 - 5,83,0Umflarea i contragerea furnirelor sunt influenate de specia lemnoas, orientarea structurii n raport cu planul de debitare (tangenial, radial sau semiradial), direcia de umflare sau contragere (longitudinal sau transversal), precum i de grosimea furnirelor.Pentru furnirele de foioase:

Pentru lemnul masiv:

14

Figura 5: Variaia coeficienilor de contragere longitudinali mediii transversali medii funcie de grosimea furnirelor la fag15INFLUENA TEMPERATURII ASUPRACONTRAGERII FURNIRELORLucrarea evideniaz o serie de aspecte legate de influena temperaturii asupra contragerii furnirului de plop alb. Dimensiunile actuale ale mostrelor au fost de 100 100 3 mm.Obiectivul principal al acestei lucrri este de a afla influena temperaturii asupra contragerii furnirului de plop.Contragerea lemnului masiv de plop alb cu greu poate fi determinat pe direcii tangeniale i radiale, din cauza structurii confuze a acestei specii (aceasta este o specie cu pori uniform distribuii, inele anuale care nu se disting bine i nu exista direcii tangeniale i radiale vizibile).16METODA, MATERIALE I ECHIPAMENTE

Figura 6: Dispozitiv pentru msurarea limii furnirului: 1-furnir; Profilul 2-L; 3-urub; 4-gaura alungit; 5-U profil; w-lime de furnir.a.b.c.

Figura 7: Contragerea n lime i grosime:dimensiune a probelor de ngustare; b-msurarea dimensiunii; c - contractia grafic;MC- coninutul de umiditate; Punctul de saturaie a fibrei- PSF-; W0-limea la 0%MC; lime maxim peste PSF; t0-grosime la 0%; grosime tmax-umed peste PSF;ta, tb, tc -puncte de msurare a grosimii17REZULTATE I DISCUIINrmmm0,gMC, %Ltime, mmGrosime , mmwtwmaxw0tmaxt0133,6018,6879.8113.05102.813.283.089.056.096.113.243.036.483.293.105.77233,9318,9878.7109.83100.203.263.098.765.215.253.313.145.133.323.145.42335.2219.1384.1111.61101.763.323.148.825.425.453.343.165.383.233.055.57434.7218.5587.1109.9298.843.182.9410.087.546.13Tabelul 2: Rezultatul contragerilor atunci cnd probele sunt supuse la temperatura de 80 0C18

Figura 8:Influena temperaturii asupra contragerii furnirelorTemperaturaContragerea n lime, w, %Contragerea n grosime, t, %Contragerea volumic, v, %t=80 0C9.685.9615.17t=90 0C10.186.1715.72t=100 0C9.836.0815.31t=110 0C9.616.0215.05t=120 0C9.606.0015.02Media9.786.0415.25Raportul, R=w/t1.61Tabelul 3:Rezumatul valorilor de contragere relaionate cu temperatura19CONCLUZIIRezultatele generale arat o uoar scdere a contragerii n intervalul de 80-1100C a temperaturii de uscare. Particular, a fost observat o uoar cretere a contragerii de pn la 95 0C i o uoar scdere dup aceea, ntre 95 110 0C.Ca o concluzie general, influena temperaturii asupra contragerii lemnului este redus, i poate fi neglijat. n final, dar cel mai important, s-a observat c exist o mare diferen ntre contragerea n direcia tangenial i radial, chiar la speciile structural uniforme cum ar fi plopul alb. Aceast diferen mare legat de compoziia lemnului impune productorilor de lemn a lua n considerare mai mult supradimensiunile radiale i tangeniale ale lemnului, utiliznd valori i metode din lucrare.

20V MULUMESC !