|
Принципиальная особенность сухого
способа производства состоит в формировании древесноволокнистого ковра из сухих
волокон и прессовании в горячем гидравлическом прессе полотна без
транспортной сетки, что значительно сокращает цикл прессования. Для получения
необходимой прочности плит в древесноволокнистую массу вводят связующее.
Существуют различные технологические схемы изготовления
древесноволокнистых плит сухим способом производства. На 67
представлена схема линии «Бизон», по которой в нашей стране работают два
завода большой мощности.
Приготовление древесноволокнистой массы. При сухом способе
производства применяют главным образом древесину лиственных пород, обладающую
короткими, близкими по размерам волокнами, что обеспечивает при воздушном
формировании ковра более равномерную его плотность. Можно использовать также
и хвойные породы. Поскольку структура и химический состав древесины разных
пород различны, следует избегать применения смешанного сырья. В том случае,
если необходимо одновременно обрабатывать древесину нескольких пород,
рекомендуется вести размол каждой породы отдельно. Допускается совместный размол
при однородных свойствах древесины, при этом примесь другой породы не должна
превышать 25%. По этой же причине не следует добавлять к сырью отходы,
образуемые в процессе производства плйт. Содержание в щепе коры свыше 10%
снижает показатели физико-механических свойств изготовляемых плит. Добавка в
щепу опилок в количестве более 10% также отрицательно сказывается на качестве
волокна.
На заводах по производству древесноволокнистых плит сухого
способа принята одноступенчатая схема размола щепы с использованием
пропарочно-размольной установки, работающей по методу «Бауэра».
Установка. «Бауэр» состоит из пропарочного котла 2 и
рафинера 3 с двумя размольными дисками, вращающимися в разные стороны.
Диаметр размольных дисков 915 мм, частота вращения 1500 ми
При оценке качества древесноволокнистой массы большое
значение придается фракционному составу волокон и их степени помола.
Удовлетворительной считают такую древесноволокнистую массу, в которой крупная
фракция, оставшаяся на сите № 10 (10 отверстий или ячеек на 1 дюйм сетки), составляет 10%, средняя фракция на сите № 80—70 % и мелкая на сите № 200—20 %.
Для определения степени помола волокон применяют прибор
ВНИИдрева, принцип действия которого основан на определении сопротивления
волокон потоку проходящего через него воздуха. Для испытания берут навеску 5 г воздушно-сухого древесного волокна влажностью 4 ... 15%. Навеску высыпают в рабочую трубку,
внутри которой расположена сетка. В трубке вакуум-насосом создается
разрежение. Волокна в потоке воздуха скоростью до 1 м/с осаждаются на сетке,
покрывая ее тонким слоем. Разрежение под слоем волокон характеризует степень
помола, выраженную в единицах ВНИИдрев. Древесноволокнистая масса для
наружных слоев плит должна иметь степень помола 350 единиц, для внутренних—
не менее 250 единиц, что ориентировочно составляет 13,7 и 12 ДС
(дефибратор-секунда).
Введение связующего и гидрофобизирующей добавки. В
качестве связующего, вводимого в древесноволокнистую массу, применяют
феиолоформальдегидную смолу марки СФЖ-3014, расход которой зависит от толщины
плиты: при толщине плиты 6 ... 8 мм — 4 ... 5% от массы сухого волокна, при
10 ... 12 мм — 6 ... 8%. Рабочий раствор фенолоформальдегидной смолы
приготовляют 25%-ной концентрации; его вязкость по вискозиметру ВЗ-4 должна
быть 11 ... 25 с. Раствор смолы вводят в массу сразу после мельницы размола.
Для придания плите гидрофобных свойств в ее композицию
добавляют восковые продукты (парафин). Парафин вводят в расплавленном виде
при темпаратуре 80 ... 90°С путем впрыскивания его в щепу перед шаровым
затвором пропарочного котла 6. Расход парафина составляет 1% от массы сухого
древесного волокна.
Сушка древесного волокна. После размола абсолютная
влажность волокнистой массы достигает 120%. Снижают влажность волокна до 6
... 8% в две ступени в сушилках 10, 11. В качестве сушильного агента
используется горячий воздух и смесь топочных газов с воздухом. Применение
смеси газов позволяет снизить процент содержания кислорода в сушильном
агенте, что уменьшает опасность возникновения пожара при сушке волокна.
Волокна сушатся во взвешенном состоянии.
На первой ступени сушки волокна после размола
транспортируются по трубопроводу воздухом, подогретым в
воздухонагревателе 1 до температуры 160... 170°С. Увлажненный воздух и пар
отделяются от волокон в циклоне 3 и через выпускную трубу вентилятором 4
удаляются в атмосферу. Продолжительность сушки на первой ступени 4 ... 5 с.
Через ротационный разгрузочный клапан 6 и рыхлитель 7 волокна температурой
около 70°С и абсолютной влажностью 65 ... 67% поступают на вторую ступень
сушки в барабанную сушилку 8 системы «Бютнер», в которой сушильным агентом
служит смесь топочных газов с воздухом.
Сушилка 8 оборудована горелкой для жидкого топлива и
топкой 10, где образуются топочные газы. Чтобы в барабан сушилки не попадали
искры, после топки установлена камера смешения 9. Смесь топочных газов с
воздухом, пройдя камеру смешения, направляется в нижний распредительный канал
барабана сушилки. Температура сушильного агента ..перед сушилкой 190°С, а при
поступлении в барабан—150°С. В барабане сушилки сушильный агент движется
винтообразно по внутренней цилиндрической его поверхности; при этом волокно
интенсивно перемешивается. Время сушки зависит от шага винтообразного потока,
который регулируется направляющими лопатками, расположенными в нижнем канале,
и может составлять 8 ... 15 с.
После сушилки волокно направляется по воздуховоду в циклон
11, где отделяется от сушильного агента. Температура удаляемого сушильного
агента, которая не должна превышать 70°С, контро- 108 лируется системой
автоматического регулирования. Сухое волокно проходит пневмосистему
охлаждения, после чего направляется на формирование ковра.
Процесс сушки волокна требует строгого контроля и
выполнения определенных технических требований из-за высокой пожаро- и взрывоопасности.
Формирование древесноволокнистого ковра. Формирование
древесноволокнистого ковра осуществляется на движущейся сетке
в воздушной среде. Участок формирования,
предназначенный для изготовления пятислойного ковра, состоит из
вакуум-формирую- щей машины 15 с пятью формующими головками, системы
пневмотранспорта, ленточно-валкового предварительного пресса 16, узла раскроя
ковра и плитного форпрес- са 21. Применение для формирования ковра нескольких
формующих головок определяется как необходимостью высокой производительности
машины, так и требованием получения однородного по плотности ковра.
Схема вакуум-формирующей машины с пятью формующими
головками приведена на 70. В четыре формующие головки волокно поступает
по самостоятельным линиям размола и сушки. В среднюю головку № 3 подается
волокно после обрезки ковра и пыль, отсасываемая от всех бункеров-дозаторов 8
формующих головок и секций формирования для внутренних слоев. Кроме того, в
каждую головку возвращается волокно, прошедшее под сетку 16 при вакуумировании,
и излишки волокна, снятые калибрующим валиком 17.
Принцип действия формующих головок одинаков, однако в
головках 6 для наружных слоев в отличие от головок 15 для внутренних слоев
предусмотрено воздушное сепарирование волокон при насыпке их на сетку. Каждая
формующая головка включает в себя: приемный циклон 7, бункер-дозатор 8,
вместимость которого обеспечивает работу головки в течение 1... 2 мин, секцию
формования 14 с молотковой мельницей 13.
Волокно подается из циклона 7 в бункер-дозатор 8. При этом
заполнение его волокном должно быть не менее чем на 2/з объема. В бункере
волокно равномерно распределяется по всей ширине качающимся ленточным
конвейером 9, который перемещается в горизонтальной плоскости вправо и влево
при движущейся Ленте шириной 800 мм. Комкование древесноволокнистой массы в
бункере предотвращается пятью лопастными валами 10, вращающимися с частотой
550 мин-1. Разрыхленная волокнистая масса в бункере- дозаторе подается в
сторону разравнивающего игольчатого валика 11 донным ленточным конвейером 12
с лентой шириной 2080 мм. Валик И дозирует массу в молотковую мельницу 13,
которая разделяет волокна между собой и равномерно их распределяет по всей
ширине рабочей зоны настила ковра.
Объемное дозирование рассчитано на создание слоя волокна
на движущейся сетке 16 вакуум-формирующей машины с учетом, чтобы слой был на
20 ...25% больше требуемой величины. Окончательная высота слоя зависит от
калибрующего валика 17, который может перемещаться вертикально,
устанавливаясь на заданный размер. Вращаясь с частотой 500 мин-1, калибрующий
валик снимает излишний слой волокна, и это волокно системой пневмотранспорта
направляется в циклон 7 данной формующей головки.
Сетка вакуум-формирующей машины движется со скоростью 9
... 50 м/мин, которая зависит от высоты формируемого ковра. Максимальная
общая высота формируемого ковра 560 мм. Ковер формируется последовательно в результате перемещения сетки от одной формующей головки к другой. Плотность
получаемого древесноволокнистого ковра, зависящая от плотности древесины,
степени помола волокна, вакуума под сеткой и других факторов, составляет 18
... 25 кг/м3.
Разрежение, создаваемое под сеткой пневмосистемами вакуум-
отсоса, должно равномерно распределяться по всей зоне формования и
составлять, Па: под формующей головкой № 1—490, под головками № 2 и 3—1960,
под головкой № 4—2940 и под № 5—4700.
После вакуум-формирующей машины древесноволокнистый ковер
поступает в ленточно-валковый пресс, где предварительно подпрессовывается.
Пресс состоит из двух пар валков 1,5 и регистровых валиков 2, на которые
натянуты ленты 3, 4 шириной 2250 мм. Скорость движения лент регулируется в
пределах 9 ...
50 м/мин. Нижняя лента 4 проходит под сеткой
вакуум-формирую- щей машины и движется со скоростью, равной скорости сетки.
Верхняя часть пресса состоит из двух секций соединенных
между собой шарнирно. В первой секции 6 регистровые валики 2 расположены
наклонно под углом приблизительно 6° по отношению к нижним, что позволяет
постепенно уплотнять уходящий в пресс ковер. Просвет между регистровыми
валиками во входной части пресса таким образом может достигать 600 мм. Регистровые валики 2 второй секции расположены горизонтально, параллельно нижним валикам.
Расстояние между валиками регулируют в пределах 200 мм. Давление подпрессовки 0,1 ... 0,15 МПа; линейное давление прессовых валков достигает 1400
Н/см. В конце второй секции зазор между лентами 3, 4 несколько увеличен, что
позволяет плавно снимать давление и исключает разрушение структуры
древесноволокнистого ковра.
Древесноволокнистый ковер во время подпрессовки
значительно уплотняется, становясь транспортабельным. При этом высота ковра
уменьшается примерно в 2,5 раза. Оценкой качества ковра служит равномерность
распределения плотности ковра и состояние его кромок на следующей стадии технологического
процесса— форматной обрезке.
Пилы для продольной резки 17 снимают кромки ковра
полосой до 75 мм, при этом ширина ковра становится равной 1750 ... 1980 мм. Пила для поперечной резки 19 раскраивает ковер на полотна (брикеты) заданной длины (от 5523
до 5723 мм). Для обрезки применяют дисковые пилы диаметром 750 мм. Частота вращения пил, мин-1: для продольной резки— 1420, для поперечной — 750.
Толщина древесноволокнистых полотен после формирования устанавливается
в зависимости от толщины изготовляемых плит: для плит толщиной 6 мм — 100 мм, толщиной 8 мм — 140 мм.
Древесноволокнистые полотна толщиной свыше 120 мм не могут быть направлены в горячий гидравлический пресс из-за недостаточного просвета между
плитами пресса, поэтому они еще раз подвергаются дополнительной
предварительной подпрессовке в одноэтажном плитном форпрессе периодического
действия.
Форпресс состоит из нижней (неподвижной) и верхней
(подвижной) плит 1, максимальное расстояние между которыми 460 мм. Формат плит пресса 2180X5800 мм превышает размеры древесноволокнистых полотен. Цикл (время)
подпрессовки составляет 20 с: загрузка-выгрузка полотна 7 с; подъем давления
до максимального 7 с; сброс давления и размыкание плит 6 с. Давление подпрессовки
при наибольшем размере полотна 2,5 МПа.
Выгруженное древесноволокнистое полотно из форпрес- са
поступает на участок, где проверяют его качество. Кондиционное полотно
транспортируется на околопрессовую механизацию, а бракованное в результате
сигналов радиоизотопного толщиномера и метал- лоискателя 20 автоматически
сбрасывается в приемную воронку, дробится и удаляется пневмотранспортом.
Прессование плит. Горячее прессование древесноволокнистых
полотен при сухом способе производства плит значительно отличается от мокрого
способа, поскольку прессуемая масса обладает очень низкой влажностью
(6...8%).
После линии формирования древесноволокнистые полотна
двухъярусным конвейером подаются в загрузочную этажерку горячего
гидравлического пресса 22. В этажерку поступает одновременно два полотна.
Загрузка этажерки ведется сначала при ее опускании и затем при подъеме.
Полками загрузочной этажерки служат ленточные конвейеры, которые могут
закатываться вместе с полотнами в просветы плит пресса. Когда ленточные конвейеры
загрузочной этажерки заходят в пресс, они неподвижны. При возвращении в
исходное положение загрузочной этажерки ленты конвейера начинают двигаться в
направлении к прессу. В результате древесноволокнистые полотна остаются на
месте, а конвейеры уходят из-под них.
В прессе такой конструкции создаются одинаковые условия
прессования плит по всем его этажам, что особенно важно при коротком цикле
прессования. Пресс выполнен в виде рамы 1, в которой размещены плиты 2,
обогреваемые насыщенным паром. Подача пара 4 к плитам пресса и отвод
конденсата 6 осуществляются с помощью гибких трубопроводов. Давление
прессования создается гидроцилиндром 5.
Древесноволокнистые плиты прессуются непосредственно между
поверхностями горячих плит пресса без глянцевых, транспортных листов и сеток,
которые используются при мокром способе производства. Околопрессовая
механизация представляет собой систему ленточных конвейеров, соответствующих
бесподдонной схеме прессования.
Прессование плит ведется по диаграмме, при которой давление
повышают до максимального Р\, дают кратковременную выдержку Тг, а затем
давление снижают ступенчато до значений Pi и Р'3 с промежуточными выдержками
Т4, т'4. Для тонких плит делают одну выдержку.
Максимальное давление прессования при изготовлении плит составляет,
МПа: твердых — 6,5 ...7, полутвердых — 3,5. Температура плит пресса — 220°С;
общий цикл прессования для плит толщиной 6 мм — 344 с, толщиной 8 мм — 427 с.
Спрессованные древесноволокнистые плиты вдвигаются в
приводные ролики, которые направляют их в разгрузочную этажерку, откуда они
по одной поступают на конвейер, подающий их на участок обрезки кромок.
Разгруженный пресс продувается сжатым воздухом от осевшего волокна, и цикл
прессования повторяется.
Кондиционирование плит. После пресса плиты по конвейеру
подают на продольную обрезку кромок пилой 23, а затем на поперечную пилами
24. Обрезка плит сразу же после прессования является предварительной и
производится для улучшения условий загрузки плит в 88-полочную вагонетку, с
помощью которой плиты подают в камеру кондиционирования. Число полок в
вагонетке определяется этажностью пресса: одна вагонетка вмещает плиты
четырех запрессовок. Вагонетка загружается с помощью типпельного устройства.
Операции, связанные с движением вагонеток и загрузкой в камеру,
механизированы.
Камера кондиционирования проходного типа состоит из
железобетонного ограждения ) и перекрытия 2. Внутри камеры расположен ложный
потолок 3, под которым перемещаются вагонетки 4 с плитами. Одновременно в
камере могут разместиться 14 вагонеток
Камера разделена на четыре зоны: в зоне 1 происходит
выравнивание температуры плит, в ней поддерживается температура воздуха 60
... 65°С и относительная влажность воздуха 50%; в зонах 2 и 3 плиты
увлажняются при температуре 65 ... 75°С и относительной влажности воздуха 75
... 80%; в зоне 4 плиты охлаждаются при температуре 20 ... 30°С и
относительной влажности воздуха 65 ... 70%- Воздух в камере нагревается
паровыми пластинчатыми воздухонагревателями 11, его циркуляция осуществляется
вентиляторами
Время тепловлажностной обработки в каждой зоне для плит
толщиной 6 ... 8 мм, ч: 1-я зона — 0,3; 2-я и 3-я зоны — 5; 4-я зона—6.
Выгруженные из камеры кондиционирования вагонетки с
плитами направляются к разгрузочному типпелю. Уложенные пачки плит
подвергаются выдержке, во время которой снимаются внутренние напряжения в
плитах.
Завершающий этап технологического процесса — форматная
резка плит и, если необходимо, их механическая обработка.
|