Технология производства древесноволокнистых плит

Содержание

Введение__________________________________________________

Разновидности и марки  материалов и изделий___________________

Характеристика исходных сырьевых материалов_________________

Описание технологических  процессов производства______________

Характеристика основного оборудования_______________________

Контроль производственного  процесса и контроль продукции______

Заключение_________________________________________________

Библиографический список____________________________________

 

 

 

 

Введение

Древесноволокнистая плита - листовой материал, изготовленный путем горячего прессования или сушки ковра из древесных волокон с введением при необходимости связующих и специальных добавок.                       Древесноволокнистые плиты применяют в строительстве для тепло и звукоизоляции, изготовления междуэтажных перекрытий, стен, для отделки помещений и т.д. Для производства ДВП применяют древесные отходы в виде технологической щепы, кусковых отходов и неделовой древесины. Можно использовать и только щепу. Изготовление древесноволокнистые плиты - один из самых перспективных способов использования древесных отходов.

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

 
Разновидности и марки материалов и изделий

По ГОСТ 4598-74 изготавливаются  плиты 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.

Древесноволокнистая плита (ДВП) мокрого способа производства:

ДВП: ГОСТ 4598-86, ТУ 5536-024-06279163-94 
ДВП Т гр.А, гр.Б 
Сорт - 1,2 
Формат, мм: 2745*1700, 2745*1220 
Толщина, мм: 3,2 ; 2,5 
Класс эмиссии: Е1 
Производитель: Котласский ЦБК, Сухонский ЦБК, Нелидовский ДОК, Архангельский ЦБК. 
Преимущества: прекрасный обшивочный материал для облицовки каркасных перегородок, стен, потолков, полов жилых зданий, для изготовления дверей деталей встроенных шкафов, производства мебели, ламинированного паркета, производства тары.

 

 

Древесноволокнистая плита (ДВП) сухого непрерывного способа производства:

ДВП: ТУ 5536-001-49602733-2001 
ТСН -30 
ТСН-40 
Сорт - 1,2 
Формат, мм: 2440*1220, 2620*1220,2440*1830,2440*2050 
Толщина, мм: 3,2 -6,0 
Класс эмиссии: Е1 
Производитель: КДП Новая Вятка, Шекснинский КДП, Кроношпан, Плитспичпром, ЗАО "Юг". 
Преимущества: применяют для обшивки внутренних стен, изготовления оснований под паркет , линолиум , ковролин. 
Древесноволокнистые плиты используют в производстве мебели, дверных полотен, офисных перегородок, выставочных стендов.

Древесноволокнистая плита (ДВП) сухого способа производства :

МДФ(Medium Density Fiberboard): ТУ 5536-007-44779728-03 
ДВП (СП) - средней плотности (МДФ) 
Формат, мм: 1830,2050,2100,2250,2750,2800,2850,3050,3500*1650 
Толщина, мм: 6,0-24,0 
Класс эмиссии: Е1 
Производитель: Жешартский фанерный комбинат, Шекснинский КДП, Кроношпан, Плитспичпром, ОАО "Лесплитинвест" 
Преимущества: цельнопрессованные плиты МДФ используют для изготовления декоративных мебельных фасадов, производства стеновых панелей, профилей, столешниц , плинтусов, дверей и погонажных изделий.

 

 

Характеристика  исходных сырьевых материалов

Щепа 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 %.При производстве двп допускается применение лиственных и хвойный пород дерева.

Синтетические смолы применяемые  для приготовления гидроизоляционных и противокоррозионных материалов и составов в условиях строительства эпоксидные смолы должны быть вязкожидкими. В производстве ДВП используют гидрофобные (водоотталкивающие) вещества и упрочняющие добавки ДВП, МДФ как листовой материал на древесной основе имеют пористую структуру и поглощают влагу из воздуха или при погружении в воду. Поэтому при их изготовлении используют гидрофобные вещества, позволяющие сохранять формоустойчивость при перепадах влажности. Эти вязкие вещества (продукты нефтепереработки), расплавляясь, закрывают поры на поверхности материала и препятствуют проникновению влаги внутрь. К гидрофобным веществам относятся парафин, дистиллятный гач, церезин и его композиции, которые вводят в древесно-волокнистую массу в виде щелочных эмульсий, разбавленных горячей водой, и осаждают на волокнах водными растворами серной кислоты или сернокислого алюминия.

Упрочняющие добавки служат для обеспечения  прочностных характеристик ДВП  при содержании в плитах более 30 % древесных волокон лиственных пород  или присутствии укороченных  волокон в составе композиции. В качестве добавок используют феноло-формальдегидную  смолу.

 

Описание технологических  процессов производства

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.Увлажняют плиты для придания им влаги, соответствующей равновесной влажности. Если не увлажнить плиту специально, то, адсорбируя пары из окружающего воздуха, она может неравномерно увлажняться, что приведет к ее короблению. Для увлажнения плит применяют увлажнительные камеры.

Плиты на тележках устанавливают  в камерах так, чтобы к каждому  листу был свободный доступ увлажняющего агента. В камеру подают воздух температурой 65 °С, влажностью 95-98%. Вентиляторами осуществляется циркуляция воздуха в камере. Продолжительность выдержки в камере 6-8 ч.    Резка делается для получения плит заданного формата. Для резки плит используют специальные форматные круглопильные станки. Древесноволокнистая плита содержит 91% волокна, 7% влаги, 2% проклеивающих добавок. Репетиция