Технология производства ДСП (древесностружечных плит)
В последние годы древесностружечные плиты уверенно укрепили свои позиции, относясь к числу самых востребованных древесных материалов. Зарекомендовали себя несомненными преимуществами в сфере производства мебели, став в этой индустрии основным конструктивным материалом, в последнее время находят свое признание и для строительства, в том числе для малоэтажных домов.
Древесностружечные плиты производятся из разных типов отходов пилорам, деревообработки и лесозаготовок, из низкокачественного леса-кругляка. Такой принцип обуславливает особую значимость данного производства – позволяя из древесины низкого качества и соответствующих отходов подготовить практичный и надежный материал, служащий основой долговечных, прочных изделий и конструкций.
В ходе производства ведется измельчение кусковых отходов в щепу с помощью рубительных машин. Из щепы, опилок и отходов ведется подготовка стружки на роторных станках.
Также стружка производится из круглых лесоматериалов либо из бревна на станках с ножевым валом сразу или с предварительным изготовлением из кругляка щепы.
Бревна перед подачей на станок разрезают для получения мерных заготовок, как правило, метровой длиной.
Для стружки требуются установленные, заранее определенные размеры. В частности, шириной в пределах 1-10 мм., длиной 5-40 мм., толщиной 0.2-0.5 мм. Для наружных слоев плиты используются наименьшие по своим размерам частицы.
Для производства важно не только соблюдать установленные размеры, но также контролировать плоскость стружки, равномерность толщины и ровность поверхности. Для наружных слоев необходимо прохождение не только стружечных станков, но и последующего дополнительного измельчения при помощи дробилок либо мельниц, с изменением толщины материала.
Последней операции отводится особенно важная роль при производстве плит с отделкой ламинированием. Поскольку в отношении качества поверхности выдвигаются высокие стандарты качества.
Для хранения произведенной сырой стружечной массы применяются бункеры, подача в которые происходит при помощи системы пневмотранспорта либо механических транспортеров.
Сырье проходит из бункеров в сушилки. Сушка стружки должна обеспечиваться до влажности в пределах 4-6%, в расчете для внутреннего слоя – 2-4%. Поэтому для сушки различных слоев используются отдельные сушилки.
Обычно для производства ДСП предполагается работа с конвективными сушилками, обычно барабанными. В топке происходит сжигание мазута либо газа при температуре 900— 1000° С.
Температура сушильного агента на входе в барабан достигает пределов 450—550° С, на выходе опускается до 90-120° С. Процесс проходит в барабане диаметром 2.2.метра, длиной 10 метров, который устанавливается с наклоном в 2—3° в сторону входа сырой стружки.
Стружка после сушки проходит соответствующую сортировку пневматическим способом либо с помощью силовых агрегатов. Данные машины разделяют стружку по фракциям, предназначенным для использования во внутренних и наружных слоях.
Производство стружки на данном этапе завершается. Именно данный этап представляет собой основу для успешного проведения последующих операций, качество плит и общую производительность работ. Поэтому особое значение отводится качеству подготовки исходного материала с соответствующим оборудованием и мастерством специалистов.
В смесителях происходит смешивание стружки и связующего. Согласно технологии требуется равномерное распределение смолы и отвердителя в стружечной массе. Недостаток приводит к непроклеенным областям, излишек приводит к перерасходу связующего с ухудшением прочностных качеств плит.
Подача связующего в смеситель производится в виде растворов, с концентрацией в потоке наружного слоя в пределах 53-55%, для внутреннего выше – 60-61%.
Основное распространение в современной практике получили смесители с направлением связующего в распыленном состоянии с помощью специальных форсунок на поток стружек, взвешенных в воздухе. Происходит перемешивание двух потоков, на поверхность стружек осаждается связующее.
Обычно для смесителей требуется тонкое регулирование с соблюдением точных количественных соотношений смолы, стружки и отвердителя. При помощи скребковых либо ленточных транспортеров, происходит подача осмоленной стружки в формирующие машины, в которых распределяется ровным слоем на поддоны либо ленточные транспортеры внизу.
В результате данной процедуры получается “ковер” в виде непрерывной ленты определенной толщины и ширины. Происходит его разделение по пакетам, с образованием из них в дальнейшем плит под действием горячего прессования. Подобная равномерность насыпки непосредственно влияет на качество производимых плит. Также формирующие машины должны распределять мелкие стружки во внешние слои.
В конвейере происходит перемешивание пакетов, которые при прохождении предварительной подпрессовки приобретают формат плотных брикетов с прочностью достаточной для дальнейшей транспортировки.
В настоящее время в основном используются главные конвейеры двух принципиально разных типов. Один тип предполагает перемешивание пакетов и брикетов в дальнейшем при помощи металлических поддонов. Другой тип конвейеров использует ленточные транспортеры с бесподдонным прессованием. Каждая из указанных схем на практике зарекомендовала себя ряд преимуществ, хотя не лишена и своих возможных недостатков. Более простым, поэтому и надежным, способом считается поддонный вариант – однако разнотолщинность плит в таком случае больше, возрастают и затраты тепловой энергии. При работе с бесподдонным способом удается добиться определенной экономии необходимой энергии, лучшего качества плит.
Специальная литература достаточно детально рассматривает конструкцию главных конвейеров, поэтому читатель при желании может более подробно ознакомиться с тонкостями различных технологических линий производства ДСП.
Задачей подпрессовки является уменьшение толщины пакета, делая его при этом более транспортабельным. Удается добиться уменьшения толщины пакета в 2.5-4 раза. При работе с бесподдонным прессованием данное значение оказывается выше. Работа ведется в условиях давления 1-1.5 МПа в процессе прессования на поддонах. Для бесподдонного прессования это значение составляет 3-4 МПа.
Для подпрессовки, как правило, используются одноэтажные прессы, порой работа ведется с подвижным прессом, хотя самым распространенным считается стационарный.
Брикеты после предварительной подпрессовки проходят окончательную обработку многоуровневым гидравлическим прессом горячего прессования. Бесподдонный способ предполагает выкладку брикетов лентой прямо на горячие плиты пресса. Брикет в ходе прессования подвергается воздействию давления и тепла. От длительности процесса прессования напрямую зависит общая продолжительность рабочего цикла, расход энергии и производительность предприятия. Поэтому минимизация цикла прессования является крайне актуальной задачей.
Аналогично производству ДВП, стоимость пресса горячего прессования равна около 20-25% затрат на все оборудование завода. Поэтому обязательной заботой работников предприятия становится вопрос рационального использования данного оборудования, особенное значение отводится квалификации оператора пресса. Прессование ведется при температуре 180°С, в условиях удельного давления 2,5—3,5 МПа. Длительность процесса - 0.3-0.35 минуты в расчете на 1 мм. толщины плиты.
Современные прессы изготавливают плиты, размеры которых могут достигать 6х3 метра, одновременно прессуется до 22 ДСП. Высота прессов доходит до 8 метров.
Большинство заводов изыскивают возможности по сокращению цикла прессования за счет увеличения температуры прессования и использования смол с меньшим временем отверждения. Благодаря чему производительность процессов выросла до 80—85 тыс. м3 плит в год вместо прежних 35 тыс. м3.
Выгрузка плит из пресса производится на приемную этажерку, далее они поступают на линию, где подрезаются под стандартный формат с четырех сторон. Данная линия в своем составе часто содержит агрегат охлаждения. Далее производится их укладка в пачки, с выдерживанием минимум пять суток. После чего происходит шлифовка плит.
В среднем на изготовление 1 м3 ДСП используется:
- древесины -1,75—1,85 м3,
- смолы - 70— 80 кг (в пересчете на сухое вещество),
- пара 1,4— 1,5 тонн,
- электроэнергии - 160—170 кВт-часов,
- затраты труда составляют 2,5—4 человеко-часов.
Важно учитывать, что сегодня продолжается дальнейшее совершенствование технологий производства ДСП. Активно развивается технологическое оборудование и совершенствуются связующие материалы что ведет к улучшению механических и экологических характеристик продукции.
Особенного внимания заслуживают ориентировано-стружечные плиты (ОСП). Стружка в них по ширине и длине достигает десятков миллиметров, и укладывается параллельно плоскости плиты. За счет этого удается добиваться высокой прочности на статический изгиб, что имеет огромное значение в строительной сфере. Некоторые сорта, например ОСП-3 (OSB-3), отличаются хорошей влагостойкостью. Свое широкое применение данные плиты нашли в качестве более доступной альтернативы фанере.
В течение последних лет отмечается всё большее распространение быстроотверждаемых смол, благодаря которым значительно возрастает общая производительность рабочих процессов, исключается проблема загазованности цехов. Экологические характеристики новых связующих агентов позволяют шире использовать плиты в жилых помещениях.
Продолжается стабильный рост объема производства ДСП, с перспективами сохранения данной тенденции в дальнейшем. Для развития отрасли важное значение отводится квалифицированным кадрам, которым известны принципы переработки древесины, электроники, теплотехники и гидравлики.
