Szám: H_000087
A cikk szerzőjének a neve(i): Lázár, János, Dr. Hadnagy, József
A cikk címe: TRIPO típusú pozdorja-bútorlap présidejének csökkentése és a rövidített présidő üzemi bevezetése
Lásd a teljes cikket: Teljes_cikk
Kulcsszavak: lenpozdorja, hőprés, fűtőlaphőfok, présidő, présdiagram
Kivonat:
A 19 mm-es lapok présideje 19 perc volt zárási idővel együtt, amit az előzetes kísérleti adatok szerint 12-14 percre kellett csökkenteni. A présidő csökkentésére vonatkozó kutatásaink két alapvető részre oszlanak. Az első szakaszban laboratóriumi, majd félüzemi kísérleteket folyattunk annak megállapítására, hogy a présidő csökkenése milyen technológiai változtatásokat igényel és milyen mértékben befolyásolja a készlapok tulajdonságait. A második szakaszban a laboratóriumi, illetve félüzemi kísérleteknél kapott adatokat alapul véve az üzemi bevezetésre került sor, amelynek során ellenőriztük a félüzemi adatokat,másrészt feltártuk azokat a műszaki-technológiaiproblémákat, amelyek a rövidített sütési idő bevezetését gátolták.Az a néhány publikáció, amely a pozdorja lemezekkel kapcsolatos technológiai kérdéseket vizsgálja, általában a lenpozdorja anyagra épül és így a kenderpozdorja technológiájának vizsgálatában csak kiindulási alapnak tekinthető.Ezen kívül háromrétegű kenderpozdorja lapokat jelenleg csak hazánkban gyártanak s így a külföldi publikációkban ilyen laptípussal kapcsolatos technológiai adatokkal nem találkozunk. Swiders kitájékoztatása szerint 190-170 C° fűtőlap hőmérséklet mellett a 16 mm-es 500 kg/m3térfogatsúlyú, főleg lenpozdorja lapok ciklus-ideje kb. 10 perc. E szerint a tiszta présidőt alapulvéve 1 mm vastag lemezt kb. 0,5 perc présidővel készítenek. A hazai gyártásban 1 mm lap vastagságra 1 perces présidőt használtak, s így a 19 mm-es lapokat 19 perc alatt préselték. Teljes mértékben indokolható az a hazai törekvés, amely ez irányú kutatómunka beindítását szorgalmazza. A kitűzött feladat megvalósítására laboratóriumi és félüzemi kísérleteket állítottunk be. A laboratóriumi kísérletekbeállításánál figyelembe vettük a faforgácslapokkal korábban végzett kísérletek folyamán vizsgált tényezőkre (hőfok, nedvesség, nyomásváltozás) kapott jellemzőket. Ennek alapján a laboratóriumi kísérleteknél a csökkenő présidő és növekvő fűtőlaphőfok figyelembevételével vizsgáltuk a késztermék minőségét, figyelembevéve azt a korábbi jellemzőt, amely szerint 10 C° fűtőlaphőfok emelkedés 2 perc présidő csökkenéssel azonos, a vízvesztési és felmelegedési görbét alapulvéve 20 %-os átlagnedvességű paplan esetében. Vizsgáltuk továbbá az üzemi kísérletek első fázisában jelentkező meghibásodások okait, miután a minősítés folyamán rejtett szétválások jelentkeztek az üzemileg préselt lapok 50 %- ában. Az ismételt félüzemi kísérleteknél az alábbi kérdésekre kerestünk választ. A nedvesség szórása milyen mértékben befolyásolja a meghibásodásokat. A lapméret befolyása a meghibásodásra. A présidő befolyása a meghibásodásra. A műgyanta felhordási módszerének a befolyása a meghibásodásra. A terítés egyenletességének befolyása a meghibásodásra. Az utólagos karbamid-hatása a meghibásodásra. A kísérletekhez használt kenderpozdorját a Dunaföldvári Üzemszállította. A kenderpozdorja szemcsék hosszmérete a belső réteg esetében átlagban 7,0 mm, a borítóréteg esetében átlagban 3,9 mm volt. A beérkezett kenderpozdorja nedvessége 15 % (nettó) volt, s ezután szárítottuk a belső réteghez 3-4 %-ra, a borítóréteghez 5-7 %-ra. A pozdorja nedvességet infralámpás szárításos módszerrel állapítottuk meg. A kötőanyagként karbamid-formaldehid kondenzátum 50 %-os típusát használtuk. A felhasznált műgyanta fajsúlya 1,21 g/cm3 volt. A D-160 és g jelű technológiával 3-3 sorozatot készítettünk. Ilymódon minden présidőhöz 12-12 db lap állott rendelkezésre a minőségvizsgálat céljára. A technológiai adatokat minden egyes préselésnél ellenőriztük abból a célból, hogy megállapítsuk, hogy a számított és előirttechnológiai adatokat milyen mértékben lehet üzemi szinten tartani. A kísérletek folyamán préselt laptípusokhajlítószilárdságát, vízfelszívását és vastagsági dagadását mértük. A hajlítószilárdságot 100 mm széles próbatestre, 240 mm alátámasztással mértük. A próbatestekből a laboratóriumi és félüzemi kísérleteknél kb. 0,6 mm-t csiszoltunk le a lap két oldaláról. Az üzemi kísérletek esetében a lecsiszolt rétegvastagság egyesesetekben elérte a 3 m-t is. A hajlítószilárdságot az ismert összefüggéssel állapítottuk meg. A pozdorja alapanyagot lengővályús, gőzfűtéses szárítóban szárítottuk a kívánt nedvességtartalomra. A kb. 50 % szárazanyagtartalmú műgyantát szakaszos üzemű keverőben hordtuk fel. A terítés kézzel történt erre a célra szolgáló terítőkeretben. A paplan stabilitását 1 kp/cm2nyomású hidegpréssel biztosítottuk. A préselést Siempelkamp típusú hegesztettvázas, négyemeletesgőzfűtésű présen végeztük. A kenderpozdorja-üzem 4000 m3-es évi teljesítményű berendezéssel rendelkezik. A pozdorját egy előtisztító berendezésről ventillátorral szívják el, majd pneumatikával juttatják a szárítóba. A méretre formált paplanokat a hőprés előtti adagolórendszerbe táplálják, ahonnan a hőprést automatikusan töltik és ürítik. A présberendezés egy hét emeletes hőprésből áll, amelyben az alsó és felső fűtőlapok 45 mm, a középső fűtőlapok kb. 100 mm vastagságúak. Az alsó és felső lap hőszigetelése a prés állványtól, illetve az alsó emelőlaptól azbeszt-lemezzel van megoldva. Az azbesztlemezt általában évenként egy esetben cserélik. A mérési adatok szerint kb. 115 fokos préselés mellett az alsó emelőasztal hőfoka 68 fok volt, az emelődugattyúk kb. 20 cm-re az emelőasztaltól 50 C° hőmérsékletet mutattak. Hasonló értékeket mértünk a felső lap elégtelen hőszigetelése miatt, így pl. az állvány felső sarkán a hőmérséklet 60-65 C° volt. A zárási idő a szivattyúrendszer beindításától a hézagvasak teljes záródásáig tart. Ez a művelet még két részre bontható, miután a zárási idő első részében a préslapok közötti paplanok felületének ütközéséig fajlagos nyomás a préselt lapokon nem keletkezik. A préslapok és paplanok felületének ütközése után indul be a tulajdonképpeni tömörödés és ez a folyamat a hézagvasak teljes záródásáig tart. A mérési adatok szerint a zárási idő elsősorban a lapok vastagságától függ. A zárási időt gyakorlatilag befolyásolja a dugattyúktömörítésének állapota és a lapokba bemért pozdorjamennyiség súlyában jelentkező szórás is. A mérési adatok szerint 24 mp alatt a préslapok a pozdorjapaplannal ütköznek, majd ezután kezdődik el a tömörítési folyamat. A tömörítési folyamat 14 mm-es lapoknál 100 mp alatt megy végbe. A 19 mm-es lapoknál ez az idő 160 mp-re adódott. 4 mért értékektől a dugattyúgyűrűtömítések állapotától és a térfogatsúly szórásától függően 50 %-os eltérés is adódott, amikor a teljes zárási idő 14 mm-es lapoknál 2 perc helyett 3 percet vett igénybe. A nyomáson tartási idő a hézagvasak és a fűtőlapok ütközésétől a présnyomás 0-ra csökkentéséig tart. A jelenlegi technológia szerint 14 mm-es lapoknál 14,8 percet, 19 mm-es lapoknál 16,3 percet fordítanak a paplan préselésére. A présidő alatt általában kétszer szellőztetik a lapokat azért, hogy a túlnedves paplanban fejlődött gőznek utat engedjenek még a műgyanta végleges kikeményedése előtt és elkerüljék a kipréselt lapok un. robbanását, s a rétegek szétválását. Ezzel a módszerrel elérték, hogy a robbant lapok száma lényegesen lecsökkent. A nyitási idő 1 perc és 30 mp-re adódik.A kipréselt 7 lapot a kirakó-berendezés egyidejűlegüríti. Mérési adataink szerint az ehhez szükséges idő: 50 mp. A tisztítási idő a préscikluson belül a préslapok között maradt pozdorjaszemcsék eltávolítását célozza. A mérési adatok szerint a tisztítási idő 2 perc, 30 mp időt igényel. A berakókosár megtöltése az alsó emeleten kezdődik és ezért a berakott emelőkosár présbetöltés előtt felemelendő. A préskosár felemelésének ideje a mérési adatok szerint 39 mp között változik. Ez a művelet csak azesetben hosszabbítja a présciklust, ha a présidő befejezése után a préslapokat tisztítják. A tisztítás alkalmával ugyanis az emelőkosárnak alsó helyzetben, kell állnia, hogy a tisztító munkás hozzáférhessen a préshez. Amennyiben nincs tisztítás, a kosár felső helyzetben áll, már a présidő befejezése előtt és a préstöltést a kihúzással egy időben lehet elvégezni. Az eddig elért présciklusok számából kiindulva, azokat összehasonlítva a maximális présidő értékekkel, azt kapjuk, hogy a jelenleg megállapított 25, ill. 21 préselés műszakonként átlag présciklus alapján lett beállítva. A technológiai előírás szerint a műgyantához 0,3 % ammoniumkloridot adagolnak az 50 % szárazanyag tartalmú műgyanta súlyára. Az ammoniumklorid ilyen mennyiségű adagolása mellett a műgyanta kötési ideje 1,89 perc, 100 C°-on mérve. Összegezve, tehát a lefolytatott vizsgálatokat, a lapok vastagsági méretére és a lapok vastagsági méretszórására vonatkozóan megállapítható: A présidő és a présidő alatti présdiagram változása a készlapok vastagsági méretét befolyásolja. Az így kapott átlag vastagság eltérések szignifikánsak. A présidő és a présdiagram változása a vastagsági méret szórását nem befolyásolja. Az így kapott szóráseltérések nem szignifikánsak. A térfogatsúlyszórás szükségessé tette a mérési adatok redukálását a tervezett 650 kg/m3-es értékre. A vizsgált jellemzőkre (szilárdság, vízfelvétel stb.) a korrekciót a méréseredményekből kétirányú összegezés útján nyertük oly módon, hogy a két szélsőérték környezetében lévő átlagpontokon keresztül meghatároztuk a kiegyenlítő görbét és ennek a 650 kg/m3-es térfogatsúly értékhez tartozó (szilárdsági, vastagsági dagadás stb.) értékét vettük. A szilárdsági vizsgálatok minden lényeges kérdését megvizsgáltuk és kimondhatjuk, hogy nincs akadálya szilárdsági szempontból a présidő csökkentésének és a préshőfok emelésének. A laboratóriumi és félüzemi kísérletek alapján az alábbi megállapításokat vontuk le. A rövidített présidő és a magasabb fűtőlaphőfok a kenderpozdorja-bútorlapok tulajdonságait nem rontja le. A 650 kg/m3térfogatsúlyú lapok hajlítószilárdsága 212,0-220,0 kp/cm2-re adódott. A különböző présdiagramokkal és a pozdorja paplan különböző nedvesség és térfogatsúly értékeivel, azonos vastagságú hézaglécek alkalmazása mellett is, különböző átlag vastagságú készterméket kapunk. Így azonos vastagságú hézagléc alkalmazása mellett a D/115 jelzésű lapok átlagos vastagsága 20,7 mm, a D/160 jelzésű lapok 18,2 mm volt. Az átlagos vastagság változás mellett a kész lapok vastagsági szórása nem mutatott jelentős eltérést. A félüzemileg gyártott lapokból - a vastagsági szórásokat alapulvéve - 0,80 -1,50 mm-t kellett minimálisan lecsiszolni a késztermékre előirt vastagsági tünés eléréséhez. A vastagsági méretváltozás a 600 kg/m3térfogatsúly fölött nagyobb volt, mint a 600 kg/m3 alatt. Ez esetenként a lapok széleinek vékonyabb méreteiben jelentkezett, minek következtében az egyenletes méretvastagság érdekében maximális értéket csiszoltak le. A korábban a forgácslapra kidolgozott nedvességértékek mellett a pozdorja paplanok átmelegítésemeggyorsítható, s a gyorsabb átmelegedés lehetővé teszi a nyomáson tartás idejének rövidítését. Ennek a technológiának az előnye, az alacsony szárítási kapacitás mellett különösen jelentős, miután egy viszonylag magasabb nedvességű borítóréteg alkalmazása mellett is lehetséges megfelelő minőségű terméket előállítani. Így egy 22 %-os nedvességűborítóréteg esetében is lehetséges szabványos előállítása. A rövidített présidő nagyobb technológiai fegyelmet követel, mint az eddig alkalmazott préselési mód. A rövidített présidő alkalmazása, különösen a középrészként alkalmazott pozdorja nedvességének és a présfűtőlapok hő-fokának szigorú ellenőrzését követeli meg, mert a megengedettnél nagyobb eltérés az előirt, értékeknél többnyire laprobbanást okoz. Ennek érdekében igen fontos a szárító és a gyanta-, valamint a pozdorja-adagoló megfelelő működése, valamint a fűtőgőz előállítására szolgáló kazán szakszerű üzemeltetése. Az üzemi kísérletek három részben valósultak meg. A mérési adatokat és a termelési tapasztalatokat az üzem vezetőivel együtt értékeltük és a kapott eredményt jegyzőkönyvben rögzítettük. Már az első kísérlet után megállapítható volt, hogy a rövidítettprésidővel gyártott késztermék műszaki jellemzői a félüzemi adatokkal azonosak, s így a további kísérletek során azt vizsgáltuk, miképpen valósítható meg az üzemi adottságok mellett a késztermék meghibásodásának minimális értéke. Az üzemi berendezés ugyanis sok esetben nem biztosította a technológiában előírt értékeket, ami egyrészt a berendezés működésében lévő hiányosságokból, másrészt a pozdorja jelenlegi megoldatlan tárolási módjából és az üzemi dolgozók pontatlan munkájából adódott. Az üzemi kísérletek keretében az első kísérletnél készített lapokból 6 db-ot kijelöltünk, azok néhány műszaki jellemzőjét megvizsgáltuk. Megállapítható, hogy a félüzemi adatok reprodukálhatók voltak a nagyüzemi kísérleteknél is. (A lapok térfogatsúlyát figyelembevéve). A pozdorja bútorlapokvízfelszívásának és vastagsági dagadásának értékei is azt mutatták, hogy a félüzemi és üzemi adatok azonosnak tekinthetők. A lapok préselésekor keletkező meghibásodás vizsgálata során megállapítható volt, hogy a pozdorja megfelelő tárolásával a szárítás értéke a technológiában megengedett ± 1,0 %-os értéken belül tartható. Ennek ellenére a pozdorja-paplanba bemért pozdorja nedvessége meghaladta a megengedhető szórásmezőt, egyes esetekben. A jelenlegi gyanta- és pozdorja-adagolás ugyanis nem biztosítja a ragasztóanyag egyenletes felhordását, s ennek következtében az 50 % szárazanyagtartalmúműgyantávalelegyített pozdorja nedvessége rendkívül nagy eltérést ad.Ez különösen a paplan közép részében bedolgozott pozdorja nedvesség értéke esetében megengedhetetlen, miután az laprobbanást okozhat.A belső rétegnél mért 2,00 - 6,52 abszolút % nedvességeltérést a szárítás után mért pozdorja nedvesség értékek ingadozásával összehasonlítva, a 1,41 - 2,84 abszolút % eltérést arra a következtetésre jutottunk, hogy a műgyanta felhordás miatt jelentkezett a kimutatott megengedettnél nagyobb szórás a pozdorjapaplan nedvességében.Megállapítható, hogy az üzemben jelenleg rendelkezésre álló gumitömlős gyantakiadagoló nem alkalmas a kötőanyag egyenletes kiadagolására. (A gumitömlő rugalmasságának változásával a kiadagolt gyantamennyiség is változik.). A jelenlegi gyantaadagolás és pozdorja nedvességtartalom változás mellett a meghibásodás csak a présidő korrigálásával csökkenthető, s ezért a rövidített présidőre kidolgozott présdiagramnál kénytelenek voltunk átmenetileg figyelembe venni. A présdiagramban a présidőt a pozdorjapaplan középrésze nedvességének függvényében adtuk meg. A borítórétegnedvességtartalmára 18-20 % nettó nedvességet írtunk elő. Az üzemi lapok átlagos vastagsági méretét és a vastagsági méretek szórását a kísérleteket megelőző gyártásból és a kísérleti gyártásban kijelölt 19 mm-es lapokon vizsgáltuk. A kísérleteket megelőző gyártásból kijelölt pozdorjabútorlapok átlagos vastagsági mérete19,0 - 21,2 mmközött változott. A kísérleti gyártásból kijelölt pozdorjabútorlapok átlagos vastagsági mérete:18,3 - 20,3 mmközött változott. A kimutatott átlagos vastagsági méretek az egyes lapokba bemért pozdorja súlyának és nedvességértékének a változását követik, ami a kész bútorlaptérfogatsúlyában eltérést okoz. A térfogatsúly értéke - mint arra már rámutattunk - alapvetően befolyásolja a késztermék vastagsági méreteit. A súly bemérésből és nedvesség eltérésből adódó vastagsági méretkülönbségek jelentős többlet költséget okoznak a lapok méretre csiszolásakor, miután a kimutatott adatok alapján a névleges méret eltérésre a maximálisan lecsiszolandó érték a 3,2 mm-t is elérheti egyes lapok esetében.A pozdorja bútorlapok átlagos vastagsági méreteinek eltérését a matematikai statisztika módszerével értékelve azt találtuk, hogy mindkét gyártási sorozatban azonosnak volt tekinthető, miután az eltérések + 0,643 ill. + 0,675 mm-re adódtak (67 %-os szinten vagyis az egyszeri szóráshatárt alapulvéve).Ez gyakorlatilag azt mutatta, hogy a késztermék átlagos vastagságában jelentkező eltérés a névleges vastagsági méret körül azonos értékkel változik az esetben is, ha átlagos vastagsági méretek abszolút értékben nem azonosak. Vagyis a lapok átlagos vastagsági méretének szórása elsősorban technikai intézkedésekkel korrigálható, (Prések futólapjainak vastagsága, hézaglécek tisztántartása stb.)A pozdorja-bútorlapok átlagos vastagsági méreteiben jelentkező eltérés mellett nem hagyható figyelmen kívül az egyes lapokon belül mért vastagsági méretekben jelentkező szórás sem (az egyes lapokon mért 8 vastagsági méret közötti eltérés), míg ugyanis az átlagos vastagságtól jelentkező eltérés a két gyártási sorozatban különbözött. A kísérleteket megelőző időszakban gyártott lapokon belül jelentkező szórás + 0,255 mm volt, s ezzel szemben a kísérletek alatt gyártott lapoknál a szórás +0,164 mm-re adódott. A matematika statisztika módszerrel vizsgált érték azt mutatta (F próba), hogy az eltérés jelentős, vagyis a kísérletek alatt készített lapokon belül mért vastagsági szórás kisebb volt, mint az azt megelőző időszakban gyártott lapoké. A kimutatott szórásokat figyelembevéve azt találtuk, hogyminimálisan 0,565 mm maximálisan 1,410 mmlecsiszolása szükséges a pozdorja-bútorlapok vastagsági méretéből ahhoz, hogy a névleges vastagsági méreteket elérjük. Ez esetben a lecsiszolt lapok vastagsági mérete 99 % valószínűséggel a névleges, illetve a névleges érték körül megengedett ± 0,60 mm lesz.