65.Способы интенсификации горячего прессования дСтП.

Современной технологии древесностружечных плит свойственно стремление интенсифицировать процесс горячего прессования путём сокращения цикла прессования Рассмотрим основные методы сокращения .

Сокращение продолжительности вспомогательных операций

Сократить продолжительность, , практически невозможно, поскольку увеличение скорости приведет к разрушению пакета. Продолжительность размыкания плит пресса, , характеризуется сбросом гидравлического давления в системе пресса.

Сокращение продолжительности смыкания плит многоэтажною пресса

Одним из способов сокращения служит применение механизма одновременного смыкания плит пресса. Применение этого механизма уменьшает также опасность преждевременного отверждения связующего в стружечных пакетах, загруженных в верхние этажи пресса.

Увеличение скорости смыкания плит пресса может привести к выдуванию стружки из рабочего промежутка и разрушению пакета. В большей степени это относится к одноэтажным большеформатным прессовым установкам при прессовании плит повышенной толщины и отсутствии операции подпрессовки. Скорость смыкания плит пресса может регулироваться по скорости воздушного потока.

Сокращение продолжительности сжатия стружечного пакета в прессе Сокращение достигается применением высоких от 3,5 до 4,5 МПа удельных давлений прессования. При правильно подобранном стружечный пакет сжимается до заданной толщины в конце периода . Далее Р_уд сбрасывается до расчетных значений, заданных технологической инструкцией. При быстром сжатии стружечный пакет не успевает прогреться и деформируется в холодном состоянии, что обеспечивает его равноплотность по толщине. Аналогичный результат может быть получен предварительным нагревом пакета токами высокой частоты или продувкой паром.

Сокращение продолжительности выдержки

Наиболее эффективный способ сокращения заключается в ус­корении нагрева среднего слоя срединной зоны стружечного пакета до температуры поликонденсации карбамидоформальдегидного связующего и выпаривания влаги, равной от 105 до 120 °С. Достигается это следующими способами.

Применение метода «парового удара»

Суть его заключается в ин­тенсификации массопереноса q_p от поверхности к среднему слою пакета. Для этого на пласти пакета перед прессованием наносится распылением вода из расчета от 100 до 150 грамм на 1 м² поверхности. При сжатии пакета в горячем прессе вода мгновенно испаряется и возникший поток пара под влиянием градиента давления Vp двигается от наружных к среднему слою пакета, ускоряя его прогрев. Плотность потока q_p пропорционально коэффициенту проницаемости к пакета. К сожалению, метод «парового удара» увеличивает разноплотность по толщине древесностружечных плит и в настоящее время почти не применяется.

Повышение температуры прессования

Плотность теплового потока в стружечном пакете опреде­ляется температурой нагревательных плит пресса. Чем выше коэффициент теплопроводности X пакета и градиент температуры Vt, тем быстрее средние слои пакета прогреваются до 105... 120 °СПовышение температуры сокращает продолжительность выдержки на 3...5%, но увеличивает риск получения брака от разрушения плит парогазовым давлением.

Предварительный нагрев стружечного пакета перед прессованием

Предварительный нагрев пакета целесообразен перед одноэтажным прессом. Наиболее эффективен нагрев токами высокой частоты, продувкой пакета горячим воздухом или паром. Максимальная температура нагрева ограничивается опасностью преждевременного отверждения связующего и не превышает 50... 60°С. Продолжительность выдержки Т_выд в этом случае сокращается на 20 ... 30%, но значительно увеличиваются затраты на производство за счет стоимости дополнительного оборудования.

Применение комбинированного нагрева

В этом случае контактное нагревание стружечного пакета в прессе происходит одновременно с высокочастотным (ТВЧ). После нагрева пакета до 100ºС высокочастотная установка отключается. Кратковременное включение ТВЧ на участке подъема температуры нагрева понижает общий расход энергии на прессование.

Применение проницаемых поддонов

Основой метода является эффект разгерметизации пакета в процессе прессования, который позволяет снизить внутреннее парогазовое давление в 3...4 раза по сравнению с прессованием на сплошных поддонах. Одновременно появляется возможность отказаться от «нулевой» выдержки и сократить t_выд примерно на 10…15%.

Паровое прессование

Стружечный пакет в процессе сжатия в прессе продувается насыщенным паром. После нагрева до 100°С среднего слоя пакета продувка пара прекращается и прессование продолжается обычным способом. Передача теплоты пакету осуществляется за счёт конденсации пара и выделения скрытой теплоты парообразования. Продолжительность прессования сокращается до 3 раз. Недостатком парового прессования является необходимость вакуумной сушки пакета в прессе для удаления избыточной влаги от конденсации насыщенного пара, а также вдувания мелких частиц наружного слоя внутрь пакета.

Продувка пакета в прессе перегретым паром.

Отличается от парового прессования тем, что пакет продувается в горячем прессе перегретым паром при температуре пара от 200 _до 220ºС. Для подвода пара к пласти пакета в нижней нагревательной плите пресса высверливается система каналов и отверстий. Для отвода перегретого пара к верхней плите пресса подвешивается сетка. Нагрев пакета в частном случае до 100ºС осуществляется за счет снижения теплосодержания пара.

Во избежание выдувания стружки из рабочего этажа пресса пуск пара производится после сжатия пакета до плотности 450...500 кг/м. Ввиду резкого увеличения эластичности стружки, упругое сопротивление сжатию Р_у падает. После нагрева среднего слоя пакета до t=100°C пуск пара прекращается. Далее происходит окончательное сжатие пакета до заданной толщины. Далее производится плавное снижение Р_уд и раскрытие пресса.

Проекция участка d-l на ось абсцисс определяет продолжительность пуска пара, которая в зависимости от толщины древесностружечной плиты,

длится несколько секунд. Продолжительность t_еыд сокращается до 5.. .7 раз

по сравнению с контактным способом нагрева.

Продувку перегретым паром и паровое прессование рекомендуется применять в одноэтажных прессах для производства толстых (S >30 мм) плит. Полученные плиты обладают равномерной плотностью по толщине и высокими физико-механическими свойствами.

Применение связующих повышенной концентрации порошкообразных смол

Как правило, для понижения вязкости карбамидные смолы разводятся водой перед распылением в смесителе до концентрации 50%. Недостатком этого способа является переувлажнение стружечного пакета и дополнительные затраты времени на выпаривание избытка влаги. Было предложено вместо разведения водой снижать вязкость связующего путем нагрева до 60°С перед распылением. Правда, в этом случае связующее распыляется в смесителе отдельно от отвердителя, что несколько снижает ценность этого способа сокращения t_еыд и приводит к повышенному расходу связующего.

Для снижения влажности стружечного ковра до минимума в СибГТУ

разработан способ смешивания порошкообразного связующего со стружкой в электростатическом смесителе. Способ обеспечивает равномерное распределение связующего в массе стружки.

Применение связующих с высокой реакционной способностью

Карбамидные смолы с высокой реакционной способностью или высокой скоростью поликонденсации рационально применять в сочетании с мерами по ограничению влажности и разгерметизацией стружечного пакета. В этом случае ограничивающим фактором сокращения t_еыд будет скорость отверждения связующего, так как целостность готовой плиты определяется прочностью склеивания в системе «смола-древесина». При низкой влажности или разгерметизации пакета разрывающее усилие от парогазового давления снизится до безопасной для величины.