Материал: Технология производства древесноволокнистых плит
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.
древесноволокнистый плита сырьевой технологический
4. 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 пропарочно-размольную систему «Бауэр-418», имеющую следующие характеристики:
. пропарочный котел горизонтальный, трубчатого типа, диаметром 763 мм
. длиной 9,15 м, рассчитанный на давление до 1 Мпа
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.
Воздух и волокно движутся при помощи центробежного вентилятора. Этим же вентилятором и отсортированное в сепараторе волокно транспортируется в циклон - воздухоотделитель.
Технические характеристики сушилки приведены в табл. 6.
Таблица 6
Техническая характеристика аэрофонтанной сушилки
|
Параметр |
Значение |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Производительность (по испаряемой влаге), кг/ч |
1000 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Температура воздуха после калорифера, °С |
до 160 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Температура воздуха при выходе из сушилки, °С |
до 70 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Скорость воздуха во внутренней трубе, м/с |
15 -20 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Скорость воздуха в наружной трубе, м/с |
3 - 4 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Диаметр внутренней трубы, мм |
400 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Высота сушилки, м |
15,2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Ширина, м |
7,4 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Общая длина труб, м |
46 Вторая ступень сушки происходит в барабанных сушилках. В сушилке второй
ступени используется принцип низкой температуры при большом объеме агента
сушки. В табл. 9 приведены технические данные барабанных сушилок.
Таблица 7 Технические характеристики барабанной сушилки
Подбор вспомогательного оборудования на стадии сушки В аэрофонтанных сушильных установках воздух и волокно движутся при помощи центробежного вентилятора производительностью 21000 м3/ч при давлении 22 МПа. Количество и скорость воздуха регулируются поворотным устрой-ством на его входном отверстии. Этим же вентилятором высушенное и отсортированное в сепараторе волокно транспортируется в циклон - воздухоотделитель. Выбираем центробежный вентилятор высокого давления в соответствии с ГОСТ
5976-90. Технические характеристики вентилятора приведены в табл. 8.
Таблица 8 Техническая характеристика центробежного вентилятора
Циклоны выбираются по производительности. Скорость газа во входном патрубке может быть 12, 15 и 18 м/с, соответственно может меняться производительность циклона. Так при wвх = 18 м/с производительность циклона составит 6000 м3/ч, а при wвх = 12 м/с - 4000 м3/ч, т.е. производительность циклона при любой входной скорости по сравнению с w18 можно пересчитать по формуле: i
= wвхi/w18 м3/ч (15)
В аэрофонтанной сушилке воздух (агент сушки) движется со скоростью 18 -20
м/с. Таким образом, производительность циклона составит 6000 м3/ч.
Выбираем циклон ОСТ 26-14-1385-76 со следующими техническими характеристиками,
представленными в табл. 9
Таблица 9 Техническая характеристика циклона
Воздух, поступающий в сушилку, предварительно нагревается до необходимой
температуры при прохождении им паровых калориферов. Используются одноходовые
стальные пластинчатые калориферы.
5. Контроль производственного процесса и контроль продукции Требования к качеству поверхности ДВП Методы контроля Отбор и подготовку образцов, определение физических и механических свойств плит проводят по ГОСТ 19592 и в соответствии с требованиями настоящего стандарта. Контроль размеров проводят по ГОСТ 27680. Определение водопоглощения лицевой поверхностью После кондиционирования и взвешивания образцов, предназначенных для определения водопоглощения по ГОСТ 19592, производят гидроизоляцию их кромок и нелицевой поверхности, а также повторное взвешивание образцов до вымачивания. Гидроизоляцию осуществляют погружением образцов в расплавленный парафин по ГОСТ 23683 при температуре (85±5)°С кромками и нелицевой стороной. При нанесении парафина на кромки образец погружают по очереди каждой кромкой до линии, отстоящей от нее на 3 мм. Испытание плит - по ГОСТ 19592.Влажность плит, увлажненных в увлажнительных машинах, определяют не ранее чем через 24 ч после выхода их из производства. Цветовую тональность и степень размола древесины лицевого слоя оценивают визуально при сравнении с образцами-эталонами размерами 200C300 мм. Отклонение от прямоугольности кромок определяют по ГОСТ 27680 или при помощи поверочных угольников по ГОСТ 3749 не ниже второго класса точности с длиной одной из сторон 1000 мм и набора щупов № 4 по ТУ 2-034-225. Измерение проводят на каждом углу плиты с погрешностью не более 0,1 мм. Предел прочности при растяжении перпендикулярно к пластине плиты определяют по ГОСТ 26988. Площадь пятен на поверхности плиты определяют с точностью до 0,25 см2, используя сетку с квадратными ячейками со сторонами 5 мм, нанесенную на прозрачном листовом материале. Отклонения от точности нанесения линий сетки - не более 0,5 мм. При подсчете числа ячеек, перекрываемых пятном, ячейки с перекрытием больше половины их площади считают за целые, а с перекрытием меньше половины не учитывают. Глубину вмятин и высоту выпуклостей определяют при помощи индикатора часового типа марки ИЧ-10 по ГОСТ 577, закрепленного в металлической П-образной скобе с цилиндрическими опорными поверхностями с радиусом (5±1) мм и пролетом между опорами 60-100 мм. Установку шкалы индикатора в нулевое положение производят при установке скобы на поверочную линейку по ГОСТ 8026 или поверочную плиту по ГОСТ 10905. Ход штока индикатора в обе стороны от опорной плоскости должен быть не менее 2 мм. Линейные размеры дефектов определяют при помощи металлической линейки по ГОСТ 427. Количество химических веществ, выделяющихся из готовых плит, а также
периодичность контроля определяются органами санитарного надзора в соответствии
с действующими методическими указаниями, утвержденными Министерством
здравоохранения СССР.
Таблица 10 Допустимые дефекты готового материала
ЗаключениеДревесноволокнистые плиты (ДВП) это перспективный материал. Он находит широкое применение при производстве мебели и в 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.
Библиографический список 1. Горчаков Г.И. Баженов Ю.М. Строительные материалы: Учебник для вузов. - М: Стройиздат, 1986. 2. Строительные материалы: Учебник для вузов / под общей редакцией В.Г. Микульского. - М: Издательство АСВ, 1996. 3. Строительная ицеклопедия: Стройиздат, 1989 4. Попов К.Н., Каддо М.Б. Строительные материалы и изделия. - М. Высшая школа 2005. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||