Производство спичек

Размещено на http://www.allbest.ru/

Производство спичек

Классификация деревообрабатывающих производств

производственный изготовление спичка

Классификация деревообрабатывающих производств. Дерево обрабатывающие производства можно отнести к производствам по вторичной обработке древесины. В качестве сырья здесь используют пиломатериалы, древесностружечные и древесноволокнистые плиты, фанеру, шпон, которые, в свою очередь, являются продукцией производства по первичной обработке древесины. Деревообрабатывающие производства разнообразны по видам выпускаемой продукции. В их состав входят производства, выпускающие мебель; столярно-строительные изделия (окна, двери, доски пола, плинтусы, галтели); деревянные музыкальные инструменты; корпуса и футляры для радиоприемников и телевизоров, часов, микроскопов и других приборов точной механики; деревянные суда; детали и изделия для оборудования теплоходов, железнодорожных вагонов, автомашин, сельскохозяйственных машин; спортивный инвентарь и многое другое.

Несмотря па разнообразие видов и назначения изделий из древесины, их конструкции и технологические процессы организуются на основе одних и тех же принципов. Наиболее полно все особенности технологии деревообработки можно проследить на примерах производства мебели и столярно-строительных изделий. Производство этих изделий из древесины является б настоящее время ведущим, наиболее технически оснащенным по сравнению с другими деревообрабатывающими производствами. Все современные производства, включая деревообрабатывающие, по характеру производственных процессов делятся на три основных типа: индивидуальное, серийное и массовое.

Индивидуальным (единичным) называется производство, характеризующееся единичным изготовлением продукции разнообразной непостоянной номенклатуры. Такое производство должно располагать универсальным оборудованием, позволяющим выполнять раз личные операции и виды обработки, требует рабочих высокой квалификации. К предприятиям такого типа относятся заводы и фабрик по производству высокохудожественной мебели и других строительных изделии, изготовляемых по специальным заказам.

Серийным называется производство, характеризующееся периодической повторяемостью изготовления серий (партий) однотипных изделий. Применяемое оборудование является универсально-специализированным. Особенности серийного производства - поточность, конвейеризация и автоматизация отдельных участков, взаимозаменяемость и широкая механизация обработки, сборки и отделки деталей. Количество ручных работ в серийном производстве резко сокращается, увеличивается производительность труда по сравнению с индивидуальным производством.

К этому виду предприятий относятся значительная часть фабрик и заводов, выпускающих мебель и другие столярные изделия разного назначения. Массовое производство характеризуется узкой номенклатурой и большим объемом выпускаемых изделий, непрерывно изготовляемых в течение продолжительного времени. Особенность массового производства - специализация на выпуск определенного изделия, например стульев, платяных шкафов, оконных или дверных блоков, щитовых или брусковых заготовок и т. п.; специализация оборудования, приспособлений и инструмента; механизация, конвейеризация, автоматизация процессов обработки, сборки, отделки, транспортирования деталей и готовых изделий; широкая взаимозаменяемость деталей Массовое производство эффективней серийного, несмотря на большие первоначальные капитальные затраты при строительстве. Себестоимость одинаковых видов изделий при массовом, производстве ниже, изготовление изделий быстрее, выпуск продукции больше, а расходы на транспорт меньше.

В деревообрабатывающей промышленности массовое производство имеют, как правило, крупные предприятия - комбинаты: мебельно-сборочные, по выпуску заготовок, столярно-строительных изделий (окна, двери, доски пола) и др.

Технологический процесс, его стадии и их последовательность. Технология деревообрабатывающею производства - обоснованная система методов и приемов обработки древесных материалов для изготовления из них столярных изделий. Часть производственного процесса, связанная с изменением формы, размеров, качества и свойства перерабатываемого материала, Называется технологическим процессом. В деревообрабатывающих производствах технологический процесс изготовления изделий характеризуется изменением размеров, качества и геометрической формы заготовок и деталей, составляющих изделие.

В процессах отделки древесины наряду с физическими большую роль играют химические явления, которые заметно отличаются от процессов механической обработки древесины и являются предметом самостоятельной учебной дисциплины. В настоящем учебнике процессы отделки затрагиваются лишь в связи с рассмотрением общей последовательности технологического процесса изготовления столярных изделий.

Технологический процесс изготовления изделия делится на ряд этапов или стадий: сушка или сушка древесных материалов перед запуском в обработку, раскрой древесных материалов на заготовки (получение черновых заготовок); механическая обработка черновых заготовок (получение чистовых заготовок); склеивание и облицовывание составных (клееных) заготовок; механическая обработка чистовых заготовок (получение деталей); сборка деталей в сборочные единицы; механическая обработка сборочных единиц; сборка сборочных единиц и деталей в изделие; отделка деталей и сборочных единиц или собранного изделия. Последовательность первых двух стадий технологического процесса (сушки н раскроя) может быть различной: вначале сушка, потом раскрой я наоборот. Последняя и предпоследняя стадии также могут меняться местами. Возможна сначала сборка элементов в изделие, а затем отделка собранного изделия и, наоборот, сначала отделка элементов и деталей, а затем уже сборка их в изделие.

Если материалом для изготовления цельных деталей служат черновые заготовки одинарных размеров, вторая и четвертая стадии в технологическом процессе будут отсутствовать. Технологическая операция и ее составные части. Каждая стадия технологического процесса состоит из ряда технологических операций. Операция - это элементарная составная часть технологического процесса, выполняемая на одном станке или на одном рабочем месте. Операции могут быть проходными и позиционными. Проходная операция выполняется при непрерывном движении заготовки относительно режущего инструмента, например обработка заготовок на продольно-фрезерных и круглопильных станках для продольной распиловки. Проходные операции более производительны, но они не всегда осуществимы. В ряде случаев, например при высверливании в заготовке гнезд и отверстий, производится позиционная операция, при которой заготовка закрепляется неподвижно в определенном положении (позиции) на рабочем столе, в станке или приспособлении, и на заготовку надвигается режущий инструмент.

Каждая операция разделяется на части, число которых изменяется в зависимости от характера и объема операции. В составе операции различают переход, проход, установку и позицию. Часть операции, заключающаяся в обработке какой-либо одной поверхности заготовки одним и тем же инструментом, называется переходом. Например, при обработке заготовки с трех сторон на одностороннем фуговальном станке операция состоит из трех переходов.

Переход может состоять из одного или нескольких проходов. Проход - часть операции, которая выполняется за одно перемещение заготовки относительно инструмента или инструмента относительно заготовки. Например, для выравнивания пласта заготовки на фуговальном станке требуется пропустить заготовку через станок дважды; следовательно, необходимо в одном переходе (выравнивание пластин) осуществить два прохода. Позиционная операция в зависимости от сложности ее может состоять из одной или нескольких установок. Установка - часть операции, выполняемая при одном закреплении заготовки в станке или приспособлении. Например, сверление нескольких отверстий в заготовке на одношпиндеольном сверлильном станке потребует столько закреплений (установок) заготовки, сколько в ней будет сверлиться отверстий. Эта же операция при выполнении ее на многошпиндельном сверлильном станке выполняется за одну установку, т. е. при одном закреплении заготовки на столе станка.

Сокращение числа установок в операции имеет большое значение для лучшего использования станка и повышения производительности труда, так как при механической обработке древесины время, затрачиваемое на резание, значительно меньше времени, затрачиваемого на закрепление, раскрепление и перемещение заготовки.

Технология изготовления деревянных спичек

Каждому из нас известны хозяйственные спички. Однако это всего лишь один вид из многообразного семейства, в которое входит до 100 различных видов спичек, отличающихся между собой химическим составом головок, размерами и прочими параметрами. Существуют спички ветровые, охотничьи. Есть виды, которые горят в воде (штормовые). Сигнальные спички особенны тем, что при горении выделяют густой дым, окрашенный цветом. Даже есть спички, которыми можно сваривать или паять, так называемые «термиты».

Деревянные спички могут быть изготовлены одним из 2-х способов. Первый из них - шпоновый. Используется для того вида спичек, которые имеют квадратное поперечное сечение. В качестве сырья используются отборные осиновые бревна, из обработанной древесины которых вырезаются ленты. Ширина лент равняется длине спички, а толщина - толщине одной спички. Далее полученные ленты отправляются в спичечную машину - огромнейшее многофункциональное оборудование, достигающее 18 м в длину и 7,5 м в высоту. За 1 смену в 8 часов такая машина способна произвести до 10 млн. единиц спичек. В спичечной машине ленты разрезаются на отдельные спички.

При втором способе изготовления конечным продуктом являются спички с круглым сечением. В этом случае небольшие чурки из сосны отправляются в машину, где из древесины с помощью вырубленных штампов вырезаются заготовки. Далее технология производства спичек обоих способов совпадает. На этом этапе заготовки проходят через 5 ванн: пропитка спички по всей длине противопожарным раствором, обработка головки грунтовкой из парафина, чтоб древесина легко воспламенялась. Далее наносится два связующего клейковинного слоя, образующие головку. После головка спички опрыскивается раствором, который упрочняет нанесение и не дает ему разрушиться от воздействия природных явлений. После сушки в 60 мин., готовые изделия поступают на фасовку, где распределяются в спичечные коробки. На оберточном автомате коробки спичек заворачиваются в оберточную бумагу по 3, 6 или 10 коробков.

Сами спички - товар копеечный, произвести их на свет не так-то просто. Перед тем, как кусок древесины превращается в изящную спичку, он проходит немало этапов. Спичечная соломка во избежание ее тления пропитывается 1,5%-ным раствором Н3РО4, а затем парафинируется (окунается в расплавленный парафин).

Кроме обычных (бытовых) спичек, изготовляются еще спички специальные:

Штормовые, горящие на ветру, в сырости и под дождем.

Термические, развивающие при горении более высокую температуру и дающие при сгорании головки большее количество тепла.

Сигнальные, дающие при горении цветное пламя.

Фотографические, дающие мгновенную яркую вспышку, используемую при фотографировании и др.

В США изготовляются также спички, воспламеняющиеся при трении о любую шероховатую поверхность (так называемые спички SAW (strike anywhere)). Особенностью таких составов является наличие в них сесквисульфида Р4S3. Главным штрихом, как утверждают специалисты, является зажигательная смесь. В нее входит около 20 ингредиентов, а состав смеси хранится в строжайшем секрете. Хотя для тех, кого это интересует, могу рассказать и об их составах, но об этом попозже, мы не для того здесь собрались.

Далее предлагаю вам рассмотреть производственный процесс, который проходит спичка перед тем, как попасть Вам в руки. Он содержит немало интересных и трудоемких ступеней:

Разделывание поставляемых кряжей (брусьев) на чураки (маленькие спилы, похожие на дрова).

Удаление коры.

Изготовление спичечного шпона.

Укладывание лент шпона в стопы.

Рубка лент шпона на спичечную соломку.

Транспортирование спичечной соломки.

Пропитка спичечной соломки раствором.

Сушка спичечной соломки.

Полирование поверхности спичечной соломки.

Отделение спичечной соломки от изломанной и короткой соломки (сортировка по длине).

Отделение соломок с отступлением от установленных размеров поперечного сечения.

Нанесение фосфорной массы на коробки.

Сушка фосфорной массы.

Ориентирование спичечных коробок.

Упаковка спичечных коробок в бумагу.

Укладывание пачек со спичками в ящики из гофрокартона.

Ориентирование наружных и внутренних частей спичечных коробок.

Изготовление наружной части спичечной коробки.

Изготовление внутренней части спичечной коробки.

Только после этого спички попадают к нам в руки.

Первые спички

Впервые успешно применить белый фосфор для зажигания спички трением удалось в 1830 французскому химику Ш.Сорья. Он не делал попыток организовать промышленное производство спичек, но спустя два года фосфорные спички уже выпускались в Австрии и Германии.

Безопасные спички

Первые безопасные спички, зажигающиеся при трении о специально подготовленную поверхность, были созданы в 1845 в Швеции, где их промышленное производство начал в 1855 Й.Лундстрем. Это стало возможным благодаря открытию А.Шроттером (Австрия) в 1844 неядовитого аморфного фосфора. Головка безопасных спичек содержала не все вещества, необходимые для воспламенения: аморфный (красный) фосфор наносился на стенку спичечной коробки. Поэтому спичка не могла зажечься случайно. В состав головки входил хлорат калия в смеси с клеем, гуммиарабиком, толченым стеклом и диоксидом марганца. Почти все спички, изготовляемые в Европе и Японии, такого типа.

Кухонные спички

Спички с двуслойной головкой, зажигающиеся о любую твердую поверхность, были запатентованы Ф.Фарнемом в 1888, но их промышленное производство началось лишь в 1905. Головка таких спичек состояла из хлората калия, клея, канифоли, чистого гипса, белого и цветного пигментов и небольшого количества фосфора. Слой на кончике же головки, который наносился вторым маканием, содержал фосфор, клей, кремень, гипс, оксид цинка и красящее вещество. Спички зажигались бесшумно, причем была полностью исключена возможность отлета горящей головки.

Пропитка спичек

До 1870 не были известны способы противопожарной пропитки, предотвращающей беспламенное горение оставшегося угля на погашенной спичке. В 1870 англичанин Хоус получил патент на пропитку спичек квадратного поперечного сечения. В нем перечислялся ряд материалов (в т.ч. квасцы, вольфрамат и силикат натрия, борат аммония и сульфат цинка), пригодных для пропитки спичек квадратного сечения путем погружения их в химическую ванну.

Пропитка же спичек круглого сечения на спичечной машине непрерывного действия считалась невозможной. В связи с тем, что законодательство некоторых штатов с 1910 потребовало обязательной противопожарной пропитки, сотрудник компании «Даймонд мэч» У.Фэрберн в 1915 предложил в качестве дополнительной операции на спичечной машине погружение спичек примерно на 2/3 длины в слабый раствор (ок. 0,5%) фосфата аммония.

Сесквисульфид фосфора

Белый фосфор, применявшийся для изготовления спичек, вызывал у рабочих спичечных фабрик заболевание костных тканей, выпадение зубов и омертвение участков челюстей. В 1906 в Берне (Швейцария) было подписано международное соглашение, запрещающее изготовление, импорт и продажу спичек, содержащих белый фосфор. В связи с этим запретом в Европе были разработаны безвредные спички с аморфным (красным) фосфором. Сесквисульфид фосфора впервые получил в 1864 француз Ж.Лемуан, смешивая четыре части фосфора с тремя частями серы без доступа воздуха. В такой смеси ядовитые свойства белого фосфора не проявлялись. В 1898 французские химики А.Серен и Э.Каэн предложили способ применения сесквисульфида фосфора в спичечном производстве, вскоре принятый в некоторых европейских странах.

В 1900 компания «Даймонд мэч» приобрела право пользования патентом на спички с сесквисульфидом фосфора. Но формула патента предназначалась для спичек с простой головкой. Качество же сесквисульфидных спичек с двуслойной головкой оказалось неудовлетворительным.

В декабре 1910 У.Фэрберн разработал новую формулу безвредных спичек со сесквисульфидом фосфора. Компания опубликовала формулу патента и разрешила всем конкурентам пользоваться ею бесплатно. Был принят закон об обложении каждой коробки спичек с белым фосфором налогом, равным двум центам, после чего спички с белым фосфором были вытеснены с рынка.

Механизация производства спичек

Вначале производство спичек было полностью ручным, но скоро начались попытки повысить производительность путем механизации. Уже в 1888 была создана автоматическая машина непрерывного действия, которая с некоторыми видоизменениями до сих пор составляет основу спичечного производства.

Производство деревянных спичек

Современные деревянные спички изготовляются двумя способами. При шпоновом способе (для спичек квадратного поперечного сечения) отборные бревна осины ошкуриваются и затем разрезаются на короткие чураки, которые лущатся или строгаются в ленты, по ширине соответствующие длине спичек, толщиной в одну спичку. Ленты подаются в спичечную машину, которая разрезает их на отдельные спички. Последние механически вставляются в перфорации пластин автомата для нанесения головок маканием. При другом способе (для спичек круглого сечения) небольшие сосновые чураки подаются в головку машины, где расположенные в ряд вырубные штампы вырезают заготовки спичек и вталкивают их в перфорации металлических пластин на бесконечной цепи.

При обоих способах производства спички последовательно проходят через пять ванн, в которых производится общая пропитка противопожарным раствором, на один конец спички наносится грунтовой слой парафина для воспламенения древесины от спичечной головки, поверх него наносится слой, образующий головку, на кончик головки наносится второй слой и в заключение головка опрыскивается упрочняющим раствором, защищающим ее от атмосферных воздействий. Пройдя на бесконечной цепи по огромным барабанам для сушки в течение 60 мин, готовые спички выталкиваются из пластин и поступают в фасовочный автомат, распределяющий их по спичечным коробкам. Затем оберточный автомат завертывает по три, шесть или десять коробок в бумагу, а упаковочный автомат заполняет ими отгрузочную тару. Современная спичечная машина (длиной 18 м и высотой 7,5 м) производит до 10 млн. спичек за 8-часовую смену.

Производство картонных спичек

Картонные спички изготавливаются на аналогичных машинах, но за две отдельные операции. Предварительно обработанный картон с больших рулонов подается в машину, которая нарезает из него «гребенки» по 60-100 спичек и вставляет их в гнезда бесконечной цепи. Цепь проносит их через парафиновую ванну и ванну формирования головок. Готовые гребенки поступают в другую машину, которая разрезает их на двойные «странички» из 10 спичек и скрепляет с заранее напечатанной крышкой, снабженной полоской для зажигания.

Размещено на Allbest.ru