§ 12. Технологічна схема виробництва

Більшість заводів в нашій країні працює по мокрому способі виробництва і випускає тверді деревноволокнисті плити. Технологічний процес виробництва таких плит починається з прийому деревної сировини у вигляді тріски 1, круглої деревини та кускових відходів 2, які в свою чергу проходять рубительную машину 3, циклон 4 і 5 сортування. Велика тріска доизмельчается на дезинтеграторе 6. Кондиційна тріска або через установку 16 для миття завантажувальним конвеєром 17 подається у виробництво, або направляється в бункер запасу 15.

Хімічні добавки (фенолоформальдегидная смола, сірчана кислота) надходять в ємності 7 і 9, а потім з них готують робочі склади сполучного і осаджувача. У эмульсаторе 11, в який завантажують попередньо з ємності 8 парафін, емульгатор 10 і воду, готують парафінову емульсію.

Древесноволокнистую масу отримують на дефибраторе 19, який тріска надходить з витратного бункера 18. Отриману масу додатково подрібнюють на рафинаторе 20 і потім направляють у массные басейни 21 і 22. Далі маса в ящику 23 безперервного проклеювання змішується з хімічними добавками, після чого потрапляє на відливну машину 24. Сформований деревоволокнистий килим ріжеться на полотна необхідного формату, які укладають на сітку з піддоном (транспортним листом) і подають у гарячий гідравлічний прес 25.

Отримані плити завантажувальним пристроєм 26 укладаються в 100-поличні вагонетки 27 і подаються в камеру термообробки 29, а потім - в камеру зволоження 30.

Для одержання надтвердих плит плити після преса 25 перед термообробкою просочуються маслом. В цьому випадку плити роликовим конвеєром 33 транспортуються у просочувально машину 32, в яку олію надходить з ємності 31, а потім роликовим конвеєром 34 подаються до завантажувального пристрою 26, яке укладає їх у 100-полочную вагонетку 27.

Завершується технологічний процес одержання твердих і надтвердих плит розвантаженням вагонетки з допомогою пристрою 35, а потім обрізанням на формати на установці 36. Готові плити транспортуються електронавантажувачем 37 на склад готової продукції для укладання в штабель 38.

Приготування маси. Розмелювання трісок на волокна зазвичай прова - проставляється в два ступені; іноді застосовують третю ступінь розмелювання.

Першу ступінь розмелювання трісок виробляють на дефибраторах, при цьому виходить деревноволокниста маса грубого помелу. В масі залишаються окремі неразмолотые пучки волокон і навіть трісочки. Тому масу додатково розмелюють.

Другий ступінь розмелювання виконують на рафинаторах, де відбувається більш повне розділення маси на волокна і її вирівнювання. При виготовленні твердих плит ступінь розмелювання не повинна бути дуже низькою, щоб забезпечити хороше звалювання килима і мати достатні межволоконные контакти в процесі пресування плити. Разом з тим ступінь розмелювання не повинна бути дуже високою, так як це значно ускладнює процес зневоднення килима під час відливу і пресування.

Третій ступінь помелу застосовують тільки для отримання лицьового шару тонкодисперсної деревної маси. Третій ступінь розмелювання отримують на дискових, конічних млинах або на голлендерах.

Зберігання маси. Підготовлена маса деревноволокниста надходить для проміжного зберігання в массные басейни, місткість яких забезпечує роботу лінії протягом 1 ... 3 ч. По конструкції массные басейни поділяють на горизонтальні і вертикальні.

Горизонтальний залізобетонний басейн виготовляють 8 місткістю 50... 150 м3 деревоволокнистої маси. Форма дна басейну напівциліндричне. Внутрішню поверхню басейну захищають кислотоупорным матеріалом або вистилають керамічної кислототривкої плиткою. Деревоволокниста маса надходить у басейн зверху. Усередині басейну маса перемішується повільно обертається лопатевою мішалкою 6, яка встановлена на горизонтальному валу 7. В результаті перемішування маса усереднюється і підтримується рівномірна її концентрація. Маса з басейну направляється насосом 4 по массопроводу 3 на наступну технологічну операцію.

У горизонтальних басейнах деревноволокниста маса перемішується недостатньо.

Вертикальний залізобетонний басейн місткістю 60...85 м3 виконаний у формі вертикального циліндра. Басейн обладнаний вертикальною мішалкою 6 струминного або лопатевого типу. Лопатеві мішалки більш надійні в експлуатації, ніж струменеві. У лопатевих мішалок вісь вала 7 зміщена від вертикальної центральної осі басейну на

600 мм. Діаметр обертання лопатей І 2470 мм; частота обертання валу 48 хв-1. Лопатева мішалка створює не тільки горизонтальні, але і вертикальну циркуляцію маси. Гарне перемішування маси забезпечується електроприводом, що складається з редуктора 5 і електродвигуна 9.

Характеристика деревоволокнистої маси. При мокрому способі виробництва плит деревні волокна зважені у воді і утворюють древесноволокнистую масу. Процентний вміст деревних волокон в масі визначає її концентрацію. Концентрацію (%) розраховують за формулою К = (тб/ти)-\00, де /пв-маса абсолютно сухого волокна в пробі, г; /пм - маса всієї проби, р.

Концентрація маси, складова після першої ступені розмелювання 33%, в циклоні дефібратори досягає 50%. Потім масу розбавляють водою і на другу ступінь розмелювання вона надходить концентрацією 4 ... 12% залежно від умов подачі. Потім древесноволокнистую масу розбавляють і в массном басейні вона зберігається з концентрацією близько 3%.

Ступінь помелу, тобто якість деревних волокон (деревоволокнистої маси), оцінюють на приладах «Дефибратор-секунда» і «Шоппер-Риглера», принцип дії яких заснований на визначенні характеристики зневоднення маси.

Прилад сДефибратор-секунда» складається з двох циліндрів: верхнього 1 і нижнього 3, між якими розташована рамка 2 з сіткою. Для виведення води з нижнього циліндра служить трубка 4 зі скляною вставкою і покажчиком рівня 5. На загнутом кінці трубки знаходиться спускний клапан 6.

Ступінь помелу характеризується часом зневоднення певної порції деревоволокнистої маси (128 г абсолютно сухого волокна в 10 л води). Для визначення ступеня помелу закривають спускний клапан 6, заливають воду в нижній циліндр 3 до рівня сітки, а у верхній циліндр 1 наливають випробувану пробу деревоволокнистої маси. Далі відкривають спускний клапан і одночасно включають секундомір, визначаючи час до моменту припинення потоку води, фіксованої по скляній трубці 4 з покажчиком рівня 5. Отриманий результат коригують за спеціальною таблицею. При виробництві твердих деревоволокнистих плит після першого ступеня розмелювання ступінь помелу маси становить 12 ... 16 ДС (дефибратор-секунда), після другий - 20 ... 28 ДС.

Прилад <гШоппер-Риглера» застосовують у виробництві деревоволокнистих плит значно рідше, ніж «Дефибратор - секунда», що пояснюється поганою його чутливість при малих ступенях помелу маси. Прилад складається з циліндричної посудини 6 з сіткою 4 і конічного посудини 3. Сітчасте дно посудини 6 щільно закривається конічним клапаном 5. Перед випробуванням

конічний клапан 5 опускають, замикаючи сітку 4. В циліндричний посудину заливають порцію деревоволокнистої маси (2 г абсолютно сухого волокна в 1 л води). Потім конічний клапан різко піднімають і починається зневоднення маси: вода витікає через трубку 1 з каліброваним отвором і бічну зливну

Ступінь помелу деревоволокнистої маси, яка визначається на приладі «Шоппер-Риглера» виражають в умовних градусах Шоп - пер-Риглера (°ШР). Градус помелу (°ШР) обчислюють за формулою: (1000-А")/10, де X - кількість води у склянці під бічній зливний трубкою (мл) після волокна розмелювання на дефибраторе: вони добре відділені одне від іншого і мають стрічкоподібний вигляд. На 48, б представлені волокна після вторинного розмелювання: вони більше розроблені, видно окремі волоски-фібрили, тобто волокна мають більш розгорнуту (питому) поверхню.

Розгорнутої, або питомою, називають сумарну поверхню всіх частинок деревоволокнистої маси в 1 г або 1 см3. Чим вище ступінь помелу волокна, тим більше питома поверхня маси.

Поєднання цих процесів з механічним впливом розмельне гарнітури створює умови для ослаблення зв'язків між волокнами і розпаду тріски на пучки волокон, окремі волокна та їх частки. Розмелювання трісок на дефибраторах призводить до отримання більш 50% деревних волокон без помітних пошкоджень. У решті частини волокон спостерігається поперечний обрив, розтин окремих ділянок первинного і вторинного шарів клітинних стінок, розрив - решт пучків і окремих волокон. Три чверті поверхні волокон покриті шаром зруйнованої серединної пластинки, а приблизно чверть становить вуглеводна частина (геміцелюлози, целюлоза). Найбільш дрібна фракція деревоволокнистої маси відрізняється підвищеним вмістом екстрактивних речовин.

Ступінь розробки волокна і кількість продуктів деструкції полісахаридів регулюють залежно від породного складу деревної сировини. Підбирають оптимальні температуру і тривалість пропарювання, зазор між размольными дисками і їх тиск притиску.

Для збільшення або зменшення деструкції деревного комплексу у просочувально камеру дефібратори можна вводити розчини різних хімічних добавок в кількості до 1%. Гідроксид натрію NaOH, сульфіт натрію Na2S03, кальцинована сода ЫагСОз сприяють кращій розробці волокон. Резорцин С6Н4(ОН)2 і саліцилова кислота НОС6Н4СООН зменшують деструкцію вуглеводного комплексу. У всіх випадках ступінь розробки древесноволокнистой маси повинна бути такою, щоб на поверхні волокон була достатня кількість хімічно активних функціональних груп, наприклад гідроксильних ВІН, карбонільних СНТ, карбоксильних СООН, ацетильних СООСН3. Занадто розроблена маса погано віддає воду, що ускладнює процес формування килима, пресування плит і погіршує показники плит по водостійкості.

У всіх випадках волокниста маса після розмелювання неоднорідна. У ній присутні: волокна, що представляють собою окремі клітини деревини; пучки волокон, що складаються з двох чи більшого числа волокон; дрібні і великі шматочки неразмолотой тріски («сірники»); частки волокон, перерізаних або розчавлених вздовж і впоперек з розпатланим на кінцях фібрилами. Співвідношення зазначених складових маси різна і залежить від анатомічної будови деревини та характеристики розмельне гарнітури. Наявність «сірників» небажано, оскільки вони порушують структуру і погіршують зовнішній вигляд плити. Допустиме кількість дрібниці в волокнистій масі залежить від виду виготовлених плит.

Найкращу якість плит виходить з маси з переважанням середньої і дрібної фракції. Дрібні волокна відіграють роль сполучного, їх присутність в масі завжди необхідно. Приготовлена деревноволокниста маса може бути грубого чи тонкого помелу.

Маса грубого п о м л а характеризується наявністю неукороченных волокон або тільки вкорочених, але нерасщепленных (нефибриллированных). Така маса швидко зневоднюється на сітці, формується пухким шаром. З неї виходять плити з низькими показниками фізико-механічних властивостей.

Маса тонкого помелу складається з добре відокремлених фибриллированных волокон. Вони м'які, еластичні, слизькі на дотик. Водна суспензія маси тонкого помелу блищить і вона більше світла, ніж маса грубого помелу. При формуванні деревоволокнистого килима маса тонкого помелу повільно обезво-. постійну температуру, лягає щільним шаром і завдяки добре розвиненій питомої поверхні дозволяє отримати міцні плити.

Для кращого зневоднення на відливної машини і при пресуванні деревноволокниста маса повинна бути найменш розробленою. Разом з тим, щоб встановити міцні межволоконные

у зв'язку плити, необхідно отримати волокна з розгорнутою поверхнею. Тому структурну характеристику волокнистої маси треба підбирати в залежності від конкретних умов: якості вихідної сировини, стану розмельне гарнітури, прийнятого технологическокго процесу. У всіх випадках розмел повинен бути якісним, з максимальним поділом волокон і збереженням їх довжини. Якщо волокна сильно порубані, вони не здатні до переплетення, тому килим рветься на сітці відливної машини або розвалюється на роликовому конвеєрі.

Збільшувати ступінь помелу маси вище показників, зазначених у таблиці, не рекомендується, так як це технічно і економічно недоцільно. Максимальна ступінь помелу маси для м'яких плит з підвищеною міцністю при вигині може бути доведена до 110 ДС. Волокнисту масу з високим ступенем помелу 87 ... 110 ДС або 18 ... 20 °ШР застосовують для покривного шару плит.

Прилади «Дефибратор-секунда» і «Шоппер-Риглера» не дають повного уявлення про якість волокна, так як маса грубого помелу з значною кількістю дрібниці, гнилі характеризується поганою фільтрацією води і погано формується в килим. Отже, здатність маси віддавати воду при фільтрації не завжди визначається ступенем помелу волокон. Тому для оцінки якості деревоволокнистої маси використовують і інші способи, наприклад фракціонування маси.

Прилади для фракціонування маси засновані на перепустці певної кількості розведеної маси через сито з отворами різного розміру. Прилад для фракціонування маси - ситоанализатор «Дефибратор-54» має сита з наступними діаметрами отворів, мм: першого сита - 1, другого - 0,5, третього - 0,2 і четвертого - 0,15. Характеристика древесноволокнистой маси, що одержана з допомогою ситоанализатора «Дефибратор-54» і мікроскопа, представлена в табл. 11. Випробувана проба маси була виготовлена з хвойних (70%) і листяних (30%) порід деревини. Ступінь помелу маси склала 24 ДС.