Российский рынок древесноволокнистых плит. Технология производства ДВП (древесноволокнистых плит) Линия двп

Рынок ДВП падает четвертый год подряд, он уже сократился вдвое в количественном выражении по сравнению с 2012 годом. Подобное положение, конечно, во многом можно списать на затянувшийся кризис, но внимательный взгляд на ситуацию может обнаружить признаки структурных сдвигов.

Древесноволокнистая плита (ДВП) - материал в форме прямоугольного листа, получаемый методом горячего прессования или сушки древесноволокнистой массы, сформированной в виде ковра. ДВП различают мокрого, сухого, полусухого и мокро-сухого способа производства. В настоящем обзоре речь пойдет о ДВП мокрого способа производства. Твердые древесноволокнистые плиты, лицевая сторона которых покрыта лаком или облицована, также называют оргалитом. Помимо отделки лакокрасочными материалами, оргалит облагораживается синтетическими пленками на основе ПВХ и меламиновыми пленками (но не натуральным шпоном). Соответственно, поверхность ДВП может быть матовой, глянцевой, пигментированной или имитирующей текстуру древесины - такой матриал называют древесноволокнистой плитой облагороженной (ДВПО).

Древесноволокнистые плиты, как и древесно-стружечные, - это широко распространенный и хорошо известный отделочный материал, который производится в России с советских времен, примерно с 40-х годов ХХ века.

Достоинства ДВП: легкость и технологичность применения (небольшой вес и простота обработки); длительный срок эксплуатации; доступная цена; высокие тепло- и звукоизоляционные свойства; довольно хорошая водостойкость в своем классе (по водостойкости ДВП уступают плитам MDF и HDF, но превосходят ДСП). Недостатки ДВП: узкая область применения; низкий показатель пожарной безопасности (плиты ДВП относятся к категории Г4, то есть это полностью сгораемый материал); повышенная токсичность некоторых видов в связи с содержанием в них формальдегида.

Динамика производства ДВП

В России сейчас выпускаются преимущественно сверхтвердые ДВП толщиной 2,5-3,2 мм. Большого разнообразия выпускаемой продукции нет. Качество у большинства плит ДВП, по сути, одинаковое, поэтому продавцы в прайсах часто даже не указывают название завода-изготовителя, только размерный ряд. Плиты низкой плотности (даже твердые) в ассортименте отечественных производителей встречаются крайне редко, разве что можно найти плиты марки ТН толщиной 5-6 мм. Полутвердые и мягкие ДВП средней и большой толщины в небольшом объеме производили отдельные целлюлозно-бумажные комбинаты, но к настоящему времени отказались от их выпуска. Получается, что из этого сегмента ДВП (которые изготавливаются мокрым способом) были полностью вытеснены плитами MDF (изготавливаются сухим способом), набирающими популярность. Мало того что ДВП конкурируют с фанерой, так в последние годы их довольно активно вытесняют с рынка плиты HDF (древесноволокнистые плиты высокой плотности, которые также производятся сухим способом).

Посмотрим на динамику производства. После кризиса 2008-2009 годов, когда производители почти всех строительных материалов воспрянули духом и активно возобновили рост объемов производства, выпуск ДВП, напротив, почти не увеличивается. Если в 2009 году было выпущено 174 млн м 2 ДВП, то в 2012 году всего на 10 млн м 2 больше. А в 2013 году производство древесноволокнистых плит упало на 16,8%, в 2014 году - на 1%, в 2015 году - на 7%. Уже ясно, что не станет исключением и 2016 год: по итогам первого полугодия выпуск ДВП мокрого способа производства снизился по сравнению с аналогичным периодом прошлого года на 13%. И даже если во втором полугодии предприятия немного повысят выпуск, все равно будет зафиксировано снижение объемов выпуска минимум на 8-9%. Также маловероятно, что в 2017 году ситуация улучшится.

До недавнего времени в производстве ДВП в России лидировал Сибирский федеральный округ, но после 2012 года его доля стала стремительно сокращаться. Причина сокращения очевидна: прекращение производства одним из ведущих заводов в Иркутской области. В лидеры вышел Приволжский округ, который до сих пор сохраняет свою позицию, - на его долю приходится около 40% общего объема выпуска ДВП в России. Стремительными темпами наращивает производство ДВП и Северо-Западный ФО, на его долю теперь приходится почти 30%. Доли Уральского и Центрального округов - по 6-8%. В Южном и Дальневосточном округах производителей ДВП пока нет.

Производители ДВП в России

Таблица 2. Объемы выпуска ДВП мокрого способа производства в
России по федеральным округам в 2009-2015 годы и прогноз на
2016 год, тыс. м 2

Ведущим российским производителем мокрых древесноволокнистых плит сейчас является Сухонский ЦБК, на его долю приходится 19% общего выпуска ДВП в 2015 году. На втором месте комбинат «Демьяновские мануфактуры» с 16%, на третьем - Лесосибирский ЛДК № 1 (10%), на четвертом - Уфимский ЛПК, у него 9,6%. По 8-9% приходится на такие заводы, как ООО «Плитпром» (ТД «Пермский ДСК»), ЗАО «Туринский ЦБЗ», ООО «Княжпогостский завод ДВП» (компания «ДревПлитГрупп»), ЗАО «Новоенисейский лесохимический комплекс». У остальных предприятий доли значительно меньше.

Рис. 1. Общая динамика выпуска ДВП мокрого производства в России в
2009-2015 годы и прогноз на 2016 год, тыс. м 2

Рис. 2. Динамика выпуска ДВП мокрого производства по федеральным
округам в 2009-2015 годы и прогноз на 2016 год, тыс. м 2

Таблица 3. Действующие производители ДВП в России и их
краткая характеристика

Рис. 3. Структура распределения выпуска ДВП по отдельным заводам в
2015 году, %

Рис. 4. Сравнительная динамика импорта и экспорта ДВП в 2009-2015 годы
и прогноз на 2016 год, тыс. м 2

Мощности большинства предприятий довольно старые, оборудование используется еще с советских времен. Станки лишь изредка подвергаются локальной модернизации. Поэтому потенциала для преодоления спада и возобновления роста производства ДВП в России пока не заметно. Если вспомнить события, произошедшие в отрасли за последние семь-восемь лет, то можно отметить, что положительных новостей почти не было: только два предприятия вкладывают инвестиции в развитие производства. На Сухонском ЦБК (Вологодская область) в 2012 году пущен третий цех по выпуску ДВП, в связи с чем производственные мощности комбината выросли с 19 до 28 млн м 2 . На Княжпогостском заводе ДВП (г. Емва, Республика Коми) в 2013 году был введен в эксплуатацию второй цех проектной мощностью 980 тыс. м 2 в месяц.

С 2012 года у многих российских заводов начались серьезные трудности. В сложившихся условиях большинство предприятий вынуждены постепенно сокращать объемы выпуска, а некоторым пришлось и вовсе отказаться от производства ДВП. Как правило, среди «отказников» числятся целлюлозно-бумажные комбинаты, на которых выпуск ДВП был непрофильной продукцией: это ПАО «Сокольский ЦБК» («Инвестлеспром»), АО «Архангельский ЦБК» и настоящий гигант отрасли - «Илим Братск ДОК» («Илим Тимбер»), мощности которого позволяли выпускать до 40 млн м 2 ДВП в год.

Но и развивающиеся предприятия регулярно сталкиваются с проблемами. Так, в предбанкротном состоянии находится упомянутое выше ООО «Княжпогостский завод ДВП». Завод продолжает выпускать продукцию, на предприятии работают около 1000 человек, но уже три года длится процедура банкротства. Для развития производства на «Княжпогостском заводе ДВП» необходимо, по сути, 100-процентное обновление производственных мощностей. ООО «Плитный мир» (арендатор завода) готово вложить деньги при условии выкупа предприятия в собственность, но со стороны действующего собственника (группа «ДревПлитГрупп») вопрос о продаже завода не решается. До конца 2016 года «Плитный мир» планирует сменить арендные отношения с заводом на отношения собственника, для чего планирует выкупить предприятие, чтобы иметь возможность полноценно вкладывать инвестиции, но не в производство ДВП, о чем открыто заявляет будущий собственник, а в пуск ряда других проектов в сфере деревообработки.

Еще совсем недавно «Княжпогостский завод ДВП» входил в Woodway Group (инвестиционно-промышленная группа «Вудвэй»), в состав которой также входил ЛПК «Полеко» (Кировская область). Сейчас этот завод называется ООО «Демьяновские мануфактуры» (прежние названия: ООО «Полеко», ЛПК «Полеко» и ОАО «Подосиновский лесопромышленный комбинат»). Бесконечная смена названий, юридических форм и собственников выдает проблемы, в пучину которых перманентно попадает это, без преувеличения, крупное предприятие. Комбинат располагается в пос. Демьяново Подосиновского района Кировской области и является градообразующим, на предприятии работают более 900 человек.

ООО «Демьяновские мануфактуры» - единственное предприятие в России, у продукции которого есть европейский сертификат NFB (Natural Fibre Board), гарантирующий экологичность производимой продукции. Благодаря экологичности демьяновская плита (по привычке все еще нередко именующаяся плита «Полеко») может широко использоваться в производстве мебели, в том числе детской, а также для внутренней отделки помещений. Предприятие было признано банкротом в 2010 году, одной из причин стала высокая зависимость от заемных средств, затем процедура банкротства возобновилось в 2013 году, в результате чего в 2014 году у завода появился новый директор, а также рекордным образом выросло производство. Но в августе 2016 года появилась информация, что предприятие вынуждено распродавать часть имущества, возможно для того, чтобы погасить накопившиеся долги по зарплате: на единой электронной торговой площадке выставлены несколько лотов, касающихся продажи имущества ООО «Демьяновские мануфактуры».

Кроме того, стало известно, что в феврале 2016 года закрылся цех по выпуску ДВП на Нелидовском ДОКе (Тверская область), который в последнее время выпускал не более 1 млн м 2 в год, хотя возможности предприятия позволяли производить гораздо больше. Также сильно сократил выпуск продукции ТПК «Селецкий ДОК» (Брянская область). Не лучшим образом чувствуют себя и многие другие деревообрабатывающие предприятия. Важный факт: за последние десять лет в России ни одного нового завода по выпуску ДВП мокрым способом открыто не было, и это говорит о многом, так как в строительной отрасли, пожалуй, нет ни одного сегмента, настолько забытого инвесторами, особенно если речь идет о деревообработке. В других сегментах рынка древесных плит (фанера, ОСП, ДСП, плиты MDF и HDF) заводы открываются почти ежегодно.

Экспортный потенциал ДВП

Рис. 5. Соотношение внутренних и внешних продаж
российских ДВП в 2009-2015 годы и прогноз на 2016 год, %

Общая ситуация на российском рынке ДВП неутешительная. Столкнувшись с резким падением спроса на внутреннем рынке, производители древесноволокнистых плит обратили внимание на экспорт, объемы которого после 2010 года заметно растут, что особенно заметно при сравнении с импортом ДВП. На российский рынок завозятся ДВП, применяемые в качестве мебельных фасадов, потолочных панелей (готовые и полуготовые изделия), мягкие плиты для устройства звуко- и теплоизоляции (вспомним, что подобные плиты российскими заводами не производятся), а также ДВП, используемые в качестве подложки при укладке напольных покрытий, для изготовления задних стенок картин и других изделий.

В настоящее время доля ДВП, произведенных внутри страны и идущих на экспорт, превышает 30%. Скорее всего, эта доля выше, так как таможенные базы не показывают поставки, осуществляемые в Казахстан и Белоруссию. Но даже без этих данных понятно, что доля экспорта у некоторых заводов приближается к 50%, то есть получается, что уже почти половину продукции заводы выпускают с расчетом на внешние продажи. Причем в числе получателей экспортной продукции не только ближайшие соседи по СНГ, но и западноевропейские страны: российские ДВП пользуются большим успехом на рынках Польши, Германии, Швеции, Финляндии, Эстонии, Венгрии, Литвы, Австрии, Дании, Нидерландов и других стран.

Конкурентная ситуация

Рис. 6. Динамика соотношения рыночных объемов ДВП и плит HDF в 2009-
2015 годы и прогноз на 2016 год, %

Но ДВП рано называть устаревшим материалом. Зарекомендовавшие себя за многие годы эксплуатационные свойства древесноволокнистых плит в сочетании с доступной ценой - залог сохранения спроса. С точки зрения химической опасности плиты ДВП более благополучны, чем, например, ДСП многих отечественных производителей. Правда, у предприятий, производящих ДВП мокрым способом, есть проблемы с загрязнением сточных вод, в связи с чем по-прежнему актуальным остается вопрос о применении в производстве плит (не только ДВП), в составе которых используются связующие, не содержащие фенол, формальдегид или какие-либо другие вредные вещества. Работа по изменению рецептуры массы для производства плит идет на многих передовых заводах, хотя полностью отказаться от синтетических связующих пока не удается.

Однако нельзя отрицать очевидное: ДВП медленно, но верно вытесняются из тех сфер, в которых они обычно применялись, другими древесными материалами. ДВП трудно конкурировать, например, с плитами MDF и HDF. Сейчас стоимость плит HDF толщиной 3 мм у некоторых поставщиков вполне сопоставима со стоимостью листа ДВП толщиной 3,2 мм, что особенно актуально в 2015-2016 годы, когда новые российские производители плит HDF (почти все с иностранным капиталом) агрессивно конкурируют и снижают цены в надежде завоевать рынок экспансивными методами. Таким образом, дешевизна перестает быть ключевым конкурентным преимуществом ДВП.

Некоторые специалисты полагают, что постепенно этот вид плит уйдет в прошлое. Но, скорее всего, это справедливо для тех областей, где используются декорированные плиты, ведь ДВП плохо подходит для покрытия шпоном, кроме того, ДВП - более рыхлый материал по сравнению с плитами MDF и HDF, и не такой гладкий. При шпонировании на ДВП могут образовываться непроклеенные участки и вздутия, а у плит HDF более однородная и плотная структура, они отличаются высокой стабильностью размеров, поэтому их охотно шпонируют (как правило, с двух сторон). Двусторонние шпонированные плиты HDF чаще всего используют для изготовления мебельных фасадов и задних стенок мебели. Плиты HDF являются усовершенствованным видом ДВП и скоро вполне могут полностью вытеснить ДВП из мебельного производства.

Вера НИКОЛЬСКАЯ,
директор по исследованиям агентства ABARUS Market Research

Введение

Отлив ковра

Прессование плит

Форматная резка плит

Подбор рубительной машины

Подбор сортировочной машины

Подбор дезинтегратора

Подбор пропарочной установки

Заключение

Список литературы

древесноволокнистая пропитка оборудование

ВВЕДЕНИЕ

Древесноволокнистыми плитами называются листовые материалы, сформированные из древесных волокон. Изготовляют их из древесных отходов или низкокачественной круглой древесины. В отдельных случаях в зависимости от условий снабжения предприятия сырьем применяют одновременно как древесные отходы, так и низкосортную древесину в круглом виде. При прессовании мокрым способом получаются плиты односторонней гладкости - у них поверхность, выходящая из-под пресса, будет гладкая, а на обратной стороне останутся следы сетки, на которой происходило прессование.

Рис.1 Древесноволокнистая плита.

Древесноволокнистые плиты применяют в различных областях народного хозяйства: в строительстве (наружные и внутренние элементы, сельскохозяйственные постройки); для изготовления встроенной мебели (кухонные шкафы); в мебельном производстве; автомобиле - и судостроении; производстве контейнеров, ящиков и др. В нашей стране ежегодно увеличиваются объемы производства древесноволокнистых плит. Это высококачественный, дешевый отделочный и конструкционный материал, выгодно отличающийся от натуральной древесины и клееной фанеры. Древесноволокнистые плиты изотропны, не подвержены растрескиванию, обладают большой гибкостью при высоком модуле упругости.

Плиты долговечны: прослужив более 20 лет, они находятся в хорошем состоянии. Обычная масляная краска, которой покрыты плиты, эксплуатируемые на открытом воздухе, сохраняется 15-18 лет, т. е. дольше, чем краска, которой покрывают натуральную древесину.

Древесноволокнистые плиты широко используются в различных сферах деятельности благодаря разнообразию их свойств.

ГОСТом регламентированы следующие физико-механические свойства древесноволокнистых плит: формат и толщина, прочность на изгиб, влажность, набухание, водопоглощение. Для мягких плит одним из основных показателей качества является теплопроводность. Кроме перечисленных, для потребителей важны дополнительные нерегламентированные сведения о плитах.

Показатели теплопроводности имеют первостепенное значение для мягких плит, так как их основное назначение - теплоизоляция. Древесноволокнистые плиты - хороший теплоизоляционный материал.

Древесноволокнистые плиты хорошо поддаются склеиванию. Мягкие плиты склеивают между собой, а также с твердыми плитами, древесиной, линолеумом, металлами (жестью, оцинкованным железом, алюминиевой фольгой), цементной штукатуркой. Склеивание обеспечивается использованием карбамидных смол или поливинилацетатных эмульсий. Учитывая высокую пористость мягких плит, в клеи и клеящие эмульсии необходимо вводить наполнитель - древесную или ржаную муку. Твердые плиты склеивают между собой, с мягкой древесиной, линолеумом и листовыми металлами. Твердые и мягкие плиты отлично поддаются окраске масляными, водоэмульсионными и различными синтетическими эмалями, оклейке бумажными, синтетическими обоями и линкрустом, а также бумажными пластиками и другими листовыми синтетическими пленками.

Наиболее распространенные способы изготовления плит - мокрый и сухой. Промежуточные между ними - мокросухой и полусухой способы, которые получили меньшее распространение.

Мокрый способ основан на формировании ковра из древесноволокнистой массы в водной среде и горячем прессовании нарезанных из ковра отдельных полотен, находящихся во влажном состоянии (при относительной влажности около 70%).

В процессе изготовления плит мокрым способом древесину измельчают в щепу; затем ее превращают в волокна, из которых формируют ковер. Далее ковер разрезают на полотна. Сухие полотна прессуют в твердые плиты. Влажные полотна или прессуют, получая твердые и полутвердые плиты, или сушат, получая мягкие (изоляционные) плиты. Указанными выше способами можно изготовить волокнистые плиты из любых органических материалов, поддающихся расщеплению на волокна.

Рис.2 Общая схема технологического процесса производства ДВП

Сырье, его подготовка и хранение

Выбор сырья определяется экономической целесообразностью с учетом величины его запасов, условий заготовки, доставки и хранения. Для производства древесноволокнистых плит используют отходы лесопиления и деревообработки, дровяное долготье, мелкий круглый лес от рубок ухода и лесосечные отходы.

Одним из главных требований, предъявляемых к сырью, является возможность получения из него наиболее длинного волокна. В этом отношении хвойные древесные породы имеют преимущество перед лиственными: длина волокон хвойных пород (сосны, ели, пихты) колеблется в пределах от 2,6 до 4,4 мм, а лиственных (березы, осины, тополя) - от 0,7 до 1,6 мм.

Характеристикой древесины служит ее плотность в абсолютно сухом состоянии (табл. 1).

Таблица 1

ПородаМасса 1 м3 древесины, кгабсолютно- сухойвоздушно- сухойСвежесрубленнойДуб6507401030Бук625710968Береза370650878Лиственница520680833Соска458520863Ос ива450510762Пихта414420827Ель395450794

В производство ДВП мокрым способом идет щепа без мятых кромок, с длиной частиц 10-35 мм (оптимальная 20 мм), толщиной не более 5 мм, с углом среза 30-60°С. Содержание гнили допускается не более 5%, минеральных включений не более 1%, коры не более 15% (в щепе из сучьев - до 20%). С увеличением доли коры ухудшаются внешний вид плит и их прочность.

Гидрофобизирующие (парафин нефтяной, церезин),

Упрочняющие (альбумин черный технический, канифоль сосновая, СФЖ),

Эмульгаторы (олеиновая кислота, концентрат СДБ, натр едкий),

Осадители (серная кислота техническая, сернокислый алюминий) ,

Добавки для придания плитам специальных свойств (битумы нефтяные и дорожные, кремнефтористый аммоний).

Сырье поступает на площадку предприятия в виде круглого леса, отходов лесопиления (рейки, горбыли) или щепы. Для облегчения штабелирования тонкого круглого леса и отходов лесопиления, а также для более лучшей подачи к рубительным машинам длину их принимают 2-3 м. Такое сырье целесообразно связывать в пучки бумажными веревками и укладывать в штабеля.

Дровяное долготье хранят в плотных бёспрокладочных штабелях. Технологическая щепа, поступающая на площадку предприятия со стороны, может храниться в куче, наиболее распространенная фора которой - усеченный конус.

Сырье подается в производство в виде кондиционной щепы, которая должна соответствовать следующим основным требованиям: длинна - 25 (10-35) мм., толщина - до 5 мм., чистые без мятых кромок срезы, засоренность корой - до 15 %, гнилью - до 5 %, минеральными примесями - до 1 %, относительная влажность щепы - не менее 29 %.

Подготовка сырья к производству плит, состоящая в приготовлении кондиционной щепы, включает следующие операции: разделку древесины на размеры, соответствующие приемному патрону рубительной машины; рубку древесины на щепу; сортировку щепы для отбора требуемого размера с доизмельчением крупной фракции и удалением мелочи; извлечение из щепы металлических предметов; промывку щепы для очистки ее от грязи и посторонних включений.

Разделка бревен необходима для придания исходному сырью размеров, соответствующих параметрам рубительной машины, а также для вырезки участков, сильно пораженных гнилью при диаметре древесины меньше 200 мм длина бревен, поступающих в рубку, может быть до 6 м, при большем диаметре она не должна превышать 3 м. Максимально допустимый диаметр бревен определяется размером приемного патрона рубительной машины. Древесина, предназначенная для изготовления высококачественных плит и отделки наружного слоя плит, окоривается на окорочных станках ОК-66М.

Для раскряжевки дровяного долготья служат балансирные пилы, слешеры (рис.3) и цепные пилы.

Рис.3. Схема12-пильного слешра для поперечной распиловки круглых лесоматериалов.1-станина; 2-стойка; 3-балка; 4-кронштейн; 5-дисковая пила; 6-механический разделитель; 7-ленточный транспортер для тонких бревен; 8-ленточный транспортер для толстых бревен.

При диаметре древесины, превышающем допустимый, долготье разделывается на коротье (1 - 1,25 м) и раскалывается на механическом колуне.

Для измельчения подготовленной древесины в щепу применяют многокожевые рубительные машины. При измельчении древесины на рубительных машинах выход кондиционной щепы составляет 85-92%; при этом получается около 10% крупной щепы и до 5% опилок.

Для получения кондиционной щепы, обеспечивающей нормальную работу размольных машин, и получения качественной волокнистой массы щепу сортируют на щепосортировочных установках. Крупная щепа, не прошедшая через сортировочные сита, доизмельчается в дезинтеграторах. Для улавливания металлических предметов щепу пропускают через магнитные сепараторы.

Отсортированную от мелочи и крупных щепок кондиционную щепу подают ленточными конвейерами (через магнитные сепараторы, улавливающие металлические предметы) и установку для мойки щепы в бункера, вместимость которых рассчитана на хранение не менее чем 24-часового запаса щепы. Подача щепы из бункеров регулируется вибрационными или шнековыми дисковыми разгружателями.

Получение древесноволокнистой массы

Размол древесины - это одна из ответственных операций в технологии производства древесноволокнистых плит.

Сегодня преобладающим стал термомеханический способ получения волокна из щепы. Поскольку лигнин, скрепляющий отдельные волокна древесины между собой, размягчается при температуре выше 100°С и плавится при 172°С, щепу перед механическим истиранием пропаривают, чтобы уменьшить ее прочность. Первичный горячий размол осуществляют в дефибраторах, вторичный - в рафинёрах или роллах (голлендерах).

Рис.4 Общий вид установки горячего размола: 1 - бункер для щепы; 2 - шнековый питатель; 3 - пропарочный котел; 4 - шнек подачи прогретой щепы; 5 - дефибратор; 6 - главный двигатель; 7 - возвратный паропровод

Волокнистая масса для удобства транспортирования смешивается с водой до концентрации 3%.

Так как при первичном размоле щепы остаются отдельные не- размолотые пучки волокон и щепочки, массу подвергают дополнительному домалыванию на рафинаторах или роллах (голлендерах).

Получаемая масса может быть грубого или мелкого помола. Грубый помол имеет слабую степень фибриллирования (расчесанности). Если волокна сильно изрублены и укорочены, возможно образование «мертвого размола» - сыпучей массы, в которой волокна не переплетаются (не свойлачиваются), и при формировании из них ковра он будет рваться на сетке. Мелкий помол обеспечивает надежное свойлачивание волокон и формирование достаточно прочного ковра.

Размольная установка, схематически представленная на рис.4, состоит из бункера со шнековым питателем, через который щепа подается в подогреватель с мешалкой, а оттуда по другому шнеку в собственно дефибратор, состоящий из неподвижного и подвижного дисков. Попадая через центральное отверстие неподвижного диска на вращающуюся шайбу, щепа отбрасывается в зону размола. Рабочие поверхности дисков снабжены канавками и рифлениями, в которых и происходит перетирание прогретых древесных частиц на отдельные волокна и пучки волокон. Под действием центробежных сил и давления пара образующаяся волокнистая масса выбрасывается с дисков наружу.

Чтобы подача щепы шнековым питателем поддерживалась равномерной, разгрузочный шнек подогревателя выполнен в конической форме.

Создаваемая им компрессорная пробка предотвращает возвратный поток пара и пульсацию потока щепы. При равномерном поступлении щепы дефибратор работает устойчивее и волокна получаются более однородными.

На второй ступени размола применяют рафинёры, а в производстве мягких ДВП для получения еще более тонкого помола - голлендеры или конические мельницы с базальтовой и керамической размольной гарнитурой.

В голлендере (рис. 5) размельчаемая масса движется по спирали.

Рис.5 Голлендер - а и его поперечный разрез - б:

Барабан; 2 - бруски; 3 - коробка с базальтовым вкладышем; 4 - сливное отверстие

Степень размола массы измеряется на аппарате «Дефибратор-секунда», характеризуется в градусах помола и имеет обозначение ДС. В числовом выражении градус помола равен времени (в секундах), которое требуется для обезвоживания помещенной на сетку смеси из 128 г абсолютно сухой волокнистой массы и 10 л воды (концентрация 1,28%). Для мягких плит степень помола должна быть в пределах - 28-35 ДС.

Проклейка древесноволокнистой массы

Проклейка древесноволокнистой массы способствует снижению водопоглощения и набухания, а также повышению механической прочности плит. Чтобы придать плитам водостойкость, в древесноволокнистую массу вводят гидрофобное вещество. Обволакивая древесные волокна и заполняя собой поры в готовой плите, гидрофобное вещество препятствует проникновению в нее влаги. Кроме того, парафин, используемый в качестве проклеивающего материала, предотвращает налипание пучков волокон к глянцевым листам плит пресса и подкладным (транспортным) сеткам, а также придает блеск лицевой поверхности плиты.

Гидрофобные вещества для проклейки следующие: парафин, гач, церезиновая композиция и др. Содержание их в плитах не превышает 1,0 % по массе, так как эти вещества ослабляют связь между волокнами, тем самым, понижая прочность плит. Гидрофобизирующие добавки вводят в волокнистую массу в виде водных эмульсий. Для получения тонкодисперсной эмульсии в качестве эмульгаторов применяют высокомолекулярные кислоты (олеиновую, стеариновую, пальмитиновую и др.). Для снижения себестоимости готовых плит на предприятиях в качестве эмульгатора используют концентрат сульфитнобардяной бражки, кубовые остатки от перегонки синтетических жирных кислот, а также сульфатное мыло. Необходимое условие для осаждения на волокнах гидрофобных веществ - создание в древесноволокнистой массе кислой среды - рН 4,5-5,0. Такая среда образуется в результате введения в древесноволокнистую массу раствора сернокислого глинозема или алюмокалиевых квасцов, служащих коагуляторами или осадителями. В последнее время широко стали применять серную кислоту.

Для повышения механической прочности древесноволокнистых плит в массу вводят клеевые добавки. Введение альбумина значительно улучшает прочностные показатели изготовляемых плит. В качестве клеевой добавки применяют также малотоксичную водорастворимую фенолоформальдегидную смолу СФЖ-3024Б и смолу СФЖ-3014.

Склады химикатов проектируют и строят отдельно стоящими. Запас химикатов создают из расчета месячной работы цеха. В самом цехе древесноволокнистых плит размещают расходный склад суточного хранения, который располагают рядом с помещением приготовления рабочих составов. Химикаты из основного склада в расходный доставляют электропогрузчиком в специальных контейнерах или товарной таре.

На многие предприятия парафин поступает в железнодорожной цистерне, которую устанавливают около склада готовой продукции. Парафин разогревают острым паром, после чего он самотеком сливается через нижнее отверстие и по трубопроводу, уложенному с уклоном, стекает в бак для хранения емкостью 60 м3. Далее парафин поступает в расходный бак, который устанавливают в цехе на постаменте. Затем парафин самотеком через мерный бачок сливается в бак приготовления парафиновой эмульсии (эмульгатор). Готовую эмульсию перекачивают в специальную емкость (бак) для хранения.

Приготовление рабочего состава фенолоформальдегидной смолы СФЖ-3024Б заключается в ее разведении до рабочей концентрации 5-10 %. Растворение осадителей производят в специальном баке, который по конструкции аналогичен баку для приготовления эмульсии.

Приготовление раствора серной кислоты, используемого для осаждения смоляных эмульсий, заключается в разбавлении серной кислоты водой до концентрации 1,5-3 %. Концентрация вводимой серной кислоты более 3 % нежелательна, так как это может вызвать при прессовании появление пятен на плитах и прилипание их к глянцевым листам и транспортным сеткам.

Расход химикатов по технологической инструкции ВНИИдрева определен в зависимости от породного состава сырья, используемых химических продуктов и мощности предприятия.

Проклеивающие составы вводят в волокнистую массу перед ее отливом в ящики непрерывной проклейки. Обязательное условие проклейки - первоначальное введение в массу проклеивающей эмульсии и только после перемешивания эмульсии с массой - добавление раствора осадителя.

Отлив ковра

Отлив и формирование ковра из древесноволокнистой массы происходит в результате последовательного проведения операций: истечения массы на формующую сетку, свободной фильтрации воды через сетку, отсоса воды вакуумной установкой и дополнительного механического отжима. При истечении массы на сетку свободная вода фильтруется, уходя в оборотную систему, а взвешенные волокна оседают на сетке. Вследствие развитой внешней поверхности волокон, полученной при размоле, создаются условия большей степени их сцепления и переплетения. Эта связь усиливается в процессе вакуумного отсоса и механического отжима воды из полотна. Относительную влажность полотна доводят до 68-72 %. В таком состоянии полотно становится транспортабельным, а кроме того, максимальное удаление воды снижает расход пара и сокращает время на последующую сушку плит. Особенно это важно при производстве мягких плит, так как сушат их не в прессах, а сушильных камерах.

Отлив массы и формирование полотна выполняют на отливных машинах периодического или непрерывного действия.

Предварительно обезвоженный вакуумом древесноволокнистый ковер подвергают дальнейшему обезвоживанию механическим путем - давлением нескольких пар валов, обтянутых сетками. Относительная влажность ковра составляет около 80 %. С такой влажностью ковер сходит с вакуумформующего барабана и роликовым конвейером направляется на обрезку и дополнительное обезвоживание в вальцовом прессе. Дополнительным обезвоживанием влажность сырого полотна может быть доведена до 60%.

Сформированную бесконечную древесноволокнистую ленту-ковер разрезают по длине на отдельные полотна - заготовки. Одновременно обрезают боковые кромки.

Основные условия образования древесноволокнистого полотна: равномерное распределение массы по всей ширине и толщине полотна, хорошее смешение различных фракций волокна, получение беспорядочной ориентации волокон, максимальное сокращение потерь мелких волокон и введенных в массу химических продуктов, достижение необходимой влажности ковра.

Для равномерного распределения массы и хорошего смешения необходимы тщательное хранение и организованная транспортировка массы к отливной машине. Каждая частица волокнистой массы, находясь во взвешенном состоянии в суспензии, совершает движение. Оно происходит, во-первых, под действием силы тяжести (частица опускается), а во-вторых, в зависимости от своей формы она поддается вращению. Образуя сложные движения, частицы волокон и волокна сталкиваются друг с другом, сцепляются и создают условия для хлопьеобразования. Вместе с тем в быстро движущейся суспензии образование хлопьев сопровождается разрывами и устанавливается динамическое равновесие. Учитывая этот факт, необходимо создавать такие условия, чтобы истечение суспензии в трубопроводах не нарушалось механическими препятствиями на пути потока. Следует избегать углов, искривлений, неровностей внутренних поверхностей массопроводов.

Все операции по формированию древесноволокнистого ковра следует производить с постепенно нарастающей нагрузкой. Установлено, что форсированный режим обезвоживания на любой стадии процесса вызывает разрушение волокнистой структуры ковра, снижение его механических свойств при отсутствии каких-либо внешних видимых признаков.

В цехах древесноволокнистых плит, работающих по мокрому способу, важное технологическое и экономическое значение имеет процесс возврата волокна в производство. Вместе со сбрасываемой водой уходят и волокна, содержание которых в сточной воде составляет около 1600 мг/л. Извлечение из сбрасываемой воды древесных волокон позволяет максимально использовать сырье и оборотные воды, что снижает расход сырья и свежей воды на единицу выпускаемых плит. Кроме того, уменьшение содержания волокнистых веществ в сточной воде создает благоприятные условия для последующей обработки ее на очистных сооружениях. Для возврата волокна в производство используются технологические фильтры. В нашей стране на заводах, изготовляющих древесноволокнистые плиты, установлены фильтры польского производства.

Прессование плит

Прессование - основная операция технологического процесса, определяющая качество выпускаемых плит и производительность оборудования. Во время прессования влажное древесноволокнистое полотно подвергается большому давлению при высокой температуре и превращается в древесноволокнистую плиту. Это превращение происходит вследствие физических, химических и морфологических изменений насыщенного влагой древесного волокна.

В процессе прессования происходят изменения целлюлозной части древесного комплекса. Уменьшаются размеры элементарной кристаллической решетки, идет укрупнение кристаллических участков. Упорядочение структуры делает возможным сближение целлюлозных молекул и сегментов макромолекул на расстояния, необходимые для образования химических связей между древесными волокнами. При повышенном давлении и высокой температуре наблюдаются термогидролитические превращения гемицеллюлоз, что вызывает увеличение содержания водорастворимых продуктов в прессуемом материале, окисление первичных гидроксильных групп сахаров с образованием карбоксильных групп, установление простых и сложноэфирных связей в результате реакций дегидратации и этерификации. Этим объясняется, что прочность и водостойкость плит находятся в соответствии с количественными изменениями экстрактивных веществ, изменениями функциональных групп, водородных связей, свободных радикалов и подвижностью углеводного скелета древесного волокна.

Прочность плит определяется прочностью волокон и межволоконных связей. Прочность волокон на разрыв зависит от породы древесины. В образовании межволоконных связей участвуют все основные компоненты углеводлигнинного комплекса, значительная часть которых находится в размягченном, пластифицированном состоянии. Наличие низкомолекулярных веществ, некоторое снижение степени полимеризации целлюлозы, размягчение лигнина, повышение гибкости цепей макромолекул при пьезотермообработке способствует увеличению поверхности контакта между волокнами и адгезионному взаимодействию между ними.

В зависимости от сырья и способов ведения технологического процесса можно получить требуемые физико-механические свойства плит. Для выбора параметров и режима прессования необходимо учитывать следующие исходные факторы: породный состав и качество исходного сырья; способ и качество приготовления массы; характеристику проклеивающих материалов и способ их введения; технические возможности пресса.

При мокром процессе производства наибольшее распространение получили горячие, гидравлические многоэтажные прессы периодического действия.

Режим прессования зависит от многих факторов: качества сырья и массы, влажности и толщины древесноволокнистых полотен, технологических параметров процесса, состояния пресса и его одежды. Весь период (цикл) прессования разделяется на три технологические фазы: отжим, сушку, закалку.

Относительная влажность полотен перед запрессовкой составляет 68-72 %. При низкой влажности (меньше 65 %) наблюдается ухудшение качества плит и иногда даже расслоение. Продолжительность первой фаза прессования составляет 50 - 90 с. Влажность волокнистых полотен доводят до 45 - 50%. На первой стадии прессования определяется плотность плиты.

После первой фазы прессования (отжима) переходят ко второй фазе - (сушке плит), так как дальнейшее удаление воды, возможно только ее испарением. Для ведения процесса сушки снижают удельное давление прессования, чтобы создать благоприятные условия удаления пара из полотен. Его поддерживают на уровне 0,8 МПа. Для обеспечения равномерного выделения пара из влажного волокнистого полотна давления в период сушки сохраняют постоянным.

Большое влияние на ход ведения процесса прессования оказывает также температура плит пресса. При мокром способе производства древесноволокнистых плит температура прессования составляет 200 - 215 °С. Повышение температуры прессования вызвано стремлением ускорить процесс выпаривания воды из древесноволокнистого полотна.

На продолжительность сушки влияют и степень размола массы и толщина прессуемых полотен. Чем выше степень размола массы и больше толщина плиты, тем период сушки продолжительней. Время ее в зависимости от конкретных условий составляет 3,5 - 7 мин. Во время второй фазы прессования вода удаляется до тех пор, пока относительная влажность древесноволокнистой плиты не составит 7%. Эта влажность необходима для проведения реакции конденсации в заключительной стадии прессования. Практический момент окончания фазы сушки определяют по прекращению выделения из плит пара.третей фазе прессования (закалке) плиты подвергают тепловой обработке при повышенном давлении, доводя влажность до 0,5 - 1,5%. Продолжительность третьей фазы подбирается опытным путем и обычно не превышает 3 мин. В технологической инструкции, разработанной ВНИИдревом, рекомендованы следующие режимы прессования: влажность (относительная) древесноволокнистых полотен, поступающих в пресс 72 ± 3%; влажность плит после пресса 0,8 - 1,2%; удельное давление прессования на фазе отжим 4,2 - 5,5 МПа (при содержании лиственных пород более 70% - 5,5МПа), на фазе сушка 0,65 - 0,85 МПа, на фазе закалка 4,2 - 5,5 МПа (при содержании лиственных пород более 70% - 5,5МПа). Температура плит пресса (теплоносителя на входе) зависит от породного состава используемого древесного сырья.

Пропитка маслом, термическая обработка и увлажнение древесноволокнистых плит

Для повышения прочности и влагостойкости плиты пропитывают маслом. На заводах древесноволокнистых плит в изолированном помещении размещают специальные линии, в которые входят: загрузочное устройство, входной роликовый конвейер, пропиточная машина, выходной роликовый конвейер и разгрузочное устройство. На пропитку подаются плиты, вышедшие из пресса, т.е. горячие. Для пропитки древесноволокнистых плит обычно используют смесь льняного и талового масел (40 и 60%) или таловое масло с добавкой свинцово-марганцевого сиккатива (93,5 и 6,5%). Расход масла составляет 10 ± 2% от массы плит.

Термическая обработка повышает физико-механические свойства твердых и сверхтвердых древесноволокнистых плит, улучшая показатели водопоглащения, набухания и предела прочности при изгибе. Улучшение этих показателей происходит в результате процессов термохимических превращений углеводлигнинного комплекса волокнистой массы плит.

При термообработке, под воздействием сухого горячего воздуха из плиты удаляются остатки влаги, а силы поверхностного натяжения сближают макромолекулы целлюлозы на расстояния, достаточные для образования между гидроксилами неориентированных участков водородных связей. Кроме того, термообработка лигнина и углеводов приводит к образованию легко полимеризующихся веществ с высокой реакционной способностью и созданию смолистых продуктов. Термообработку осуществляют в специальных камерах термообработки периодического или непрерывного действия. Термообработку проводят при температуре 160 - 170°С.

Древесноволокнистые плиты - пористые тела. Высушенные, находясь в горячем состоянии после пресса или камер термообработки, они начинают адсорбировать пары воды из окружающего воздуха. Если эти, плиты уложены в плотный пакет, их края поглощают воду в большей степени, что приводит к увеличению линейных размеров плит в периферийной зоне. В результате возникновения значительных внутренних напряжений образуется волнистость. Для придания плитам формоустойчивости необходимо осуществление акклиматизации, заключающейся в. увлажнении при одновременном остывании плит. Для увлажнения плит применяют увлажнительные машины и камеры.

Форматная резка плит

Древесноволокнистые плиты разрезают на окончательные размеры на форматно-обрезных станках, осуществляющих продольное и поперечное резание. Древесноволокнистые плиты разрезают на окончательные размеры на форматно-обрезных станках, осуществляющих продольное и поперечное резание. Режущий инструмент - круглые пилы. Для вырезки дефектных участков и более удобного ведения раскроя плит на заготовки столярно-строительных и других специальных изделий, перед форматно-обрезными станками устанавливают пилу предварительного поперечного раскроя.

При форматной резке готовых плит остаются обрезки кромок, мелкие куски плит, а также опилки, которые целесообразно возвращать в производство. Измельченные отходы вместе с опилками пневмотранспортом направляются в мешальный чан, наполненный водой. Тщательно размешанные отходы при концентрации пульпы 3-4 % насосами подаются в массную емкость перед мельницами вторичного размола. Для размельчения бракованных кусков плит используют маленькие дробилки. Раздробленные частицы системой пневмотранспорта подают в гидропульпер и через промежуточный бассейн на вторичный размол. Подачу отходов на вторичный размол осуществляют также пневмотранспортом без использования гидропульпера.

Описание технологической схемы производства древесноволокнистых плит

В качестве сырья для производства древесноволокнистых плит мокрым способом используют отходы лесопиления и деревообработки, дровяное долготье, мелкий круглый лес от рубок ухода и лесосечные отходы.

Подготовка сырья к производству заключается в приготовлении кондиционной щепы. Первоначально осуществляют разделку древесины на размеры, соответствующие приемному патрону рубительной машины. Для раскроя бревен по длине используют балансирные пилы.

Полученная щепа после рубительной машины поступает на сортировочную машину, где отбирается технологическая щепа, соответствующая предъявленным к ней требованиям. Для сортировки технологической щепы используем сортировочную машину модели СЩ-1М.

С сортировочной машины отобранная щепа поступает в силос хранения щепы. Щепу с размерами, превышающими установленные, передают на дополнительное измельчение в молотковый дезинтегратор ДЗН-1, а затем возвращают в рубительную машину. Мелочь, отсеивающуюся в процессе сортирования, удаляют из цеха как отходы.

Кондиционную щепу направляют в бункеры запаса или расходные бункеры в размольном отделении. Устанавливаем три бункера марки ДБО-60, один из которых - резервный.

Из расходного бункера через бункер-питатель щепа, предварительно подогретая насыщенным паром температурой 160 оС в подогревателе, подается в пропарочный аппарат. Устанавливаем две пропарочные установки «Бауэр-418». Пропарочный котел рассчитан на давление до 1 МПа. Щепа проходит через пропарочный котел под воздействием винтового конвейера. Время пребывания щепы в котле от 1 до 10 мин.

Щепа при том же давлении винтовым конвейером подается в размольный аппарат. В качестве размольного аппарата используем дефибратор марки RТ-70. Температуру в дефибраторе поддерживаем подачей насыщенного пара. Пар одновременно служит для удаления из реакционного пространства дефибратора кислорода воздуха, разрушающе действующего на древесину. Подачу пара в аппарат осуществляют через паровой клапан. Расход пара составляет 700 - 1500 кг/т, в зависимости от породы древесины. Щепа, войдя в размольную камеру, лопатками вращающегося диска направляется между дисками к размольным секторам, которые размалывают ее на волокна.

Полученная древесноволокнистая масса под воздействием давления пара и лопаток вращающегося диска подается в отводящий патрубок к выпускному устройству. Древесноволокнистая масса, пройдя выпускное устройство, попадает в диффузор, в котором происходит ее постепенное расширение, и она с большой скоростью вместе с паром попадает в циклон, откуда волокна, потерявшие в результате самоиспарения некоторое количество влаги, направляются к мельнице вторичного размола - рафинатору. Волокно из дефибратора выходит влажностью 40 - 60%.

Для улучшения свойств плит в щепу или древесноволокнистую массу вводятся гидрофобизирующие добавки. Эмульсию парафина вводят через специальные форсунки пропарочной установки перед размолом щепы на волокна из расходного бака парафина. Смешение волокна с водорастворимой феноло-формальдегидной смолой СФЖ-3014 происходит в смесителе 10, который установлен между ступенями сушки.

После размола волокно подается в циклон сушилки первой ступени 9. Для проведения первой стадии сушки устанавливаем четыре аэрофонтанных сушилки, одна из которых является резервной. В качестве агента сушки служит воздух, нагретый в калорифере до температуры до 160 оС. Воздух и волокно движутся при помощи центробежного вентилятора при давлении 22 МПа. После первой ступени влажность древесноволокнистой массы снижается до 40%.

Далее волокно направляется в сушилку второй ступени. Вторая ступень сушки проводится в барабанных сушилках. Волокно после первой ступени сушки через ротационный затвор подается в сушильный барабан, в котором, продвигаясь по барабану, оно перемешивается с агентом сушки. Агент сушки подается в сушильный барабан через специальный канал по касательной к цилиндрической поверхности. Поток подхватывает волокно и проходит через сушильный барабан по винтообразной линии при интенсивном теплообмене и перемешивании. Затем волокно выдается из сушилки через специальный ротационный затвор. В сушилке второй ступени используют принцип низкой температуры при большом объеме агента сушки. Температура воздуха на входе в сушилку составляет 180 - 200 оС, а объем воздуха, проходящего через сушилку, приведенный к стандартной температуре 21 оС, составляет 52500 м3/ч. После второй ступени сушки волокно имеет влажность не более 8%.

Далее волокнистая масса направляется в формующую машину 12. Для формования ковра используют двухсеточные вакуумформующие машины, в которых формование осуществляется осаждением волокон массы потоком воздуха, проходящим сверху вниз через движущееся сетки. Ковер настилается на движущуюся сетку, объединяющую три камеры и ленточно-валковый пресс. Волокно из бункеров-дозаторов поступает в соответствующую камеру, воздух из которой отсасывается вентилятором, создающим вакуум, а также системой для удаления излишних волокон от калибрующего валика. По ширине камеры древесноволокнистая масса распределяется с помощью качающегося сопла. Величина вакуума под сеткой в камерах составляет соответственного, 20 - 30 кПа. В зависимости от плотности выпускаемых плит определяется высота настилаемого слоя. При плотности 1 т/м3 значение массы 1 м2 ковра соответствует толщине древесноволокнистой плиты в мм.

Сформированный на вакуумформирующей машине непрерывный ковер поступает на ленточный пресс предварительной подпрессовки, предназначенный для обеспечения транспортабельности ковра, а так же для рационального использования горячего пресса, сокращения величины просвета между его плитами и увеличения скорости их смыкания. Удельное давление в прессе наращивают постепенно. Удельное давление подпрессовки равно 0,1 - 0,15 МПа; линейное давление составляет 1400 Н/см. Работа пресса синхронизируется с работой формирующей машины. Скорость бесступенчато регулируется от 9 до 50 м/мин.

Далее осуществляют раскрой непрерывного ковра на полотна. Из ленточного пресса ковер движется по ленточному конвейеру к пилам поперечной резки, предназначенных для раскроя бесконечного ковра на полотна. Туда же, поверх основного ковра, из формующей головки отделочного слоя поступает волокно, сформированное в виде тонкого ковра, для нанесения отделочного слоя на плиты. Затем пилами продольной резки 16 осуществляют обрезку ковра до заданной ширины. Качающийся конвейер - типпель распределяет полотна на двухъярусную систему ленточных конвейеров. Эта система состоит из трех секций двухъярусных конвейеров, обеспечивающих подачу полотен в загрузчик пресса и запас полотен на то время, пока загрузчик горячего пресса не может принять их.

Древесноволокнистые полотна подаются в пресс загрузчиком. Загрузочное устройство, обеспечивающее бесподдонную загрузку древесноволокнистых плит в пресс, состоит из неподвижной рамы, загрузочной этажерки, механизма подъема и опускания этажерки, двадцати двух конвейеров-загрузчиков с индивидуальными приводами. Конечный выключатель останавливает загрузчик, после чего он движется назад, оставляя полотна в прессе.

В зависимости от породного состава сырья и применяемого типа связующего температура прессования на разных заводах колеблется в пределах 180 - 260 °С. Для древесины мягких лиственных пород температура прессования равна 180 - 220 °С, для твердых пород - 230 - 260 °С. Для получения волокнистых плит плотностью 1 г/см3 необходимо иметь на начальном этапе прессования удельное давление 6,5 - 7 МПа. Время выдержки при максимальном давлении определяется влажностью ковра, температурой прессования, а также термохимической обработкой сырья. Выдержка при максимальном давлении во избежание появления пузырей и пятен вследствие скапливающегося в полотне пара не должна превышать 40 с. Для удаления пара целесообразно снижение давления. Давление снижают до величины несколько меньшей, чем давление пара в полотне, которое определяется температурой нагревательных плит пресса и условиями термохимической обработки сырья. Продолжительность прессования зависит от заданной толщины готовой плиты. Полный цикл прессования должен регулироваться таким образом, чтобы после прохождения плитами пресса они имели влажность 0,3 - 0,5 %.

После прессования древесноволокнистые плиты системой рычагов разгрузочного устройства передаются в разгрузочную этажерку, а оттуда по одной направляются на конвейер для обрезки и кондиционирования.

После пресса плиты имеют влажность менее 1 % и высокую температуру. В процессе разгрузки пресса, обрезки кромок и заполнения вагонеток плиты охлаждаются до 50 °С и набирают влаги до 2 %. Равновесная влажность плит в нормальных условиях (при температуре 20°С и относительной влажности воздуха 65%) составляет 5 - 9%. Поэтому плиты после стадии прессования поступают на стадию кондиционирования. Загрузочное устройство обеспечивает автоматическую загрузку плит в вагонетки, которые затем подаются в камеры кондиционирования. Время кондиционирования 3 - 5 ч.

После камеры кондиционирования плиты на участок раскроя и механической обработки подаются электропогрузчиками. Затем они укладывают на приемную площадку конвейера, а оттуда по одной подаются к станку продольной распиловки. Скорость подачи регулируется от 10 до 75 м/мин. Станок продольной распиловки имеет три пилы, из которых две крайние служат для обрезки кромок, а центральная при необходимости может выполнить продольный распил: Крайние пилы снабжены устройствами для дробления кромок шириной до 50 мм. Размер плиты после чистой обрезки, мм: максимальный 1830, минимальный 1700.

Далее плиты поступают на станок поперечной распиловки, оснащенный пятью пилами, положение которых регулируется. Наружные пилы имеют устройства для дробления кромок шириной до 50 мм. Максимальная длина плит после обрезки - 5500 мм.

Плиты после обрезки штабелируются укладчиком и попадают в накопитель плит, откуда транспортируются автопогрузчиком.

Расчет и подбор основного и вспомогательного оборудования для производства ДВП мокрым способом

Подбор рубительной машины

Сырье подается в производство в виде кондиционной щепы. Подготовка сырья к производству плит, состоящая в приготовлении кондиционной щепы, включает следующие операции: разделку древесины на размеры, соответствующие приемному патрону рубительной машины; рубку древесины на щепу; сортировку щепы для отбора требуемого размера с доизмельчением крупной фракции и удалением мелочи; извлечение из щепы металлических предметов; промывку щепы для очистки ее от грязи и посторонних включений.

Для приготовления щепы используем барабанную рубительную машину ДРБ-2.

Производительность аппарата составляет 4 - 5 м3/ч, диаметр барабана 1160 мм и число режущих ножей - 4.

Из расчетов материального баланса получаем, что в рубительное отделение поступает 243661,95 кг влажной древесины в сутки, т.е. 10152,58 кг в час. Принимая плотность древесины равной 1540 м3/кг, получим:

58/1540 = 6,59 м3/ч

Согласно расчетам необходимо установить две рубительные машины.

Подбор сортировочной машины

Полученную щепу после рубительных машин сортируют, в результате чего отбирают технологическую щепу, соответствующую предъявленным к ней требованиям.

Согласно материальному балансу на сортировку поступает 236565 кг влажной щепы в сутки, что составляет 9857 кг в час. Принимая средневзвешенную условную плотность древесного сырья равную 650 кг/м3, определим насыпную плотность ?н, кг/м3, по уравнению:

Н = ? · kп (1)

где kп - коэффициент полнодревесности для щепы, равный 0,39.

?н = 650 ·0,39 = 253,5 кг/м3

Тогда получим, что на сортировку поступает 9857/253,5 = 39 насыпных м3 в час.

Для сортировки технологической щепы используем сортировочную машину гирационного типа модели СЩ-1М, техническая характеристика которой приведена в табл. 3.

Таблица 2. Техническая характеристика сортировочной машины

ПоказателиЗначениеПроизводительность, насыпных м3/ч60Число сит3Наклон сит, град3Мощность электродвигателя, кВт3Масса, т1,3

Подбор дезинтегратора

Для измельчения крупной щепы используют молотковые дезинтеграторы. Выбираем дезинтегратор типа ДЗН-1, техническая характеристика которого приведена в табл. 3.

Таблица 3. Техническая характеристика дезинтегратора ДЗН-1

ПоказателиЗначениеПроизводительность, насыпных м3/ч18Габаритные размеры, мм длина2300 ширина1620 высота825Масса, кг2248Мощность электродвигателя, кВт11,4

Подбор расходных бункеров кондиционной щепы

Кондиционную щепу направляют в бункеры запаса или расходные бункеры в размольном отделении. По конфигурации в плане бункеры запаса бывают двух типов: прямоугольные и круглые.

Используем прямоугольные бункера, располагая их в здании отделения приготовления щепы. При небольших запасах щепа может храниться в вертикальных бункерах. Используем бункер типа ДБО-60, техническая характеристика которого приведена в табл. 4.

Таблица 4. Техническая характеристика вертикального бункера ДБО-60

ПоказателиЗначенияЕмкость бункера, м360Число выгрузочных винтовых конвейеров3Производительность одного винтового конвейера, м3/ч3,8 - 40Установленная мощность двигателей, кВт21,9Высота опор, м4Общая высота бункера, м11,75Общая масса бункера, т18,5

Требуемое количество бункеров nб определяем по формуле:

б = Gщ · t/Vб · ?н · kзап (2)

где Gщ - часовая потребность проектируемого цеха в технологической щепе, кг/ч (по данным материального баланса Gщ = 9857 кг/ч); t - время, в течении которого бункеры обеспечивают бесперебойную работу потока, ч (при работе отделения по подготовке щепы в три смены t = 3 ч); Vб - объем бункера, м3; ?н - насыпная плотность щепы, кг/м3(определяли в пункте 4.2); kзап - коэффициент заполнения рабочего объема бункера (для вертикальных kзап = 0,9).

б = 9857 · 3/60 · 253,5 ·0,9 = 2

Соответственно устанавливаем три бункера, один из которых - резервный.

Подбор пропарочной установки

Из бункера-питателя щепа винтовым дозатором подается в барабанный питатель низкого давления, из которого направляется в подогреватель, где подогревается насыщенным паром, температурой 160°С. В выходной секции подогревателя вмонтирована форсунка, через которую в него вводится в расплавленном состоянии парафин, распыляемый сжатым воздухом с давлением 0,4 МПа. Из подогревателя пропитанная парафином щепа поступает непосредственно в аппарат гидродинамической обработки. На заводах древесноволокнистых плит используют аппараты непрерывного действия различных систем.

Устанавливаем пропарочноразмольную систему «Бауэр-418», имеющую следующие характеристики: пропарочный котел горизонтальный, трубчатого типа, диаметром 763 мм, длинной 9,15 м, рассчитанный на давление до 1 МПа. Производительность пропарочной установки - до 5 т/ч.

Согласно расчетам материального баланса на пропарку поступает 238 т пропитанной парафином щепы в сутки, что составляет около 10 т/ч. Соответственно необходимо установить две пропарочных установки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Комплексное использование древесины имеет своей целью повышение экономической эффективности лесной и деревообрабатывающей промышленности путем сокращения лесозаготовок и одновременно полного использования древесных отходов и низкосортной древесины в качестве технологического сырья. Эта проблема продолжает оставаться актуальной, несмотря на то, что бережное отношение к природным ресурсам и охрана окружающей среды стали естественным требованием, предъявляемым к деятельности людей.

Необходимо более полно использовать лесосырьевые ресурсы, создавать комплексные предприятия по лесовыращиванию, заготовке и переработке древесины. Решению проблемы безотходного производства в лесной, целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности способствует производство плитных (листовых) материалов, так как их изготавливают из различных древесных отходов и неделовой древесины.

Применение плитных материалов в строительстве повышает индустриализацию производства и обусловливает сокращение трудозатрат. В мебельном производстве их применение обеспечивает экономию трудозатрат и позволяет сокращать потребление более дорогих и дефицитных материалов.

Расчетами установлено, что 1 млн. м2 древесноволокнистых плит заменяют в народном хозяйстве 16 тыс. м3 высококачественных пиломатериалов, для производства которых необходимо заготовить и вывезти 54 тыс. м3 древесины. Выпуск 1 млн. м2 древесноволокнистых плит обеспечивает экономию более 2 млн. руб. за счет уменьшения объемов лесозаготовок и вывозки, расходов на лесовозобновление; железнодорожный транспорт, также сокращения численности рабочих на лесоразработках.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Ребрин С.П., Мерсов Е.Д., Евдокимов В.Г. Технология древесноволокнистых плит, изд. Лесная промышленность, М., 1971. 272 с.

Карасев Е.И. Оборудование предприятий для производства древесных плит. - М.:МГУЛ, 2002. - 320 с.

Соколов П.В. Сушка древесины. Лесная промышленность, М., 1968. 340с.

Волынский В.Н. Технология древесных плит и композитных материалов. Спб.: Издательство «Лань» , 2010. - 336 с.

Степанов Б.А. Материаловедение для профессии связанных с обработкой дерева. - М.: ПрофОбрИздат, 2001.-328 с.

Http://revolution.allbest.ru

Репетиторство

Нужна помощь по изучению какой-либы темы?

Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике.
Отправь заявку с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.

Древесноволокнистая плита представляет собой материал, имеющий довольно широкую область применения в строительной сфере. В данном сегменте древесные плиты являются одним из наиболее востребованных материалов. Их используют как для промышленного, так и жилищного строительства. Листы ДВП сегодня используются и при проведении звукоизоляционных и теплоизоляционных работ. К слову сказать, ДВП, как и гипсокартон, применяется в отделочных работах. Этот материал может быть полезен и при укладке половых покрытий, в частности, линолеума.

От стандартной древесины и клееной фанеры ДВП выгодно отличаются не только ценой, но и конструкционными особенностями, а также эксплуатационными характеристиками. В частности, такие плиты не растрескиваются, довольно упруги и гибки. Срок эксплуатации ДВП составляет более двух десятков лет, при этом краска на поверхности плиты сохраняет свойства практически в течение всего срока эксплуатации.

Мягкие ДВП в традиционном домостроении используются для звукоизоляции комнат, утепления перекрытий на чердаках, а также в качестве ограждающих конструкций.

Твердые ДВП используются при изготовлении полового покрытия и дверей, имеющих щитовую конструкцию.
Сверхтвердые плиты применяются при устройстве полового покрытия в производственных зданиях и офисных помещениях. Помимо этого, из них изготавливаются панели щитков на специализированных объектах.

Подготовка сырья

ДВП изготавливаются в основном из отходов лесопильного и деревообрабатывающего комплекса. Остатки древесины измельчаются в щепу, затем превращаются в волокна, которые впоследствии формируются в ковер.

Преобразование сырья сегодня может быть произведено тремя способами.

Механическое преобразование – простой, но малоиспользуемый метод измельчения сырья.

Алгоритм подготовки сырья:

1. Разделка и рубка отходов в щепу;
2. Сортировка щепы;
3. Дополнительное измельчение крупных фракций;
4. Удаление мелких щеп и различных металлических предметов;
5. Удаление грязи из щеп путем их промывки.

Данный способ получения волокон не очень популярен из-за больших затрат электроэнергии.

Термомеханический способ измельчения древесного сырья предполагает две стадии:

1. Разогрев древесины с помощью горячей воды или пара;
2. Истирание ее в щепы посредством вращающихся рифленых дисков.

Если требуется изготовление мягкой ДВП, то размол осуществляется в две стадии. На первой стадии размол осуществляется рифлеными дисками, а на второй – рафинаторами, позволяющими размолоть древесину на еще более тонкие волокна, при этом более мягко воздействуя на их структуру.

Под термическим воздействием древесина становится мягче, ослабляются связи между ее волокнами, за счет чего существенно облегчается разделение ее на щепы. Стоит отметить, что волокно, получаемое термомеханическим способом, отличается тонкостью помола и практически ненарушенной структурой. Данный способ также выделяется и значительно меньшим расходом электроэнергии. Благодаря этим особенностям, термомеханический способ имеет большее распространение, чем механический.

Третий способ – химико-механическое преобразование сырья. Он основан на том, что растворение в щелочи всех древесных компонентов происходит в разное время и в различной степени. Как и предыдущий способ, он также проходит в два этапа:

1. Варка древесного сырья в слабом щелочном растворе;
2. Механически размол сырья.

В результате воздействия щелочи происходит частичное растворение некоторых компонентов древесины, благодаря чему последующий размол существенно облегчается.

Тем не менее, данный метод не стал широко распространенным, так как в его процессе теряется около 20% волокон. Не поспособствовала популярности и довольно сложная подготовка древесины к размолу.

Способы производства

В настоящее время есть два способа производства ДВП, один из которых подразумевает сухое изготовление, другой – мокрое. Несмотря на постепенное моральное устаревание, мокрая технология в России по-прежнему пользуется популярностью, что легко объяснимо ее простотой, однако при этом не учитывается то, что она требует больше затрат энергии и несет больший вред экологии.

Мокрый способ изготовления ДВП предполагает формирование ковра непосредственно в водной среде на металлической ленте, имеющей сетчатую структуру. Далее сформированный ковер направляют под горячий пресс. За счет того что в процессе прессования лишняя вода испаряется, структура ДВП становится более плотной.

Если необходимо изготовить плиту с высокими показателями прочности или, например, водостойкости, то в ковер дополнительно вводятся осадители, а также парафиновые или масляные эмульсии. Плиты, изготовленные мокрым методом, отличаются тем, что имеют одну сторону с рифленой фактурой.

Сухой способ производства ДВП отличается от мокрого тем, что формирование ковра происходит на поверхности. При измельчении волокон в их состав добавляется 4-8% синтетической смолы, которая в дальнейшем обеспечивает ДВП достаточную прочность и плотность. Помимо смолы, в волокна может добавляться парафин, благодаря которому плита становится водостойкой. Стоит отметить, что добавляемые вещества остаются на волокнах, а не вымываются. Перед прессованием волокнистую массу высушивают.

При мокром производстве ДВП синтетическая смола не используется. Основным и немаловажным преимуществом сухого метода является пониженный расход воды. Вторым преимуществом ДВП, изготовленных по этой технологии, является то, что обе стороны таких плит имеют одинаковую фактуру. Однако сам процесс значительно сложнее и включает в себя дополнительные этапы.

Алгоритм изготовления ДВП сухим методом:

1. Пропарка щепы;
2. Подготовка добавок;
3. Смешивание щепы с добавками;
4. Сушка волокон;
5. Формирование ковра;
6. Прессование плиты с дальнейшим ее просушиванием;
7. Механическая обработка.

Стоит отметить, что изготовление ДВП представляет собой довольно энергоемкий процесс. Статистика показывает, что на одну тонну плит тратится около 4,5 тонн пара, более центнера условного топлива, а также 550-650 кВт/ч электроэнергии. Столь высокие затраты энергии обусловлены необходимостью помола древесины, дальнейшей тепловой обработки и последующей сушки. Таким образом, высокая энергоемкость технологии не позволяет значительно масштабировать выпускаемый объем ДВП.

Перспективы

По прогнозам продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (англ. Food and Agriculture Organization, FAO) к 2030 году потребление ДВП на территории России увеличится в 2,5 раза. Производство, в соответствии с этим анализом, увеличится за счет технического переоснащения. Эффективные технологии в сочетании с большим количеством низкосортного древесного сырья позволят значительно повысить объем производства ДВП. Также по прогнозам специалистов FAO к 2030 году в России значительно увеличится доля ДВП средней плотности (МДФ). Таким образом, можно предположить, что бизнес по производству твердых древесноволокнистых плит и плит средней плотности в ближайшем будущем имеет неплохие перспективы.

В настоящее время происходит значительное увеличение темпов строительства загородной недвижимости, где ДВП средней плотности играют немаловажную роль.

Стоит отметить, что сфера применения ДВП средней плотности довольно обширна. Например, из таких плит сегодня изготавливаются:

• Межкомнатные двери;
• Напольные покрытия;
• Офисная мебель;
• Фасадные элементы;
• Многоразовые тары;
• Облицовка потолков и пр.

Открытие завода по производству ДВП требует привлечения инвестиций в размере 40-45 млн. долл. Косвенным преимуществом такого высокого входного порога является крайне низкая конкуренция в данном сегменте. На территории России, Республики Беларусь и Украины находится всего три-четыре десятка более-менее крупных предприятий, занятых в сфере производства ДВП.

Период окупаемости предприятия составит не менее 5-6 лет после начала работы. К слову сказать, только строительство всех производственных зданий займет около 1,5 лет.

Некоторые материалы даже с течением времени пользуются популярностью у потребителей. Это дает предпринимателю все шансы запустить собственный прибыльный бизнес, выпуская продукцию, технология которой проработана годами. Обратите внимание на изготовление ДВП. Предприятие потребует внушительных затрат, но открыть производство ДВП в России выгодно, поскольку вложения окупаются довольно быстро.

Наша оценка бизнеса:

Стартовые инвестиции – от 3000000 руб.

Насыщенность рынка – средняя.

Сложность открытия бизнеса – 7/10.

Древесноволокнистые плиты (ДВП) – материал в виде листов, для изготовления которых используется древесное сырье. Он активно применяется в качестве сырья на мебельных предприятиях, на стройплощадках. Чтобы минимизировать финансовые риски, можно открыть мини завод по производству ДВП, а не мощное перерабатывающее предприятие. Проанализируйте рынок сбыта и составьте бизнес-проект, чтобы спланировать дальнейшие действия. Данное направление привлекательно для предпринимателя по нескольким причинам:

• Обширный рынок сбыта позволит быстро найти заинтересованных клиентов.
• Простая технология дает возможность в кратчайшие сроки вникнуть в процесс.
• Используемое сырье стоит недорого.
• Невысокая конкуренция в этой сфере поспособствует скорому развитию молодого предприятия.

Технология изготовления ДВП

Для получения плит ДВП используются отходы деревообрабатывающих предприятий. Чтобы наладить бесперебойные поставки сырьевых компонентов, договоритесь с несколькими лесопилками. Отлично, если производственное помещение вы найдете поблизости – так реально снизить переменные расходы при запуске бизнеса. Если в цехе будет внедрено производство ДВП сухим способом, потребуется синтетическая смола.

Для придания конечному материалу прочности и влагостойкости, используется дополнительное сырье для ДВП – осадители, масляные или парафиновые эмульсии. Их можно закупать сразу крупными партиями.

В целом, технология производства ДВП осуществляется в несколько этапов:

• подготовка и дозирование компонентов,
• формирование листа,
• прессование материала,
• охлаждение,
• обрезка листов согласно заданным размерам,
• шлифовка листов,
• упаковка и хранение.

Если вы собираетесь закупать цельную древесину, а не щепу, предстоит предварительно обрабатывать сырье – измельчать до определенного размера фракций и пропаривать. Это дополнительные затраты на закупку оборудования – начинающим предпринимателям будет гораздо проще завозит в цех «готовые» опилки.

Перед тем как закупать оборудование, рассмотрите способы производства ДВП и выберите оптимальный вариант. На практике используются 2 методики:

• Мокрое изготовление. Плита формируется в водной среде на специальной решетчатой подложке. «Полуфабрикаты» потом прессуются под воздействием повышенной температуры. Вся влага испаряется, и материал становится плотным. У листа ДВП, произведенного мокрым способом, одна сторона получается рифленой.
• Сухое изготовление. Формирование листа осуществляется без воздействия влаги. Для склеивания древесной щепы используются искусственные смолы. Смесь перемешивается и прессуется при повышенной температуре под давлением. Готовое изделие потом извлекается из формы и дополнительно обрабатывается – обрезается и шлифуется.

Производство ДВП мокрым способом более популярно среди российских производителей, поскольку отличается простотой. А вот в Европе уже оставили в прошлом эту методику, поскольку большой расход воды повышает переменные затраты.

Техническое оснащение цеха

Линия производства ДВП – самая внушительная статья планируемых инвестиций. От качества приобретаемого оборудования будет зависеть и качество выпускаемых изделий. В состав линии входят следующие станки:

• дозаторы,
• смесители,
• формующие машины с формами,
• автомат для шлифовки листов,
• шлифовальная машина.

Это список основного оборудования. Для закупки всего необходимого потребуется как минимум 2000000 рублей. Но таким способом не удастся полностью автоматизировать процесс – многие операции придется проделывать вручную.

Если запланирована предварительная подготовка сырья, потребуются купить оборудование для производства ДВП следующего плана:

• рубительная машина – от 150000 рублей,
• распарочная камера – от 200000 рублей.

Значительно ускорит процесс приобретение транспортеров, промышленных вентиляторов для сдувания пыли, подъемных упаковочных столов. В этом случае, к затратам на техническое оснащение прибавляйте еще как минимум 800000 рублей.

Полная цена оборудования для производства ДВП, автоматизированного и полностью укомплектованного, довольно внушительная – от 3000000 рублей.

Помещение под производство

Чтобы разместить технологическую линию, не потребуется много места. Но свободные площади потребуются для складов. Сырье должно храниться в сухом, хорошо проветриваемом помещении – предстоит оборудовать его вентиляционными системами. В цехах оно тоже должно быть установлено, поскольку технология изготовления ДВП предполагает выделение в воздух мелкой древесной пыли.

Поищите цех площадью не менее 500 м 2 за чертой города. Здесь аренда помещений стоит гораздо ниже. К тому же, будет проще собрать пакет документов для запуска бизнеса, поскольку не придется долго «убеждать» санитарные службы, что производство не мешает жителям близлежащих домов.

Наладить процесс будет невозможно без подведенного в цеха трехфазного электричества, отопления и воды. И если в некоторых отраслях вполне бы хватило загородного гаража, то изготовление ДВП требуется вести на площади гораздо большей и лучше оборудованной.

Перспективы развития бизнеса

Если грамотно спланировать деятельность, предприятие имеет все шансы на успех. Начните искать клиентов еще на стадии разработки бизнес-плана. Покупателями готовой продукции станут:

• мебельные фабрики,
• частные потребители,
• строительные организации.

Гораздо большую прибыль принесут оптовые клиенты – сосредоточьтесь на поиске именно таких покупателей. Так продукция не будет залеживаться на складах, и предприятие будет работать под заказ.

Успех предприятия во многом зависит от предлагаемого ассортимента материала. Сразу предусмотрите производство мягкой ДВП и жесткой, ламинированной – такой материал стоит на рынке гораздо дороже и более востребован. А если сэкономите на оборудовании, не купив шлифовальную машину, вы потеряете часть рынка.

Когда дела пойдут в гору, и затраты начнут окупаться, рассмотрите вариант запуска смежных производств – выпуск ДСП и МДФ. Такая практика распространена среди предпринимателей – технологии мало чем отличаются, дополнительного оборудования потребуется немного. Это отличный шанс расширить ассортимент и привлечь больше клиентов.

Рентабельность планируемого бизнеса

Капитальные затраты и сроки окупаемости будут зависеть от запланированной мощности предприятия, выбранной технологии производства, цен на оборудования и отпускной стоимости конечной продукции.

Основные статьи расходов при организации мини-завода по изготовлению ДВП:

• покупка оборудования – от 2000000 рублей,
• закупка сырьевого запаса на месяц – от 300000 рублей,
• аренда помещения на первые 3 месяца – от 200000 рублей,
• подготовка помещения к работе – от 400000 рублей.

Сэкономить на инвестициях можно путем установки в цехе поддержанного оборудования.

Как показывает практика, технологическая схема окупится за 4-6 лет. Наберитесь терпения – процесс становления может затянуться. Чтобы быть готовым к «неожиданным поворотам», в бизнес-плане предусмотрите все возможные варианты развития дел и пути решения проблем.

Установите конкурентоспособные цены на выпускаемую продукцию. Отпускная стоимость ДВП зависит от ее вида и способа обработки. К примеру, необработанная плита размером 3,2*1220*1373 мм стоит на оптовом рынке от 115 руб./шт. Шлифованная продукция стоит дороже.

Читатель знает, что в настоящее время изготовляются плиты из измельченной древесины разных типов, наибольшее значение из которых имеют древесностружечные и древесноволокнистые плиты. Древесноволокнистые плиты выпускают нескольких видов: твердые и сверхтвердые мокрым способом, твердые сухим способом, мягкие. У них есть общие операции, но имеются и принципиальные различия в технологии, которые автор будет отмечать.

Как правило, сырьем для древесноволокнистых плит служит щепа, которую можно изготовлять непосредственно в цехе или привозить со стороны. До подачи в производство щепу промывают для удаления минеральных «примесей (песка, камней, глины), а также производят магнитную сепарацию для извлечения из нее металла. Щепу хранят в бункерах, откуда она поступает в машины для размола на волокно. Известны и применяются машины для первой, грубой) ступени размола, так называемые дефибраторы, и для второй ступени, где производится более тонкий помол, рафинаторы.

Волокнистая масса при необходимости более тонкого измельчения непосредственно из дефибратора или из бассейна поступает в рафинатор, у которого в отличие от дефибратора нет камеры прогрева. Размольная его часть примерно такая же, как у дефибратора. Часто при размоле в волокно вводят добавки: парафин для увеличения водостойкости плит, синтетические смолы для получения нужной их прочности. Введение смолы практикуется при производстве древесноволокнистых плит сухим способом. Здесь нужно обратить внимание на то, что далее процессы производства плит сухим и мокрым способом расходятся.

При мокром способе волокнистая масса низкой концентрации поступает в бассейн, где создается запас массы и происходит ее проклеивание водоотталкивающими веществами. Из бассейна масса подается на отлив ковра. Это важнейшая операция. Главная функция операции отлива - формирование ковра равномерной плотности. Для ее выполнения необходимо подавать на отлив волокнистую массу равномерной концентрации (это делается с помощью специальных регуляторов). Количество подаваемой массы в единицу времени должно быть постоянным. Для этого имеются специальные напорные баки. В современном производстве древесноволокнистых плит на большинстве предприятий применяются отливные машины непрерывного действия (рис. 32).

Рис. 32. Схема отливной машины:
I - напускной ящик; II - регистровая часть; III -отсасывающая часть; IV - прессовая часть; V - обрезка ковра; 1 - сетки; 2 - пила; 3 - направляющие ролики; 4 - приводные барабаны; 5 - древесноволокнистый ковер

Окончательное формирование плиты происходит при прессовании. Пресс - сложная, громоздкая и дорогостоящая машина. В производстве древесноволокнистых плит используются, как правило, многоэтажные прессы периодического действия. Обогреваются плиты горячей водой (температурой до 230°С), приготовляемой в аккумуляторе. Высота его до 10 м и диаметр до 2,5 м. Современные прессы с усилием 70000-75000 кН имеют до 10 плунжеров диаметром по 700-800 мм каждый. В прессах имеется 20-30 рабочих промежутков, в которые заталкиваются поддоны с мокрыми коврами (рис. 33). Прессование происходит при давлении 3-5 МПа и температуре 210-230° С. Продолжительность цикла прессования 8-11 мин (в зависимости от толщины плиты, влажности ковра, наличия в ковре смолы и т. п.).

Ввиду того, что производительность пресса определяет производительность завода, а стоимость его доходит до 20% стоимости всего оборудования, были проведены разработки с целью резкого сокращения продолжительности прессования и тем самым увеличения производительности пресса. Так появился сухой способ производства древесноволокнистых плит. Он во многом отличен от мокрого способа. При сухом способе волокно после размола не разбавляется водой, а наоборот, высушивается и настилается в сухом виде тоже на сетку. Отсасывается не вода, а воздух, благодаря чему ковер уплотняется. Затем он подпрессовывается, обрезается, раскраивается на отдельные форматы, которые поступают в пресс. Для повышения качества плит в волокно вводится смола (как правило, фенольная), а также водостойкие и другие добавки. Здесь это выгодно делать, потому что смола и добавки водой не вымываются, и это относится к достоинствам сухого способа. Благодаря тому, что волокно сухое, продолжительность прессования уменьшается в 2-3 раза, соответственно увеличивается и производительность завода в целом. Максимальная производительность заводов, работающих по мокрому способу, достигает 15 млн. м 2 плит в год, а по сухому способу - 25 и даже 30 млн. м 2 в год. При сухом способе можно делать плиты толщиной даже 12- 15 мм, а также изменять плотность плит. При мокром способе плотность твердых плит равна 1000-1100 кг/м 3 , при сухом 900-1100 кг/м 3 и меньше указанной величины, а при необходимости и больше.

Рис. 33. Общий вид гидравлического пресса с околопрессовой механизацией:
1 - пресс; 2 - загрузчик; 3 - разгрузчик; 4 - конвейер возврата транспортных листов с сетками; S - конвейер для готовых плит; 6 - пила для резки ковра

Читателю будет, очевидно, интересно узнать, что сухим способом можно делать древесноволокнистые плиты толщиной до 20-30 мм средней плотности (700-800 кг/м 3). Это крупное достижение технологии деревообработки: такие плиты, изготовленные из волокна, имеют очень хорошую поверхность, высокую прочность, легко обрабатываются и поэтому из них можно изготавливать высококачественную мебель.

Сухой способ имеет два крупных недостатка, ограничивающие его распространение, - повышенную запыленность окружающей среды и высокую пожарную опасность. Для улавливания пыли, образующейся при производстве плит, приходится строить дорогостоящие установки, которые сложней и дороже сооружений для очистки сточных вод в производстве плит мокрым способом. Для предотвращения возгорания волокна необходимы специальные сложные автоматически действующие устройства.

Итак, после прессования (обоими способами - мокрым и сухим) получаются твердые плиты, которые обрезают с четырех сторон. При этом легко узнать, каким способом изготовлена плита. При сухом способе обе стороны плиты гладкие, при мокром способе на одной стороне плиты остается отпечаток сетки. Это и понятно, поскольку при прессовании сухого ковра нет нужды в сетке, через которую отжимается вода при прессовании мокрого ковра.

После обрезки твердые древесноволокнистые плиты проходят операцию закалки. Назначение ее в завершении начатых в прессе процессов термохимических превращений компонентов древесного волокна. Закалка повышает прочность плит и уменьшает водопоглощение. Температура закалки 160-170° С. Скорость воздуха, омывающего плиты, 4-5 м/с, продолжительность закалки - до 4 ч. Проводят закалку в специальных камерах.

Из камеры закалки плиты выходят практически с нулевой влажностью. Они активно впитывают влагу из воздуха. При укладке в пакет края плит поглощают намного больше влаги, чем середина, что приводит к их короблению. Поэтому проводится специальная операция увлажнения плит в камерах непрерывного действия или барабанного типа. Плиты в камерах находятся 6- 7 ч при 65°С и влажности воздуха 95%.

В заключение - несколько цифр. В СССР действуют, заводы по производству древесноволокнистых плит мокрым способом в основном мощностью 10 и 15 млн. м 2 плит в год, или 30 и 50 тыс. т в год. На 1 т плит (примерно 300-350 м 2) расходуется до 3 м 3 древесины и до 20 т воды. На одном заводе работает до 500 человек разных профессий. Сложность оборудования диктует необходимость в рабочих высокой квалификации. Выделяются рабочие, обслуживающие рубительные машины, размольное оборудование, отливную машину, пресс, камеры закалки, а также рабочие по техническому надзору за оборудованием и его ремонту.