Жду новый пост

Серия «Производство деревянных изделий»

В основном у нас в стране почему-то считается, что самые лучшие и каноничные одноразовые палочки для еды обязательно должны быть сделаны из бамбука. Возможно потому, что они самые дешевые и их первыми начали привозить в Россию. На самом деле те же китайцы говорят, что лучшие палочки делаются из осины и березы. И осина даже лучше. Почему - надо быть китайцем, чтобы понять. Мне объясняли, что осиновые и березовые палочки не портят вкус еды. Можно отдельный пост написать про требования к сырью, готовой продукции и так далее, но это может потом, та мдругая планета. Например, требование китайского и вообще азиатского рынка - палочка должна быть белая!!! Вот хоть убейся. Палочка может быть сделана из отличного дерева, абсолютно гладкая, с хорошей геометрией. Но если она будет из дерева с желтым или коричневым оттенком - цена будет ниже. Это сложилось исторически. Если палочка белая - значит она точно новая и нерадивый хозяин харчевни не подсунул вам помытую палочку, которой уже кто-то ел до вас. :) Сейчас такого нет, но белая палочка все равно всегда дороже. Традиция, однако.

Итак, как это сделано.

Сначала бревно пилится на чурки длиной около 43-44 см. Слишком тонкие бревна и бревна больше 45 см в диаметре не подходят, почему - позже будет понятно.

Затем термообработка. Пропарка или варка. Осину достаточно загрузить в какие-то емкости или короба и подать горячий пар на часов 6-20, зависит от многих факторов. Березу надо выдерживать в емкостях с горячей водой почти сутки. Когда чурки готовы, их извлекают и предают на участок окорки, где с чурок снимают кору. Делается это по разному, как вручную, так и специальными станками.
Потом самый ответственный момент. Чурки поступают на лущильный станок. Выглядит он как-то так.

Задача станка - распустить чурки на две полосы шпона. Толщина шпона равна толщине будущих палочек, ширина полосы шпона равна длине будущих палочек, в стандарте - 203 мм. Тут самые танцы с бубном начинаются. Качество поверхности шпона должно быть таким, чтобы потом не требовалось дополнительной обработки. Сам шпон должен быть эластичным, без трещин, с ровно срезанными гладкими краями. Добиться этого при толщине шпона 4,4-5,2 мм та еще проблема. Нож на лущильном станке (45 сантиметров, вес около 8 кг) меняется после каждых 8-10 чурок, а то и чаще, зависит от качества леса. Постоянно в обороте 3-4 ножа, заточник рядом со станком правит ножи водными камнями и возвращает их в работу. Точатся ножи до состояния бритвы, правка камнями 1000 и 8000 грит. Кто ножами занимался - поймет о чем я. При работе остается центральная часть чурки диаметром 6,5 см и более, она идет в отходы. Поэтому не подходят тонкие бревна (менее 18 см), слишком много будет отходов. В станок можно поставить чурку максимум 45 см в диаметре, больше просто не влезает. Да и прокручивает такие колдыбахи станок с большим трудом.

Рулоны готового шпона передаются на рубочные станки. Именно тут 4 тонких ножа нарубают ленту шпона на заготовки палочек, сразу прорубая не до конца середину, чтобы потом ее можно было разломить и получить две палочки. Работает станок быстро, стоит их много, обычно на один лущильный станок 10 рубочных.

Нарубленная заготовка отправляется в сушильные камеры, где через нее продувается горячий воздух и заготовка палочки высыхает. Фото сушилок прикладывать не буду, тупо комнаты примерно 2х5 м с сетчатым полом, снизу горячий воздух дует. После сушки заготовка попадает на самый нудный этап - сортировка и упаковка или передача на дальнейшую обработку.  Тут надо немного пояснить.

Есть заводы, которые делают палочку под ключ, со снятием фаски и упаковкой по сортам. Есть заводы, которые делают заготовку и продают ее другим предприятиям для дальнейшей переработки.

На фото вверху заготовка, под ней готовая палочка, на которой сняты фаски и прорезана центральная канавка, по которой идет разлом палочки.

В России почти все заводы, за редким исключением, делают заготовку палочки, упаковывают в мешки и продают в Китай или еще куда-то для дальнейшей переработки. Почему так - тема для отдельного разговора. Если коротко - готовую палочку тяжело сортировать по требованиям покупателей из ЮВА, процесс невыгодный. Предвосхищая возмущенные высказывания - да, почти всё идет на экспорт. Ибо на внутреннем рынке России невозможно реализовать объемы продукции, которые сделают это  производство рентабельным. Средний цех при нормальном снабжении сырьем и налаженной работе в месяц может выдавать около 20 миллионов пар палочек. На обеспечение всех суши-баров и ресторанов России хватит одного такого цеха, как мне кажется. :) Вот фото машины, груженой палочками, в Китае. Одни завод 2-3 таких машины делает.

Увлекся. Последний этап в производстве, если изготавливается готовая палочка - снятие фаски. Перед этим палочку нужно пересортировать, убрать гнутую, ломаную, сучковатую, и главное - уложить всю палочку так, чтобы широкий конец палочки был направлен в одну сторону, ориентировать ее. Это нужно для фасочных станков, через которые проходит палочка, там последовательно блоки ножей снимают фаску с краев палочки сверху, затем снизу, затем прорезается центральная канавка. Выглядит реально работающий станок примерно так, как на фото ниже. Куча стружки набивается везде, поэтому работники сами колхозят разные приспособы, чтобы меньше чистить станок.

Затем готовая палочка попадает на участок окончательной сортировки и упаковки, где ее перебирают еще раз, раскладывают по сортам, стягивая в пучки по 100-200 штук резинками и пакуют в мешки по 5000 пар.

На этом этапе производство завершено. Упаковка палочек поштучно в бумагу или пленку, с нанесением полиграфии или без - это уже отдельный бизнес, заводы, которые производят палочку, этим практически не занимаются.

Ладно, много букв получилось, буду закругляться. Иллюстрировал рассказ фотографиями из Китая, поскольку почти все предприятия в России, на которых я работал или где ставил производство и обучал рабочих, расположены в местах. куда с фотоаппаратом или телефоном вход категорически запрещен.

Спасибо всем, кто прочитал. Будут вопросы - отвечу. Старался изложить покороче и попонятнее, не знаю, получилось или нет.

Сначала берем березовое бревно и пилим его на чурки длиной около 44 см. Потом загружаем в емкости с горячей водой и около суток выдерживаем там, чтобы древесина прогрелась, набрала воды, стала мягкой и эластичной. Выглядит варочная конструкция примерно так. Загрузка тельфером сверху, в корзинах.

Готовые чурки вытаскивают из воды, дают обсохнуть и передают на лущильный станок. Да, тут, как и в производстве палочек, применяется лущение. С чурок снимают кору и на лущильном станке превращают в полосу шпона, толщина которого немного больше, чем толщина будущих зубочисток. Лущильный станок выглядит примерно так.

Полученная полоса шпона складывается в несколько слоев и отправляется на рубочный станок. Работает он по принципу гильотины, нарубая ленту шпона на полоски одинаковой ширины.

Сам станок выглядит примерно так.

Ну а результат его работы вот такой.

Затем полученные плашки отправляются в сушилку, где их высушивают до состояния, годного для дальнейшей обработки фрезерованием. Да, это все только начало.

Плашки передают в цех на фрезерные станки. Две фрезы с полукруглыми выемками на режущей кромке обгрызают плашки так, что на выходе мы получаем своеобразную "лапшу" из дерева, много тонких круглых палочек, одинаковой длины и толщины. Это уже заготовки для заготовок зубочисток.  Ниже на фото частично виден фрезерный станок.

Полученные прутики загружаются в адскую конструкцию, которую называют шлифовальной машиной. По факту это большая коробка, которая перетряхивает загруженные в нее прутики, они трутся друг об друга и в результате шлифуются. На фото машина еще девственно чистая, снято на заводе, где их делают.

Шлифованная заготовка их этого агрегата выгружается и передается на автоматическую пилу с несколькими пильными дисками. Заготовка из бункера автоматически подается к пилам и нарезается на кусочки, длина которых соответствует длине зубочисток.

Думаете все? Не, ее заточить надо. А перед этим отсортировать, убрать слишком длинные, короткие, ломаные. Поэтому после пилы прогоняем всю заготовку через сортировочные машины, которые отбрасывают все плохое. Затем переправляем отсортированную заготовку на станки, которые затачивают кончики зубочисток. Могут затачивать с двух сторон, могут с одной стороны делать фигурную выборку для красоты, а вторую сторону точить. Тут уж кому что нравится, кто какое оборудование купил. Станок для заточки выглядит как-то так, надо их много, ибо работают неспешно.

Ну и вот, готово. Зубочистки мы сделали. Дальше встает вопрос по упаковке. Можно в бумагу или пленку поштучно, можно в баночки по 100-200 или сколько надо штук. Тут уже всё зависит от фантазии и возможностей производителя. Примерно такой агрегат, как на фото ниже, пакует поштучно зубочистки в пленку или бумагу, попутно может еще и на бумаге 2-3 цвета печатать, сразу нанося на упаковку логотип или кому что надо.

Можно вот так по простому паковать в баночки, просто подставлять и закрывать потом крышками.

Ну а есть полностью автоматические линии, которые всё делают сами, берут из бункера баночки, наполняют их зубочистками, закрывают крышками и клеят этикетки.

В общем, как видно из написанного, производство зубочисток ни разу не простое дело, это я так, в общем написал. А сколько там головняков и подводных камней в процессе настройки и работы вылезает - знают только те, кто это делал и настраивал. :)

Для начала немного общих слов. По этой технологии производится огромное количество самых разных предметов, не только ложки-вилки, примерно то же оборудование применяется для производства палочек для мороженого, медицинских и косметических шпателей, размешивателей для кофе и еще кучи всякого разного. С точки зрения экологии такая посуда наиболее чистая, тут нет никакой обработки химикатами, только механическая и термическая обработка древесины. В результате мы получаем биоразлагаемые изделия, которые можно спалить в костре после пикника или прикопать в землю и они там благополучно сгниют. Ну и на свалках, в отличие от пластика, долго они не пролежат. Что касается гибели деревьев, тут не все так однозначно. Прежде чем поднимать крик о гибели лесов, прикиньте альтернативные варианты (пластик, прессовка из крахмала, гречневой шелухи, бумаги и т.д.) и оцените какой вред они наносят экологии.  Вопрос о том, что одноразовая посуда - в принципе зло, оставляем за рамками этого рассказа, ибо никуда пока от нее не денешься.

Итак, как это работает. Производство разбито на несколько этапов. Подготовка древесины, лущение, вырубка заготовки, сушка, шлифовка, формовка, упаковка. Примерно так. Теперь подробнее. В прошлых постах меня пинали, что мало видео, так что тут постараюсь показать, как всё работает в динамике. :)

В первую очередь, древесину надо подготовить. Для производства используется береза. Осина слишком мягкая для этих целей, береза наиболее подходит по соотношению цена - качество. Бревна напиливаются на чурки заданной длины.

Затем эти чурки закладываются в специальные емкости, куда заливается вода и нагревается. Для нагрева применяют разные методы, оптимально - котел, работающий на отходах и генерирующий горячий пар. На большинстве заводов в Китае сделано именно так, котел обеспечивает весь завод теплом для сушки, варки, отопления. Выглядит котел примерно так.

Помещенные в воду чурки выдерживаются около 20-24 часов в горячей воде, после чего древесина становится эластичной и светлеет (это важно для рынка ЮВА, Японии, Китая, там особые требования к цвету изделий). Выглядит это как-то так.

Извлеченные из воды чурки поступают на окорочный участок, где с них снимают кору. Раньше  почти везде эта операция производилась вручную, но в последние годы все чаще применяются специальные окорочные станки, что сильно ускоряет процесс и облегчает работу. Затем готовые окоренные чурки подаются на участок лущения. Тут задача - превратить чурку в ленту шпона заданной толщины. Станок универсальный, может настраиваться на разную толщину шпона для разных изделий, от 0,9 до 5,6 мм. На первом видео ниже станок разматывает чурку диаметром больше 65 см на шпон толщиной 5,2 мм. На втором видео все быстрее, поскольку там шпон для ложечек толщиной 1,65 мм, станку легче и работает шустрее.

В таком режиме завод в Китае с грамотным обученным персоналом в день перерабатывает до 20-25 кубометров березы. Важный момент, о котором у нас многие забывают. Заточка ножей! Чтобы продукция была качественной, шпон изначально на выходе со станка должен иметь гладкую поверхность, потом дорабатывать,  дошлифовывать нормально уже не получится. Лущильный нож правится после каждых 8-12 чурок плюс-минус, заточник стоит обычно рядом со станком. У меня на производстве в обороте всегда были 3-4 ножа, которые постоянно менялись. Много слышал что это нереально, но из практики: у меня рабочий менял нож за 2-3 минуты, в Китае на заводе я сам засекал время, замена ножа - 16 секунд!

Готовый шпон сразу поступает на участок вырубки. Делать это надо чем быстрее, тем лучше, поскольку остывший и полежавший шпон уже хуже обрабатывается. На вырубных станках стоят вот такие ножи, которые из ленты шпона вырубают заготовки будущих изделий. На фото еще не заточенные новые ножи.

Работают вырубные станки феерично, можно наблюдать долго. :)

На выходе получаем вырубленную заготовку и кучу отходов.

Это все летит в топку котла.

Затем вырубленную заготовку надо высушить. Тут есть 3 варианта. Всякое тонкое длинное (типа размешивателя для напитков) сушат навалом в специальных камерах с сетчатым полом, где горячий воздух подается снизу и просушивает продукцию. Заготовки ложек-вилок, палочку для мороженого и т.д. лучше сушить в специальных сушильных барабанах. Там заготовка одновременно и высушивается и шлифуются кромки за счет того, что  заготовка постоянно перемешивается и трется друг об друга. Есть вариант сушилок проходного типа, когда в большой длинной камере решетчатые ленты в несколько этажей медленно протягивают заготовку, пересыпая ее с верхней ленты на нижнюю, в процессе заготовка высыхает. Такое решение применяется редко в связи со сложностью постройки такой сушилки и ее дороговизной. Кроме того, после такой сушилки надо ставить дополнительно шлифовальные барабаны для шлифовки заготовки. На видео ниже сушильно-шлифовальные барабаны.

Готовая высушенная заготовка извлекается из барабанов и отправляется на заключительный этап, формовку. Для этого используют горячие пресса, где установлены подогреваемые пресс-формы. Станки могут быть как простые, с ручной закладкой заготовок, так и навороченные, с системой автоматической загрузки - выгрузки. На большей части заводов в Китае я видел именно станки с ручной загрузкой. Как объяснял мне директор одного завода, так лучше. Потому что рабочий при раскладке заготовки в станке одновременно ее сортирует, отбрасывая заведомо негодную с сучками, трещинами и прочими дефектами. Выглядит это примерно так.

На видео видно, что некоторые заготовки работница выбрасывает и заменяет на другие.

Отдельно остановимся на вилках и ножах. Деревянные ножики - это так, чтобы было. Котлетку или картофелину вареную ими еще можно разрезать, что-то серьезное типа куска мяса - с большим трудом. Обычно ножики вырубаются с зубчиками на режущей кромке. Иногда их оставляют как есть, иногда слегка затачивают на шлифовальном барабане с абразивом режущую кромку. Есть даже специальный автоматический станок для заточки режущей кромки деревянных ножей, но я его видел на видео и на картинках, в живую на заводах мне он не попадался.

С вилками тоже не все так просто. Вырубить вилку сразу с зубчиками практически нереально, я не представляю, как изготовить такой вырубной нож и, самое главное, как его заточить. Поэтому алгоритм тут такой. Заготовка вилки формуется в горячем прессе. Затем пачка заготовок стягивается резинкой и отправляется на специальный фрезерный станок. Там на пачке вилок специальная фреза за один проход нарезает зубчики.

На видео выше режут зубы на гибридах, помесь ложки и вилки, ловилка. :)

Итак, основной процесс я описал. Дальше идет уже процесс сортировки, упаковки, это отдельная и большая тема. Те же размешиватели для напитков или медицинские шпателя могут упаковываться в индивидуальную упаковку из бумаги. Есть специальные упаковщики для медицинских шпателей, которые предварительно стерилизуют шпатель перед упаковкой. Есть кассетировщики для палочки для мороженого или косметических шпателей, которые, как на видео ниже, собирают нужное количество изделий в пачку и стягивают бумажной лентой.

Есть специальные упаковочные линии охрененных размеров, которые могут собирать наборы по заявкам заказчиков, вроде тех, что вам выдают в самолете или поезде. Но, повторюсь, это уже другая тема.

Итак, очередной рассказ готов, читайте, спрашивайте, критикуйте. Надеюсь, кому-то было интересно почитать.

ВАЖНО! На фото и видео в основном процесс настройки оборудования, именно поэтому палочки рассыпаны на полу, на столах, в разных коробках. :) Не надо писать про ужасную нестерильность и грязные палочки. Это настройка. Все палочки потом пошли в печку кроме образцов, которые я себе отобрал. На производствах (и в Китае и в России) чистота и порядок.

Итак. Заказчик попросил оборудование для производства ватной палочки. Бывает она в основном пластиковая и деревянная. Есть еще бумажные варианты и прочая экзотика, но об этом не будем. Коротко обрисую 2 цикла подготовки заготовки из дерева и пластика, потом они все сходятся к одному станку. На видео везде убрал звук, информации аудио нет особой, а вот подскочить от внезапного визга пилы можно.

Дерево.

Берем березовые чурки и варим их долго и упорно в горячей воде по специальному секретному алгоритму. На фото внизу один из вариантов варки, снято на китайском заводе.

Затем распаренные чурки очищаются от коры и идут на лущильный станок, который превращает их в ленту толстого шпона.

Шпон идет на рубочный станок, который из него делает плашки одинакового размера.

Нарубленные плашки сушат в сушилках, затем отправляют на фрезерные станки, где с помощью пары фрез из плашки получают круглую заготовку заданного диаметра.

Заготовка идет в шлифовальную машину фрикционного типа, где в процессе трения друг об друга палочки становятся гладкими, убираются торчащие волокна и прочие мелкие огрехи.

Затем заготовка нарезается на автоматической пиле на нужный размер и прогоняется через механический сортировщик, где отсеивается короткая, длинная и ломаная заготовка.

Итак, мы получили деревянную заготовку. На самом деле процесс более сложный, нудный, писать о нем можно долго, но для общего понимания этого достаточно.

Пластик.

Для получения пластиковой заготовки ватной палочки применяется специальный экструдер с блоком нарезки. Ниже приложу видео работы такого агрегата. В Китае мы заказывали станки для производства ватной палочки и экструдеры на одном заводе, поскольку агрегаты взаимосвязаны и завод одновременно выпускает и экструдеры и линии намотки, формируя готовую линию под требования заказчика. Тут все более-менее просто, в экструдер засыпаем пластик в гранулах и добавки, на выходе получаем нарубленную в размер заготовку. Диаметр заготовки можно регулировать в некоторых пределах (один экструдер может выдавать и 2 и 2, 5 и 3 мм палочку), длина регулируется в очень небольших пределах. В принципе, сам экструдер - штука универсальная, при замене головы на выходе (фильера) можно и трубочку для коктейля делать, но вот блок нарезки придется изготавливать уже другой.

Итак, у нас есть заготовка, пластиковая или деревянная, нам надо из нее сделать ватную палочку. Мы заказывали универсальные станки, которые могут работать и с пластиковой и с деревянной заготовкой. Разница на начальном этапе. Вате надо как-то зацепиться за кончик палочки, чтобы намотаться и создать головку. Для этого на дерево наносится клей, а пластиковая палочка проходит мимо термоголовки, которая подплавляет пластик и на кончиках палочки формируются заусенцы, за которые цепляется вата.

В бункер станка загружается заготовка. На фото березовая, но может быть и пластик. Кстати, о березе. В Китае 99,9% ватной палочки на древесной основе делается из бамбука. Нам пришлось долго и упорно искать в Китае завод, где нам сделают заготовку нужного нам размера из березы для тестирования станков, поскольку отправлять такой объем в Китай из России - тот еще гемморой. Нашли на севере завод зубочисток, у которого на складе завалялись фрезы под нужный диаметр и там заказали заготовку.

Сами станки весьма не маленькие и места занимают прилично.

Я видел станки немецкого или шведского производства, они компактнее, работают быстрее, но стоят раз в 5-10 дороже и очень требовательны к качеству заготовки. Вообще легче всего работать с пластиком. Он стабилен. Дерево, как ни старайся, все равно гуляет по размерам и геометрии заготовки. А любые отклонения приводят к проблемам в работе станка. Китайцы говорили, что на пластике один человек может контролировать работу 2-3 станков, а если дерево - только один станок.

Самая сложная и нудная в настройке часть - блок намотки. Вот тут надо упомянуть одну особенность. Станки изготавливаются под четкий конкретный диаметр заготовки! И если длину еще как-то можно отрегулировать на пару миллиметров, то диаметр заготовки один! Прежде, чем заказать станки, надо четко понять и выяснить с каким диаметром заготовки планируется работать. Дело в том, что вырезы на колесах, которые передают заготовку, вырезы на транспортировочной цепи, звездочки в механизме, размеры пневмозахвата - все это делается под один размер. И перенастроить станок с 2 на 2, 7 мм, например, не получится.

И так, как это работает. Палочку из бункера подхватывает колесо с вырезами, передает на второе такое колесо, в процессе заготовка выравнивается, проходит через механизм клеенанесения (валик с клеем) для дерева или термоголовку для пластика. Затем попадает между неподвижным основанием и колесом, которое прокатывает ее между лентой и подаваемой сверху ватой. Вату в виде жгута затягивает специальное устройство сверху, которое ее разлохмачивает и разравнивает. Вата наматывается на вращающуюся палочку и формирует головку, затем сверху ватная головка смачивается специальным составом, который склеивает волокна и не дает ватной головке разлохмачиваться. Система звездочек подхватывает сырую палочку и укладывает ее на специальную зубчатую ленту - цепь, по которой палочка ползет дальше.

Палочка ползет по транспортеру в зону сушки.

Затем процесс сушки. Тут влажные ватные головки подсыхают и палочка готова к упаковке. Вот тут кроется еще одна засада. Если палочка деревянная, то особых проблем с температурой нет, а вот с пластиком приходится повозиться, если слишком поднять температуру, сама пластиковая палочка размягчается и гнется, идет брак.

Ну а дальше высохшая палочка попадает в блок упаковки. Эта часть станка изготавливается под заказ, в зависимости от того, как планируется упаковывать палочку. Есть станки полный автомат, которые в конце сами формируют пакеты, сами туда палочку складывают и запечатывают. есть упаковка в пластиковые коробки, прямоугольные или цилиндрические. Все это надо продумывать перед заказом. Эти станки были сделаны под упаковку в зип-пакет по 100 штук с ручной подачей пакета (оператор одевает пакеты на устье упаковщика и туда заряжаются палочки по 100 штук).

Ну и просто общее видео работы линии, чтобы было понятнее все то, что я понаписал выше. :)

В общем, постарался более-менее простым языком описать процесс. Видео не слишком красивые и постановочные, снимал все на заводах в процессе работы, но общее представление дают. Понятно, что все описано схематично, но если буду все подробно расписывать, не только лишь все дочитают до конца. :) Но, надеюсь, кому-то было интересно почитать как на самом деле не просто то, что кажется простым. И, кстати, в Китае на заводе мне показали образцы ватной палочки, под которую они делали станки (фото не нашлось у меня к сожалению) и я офигел от разнообразия и полета фантазии заказчиков, чего там только не было, больше 20 форм и размеров точно.