Технология производства древесноволокнистых плит

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/см². 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.

 

 

 

Характеристики  основного оборудования

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

Подбор сортировочной  машины 

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

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

Таблица 1

Техническая характеристика сортировочной машины

Показатели	Значение
Производительность, насыпных м3/ч	60
Число сит	3
Наклон сит, град	3
Мощность электродвигателя, кВт	3
Масса, т	1,3

 

Подбор дезинтегратора  

Для измельчения крупной  щепы используют молотковые дезинтеграторы. Выбираем дезинтегратор типа ДЗН-1, техническая характеристика которого приведена в табл. 2.

 

Таблица 2

 

Техническая характеристика дезинтегратора ДЗН-1

Показатели	Значение
Производительность, насыпных м3/ч	18
Габаритные размеры, мм
длина	2300
ширина	1620
высота	825
Масса, кг	2248
Мощность электродвигателя, кВт	11,4

 

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. 3.

 

Таблица 3

Техническая характеристика вертикального бункера ДБО-60

Показатели	Значения
Емкость бункера, м3	60
Число выгрузочных винтовых конвейеров	3
Производительность одного винтового конвейера, м3/ч	3,8 - 40
Установленная мощность двигателей, кВт	21,9
Высота опор, м	4
Общая высота бункера, м	11,75
Общая масса бункера, т	18,5

 
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:

1.пропарочный котел горизонтальный, трубчатого типа, диаметром 763 мм. 2.длинной 9,15 м, рассчитанный на давление до 1 МПа. 3.Производительность пропарочной установки – до 5 т/ч.\

Подбор размольного  оборудования

В производстве древесноволокнистых  плит для размола щепы применяют  дефибраторы и рафинеры. Для получения  высококачественных плит при размоле  щепы на дефибраторах применяют оборудование для вторичного размола (рафинеры). При сухом способе производства для первичного размола используют рафинеры с двумя вращающимися в  противоположные стороны дисками.

Выбираем дефибратор марки RT-70, производительностью до 70 т/сут, и устанавливаем две машины. Технические характеристики аппарата приведены в табл. 4.

 

Таблица 4

 

Технические характеристики дефибратора марки RT-70

Показатели	Значение
Производительность по сухому волокну, т/сут	70
Диаметр размольных дисков, мм	1000
Тип питателя	винтовой
Мощность электродвигателя привода размольного диска, кВт	500-580
Общая масса без электродвигателей, т	20

 

Подбор смесителей для гидрофобизирующих добавок

Гидрофобизирующие добавки на большинстве действующих предприятий вводят через специальные форсунки в пропарочные установки перед размолом щепы на волокна.

На предприятие парафин  поступает в железнодорожной  цистерне, которую устанавливают  около склада готовой продукции. Из цистерны парафин по трубопроводу стекает в бак для хранения емкостью 60 м³, откуда па специальному парафинопроводу подается в расходный бак парафина, установленный в цехе на постаменте. Парафин самотеком через мерный бачок сливается в бак приготовления парафиновой эмульсии.

Для приготовления проклеивающих  составов используют различного типа оборудование. Наиболее распространенные аппараты для приготовления эмульсии – цилиндрические баки, снабженные мешалками.

Готовую эмульсию перекачивают в специальную емкость (бак) для  хранения. Приготовление рабочего состава фенолоформальдегидной смолы СФЖ-3014 заключается в ее разведении по рабочей концентрации 25%. Растворение осадителей производят в специальном баке, который по конструкции аналогичен баку для приготовления эмульсии.

Техническая характеристика бака-смесителя приведена в табл. 5.

Таблица 5

Техническая характеристика смесителя

Показатели	Значение
Вместимость, м3	1
Наружный диаметр, мм	1206
Высота, мм	909
Габаритная высота, мм	1834
Диаметр мешалки, мм	150
Мощность электродвигателя, кВт	1,1
Общая масса, кг	267

 

подбор сушильных  установок

Влажность древесного волокна  перед прессованием плит по сухому способу производства должна составлять 6 - 8%. Выбор способа сушки измельченной древесины во многом определяется размерами  и однородностью материала. На заводах  древесноволокнистых плит применяют  двухступенчатые сушильные установки  с частичной рециркуляцией агента сушки.

Волокно после размола  подается в трубопровод сушильной  установки, где смешивается с  подогретым в калорифере воздухом, температура которого при входе  в сушилку равна 160 - 190 °С. Температура  волокна на выходе из сушилки первой ступени составляет около 70°С. После  первой ступени влажность древесноволокнистой  массы снижается приблизительно до 65 - 67 %. Наиболее эффективно использовать работу комбинированных сушилок: аэрофонтанная – барабанная.

подбор сушилки  первой ступени

Для проведения первой стадии сушки целесообразно использовать аэрофонтанную сушилку. В аэрофонтанной сушилке за счет скорости агента сушки волокно многократно фонтанирует, затем выносится из сушильного пространства после его высыхания до необходимой (заданной) влажности. Агентом сушки служит горячий воздух, который подогревается в пластинчатом паровом калорифере до 160°С.