§ 26. Производство древесностружечных и древесноволокнистых плит Характерные особенности древесностружечных плит

Древесностружечные плиты (ДСтП) применяют в мебельном производстве и строительстве. Для корпусной мебели используют плиты толщиной 16...19 мм (в перспективе – 13... 10мм). На изготовление 1 м³ ДСтП расходуется 1,5...1,7 м³ отходов, чем заменяется 2,5 м³ пиломатериалов или 3,6 м³ деловой древесины. Стоимость ДСтП на 40...45 % ниже стоимости столярных плит. Выпускают ДСтП плоского прессования с ориентацией древесных частиц параллельно пласти плит и экструзионного – с частицами перпендикулярными пласти плит. Плиты плоского прессования (ГОСТ 10632-89*) делят на одно-, трёх- и многослойные. Трёхслойные плиты прессуют из 2-х фракций: наружные слои из более мелких и качественных стружек, внутренний – из более крупных частиц. ДСтП выпускают толщиной (8...28):1 мм форматом (1830...5680)х( 1220...2500) мм плотностью 550...820 кг/м³. Их выпускают шлифоваными и нешлифоваными, а иногда с наружными слоями из волокна или крупноразмерной стружки, водо-, огне- или биостойкие... – марок П-А, П-Б с шероховатостью сухой шлифованой поверхности Rm 50 и 63 мкм. По наличию и размерам дефектов на поверхно­сти плиты разделена на I и П сорта с индексацией в отличие от обычных плит: с мелкоструктурной поверхностью – буквой М, шлифованые – Ш, с повышенной водостойкостью – В, по содержанию формальдегида – Е1 и Е2. В условном обозначении указывают такие размеры плит и номер стандарта, например, «П-А, I, М, В, Ш, Е2, 3500x1750x19 ГОСТ 10632-89*».

Технологический процесс изготовления дСтП

Основные технологические операции: раскрой сырья, измельчение древесины, сортировка стружек, повторное измельчение, сушка стружек, смешивание со связующим, формирование ковра, подпрессовка, прессование и склеивание, обрезка, шлифование.

Р аскрой сырья на короткие отрезки, соответствующие размеру загрузочных приемников стружечных станков, выполняют на круглопильных станках ДЦ-10 с 6 пилами, подающим конвейером из 14 тяговых цепей с упорами. Чураки большого диаметра (600 и 1000 мм) раскалывают на дровокольных станках КЦ-7А, КГ-8А на 2, 4, 6 частей за один цикл. Измельчение древесины направлено на получение плоских гладких стружек размерами по ГОСТу для плит: для наружных слоев (0,2-0,5) х (1-3) х (5-20); для внутренних (0,4-0,5) х10 х40мм. На стружечных станках ДС-6 измельчают кусковые отходы на длинноволокнистую тонкую стружку, благодаря ориентации волокон древесины параллельно режущей кромке ножей. Ножевой вал станка имеет 12 пазов по окружности, в каждый из которых установлено по длине паза два ножа. При толщине стружек 0,2 и 0,4 мм производительность станка 2500 и 5000 кг стружек в час. Для уменьшения ширины стружек используют дробилки ДМ-7, конструктивно похожие на центробежный вентилятор с навешенными на его ротор молотками, а вокруг ротора – сменными ситами, через которые проходит измельчённая стружка. Производительность молотковой дробилки 4...5 тонн стружек в час. Для переработки в стружку технологической щепы применяют стружечные центробежные станки, ДС-5, ДС-7 и ДС-8 с вращающимися навстречу друг другу ротором и ножевым барабаном с ситами, через щели над ножами которых выбрасывается измельченная стружка. Производительность этих станков 1250, 5000 и 3000 - 12000 кг/час.

Сушка стружки до влажности 4...6 % (для внутренних слоев 2...4 %) производится в роторных, барабанных, ленточных или пневматических сушилках горячим воздухом либо топочными газами. В роторных сушил­ках (рис. 5.34) подаваемая через люк 5 стружка в барабане с медленно вращающимся, нагреваемым паром (3 – 4) роторным калорифером в виде пучка гладких паровых труб (с частотой 4...20 об/ ин), прикреплёнными к ним лопатками, перемешивается и постепенно продвигается к выходному отверстию 2 (воздухообмен осуществляется через люки 1 и 6). Они имеют небольшую производительность – до 300 кг сухой стружки/ч. Барабанные сушилки диаметром 1...2м длиной 5...18м медленно вращаются (10...15 об/мин), постоянно поднимая стружку лопатками на внутренней образующей барабана и ссыпая её и сушат стружку во взвешенном состоя­нии горячими газами (рис. 5.35). Производительность сушилки "Прогресс" длиной Юм с отрицательным углом наклона барабана 2° 1200...4500 кг/час. За границей используют сушилки с п лоскощелевой со­пловой подачей газов в барабан «Бютнер» (рис. 5.36).

В ленточных сушилках (рис. 5.37) стружка 1 сохнет на перемещаю­щихся ленточных сетках 2, перемешиваясь при пересыпании с верхней ленты на нижнюю. Семиэтаж ная сушилка ЦНИИФ-14 имеет производи­тельность 3000 кг стружки/ч.

П невм атическая сушилка "Келлер" состоит из вертикального цилин­дра высотой 3...5 м, над сетчатым дном которого вращается мотовило, пе­ремешивающее стружку, подаваемую по центральной трубе (рис. 5.38, г). Крупные стружки 1 падают на сетку и сушатся, мелкие 2, витая во встреч­ном восходящем потоке горячих газов, высыхая, поднимаются и уносятся через верхнее выходное отверстие 4. Крупные же частицы выбрасываются через отверстие 5 на дополнительное измельчение. После подсушки до влажности 12 % они уносятся во второй цилиндр на досушку до 5 %.. Про­изводительность спаренной сушилки (рис. 5.38, а, в) 800...1500 кг струж­ки/ч. Аэрофонтанная труба-сушилка (рис. 5.38, а) и рюмка-сушилка (в) по­зволяют использовать очень высокие температуры (до 700 °С), но для сушки разнофракционного материала из-за высокой пожароопасности непригодны. Эта проблема положительно решена предложенной И.М. Меркушевым аэрофонтанной сушилкой с порционной загрузкой и позонной выгрузкой разных фракций в разное время (рис. 5.38, в). Весьма эффективной является также предложенная автором и реализованная ЦНИИФом пневматическая спиралеобразная труба-сушилка* (рис. 5.38, б) для интенсификации процесса сушки при температуре 700.. .300 °С на пер­вом этапе сушки до влажности 30 % в сочетании с барабанной сушилкой «Прогресс» для досушки и кондиционирования стружечной массы при по­нижающейся температуре газов от 300 до 130... 100 °С на выходе из су­шилки (рис. 5.39).

С епарирование сухой стружечной массы по размерным или массо­вым фракциям производят либо механическим путем на качающихся либо вибрирующих ситах ДРС-1, ДРС-2, либо пневматическим делением в воз­душном потоке на пневмосепараторах ДПС-1 производительностью 8000 кг/ч, либо НПО «Научплитпром» – 10000 кг/ч, либо на циклон-сепараторах* (рис. 5.40).

Смешивание стружечной массы со связующим производят в смеси­телях периодического или непрерывного действия с введением 7... 12 % (по сухой части) карбамидоформальдегидного клея. Смеситель ДСМ – это го­ризонтальный цилиндр с вращающимися при 80 об/мин лопатками, под­держивающими стружку во взвешенном состоянии, на которую из 36 фор­сунок распыливается клей. Стружка поступает через весовой дозатор не­прерывного действия ДВ-2 в один конец смесителя, а выходит в другом. В скоростном смесителе ДСМ-5 вращается с частотой 980 об/мин полый вал с распылителями в первой половине и лопастями во второй (ближе к вы­ходу). Через полый вал и 24 трубки распылителя подаётся клей непосред­ственно в слой стружки. Время смешивания до 50 с (а в смесителе ДСМ-2 до 12 мин). Производительность 1000...8000 кг/час.

Формирование стружечного ковра определенной толщины и ширины в виде непрерывной ленты из стружки, смешанной со связующим, произ­водят на Формирующих машинах ДФ-2, ДФ-2М, ДФ-6 (рис. 5.41). Маши­на состоит из приемника стружки 1, пластинчатого и игольчатого конвейе­ров 2 и 3 с игольчатым, сбрасывающим излишки стружки, валиком 4, ве­сового дозатора 5, конвейера 6, разравнивающих игольчатых роликов 7, 8 и 9. Число формирующих машин может быть от 3 до 8. Часть ковра опре­делённой длины называется стружечным пакетом, а подпрессованный па­кет называется стружечным брикетом.

Подпрессовку выполняют для уплотнения и уменьшения толщины ковра, что необходимо для загрузки многопролетного пресса, уменьшения осыпания его кромок. Стружечные пакеты подпрессовывают на однопро- лётном гидравлическом холодном прессе (ПР-5) при давлении 1... 1,8 МПа в течение 10...30 с.

Прессование и склеивание ДСтП производят либо в гусеничных прессах непрерывного действия по технологии фирмы "Бартрев", либо ча­ще всего в многопролётных прессах периодического действия типа ПР-6А с повышенным до 15... 17 числом этажей. Загрузку-выгрузку плит выпол­няют автоматически действующими этажерками. Перед загрузкой поверх­ность брикетов смачивают водой (разбрызгиванием из расчёта 100...150 г/м² плиты. При смыкании горячих (160...170 °С) плит пресса во­да превращается в пар, ускоряя передачу тепла в её середину ("паровой удар"'). Удельное давление составляет 2...3,5 МПа. Между плитами пресса устанавливают дистанционные планки, соответствующие заданной толщи­не ДСтП. Участки формирования ковра, подпрессовки стружечных паке­тов на поддонах и прессования брикетов объединены транспортными уст­ройствами роликового типа в замкнутый кольцевой комплекс - главный конвейер ДК-1, Ж-№... Сменная производительность п-этажного пресса П, м³ в смену, в объеме чистообрезных плит размерами SxBxL м при ис­пользовании рабочего времени #=0,8...0,85, вспомогательном времени т_в мин и времени склеивания плиты в прессе Тс, (составляющего при массе 3-слойных плит 0,5...0,8 г/см³ с содержанием 8...10 % связующего во внут­ренних и 12... 14 %- в наружных слоях, при температуре плит 150... 180 °С 0,55...0,33 мин/мм толщины ДСтП), составит

Обрезка плит выполняется на круглопильных форматных станках ДЦ-3 с четырёх сторон на требуемый размер.

Шлифование плит производят на 2-х сторонних широколенточных калибровально-шлифовальных станках ДКШ-1 для снижения разнотолщинности плит и уменьшения шероховатости их поверхности. Общий припуск на обработку плит 1,5 мм. При калибровании снимается около 70 % припуска, при повторном шлифовании 30 %. Зернистость шлифо­вальной шкурки 50; 40 и 16; 10. Скорость подачи 8...24 м/мин. Расход теп­ла 4 млн. кДж, электроэнергии 165 кВт.ч, трудозатрат 1,6...2,6 чел-час на 1 м³ плит. В настоящее время действуют автоматизированные цехи по про­изводству древесностружечных плит мощностью 50, 70, 100 и 250 тыс. м³ плит в год.