Производство теплоизоляционных ДВП

      1.1.3.6 Формирование ковра

      Формирование  ковра при изготовлении древесноволокнистых  плит сухим способом производства отличается тем, что транспортирование и  формирование волокна осуществляется с помощью воздуха. Ковер формируется непрерывно на сетчатой ленте конвейера, под которым создается вакуум для увеличения плотности укладки волокон.

      Настил  ковра из волокнистой массы при  сухом формировании осуществляется в настоящее время двумя способами: методом вакуумного формования и методом свободного падения волокна на машинах типа “падающий снег”. 

      1.1.3.7 Подпрессовка и  раскрой непрерывного  ковра

      Сформированный  на вакуумформирующей машине непрерывный  ковер легко рассыпается при  транспортировке, так как высота его колеблется от 100 до 560 мм. Толщина ковра зависит от плотности, а главное - от заданной окончательной толщины готовой плиты. Для рационального использования горячего пресса, сокращения величины просвета между его плитами и увеличения скорости их смыкания, а также для обеспечения транспортабельности ковра последний подпрессовывают в ленточных прессах непрерывного действия. Ленточный пресс является продолжением вакуумформирующей машины. Далее осуществляют обрезку кромок дисковыми пилами по ходу движения ковра от ленточного пресса. Обрезки кромок с каждой стороны ковра имеют ширину до 25 мм. 

      1.1.3.8 Горячее прессование  ковра

      Воздушное формирование ковра и введение термореактивных  смол предопределяют особенности процесса прессования при сухом способе производства древесноволокнистых плит. При прессовании сухих полотен физикомеханические свойства получаемых плит не могут быть обеспечены связями между волокнами только за счет термохимической обработки древесины. Даже при удельном давлении прессования до 7 МПа требуется введение связующего. Качественные показатели прессованных плит предопределяются условиями подготовки волокна и свойствами термореактивной смолы. Особенно важно, что отдельные продукты, образовавшиеся в процессе термохимической обработки древесины, при сухом формировании остаются в волокнистой массе, существенно влияя на процессы склеивания волокон. При прессовании происходит склеивание смешанных со смолой волокон в результате перехода в твердое состояние термореактивной смолы под воздействием высокой температуры. Лучшие результаты получают, если отверждение смолы произойдет при максимальном сближении волокон. Применение высоких температур требует загрузки полотен в пресс, смыкания греющих плит и достижения высокого давления в течение короткого промежутка времени. Кроме того, для предотвращения преждевременного отверждения смолы необходима устойчивая теплоизолирующая завеса между прессом и его загрузочным устройством, на котором расположены полотна.

      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.

      С увеличением давления прессования возрастают плотность и прочность плит, но снижаются водопоглощение и набухание. Для получения волокнистых плит плотностью 1 г/см3 необходимо иметь на начальном этапе прессования удельное давление 6,5 - 7 МПа. Выдержка при максимальном давлении во избежание появления пузырей и пятен вследствие скапливающегося в полотне пара не должна превышать 40 с. Для удаления пара целесообразно постепенное снижение давления.

      При сухом способе производства, определяющем короткие циклы прессования, повышенную температуру нагревательных плит и высокое удельное давление прессования, особое значение придают конструкций и материалу нагревательных плит. Это объясняется также и тем, что сухие древесноволокнистые полотна более чувствительны к колебаниям температуры на плоскости нагревательной плиты. Поэтому систему каналов пресса выполняют таким образом, чтобы разница температуры на поверхности плиты не превышала 4 °С. Конструкция и материал нагревательных плит должны обеспечивать хорошую теплопередачу и выравнивать возникающие в процессе прессования напряжения изгиба. 

      1.1.3.9 Послепрессовая обработка  плит

      Послепрессовая  обработка плит включает в себя следующие  технологические операции: предварительную  обрезку кромок плит, выходящих из горячего пресса, увлажнение плит, форматную резку плит по размерам, складирование плит. Плиты, которые предполагается направить на отделку, предварительно шлифуются. 

      1.1.4 Мокросухой и полусухой  способы производства  древесноволокнистых  плит.

      При мокросухом способе транспортирование  древесноволокнистой массы и формирование ковра осуществляют в водной среде, как и при мокром способе. Однако перед подачей в пресс полотна проходят через сушильные устройства, в которых высушиваются почти до абсолютно сухого состояния. Затем плиты прессуют при повышенных температуре и давлении. Особенности технологических процессов по мокросухому способу обеспечивают получение качественных древесноволокнистых плит без добавления искусственных связующих компонентов. Наиболее важным фактором является приготовление хорошо разработанной древесноволокнистой массы, например, за счет термохимической обработки щепы перед ее размолом на волокна.

      Полусухой способ производства твердых древесноволокнистых  плит отличается формированием ковра, его прессованием при влажности  волокна до 20 %• Настил ковра выполняют механическим способом, но применяют и вакуумформирующие машины.

      Наличие влаги увеличивает цикл прессования, но обеспечивает протекание термохимических  реакций, в результате чего происходит активизация связей. Поэтому расход связующих при полусухом способе значительно ниже, чем при сухом, или вообще исключает добавки различных клеящих материалов. 

      1.2 Обоснование выбора  основного оборудования  и способа для  производства древесноволокнистых  плит 

      Мокрый  способ производства древесноволокнистых плит наиболее распространен. Он получил свое начало из бумажного производства. Процесс, главным образом, отличается тем, что изготовленные плиты хорошего качества даже без связующего. Процесс стабильный и хорошо отработанный.

      Однако  данный способ производства имеет некоторые недостатки. Первый недостаток – это большой расход воды, а второй заключается в том, что изготовленные плиты с одной стороны имеют гладкую структуру, а с другой – сетчатую.

      Сухой способ, в свою очередь, разработан недавно, но в последнее время интенсивно внедряется в производство. Основными достоинствами этого способа получения древесноволокнистых плит являются высокая производительность технологической линии за счет сокращения цикла прессования и малый расход воды. Плиты, изготовленные по сухому способу, с обеих сторон гладкие. На основании вышесказанного, выбираем сухой способ производства древесноволокнистых плит.[2]

      В качестве гидрофобизирующей добавки  используем водорастворимую фенолоформальдегидную  смолу СФЖ-3014. Фенолформальдегидные смолы обеспечивают образование прочных и водостойких клеевых соединений, широко используются для изготовления плит, применяемых в условиях переменной температуры и влажности окружающей среды. Древесные плиты на основе этих смол разрешены Минздравом для применения в гражданском и жилищном строительстве. Парафин и смолу вводим на стадии пропарки и размола щепы.

      Для организации производства выбираем типовое оборудование, используемое на заводах по производству древесноволокнистых  плит.

      Для приготовления щепы используем барабанные рубительные машины, дающие хорошую  форму щепы и чистый, несмятый срез, а также равномерную фракцию  при высоком проценте выпуска  кондиционной щепы.

      Сортировка  щепы осуществляется в плоских сортировочных  машинах гирационного типа, в которых, в отличие от вибрационных машин, сортировочная рамка приобретает горизонтальное круговое (плавающие) движение, благодаря чему щепа, поступающая на верхнее сито, перемещается по всей плоскости сита.

      Для пропарки щепы устанавливаем пропарочноразмольную систему “Бауэр-418”, в которой так же осуществляется предварительный размол щепы.

      Размол  щепы осуществляем на машинах польского  производства RT-70. Данный аппарат оснащен  новым более прогрессивным выпускным  устройством, которое отличается простой конструкцией и позволяет получить более качественную волокнистую массу.[1]

      Сушку древесноволокнистой массы осуществляем в две ступени, что существенно  позволяет сократить время сушки. Учитывая короткое время сушки, волокно  можно сушить во взвешенном состоянии при транспортировке его по воздуховодам. На первой стадии сушки используем сушилку аэрофонтанного типа, а на второй – барабанную сушилку.[6]

      Для формирования волокна из древесноволокнистой  массы используем двухсеточную вакуумформирующую машину конструкции ВНИИдрева. Особенностью конструкции является то, что воздух удаляется в стороны обеих формующих плоскостей. Машина не требует специального оборудования для фракционирования и раздельного накопления частиц различных фракций.

      Прессование осуществляем на прессовых установках, которые включают 22-этажный гидравлический пресс, оборудованный механизмом для одновременного смыкания нагревательных плит; загрузочно-разгрузочное устройство; гидронасосную станцию.

      Кондиционирование плит осуществляем в восьми камерах.[1]

      Остальное оборудование (смесители, емкости, конвейеры, станки распиловки) подбираем типичные. 

        ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ  СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА  ДРЕВЕСНОВОЛОКНИСТЫХ  ПЛИТ 

      В качестве сырья для производства древесноволокнистых плит 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.

      Далее подготовленная древесина поступает  в барабанную рубительную машину 1 для приготовления кондиционной щепы. На линии устанавливаем две  рубительные машины марки ДРБ-2.

      Полученная  щепа после рубительной машины поступает  на сортировочную машину 2, 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 4. Щепу с размерами, превышающими установленные, передают на дополнительное измельчение  в молотковый дезинтегратор ДЗН-1 3, 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 5 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 6. 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 8. 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%.