Проект цеху виготовлення стружкових плит

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

[Введите текст]

Міністерство освіти і науки України

Український державний лісотехнічний університет

Кафедра ТДКМ

Курсова робота

З “Технології деревинних композиційних матеріалів”

На тему: “Проект цеху виготовлення стружкових плит”

Львів 2012



ВСТУП

Виробництво стружкових плит (СП) найбільш прогресивна галузь деревообробки. Воно виникло і почало розвиватися у зв'язку з необхідністю використання малоцінної і низькоякісної деревини замість пиломатеріалів, а також відходів деревини на підприємствах лісової та деревообробної промисловості. Виготовлення СП дає можливість використовувати сировинні ресурси, які не знайшли застосування в інших галузях. Розвиток виробництва таких плит є одним із самих ефективних шляхів комплексної переробки деревини.

СП мають такі переваги порівняно з пиломатеріалами, столярними плитами та іншими схожими матеріалами:

однакові фізико-механічні властивості в різних напрямках по площині;

порівняно невеликі лінійні зміни в умовах змінної вологості;

можливість одержання плит із спеціальними властивостями;

високий ступінь механізації і автоматизації при їх виробництві та ін.

Тому такі плити широко використовують у виробництві меблів, будівництві, а також в інших галузях народного господарства.

В найближчі роки поставлено завдання - значно збільшити випуск СП. На підприємствах по виробництву плит впроваджується сучасне високопродуктивне обладнання і прогресивні технологічні процеси виготовлення плит. Важливе значення має наступне проведення реконструкції і технічного переозброєння цехів і заводів по виробництву таких плит з підвищенням їх потужності і покращення якості готової продукції.

Розвиток виробництва СП спрямований також на застосування нових видів клеїв. Асортимент клеїв буде розширений за рахунок виготовлення клеїв з низьким вмістом вільного формальдегіду, а в майбутньому - клеїв з більш високою водо- і вогнестійкістю.



ДЕТАЛЬНИЙ ОПИС ПРОДУКЦІЇ

Стружкова плита (СП) - матеріал, який одержується шляхом гарячого пресування деревних частинок, які змішані з клеєм. Деревні частинки в таких плитах можуть бути розташовані всіляко, що і зумовлює їх властивості.

Стружкові плити класифікують за такими ознаками:

Метод пресування - розрізняють плити плоского і екструзійного пресування. В плитах плоского пресування деревинні частинки розташовані паралельно до їх площини. Такі плити одержують в одно або багатоповерхових гідравлічних пресах періодичної або імпульсної дії, в гусеничних і валкових пресах безперервної дії при прикладанні зусилля пресування перпендикулярно до їх площини. Плити плоского пресування залежно від ступеня орієнтації деревних частинок мають однакову або різну міцність вздовж і впоперек плити.

На сьогоднішній день як в нашій країні так і за кордоном в основному виготовляють плити плоского пресування.

Конструкція плити - за цією конструкцією розрізняють одно -, три -, п'яти -і багатошарові плити. Одношарові плити мають однакові розміри деревних частинок і однакову кількість клею по всій їх товщині. Вони можуть бути суцільними і з внутрішніми каналами.

В тришарових плитах обидва зовнішні шари виробляють з більш тоненьких і дрібних деревних частинок і з більшою кількістю клею ніж в середньому шарі. Тришарові плити випускають без фракціонування деревних частинок в зовнішніх шарах і з фракціонуванням. В плитах першого типу розміри деревних частинок однакові по всій товщині зовнішнього шару. В плитах з фракціонуванням деревних частинок в зовнішніх шарах розміри частинок поступово збільшуються від поверхні по напрямку до середини плити. В поверхневих шарах знаходяться найдрібніші деревні частинки і деревний порох, що забезпечує низьку шорсткість поверхні.

П'ятишарова плита складається з одного середнього, двох однаково симетрично розташованих проміжних і двох зовнішніх шарів, які відрізняються один від одного розмірами деревних частинок і вмістом клею. При виготовленні в зовнішніх шарах застосовують дрібні деревні частинки і порох, в проміжних шарах - частинки із середніми розмірами і в середньому - частинки з найбільшими допустимими розмірами.

В багатошарових плитах розміри деревних частинок поступово збільшуються від поверхні до середини плити, а вміст клею відповідно зменшується. Однак на відміну від тришарових плит, в яких є чітка межа між зовнішніми і середнім шарами, в багатошарових такої межі немає.

Щільність плити - на основі такої ознаки розрізняють плити невеликої щільності (до 550 кг/м3 ); плити середньої щільності (550...750 кг/м3); плити великої щільності (750 кг/м і більше). Плити невеликої щільності застосовують як ізоляційний матеріал або у виробах, які не несуть навантаження, і їх випускають в невеликій кількості. Плити великої щільності випускають в незначній кількості і застосовують для обладнання підлоги та інших спеціальних потреб. Основним видом СП є плити середньої щільності.

Вид застосування деревних частинок - існують плити із спеціально виготовлених деревних частинок і крупно розмірної стружки. Основна кількість плит сьогодні і надалі буде випускатися із спеціально виготовлених деревних частинок порівняно невеликих розмірів, оскільки такі плити мають відносно високі показники фізико-механічних властивостей що задовольняють вимоги в першу чергу меблевої промисловості.

Види деревних частинок для формування зовнішніх шарів - за цією ознакою випускають плити із зовнішніми шарами із спеціальної тоненької різаної стружки і плити із дрібно структурною поверхнею.

Плити із зовнішніми шарами зі спеціальної різаної стружки мають порівняно велику міцність на статичний згин, а шорсткість поверхні площини становить 190...250мкм. Такі плити в будівництві застосовуються з необлицьованою або пофарбованою поверхнею, а у меблевому виробництві тільки облицьовані лущеним, струганим або синтетичним шпоном.

Для формування зовнішніх шарів плит з дрібноструктурною поверхнею використовують дрібні деревні частинки (фракція 2/0) і порох. Такі плити характеризуються більш низькою міцністю на статичний згин порівняно із плитами із зовнішніми шарами зі спеціально виготовленої різаної стружки (менша на 10...20%), але проте мають шорсткість поверхні площини в межах З0...60мкм. Плити придатні для облицювання сучасними плівковими і полімерними матеріалами.

Гідрофобність(водостійкість) - виготовляють плити підвищеної і середньої водостійкості. Плити підвищеної водостійкості виготовляють, із застосуванням фенолоформальдегідних і карбамідомеламіно-формальдегідних смол або карбамідоформальдегідних смол із додаванням гідрофобних речовин. Плити середньої водостійкості виготовляють із карбамідоформальдегідних смол. В таких плитах при дії холодної води міцність зменшується в 3-4 рази, а при дії гарячої води міцність різко зменшується, а потім вони руйнуються.

Види застосованого клею - за цією ознакою розрізняють плити на органічних і неорганічних клеях. При виготовленні плит на органічних клеях застосовують карбамідофенолоформальдегідні, меламіно-формальдегідні, і ізоціанатні смоли, які вносять в стружкову масу у вигляді водневих розчинів.

При виготовленні плит на неорганічних клеях застосовують цемент, каустичний магнезит та ін. На основі неорганічних клеїв виготовляють в основному плити будівельного призначення, які відрізняються високою водо-, біо- і вогнестійкістю.

Характер розташування деревних частинок в шарах плити - випускають плити з орієнтованою і неорієнтованою стружкою. В плитах з орієнтованою стружкою остання вкладається довшою стороною в одному напрямку в даному шарі. Такі плити відрізняються підвищеною міцністю на згин в одному напрямку відповідно при деякому зменшенні міцності в другому напрямку. В плитах з неорієнтованою стружкою деревинні частинки вкладаються хаотично. Такі плити мають однакові механічні показники у всіх напрямках площини плити.

Вид обробки поверхні - розрізняють шліфовані і не шліфовані плити.

Вид захисно-декоративного покриття поверхні - за цією ознакою плити бувають облицьовані і необлицьовані. Плити облицьовують натуральним синтетичним шпоном, пластмасами прес-порошками та ін. Крім цього поверхню вкривають фарбами, емалями, лакофарбовими матеріалами.

Призначення плит - випускають плити загального призначення, для будівництва, спеціального призначення. До плит загального призначення не ставлять високих вимог по відношенню їх водо- і біостійкості. Особливостями плит загального призначення є середній рівень міцності і водостійкості, низька токсичність і у більшості випадків висока якість поверхні. Такі плити призначені для експлуатації в умовах, які виключають дію води, вологи і високої температури та ін. Такі плити переважно виготовляють на основі карбамідоформальдегідних смол без додавання в стружкову масу спеціальних добавок. Плити загального призначення поділяються за фізико-механічними показниками на марки П-А і П-Б; за якістю поверхні на 1 і 2 сорти; за видом поверхні із звичайною і дрібноструктурною поверхнею; за ступенем обробки поверхні на шліфовані і нешліфовані; за гідрофобними властивостями із звичайною і підвищеною водостійкістю; за вмістом формальдегіду на класи емісії Е1,Е2,ЕЗ.

Плити виготовляють товщиною 8..28мм з градацією 1мм. Довжина і ширина СП визначається розмірами гарячих плит пресса, на якому відбувається пресування. Основні рекомендовані розміри плит, мм: по довжині - 1830; 2040; 2440; 2500; 2600; 2700; 2750; 2840; 3500; 3220; 3600; 3660; 3690; 3750; 4100; 5200; 5500; 5680; по ширині - 1220; 1250; 1500; 1715; 1800; 1830; 2135; 2440; 2450; 2500. За домовленістю із споживачем допускається виготовляти плити інших розмірів.



ОПИС ТЕХНОЛОГІЧНОГО ПРОЦЕСУ

Технологічний процес передбачає в загальному вигляді виконання таких операцій:

Доставляння, вивантажування, складання і зберігання сировини (технологічні дрова, відходи фанерного виробництва, верстатна стружка).

Сортування сировини за видом і породами, сортування технологічної тріски.

Розділення кругломірної сировини по діаметру і довжині на мірні заготовки.

Переробка мірних заготовок на технологічну тріску.

Подрібнення верстатної стружки, відходів фанерного виробництва на стружку.

Сушіння стружки.

Сортування стружки з метою розділення її на фракції.

Приготування клею і добавок.

Дозування стружки, клею і добавок і змішування компонентів.

Формування стружкового килима.

Підпресування стружкового килима.

Пресування плит.

Охолоджування, кондиціювання і витримка плит.

Форматне обрізування, калібрування і шліфування плит.

Сортування і складання плит.

Доставляння, вивантажуваїшя, складання і зберігання сировини (технологічні дрова, відходи фанерного виробництва, верстатна стружка)

Деревинна сировина для виробництва СП доставляється на деревообробні підприємства залізничним і автомобільним транспортом.

На операціях вивантажування кругломірної деревини раціонально застосовувати крани великої вантажності типу, а на операціях формування і розбирання стосів, подачі сировини у виробництво - крани середньої вантажності. Застосування кранів на складах сировини дозволяє механізувати весь комплекс робіт з формування й розбирання стосів, подачі сировини у виробництво, підвищує безпечність робіт. Оснащення кранів грейферами майже повністю виключає ручну працю. Для вивантажування і відбору короткомірної сировини і складання її в пучки насипом розроблено грейфер типу "павук" для баштових кранів.

При доставлянні сировини залізничним транспортом застосовують вагонні терези для автоматичного зважування залізничних вагонів. При доставлянні сировини автомобільним транспортом застосовують механічні терези.

Зберігання кругломірної деревини на більшості підприємствах здійснюється в щільних стосах без застосування будь-яких методів захисту при тривалому зберіганні. Кругломірна деревина довжиною 6 м зберігається в стосах висотою 6-8 м. Стоси складають на підготовлені підстопні місця. Всю деревину, яка доставляється для виробництва СП, рекомендується сортувати на складі по породах. Підготовка кругломірної деревини до подрібнення на стружку передбачає виконання таких операцій: розділення деревини по довжині і товщині; знаходження металевих домішок і їх вилучення. На підприємства кругломірна

сировина поступає різними розмірами по довжині і товщині. На верстати для переробки сировини на стружку деревина повинна подаватися певних розмірів.

На розділення по товщині кругломірна деревина повинна подаватися поштучно. Для цього на підприємствах з виробництва СП застосовують роз'єднувачі колод. Для розділення довгомірної сировини по довжині застосовують круглопилкові верстати.

Найпродуктивніший і найсучасніший верстат Рауте 10-32. Поперечна подача сировини у верстат відбувається ланцюговим конвеєром з підпорами. Сировина вирівнюється одним торцем за допомогою роликового конвеєра і розділяється в процесі переміщення шістьма круглими пилками.

У кругломірній деревині, яка надходить на заводи СП, зустрічаються різні металеві предмети, які в процесі виробництва можуть вивести обладнання з ладу. Тому виявлення і виведення металевих предметів є обов'язковою операцією технологічного процесу.

Для виявлення металевих предметів масою понад 5 г в кругломірній сировині застосовують металошукач. Це електронний пристрій, який складається з диференціального трансформатора-перетворювача, електронного блока, блока живлення і приладів звукової і світлової сигналізації. Перетворювач встановлюється над стрічкою конвеєра або в перетині станини конвеєра на спеціальній металевій основі. Робота металошукача заснована на зміні його електричних параметрів при проходженні над перетворювачем або через нього деревини з металевими предметами.

Переробка мірних заготовок на технологічну тріску

Основним структурним елементом СП є деревинні частинки (стружка), тому їх морфологічна характеристика істотно впливає на якість одержуваних плит. Отже, для виробництва високоякісних плит необхідно забезпечити виготовлення стружки з певними розмірами і фракційним складом. Довжина стружки зумовлюється конструкцією різальних ножів при переробці сировини на верстатах із ножовим валом або довжиною тріски при переробці на відцентрових стружкових верстатах. Ширина стружки зумовлюється анатомічною будовою деревини і умовами різання, як правило, не регулюється. У процесі подальшої обробки (транспортування, сушіння, сортування, змішування з клеєм) стружка подрібнюється по довжині і особливо по ширині. Цей процес також не піддається регулюванню.

Для одержання стружки з певними розмірами по довжині і ширині вона калібрується шляхом додаткового подрібнення в дробарках із каліброваними отворами, а потім сортується. Необхідна товщина стружки повинна забезпечуватися в процесі її виготовлення на стружкових верстатах , оскільки в процесі обробки вона практично не змінюється. Водночас, товщина стружки найбільше впливає на міцність плит і шорсткість їх поверхні.

Найміцніші СП одержують із спеціально виготовленої (різаної) стружки. Кругломірна сировина і кускові відходи спочатку подрібнюються в рубальних машинах на технологічну тріску, а потім - тріска в голчасту стружку на відцентрових стружкових верстатах.

Така стружка застосовується для формування середнього шару плит, а при додатковому подрібненні в зубчасто-ситових дробарках - і для зовнішніх. Ця схема досить ефективна як з точки зору можливості переробки всіляких деревинних відходів, так і щодо високого ступеня механізації процесу. Вона дозволяє одержати в одному потоці деревинні частинки для формування зовнішніх і середнього шарів плит. Однак, голчаста стружка погано контактує між собою в пакеті, що спричинює зменшення міцності плит.

Для переробки деревинної сировини на технологічну тріску застосовують рубальні машини.

У дискових рубальних машинах на диску, який обертається у вертикальній, горизонтальній і похилій площині під постійним кутом похилу до його поверхні і до напрямку подачі, розміщені різальні ножі. Тому різання деревини в цих машинах відбувається під однаковим кутом до площини диску, а також при постійних співвідношеннях показників режимів різання і затягування до ножів перероблюваної деревини незалежно від її товщини.

Внаслідок цього тріска одержана на дискових машинах має практично однаковий напрямок зрізу.

При рубанні деревини колода безперервно подається до робочого органа машини як за рахунок пересування похилим патрубком під час пауз у роботі ножів, так і за рахунок затягування колоди в процесі рубання. Суттєвий вплив на процес затягування деревини ножами має кут відхилення площини різання. На обертовому диску за допомогою підкладок встановлений ніж. Деревина пересувається по жолобу, який закінчується контрножем. Ніж відокремлює тріску від деревини.

Гвинтовий ножовий диск забезпечує затягування деревини в машину, що створює сприятливі умови різання і одержання тріски (вихід кондиційної тріски досягає 94-96%) високої якості.

Подача сировини в рубальних машинах - гравітаційна - під дією ваги лісоматеріалу.

У виробництві СП застосовується спеціальна стружка, яку одержують при подрібненні деревини на стружкових верстатах. При подрібненні деревини потрібно забезпечити одержання стружки зі заданими розмірами і шорсткістю. Умовам одержання стружки найкращої якості при мінімальних затратах енергії відповідає подрібнення деревини методом поперечного різання. Деревинні частинки повинні мати визначені форму і розміри, а також гладку і рівну поверхню.

Відцентрові стружкові верстати призначені для одержання стружки з тріски. Товщина зрізуваного шару деревини при подрібненні її на стружкових верстатах визначається величиною виступу леза ножа, відповідною величиною подачі на ніж і деформаціями, що виникають у деревині при її взаємодії з різальними і базу вальними елементами верстата.

Для одержання стружки з тріски та інших дрібнокускових відходів застосовують відцентрові стружкові верстати із ножовим барабаном, який обертається в одному напрямку з крильчаткою або їй назустріч. Будова і принцип дії відцентрових стружкових верстатів Р2К-К16-600 такий.

Різальний орган відцентрового верстата РЖ-К16-600 ножовий барабан, в якому по колу встановлено 42 ножі, які повернуті лезами всередину барабана. Всередині барабана знаходиться крильчатка, яка має 16 лопатей з контрножами.

Тріска подається в центральну частину верстата і починає за допомогою лопатей крильчатки обертатися. Під дією відцентрової сили інерції тріска відкидається до внутрішньої поверхні барабана, при цьому ножі, закріплені на ньому, при обертанні зрізують стружку, яка викидається в порожнину корпуса через підножові щілини, утворені накладками і ножами. Одержана стружка виноситься пневмотранспортом через вікно в основі корпуса або встановленим під верстатом конвеєром.

Товщина стружки регулюється величиною виступу різальних кромок ножів над внутрішньою поверхнею барабана, довжина - довжиною тріски, ширина стружки не калібрується. Величина виступу ножів 0,35-0,45 мм при виготовленні стружки для зовнішніх шарів, 0,55-0,65 мм при виготовленні стружки середнього шару, розмір підножової щілини 1,5-2,5 мм, а величина радіального просвіту 1,5-2,0 мм. В результаті удару крильчатки тріска розколюється. У верстатах Р2К-К16-600 тріска не може пролетіти до барабана без співудару з лопатями. Як відомо, велика тріска дає якіснішу стружку. Тому розколювання тріски повинно бути усунено. Виключити розколювання тріски при співударах можна лише зменшенням швидкостей, оскільки сили розколювання, що утворюються, пропорційні приблизно квадрату швидкості при ударі.

Відомо, що при переробці тріски практично одержують не плоску стружку, а в основному стружку голчастої форми, внаслідок того, що тріска в процесі різання не зберігає стабільного положення відносно ножового барабана; окрім руху в коловому напрямку частинка одержує додаткові пересування і повороти.

У сучасних відцентрових стружкових верстатах Р2К.-К 16-600 перед початком різання черговим ножем тріска притиснута до робочої поверхні сегмента ножового барабана. Рух частинки складається з переносного і відносного руху. Переносний здійснюється в коловому напрямку (за рахунок ковзання частинки по поверхні сегментів ножового барабана), відносний (відносно крильчатки) - у площині перпендикулярній до осі обертання крильчатки (у результаті повороту частинки у вказаній площині, який впливає на товщину зрізуваної стружки).

Ніж, врізуючись у передню кромку тріски, може зрізувати стружку не по всій ЇЇ площині.Це пояснюється поворотом тріски в процесі різання до ділянки барабана, розташованої за ножем.

Транспортування деревних частинок

У виробництві СП предмет обробки (тріска, стружка) безперервно пересувається з однієї операції до іншої. За таких умов засоби транспорту великою мірою визначають стабільність технологічного процесу, впливають на продуктивність і економічність виробництва. Найпоширенішими механізмами та пристроями для транспортування тріски і стружки є стрічкові, скребкові і гвинтові конвеєри, а також пневматичні пристрої.

Зберігання деревинних частинок

Призначення міжопераційних запасів тріски і стружки. Міжопераційні запаси тріски і стружки створюються для забезпечення безперервної роботи цехів СП. Ці запаси розташовують у спеціальних бункерах. Звичайно бункер розташовують на наступних дільницях: перед стружковими верстатами, сушильними агрегатами, змішувачами. Величина між операційного запасу звичайно не перебільшує 2-4 годинної потреби в стружці (трісці). Бункери призначені не тільки для зберігання подрібненої деревини, але також здійснюють дозовану подачу ЇЇ на наступну операцію.

Стабільність роботи цехів СП залежить також від наявності достатнього запасу вихідної сировини, яка часто надходить у подрібненому вигляді (тріска, стружка від деревообробних верстатів). Для захисту навколишнього середовища від забруднень таку сировину доцільно зберігати в закритих місткостях, до того ж кожний вид сировини бажано розмістити в окремих місткостях (бункерах). Це дозволяє здійснювати дозоване видавання І одержати оптимальне співвідношення сировини за видом і якістю.

Сушіння стружки

Якість СП, а також стабільність технологічного процесу їх виготовлення значною мірою залежить від вологості висушених та обсмолених деревинних частинок.

При високій вологості стружки потрібно збільшувати витрату тепла для перетворення вологи, яка знаходиться у деревині в пару, що в свою чергу призводить до збільшення тривалості пресування. Окрім того, підвищена вологість стружки призводить до утворення міхурців у плитах.

При недостатній вологості стружки деревина як пористо-капілярне тіло поглинає значну кількість клею, що спричинює зменшення його кількості на поверхні стружки, а отже, зменшення міцності плит. Через невисоку пластичність надто сухої стружки ускладнюється її пресування, внаслідок чого навіть при підвищеному тиску пресування утворюється пориста структура плит.

Нерівномірність вологості стружки призводить до нерівномірності товщини та щільності плит. Відхилення вологості стружки лише на 2% спричинює нерівномірність товщини готових плит на 0,1 мм.

Застосування більшості марок клеїв у виробництві СП вимагає певної вологості для забезпечення швидкого та якісного склеювання плит.

Початкова вологість стружки коливається від 15-25% (сухі відходи) до 80-120% (дрова та сирі відходи). Вологість стружки для зовнішніх та проміжних шарів перед змішуванням із клеєм повинна становити 3-6%, для середнього шару -2-4%. Останнім часом на багатьох підприємствах стружку висушують до вологості 1-ЗУо незалежно від її призначення. Обертовий одноходовий барабан. У процесі сушіння деревинні частинки пересуваються вздовж барабана під дією потоку газоповітряної суміші. Перемішування частинок та обмивання їх агентом сушіння забезпечується шляхом обертання барабана, всередині якого передбачені перегородки та лопаті. Для цехів СП випускаються сушильні установки з обертовим барабаном. Основна складова частина сушарки - одноходовий зварний барабан, на якому закріплені бандажі, що ковзають по опорних роликах. Ролики обертаються в радіальних підшипниках опорних станцій. Барабан обертається від електродвигуна та редуктора через зубчасту пару, яка знаходиться в зчепленні з шестернею на барабані. Змінними шестернями в редукторі частота обертання барабана змінюється в межах 4-9 хв"1.

Всередині барабана з головної його частини на довжині 1 м розташована насадка з гвинтових лопатей, яка призначена для живлення барабана сирою стружкою. Решта об'єму барабана розділена радіальними перегородками на п'ять відсіків, в яких закріплені повздовжні лопаті. В торцевих стінках барабана є центральні люки для входу та виходу висушуваного матеріалу разом із газоповітряною сумішшю. Барабан з'єднаний з газоходами та за допомогою спеціальних ущільнень. У газохід через трубу з шлюзовою защіпкою надходить сира подрібнена деревина, а через люк - топкові гази. Газохід з'єднаний з вентилятором, що направляє газову суміш із сухою стружкою в газохід. Під впливом розрідження, створюваного вентилятором, топкові гази з топки при температурі 800-900 °С надходять у змішувальну камеру, де змішуються зі свіжим повітрям, яке надходить трубою, в результаті чого їх температура зменшується до 350 450°С. У цю суміш через трубу надходить сира стружка.

Відбувається інтенсивний тепло- та масообмін, в результаті чого в міру просування в кінець барабана температура сушильного агента та вологість стружки інтенсивно зменшуються.

Внаслідок втрати швидкості на вході в барабан стружка падає на насадку з гвинтових лопатей, а потім пересипається у відсіки і пересувається вздовж барабана під впливом напору газоповітряного потоку. Труба зі шлюзовою защіпкою для завантаження сирої стружки повинна виконуватися з максимальною герметичністю, щоб звести до мінімуму (не більше 5-8%) підсмоктування холодного повітря до барабана. Кількість газоповітряної суміші, що проходить через сушильний агрегат, становить 25-30 тис. кг/год. При більшій кількості сушильного агента зі сушильного барабана буде виноситися стружка підвищеної вологості.

Швидкість проходження стружки через барабан визначається величиною його похилу до горизонту, частотою обертання барабана та швидкістю руху агента сушіння. Завдяки від'ємному куту похилу а коефіцієнт заповнення барабана висушуваним матеріалом підвищується на 18-35%, збільшується час перебування висушуваної стружки у барабані.

Завдяки цьому досягається повніше використання енергії агента сушіння і стає можливим підвищити його температуру на вході у барабан та знизити на виході. При цьому різко (в 2-4 рази) зростає продуктивність сушильного барабана та забезпечується рівномірніша вологість деревинних частинок різних фракцій.

Відпрацьована газоповітряна суміш із температурою 90-120°С разом із висушеною стружкою відсмоктується вентилятором та газоходом скеровується в циклон, де проходить відокремлення стружки від відпрацьованого агента сушіння, який через вихлопну трубу циклона викидається у атмосферу, а стружка потрапляє в бункер.

Сортування стружки

У процесі подрібнення деревини поруч із кондиційною стружкою утворюються частинки, розміри яких значно відхиляються від заданих. Велика кількість надмірно великих частинок та пороху погіршує механічні характеристики плит.

Однак при додаванні деякої кількості стружки дрібної фракції до кондиційної якість плит зростає, а при формуванні з них зовнішніх шарів, окрім того, покращується структура поверхні СП. Пояснюється це тим, що при пресуванні плит із стружки, яка не містить дрібних частинок утворюються порожнини, які зменшують міцність плит. Дрібні частинки заповнюють порожнини і тим самим збільшують площу склеювання. Додавання дрібних частинок, а особливо пороху в кількості 20-30%, призводить до зменшення шорсткості поверхні плит. Це пояснюється тим, що порох заповнює щілини між стружкою, яка утворює поверхню плит. Отже, розподіл за розмірами частинок, які формують середній та зовнішні шари плити повинен бути строго визначений, тому після сушіння деревинні частинки сортують. Мета сортування - виділити зі загальної маси деревинних частинок ті, які потрібні для формування певних шарів стружкового килима або брикету, відокремити деревинний порох та стружку, розміри якої значно перевищують задані. Для сортування застосовують механічні сортувалки, які забезпечують розділення стружки по площі її поверхні, пневматичні сепаратори, що забезпечують розділення стружки по її товщині та комбіновані сортувалки.

Вибір типу сортувалки визначається тим параметром стружки, за яким потрібно розділити суміш стружкового матеріалу.

У механічних ситових сортувалках стружковий матеріал розділяється в основному по ширині та довжині частинок відповідно до розмірів ситових отворів. Розділення стружки по товщині практично відсутнє. Тому на механічних сортувалках відокремлюють від кондиційної стружки лише великі частинки та порох. Вибір типу сита, най придатнішого для потрібного сортування є не завжди простим, тому що добір умов сортування процес емпіричний і тут відсутня математична теорія. Оптимальним розв'язанням проблеми є вибір сита або системи сит, які для даного конкретного випадку були підібрані в лабораторних умовах. Сортувалка ДРС-2, яка являє собою закритий ситовий короб, в якому під кутом 4° встановлено два сита (нижнє і верхнє) з отворами однакового розміру і під ними два піддони. Робота сортувалки відбувається так. Стружка у вантажній лійці розділяється на два потоки і відразу попадає на два сита і при коливальному русі швидко розподіляється по Ух площі. Дрібні деревинні частинки та порох проходять через отвори сит і попадають на піддони, якими спрямовуються до приймача, а крупніша стружка сходить із сит і попадає у живильник, від якого відбирається конвеєром і спрямовується в пневмосепаратори або бункери стружки відповідних потоків. Основні недоліки ДРС-2 - шум та вібрація.

Обсмолення стружки

Змішування стружки з клеєм, або обсмолення, називають процес нанесення клею на деревинні частинки. Обсмолення стружки суттєво впливає на фізико-механічні властивості плит і економічні показники їх виробництва, оскільки вартість клею становить 25-30% собівартості виготовлення плит. Тому ця операція є однією з найважливіших у технологічному процесі виробництва СП. Складність процесу обсмолення полягає в тому, що на відносно велику поверхню стружки потрібно рівномірно розподілити порівняно невелику кількість клею.У тришарових плитах кількість клею в зовнішніх і середніх шарах змінюється. У зовнішньому шарі клею більше, оскільки дрібні частинки, які його утворюють, мають більшу питому поверхню. У змішувачі ДСМ -7 при розпорошенні клею дрібні частинки схоплюють його більше, ніж великі, і потрібно турбуватися про те, щоб ці частинки не одержали його надто багато.

Кількість клею, потрібного для даного типу плити, може бути показана як кількість клею, потрібного для досягнення спеціальних властивостей при вказаній щільності плити. Для прийнятих у виробництві СП нормах витрати клею близько 4-7 г (в перерахунку на сухий залишок смоли) на 1 м поверхні стружки деревинні частинки неможливо покривати суцільною клейовою плівкою товщиною 5-12 мкм з заповненням нерівностей на їх поверхні.

Якщо виходити з того, що поверхня стружки абсолютно гладка, то для високоякісного склеювання достатньо покрити стружку шаром клею, товщина якого дорівнює розміру молекули. Однак фактична величина висоти нерівностей на поверхні стружки досягає приблизно 50-100 мкм. Для покривання стружки суцільною клейовою плівкою із заповненням нерівностей на їх поверхні потрібно різко збільшити витрату клею, що значно підвищило б собівартість виробництва СП. Однак, як показали дослідження, добре склеювання стружки забезпечується і при порівняно невеликій витраті клею. Це пояснюється тим, що клей розподіляється на поверхні стружки не суцільною плівкою, а у вигляді крапель, що призводить до склеювання частинок у окремих точках. Таке крапкове склеювання забезпечує досить високу міцність склеювання частинок і має суттєву перевагу перед склеюванням у вигляді суцільної клейової плівки, а саме: в крапкових клейових шарах практично не утворюються внутрішні напруження, які спричинюють утворення мікро тріщин і зменшення міцності склеювання. При цьому обов'язковою умовою є рівномірний розподіл крапель клею на поверхні стружки, що забезпечується правильною технологією змішування стружки з клеєм.

Приготування клею

Як клей для виробництва СП застосовують клейові композиції на основі карбамідоформальдегідних смол у суміші зі затверджувачами, водою, всілякими добавками для покращення технологічних властивостей клею, для надання їм спеціальних властивостей.

Приготування клею включає такі операції:

* приготування робочого розчину смоли;

* приготування розчину затверджувача;

* дозування розчинів смоли і затверджувача перед введенням у змішувач.

Приготування робочого розчину смоли. Першорядне значення при інтенсифікованих режимах пресування має частка сухого залишку (концентрація) клею. Вибір концентрації робочого розчину смоли залежить від структури виготовлених плит, а також від особливостей обладнання на дільниці змішування стружки з клеєм і умов транспортування брикетів головним конвеєром.

Приготування робочого розчину затверджувача. Внаслідок різних умов нагрівання зовнішніх, проміжних і середнього шарів стружкових брикетів (плит) у період гарячого пресування застосовують клеї з різною тривалістю затвердіння. Це досягається за рахунок застосування затверджувачів із різною активністю, яка залежить від складу і кількості затверджувача, що додається.

Для приготування клею у виробництві СП застосовують установки безперервної дії. В установках безперервної дії компоненти дозуються насосами-дозаторами і змішуються безперервно.

Для системи дозування компонентів і подавання клею застосовують установку ДКС-1. Однак забезпечення точного співвідношення між дозуючими компонентами при зміні продуктивності одного з дозаторів в установці ДКС-1 здійснити важко, якщо в кожного з насосів індивідуальний привід. У такому разі точне регулювання продуктивності установки здійснюється тільки під час її зупинки.

Одним із недоліків систем ДКС-1 є залипання лабіринтної мішалки.

Подавання смоли і затверджувана в установці ДКС-1 здійснюється насосами-дозаторами. Насоси-дозатори надійні в роботі, забезпечують високу точність дозування компонентів клею. Однак пульсуюче подавання клею впливає на рівномірність надходження його через форсунки в змішувач.

Дозування стружки

Для забезпечення стабільної норми витрати клею і вологості обсмолених частинок із відхиленнями, які не перебільшують ± 1,5% від номінального значення, похибка дозування стружки не повинна перебільшувати ±3-4%. Стружку дозують за об'ємом, за масою або в поєднанні обох методів, тобто виконують двоступінчасте дозування - спочатку за масою, потім за об'ємом.

Недоліком дозування за об'ємом є неминучість похибок, пов'язаних Із коливаннями кількості деревинних частинок у одиниці об'єму залежно від виду деревинних частинок, ступеня ущільнення і породи деревини. Оскільки насипна об'ємна маса стружки залежить від форми і розмірів деревинних частинок, фракційного складу та інших факторів, то похибка об'ємного дозування коливається в широких межах (±20-60%). Нестабільність насипної маси спричинює неоднакову витрату стружки на виготовлення плит, в результаті чого одержують плити різної щільності та міцності.

Дозування за масою не враховує коливання вологості стружки. При цьому потрібне застосування механізмів складної конструкції. При дозуванні за масою і правильному налагодженні терезів і бункерів похибка дозування не перебільшує ±4,5%, що практично відповідає вказаним вище вимогам.

Безперервне об'ємне дозування стружки здійснюється за допомогою стрічкового дозатора.

Стрічковий дозатор являє собою стрічковий або пластинчастий конвеєр, продуктивність якого визначається висотою шару матеріалу на стрічці і швидкістю руху. Для регулювання висоти шару встановлюють заслінку або голчастий валок, положення якого визначає висоту шару матеріалу на стрічці. Однак, при застосуванні заслінок часто відбувається затримка всього шару стружки і тому воно не рекомендується. Швидкість стрічкового конвеєра регулюють шляхом зміни частоти обертання ведучого шківа.

Він застосовуються головним чином для дозування сирої й сухої стружки. При дозуванні сухої стружки стрічкові дозатори застосовуються самостійно або в поєднанні з вагою періодичної дії.

Найбільше розповсюдження у виробництві СП одержали автоматичні терези періодичної дії. До основних недоліків терезів періодичної дії важільного тилу відносять інерційність важільної системи, недостатню надійність роботи, швидке зношення опорних призм, неможливість передавання показів на відстань.

Загальний недолік терезів періодичної дії - відсутність безперервності у видаванні стружки, в той час як змішувачі працюють безперервно і, відповідно, стружка в них повинна також надходити безперервно і рівномірним потоком. Для цього після ваги перед змішувачем встановлюють вирІвнювальний бункер-живильник. У результаті одержують двоступінчасте дозування: спочатку за масою на ківшовій вазі, а потім за об'ємом в бункері-живильнику.

Змішування стружки з клеєм

Для нанесення клею на поверхню деревинних частинок його потрібно попередньо не тільки дозувати в необхідному співвідношенні до стружки, але і роздрібнити безперервний потік клею, що подається, на дрібні краплини та рівномірно розподілити їх у просторі, через який проходить стружка. Розпад струменя клею на краплини та їх дрібнення відбувається головним чином за рахунок дії на його поверхню аеродинамічних сил, величина яких залежить від відносної швидкості струменя і щільності навколишнього газу.

Для обсмолення стружки з клеєм застосовують швидкохідні змішувачі з безповітряним розпорошенням клею. Частота обертання головного вала таких змішувачів 700-1600 хв" замість 80-85 хв" в раніше застосовуваних тихохідних змішувачах.

Принцип роботи змішувача з швидкохідним лопатевим валом полягає в нанесенні на стружку краплин клею з наступним розмазуванням клею по поверхні деревинних частинок при їх інтенсивному перемішуванні. Змішувальна камера такого змішувача являє собою циліндричний барабан, всередині якого розміщений швидкохідний вал із лопатями і насадками для розбризкування клею. Верхня половина барабана відкривається, що забезпечує вільний доступ до сопел і лопатей. Барабан має подвійні стінки (сорочки), всередину яких подається холодна вода (10-12 °С). У змішувачі порожнистий вал розділений перегородкою на дві порожнини, в одну з яких надходить клей, а в другу - вода для охолодження лопатей.

Стружка надходить у змішувач через вантажну лійку, вісь якої розташована тангенціальне до корпуса. Лопаті, які обертаються з великою швидкістю, захоплюють деревинні частинки, які починають обертатися і рухатися вздовж змішувача. Рухомий кільцеподібний потік деревинних частинок порівняно невеликої товщини проходить через зону обсмолення. У цій зоні клей, який подається всередину обертового вала через трубку-живильник, під дією Інерційних сил надходить у встановлені на валі насадки і розбризкується ними. Розташування насадок таке, що рух деревинних частинок у зоні обсмолення сповільнюється для забезпечення необхідного ступеня покриття їх клеєм.

Розбризкуваний клей наноситься на внутрішню сторону циліндричного потоку стружки. Потім стружка надходить у зону інтенсивного перемішування, де плівка клею на стружці перерозподіляється і вирівнюється за рахунок ефекту перемазування при інтенсивному терті частинок одна до другої і до стінок камери, яке досягається в результаті різної швидкості самих деревинних частинок. Обсмолена стружка виноситься зі змішувача через вивантажувальне вікно. Застосовуємо змішувач ДСМ-7.

Формування стружкового килима

Завданням формування стружкового килима (пакетів) є дозування та рівномірний розподіл по площі обсмолених деревинних частинок, а також створення визначеної структури СП в поперечному перерізі.

Для видавання стружки в формувальних машинах призначений дозувальний пристрій, який складається з широкострічкового конвеєра і розташованого над ним вальця або групи вальців.

Щільність плити, яку отримують із стружкового килима, по всій площині повинна бути однаковою. Тому формувальна машина повинна забезпечувати рівномірне насипання стружки. Шар стружки, який формується в дозувальному пристрої і безперервно видається, має однакову висоту. При цьому його щільність коливається в значних межах, що залежить від властивостей стружки. На ці властивості впливає порода деревини, її вологість і вік, розміри сировини, типи застосовуваних стружкових верстатів, ступінь затуплення їх ножів, шорсткість поверхні стружки тощо. Властивості стружки впливають на її взаємне зчеплення та щільність розташування в утворюваному шарі. Щоб послабити дію зміни властивостей стружки, формувальну машину оснащують пристроями, які насипають килими рівномірним шаром по всій площі.

Дозування за масою є найдосконалішим і здійснюється автоматично діючими вагами періодичної дії. Дозування за об'ємом досягається видаванням стружкової маси у вигляді безперервного шару визначеної ширини та товщини. Дозування за об'ємом є менш точним, оскільки насипна маса стружки залежить від багатьох факторів - форми, розмірів, вологості стружки, породи деревини.

Формувальна машини ДФ-6 складається з дозатора бункерного типу та живильника. Машина забезпечує двоступеневе дозування: об'ємне дозування за допомогою вальця та вагове - ківшовою вагою. З розподільника, в якому є пристрій для вирівнювання стружки по ширині машини, вона надходить у дозатор, попадає на малий конвеєр і далі перевантажується на великий голчастий конвеєр. Об'ємне дозування забезпечує щілина між голчастим конвеєром та вальцем, в якій формується шар частинок рівномірної товщини; правильному формуванню шару сприяє валець. Потім функції дозування виконує ківшова вага періодичної дії, з якої частинки падають у живильник на стрічково-ланцюговий конвеєр. Над ним вальці відкидають зайві частинки назад. Таким чином формується килим рівномірної товщини. Відстань між вальцями регулюють залежно від потрібної продуктивності машини та фракційного складу стружки. Така машина формує середній шар тришарових плит.

Зовнішні шари тришарових плит формують на машині ДФ-1. З похилого голчастого конвеєра, завантаження якого контролює датчик рівня, зайва стружка знімається вальцем, що сприяє кращому дозуванню стружки при проходженні через щілину між конвеєром та розрівнювальним вальцем. Перед ківшовою вагою встановлений відсікач, який покращує точність зважування, оскільки підбирає переважену стружку. Дозувальний валець сприяє безперервному надходженню стружки на горизонтальний конвеєр, що покращує умови роботи розрівнювального вальця, на який валець скидає стружку для її фракціонування.

Допустиме відхилення маси стружкового пакета від розрахункового не повинно перевищувати ± 3%. Контроль маси стружкових пакетів здійснюється до преса попереднього підпресування за допомогою ваг.

Підпресування стружкового пакета

Після формування стружкового пакета здійснюється підпресування його в холодних гідравлічних пресах.

Товщина пакетів залежить від розміру та форми стружки, породи деревини та щільності готових плит. При середній щільності плит 600-700 кг/м товщина пакетів може в 3-20 разів перевищувати товщину готових плит.

При пресуванні плит із товстих пакетів потрібно застосовувати преси з великим просвітом між робочими плитами, що призводить до значного збільшення висоти преса та необхідності збільшення потужності насосної установки, що обслуговує прес. При транспортуванні на піддонах пухких стружкових пакетів дільницями головного конвеєра відбувається просипання дрібних деревинних частинок у нижню частину пакета, в результаті чого порушується рівномірна його структура за перерізом (товщиною) плити, що є причиною її жолоблення після виходу з преса та шліфування. Окрім того, при вібрації піддонів і особливо поштовхах обсипаються кромки пакетів, що збільшує втрати на обрізування плит, а при зімкненні плит преса гарячого пресування дрібні деревинні частинки виносяться з поверхні пакетів повітряним потоком, який виходить із міжплитного простору.

Для підпресування стружкових пакетів застосовуємо одноповерховий прес Д-4045. Прес складається з станини, рухомої траверси та циліндрів. Станина є конструкцією, зібраною з трьох секцій. Кожна секція включає дві рами з листового прокату. Секції з'єднуються розпірними трубами, стяжками та нижньою плитою, на якій розміщується пакет під час підпресування. Робочий тиск у пресі створюється циліндрами, які закріплені по два в кожній секції. До плунжерів циліндрів підвішена рухома плита. У верхнє положення плиту повертає циліндр. Для запобігання прилипання обсмоленої стружки застосовуємо дощувальну установку. Пакети підпресовуються автоматично.

Пресування стружкових плит

У технологічному процесі виготовлення СП пресування є операцією, при якій сформовані в пакети обсмолені деревинні частинки підлягають ущільненню під тиском із одночасним нагріванням. При цьому формуються як зовнішні обриси, так і внутрішня структура, які визначають властивості плити.

Для одержання однакової заданої товщини СП застосовують дистанційні прокладки, які кріпляться по краях верхньої площини вздовж поздовжніх кромок нагрівних плит. Конструктивно це одноповерховий прес з двома (верхньою і нижньою) синхронно рухомими сталевими стрічками, для кращого ковзання яких по плитах преса створюється тоненька роздільна масляна плівка між плитами і стрічками. Високотемпературне мастило подається системою канавок під тиском. В процесі роботи преса масло стікає в бокові жолоби і по замкненій системі знову повертається в зону пресування, являючись в той же час теплоносієм системи огрівання плит преса.

Нижня огрівна плита преса нерухома, а верхня притискається гідроциліндрами, які об'єднані в групи. Групове розташування циліндрів дозволяє формувати зони входу, високого, середнього і низького тиску пресування, а також регулювати кінцеву товщину одержуваної плити з високою точністю (10,15 мм). Товщина плити вимірюється на виході преса з допомогою безконтактного автоматичного пристрою.

Обробка стружкових плит

Для забезпечення якісного формування стружкового килима відхилення швидкості формувального конвеєра від номінальної не повинно виходити за межі ± І %, інакше одержують хвилеподібну поверхню килима і різнощільність плит.

Охолодження плит. Преси для пресування СП працюють без охолодження, завдяки чому не зменшується їх продуктивність, не підвищується витрата тепла. Тому СП вивантажують із преса гарячими. У таких плитах мають місце значні градієнти температури, вологості і ступеня поліконденсації (затвердіння) клею: температура поверхневих шарів 160-180 °С, середнього - 105-110 °С; вологість зовнішніх шарів 2-4%, середнього 10-13% при середній вологості плит 8%; ступінь поліконденсації в зовнішніх шарах значно більший, ніж у середніх. Це є причиною утворення внутрішніх напружень у плитах, які протягом часу (при охолодженні і кондиціюванні) вирівнюються. Тому після вивантаження з преса плити повинні спочатку охолоджуватися або кондиціюватися і тільки потім поступати на механічну обробку (форматне обрізування, шліфування, розкроювання тощо).

При примусовому охолодженні всю систему закривають кожухом І плити обдуваються повітрям, якому надається рух вентилятором. Застосовуються охолоджувальні камери з примусовою циркуляцією повітря ДЛКО100. У цій камери плити подаються по одній горизонтальному положенні. При вході в камеру вони ланцюговим конвеєром із спеціальними упорами перевертаються у вертикальне положення і в такому положенні транспортуються через камеру з примусовою циркуляцією. Охолоджені плити на виході з камери перевертаються в горизонтальне положення, після чого передаються для наступної обробки. Охолодження плит до температури 50-60 °С забезпечується при їх витримці в камері протягом 1 год.

Основним недоліком охолодження плит у камерах можна вважати жолоблення плит, основною причиною якого є надто швидке і нерівномірне охолодження, оскільки повітря падає нерівномірно на різні ділянки плити. Окрім того, при охолодженні в камерах виявляються дефекти, які спричинюють жолоблення. До таких дефектів відносяться нерівномірний розподіл клею по площі і товщині плити, нерівномірна вологість плит після пресування, відмінності товщини стружки в зовнішніх шарах плит, нерівномірний вміст пороху в зовнішніх шарах.

Плити після їх охолодження складають у щільні стопи висотою до 2,5 м. Стопи (пачки) подають на дільницю витримки з мстою поступового подальшого охолодження плит, вирівнювання вологості за товщиною, зняття внутрішніх напружень і закінчення процесу затвердіння клею. Час витримки стоп не менше 24 год.

Форматне обрізування плит. Крихкі кромки у відпресованих плит обрізують на форматних верстатах. Поздовжні кромки обрізують двома нерухомими поздовжніми пилковими агрегатами, повз які пересуваються плити, а поперечні -одним або двома поперечними агрегатами, які в процесі обробки можуть рухатися або залишатися нерухомими. У свою чергу, напрямні для рухомих поперечних агрегатів також можуть пересуватися вздовж поздовжніх кромок обрізуваної плити або залишатися нерухомими.

Для обрізування плит по формату, складання обрізаних плит у стоси і передавання останніх на лінію шліфування використовують лінію ДЛФО.

Стосування плит. Після виходу з охолоджувальної камери і на інших дільницях плити складають в стоси за допомогою стосоукладальника ДШ-1М, який включають у себе ряд конвеєрів зі штовхачами, каркас і рухому платформу для приймання плит.

Шліфування плит. Основна мета шліфування СП - одержання плит заданої товщини з шорсткістю поверхні згідно вимог стандарту. Окрім того, при шліфуванні знімаються поверхневі шари, які мають найменшу міцність, мікро- і макронерівностІ, плями, а також мають погану адгезісю до плівкових покриттів або покриттів із струганого шпону. Через нерівномірності структури і щільність плит по товщині, а також галузь їх застосування плити обов'язково шліфують із двох сторін. Сі 1 обробляють дво- або триразовим шліфуванням стрічками, зернистість яких поступово зменшується.

Обробка першою шліфувальною стрічкою, тобто калібрування, здійснюпься для одержання плит однакової товщини. З площини плити шліфувальною стрічкою зернистістю 40 знімаються припуски понад 0,-1 мм. Після такої обробки шорсткість поверхні відповідає 5, 6 класу, точність плит по товщині 0,1-0,2 мм. Обробка другою шліфувальною стрічкою зернистістю 25, 20 або 16 (проміжне шліфування або кінцеве калібрування) здійснюється для кінцевого формування плит по товщині і зменшення шорсткості їх поверхні. Шорсткість поверхні плит відповідає 7, 8 класу, точність їх по товщині 1:0,1-0,15 мм. Обробка третьою шліфувальною стрічкою зернистістю 16, 12 або 10, тобто чистове шліфування, здійснюється для зменшення шорсткості плит до допустимої величини, в результаті чого забезпечується шорсткість поверхні плит у межах 8, 9 класу, точність по товщині -1-0,1- 0,2 мм.