Главная » LED лампы » Древесноволокнистые плиты (ДВП). Технология изготовления и оборудование для производства двп

Древесноволокнистые плиты (ДВП). Технология изготовления и оборудование для производства двп

Некоторые материалы даже с течением времени пользуются популярностью у потребителей. Это дает предпринимателю все шансы запустить собственный прибыльный бизнес, выпуская продукцию, технология которой проработана годами. Обратите внимание на изготовление ДВП. Предприятие потребует внушительных затрат, но открыть производство ДВП в России выгодно, поскольку вложения окупаются довольно быстро.

Наша оценка бизнеса:

Стартовые инвестиции – от 3000000 руб.

Насыщенность рынка – средняя.

Сложность открытия бизнеса – 7/10.

Древесноволокнистые плиты (ДВП) – материал в виде листов, для изготовления которых используется древесное сырье. Он активно применяется в качестве сырья на мебельных предприятиях, на стройплощадках. Чтобы минимизировать финансовые риски, можно открыть мини завод по производству ДВП, а не мощное перерабатывающее предприятие. Проанализируйте рынок сбыта и составьте бизнес-проект, чтобы спланировать дальнейшие действия. Данное направление привлекательно для предпринимателя по нескольким причинам:

Обширный рынок сбыта позволит быстро найти заинтересованных клиентов.
Простая технология дает возможность в кратчайшие сроки вникнуть в процесс.
Используемое сырье стоит недорого.
Невысокая конкуренция в этой сфере поспособствует скорому развитию молодого предприятия.

Технология изготовления ДВП

Для получения плит ДВП используются отходы деревообрабатывающих предприятий. Чтобы наладить бесперебойные поставки сырьевых компонентов, договоритесь с несколькими лесопилками. Отлично, если производственное помещение вы найдете поблизости – так реально снизить переменные расходы при запуске бизнеса. Если в цехе будет внедрено производство ДВП сухим способом, потребуется синтетическая смола.

Для придания конечному материалу прочности и влагостойкости, используется дополнительное сырье для ДВП – осадители, масляные или парафиновые эмульсии. Их можно закупать сразу крупными партиями.

В целом, технология производства ДВП осуществляется в несколько этапов:

подготовка и дозирование компонентов,
формирование листа,
прессование материала,
охлаждение,
обрезка листов согласно заданным размерам,
шлифовка листов,
упаковка и хранение.

Если вы собираетесь закупать цельную древесину, а не щепу, предстоит предварительно обрабатывать сырье – измельчать до определенного размера фракций и пропаривать. Это дополнительные затраты на закупку оборудования – начинающим предпринимателям будет гораздо проще завозит в цех «готовые» опилки.

Перед тем как закупать оборудование, рассмотрите способы производства ДВП и выберите оптимальный вариант. На практике используются 2 методики:

Мокрое изготовление. Плита формируется в водной среде на специальной решетчатой подложке. «Полуфабрикаты» потом прессуются под воздействием повышенной температуры. Вся влага испаряется, и материал становится плотным. У листа ДВП, произведенного мокрым способом, одна сторона получается рифленой.
Сухое изготовление. Формирование листа осуществляется без воздействия влаги. Для склеивания древесной щепы используются искусственные смолы. Смесь перемешивается и прессуется при повышенной температуре под давлением. Готовое изделие потом извлекается из формы и дополнительно обрабатывается – обрезается и шлифуется.

Производство ДВП мокрым способом более популярно среди российских производителей, поскольку отличается простотой. А вот в Европе уже оставили в прошлом эту методику, поскольку большой расход воды повышает переменные затраты.

Техническое оснащение цеха

Линия производства ДВП – самая внушительная статья планируемых инвестиций. От качества приобретаемого оборудования будет зависеть и качество выпускаемых изделий. В состав линии входят следующие станки:

дозаторы,
смесители,
формующие машины с формами,
автомат для шлифовки листов,
шлифовальная машина.

Это список основного оборудования. Для закупки всего необходимого потребуется как минимум 2000000 рублей. Но таким способом не удастся полностью автоматизировать процесс – многие операции придется проделывать вручную.

Если запланирована предварительная подготовка сырья, потребуются купить оборудование для производства ДВП следующего плана:

рубительная машина – от 150000 рублей,
распарочная камера – от 200000 рублей.

Значительно ускорит процесс приобретение транспортеров, промышленных вентиляторов для сдувания пыли, подъемных упаковочных столов. В этом случае, к затратам на техническое оснащение прибавляйте еще как минимум 800000 рублей.

Полная цена оборудования для производства ДВП, автоматизированного и полностью укомплектованного, довольно внушительная – от 3000000 рублей.

Помещение под производство

Чтобы разместить технологическую линию, не потребуется много места. Но свободные площади потребуются для складов. Сырье должно храниться в сухом, хорошо проветриваемом помещении – предстоит оборудовать его вентиляционными системами. В цехах оно тоже должно быть установлено, поскольку технология изготовления ДВП предполагает выделение в воздух мелкой древесной пыли.

Поищите цех площадью не менее 500 м 2 за чертой города. Здесь аренда помещений стоит гораздо ниже. К тому же, будет проще собрать пакет документов для запуска бизнеса, поскольку не придется долго «убеждать» санитарные службы, что производство не мешает жителям близлежащих домов.

Наладить процесс будет невозможно без подведенного в цеха трехфазного электричества, отопления и воды. И если в некоторых отраслях вполне бы хватило загородного гаража, то изготовление ДВП требуется вести на площади гораздо большей и лучше оборудованной.

Перспективы развития бизнеса

Если грамотно спланировать деятельность, предприятие имеет все шансы на успех. Начните искать клиентов еще на стадии разработки бизнес-плана. Покупателями готовой продукции станут:

мебельные фабрики,
частные потребители,
строительные организации.

Гораздо большую прибыль принесут оптовые клиенты – сосредоточьтесь на поиске именно таких покупателей. Так продукция не будет залеживаться на складах, и предприятие будет работать под заказ.

Успех предприятия во многом зависит от предлагаемого ассортимента материала. Сразу предусмотрите производство мягкой ДВП и жесткой, ламинированной – такой материал стоит на рынке гораздо дороже и более востребован. А если сэкономите на оборудовании, не купив шлифовальную машину, вы потеряете часть рынка.

Когда дела пойдут в гору, и затраты начнут окупаться, рассмотрите вариант запуска смежных производств – выпуск ДСП и МДФ. Такая практика распространена среди предпринимателей – технологии мало чем отличаются, дополнительного оборудования потребуется немного. Это отличный шанс расширить ассортимент и привлечь больше клиентов.

Рентабельность планируемого бизнеса

Капитальные затраты и сроки окупаемости будут зависеть от запланированной мощности предприятия, выбранной технологии производства, цен на оборудования и отпускной стоимости конечной продукции.

Основные статьи расходов при организации мини-завода по изготовлению ДВП:

покупка оборудования – от 2000000 рублей,
закупка сырьевого запаса на месяц – от 300000 рублей,
аренда помещения на первые 3 месяца – от 200000 рублей,
подготовка помещения к работе – от 400000 рублей.

Сэкономить на инвестициях можно путем установки в цехе поддержанного оборудования.

Как показывает практика, технологическая схема окупится за 4-6 лет. Наберитесь терпения – процесс становления может затянуться. Чтобы быть готовым к «неожиданным поворотам», в бизнес-плане предусмотрите все возможные варианты развития дел и пути решения проблем.

Установите конкурентоспособные цены на выпускаемую продукцию. Отпускная стоимость ДВП зависит от ее вида и способа обработки. К примеру, необработанная плита размером 3,2*1220*1373 мм стоит на оптовом рынке от 115 руб./шт. Шлифованная продукция стоит дороже.

Изготавливается ДВП сухим непрерывным способом на линии фирмы «Bison»

1) Характеристика изготовляемой продукции, сырья и основных материалов

Плиты древесноволокнистые сухого непрерывного способа производства изготовляют из древесины лиственных и хвойных пород с добавлением связующих.

Размеры и основные физико - механические показатели плит должны соответствовать требованиям ТУ BY 600012401.003-2005 «Плиты древесноволокнистые».

Испытания плит производят по ТУ BY 600012401.003-2005.

Сырье и материалы должны соответствовать требованиям соответствующих стандартов (табл. 1.1).

Таблица1.13 – ГОСТы или ТУ на сырье и материалы

Наименование сырья и материалов	ГОСТ или ТУ
Щепа технологическая	ГОСТ 15815-83
Щепа технологическая из тонкомерных деревьев или сучьев
Смолы карбамидоформальдегидные марок:
	ТУ 135747575-14-14-89
или КФ-МТ-15	ТУ 6-06-12-88
Аммоний хлористый технический	ГОСТ 2240-73
Сульфат аммония	ГОСТ 9097-82
Дрова для гидролизного производства и изготовления ДВП	ОСТ 13-200-85
Сырье древесное технологическое	ТУ РБ 100195503.014- 2003

Для производства ДВП сухим непрерывным способом рекомендуется следующий породный состав древесного сырья:

50% - осина, тополь, ольха

20-30% - хвойная древесина

20-30% - береза

Соотношение между видами древесного сырья рекомендуется следующее: щепа технологическая – не менее 70%;

щепа технологическая из тонкомерных деревьев или сучьев – не более 30%;

допускается использование опилок от лесопиления, деревообработки – не более 10.

2)Технологический процесс

Технологический процесс производства ДВП сухим непрерывным способом включает следующие операции:

Приемка и хранение сырья и материалов

Приготовление технологической щепы

Размол технологической щепы на волокно

Приготовление введение связующего и отвердителя.

Сушка древесноволокнистой массы

Формирование древесноволокнистого ковра

Прессование древесноволокнистых плит

Раскрой плит на форматы, укладка и упаковка плит

2.1) Приемка сырья и материалов.

Сырьем для производства древесноволокнистых плит является покупная технологическая щепа, щепа технологическая из тонкомерных деревьев и сучьев из леспромхоза, щепа из кусковых отходов деревообработки и лесопиления, дровяная древесина, технологическая щепа, изготовленная из дровяной древесины.

Сырье поступает автомобильным транспортом и разгружается на склад открытого хранения.

От каждой партии поступающей щепы отбирают пробы по ГОСТ 15815-83 на анализ для определения содержания хвойных и лиственных пород, коры, гнили, минеральных примесей и фракционного состава.

Учет количества щепы и методы его измерения должны соответствовать ОСТ 13-74- 79 или ГОСТ 15815-83.

Перевод массы измельченного сырья в объем при известной влажности производят по формуле:

где V - объем щепы, м.куб.; m - масса щепы, т; - плотность щепы при фактической влажности, кг/м.куб.

Смолу карбамидоформальдегидную доставляют в ж/д цистернах в отделение приема и разгрузки ж/д цистерн. Учет смолы ведут по уровню заполнения емкостей с отсчетом по калиброванным шкалам с переводом объема в массу путем умножения измеренного объема на плотность смолы. От каждой партии поступающей смолы отбирают пробу для анализа по ТУ 135747575-14-14-89 или ТУ 6-06-12-88.

Сульфат аммония (аммоний хлористый) доставляют в цех транспортом в мешках Учет твердых, упакованных химикатов производят по массе каждого мешка, указанной на этикетке или путем взвешивания.

Дровяная древесина, поступающая на площадку автомобильным транспортом выгружается башенным краном КБ572 и штабелируется по породному составу. Диаметр сырья устанавливается до 800мм, длиной от 1 до 6м с градацией через 1м. В сырье не допускаются дефекты:

Наружная трухлявая гниль;

Обугленность;

Ядровая гниль;

Остальные пороки и дефекты допускаются. Сырье хвойных и лиственных пород поступает с корой и в окоренном виде. Обмер и учет дровяной древесины длиной до Зм производится по ГОСТ 3243-88, длиной более Зм - по ГОСТ 2292-74. Сырье при длине менее 2м - в пакетах.

2.2) Приготовление и сортировка технологической щепы

Дровяная древесина, поступающая на площадку автомобильным транспортом, выгружается башенным краном КБ572 и штабелируется по породному составу. Высота штабеля должна быть не более 1 А его длины, но не должна превышать полуторную длину бревен, уложенных в данный штабель. Высота штабеля бревен при штабелевке вручную должна быть не более 1,8м.

Из штабеля башенным краном КБ572 дровяная древесина подается на эстакаду. С эстакады сырье поштучно накатывается на бревнотаску. Цепным транспортером бревнотаски сырье подается в дисковую рубите ль ную машину МРР8-50ГН, где перерабатывается в технологическую щепу.

Техническая характеристика дисковой рубительной машины МРР8-50ГН:

Объемная производительность, м.куб./час 50

2. Объемная производительность при рубке немороженной древесины диаметром 50-90

600-800мм, м.куб./час

3. Размеры перерабатываемой древесины, мм:

Диаметр 200-800

Длина не менее 1000

Допускается переработка древесины диаметром 60-200мм с группировкой ее в пачки. Размер пачки не должен превышать размеров загрузочного окна патрона

4. Геометрические размеры щепы по ГОСТ 15815-83

5. Диаметр патрона, мм 850 2,7

6. Ножевой диск:

Диаметр, мм 2900

Количество резцов, шт 25

Угол наклона диска к горизонту, град. 37

Частота вращения, об/мин 152

7. Привод диска – электродвигатель:

Тип AO3-400M-10V2

Мощность, кВт 160

Частота вращения, об/мин 590

8. Привод подачи

Мощность, кВт 2,2

Частота вращения, об/мин 750

Количество, шт 2

Рисунок 6 – Технологическая схема хранения и сортировки щепы

Рисунок 7 – Схема очистки щепы на гидромойке

9. Габаритные размеры, мм:

Длина, мм 6805

Ширина, мм 5090

Высота, мм 3265

Площадка хранения щепы (рис 6) состоит из двух участков: площадки хранения лиственной щепы и площадки хранения хвойной щепы. Щепа технологическая, поступающая автомобильным транспортом подается на бетонированную площадку хранения хвойной (12), лиственной (14) щепы. Формирование куч на складе щепы осуществляется при помощи бульдозера. Бульдозер с бетонированной площадки подает щепу на станцию дозирования хвойной щепы (4) и на станцию дозирования лиственной щепы (13). Из станции дозирования хвойной щепы (4) технологическая щепа скребковыми транспортерами (7) подается на сортировку СЩ-120 (11). Из станции дозирования лиственной щепы (13) скребковыми транспортерами щепа подается на сортировку типа «REWiBRALL» (10) производительностью 700 кг/час абс.сухой щепы. Сортировки имеют два сита и поддон и разделяет щепу на три фракции. Верхнее сито имеет отверстия размерами 50x50 мм и 40x40 мм, нижнее 8x8мм. Крупная фракция с верхнего сита и мелкая фракция с нижнего сита ленточным транспортером подают в бункер отсева от щепы.

Оптимальные размеры щепы 15-35мм, толщиной 4-6мм. Кондиционную щепу транспортером подают на гидромойку. Схема очистки щепы на гидромойке представлена на рис.7.

Через транспортировочное устройство щепа поступает в сепаратор тяжелых частиц (1) промывочной установки, где находится лопастное колесо (3), перемешивающее щепу под водой. Благодаря потоку воды, подхватывающему щепу снизу вверх, исключается попадание щепы в находящуюся внизу промежуточную емкость (4) и удаления ее через шлюзовой затвор (7). Преодолеть поток воды и опуститься в промежуточную емкость могут только минеральные примеси с большим удельным весом. Этим же потоком воды щепа вносится в нижнюю часть обезвоживающего шнека (2), снабженного потоком с отверстиями для стекания воды из щепы по пути ее транспортировки в воронку (6). Очистка отверстий лотка производится водой, которая подается в верхнюю часть лотка. Вода вместе с частицами попадает в промежуточную емкость (5) и затем возвращается в систему циркуляции.

Щепа, транспортируемая обезвоживающим шнеком (2), попадает в бункер- воронку для щепы (6), откуда направляется в пропарочную камеру. Для обогрева бункер -воронки в зимний период, установлен калорифер (14), в который подается пар, и вентилятор (15), нагнетающий горячий воздух в бункер.

Для контроля за наполнением воронки установлено измерительное устройство с гамма - излучателем, которое функционирует следующим образом.

Защитная оболочка и детектор излучения монтируется друг напротив друга. Испускаемые радиоактивным веществом гамма -лучи пронизывают стенки и пустую емкость. Счетчик Гейгера преобразует излучение в импульсы тока, которые передаются по двух -проводному кабелю и суммируются в контрольном устройстве (Gammapilot). Затем результирующий ток служит для включения выходного реле. Если уровень наполнения емкости щепой превышает высоту прохождения гамма-лучей, то гамма- излучение ослабляется, выходное реле переключается и подача щепы прекращается.

Тяжелые частицы (минеральные примеси), попадающие в сепаратор тяжелых частиц (1), и далее через промежуточную емкость (4) направляют в открытый со стороны емкости шлюзовой затвор (7), в котором осаждаются. Через некоторое время шлюз со стороны емкости закрывается и открывается сливное отверстие, через которое тяжелые частицы и вода по трубопроводам подаются в многокамерный успокоительный бассейн (8) накопительной емкости (11), где находится очищающий скребковый транспортер (10).

Взвешенные частицы, выходящие вместе со сточной водой из обезвоживающего шнека (2), предназначенного для удаления воды, попадают в промежуточную емкость (5) и накапливаются в шлюзовом затворе (7), работающем аналогично указанному выше шлюзовому затвору. Шлюзовой затвор (7) подает взвешенные частицы также в многокамерный успокоительный бассейн (8).

После опорожнения таким образом шлюзовых затворов (циклы опорожнения можно регулировать независимо друг от друга), сливные отверстия закрываются и шлюзовые затворы автоматически заполняются водой через автоматически действующие запорные клапаны. После этого шлюзовые затворы снова открываются со стороны емкости.

Из многокамерного успокоительного бассейна (8), тяжелые частицы (минеральные примеси), содержащиеся в сточной воде, подают скребковым транспортером в шнековый транспортер. Посредством насоса (12) чистую воду из запасного бассейна (9) накопительной емкости (11) направляют на промывку перфорированного лотка обезвоживающего шнека (2). Часть этой воды возвращается обратно в накопительную емкость (11).

Насос (13) подает воду из промежуточной емкости (5) в сепаратор тяжелых частиц (1), из которого вода снова вместе со щепой направляется в обезвоживающий шнек (2). Потери воды в этом контуре, обусловленные работой шлюзов, восполняются водой от поперечной промывки.

2.3) Размол технологической щепы на волокна

В процессе размола технологической щепы должно достигаться максимально полное разделение древесины на отдельные волокна, обеспечивающее увеличение поверхности частиц и повышение их пластичности. Повышение пластичности облегчает сближение частиц при формировании древесноволокнистого ковра и прессование плит. Для обеспечения пластичности волокон щепу перед размолом подвергают обработке насыщенным паром давлением 0,7-1,2 Мпа.

В процессе пропарки и размола происходит частичный гидролиз древесины. Водорастворимые продукты сохраняются в волокнах при дальнейшей технологической обработке, участвуя в образовании физико-химических связей между волокнами. В процессе гидролиза происходит образование функциональных групп на развернутой поверхности волокон. Для различных пород древесины требуются различные условия обработки. Так, ель, пихта и сосна, у которых в экстрактивных веществах содержатся способные к полимеризации непредельные кислоты, требуют минимальной термообработки. Другие породы, например береза и осина, требуют более жестких условий термообработки. Давление гидроприжима размольных дисков рафинера для щепы лиственных пород рекомендуется, наоборот меньшее, чем для хвойных пород.

Технологическая схема получения волокна на рафинере «PR-42» ФИРМЫ «Pallmann» представлена на рис.8. Из установки для промывки щепа ссыпается в бункер-воронку рафинера (1). В эту же бункер- воронку пневмотранспортом подаются обрезки от ФОС. Из бункера - воронки щепу и опилки набивным (загрузочным) шнеком (2) подают в пропарочный котел (4). Из пропарочного котла щепу разгрузочным шнеком (5) подают в размольную камеру (6) между неподвижным и вращающимся дисками. Полученное волокно давлением пара выбрасывается через разгрузочный клапан в массопровод (8) и далее в трубу-сушилку.

Переувлажненное волокно, образующееся при пуске рафинера, подают через циклон (9) в бункер пускового волокна.

Техническая характеристика рафинера «PR-42»

Производительность по абсолютно сухому волокну, кг/час 5500

Объем пропарочной камеры, мЗ 2,5

Продолжительность пропаривания щепы, мин 3-6

Давление пара, Мпа 0,7-1,2

Рабочая температура, С 190

Расход пара, кг/час 5000

Диаметр размалывающих дисков, мм 1066,8

Частота вращения диска, мм- 1 1485

Частота вращения двигателя, мин-1 1485

Мощность двигателя, кВТ 1600

Вид охлаждающего агента для двигателя вода

Частота вращения набивного (загрузочного) шнека зависит от производительности рафинера и насыпной массы щепы (рис.9). Так, при производительности рафинера 5,5 т/ч и насыпной массе щепы 150 кг/мЗ частота вращения набивного шнека будет 62 мин-1.

Продолжительность пропаривания щепы определяют с помощью диаграмм (рис.10-12). Устанавливают производительность размольной установки (число оборотов разгрузочного шнека) по рис.10, а затем продолжительность пропаривания в зависимости от насыпной массы щепы по рис.11-12. Так, например, при частоте вращения шнека 32 мин-1 производительность рафинера будет 5,0 т/ч абсолютно сухого волокна (при насыпной массе щепы 150 кг/мЗ). По рис.11 устанавливают, что для такой производительности продолжительность пропаривания волокна может быть от 2 до 5 мин при высоте заполнения пропарочного котла щепой от 1,6 до 4,0 м.

Зазор между дисками, давление гидроприжима дисков и степень открытия разгрузочного клапана существенно влияют на качество получаемого волокна. С увеличением производительности рафинера зазор необходимо увеличивать. Необходимое давление гидроприжима следует устанавливать в зависимости от породного состава щепы.

Зазор между дисками устанавливается с помощью установочного микровинта. Один полный оборот микровинта вызывает осевое смещение диска на 0,75мм. При вращении микровинта «вправо» диски сближаются и наоборот. Измерение зазора осуществляют измерительным зондом с выводом результата измерения на цифровой прибор с точностью до 0,01мм. За нулевое положение измерительного зонда принимают точку соприкосновения дисков. Для определения точки соприкосновения дисков микровинт вращают «вправо» до появления свистящего звука, который возникает при соприкосновении вращающегося диска с неподвижным Затем микровинт вращают « влево» до установки необходимого зазора, величину которого показывает цифровой индикатор.

Диски могут находиться в соприкосновении только в течение 1-2 сек, иначе возможен перегрев и разрушение сегментов.

Пуск рафинера следует производить при зазоре между дисками не менее 5мм Тем самым предотвращается запуск со сведенными дисками. Если размалывающие диски находятся на расстоянии менее 5 мм друг от друга, то путем «левого» вращения микровинта они разводятся до сих пор, пока на пульте управления рафинера не загорится лампа «ротор на позиции», что говорит об удалении размольных дисков на 5мм друг от друга.

Перед подачей щепы размольную камеру необходимо прогреть до температуры не менее 100°С.

После сброса первых порций волокна производится регулирование зазора между дисками с учетом работы разгрузочного клапана и давления гидроприжима дисков для получения волокна необходимого качества. Через некоторое время после начала работы рафинера нагрузка на двигатель начинает падать, что свидетельствует об увеличении зазора. В этом случае диски сближают до первоначального показания нагрузки на двигатель.

При неизменном зазоре и все увеличивающейся степени износа сегментов дисков происходит повышение потребляемой двигателем электроэнергии. Для поддержания заданного зазора в этом случае необходимо увеличивать давление гидроприжима дисков.

Разгрузочный клапан также постепенно изнашивается, поэтому необходимо во время эксплуатации периодически регулировать степень его открытия.

Рисунки 8-11

Рисунки 12 - 13

Схемы приготовления и дозирования рабочего раствора смолы и отвердителя приведены на рис.12-13.

Карбамидоформальдегидную смолу со склада насосом (1) перекачивают в расходную емкость объемом 9000 кг, откуда смола перекатывается в мерный стакан (4) объемом 200 литров, а от туда в емкость для приготовления рабочего раствора смолы(8) емкостью 300 л. После разбавления и интенсивного перемешивания раствор смолы отбирают на анализ.

Отвердитель готовят и вводят в массопровод.

Сульфат аммония (хлористый аммоний) в мешках подают на площадку приготовления отвердителя и растворяют в воде при перемешивании в емкости (1) объемом 480л. Температура воды должна быть 35-40 С. Воду дозируют по счетчику (2). Приготовленный раствор циркуляционным насосом (8) через фильтры (7) наполняют поочередно дозировочные емкости (6). Дозирующий насос (10) подает раствор отвердителя в масопровод. Комки древесного волокна со смолой отделяют в сепараторе тяжелого материала и выводят из потока. Стандартное древесное волокно, без комков, вентилятором через циклоны подают на ленточный конвейер формирующей машины.

Рисунок 14 - Технологическая схема сушки древесноволокнистой массы

2.4) Сушка древесноволокнистой массы

Сушка древесноволокнистой массы после рафинера осуществляется в трубе-сушилке RT60 фирмы «Шойх» (Scheuch), при прохождении через которую в потоке горячих газов древесноволокнистая масса высушивается до влажности 6-12%. Агентом сушки являются смешанные с воздухом горячие газы, образующиеся при сжигании в горелке топки природного газа. Регулирование процесса сушки осуществляется автоматически, путем поддержания на заданном уровне температуры выходящей из сушилки парогазовой смеси за счет изменения объема подачи природного газа на горелку топки. Для предотвращения возгорания волокна температура агента сушки на входе в сушилку должна быть не более 170 С.

Технологическая схема сушки древесноволокнистой массы приведена на рис.14.

В горелку CK-100-G (1) топки (2) подают для сжигания природный газ. Горячие газы, образующиеся при сжигании, смешивают с воздухом и подают дымососом (3) в трубу-сушилку (5). Одновременно в топку подают для сжигания воздух (6), содержащий формальдегид, собранный от зонта пресса. Древесноволокнистую массу от рафинера по массопроводу (7) вводят в трубу сушилку. Рабочий раствор связующего и отвердителя поступает в массопровод, где происходит интенсивное перемешивание с волокном вследствие турбулентности потока, возникающего при транспортировке волокна. В потоке горячих газов в трубе- сушилке влажное волокно высушивают до влажности 6- 12% в течение 3-4 с и подают в четыре циклона (8), в которых отделяют сухое волокно от агента сушки, а затем через шлюзовой затвор (9) выгружают на ленточный конвейер (10).

При возгорании волокна в сушилке автоматически срабатывает система обнаружения и локализации загораний фирмы «Grecon», ленточный конвейер (10) включается в обратном направлении и потушенное волокно выводится из потока.

Сухое волокно с ленточного конвейера поступает в сепаратор тяжелого волокнистого материала (11) и далее в циклон формирующей машины.

Основные технологические параметры процесса сушки древесноволокнистой массы, приведены в табл.1.16

Таблица 1.16 – Основные технологические параметры

Наименование параметра		Значение параметра
Температура агента сушки на входе в трубу-сушилку
Температура агента сушки на выходе из трубы-сушилки
Начальная влажность волокна
Конечная влажность волокна
Скорость агента сушки
Масса волокна, проходящего через
сушилку за 1 час

Контроль и регулирование режима сушки осуществляется системой каскадного регулирования и контроля температуры на входе и выходе из сушилки, в топке.

Режим сушки задается установкой определенной температуры агента сушки на выходе из трубы-сушилки посредством управляющего регулятора, связанного с термосопротивлениями, находящимися на выходе из трубы- сушилки. При превышении заданного значения температуры на 5-10°С происходит автоматическое отключение горелки.

Максимальная температура агента сушки на входе в трубу-сушилку задается с помощью электронного регулятора, соединенного с термосопротивлениями, установленными на входе в трубу-сушилку. При превышении заданного значения температуры автоматически отключается подача волокна в сушилку и топлива на горелку.

При отказе одного из агрегатов, установленных после сушилки, подача волокна в сушилку и топлива на горелку автоматически прекращаются.

Чистка сушилки от осевшего волокна должна производиться не реже одного раза в неделю. Чистку сушилки необходимо производить только при снижении температуры в сушилке до 30 С и при отключенных электродвигателях. Предохранители всех приводных электродвигателей сушилки должны быть извлечены.

Забивание волокнистой массой трубы-сушилки или циклонов приводит обычно к превышению заданных значений температуры на входе и выходе, при этом сушилка автоматически отключается. Если это не происходит, необходимо немедленно отключить горелку вручную, прекратить подачу волокна в сушилку и произвести ее чистку.

После вынужденной или специальной остановки подачу волокна в сушилку следует начинать постепенно, без резкого увеличения производительности.

В случае возгорания волокна автоматически срабатывает система пожаротушения с подачей воды в сушилку. После ликвидации загорания сушилку необходимо тщательно вычистить и удалить воду из вентилятора.

2.5) Формирование древесноволокнистого ковра.

Назначение технологической операции формирования - получение непрерывного древесноволокнистого ковра определенных размеров по толщине и ширине. Технологический процесс формирования древесноволокнистого ковра сблокирован с другими участками. Формирование древесноволокнистого ковра осуществляется в одной формирующей камере (рис.15).

Волокно из приемных циклонов через шлюзовые затворы подают на ленточный конвейер (1), который транспортирует его в бункер- дозатор (2) формирующей камеры. Конвейер при этом совершает возвратно- поступательные движения, распределяя волокно по ширине бункера -дозатора (2). С конвейера (1) волокнистый материал попадает на дозировочный транспортер (3) бункера-дозатора. Если уровень волокнистого материала достигнет определенной высоты, то лишнее волокно отбрасывается разравнивающими гребенками (4) назад. Затем волокно подается дозировочным транспортером (3), скорость которого находится в прямой зависимости от объема ссыпанного волокна, к разгрузочным валкам (5) и далее к разрыхляющим валкам (6), которые вращаются в противоположных направлениях. После пропускания через разрыхляющие валки (6) волокнистый материал подхватывается воздушным потоком, создаваемым вакуумными коробами (7), и осаждается на движущейся ленточной сетке (11). Вследствие воздухопроницаемости сетки и сильного всасывающего воздействия под ней, волокнистый слой-ковер уплотняется и при этом одновременно сволачивается. Толщина волокнистого ковра зависит от скорости ленточной сетки. Сформированный волокнистый ковер срезается на заданную высоту скальпирующим устройством (8). Скальпирующее устройство состоит из снабженного зубьями валика, удаляющего избыточный материал, который отводится с помощью пневмосистемы и затем снова возвращается для дальнейшего использования. Толщину слоя волокна устанавливают за датчиком радиоизотопного плотномера (9) и автоматически поддерживают на заданном уровне с помощью изменения скорости сетки или перемещения скальпирующего устройства по высоте. Сформированный ковер подпрессовывают ленточно-валковым подлрессовщиком (10), в результате чего высота ковра уменьшается в 2-2,5 раза и повышается его транспортабельность.

Рисунок 15 – Схема формирования древесноволокнистого ковра

Рисунок 16 – Технологическая схема прессования древесноволокнистых плит

2.6) Прессование древесноволокнистых плит

Прессование древесноволокнистых плит осуществляют в прессе непрерывного действия каландрового типа «Auma-ЗОР» фирмы «Berstorff» (рис.16.)

Технологическая характеристика пресса «Auma-ЗОР»:

Диаметр каландра, мм 3000

Диаметр прижимных нагревательных валков, мм 1400

Диаметр натяжного и ведущего валков, мм 1400

Рабочая ширина каландра, мм 2500

Длина стальной ленты, мм 27900

Ширина стальной ленты, мм 2650

Толщина стальной ленты, 2,1 Количество очищающих валков, пгг

Обогрев каландра и валков термомасло

Температура каландра и валков, °С до 200 Максимальное рабочее давление гидроприжима, МПа:

Валка №2 20

Валка №3 15

Валка №4 28

Максимальное рабочее давление в гидросистеме

Натяжения стальной ленты, МПа 14

Скорость прессования, м/мин 3-30

После обрезки кромок древесноволокнистый ковер через металлоискатель ленточным транспортером(18) подается на входную зону каландрового пресса, захватывается непрерывной стальной лентой (7) и прижимается к нагретому до 160-190°С каландру (1). Прессование производится в основном прижимными валками (2,3,4), которые давят с заданным давлением на стальную ленту и древесноволокнистый ковер. В зоне после валка (4) ковер удерживается стальной лентой в подпрессовом состоянии, окончательно прогревается и отверждается связующее валок (5) создает натяжение стальной ленты, привод ленты осуществляется от валка (6). Полученная плита транспортируется по направляющим валикам, проходит через толщиномер (19) и подается на форматно-обрезной станок.

На линии предусмотрена возможность нанесения однослойного покрытия из текстурной паропроводящей бумаги на сформированный древесноволокнистый ковер с последующим его прессованием. Для этих целей используется установка для каширования (22), расположенная непосредственно перед каландром (1) и представляющая собой станину, на которой крепятся рабочий и запасной рулоны с бумагой (диаметром не более 600мм) и три направляющих валка (диаметром 148мм). После установки рулона необходимо протянуть полосу бумаги через три направляющих валка до входа в каландр. Непосредственно после начала операции каширования необходимо с помощью регулятора давления, расположенного рядом с тормозом, задать необходимую величину натяжения полосы бумаги, максимальная скорость установки по нанесению покрытия составляет 50 м/мин.

Для каширования используется паропроводящая бумага, масса 1 кв.м. которой составляет 60-150г., а рабочая ширина – 2550 мм.

2.7) Раскрой древесноволокнистых плит на форматы, упаковка и укладка плит После горячего прессования в каландровом прессе и автоматического измерения толщины, непрерывную ленту древесноволокнистой плиты двумя валками подают на форматно-обрезной станок типа МЕ-02 (Shwabedissen).

Станок оснащен 2-мя фрезами и четырьмя круглыми пилами для продольного распила (две фрезы и две пилы для обрезки продольных кромок и две пилы для раскроя плиты по длине на две либо три части) и пятью пилами поперечного раскроя. Плиты для обрезки кромок снабжены дробилками. После дробления кромок пневмосистемой отправляются в бункер для отходов для последующего сжигания в топке котла. Пилы поперечного раскроя расположены последовательно и вплотную друг к другу и при раскрое совершают колебательные движения по дуге, при этом плита на 2-Зс зажимается зажимными валками и останавливается, образуя дугу перед станком. После распила плиты, пилы поднимаются, зажимные валки отводятся, дуга древесноволокнистой плиты распрямляется и плита продвигается на следующий шаг до конечного выключателя (на заданный размер по длине).

Готовые древесноволокнистые плиты сортируют и укладывают в пачки по 50-200 шт. в зависимости от толщины плит. Стандартные плиты, предназначенные для экспортных поставок, упаковываются по ОСТ 13-34-81 «Плиты древесноволокнистые, поставляемые на экспорт. Упаковка, маркировка, транспортирование, хранение».

Упаковка стандартной плиты осуществляется следующим образом (рис 17): сформированные пакеты плиты поступают на приводные рольганги(3). Затем пакет плиты поступает на приводной рольганг (5) для упаковки. Второй пакет плиты, через приводной рольганг (7) поступает для упаковки на приводной рольганг (8). Производится упаковка. Упакованные пакеты транспортируются на рольганги (6,9) и снимаются автопогрузчиком. Упаковка нестандартной (большеформатной) плиты происходит следующим образом:

Сформированный пакет плиты поступает на приводные рольганги (3). Затем пакет поступает на приводные рольганги (4,7) для осуществления упаковки. Плита упаковывается и транспортируется на рольганги (6,9), после чего снимается погрузчиком. Для упаковки пакетов ДВП используют обкладки из ДВП или стрейчпленку. Сформированный пакет обвязывают нагартованной упаковочной лентой по ГОСТ 3560 «Лента стальная упаковочная» или лентой упаковочной полиэстеровой.

Натяжение и закрепление концов упаковочной ленты должно исключать возможность расслабления упаковки во время погрузочно- разгрузочных работ и транспортирования.

На стыках верхних, нижних и боковых обкладочных плит под упаковочную ленту укладывают уголки, предохраняющие плиты от смятия.

Размеры, массу пакетов, количество листов в пакете, количество поясов ленты, размеры деталей поддонов, их количество и материал, а также маркировку производят, определяют и выполняют по ОСТ 13-34-81.

Упакованные плиты погрузчиком перевозят в сухой закрытый склад, где пакеты плит укладываются в штабеля одного типоразмера. Штабель должен находиться не менее 1,5м от дверей и не менее 0,5 м от стен и отопительных приборов. Между штабелями делают проходы и проезды, обеспечивающие к ним свободный доступ. Ширина проезда должна обеспечивать транспортирование пакетов плит максимальной длины.

Древесноволокнистые плиты, не предназначенные на экспорт, хранят, упаковывают, маркируют и транспортируют согласно ТУ BY 600012401.003- 2005.

Рисунок 17 – Схема организации торцовки и упаковки ДВП

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. Мокрый способ — мокрое формирование и мокрое прессование. Сухой — сухое формирование, сухое прессование. Полусухой — сухое формирование, увлажнение, мокрое прессование. Мокро-сухой — мокрое формирование, сушка, сухое прессование.

Полусухой и мокро-сухой способы распространены мало. Наиболее распространенный способ производства ДВП мокрый. По ГОСТ 4598-74 изготавливаются плиты мокрым способом следующих марок: мягкие М-4 (плотность до 150 кг/м3); М-12, М-20 (до 350); полутвердые ПТ-100 (400-800); твердые Т-350, Т-400 (>850); сверхтвердые СТ-500 (>950). По ТУ 13-444-79 изготавливаются плиты сухим способом следующих марок: полутвердые ПТс-220 (плотность > 600 кг/м3); твердые Тс-300, Тс-350 (> 800), Тс-400 (> 850); Тс-450 (> 900); СТс-500 (> 900). 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.

Для производства ДВП применяют в виде , кусковых отходов и неделовой древесины. Можно использовать и только щепу.

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.

Производство ДВП осуществляют мокрым и сухим способами.
Производство ДВП мокрым способом включает в себя такие операции, как размол щепы, проклейка полученной волокнистой массы, формирование ковра, прессование, пропитка плит маслами, термо-влаго-обработка и обрезка плит.

Промытую щепу подвергают двухступенчатому размолу. Первый размол осуществляют на мельницах-дефибраторах, в которых щепа пропаривается и перерабатывается на крупные волокна. Второй размол осуществляют на рафинаторах, которые позволяют получить более тонкие волокна толщиной 0,04 мм и длиной 1,5...2 мм. Из таких волокон приготавливают водный раствор древесно-волокнистой массы — пульпу, которую хранят в сборниках или бассейнах, периодически помешивая для поддержания определенной концентрации массы, не давая волокну оседать на дно.

Затем полученная древесно-волокнистая масса направляется в ящик непрерывной проклейки, в котором она смешивается с феноло-формальдегидной смолой. Туда же смесительным насосом подают гидрофобные добавки, приготовленные в эмульсаторе, упрочняющие вещества и осадители при температуре не более 60 °С и таком объеме, при котором концентрация полученной суспензии для любого соотношения породного состава волокон сырья перед отливом составляет 0,9...1,8%. Дозировка данных компонентов зависит от вида плит, породного состава волокон, расхода иды, режимов прессования и т.д.

Операция формирования древесно-волокнистого ковра выполняется на бесконечной сетке в отливочных машинах. Окончательная влажность ковра для твердых и сверхтвердых плит толщиной 3,2 мм должна составлять (72±3)%, для мягких плит толщиной 12 мм — ((61...63) ± 1)%. Для формирования сырых плит подпрессованный ковер обрезают до получения размеров по длине и ширине, на 30...60 мм меньших, чем у готовой плиты.

Для горячего прессования ДВП используют многоэтажные (20 — этажей) гидравлические прессы. Загрузку и разгрузку плит осуществляют этажерками. Цикл прессования ДВП включает в себя три фазы, каждая из которых характеризуется определенным давлением, временем выдержки и влажностью плит.

Первая фаза — отжим. За 30с под действием давления 4,2...5,5 МПа из волокнистого ковра удаляют воду. Влажность при этом снижается до 45 %, а сама плита, прогреваясь, уплотняется.

Вторая фаза — сушка. Плиты в течение 3,5...7 мин выдерживают при пониженном давлении (0,65...0,85 МПа), при котором влажность плит достигает 8 %.

Третья фаза — закалка плит, способствующая их уплотнению, повышению прочностных и гидрофобных свойств. Плиты в течение 2...3 мин выдерживают под давлением 0,65...0,85 МПа.

Полученные плиты должны иметь конечную влажность 0- ,5... 1,5 % и предел прочности на изгиб не менее 35 МПа, что обеспечивается соблюдением технологических параметров процесса: толщины ДВП, ширины плит пресса и породного состава сырья.

Кроме горячего прессования мягкие ДВП производят сушкой волокнистых ковров в роликовых сушилках непрерывного действия, в которых происходит удаление свободной влаги. Сушилка имеет 8-12 рядов роликовых конвейеров, обогреваемых насыщенным паром при давлении 0,9... 1,2 МПа. Скорость циркуляции воздуха составляет 5...9 м/с, время сушки — 1,5...2 ч до влажности 2...3%.

Для улучшения и стабилизации прочностных и гидрофобных свойств плиты подвергаются термической обработке в камерах периодического действия. Теплоносителем в них является перегретая вода температурой 190...210°С и давлением 1,8...2,2 МПа. Скорость движения воздуха — не менее 5 м/с. Время термообработки с учетом толщины плит составляет 3...6 ч.

Для придания плитам формоустойчивости после термообработки их охлаждают, а затем увлажняют в увлажнительных машинах или камерах периодического действия. Влажные плиты обрезают по формату, а затем выдерживают не менее 24 ч.

Процедуре тепловлагообработки подвергают и сверхтвердые плиты, но после их пропитки высыхающими маслами в пропиточной машине с целью повышения прочности и водостойкости.

Производство ДВП сухим способом во многом аналогично производству ДВП мокрым способом . Но сухим способом можно изготавливать плиты двусторонней гладкости толщиной 5...12 мм и плиты со специальными свойствами (огне- и биостойкие, профилированные и т.д.).

Производство ДВП сухим способом отличается также тем, что при размоле щепы включаюся операции ее пропарки, разделения волокон для внешних и внутренних слоев и смешивания их с добавками и смолой

Формирование ковра выполняют из высушенных волокон путем их свойлачивания и уплотнения вакуумом, а затем прессования ленточно-валковым и форматным прессами. Горячее прессование длится 5...7 мин и осуществляется при температуре 200...230 °С с однократным подъемом давления до 6,5 МПа в течении 15...25 с и ступенчатым сбросом его сначала до 0,8...1,0 МПа, а затем до нуля. Профилированные ДВП получают закрепление на плитах пресса специальных матриц.

В настоящее время успешно конкурирует с ДСП более однородный по структуре материал МДФ, который существенно легче раскраивать и обрабатывать.

Все плиты, независимо от процесса их получения, после 24 ч выдержки обрезают по формату на круглопильных форматно-обрезных станках согласно их стандартным размерам.

Введение.

Древесноволокнистыми плитами называются листовые материалы, сформированные из древесных волокон. Изготовляют их из древесных отходов или низкокачественной круглой древесины. В отдельных случаях в зависимости от условий снабжения предприятия сырьем применяют одновременно как древесные отходы, так и низкосортную древесину в круглом виде.

Древесноволокнистые плиты применяют в различных областях народного хозяйства: в строительстве (наружные и внутренние элементы, сельскохозяйственные постройки); для изготовления встроенной мебели (кухонные шкафы); в мебельном производстве; автомобиле - и судостроении; производстве контейнеров, ящиков и др. В нашей стране ежегодно увеличиваются объемы производства древесноволокнистых плит. Это высококачественный, дешевый отделочный и конструкционный материал, выгодно отличающийся от натуральной древесины и клееной фанеры. Древесноволокнистые плиты изотропны, не подвержены растрескиванию, обладают большой гибкостью при высоком модуле упругости.Мягкие древесноволокнистые плиты находят наибольшее применение в стандартном деревянном домостроении для утепления щитов и панелей ограждающих конструкций (стен, потолков). Плиты долговечны: прослужив более 20 лет, они находятся в хорошем состоянии.

Комплексное использование древесины имеет своей целью повышение экономической эффективности лесной и деревообрабатывающей промышленности путем сокращения лесозаготовок и одновременно полного использования древесных отходов и низкосортной древесины в качестве технологического сырья.

1. Область эксплуатации и основные свойства ДВП.

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

В промышленном и гражданском многоэтажном строительстве мягкие плиты применяют для утепления чердачных перекрытий, звукоизоляции внутрикомнатных перегородок и междуэтажных перекрытий, для теплоизоляции вентиляционных каналов и коробов, для звукоизоляции помещений специального назначения — клубов, кинозалов, радио- и телевизионных студий, Машинописных бюро, ротаторных, телетайпных комнат, типографий и других производственных помещений с большими шумовыделениями. Твердые плиты находят самое разнообразное применение в строительстве. Это лучший материал для опалубки при сооружении немассовых железобетонных конструкций.

Наиболее широко твердые древесноволокнистые плиты применяют в производстве дверей щитовой конструкции и в деревянном домостроении для облицовки щитов или панелей. Кроме того, из твердых плит делают заполнение (соты) дверных полотен. Значительное количество твердых древесноволокнистых плит идет на изготовление встроенной мебели в жилых и общественных зданиях. В производстве корпусной мебели на изготовление задних поликов и выдвижных ящиков используют плиты с двусторонней гладкостью. В радиотехнической промышленности из твердых древесноволокнистых плит изготовляют задние стенки и крышки радиоприемников, радиол, репродукторов, телевизоров. В вагоностроении и автостроении твердые плиты применяют для внутренней облицовки вагонов, вагонов-ресторанов, трамваев, автобусов, а в последнее время и легковых автомобилей.

Сверхтвердые плиты применяют главным образом на устройство чистых полов в производственных зданиях и конторских помещениях. Поскольку сверхтвердые плиты обладают высокими диэлектрическими свойствами, их используют в электротехнической промышленности, а также при изготовлении электропанелей, щитков и других конструкций на специализированных строительных объектах. Использование плит в различных отраслях народного хозяйства неуклонно расширяется. Этому будет способствовать ввод в эксплуатацию строящихся и намеченных к строительству автоматизированных цехов отделки древесноволокнистых плит с высокой степенью имитации ценных пород древесины, мрамора, текстиля.

Необходимо более полно использовать лесосырьевые ресурсы, создавать комплексные предприятия по лесовыращиванию, заготовке и переработке древесины. Решению проблемы безотходного производства в лесной, целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности способствует производство плитных (листовых) материалов, так как их изготавливают из различных древесных отходов и неделовой древесины.

Применение плитных материалов в строительстве повышает индустриализацию производства и обусловливает сокращение трудозатрат. В мебельном производстве их применение обеспечивает экономию трудозатрат и позволяет сокращать потребление более дорогих и дефицитных материалов.

Расчетами установлено, что 1 млн. м2 древесноволокнистых плит заменяют в народном хозяйстве 16 тыс. м3 высококачественных пиломатериалов, для производства которых необходимо заготовить и вывезти 54 тыс. м3 древесины. Выпуск 1 млн. м2 древесноволокнистых плит обеспечивает экономию более 2 млн. руб. за счет уменьшения объемов лесозаготовок и вывозки, расходов на лесовозобновление; железнодорожный транспорт, также сокращения численности рабочих на лесоразработках.

Древесноволокнистые плиты широко используются в различных сферах деятельности благодаря разнообразию их свойств.

Регламентированы следующие физико-механические свойства древесноволокнистых плит: формат и толщина, прочность на изгиб, влажность, набухание, водопоглощение. Для мягких плит одним из основных показателей качества является теплопроводность. Кроме перечисленных, для потребителей важны дополнительные нерегламентированные сведения о плитах.

Это данные об акустических свойствах (звукопоглощающая и звукоизоляционная способность материала плит), твердости поверхностного лицевого слоя плиты и его истираемости, их биостойкости и огнестойкости. Определенный интерес имеют также сведения о гвоздимости, способности удерживать шурупы, склеивании и отделке.

Показатели теплопроводности имеют первостепенное значение для мягких плит, так как их основное назначение — теплоизоляция. Древесноволокнистые плиты — хороший теплоизоляционный материал.

Наиболее эффективной звукопоглощающей конструкцией является сочетание мягких плит с твердыми акустическими, при установке последних со стороны распространения звука. При использовании твердых древесноволокнистых плит в строительных конструкциях в качестве стенового материала и для покрытия чистых полов особое значение приобретают показатели твердости и истираемости плит. Древесноволокнистые плиты хорошо поддаются склеиванию. Мягкие плиты склеивают между собой, а также с твердыми плитами, древесиной, линолеумом, металлами (жестью, оцинкованным железом, алюминиевой фольгой), цементной штукатуркой. Склеивание обеспечивается использованием карбамидных смол или поливинилацетатных эмульсий. Учитывая высокую пористость мягких плит, в клеи и клеящие эмульсии необходимо вводить наполнитель — древесную или ржаную муку. Твердые плиты склеивают между собой, с мягкой древесиной, линолеумом и листовыми металлами. Твердые и мягкие плиты отлично поддаются окраске масляными, водоэмульсионными и различными синтетическими эмалями, оклейке бумажными, синтетическими обоями и линкрустом, а также бумажными пластиками и другими листовыми синтетическими пленками.

2. Технологии изготовления ДВП.

Древесноволокнистые плиты - 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.

Таким образом, в зависимости от применяемой технологии могут быть способы производства ДВП: мокрый, сухой, полусухой, мокро-сухой. Мокрый способ - мокрое формирование и мокрое прессование. Сухой - сухое формирование, сухое прессование. Полусухой - сухое формирование, увлажнение, мокрое прессование. Мокро-сухой - мокрое формирование, сушка, сухое прессование.

Полусухой и мокро-сухой способы распространены мало. Наиболее распространенный способ производства ДВП мокрый. Изготавливаются плиты мокрым способом 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.

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.

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.

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. Древесноволокнистая плита содержит 91% волокна, 7% влаги, 2% проклеивающих добавок.

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/см 2 . 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.

3. Анализ аналогов материала ДВП.

Изготовление.

ДСП (древесностружечная плита) производится из стружек и опилок и специального связующего вещества при помощи метода горячего прессования. В качестве древесины для производства древесно-стружечных плит обычно используется древесина хвойных и лиственных малоценных пород. Очевидно, что сроки эксплуатации, а также другие характеристики ДСП, всецело зависят от качества как древесины, так и применяемого связующего вещества. В настоящее время древесно-стружечные плиты подразделяются на плиты с очень малой, малой, средней и высокой прочностью. Также ДСП бывают однослойными, трехслойными и пятислойными.

ДВП (древесноволокнистая плита) изготавливается из равномерно размолотой массы при помощи метода мокрого прессования, поэтому одна из сторон готовой ДВП навсегда остается шершавой. Вторую же, гладкую сторону, полируют, применяя специальные технологии. При производстве ДВП в качестве связующего вещества используются синтетические смолы со специальными добавками, улучшающими их свойства, в частности повышающими влагостойкость, увеличивающими прочность плит, а также предотвращающими их разрушение. В наши дни в продаже имеются древесноволокнистые плиты полутвердые, твердые, сверхтвердые, изоляционные и изоляционно-отделочные.

МДФ (древесноволокнистая плита средней плотности) изготовляется из очень мелких древесных частиц. Из отходов деревообработки при помощи специального оборудования получаются небольшие кубики, которые впоследствии обрабатываются паром под давлением. Затем изготовленный материал измельчается с использованием терочной машины - дефибрера. И получившиеся мелкие древесные частицы скрепляются при помощи специального раствора. Толщина листов из МДФ обычно составляет от 4 до 22 мм. Поверхность этих листов отличается гладкостью и однородностью.

Применение.

ДСП. Всем известно, что ДСП «боится» помещений с повышенной влажностью. Сегодня ДСП используется для изготовления корпусной мебели, применяется в строительстве в качестве перегородок. ДСП часто необходимы для оформления интерьера помещения. ДСП могут подвергаться практически любой обработке. ДСП можно пилить, сверлить, красить.

ДВП по своим эксплуатационным свойствам немного уступает фанере. В наши дни ДВП применятся для производства стенок шкафов, днищ выдвижных ящиков. Однако нужно отметить, что область применения ДВП довольно ограничена.

МДФ используется при изготовлении дверей. Также из этого материала получаются долговечные наличники, фасады для мебели, полотна под покраску, а также различные накладки для входных дверей. МДФ компактны и обладают очень важным свойством - неизменностью своей геометрической формы.

Сравнительные характеристики.

Влагостойкость. ДСП, ДВП и МДФ считаются влагостойкими. Однако самое низкое свойство влагостойкости имеет ДСП. Этот материал при использовании его в очень влажных помещениях разбухает и деформируется. Согласно проведенным исследованиям, самым влагостойким считается материал МДФ. Изделия из МДФ могут эксплуатироваться в помещениях, влажность в которых достигает 80%.

Экологичность. ДВП и МДФ являются высоко экологичными материалами. Но при изготовлении ДСП применяются формальдегидные смолы. Поэтому при использовании мебели из ДСП в воздух выделяется небольшое количество формальдегида, что не является полезным, однако минимальное количество выделяемого формальдегида полностью безопасно для человека.

Стоимость. Самым экономичным, т.е. недорогим, вариантом по праву считается ДСП. Цена на ДВП выше. Однако и долговечность ДВП также выше, по сравнению с ДСП. МДФ, конечно, дороже и ДВП и ДСП. Однако цена этот материал складывается не только из стоимости его изготовления, но и из транспортных расходов. Следует отметить, что изготовление МДФ в России не налажено.

Т.о. каждый материал (ДСП, ДВП и МДФ) имеет свои преимущества и недостатки. И для того, чтобы выбрать тот материал, который необходим для решения определенной задачи, желательно обратиться за консультацией к специалистам.

Заключение.

Древесноволокнистые плиты (ДВП) это перспективный материал. Он находит широкое применение при производстве мебели ив 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.

Поэтому ДВП ждет перспектива.

Список использованных источников и литературы.

1. Барташевич А.А. Материаловедение. - Ростов н/Д.: Феникс, 2008.

2. Моряков О.С. Материаловедение: Учебник для СПО. - М.: Академия, 2008.

3. Попов К.Н., Каддо М.Б. Строительные материалы и изделия. - М. Высшая школа 2005

4. Ржевская С.В. Материаловедение: Учебник для ВУЗов. - М.: Университетская книга Логос, 2006.

5. Солнцев Ю.П. Материаловедение: Учебник для СПО. - М.: Академия, 2008.

6. Черепахин А.А. Материаловедение: Учебник для СПО. - М.: Академия, 2006.

7. Чумаченко Ю.Т. Материаловедение и слесарное дело: Учеб. пособие. - Ростов н/Д.: Феникс, 2009.