Оборудование для производства двп. Технология производства древесноволокнистых плит

Древесноволокнистая плита (ДВП) - листовой материал, получающийся в результате прессования смеси из древесных волокон и специальных добавок под высокими температурами. Промышленное производство было запущено в 1922 году в США. В настоящее время производство изделий из ДВП широко распространено во многих странах мира. Но, несмотря на это, не каждый сможет ответить на вопрос: «ДВП − что это такое?» Давайте разберемся, что представляет собой этот материал и где его применяют.

Сырье для производства древесноволокнистых плит

Для изготовления ДВП используются отходы деревообработки и лесопиления, щепа, костра растений и пр. Древесное сырье перерабатывается на волокно в дефибраторах путем пропарки и размола.

В качестве связующего вещества в прессуемую массу добавляются синтетические смолы. Их количество зависит от соотношения волокон хвойных и лиственных пород и варьируется, как правило, в диапазоне 4—7%. В случае производства мягких плит связующее может не вводится, поскольку в древесных волокнах содержится лигнин, обладающий склеивающими свойствами при высоких температурах.

Для увеличения влагостойкости в массу вводятся церезин, парафин или канифоль. Кроме этого, при изготовлении плит используются другие специальные добавки, в частности антисептики.

Способы производства плит ДВП

Как правило, древесноволокнистые плиты производятся мокрым и сухим способами.

В процессе изготовления ДВП мокрым способом ковер плиты, состоящей из древесноволокнистой массы, формируется в воде и прессуется под нагревом. После этого полученный лист разрезается на полотна. Значение влажности такого материала находится в пределах от 60 до 70%.

При сухом способе формирование ковра происходит в воздухе при более высоких температурах и низких значениях давления по сравнению с мокрым. Результатом такого производства является получение плит низкого давления, характеризующихся более рыхлой и пористой структурой и относительно невысокой влажностью (от 6 до 8%).

Существуют также промежуточные способы изготовления - мокросухой и полусухой. В первом случае ковер плиты формируется в воде, после чего подвергается сушке и только после этого прессуется. Во втором изготовление ДВП-плит производится по схеме сухого способа, но при этом изменяется влажность материала (от 16 до 18%).

Типы древсноволокнистых плит

Древесноволокнистые плиты в зависимости от свойств и назначения подразделяются на несколько типов. Давайте рассмотрим их характеристики и области применения.

Мягкие плиты ДВП - что это такое?

Материал характеризуется слабой прочностью, высокими показателями пористости и малой теплопроводностью. Толщина плиты может составлять от 8 до 25 мм. Значения плотности материала находятся в пределах от 150 до 350 кг на куб. метр. В зависимости от плотности различают следующие марки мягких ДВП-плит: М-1, М-2, М-3.

Из-за небольшой прочности мягкие плиты не используются в виде основного материала. Наиболее часто они применяются в строительстве как звуко- и теплоизоляционный материал в конструкциях стен, полов, крыш и пр.

Полутвердые ДВП-плиты

У этого типа плит показатели прочности и плотности значительно выше по сравнению с мягкими. Средняя плотность полутвердых листов из ДВП равна не менее 850 кг на куб. метр. Толщина ДВП-листа составляет 6−12 мм. Материал широко используется при производстве таких мебельных конструкций, как выдвижные ящики, задние стенки, полочки и пр.

Твердые варианты ДВП

Показатели плотности твердых плит находятся в диапазоне от 800 до 1000 кг на куб. метр (высокие показатели для ДВП). Размеры толщины ковра составляют в среднем от 2,5 до 6 мм. Из этих листов ДВП производят задние стенки мебели, щитовые двери и ряд других изделий.

Твердые листы ДВП в зависимости от показателей плотности, прочности и типа лицевой стороны делятся на следующие марки:

Т - плита, лицевая поверхность которой не облагорожена;
Т-С - имеет лицевой слой, выполненный из тонкодисперсной древесной массы;
Т-В - имеет необлагороженную лицевую поверхность и характеризуется повышенной водостойкостью;
Т-СВ − лицевой слой материала выполнен из тонкодисперсной массы, материалу присуща повышенная водостойкость;
Т-П - лицевой слой плиты подкрашен;
Т-СП - имеет подкрашенный лицевой слой из тонкодисперсной массы;
НТ − материал, отличающийся пониженной плотностью.

Сверхтвердые плиты

Этот материал характеризуется высоким качеством исполнения, легкостью обработки и простотой монтажа. Имеет повышенную плотность, значения которой составляют не менее 950 кг на куб. метр. Высокую твердость материал приобретает за счет пропитки пектолом листа ДВП. Что это такое? Пектол является побочным продуктом от переработки талового масла. Сверхтвердые плиты применяются в строительных целях для изготовления дверей, арок, перегородок, для производства различных видов тары из ДВП. На пол используются для изготовления напольных покрытий.

Облагороженные древесноволокнистые плиты (ДВПО)

Отличительными достоинствами облагороженных древесноволокнистых плит являются красивый внешний вид, высокая стойкость к истиранию и влаге. При производстве данного типа плит применяется технология, предусматривающая нанесение на лицевую сторону многослойного покрытия. После тщательной обработки на поверхность наносится создающий фоновую часть грунтовочный слой. Затем печатается рисунок, который имитирует древесную структуру.

Облагороженные плиты используются для изготовления дверей, в качестве материала для отделки потолков и стен и пр. Также из них делают различные внутренние детали мебели (нижние и задние стенки шкафов, ящиков и др.).

Ламинированные древесноволокнистые плиты (ЛДВП)

На сегодняшний день производятся также ДВП ламинированное. Это материал, представляющий собой листы, на которые нанесен специальный состав из синтетических смол. Благодаря такому покрытию ДВП ламинированное отличается повышенной прочностью и влагостойкостью. Это обуславливает широкие возможности его применения в различных целях.

ДВП: размеры листа

Несмотря на небольшую толщину, листы ДВП имеют довольно внушительные размеры. Так, значение длины ковра может составлять от 1,22 до 3 м, а ширины - от 1,22 до 1,7 м. Также выпускается ДВП, размеры листа которого равны 6,1×2,14 м. Это максимальная площадь выпускаемых ДВП. Размеры листа позволяют применять такой материал в промышленных целях.

Заключение

Теперь мы знаем ответ на вопрос: «ДВП − что это такое?» Проинформированность является важным моментом при выборе определенных строительных материалов. Ведь от правильности выбора будут зависеть качество и финансовая стоимость выполненных строительных или облицовочных работ.

Производство ДВП осуществляют мокрым и сухим способами.
Производство ДВП мокрым способом включает в себя такие операции, как размол щепы, проклейка полученной волокнистой массы, формирование ковра, прессование, пропитка плит маслами, термо-влаго-обработка и обрезка плит.

Промытую щепу подвергают двухступенчатому размолу. Первый размол осуществляют на мельницах-дефибраторах, в которых щепа пропаривается и перерабатывается на крупные волокна. Второй размол осуществляют на рафинаторах, которые позволяют получить более тонкие волокна толщиной 0,04 мм и длиной 1,5...2 мм. Из таких волокон приготавливают водный раствор древесно-волокнистой массы — пульпу, которую хранят в сборниках или бассейнах, периодически помешивая для поддержания определенной концентрации массы, не давая волокну оседать на дно.

Затем полученная древесно-волокнистая масса направляется в ящик непрерывной проклейки, в котором она смешивается с феноло-формальдегидной смолой. Туда же смесительным насосом подают гидрофобные добавки, приготовленные в эмульсаторе, упрочняющие вещества и осадители при температуре не более 60 °С и таком объеме, при котором концентрация полученной суспензии для любого соотношения породного состава волокон сырья перед отливом составляет 0,9...1,8%. Дозировка данных компонентов зависит от вида плит, породного состава волокон, расхода иды, режимов прессования и т.д.

Операция формирования древесно-волокнистого ковра выполняется на бесконечной сетке в отливочных машинах. Окончательная влажность ковра для твердых и сверхтвердых плит толщиной 3,2 мм должна составлять (72±3)%, для мягких плит толщиной 12 мм — ((61...63) ± 1)%. Для формирования сырых плит подпрессованный ковер обрезают до получения размеров по длине и ширине, на 30...60 мм меньших, чем у готовой плиты.

Для горячего прессования ДВП используют многоэтажные (20 — этажей) гидравлические прессы. Загрузку и разгрузку плит осуществляют этажерками. Цикл прессования ДВП включает в себя три фазы, каждая из которых характеризуется определенным давлением, временем выдержки и влажностью плит.

Первая фаза — отжим. За 30с под действием давления 4,2...5,5 МПа из волокнистого ковра удаляют воду. Влажность при этом снижается до 45 %, а сама плита, прогреваясь, уплотняется.

Вторая фаза — сушка. Плиты в течение 3,5...7 мин выдерживают при пониженном давлении (0,65...0,85 МПа), при котором влажность плит достигает 8 %.

Третья фаза — закалка плит, способствующая их уплотнению, повышению прочностных и гидрофобных свойств. Плиты в течение 2...3 мин выдерживают под давлением 0,65...0,85 МПа.

Полученные плиты должны иметь конечную влажность 0- ,5... 1,5 % и предел прочности на изгиб не менее 35 МПа, что обеспечивается соблюдением технологических параметров процесса: толщины ДВП, ширины плит пресса и породного состава сырья.

Кроме горячего прессования мягкие ДВП производят сушкой волокнистых ковров в роликовых сушилках непрерывного действия, в которых происходит удаление свободной влаги. Сушилка имеет 8-12 рядов роликовых конвейеров, обогреваемых насыщенным паром при давлении 0,9... 1,2 МПа. Скорость циркуляции воздуха составляет 5...9 м/с, время сушки — 1,5...2 ч до влажности 2...3%.

Для улучшения и стабилизации прочностных и гидрофобных свойств плиты подвергаются термической обработке в камерах периодического действия. Теплоносителем в них является перегретая вода температурой 190...210°С и давлением 1,8...2,2 МПа. Скорость движения воздуха — не менее 5 м/с. Время термообработки с учетом толщины плит составляет 3...6 ч.

Для придания плитам формоустойчивости после термообработки их охлаждают, а затем увлажняют в увлажнительных машинах или камерах периодического действия. Влажные плиты обрезают по формату, а затем выдерживают не менее 24 ч.

Процедуре тепловлагообработки подвергают и сверхтвердые плиты, но после их пропитки высыхающими маслами в пропиточной машине с целью повышения прочности и водостойкости.

Производство ДВП сухим способом во многом аналогично производству ДВП мокрым способом . Но сухим способом можно изготавливать плиты двусторонней гладкости толщиной 5...12 мм и плиты со специальными свойствами (огне- и биостойкие, профилированные и т.д.).

Производство ДВП сухим способом отличается также тем, что при размоле щепы включаюся операции ее пропарки, разделения волокон для внешних и внутренних слоев и смешивания их с добавками и смолой

Формирование ковра выполняют из высушенных волокон путем их свойлачивания и уплотнения вакуумом, а затем прессования ленточно-валковым и форматным прессами. Горячее прессование длится 5...7 мин и осуществляется при температуре 200...230 °С с однократным подъемом давления до 6,5 МПа в течении 15...25 с и ступенчатым сбросом его сначала до 0,8...1,0 МПа, а затем до нуля. Профилированные ДВП получают закрепление на плитах пресса специальных матриц.

В настоящее время успешно конкурирует с ДСП более однородный по структуре материал МДФ, который существенно легче раскраивать и обрабатывать.

Все плиты, независимо от процесса их получения, после 24 ч выдержки обрезают по формату на круглопильных форматно-обрезных станках согласно их стандартным размерам.

Некоторые материалы даже с течением времени пользуются популярностью у потребителей. Это дает предпринимателю все шансы запустить собственный прибыльный бизнес, выпуская продукцию, технология которой проработана годами. Обратите внимание на изготовление ДВП. Предприятие потребует внушительных затрат, но открыть производство ДВП в России выгодно, поскольку вложения окупаются довольно быстро.

Наша оценка бизнеса:

Стартовые инвестиции – от 3000000 руб.

Насыщенность рынка – средняя.

Сложность открытия бизнеса – 7/10.

Древесноволокнистые плиты (ДВП) – материал в виде листов, для изготовления которых используется древесное сырье. Он активно применяется в качестве сырья на мебельных предприятиях, на стройплощадках. Чтобы минимизировать финансовые риски, можно открыть мини завод по производству ДВП, а не мощное перерабатывающее предприятие. Проанализируйте рынок сбыта и составьте бизнес-проект, чтобы спланировать дальнейшие действия. Данное направление привлекательно для предпринимателя по нескольким причинам:

Обширный рынок сбыта позволит быстро найти заинтересованных клиентов.
Простая технология дает возможность в кратчайшие сроки вникнуть в процесс.
Используемое сырье стоит недорого.
Невысокая конкуренция в этой сфере поспособствует скорому развитию молодого предприятия.

Технология изготовления ДВП

Для получения плит ДВП используются отходы деревообрабатывающих предприятий. Чтобы наладить бесперебойные поставки сырьевых компонентов, договоритесь с несколькими лесопилками. Отлично, если производственное помещение вы найдете поблизости – так реально снизить переменные расходы при запуске бизнеса. Если в цехе будет внедрено производство ДВП сухим способом, потребуется синтетическая смола.

Для придания конечному материалу прочности и влагостойкости, используется дополнительное сырье для ДВП – осадители, масляные или парафиновые эмульсии. Их можно закупать сразу крупными партиями.

В целом, технология производства ДВП осуществляется в несколько этапов:

подготовка и дозирование компонентов,
формирование листа,
прессование материала,
охлаждение,
обрезка листов согласно заданным размерам,
шлифовка листов,
упаковка и хранение.

Если вы собираетесь закупать цельную древесину, а не щепу, предстоит предварительно обрабатывать сырье – измельчать до определенного размера фракций и пропаривать. Это дополнительные затраты на закупку оборудования – начинающим предпринимателям будет гораздо проще завозит в цех «готовые» опилки.

Перед тем как закупать оборудование, рассмотрите способы производства ДВП и выберите оптимальный вариант. На практике используются 2 методики:

Мокрое изготовление. Плита формируется в водной среде на специальной решетчатой подложке. «Полуфабрикаты» потом прессуются под воздействием повышенной температуры. Вся влага испаряется, и материал становится плотным. У листа ДВП, произведенного мокрым способом, одна сторона получается рифленой.
Сухое изготовление. Формирование листа осуществляется без воздействия влаги. Для склеивания древесной щепы используются искусственные смолы. Смесь перемешивается и прессуется при повышенной температуре под давлением. Готовое изделие потом извлекается из формы и дополнительно обрабатывается – обрезается и шлифуется.

Производство ДВП мокрым способом более популярно среди российских производителей, поскольку отличается простотой. А вот в Европе уже оставили в прошлом эту методику, поскольку большой расход воды повышает переменные затраты.

Техническое оснащение цеха

Линия производства ДВП – самая внушительная статья планируемых инвестиций. От качества приобретаемого оборудования будет зависеть и качество выпускаемых изделий. В состав линии входят следующие станки:

дозаторы,
смесители,
формующие машины с формами,
автомат для шлифовки листов,
шлифовальная машина.

Это список основного оборудования. Для закупки всего необходимого потребуется как минимум 2000000 рублей. Но таким способом не удастся полностью автоматизировать процесс – многие операции придется проделывать вручную.

Если запланирована предварительная подготовка сырья, потребуются купить оборудование для производства ДВП следующего плана:

рубительная машина – от 150000 рублей,
распарочная камера – от 200000 рублей.

Значительно ускорит процесс приобретение транспортеров, промышленных вентиляторов для сдувания пыли, подъемных упаковочных столов. В этом случае, к затратам на техническое оснащение прибавляйте еще как минимум 800000 рублей.

Полная цена оборудования для производства ДВП, автоматизированного и полностью укомплектованного, довольно внушительная – от 3000000 рублей.

Помещение под производство

Чтобы разместить технологическую линию, не потребуется много места. Но свободные площади потребуются для складов. Сырье должно храниться в сухом, хорошо проветриваемом помещении – предстоит оборудовать его вентиляционными системами. В цехах оно тоже должно быть установлено, поскольку технология изготовления ДВП предполагает выделение в воздух мелкой древесной пыли.

Поищите цех площадью не менее 500 м 2 за чертой города. Здесь аренда помещений стоит гораздо ниже. К тому же, будет проще собрать пакет документов для запуска бизнеса, поскольку не придется долго «убеждать» санитарные службы, что производство не мешает жителям близлежащих домов.

Наладить процесс будет невозможно без подведенного в цеха трехфазного электричества, отопления и воды. И если в некоторых отраслях вполне бы хватило загородного гаража, то изготовление ДВП требуется вести на площади гораздо большей и лучше оборудованной.

Перспективы развития бизнеса

Если грамотно спланировать деятельность, предприятие имеет все шансы на успех. Начните искать клиентов еще на стадии разработки бизнес-плана. Покупателями готовой продукции станут:

мебельные фабрики,
частные потребители,
строительные организации.

Гораздо большую прибыль принесут оптовые клиенты – сосредоточьтесь на поиске именно таких покупателей. Так продукция не будет залеживаться на складах, и предприятие будет работать под заказ.

Успех предприятия во многом зависит от предлагаемого ассортимента материала. Сразу предусмотрите производство мягкой ДВП и жесткой, ламинированной – такой материал стоит на рынке гораздо дороже и более востребован. А если сэкономите на оборудовании, не купив шлифовальную машину, вы потеряете часть рынка.

Когда дела пойдут в гору, и затраты начнут окупаться, рассмотрите вариант запуска смежных производств – выпуск ДСП и МДФ. Такая практика распространена среди предпринимателей – технологии мало чем отличаются, дополнительного оборудования потребуется немного. Это отличный шанс расширить ассортимент и привлечь больше клиентов.

Рентабельность планируемого бизнеса

Капитальные затраты и сроки окупаемости будут зависеть от запланированной мощности предприятия, выбранной технологии производства, цен на оборудования и отпускной стоимости конечной продукции.

Основные статьи расходов при организации мини-завода по изготовлению ДВП:

покупка оборудования – от 2000000 рублей,
закупка сырьевого запаса на месяц – от 300000 рублей,
аренда помещения на первые 3 месяца – от 200000 рублей,
подготовка помещения к работе – от 400000 рублей.

Сэкономить на инвестициях можно путем установки в цехе поддержанного оборудования.

Как показывает практика, технологическая схема окупится за 4-6 лет. Наберитесь терпения – процесс становления может затянуться. Чтобы быть готовым к «неожиданным поворотам», в бизнес-плане предусмотрите все возможные варианты развития дел и пути решения проблем.

Установите конкурентоспособные цены на выпускаемую продукцию. Отпускная стоимость ДВП зависит от ее вида и способа обработки. К примеру, необработанная плита размером 3,2*1220*1373 мм стоит на оптовом рынке от 115 руб./шт. Шлифованная продукция стоит дороже.

Введение

Отлив ковра

Прессование плит

Форматная резка плит

Подбор рубительной машины

Подбор сортировочной машины

Подбор дезинтегратора

Подбор пропарочной установки

Заключение

Список литературы

древесноволокнистая пропитка оборудование

ВВЕДЕНИЕ

Древесноволокнистыми плитами называются листовые материалы, сформированные из древесных волокон. Изготовляют их из древесных отходов или низкокачественной круглой древесины. В отдельных случаях в зависимости от условий снабжения предприятия сырьем применяют одновременно как древесные отходы, так и низкосортную древесину в круглом виде. При прессовании мокрым способом получаются плиты односторонней гладкости - у них поверхность, выходящая из-под пресса, будет гладкая, а на обратной стороне останутся следы сетки, на которой происходило прессование.

Рис.1 Древесноволокнистая плита.

Древесноволокнистые плиты применяют в различных областях народного хозяйства: в строительстве (наружные и внутренние элементы, сельскохозяйственные постройки); для изготовления встроенной мебели (кухонные шкафы); в мебельном производстве; автомобиле - и судостроении; производстве контейнеров, ящиков и др. В нашей стране ежегодно увеличиваются объемы производства древесноволокнистых плит. Это высококачественный, дешевый отделочный и конструкционный материал, выгодно отличающийся от натуральной древесины и клееной фанеры. Древесноволокнистые плиты изотропны, не подвержены растрескиванию, обладают большой гибкостью при высоком модуле упругости.

Плиты долговечны: прослужив более 20 лет, они находятся в хорошем состоянии. Обычная масляная краска, которой покрыты плиты, эксплуатируемые на открытом воздухе, сохраняется 15-18 лет, т. е. дольше, чем краска, которой покрывают натуральную древесину.

Древесноволокнистые плиты широко используются в различных сферах деятельности благодаря разнообразию их свойств.

ГОСТом регламентированы следующие физико-механические свойства древесноволокнистых плит: формат и толщина, прочность на изгиб, влажность, набухание, водопоглощение. Для мягких плит одним из основных показателей качества является теплопроводность. Кроме перечисленных, для потребителей важны дополнительные нерегламентированные сведения о плитах.

Показатели теплопроводности имеют первостепенное значение для мягких плит, так как их основное назначение - теплоизоляция. Древесноволокнистые плиты - хороший теплоизоляционный материал.

Древесноволокнистые плиты хорошо поддаются склеиванию. Мягкие плиты склеивают между собой, а также с твердыми плитами, древесиной, линолеумом, металлами (жестью, оцинкованным железом, алюминиевой фольгой), цементной штукатуркой. Склеивание обеспечивается использованием карбамидных смол или поливинилацетатных эмульсий. Учитывая высокую пористость мягких плит, в клеи и клеящие эмульсии необходимо вводить наполнитель - древесную или ржаную муку. Твердые плиты склеивают между собой, с мягкой древесиной, линолеумом и листовыми металлами. Твердые и мягкие плиты отлично поддаются окраске масляными, водоэмульсионными и различными синтетическими эмалями, оклейке бумажными, синтетическими обоями и линкрустом, а также бумажными пластиками и другими листовыми синтетическими пленками.

Наиболее распространенные способы изготовления плит - мокрый и сухой. Промежуточные между ними - мокросухой и полусухой способы, которые получили меньшее распространение.

Мокрый способ основан на формировании ковра из древесноволокнистой массы в водной среде и горячем прессовании нарезанных из ковра отдельных полотен, находящихся во влажном состоянии (при относительной влажности около 70%).

В процессе изготовления плит мокрым способом древесину измельчают в щепу; затем ее превращают в волокна, из которых формируют ковер. Далее ковер разрезают на полотна. Сухие полотна прессуют в твердые плиты. Влажные полотна или прессуют, получая твердые и полутвердые плиты, или сушат, получая мягкие (изоляционные) плиты. Указанными выше способами можно изготовить волокнистые плиты из любых органических материалов, поддающихся расщеплению на волокна.

Рис.2 Общая схема технологического процесса производства ДВП

Сырье, его подготовка и хранение

Выбор сырья определяется экономической целесообразностью с учетом величины его запасов, условий заготовки, доставки и хранения. Для производства древесноволокнистых плит используют отходы лесопиления и деревообработки, дровяное долготье, мелкий круглый лес от рубок ухода и лесосечные отходы.

Одним из главных требований, предъявляемых к сырью, является возможность получения из него наиболее длинного волокна. В этом отношении хвойные древесные породы имеют преимущество перед лиственными: длина волокон хвойных пород (сосны, ели, пихты) колеблется в пределах от 2,6 до 4,4 мм, а лиственных (березы, осины, тополя) - от 0,7 до 1,6 мм.

Характеристикой древесины служит ее плотность в абсолютно сухом состоянии (табл. 1).

Таблица 1

ПородаМасса 1 м3 древесины, кгабсолютно- сухойвоздушно- сухойСвежесрубленнойДуб6507401030Бук625710968Береза370650878Лиственница520680833Соска458520863Ос ива450510762Пихта414420827Ель395450794

В производство ДВП мокрым способом идет щепа без мятых кромок, с длиной частиц 10-35 мм (оптимальная 20 мм), толщиной не более 5 мм, с углом среза 30-60°С. Содержание гнили допускается не более 5%, минеральных включений не более 1%, коры не более 15% (в щепе из сучьев - до 20%). С увеличением доли коры ухудшаются внешний вид плит и их прочность.

Гидрофобизирующие (парафин нефтяной, церезин),

Упрочняющие (альбумин черный технический, канифоль сосновая, СФЖ),

Эмульгаторы (олеиновая кислота, концентрат СДБ, натр едкий),

Осадители (серная кислота техническая, сернокислый алюминий) ,

Добавки для придания плитам специальных свойств (битумы нефтяные и дорожные, кремнефтористый аммоний).

Сырье поступает на площадку предприятия в виде круглого леса, отходов лесопиления (рейки, горбыли) или щепы. Для облегчения штабелирования тонкого круглого леса и отходов лесопиления, а также для более лучшей подачи к рубительным машинам длину их принимают 2-3 м. Такое сырье целесообразно связывать в пучки бумажными веревками и укладывать в штабеля.

Дровяное долготье хранят в плотных бёспрокладочных штабелях. Технологическая щепа, поступающая на площадку предприятия со стороны, может храниться в куче, наиболее распространенная фора которой - усеченный конус.

Сырье подается в производство в виде кондиционной щепы, которая должна соответствовать следующим основным требованиям: длинна - 25 (10-35) мм., толщина - до 5 мм., чистые без мятых кромок срезы, засоренность корой - до 15 %, гнилью - до 5 %, минеральными примесями - до 1 %, относительная влажность щепы - не менее 29 %.

Подготовка сырья к производству плит, состоящая в приготовлении кондиционной щепы, включает следующие операции: разделку древесины на размеры, соответствующие приемному патрону рубительной машины; рубку древесины на щепу; сортировку щепы для отбора требуемого размера с доизмельчением крупной фракции и удалением мелочи; извлечение из щепы металлических предметов; промывку щепы для очистки ее от грязи и посторонних включений.

Разделка бревен необходима для придания исходному сырью размеров, соответствующих параметрам рубительной машины, а также для вырезки участков, сильно пораженных гнилью при диаметре древесины меньше 200 мм длина бревен, поступающих в рубку, может быть до 6 м, при большем диаметре она не должна превышать 3 м. Максимально допустимый диаметр бревен определяется размером приемного патрона рубительной машины. Древесина, предназначенная для изготовления высококачественных плит и отделки наружного слоя плит, окоривается на окорочных станках ОК-66М.

Для раскряжевки дровяного долготья служат балансирные пилы, слешеры (рис.3) и цепные пилы.

Рис.3. Схема12-пильного слешра для поперечной распиловки круглых лесоматериалов.1-станина; 2-стойка; 3-балка; 4-кронштейн; 5-дисковая пила; 6-механический разделитель; 7-ленточный транспортер для тонких бревен; 8-ленточный транспортер для толстых бревен.

При диаметре древесины, превышающем допустимый, долготье разделывается на коротье (1 - 1,25 м) и раскалывается на механическом колуне.

Для измельчения подготовленной древесины в щепу применяют многокожевые рубительные машины. При измельчении древесины на рубительных машинах выход кондиционной щепы составляет 85-92%; при этом получается около 10% крупной щепы и до 5% опилок.

Для получения кондиционной щепы, обеспечивающей нормальную работу размольных машин, и получения качественной волокнистой массы щепу сортируют на щепосортировочных установках. Крупная щепа, не прошедшая через сортировочные сита, доизмельчается в дезинтеграторах. Для улавливания металлических предметов щепу пропускают через магнитные сепараторы.

Отсортированную от мелочи и крупных щепок кондиционную щепу подают ленточными конвейерами (через магнитные сепараторы, улавливающие металлические предметы) и установку для мойки щепы в бункера, вместимость которых рассчитана на хранение не менее чем 24-часового запаса щепы. Подача щепы из бункеров регулируется вибрационными или шнековыми дисковыми разгружателями.

Получение древесноволокнистой массы

Размол древесины - это одна из ответственных операций в технологии производства древесноволокнистых плит.

Сегодня преобладающим стал термомеханический способ получения волокна из щепы. Поскольку лигнин, скрепляющий отдельные волокна древесины между собой, размягчается при температуре выше 100°С и плавится при 172°С, щепу перед механическим истиранием пропаривают, чтобы уменьшить ее прочность. Первичный горячий размол осуществляют в дефибраторах, вторичный - в рафинёрах или роллах (голлендерах).

Рис.4 Общий вид установки горячего размола: 1 - бункер для щепы; 2 - шнековый питатель; 3 - пропарочный котел; 4 - шнек подачи прогретой щепы; 5 - дефибратор; 6 - главный двигатель; 7 - возвратный паропровод

Волокнистая масса для удобства транспортирования смешивается с водой до концентрации 3%.

Так как при первичном размоле щепы остаются отдельные не- размолотые пучки волокон и щепочки, массу подвергают дополнительному домалыванию на рафинаторах или роллах (голлендерах).

Получаемая масса может быть грубого или мелкого помола. Грубый помол имеет слабую степень фибриллирования (расчесанности). Если волокна сильно изрублены и укорочены, возможно образование «мертвого размола» - сыпучей массы, в которой волокна не переплетаются (не свойлачиваются), и при формировании из них ковра он будет рваться на сетке. Мелкий помол обеспечивает надежное свойлачивание волокон и формирование достаточно прочного ковра.

Размольная установка, схематически представленная на рис.4, состоит из бункера со шнековым питателем, через который щепа подается в подогреватель с мешалкой, а оттуда по другому шнеку в собственно дефибратор, состоящий из неподвижного и подвижного дисков. Попадая через центральное отверстие неподвижного диска на вращающуюся шайбу, щепа отбрасывается в зону размола. Рабочие поверхности дисков снабжены канавками и рифлениями, в которых и происходит перетирание прогретых древесных частиц на отдельные волокна и пучки волокон. Под действием центробежных сил и давления пара образующаяся волокнистая масса выбрасывается с дисков наружу.

Чтобы подача щепы шнековым питателем поддерживалась равномерной, разгрузочный шнек подогревателя выполнен в конической форме.

Создаваемая им компрессорная пробка предотвращает возвратный поток пара и пульсацию потока щепы. При равномерном поступлении щепы дефибратор работает устойчивее и волокна получаются более однородными.

На второй ступени размола применяют рафинёры, а в производстве мягких ДВП для получения еще более тонкого помола - голлендеры или конические мельницы с базальтовой и керамической размольной гарнитурой.

В голлендере (рис. 5) размельчаемая масса движется по спирали.

Рис.5 Голлендер - а и его поперечный разрез - б:

Барабан; 2 - бруски; 3 - коробка с базальтовым вкладышем; 4 - сливное отверстие

Степень размола массы измеряется на аппарате «Дефибратор-секунда», характеризуется в градусах помола и имеет обозначение ДС. В числовом выражении градус помола равен времени (в секундах), которое требуется для обезвоживания помещенной на сетку смеси из 128 г абсолютно сухой волокнистой массы и 10 л воды (концентрация 1,28%). Для мягких плит степень помола должна быть в пределах - 28-35 ДС.

Проклейка древесноволокнистой массы

Проклейка древесноволокнистой массы способствует снижению водопоглощения и набухания, а также повышению механической прочности плит. Чтобы придать плитам водостойкость, в древесноволокнистую массу вводят гидрофобное вещество. Обволакивая древесные волокна и заполняя собой поры в готовой плите, гидрофобное вещество препятствует проникновению в нее влаги. Кроме того, парафин, используемый в качестве проклеивающего материала, предотвращает налипание пучков волокон к глянцевым листам плит пресса и подкладным (транспортным) сеткам, а также придает блеск лицевой поверхности плиты.

Гидрофобные вещества для проклейки следующие: парафин, гач, церезиновая композиция и др. Содержание их в плитах не превышает 1,0 % по массе, так как эти вещества ослабляют связь между волокнами, тем самым, понижая прочность плит. Гидрофобизирующие добавки вводят в волокнистую массу в виде водных эмульсий. Для получения тонкодисперсной эмульсии в качестве эмульгаторов применяют высокомолекулярные кислоты (олеиновую, стеариновую, пальмитиновую и др.). Для снижения себестоимости готовых плит на предприятиях в качестве эмульгатора используют концентрат сульфитнобардяной бражки, кубовые остатки от перегонки синтетических жирных кислот, а также сульфатное мыло. Необходимое условие для осаждения на волокнах гидрофобных веществ - создание в древесноволокнистой массе кислой среды - рН 4,5-5,0. Такая среда образуется в результате введения в древесноволокнистую массу раствора сернокислого глинозема или алюмокалиевых квасцов, служащих коагуляторами или осадителями. В последнее время широко стали применять серную кислоту.

Для повышения механической прочности древесноволокнистых плит в массу вводят клеевые добавки. Введение альбумина значительно улучшает прочностные показатели изготовляемых плит. В качестве клеевой добавки применяют также малотоксичную водорастворимую фенолоформальдегидную смолу СФЖ-3024Б и смолу СФЖ-3014.

Склады химикатов проектируют и строят отдельно стоящими. Запас химикатов создают из расчета месячной работы цеха. В самом цехе древесноволокнистых плит размещают расходный склад суточного хранения, который располагают рядом с помещением приготовления рабочих составов. Химикаты из основного склада в расходный доставляют электропогрузчиком в специальных контейнерах или товарной таре.

На многие предприятия парафин поступает в железнодорожной цистерне, которую устанавливают около склада готовой продукции. Парафин разогревают острым паром, после чего он самотеком сливается через нижнее отверстие и по трубопроводу, уложенному с уклоном, стекает в бак для хранения емкостью 60 м3. Далее парафин поступает в расходный бак, который устанавливают в цехе на постаменте. Затем парафин самотеком через мерный бачок сливается в бак приготовления парафиновой эмульсии (эмульгатор). Готовую эмульсию перекачивают в специальную емкость (бак) для хранения.

Приготовление рабочего состава фенолоформальдегидной смолы СФЖ-3024Б заключается в ее разведении до рабочей концентрации 5-10 %. Растворение осадителей производят в специальном баке, который по конструкции аналогичен баку для приготовления эмульсии.

Приготовление раствора серной кислоты, используемого для осаждения смоляных эмульсий, заключается в разбавлении серной кислоты водой до концентрации 1,5-3 %. Концентрация вводимой серной кислоты более 3 % нежелательна, так как это может вызвать при прессовании появление пятен на плитах и прилипание их к глянцевым листам и транспортным сеткам.

Расход химикатов по технологической инструкции ВНИИдрева определен в зависимости от породного состава сырья, используемых химических продуктов и мощности предприятия.

Проклеивающие составы вводят в волокнистую массу перед ее отливом в ящики непрерывной проклейки. Обязательное условие проклейки - первоначальное введение в массу проклеивающей эмульсии и только после перемешивания эмульсии с массой - добавление раствора осадителя.

Отлив ковра

Отлив и формирование ковра из древесноволокнистой массы происходит в результате последовательного проведения операций: истечения массы на формующую сетку, свободной фильтрации воды через сетку, отсоса воды вакуумной установкой и дополнительного механического отжима. При истечении массы на сетку свободная вода фильтруется, уходя в оборотную систему, а взвешенные волокна оседают на сетке. Вследствие развитой внешней поверхности волокон, полученной при размоле, создаются условия большей степени их сцепления и переплетения. Эта связь усиливается в процессе вакуумного отсоса и механического отжима воды из полотна. Относительную влажность полотна доводят до 68-72 %. В таком состоянии полотно становится транспортабельным, а кроме того, максимальное удаление воды снижает расход пара и сокращает время на последующую сушку плит. Особенно это важно при производстве мягких плит, так как сушат их не в прессах, а сушильных камерах.

Отлив массы и формирование полотна выполняют на отливных машинах периодического или непрерывного действия.

Предварительно обезвоженный вакуумом древесноволокнистый ковер подвергают дальнейшему обезвоживанию механическим путем - давлением нескольких пар валов, обтянутых сетками. Относительная влажность ковра составляет около 80 %. С такой влажностью ковер сходит с вакуумформующего барабана и роликовым конвейером направляется на обрезку и дополнительное обезвоживание в вальцовом прессе. Дополнительным обезвоживанием влажность сырого полотна может быть доведена до 60%.

Сформированную бесконечную древесноволокнистую ленту-ковер разрезают по длине на отдельные полотна - заготовки. Одновременно обрезают боковые кромки.

Основные условия образования древесноволокнистого полотна: равномерное распределение массы по всей ширине и толщине полотна, хорошее смешение различных фракций волокна, получение беспорядочной ориентации волокон, максимальное сокращение потерь мелких волокон и введенных в массу химических продуктов, достижение необходимой влажности ковра.

Для равномерного распределения массы и хорошего смешения необходимы тщательное хранение и организованная транспортировка массы к отливной машине. Каждая частица волокнистой массы, находясь во взвешенном состоянии в суспензии, совершает движение. Оно происходит, во-первых, под действием силы тяжести (частица опускается), а во-вторых, в зависимости от своей формы она поддается вращению. Образуя сложные движения, частицы волокон и волокна сталкиваются друг с другом, сцепляются и создают условия для хлопьеобразования. Вместе с тем в быстро движущейся суспензии образование хлопьев сопровождается разрывами и устанавливается динамическое равновесие. Учитывая этот факт, необходимо создавать такие условия, чтобы истечение суспензии в трубопроводах не нарушалось механическими препятствиями на пути потока. Следует избегать углов, искривлений, неровностей внутренних поверхностей массопроводов.

Все операции по формированию древесноволокнистого ковра следует производить с постепенно нарастающей нагрузкой. Установлено, что форсированный режим обезвоживания на любой стадии процесса вызывает разрушение волокнистой структуры ковра, снижение его механических свойств при отсутствии каких-либо внешних видимых признаков.

В цехах древесноволокнистых плит, работающих по мокрому способу, важное технологическое и экономическое значение имеет процесс возврата волокна в производство. Вместе со сбрасываемой водой уходят и волокна, содержание которых в сточной воде составляет около 1600 мг/л. Извлечение из сбрасываемой воды древесных волокон позволяет максимально использовать сырье и оборотные воды, что снижает расход сырья и свежей воды на единицу выпускаемых плит. Кроме того, уменьшение содержания волокнистых веществ в сточной воде создает благоприятные условия для последующей обработки ее на очистных сооружениях. Для возврата волокна в производство используются технологические фильтры. В нашей стране на заводах, изготовляющих древесноволокнистые плиты, установлены фильтры польского производства.

Прессование плит

Прессование - основная операция технологического процесса, определяющая качество выпускаемых плит и производительность оборудования. Во время прессования влажное древесноволокнистое полотно подвергается большому давлению при высокой температуре и превращается в древесноволокнистую плиту. Это превращение происходит вследствие физических, химических и морфологических изменений насыщенного влагой древесного волокна.

В процессе прессования происходят изменения целлюлозной части древесного комплекса. Уменьшаются размеры элементарной кристаллической решетки, идет укрупнение кристаллических участков. Упорядочение структуры делает возможным сближение целлюлозных молекул и сегментов макромолекул на расстояния, необходимые для образования химических связей между древесными волокнами. При повышенном давлении и высокой температуре наблюдаются термогидролитические превращения гемицеллюлоз, что вызывает увеличение содержания водорастворимых продуктов в прессуемом материале, окисление первичных гидроксильных групп сахаров с образованием карбоксильных групп, установление простых и сложноэфирных связей в результате реакций дегидратации и этерификации. Этим объясняется, что прочность и водостойкость плит находятся в соответствии с количественными изменениями экстрактивных веществ, изменениями функциональных групп, водородных связей, свободных радикалов и подвижностью углеводного скелета древесного волокна.

Прочность плит определяется прочностью волокон и межволоконных связей. Прочность волокон на разрыв зависит от породы древесины. В образовании межволоконных связей участвуют все основные компоненты углеводлигнинного комплекса, значительная часть которых находится в размягченном, пластифицированном состоянии. Наличие низкомолекулярных веществ, некоторое снижение степени полимеризации целлюлозы, размягчение лигнина, повышение гибкости цепей макромолекул при пьезотермообработке способствует увеличению поверхности контакта между волокнами и адгезионному взаимодействию между ними.

В зависимости от сырья и способов ведения технологического процесса можно получить требуемые физико-механические свойства плит. Для выбора параметров и режима прессования необходимо учитывать следующие исходные факторы: породный состав и качество исходного сырья; способ и качество приготовления массы; характеристику проклеивающих материалов и способ их введения; технические возможности пресса.

При мокром процессе производства наибольшее распространение получили горячие, гидравлические многоэтажные прессы периодического действия.

Режим прессования зависит от многих факторов: качества сырья и массы, влажности и толщины древесноволокнистых полотен, технологических параметров процесса, состояния пресса и его одежды. Весь период (цикл) прессования разделяется на три технологические фазы: отжим, сушку, закалку.

Относительная влажность полотен перед запрессовкой составляет 68-72 %. При низкой влажности (меньше 65 %) наблюдается ухудшение качества плит и иногда даже расслоение. Продолжительность первой фаза прессования составляет 50 - 90 с. Влажность волокнистых полотен доводят до 45 - 50%. На первой стадии прессования определяется плотность плиты.

После первой фазы прессования (отжима) переходят ко второй фазе - (сушке плит), так как дальнейшее удаление воды, возможно только ее испарением. Для ведения процесса сушки снижают удельное давление прессования, чтобы создать благоприятные условия удаления пара из полотен. Его поддерживают на уровне 0,8 МПа. Для обеспечения равномерного выделения пара из влажного волокнистого полотна давления в период сушки сохраняют постоянным.

Большое влияние на ход ведения процесса прессования оказывает также температура плит пресса. При мокром способе производства древесноволокнистых плит температура прессования составляет 200 - 215 °С. Повышение температуры прессования вызвано стремлением ускорить процесс выпаривания воды из древесноволокнистого полотна.

На продолжительность сушки влияют и степень размола массы и толщина прессуемых полотен. Чем выше степень размола массы и больше толщина плиты, тем период сушки продолжительней. Время ее в зависимости от конкретных условий составляет 3,5 - 7 мин. Во время второй фазы прессования вода удаляется до тех пор, пока относительная влажность древесноволокнистой плиты не составит 7%. Эта влажность необходима для проведения реакции конденсации в заключительной стадии прессования. Практический момент окончания фазы сушки определяют по прекращению выделения из плит пара.третей фазе прессования (закалке) плиты подвергают тепловой обработке при повышенном давлении, доводя влажность до 0,5 - 1,5%. Продолжительность третьей фазы подбирается опытным путем и обычно не превышает 3 мин. В технологической инструкции, разработанной ВНИИдревом, рекомендованы следующие режимы прессования: влажность (относительная) древесноволокнистых полотен, поступающих в пресс 72 ± 3%; влажность плит после пресса 0,8 - 1,2%; удельное давление прессования на фазе отжим 4,2 - 5,5 МПа (при содержании лиственных пород более 70% - 5,5МПа), на фазе сушка 0,65 - 0,85 МПа, на фазе закалка 4,2 - 5,5 МПа (при содержании лиственных пород более 70% - 5,5МПа). Температура плит пресса (теплоносителя на входе) зависит от породного состава используемого древесного сырья.

Пропитка маслом, термическая обработка и увлажнение древесноволокнистых плит

Для повышения прочности и влагостойкости плиты пропитывают маслом. На заводах древесноволокнистых плит в изолированном помещении размещают специальные линии, в которые входят: загрузочное устройство, входной роликовый конвейер, пропиточная машина, выходной роликовый конвейер и разгрузочное устройство. На пропитку подаются плиты, вышедшие из пресса, т.е. горячие. Для пропитки древесноволокнистых плит обычно используют смесь льняного и талового масел (40 и 60%) или таловое масло с добавкой свинцово-марганцевого сиккатива (93,5 и 6,5%). Расход масла составляет 10 ± 2% от массы плит.

Термическая обработка повышает физико-механические свойства твердых и сверхтвердых древесноволокнистых плит, улучшая показатели водопоглащения, набухания и предела прочности при изгибе. Улучшение этих показателей происходит в результате процессов термохимических превращений углеводлигнинного комплекса волокнистой массы плит.

При термообработке, под воздействием сухого горячего воздуха из плиты удаляются остатки влаги, а силы поверхностного натяжения сближают макромолекулы целлюлозы на расстояния, достаточные для образования между гидроксилами неориентированных участков водородных связей. Кроме того, термообработка лигнина и углеводов приводит к образованию легко полимеризующихся веществ с высокой реакционной способностью и созданию смолистых продуктов. Термообработку осуществляют в специальных камерах термообработки периодического или непрерывного действия. Термообработку проводят при температуре 160 - 170°С.

Древесноволокнистые плиты - пористые тела. Высушенные, находясь в горячем состоянии после пресса или камер термообработки, они начинают адсорбировать пары воды из окружающего воздуха. Если эти, плиты уложены в плотный пакет, их края поглощают воду в большей степени, что приводит к увеличению линейных размеров плит в периферийной зоне. В результате возникновения значительных внутренних напряжений образуется волнистость. Для придания плитам формоустойчивости необходимо осуществление акклиматизации, заключающейся в. увлажнении при одновременном остывании плит. Для увлажнения плит применяют увлажнительные машины и камеры.

Форматная резка плит

Древесноволокнистые плиты разрезают на окончательные размеры на форматно-обрезных станках, осуществляющих продольное и поперечное резание. Древесноволокнистые плиты разрезают на окончательные размеры на форматно-обрезных станках, осуществляющих продольное и поперечное резание. Режущий инструмент - круглые пилы. Для вырезки дефектных участков и более удобного ведения раскроя плит на заготовки столярно-строительных и других специальных изделий, перед форматно-обрезными станками устанавливают пилу предварительного поперечного раскроя.

При форматной резке готовых плит остаются обрезки кромок, мелкие куски плит, а также опилки, которые целесообразно возвращать в производство. Измельченные отходы вместе с опилками пневмотранспортом направляются в мешальный чан, наполненный водой. Тщательно размешанные отходы при концентрации пульпы 3-4 % насосами подаются в массную емкость перед мельницами вторичного размола. Для размельчения бракованных кусков плит используют маленькие дробилки. Раздробленные частицы системой пневмотранспорта подают в гидропульпер и через промежуточный бассейн на вторичный размол. Подачу отходов на вторичный размол осуществляют также пневмотранспортом без использования гидропульпера.

Описание технологической схемы производства древесноволокнистых плит

В качестве сырья для производства древесноволокнистых плит мокрым способом используют отходы лесопиления и деревообработки, дровяное долготье, мелкий круглый лес от рубок ухода и лесосечные отходы.

Подготовка сырья к производству заключается в приготовлении кондиционной щепы. Первоначально осуществляют разделку древесины на размеры, соответствующие приемному патрону рубительной машины. Для раскроя бревен по длине используют балансирные пилы.

Полученная щепа после рубительной машины поступает на сортировочную машину, где отбирается технологическая щепа, соответствующая предъявленным к ней требованиям. Для сортировки технологической щепы используем сортировочную машину модели СЩ-1М.

С сортировочной машины отобранная щепа поступает в силос хранения щепы. Щепу с размерами, превышающими установленные, передают на дополнительное измельчение в молотковый дезинтегратор ДЗН-1, а затем возвращают в рубительную машину. Мелочь, отсеивающуюся в процессе сортирования, удаляют из цеха как отходы.

Кондиционную щепу направляют в бункеры запаса или расходные бункеры в размольном отделении. Устанавливаем три бункера марки ДБО-60, один из которых - резервный.

Из расходного бункера через бункер-питатель щепа, предварительно подогретая насыщенным паром температурой 160 оС в подогревателе, подается в пропарочный аппарат. Устанавливаем две пропарочные установки «Бауэр-418». Пропарочный котел рассчитан на давление до 1 МПа. Щепа проходит через пропарочный котел под воздействием винтового конвейера. Время пребывания щепы в котле от 1 до 10 мин.

Щепа при том же давлении винтовым конвейером подается в размольный аппарат. В качестве размольного аппарата используем дефибратор марки RТ-70. Температуру в дефибраторе поддерживаем подачей насыщенного пара. Пар одновременно служит для удаления из реакционного пространства дефибратора кислорода воздуха, разрушающе действующего на древесину. Подачу пара в аппарат осуществляют через паровой клапан. Расход пара составляет 700 - 1500 кг/т, в зависимости от породы древесины. Щепа, войдя в размольную камеру, лопатками вращающегося диска направляется между дисками к размольным секторам, которые размалывают ее на волокна.

Полученная древесноволокнистая масса под воздействием давления пара и лопаток вращающегося диска подается в отводящий патрубок к выпускному устройству. Древесноволокнистая масса, пройдя выпускное устройство, попадает в диффузор, в котором происходит ее постепенное расширение, и она с большой скоростью вместе с паром попадает в циклон, откуда волокна, потерявшие в результате самоиспарения некоторое количество влаги, направляются к мельнице вторичного размола - рафинатору. Волокно из дефибратора выходит влажностью 40 - 60%.

Для улучшения свойств плит в щепу или древесноволокнистую массу вводятся гидрофобизирующие добавки. Эмульсию парафина вводят через специальные форсунки пропарочной установки перед размолом щепы на волокна из расходного бака парафина. Смешение волокна с водорастворимой феноло-формальдегидной смолой СФЖ-3014 происходит в смесителе 10, который установлен между ступенями сушки.

После размола волокно подается в циклон сушилки первой ступени 9. Для проведения первой стадии сушки устанавливаем четыре аэрофонтанных сушилки, одна из которых является резервной. В качестве агента сушки служит воздух, нагретый в калорифере до температуры до 160 оС. Воздух и волокно движутся при помощи центробежного вентилятора при давлении 22 МПа. После первой ступени влажность древесноволокнистой массы снижается до 40%.

Далее волокно направляется в сушилку второй ступени. Вторая ступень сушки проводится в барабанных сушилках. Волокно после первой ступени сушки через ротационный затвор подается в сушильный барабан, в котором, продвигаясь по барабану, оно перемешивается с агентом сушки. Агент сушки подается в сушильный барабан через специальный канал по касательной к цилиндрической поверхности. Поток подхватывает волокно и проходит через сушильный барабан по винтообразной линии при интенсивном теплообмене и перемешивании. Затем волокно выдается из сушилки через специальный ротационный затвор. В сушилке второй ступени используют принцип низкой температуры при большом объеме агента сушки. Температура воздуха на входе в сушилку составляет 180 - 200 оС, а объем воздуха, проходящего через сушилку, приведенный к стандартной температуре 21 оС, составляет 52500 м3/ч. После второй ступени сушки волокно имеет влажность не более 8%.

Далее волокнистая масса направляется в формующую машину 12. Для формования ковра используют двухсеточные вакуумформующие машины, в которых формование осуществляется осаждением волокон массы потоком воздуха, проходящим сверху вниз через движущееся сетки. Ковер настилается на движущуюся сетку, объединяющую три камеры и ленточно-валковый пресс. Волокно из бункеров-дозаторов поступает в соответствующую камеру, воздух из которой отсасывается вентилятором, создающим вакуум, а также системой для удаления излишних волокон от калибрующего валика. По ширине камеры древесноволокнистая масса распределяется с помощью качающегося сопла. Величина вакуума под сеткой в камерах составляет соответственного, 20 - 30 кПа. В зависимости от плотности выпускаемых плит определяется высота настилаемого слоя. При плотности 1 т/м3 значение массы 1 м2 ковра соответствует толщине древесноволокнистой плиты в мм.

Сформированный на вакуумформирующей машине непрерывный ковер поступает на ленточный пресс предварительной подпрессовки, предназначенный для обеспечения транспортабельности ковра, а так же для рационального использования горячего пресса, сокращения величины просвета между его плитами и увеличения скорости их смыкания. Удельное давление в прессе наращивают постепенно. Удельное давление подпрессовки равно 0,1 - 0,15 МПа; линейное давление составляет 1400 Н/см. Работа пресса синхронизируется с работой формирующей машины. Скорость бесступенчато регулируется от 9 до 50 м/мин.

Далее осуществляют раскрой непрерывного ковра на полотна. Из ленточного пресса ковер движется по ленточному конвейеру к пилам поперечной резки, предназначенных для раскроя бесконечного ковра на полотна. Туда же, поверх основного ковра, из формующей головки отделочного слоя поступает волокно, сформированное в виде тонкого ковра, для нанесения отделочного слоя на плиты. Затем пилами продольной резки 16 осуществляют обрезку ковра до заданной ширины. Качающийся конвейер - типпель распределяет полотна на двухъярусную систему ленточных конвейеров. Эта система состоит из трех секций двухъярусных конвейеров, обеспечивающих подачу полотен в загрузчик пресса и запас полотен на то время, пока загрузчик горячего пресса не может принять их.

Древесноволокнистые полотна подаются в пресс загрузчиком. Загрузочное устройство, обеспечивающее бесподдонную загрузку древесноволокнистых плит в пресс, состоит из неподвижной рамы, загрузочной этажерки, механизма подъема и опускания этажерки, двадцати двух конвейеров-загрузчиков с индивидуальными приводами. Конечный выключатель останавливает загрузчик, после чего он движется назад, оставляя полотна в прессе.

В зависимости от породного состава сырья и применяемого типа связующего температура прессования на разных заводах колеблется в пределах 180 - 260 °С. Для древесины мягких лиственных пород температура прессования равна 180 - 220 °С, для твердых пород - 230 - 260 °С. Для получения волокнистых плит плотностью 1 г/см3 необходимо иметь на начальном этапе прессования удельное давление 6,5 - 7 МПа. Время выдержки при максимальном давлении определяется влажностью ковра, температурой прессования, а также термохимической обработкой сырья. Выдержка при максимальном давлении во избежание появления пузырей и пятен вследствие скапливающегося в полотне пара не должна превышать 40 с. Для удаления пара целесообразно снижение давления. Давление снижают до величины несколько меньшей, чем давление пара в полотне, которое определяется температурой нагревательных плит пресса и условиями термохимической обработки сырья. Продолжительность прессования зависит от заданной толщины готовой плиты. Полный цикл прессования должен регулироваться таким образом, чтобы после прохождения плитами пресса они имели влажность 0,3 - 0,5 %.

После прессования древесноволокнистые плиты системой рычагов разгрузочного устройства передаются в разгрузочную этажерку, а оттуда по одной направляются на конвейер для обрезки и кондиционирования.

После пресса плиты имеют влажность менее 1 % и высокую температуру. В процессе разгрузки пресса, обрезки кромок и заполнения вагонеток плиты охлаждаются до 50 °С и набирают влаги до 2 %. Равновесная влажность плит в нормальных условиях (при температуре 20°С и относительной влажности воздуха 65%) составляет 5 - 9%. Поэтому плиты после стадии прессования поступают на стадию кондиционирования. Загрузочное устройство обеспечивает автоматическую загрузку плит в вагонетки, которые затем подаются в камеры кондиционирования. Время кондиционирования 3 - 5 ч.

После камеры кондиционирования плиты на участок раскроя и механической обработки подаются электропогрузчиками. Затем они укладывают на приемную площадку конвейера, а оттуда по одной подаются к станку продольной распиловки. Скорость подачи регулируется от 10 до 75 м/мин. Станок продольной распиловки имеет три пилы, из которых две крайние служат для обрезки кромок, а центральная при необходимости может выполнить продольный распил: Крайние пилы снабжены устройствами для дробления кромок шириной до 50 мм. Размер плиты после чистой обрезки, мм: максимальный 1830, минимальный 1700.

Далее плиты поступают на станок поперечной распиловки, оснащенный пятью пилами, положение которых регулируется. Наружные пилы имеют устройства для дробления кромок шириной до 50 мм. Максимальная длина плит после обрезки - 5500 мм.

Плиты после обрезки штабелируются укладчиком и попадают в накопитель плит, откуда транспортируются автопогрузчиком.

Расчет и подбор основного и вспомогательного оборудования для производства ДВП мокрым способом

Подбор рубительной машины

Сырье подается в производство в виде кондиционной щепы. Подготовка сырья к производству плит, состоящая в приготовлении кондиционной щепы, включает следующие операции: разделку древесины на размеры, соответствующие приемному патрону рубительной машины; рубку древесины на щепу; сортировку щепы для отбора требуемого размера с доизмельчением крупной фракции и удалением мелочи; извлечение из щепы металлических предметов; промывку щепы для очистки ее от грязи и посторонних включений.

Для приготовления щепы используем барабанную рубительную машину ДРБ-2.

Производительность аппарата составляет 4 - 5 м3/ч, диаметр барабана 1160 мм и число режущих ножей - 4.

Из расчетов материального баланса получаем, что в рубительное отделение поступает 243661,95 кг влажной древесины в сутки, т.е. 10152,58 кг в час. Принимая плотность древесины равной 1540 м3/кг, получим:

58/1540 = 6,59 м3/ч

Согласно расчетам необходимо установить две рубительные машины.

Подбор сортировочной машины

Полученную щепу после рубительных машин сортируют, в результате чего отбирают технологическую щепу, соответствующую предъявленным к ней требованиям.

Согласно материальному балансу на сортировку поступает 236565 кг влажной щепы в сутки, что составляет 9857 кг в час. Принимая средневзвешенную условную плотность древесного сырья равную 650 кг/м3, определим насыпную плотность ?н, кг/м3, по уравнению:

Н = ? · kп (1)

где kп - коэффициент полнодревесности для щепы, равный 0,39.

?н = 650 ·0,39 = 253,5 кг/м3

Тогда получим, что на сортировку поступает 9857/253,5 = 39 насыпных м3 в час.

Для сортировки технологической щепы используем сортировочную машину гирационного типа модели СЩ-1М, техническая характеристика которой приведена в табл. 3.

Таблица 2. Техническая характеристика сортировочной машины

ПоказателиЗначениеПроизводительность, насыпных м3/ч60Число сит3Наклон сит, град3Мощность электродвигателя, кВт3Масса, т1,3

Подбор дезинтегратора

Для измельчения крупной щепы используют молотковые дезинтеграторы. Выбираем дезинтегратор типа ДЗН-1, техническая характеристика которого приведена в табл. 3.

Таблица 3. Техническая характеристика дезинтегратора ДЗН-1

ПоказателиЗначениеПроизводительность, насыпных м3/ч18Габаритные размеры, мм длина2300 ширина1620 высота825Масса, кг2248Мощность электродвигателя, кВт11,4

Подбор расходных бункеров кондиционной щепы

Кондиционную щепу направляют в бункеры запаса или расходные бункеры в размольном отделении. По конфигурации в плане бункеры запаса бывают двух типов: прямоугольные и круглые.

Используем прямоугольные бункера, располагая их в здании отделения приготовления щепы. При небольших запасах щепа может храниться в вертикальных бункерах. Используем бункер типа ДБО-60, техническая характеристика которого приведена в табл. 4.

Таблица 4. Техническая характеристика вертикального бункера ДБО-60

ПоказателиЗначенияЕмкость бункера, м360Число выгрузочных винтовых конвейеров3Производительность одного винтового конвейера, м3/ч3,8 - 40Установленная мощность двигателей, кВт21,9Высота опор, м4Общая высота бункера, м11,75Общая масса бункера, т18,5

Требуемое количество бункеров nб определяем по формуле:

б = Gщ · t/Vб · ?н · kзап (2)

где Gщ - часовая потребность проектируемого цеха в технологической щепе, кг/ч (по данным материального баланса Gщ = 9857 кг/ч); t - время, в течении которого бункеры обеспечивают бесперебойную работу потока, ч (при работе отделения по подготовке щепы в три смены t = 3 ч); Vб - объем бункера, м3; ?н - насыпная плотность щепы, кг/м3(определяли в пункте 4.2); kзап - коэффициент заполнения рабочего объема бункера (для вертикальных kзап = 0,9).

б = 9857 · 3/60 · 253,5 ·0,9 = 2

Соответственно устанавливаем три бункера, один из которых - резервный.

Подбор пропарочной установки

Из бункера-питателя щепа винтовым дозатором подается в барабанный питатель низкого давления, из которого направляется в подогреватель, где подогревается насыщенным паром, температурой 160°С. В выходной секции подогревателя вмонтирована форсунка, через которую в него вводится в расплавленном состоянии парафин, распыляемый сжатым воздухом с давлением 0,4 МПа. Из подогревателя пропитанная парафином щепа поступает непосредственно в аппарат гидродинамической обработки. На заводах древесноволокнистых плит используют аппараты непрерывного действия различных систем.

Устанавливаем пропарочноразмольную систему «Бауэр-418», имеющую следующие характеристики: пропарочный котел горизонтальный, трубчатого типа, диаметром 763 мм, длинной 9,15 м, рассчитанный на давление до 1 МПа. Производительность пропарочной установки - до 5 т/ч.

Согласно расчетам материального баланса на пропарку поступает 238 т пропитанной парафином щепы в сутки, что составляет около 10 т/ч. Соответственно необходимо установить две пропарочных установки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Комплексное использование древесины имеет своей целью повышение экономической эффективности лесной и деревообрабатывающей промышленности путем сокращения лесозаготовок и одновременно полного использования древесных отходов и низкосортной древесины в качестве технологического сырья. Эта проблема продолжает оставаться актуальной, несмотря на то, что бережное отношение к природным ресурсам и охрана окружающей среды стали естественным требованием, предъявляемым к деятельности людей.

Необходимо более полно использовать лесосырьевые ресурсы, создавать комплексные предприятия по лесовыращиванию, заготовке и переработке древесины. Решению проблемы безотходного производства в лесной, целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности способствует производство плитных (листовых) материалов, так как их изготавливают из различных древесных отходов и неделовой древесины.

Применение плитных материалов в строительстве повышает индустриализацию производства и обусловливает сокращение трудозатрат. В мебельном производстве их применение обеспечивает экономию трудозатрат и позволяет сокращать потребление более дорогих и дефицитных материалов.

Расчетами установлено, что 1 млн. м2 древесноволокнистых плит заменяют в народном хозяйстве 16 тыс. м3 высококачественных пиломатериалов, для производства которых необходимо заготовить и вывезти 54 тыс. м3 древесины. Выпуск 1 млн. м2 древесноволокнистых плит обеспечивает экономию более 2 млн. руб. за счет уменьшения объемов лесозаготовок и вывозки, расходов на лесовозобновление; железнодорожный транспорт, также сокращения численности рабочих на лесоразработках.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Ребрин С.П., Мерсов Е.Д., Евдокимов В.Г. Технология древесноволокнистых плит, изд. Лесная промышленность, М., 1971. 272 с.

Карасев Е.И. Оборудование предприятий для производства древесных плит. - М.:МГУЛ, 2002. - 320 с.

Соколов П.В. Сушка древесины. Лесная промышленность, М., 1968. 340с.

Волынский В.Н. Технология древесных плит и композитных материалов. Спб.: Издательство «Лань» , 2010. - 336 с.

Степанов Б.А. Материаловедение для профессии связанных с обработкой дерева. - М.: ПрофОбрИздат, 2001.-328 с.

Http://revolution.allbest.ru

Репетиторство

Нужна помощь по изучению какой-либы темы?

Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике.
Отправь заявку с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.

Введение.

1. Область эксплуатации и основные свойства ДВП.

Древесноволокнистые плиты (ДВП) находят широкое применение в мебельной промышленности, производстве строительных материалов и других отраслях промышленности, являясь заменителем фанеры.

В промышленном и гражданском многоэтажном строительстве мягкие плиты применяют для утепления чердачных перекрытий, звукоизоляции внутрикомнатных перегородок и междуэтажных перекрытий, для теплоизоляции вентиляционных каналов и коробов, для звукоизоляции помещений специального назначения — клубов, кинозалов, радио- и телевизионных студий, Машинописных бюро, ротаторных, телетайпных комнат, типографий и других производственных помещений с большими шумовыделениями. Твердые плиты находят самое разнообразное применение в строительстве. Это лучший материал для опалубки при сооружении немассовых железобетонных конструкций.

Наиболее широко твердые древесноволокнистые плиты применяют в производстве дверей щитовой конструкции и в деревянном домостроении для облицовки щитов или панелей. Кроме того, из твердых плит делают заполнение (соты) дверных полотен. Значительное количество твердых древесноволокнистых плит идет на изготовление встроенной мебели в жилых и общественных зданиях. В производстве корпусной мебели на изготовление задних поликов и выдвижных ящиков используют плиты с двусторонней гладкостью. В радиотехнической промышленности из твердых древесноволокнистых плит изготовляют задние стенки и крышки радиоприемников, радиол, репродукторов, телевизоров. В вагоностроении и автостроении твердые плиты применяют для внутренней облицовки вагонов, вагонов-ресторанов, трамваев, автобусов, а в последнее время и легковых автомобилей.

Сверхтвердые плиты применяют главным образом на устройство чистых полов в производственных зданиях и конторских помещениях. Поскольку сверхтвердые плиты обладают высокими диэлектрическими свойствами, их используют в электротехнической промышленности, а также при изготовлении электропанелей, щитков и других конструкций на специализированных строительных объектах. Использование плит в различных отраслях народного хозяйства неуклонно расширяется. Этому будет способствовать ввод в эксплуатацию строящихся и намеченных к строительству автоматизированных цехов отделки древесноволокнистых плит с высокой степенью имитации ценных пород древесины, мрамора, текстиля.

Регламентированы следующие физико-механические свойства древесноволокнистых плит: формат и толщина, прочность на изгиб, влажность, набухание, водопоглощение. Для мягких плит одним из основных показателей качества является теплопроводность. Кроме перечисленных, для потребителей важны дополнительные нерегламентированные сведения о плитах.

Это данные об акустических свойствах (звукопоглощающая и звукоизоляционная способность материала плит), твердости поверхностного лицевого слоя плиты и его истираемости, их биостойкости и огнестойкости. Определенный интерес имеют также сведения о гвоздимости, способности удерживать шурупы, склеивании и отделке.

Показатели теплопроводности имеют первостепенное значение для мягких плит, так как их основное назначение — теплоизоляция. Древесноволокнистые плиты — хороший теплоизоляционный материал.

Наиболее эффективной звукопоглощающей конструкцией является сочетание мягких плит с твердыми акустическими, при установке последних со стороны распространения звука. При использовании твердых древесноволокнистых плит в строительных конструкциях в качестве стенового материала и для покрытия чистых полов особое значение приобретают показатели твердости и истираемости плит. Древесноволокнистые плиты хорошо поддаются склеиванию. Мягкие плиты склеивают между собой, а также с твердыми плитами, древесиной, линолеумом, металлами (жестью, оцинкованным железом, алюминиевой фольгой), цементной штукатуркой. Склеивание обеспечивается использованием карбамидных смол или поливинилацетатных эмульсий. Учитывая высокую пористость мягких плит, в клеи и клеящие эмульсии необходимо вводить наполнитель — древесную или ржаную муку. Твердые плиты склеивают между собой, с мягкой древесиной, линолеумом и листовыми металлами. Твердые и мягкие плиты отлично поддаются окраске масляными, водоэмульсионными и различными синтетическими эмалями, оклейке бумажными, синтетическими обоями и линкрустом, а также бумажными пластиками и другими листовыми синтетическими пленками.

2. Технологии изготовления ДВП.

Древесноволокнистые плиты - листовой материал, который производят из древесины, размолотой до степени волокна. Из волокон формируется ковер мокрым или сухим способом. При мокром формировании взвешенные в воде волокна подаются на сетку, вода через сетку уходит вниз, на сетке остается волокнистый ковер. При сухом формировании на сетку подаются волокна, взвешенные в воздухе. Под сеткой создают вакуум, за счет чего волокна, осаждаясь на сетке, образуют сухой ковер.

После формирования ковра он прессуется в горячем прессе, причем прессование может быть мокрым или сухим. При мокром прессовании выделяющиеся из ковра остатки воды и пар требуют для выхода наличия под ковром сетки. После прессования одна пласть плиты гладкая, другая с отпечатками сетки. При сухом прессовании влаги в ковре мало и образуется небольшое количество пара, который успевает выходить через кромки плиты. При этом способе сетка не требуется, обе пласти плиты получаются гладкими.

Таким образом, в зависимости от применяемой технологии могут быть способы производства ДВП: мокрый, сухой, полусухой, мокро-сухой. Мокрый способ - мокрое формирование и мокрое прессование. Сухой - сухое формирование, сухое прессование. Полусухой - сухое формирование, увлажнение, мокрое прессование. Мокро-сухой - мокрое формирование, сушка, сухое прессование.

Полусухой и мокро-сухой способы распространены мало. Наиболее распространенный способ производства ДВП мокрый. Изготавливаются плиты мокрым способом следующих марок: мягкие М-4 (плотность до 150 кг/м3); М-12, М-20 (до 350 кг/м3); полутвердые ПТ-100 (400-800 кг/м3); твердые Т-350, Т-400 (>850 кг/м3); сверхтвердые СТ-500 (>950 кг/м3). По ТУ 13-444-79 изготавливаются плиты сухим способом следующих марок: полутвердые ПТс-220 (плотность > 600 кг/м3); твердые Тс-300, Тс-350 (> 800 кг/м3), Тс-400 (> 850 кг/м3); Тс-450 (> 900 кг/м3); СТс-500 (> 950 кг/м3). Во всех указанных марках плит числа, стоящие после тире, характеризуют предел прочности плиты при статическом изгибе (кгс/см2). Размеры плит: толщина 2,5-25 мм, длина до 5,5 м, ширина до 1,83 м.

Производство ДВП мокрым способом. Технология производства ДВП этим способом состоит из следующих операций: промывки щепы; размола щепы; проклейки; отлива ковра; прессования плит; пропитки плит маслом; термовлагообработки; резки плит.

Промывку щепы выполняют для удаления из нее твердых включений - песка, грязи, металлических частиц, которые при размоле щепы на волокна вызывают ускоренный износ размалывающих механизмов. Промывают щепу в ваннах при помощи барабанов с лопатками, которые перемешивают щепу с водой и промывают ее. Из ванны щепа забирается винтовым конвейером, вода и загрязнения отсасываются со дна ванны и направляются в отстойники, откуда очищенная вода поступает снова в ванну.

Размол технологической щепы - наиболее ответственная операция в производстве ДВП. От качества и степени размола зависит качество плит. Так как при производстве ДВП не применяют связующих веществ, прочность плит обеспечивается их межволоконными связями, которые должны быть аналогичным видам связи между волокнами естественной древесины.

В процессе размола древесины на волокна получают древесноволокнистую массу - пульпу. Пульпа - это суспензия волокна в воде различной концентрации.

Размол щепы на волокна выполняется в два этапа. После первичного размола концентрация массы составляет 33%, перед вторичным размолом масса разбавляется водой до концентрации 3-12%, на отливе 0,9-1,8%. Средняя толщина волокон 0,04 мм, длина 1,5-2 мм.

На первой ступени размол щепы ведется на мельницах - дефибраторах УГР-03, УГР-02. Щепа сначала попадает в пропарочную камеру дефибратора, где нагревается и становится более пластичной, затем винтовым конвейером подается в размольную камеру. Размольная камера состоит из двух дисков - одного неподвижного и одного вращающегося. Расстояние между дисками 0,1 мм и более. На дисках закреплены размольные секторы с зубцами, размер которых уменьшается в направлении от центра. Щепа захватывается сначала крупными зубцами, истирается и по мере перемещения к краю диска перемалывается на мелкие волокна.

Размолотая масса подается в выпускное отверстие, где, пройдя систему двух клапанов, поддерживающих определенное давление пара в мельнице, выбрасывается в сборник. Производительность дефибратора УГР-03 составляет 25-35 т, УГР-02 50 т сухого волокна в сутки.

Смешивание массы выполняется на мельницах - рафинаторах. Конструкция рафинаторов аналогична конструкции дефибраторов. Расстояние между дисками составляет 0,05-0,15 мм. После дефибратора и рафинатора волокнистая масса хранится в сборниках и бассейнах, оборудованных мешалками, которые поддерживают равномерную концентрацию массы, не давая оседать волокну на дно.

Проклейка - это введение в массу различных добавок: гидрофобных для увеличения водостойкости, огнезащитных, биостойких и склеивающих. В качестве гидрофобных добавок вводят парафин, который, кроме того, предотвращает налипание волокон на сетки и плиты при прессовании ковра и придает блеск плите. Для смешения с водой парафин эмульгируют (девают эмульсию), которая хорошо размешивается в воде. Для повышения прочности плит в массу вводят клей или масло и виде эмульсии. Для осаждения из воды на волокно жирных эмульсий (парафина, масла) применяют осадители - добавки, способствующие осаждению. Проклеивающие составы вводят перед отливкой массы.

Отлив ковра делают при концентрации древесноволокнистой массы 0,9-1,8% на отливных машинах. Эта операция состоит из нанесения массы на формирующую сетку машины, фильтрации воды через сетку, отсоса воды при помощи вакуума, механического отжима воды, обрезки боковых кромок и разрезания бесконечного ковра на полотна определенной длины.

Напускной ящик равномерно наливает массу на непрерывно движущуюся сетку. Сетка поддерживается роликами, через которые вода свободно стекает. На пути движения ковра установлено устройство для уплотнения (трамбовки) массы и наливной ящик для налива на массу облагораживающих составов. Далее ковер подходит к трем ротабельтам вакуумным механизмам, отсасывающим из пего воду. Перед вторым ротабельтом установлен выравнивающий валик, который прокатывает и выравнивает ковер по толщине. Дальнейший отжим воды и подпрессовка ковра выполняются тремя валиками пресса. Далее следуют три пары прессовых валов, которые отжимают воду и упрессовывают копер с силой 1500 Н/м. Пилы обрезают продольные кромки, пила отрезает полотно от бесконечной ленты и конвейер 12 уносит сырое полотно, влажность которого около 60-80%.

Прессование плит - операция, в процессе которой сырое полотно под воздействием температуры и давления прекращается в твердую древесноволокнистую плиту. Прессование выполняется в 25-этажпом прессе ПР-10. Загрузка и разгрузка осуществляются загрузочными и разгрузочными этажерками. Цикл прессования состоит из трех фаз: I фаза - отжим воды; II фаза - сушка; III фаза - закалка. Температура плит пресса 180-200 °С.

I фаза - давление постепенно повышают до 2-4 МПа, выдерживают при этом давлении 30 с; влажность плит падает до 45%.

II фаза - давление снижают до 0,8-1 МПа и плиты выдерживают при этом давлении, пока влажность их не снизится до 8% (обычно 3,5-7 мин).

III фаза - давление повышают до прежней величины или до несколько меньшего значения. При этом давлении плиты выдерживают, пока влажность не уменьшится до 0,5-1,5%. Таким образом происходит закалка плиты, т.е. повышение ее механических свойств. Продолжительность последней фазы 2-3 мин.

Пропитку плит маслом выполняют для повышения их прочности и влагостойкости. Пропитывают плиты в ваннах льняным или талловым маслом, нагретым до 120 °С. На пропитку плиты поступают горячие из пресса. Расход масел 8-10% массы плит. Пропитке подвергают только плиты специального назначения.

Термовлагообработка плит состоит из двух операций - нагрева и увлажнения. Плиты нагревают до 160-170 °С и выдерживают при этой температуре 3,5 ч. Термообработка повышает физико-механические свойства плит и снижает их гигроскопичность. Ее выполняют в камерах, в которых обеспечивается циркуляция горячего воздуха со скоростью 5-6 м/мин. Термообработку пропитанных маслом плит ведут при начальной температуре 120 °С, которая затем повышается за счет экзотермической реакции масла. Древесноволокнистая плита содержит 91% волокна, 7% влаги, 2% проклеивающих добавок.

Производство ДВП сухим способом. Основные операции производства ДВП следующие: промывка щепы; пропарка щепы; размол щепы на волокна; смешивание волокна со связующим и другими добавками (проклейка); сушка волокна; формирование ковра; подпрессовка полотен; прессование; увлажнение; резка. Многие операции технологического процесса производства ДВП сухим способом сходны с операциями производства ДВП мокрым способом, поэтому рассмотрим только отличительные особенности операций сухого способа производства ДВП.

Пропарку щепы выполняют для частичного гидролиза древесины. При сухом способе водорастворимые продукты, входящие в состав древесины, остаются в волокне и участвуют в технологическом процессе.

Пропаривают щепу в пропарочных аппаратах-цилиндрах при давлении пара до 1,2 МПа (190°С). Щепа от одного конца цилиндра перемещается постепенно к выходному концу при помощи винтового вала, вращающегося со скоростью 3-10 об/мин. Для поддержания в аппарате заданного давления вход и выход щепы производят через запирающиеся затворы. Время обработки стружки 6 мин.

Размол щепы производят всухую на дефибраторах, повторный размол - на рафинаторах. При сухом способе производства древесноволокнистых плит предусматривается введение в волокно термореактивных смол для увеличения сцепления между волокнами. Парафин вводят в расплавленном виде.

Сушка волокна происходит в пневматических или барабанных сушилках, подобных сушилкам для сушки стружек и производстве древесностружечных плит.

Для формирования ковра применяют формирующие машины, принцип работы которых похож на принцип работы машин для формирования древесностружечного ковра. Транспортирование и формирование волокна осуществляется при помощи воздуха, осаждение волокна производится на сетчатой ленте конвейера, под которой создается вакуум для более плотной укладки волокон.

Подпрессовку ковра выполняют для повышения его транспортабельности и возможности загрузки ковра в промежутки пресса, так как насыпанный ковер для получения плиты толщиной 6 мм имеет толщину 200 мм. Подпрессовка выполняется па ленточных непрерывных прессах, где происходит уплотнение ковра в 3-5 раз между двумя лентами, сдавливаемыми вальцами при давлении 1800 Н/см 2 . После подпрессовки ковер обрезается вдоль и раскраивается поперек на полотна.

При производстве толстых ДВП (> 6 мм) толщина полотна после подпрессовки на ленточных прессах остается больше допустимой (> 120 мм), что затрудняет его загрузку в промежутки многоэтажного пресса. Такие полотна дополнительно подпрессовывают в одноэтажном плитном форпрессе периодического действия при удельном давлении 2,5 МПа.

Прессование производится в таких же прессах, что и для мокрого способа производства ДВП. Время прессования сокращается до 1 мин на 1 мм толщины готовой плиты. Температура плит 220-250 °С, давление 6,5-7 МПа. ДВП произведенные сухим способом, содержат 89% волокна, 6% влаги, 2,5% смолы, 2,5% парафина. На основе сухого волокна можно прессовать не только плиты, но и различные детали и узлы в производстве тары, мебели, строительных материалов.

Особенности производства ДВП мокро-сухим и полусухим способами. При мокро-сухом способе производства ДВП подготовку волокна, его транспортирование, отлив ковра выполняют, как и при мокром способе производства ДВП. Однако связующих компонентов в массу не добавляют, а хорошее сцепление волокон обеспечивают тщательным размолом щепы на волокна за счет предварительной термохимической ее обработки. Перед прессованием полотна сушат почти до абсолютно сухого состояния (2-3%) в многоэтажной сушилке. Прессуют плиты без сетки, обе стороны получаются гладкими. Температура плит пресса 240°С, давление 6 МПа. После прессования плиты увлажняют до 6-9%.

При полусухом способе производства ДВП сырье - древесноволокнистая масса, в которую добавлено связующее, сушится до влажности 10 - 15%. Из сухого волокна формируется ковер, уплотняется, режется на полотна. Полотна перед прессованием увлажняются до 18-25% и прессуются в многоэтажном прессе на поддоне с сеткой. Затем следует термовлагообработка.

Себестоимость ДВП, изготовленных сухим способом, примерно на 10% меньше, чем ДВП, изготовленных мокрым способом. Однако при сухом способе производства ДВП требуется большое количество клеевых материалов (22-70 кг на 1т плит); в 10 раз больший расход воздуха (22,1 м3 вместо 2 м3). Положительным является факт меньшей (в 4,5 раза) потребности в воде и меньшие (почти в 2 раза) трудозатраты. Следует отметить, что сухой способ производства ДВП на участке сушки волокна особенно опасен в пожарном отношении.

3. Анализ аналогов материала ДВП.

Изготовление.

ДСП (древесностружечная плита) производится из стружек и опилок и специального связующего вещества при помощи метода горячего прессования. В качестве древесины для производства древесно-стружечных плит обычно используется древесина хвойных и лиственных малоценных пород. Очевидно, что сроки эксплуатации, а также другие характеристики ДСП, всецело зависят от качества как древесины, так и применяемого связующего вещества. В настоящее время древесно-стружечные плиты подразделяются на плиты с очень малой, малой, средней и высокой прочностью. Также ДСП бывают однослойными, трехслойными и пятислойными.

ДВП (древесноволокнистая плита) изготавливается из равномерно размолотой массы при помощи метода мокрого прессования, поэтому одна из сторон готовой ДВП навсегда остается шершавой. Вторую же, гладкую сторону, полируют, применяя специальные технологии. При производстве ДВП в качестве связующего вещества используются синтетические смолы со специальными добавками, улучшающими их свойства, в частности повышающими влагостойкость, увеличивающими прочность плит, а также предотвращающими их разрушение. В наши дни в продаже имеются древесноволокнистые плиты полутвердые, твердые, сверхтвердые, изоляционные и изоляционно-отделочные.

МДФ (древесноволокнистая плита средней плотности) изготовляется из очень мелких древесных частиц. Из отходов деревообработки при помощи специального оборудования получаются небольшие кубики, которые впоследствии обрабатываются паром под давлением. Затем изготовленный материал измельчается с использованием терочной машины - дефибрера. И получившиеся мелкие древесные частицы скрепляются при помощи специального раствора. Толщина листов из МДФ обычно составляет от 4 до 22 мм. Поверхность этих листов отличается гладкостью и однородностью.

Применение.

ДСП. Всем известно, что ДСП «боится» помещений с повышенной влажностью. Сегодня ДСП используется для изготовления корпусной мебели, применяется в строительстве в качестве перегородок. ДСП часто необходимы для оформления интерьера помещения. ДСП могут подвергаться практически любой обработке. ДСП можно пилить, сверлить, красить.

ДВП по своим эксплуатационным свойствам немного уступает фанере. В наши дни ДВП применятся для производства стенок шкафов, днищ выдвижных ящиков. Однако нужно отметить, что область применения ДВП довольно ограничена.

МДФ используется при изготовлении дверей. Также из этого материала получаются долговечные наличники, фасады для мебели, полотна под покраску, а также различные накладки для входных дверей. МДФ компактны и обладают очень важным свойством - неизменностью своей геометрической формы.

Сравнительные характеристики.

Влагостойкость. ДСП, ДВП и МДФ считаются влагостойкими. Однако самое низкое свойство влагостойкости имеет ДСП. Этот материал при использовании его в очень влажных помещениях разбухает и деформируется. Согласно проведенным исследованиям, самым влагостойким считается материал МДФ. Изделия из МДФ могут эксплуатироваться в помещениях, влажность в которых достигает 80%.

Экологичность. ДВП и МДФ являются высоко экологичными материалами. Но при изготовлении ДСП применяются формальдегидные смолы. Поэтому при использовании мебели из ДСП в воздух выделяется небольшое количество формальдегида, что не является полезным, однако минимальное количество выделяемого формальдегида полностью безопасно для человека.

Стоимость. Самым экономичным, т.е. недорогим, вариантом по праву считается ДСП. Цена на ДВП выше. Однако и долговечность ДВП также выше, по сравнению с ДСП. МДФ, конечно, дороже и ДВП и ДСП. Однако цена этот материал складывается не только из стоимости его изготовления, но и из транспортных расходов. Следует отметить, что изготовление МДФ в России не налажено.

Т.о. каждый материал (ДСП, ДВП и МДФ) имеет свои преимущества и недостатки. И для того, чтобы выбрать тот материал, который необходим для решения определенной задачи, желательно обратиться за консультацией к специалистам.

Заключение.

Древесноволокнистые плиты (ДВП) это перспективный материал. Он находит широкое применение при производстве мебели ив отделочных работах в виде ламината. ДВП в настоящее время широко применяется, и, я думаю, спрос будет только расти. Так же это из-за своей низкой цены относительно других подобных материалов.

Его перспектива так же объясняется тем что в настоящее время очень широко применяется древесина. При производстве тех или иных стройматериалов из древесины остаются остатки которые так же можно применять при производстве ДВП. И в будущем ДВП будут широко применять в строительстве в виду того что это еще и экологически чистый материал. В настоящее время остро стоит вопрос об экологии в строительстве и отделке, а ДВП производится без добавления вредных химикатов.

Поэтому ДВП ждет перспектива.

Список использованных источников и литературы.

1. Барташевич А.А. Материаловедение. - Ростов н/Д.: Феникс, 2008.

2. Моряков О.С. Материаловедение: Учебник для СПО. - М.: Академия, 2008.

3. Попов К.Н., Каддо М.Б. Строительные материалы и изделия. - М. Высшая школа 2005

4. Ржевская С.В. Материаловедение: Учебник для ВУЗов. - М.: Университетская книга Логос, 2006.

5. Солнцев Ю.П. Материаловедение: Учебник для СПО. - М.: Академия, 2008.

6. Черепахин А.А. Материаловедение: Учебник для СПО. - М.: Академия, 2006.

7. Чумаченко Ю.Т. Материаловедение и слесарное дело: Учеб. пособие. - Ростов н/Д.: Феникс, 2009.

Сырье для производства древесноволокнистых плит

Способы производства плит ДВП

Типы древсноволокнистых плит

Мягкие плиты ДВП - что это такое?

Полутвердые ДВП-плиты

Твердые варианты ДВП

Сверхтвердые плиты

Облагороженные древесноволокнистые плиты (ДВПО)

Ламинированные древесноволокнистые плиты (ЛДВП)

ДВП: размеры листа

Заключение

Технология изготовления ДВП

Техническое оснащение цеха

Помещение под производство

Перспективы развития бизнеса

Рентабельность планируемого бизнеса

Репетиторство

Популярное