130
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Воронежская государственная лесотехническая академия»
Технология и оборудование древесных плит и композиционных материалов
Методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки бакалавра 250400.62
«Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств», профили «Технология деревообработки», «Дизайн мебели»
Воронеж 2015
1
УДК 674.093.26 – 419.3+674.81+674.028.9:630*824.8
Разиньков Е.М. Технология и оборудование древесных плит и композиционных материалов [Текст]: Методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки бакалавра 250400.62 – Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств, профили - Технология деревообработки, Дизайн мебели / Е.М. Разиньков, О.В. Лавлинская; ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». – Воронеж, 2015. – 20 с.
Печатается по решению редакционно-издательского совета ФГБОУ ВПО «ВГЛТА» (протокол № от _______________)
Рецензент – начальник производства мебельного предприятия ООО МПК «Квадрат», А. М. Ляпин
Егор Михайлович Разиньков Ольга Викторовна Лавлинская
Технология и оборудование древесных плит и композиционных материалов
Методические указания для самостоятельной работы студентов по направлению подготовки бакалавра 250400.62
«Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств», профили «Технология деревообработки», «Дизайн мебели»
Подписано в печать 00.00.2015 . Формат 60x84 1/16. Объём __п.л. Усл. п.л. __. Уч.-изд. л. __. Тираж ___ экз. Заказ №
ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия» РИО ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». УОП ФГБОУ ВПО «ВГЛТА»
394087, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8
2
ОГЛАВЛЕНИЕ
1.Введение……………………………………………………………………….. 4
2.Общие указания……………………………………………………………….. 5
3.Указания к самостоятельной работе по темам курса ……………………… 6 Библиографический список……………………………………………………. 18
3
1. Введение
Учебным планом лесопромышленного факультета ФГБОУ ВПО «ВГЛТА», по направлению 250400.62 "Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств", профилю «Технология деревообработки» и профилю «Дизайн мебели» предусмотрено изучение курса "Технология и оборудование древесных плит и композиционных материалов".
В результате освоения дисциплины студент должен знать современный подход к вопросу оценки свойств древесных материалов; цели, сущности, способы осуществления основных технологических процессов производства древесных плит и композиционных материалов; режимы, основные виды и принцип работы оборудования; правила пользования стандартами и другой нормативной документацией.
Студент должен уметь проводить анализ технологических схем, операций, режимов, принципов работы оборудования при производстве древесных плит и композиционных материалов и на этой основе совершенствовать технологии и оборудование для производства конкурентноспособной продукции; производить оценку свойств древесных материалов, используя современную испытательную аппаратуру.
Студент должен владеть навыками пооперационного контроля технологических режимов и качества работы оборудования на всех участках технологического процесса; методами анализа причин возникновения дефектов выпускаемой продукции и способами их устранения.
4
2. Общие указания
Настоящие методические указания предназначены для студентов 4-го курса (7-ой семестр) очного обучения.
Трудоемкость дисциплины в соответствии с учебным планом составляет 108 часа (3 ЗЕТ), из них лекции – 36 часов, лабораторные работы – 18 часов, самостоятельная работа студентов – 54 часа.
Формы контроля: седьмой семестр – зачет.
Цель лекций – дать основные направления по наиболее сложным разделам дисциплины, а также изложить материал по новейшим достижениям, не получившим достаточного освящения в учебной литературе.
Обзорный характер лекций не дает основание рекомендовать их в качестве единственного источника при подготовке к экзамену.
Поскольку аудиторно лекции читаются не в полном объеме дисциплины, то часть тем выносится на самостоятельное изучение.
Лабораторные занятия посвящены изучению физико-механических свойств, технологии получения древесных плит и композиционных материалов.
5
3.Указания к самостоятельной работе по темам курса
3.1Содержание разделов дисциплины
Тема 1.1. Вводная. Виды древесных плит и их характеристика.
Предмет дисциплины, ее содержание и связь со смежными дисциплинами. Исторические сведения о развитии производства древесных плит. Значение технологий ДСтП и ДВП в общем комплексе технологии деревообработки.
Тема 1.2. Характеристика древесностружечных плит. Сырье и материалы. Изготовление древесных частиц.
Характеристика плит, их свойства и область применения. Характеристика сырья и материалов для производства ДСтП. Подготовка и раскрой сырья. Изготовление, сортировка и хранение технологической щепы. Изготовление древесных частиц, их вторичное измельчение и хранение.
Тема 1.3. Сушка древесных частиц и их сепарация. Связующие, спецдобавки, их приготовление и введение в стружечно-клеевую смесь.
Технологические параметры процесса сушки древесных частиц и применяемое оборудование (сушилки барабанные, с сопловым дутьем, схема агрегата АКС-8).
Сепарация древесных частиц (механическая, пневматическая, комбинированная).
Связующие на основе КФС и ФФС, спецдобавки (отвердители, гидрофобизаторы, антисептики). Их приготовление и введение в стружечно-клеевую смесь.Принцип работы смесителей ДСМ-5 и ДСМ-7.
Тема 1.4. Формирование и подпрессовка стружечно-клеевого ковра. Горячее прессование и послепрессовая обработка плит.
Назначение формирования и подпрессовки ковра. Схемы и принципы работы формирующих машин и холодного пресса. Режимы горячего прессования плит
иприменяемое оборудование (загрузочные выгрузочные этажерки, одноэтажные
имногоэтажные пресса) Циклограммы прессования. Послепрессовая обработка плит (охлаждение и кондиционирование, шлифование, спецобработка).
Тема 1.5 Особенности производства плит OSB и экструзионных плит.
Сравнительная характеристика физико-механических свойств плит. Особенности производства плит и области применения.
6
Тема 2.1 Характеристика плит, их свойства и область применения. Сырье и материалы для производства ДВП. Подготовка сырья. Нормализация щепы, ее хранение и транспортировка.
Характеристика отдельных видов ДВП. ДВП мокрого способа производства. Плиты с лакокрасочным покрытием. ДВП сухого способа производства. Дре- весно-волокнистые плиты средней плотности (МДФ). Свойства плит МДФ. Виды, марки. Основные требования к ДВП.
Подготовка древесного сырья для производства ДВП. Нормализация щепы. Способы очистки технологической щепы. Электромагнитная сепарация. Механическая сепарация. Мокрый способ очистки (флотация). Сухой способ очистки (пневмоочистка). Комбинированный способ очистки. Прочие способы очистки. Характеристика кондиционной щепы. Хранение щепы. Транспортирование щепы.
Тема 2.2 Приготовление древесно-волокнистой массы.
Основные способы размола, их характеристика: метод "Инсулит", "Мэсонит", "Биффара". "Бауэра", "Дефибратор", фибропласт, цефазит, Новака, Ор- мелля-Розенлунда, акционерного общества "Динамит".
Приготовление ДВ-массы, ее хранение и проклеивание в технологии ДВП мокрого способа.
Тема 2.3 Формирование ДВ-ковра и прессование плит в технологии ДВП мокрым способом. Термообработка и увлажнение плит. Особенности производства сверхтвердых и мягких плит.
Тема2.4 ТехнологическийпроцесспроизводстваДВПсухимспособом.
Сухой способ производства ДВП. Введение связующего и гидрофобной добавки в древесно-волокнистую массу. Сушка древесного волокна. Формирование древесноволокнистого ковра. Горячее прессование плит. Кондиционирование плит. Форматная обрезка.
Тема 2.5 Технологический процесс производства плит МДФ.
Производство древесно-волокнистых плит средней плотности (МДФ). Характеристика применяемого сырья и материалов. Схема технологического процесса. Прием, учет и хранение древесного сырья и материалов. Подача в производство и подготовка технологической щепы. Мойка щепы. Размол на волокно с помощью рафинера. Приготовление и введение химических добавок (раствора карбамида, рабочего раствора связующего, отвердителя, парафина). Сушка древесноволокнистой массы. Формирование древесно-волокнистого ковра. Подпрессовка
7
ковра. Прессование плит. Охлаждение плит. Шлифование. Складирование плит. Отличия производства МДФ.
Тема 3.1 Виды древесных плит на минеральном вяжущем и их краткая характеристика.
Характеристика ЦСП, ГСП, ГВП, плит на каустическом магнезите, ксилолита, арболита, фибролита, строительного бруса, физико-механические свойства, область применения.
Тема 3.2 Минеральные вяжущие минерального и гидравлического твердения. Получение, свойства, область применения.
Гипс, получение, свойства, область применения. Каустический магнезит, получение, свойства, область применения.
Известь строительная воздушного твердения. Жидкое стекло. Портландцемент, получение, свойства, область применения. Каустиче-
ский магнезит, особенности применения.
Гидравлическая известь, особенности получения, свойства.
Химические добавки при производстве древесно-минеральных материа-
лов.
Тема 3.3 Технология цементно-стружечных плит (ЦСП), плит на каустическом магнезите, технология ксилолита.
Технологический процесс изготовления ЦСП. Особенности подготовки сырья и приготовления цементно-стружечной смеси. Формирование пакетов, прессование, тепловая обработка, распалубка, твердение и кондиционирование плит.
Особенности технологии ЦСП при использовании лиственных пород. Новые технологии применяемые за рубежом.
Технология плит на каустическом магнезите. Особенности приготовления жидкого компонента вяжущего. Режимы горячего прессования плит, окончательная обработка. Технология плиток и наливных полов их ксилолита.
Тема 3.4 Технология арболита, фибролита, строительного бруса.
Технологический процесс получения арболита, способы прессования, их достоинства и недостатки. Особенности получения поризованного арболита и с использованием шлакощелочного вяжущего.
8
Технология фибролита, сырье, изготовление древесной шерсти, ее минерализация, нанесение вяжущего, формирование заготовок, прессование плит, термообработка и сушка.
Технология строительного бруса. Сырье, приготовление смеси, прессование бруса.
Тема 3.5 Технология гипсостужечных (ГСП) и гипсоволокнистых
(ГВП).
Технологический процесс изготовления ГСП фирмы «Бизон» полусухим способом. Особенности формования трехслойных плит и прессование. Особенности технологии изготовления ГСП разработанные фирмой «Бэрэ Гретхен».
Технология изготовления плит из древесных волокон и макулатуры. Изготовление древесных волокон и частиц из макулатуры, смешивание с гипсом, формирование ковра, увлажнение, прессование, обрезка кромок, разделение на полотна, затвердевание, сушка, калибровка, шлифовка, нанесение покрытия, сушка.
Тема 3.6 Экономическая эффективность применения древесноминеральных материалов, охрана окружающей среды.
Эффективность применения арболита в строительстве вместо круглого леса и кирпича.
Эффективность применения ЦСП в ограждающих конструкциях зданий. Пути снижения себестоимости производства древесно-минеральных ма-
териалов.
Снижение загрязнения атмосферного воздуха и производственных помещений при перевозке, перезагрузке и транспортировке цемента и смешивании с древесными частицами.
Тема 4.1 Основные сведения о древесных пресс-массах (МДП) и древес- но-клеевых композициях (ДКК), физико-механические свойства изделий.
Марки МДП в зависимости от вида древесного наполнителя и добавок. Основные показатели физико-механических свойств изделий из МДП
различных марок, область применения изделий. Физико-механические свойства изделий из ДКК.
Тема4.2 ТехнологияизделийизМДПиДКК, применяемоеоборудование
Технология получения МДП с использованием смесительных бегунов. Пропитка и сушка пресс-масс.
9
Технология получения МДП на пропиточно-сушильном агрегате (ПСА) конструкции ЦНИИФ.
Технологические свойства древесных пресс-масс. Способы формования изделий, применяемое оборудование, основные показатели режима прессования изделий из МДП и ДКК.
Тема 4.3 Экономическая эффективность производства изделий из МДП и ДКК.
Сравнительная оценка стоимости деталей из МДП относительно деталей из стали, алюминия и чугуна. Эффективность их применения.
Эффективность замены деталей мебели из ДКК по сравнению с деталями их массивной древесины и фанеры, эффективность применения сборноразборных тарных ящиков вместо деревянных.
3.2Лабораторный практикум
Перечень лабораторных работ по курсу для студентов очного обучения представлен в табл.1.
|
|
Таблица 1 |
№ п/п |
Раздел дисциплины |
Наименование практических занятий |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
|
|
1 |
Раздел 1 |
Основные свойства ДСтП. Изготовление |
|
|
ДСтП |
|
|
|
2 |
Раздел 1 |
Определение основных свойств ДСтП |
|
|
|
3 |
Раздел 2 |
Определение основных свойств ДВП мокро- |
|
|
го способа производства |
|
|
|
4 |
Раздел 2 |
Определение основных свойств ДВП сухого |
|
|
способа производства и плит МДФ |
|
|
|
5 |
Раздел 3 |
Определение основных свойств цемента и |
|
|
гипса |
|
|
|
6 |
Раздел 3 |
Изготовление и испытание ГСП |
|
|
|
7 |
Раздел 3 |
Изготовление и испытание ЦСП |
|
|
|
10