Производство ДВП мокрым способом

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.

B 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.

1.6 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.

1.7 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.

2. 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.

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

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.