Древесно-волокнистые плиты

Тип Б—двухслойные (рис. 2, б) толщиной 16,5 и 20 мм состоят из мягкой плиты М-12 толщиной 12 и 16 мм, склеенной с твердой плитой Т-350 или Т-400 толщиной 3—4. мм. Последняя предохраняет мягкую плиту от механических повреждений. До склеивания в мягкой плите выбирают прямоугольные пазы шириной 7 мм во всю длину плиты и глубиной 0,5 толщины плиты, с расстоянием между осями пазов 15 мм, а твердые плиты перфорируют сквозными отверстиями диаметром 4—5 мм, с расстоянием между осями отверстий 15 мм по ширине и длине плиты или на­носят сквозную щелевидную перфорацию шириной 3 мм и длиной 50 мм с шагом между щелями по ширине плиты 15 мм и длине 25 мм. Отверстия располагают на плите с таким расчетом, чтобы при склеивании с мягкой плитой они совпадали с нанесенными на мягкой плите пазами. Плиты этого вида обладают высокой звукопоглощающей способностью и могут быть применены для отделки стен и потолков в помещениях общественных и промышленных зданий.

Тип В — однослойные со сквозной круглой или щелевидной перфорацией из твердых древесноволокнистых плит толщиной 3,2 — 4 мм; размеры перфорации такие же, как для плит типа Б. Плиты этого вида могут быть применены в звукопоглощающих конструкциях в сочетании с пористыми звукопоглощающими материалами, а также для декоративной отделки выставок, изготовления стендов и витрин.

Лицевые поверхности звукопоглощающих плит должны быть равномерно покрашены светоустойчивыми красками светлых тонов, и иметь ровную поверхность без царапин, впадин, выпуклостей и прочих повреждений.

Размеры плит: типа А с несквозной круглой перфорацией — 300X300+2 мм; типа А с несквозными продольными пазами, типа Б двухслойных и типа В однослойных перфорированных — ширина 600; 1200 и 1700+5 мм, длина 600; 1200 и 2700±5 мм.

Волокнисто-стружечные плиты (рис. 3) состоят из переплетен­ного древесного волокна с содержанием до 50% древесной стружки. Для придания им водостойкости и прочности добавляют спе­циальные составы (парафин и смолу). Волокнисто-стружечные плиты разделяют на полутвердые, твердые и сверхтвердые. Полутвердые и твердые термообработанные волокнисто-стружечные плиты без связующих используют в качестве листового материала в конструкциях и изделиях, защищенных от увлажнения. Полу-. твердые плиты имеют плотность не менее 600 кг/м3, предел проч­ности при изгибе не менее 100 кгс/см2, водопоглощение за 24 ч не более 40% и набухание не более 25%. Твердые плиты имеют плотность не менее 800 кг/м3, предел прочности при изгибе — не менее 200 кгс/см2, водопоглощение за 24 ч — не более 30% и набухание — не более 20%.

Сверхтвердые плиты, пропитанные синтетическими водостойкими смолами или высыхающими маслами с последующей термической обработкой, применяют для изделий с повышенной прочностью и влагостойкостью. Эти плиты имеют плотность не менее 900 кг/м3, предел прочности при изгибе не менее 400 кгс/см2, водопоглощение за 24 ч не более 20% и набухание не более 15%. Плиты имеют красивую фактуру, поэтому они могут быть использованы для декоративной отделки помещений.

2.Технология производства древесноволокнистых плит.

Технологический процесс производства древесноволокнистых плит включает: приём, складирование и подготовку древесного сырья, получение древесных волокон, приём и складирование химикатов, приготовление проклеивающих составов, проклейку волокнистой массы, формирование ковра, горячее прессование или сушку, термообработку и увлажнение плит, форматную резку и складирование.

Способ производства определяется условием формирования ковра (М-мокрый, с применением сетки для удаления воды; С – сухой, в воздушной среде) и прессование плит (М – мокрый, с применением сетки для удаления воды; С-сухой, в воздушной среде). В мировой практике принята следующая классификация способов производства древесноволокнистых плит: мокрое – мокрое формирование ковра, мокрое прессование; сухой – сухое формирование ковра, сухое прессование; мокро-сухой – мокрое формирование ковра, сухое прессование; полусухой – сухое формирование ковра, мокрое прессование.

2.1.Мокрый способ.

2.1.1.Приготовление технологической щепы. Фракционный состав щепы, используемой в производстве древесноволокнистых плит, содержание в ней коры и гнили должны соответствовать требованиям ГОСТ 15815—70.

Щепу от рубильных машин через циклон подают на сортировочные машины. Крупная фракция щепы доизмельчается в дезинтеграторах. Мелочь, прошедшая через нижнее сито, удаляется из отделения приготовления щепы ленточным конвейером или пневмотранспортом. Кондиционная щепа после сортировочных машин подается в бункер запаса. Объем бункера запаса дол­жен быть рассчитан на 3-сменную работу дефибраторов.

Перед размолом кондиционная щепа очищается от минеральных приме­сей в гидромойках, металлические включения отделяются в металлоулавлива-телях. Кондиционная щепа, очищенная от минеральных примесей и металли­ческих включений, системой конвейеров подается в бункеры размольных аг­регатов.

2.1.2.Приготовление древесноволокнистой массы. Для пропарки щепы в камеры дефибраторов подают насыщенный пар под давлением от 0,8 до 1,2 МПА с температурой  170—190 ºС.

Продолжительность пропарки подбирают в зависимости от породы дре­весины, качества щепы и параметров применяемого пара. Если пар имеет низкие параметры, пропарка увеличивается. Уменьшение температуры грею­щего пара на 10 °С должно компенсироваться увеличением продолжительно­сти пропарки примерно в 2 раза. Существуют две схемы выгрузки массы из дефибраторов:

1)дефибратор — циклон — желоб вин­тового конвейера, где массу разбавляют оборотной водой до 4 %-ной концентрации, и далее направляют в бассейн перед вторич­ным размолом или подают непосредственно в рафинатор;

2)дефибратор — рафинатор для вто­ричного размола массы при концентрации более 6 %, что позволяет повысить эффективность вторичного размола, но при этом несколько увеличивается расход пара на размол.

Большое значение имеет выбор градуса помола волокна, особенно при лиственном породном составе сырья. Обоснованием для выбора нужной степени размола может служить график на рис. 4.

Проклеивание древесноволокнистой массы выполняют для повышения гидрофобных свойств плит. В качестве гидрофобизирующих добавок используют главным образом парафин, гач и церезииовую композицию. Введение в массу гидрофобизирующих добавок предотвращает также прилипание пучков волокон к поверхности глянцевых листов пресса и плит к транспортным сеткам.

Для осаждения и закрепления клеевых частиц на волокнах используют в основном сернокислый глинозем, алюмокалиевые квасцы и серную кислоту.

Порядок приготовления гидрофобных эмульсий по вышеперечисленным рецептурам следующий.

Рецептура 1 (на основе парафина): в плавильник загружают парафин для полного его расплавления. Параллельно с этим в эмульгатор заливают горячую воду, пускают мешалку, загружают в эмульгатор концентрат сульфитно-спиртовой барды и перемешивают до полного растворения. После полного растворения концентрата в эмульгатор подают расплавленный парафин. Эмульгирование проводят в течение 1,5—2,5 ч до получения устойчивой эмульсии.

Рецептура 2 (на основе гача): в плавильник загружают гач для полного его расплавления. Параллельно с этим в эмульгатор заливают горячую воду, пускают мешалку и загружают концентрат сульфитно-спиртовой барды и каустическую соду и перемешивают до полного растворения. После, полного растворения эмульгирующих добавок в эмульгатор подают расплавленный гач. Эмульгирование ведут в течение 2—2,5 ч до получения устойчивой эмульсии.

Рецептура 3 (на основе гача): в плавильник загружают гач для полного его расплавления. В эмульгатор заливают горячую воду, пускают мешалку, подают расплавленный гач, смесь перемешивают 10—15 мин. Затем в эмульгатор заливают расплавленную жирную кислоту и смесь перемешивают еще 15 мин. После этого равномерно заливают аммиак и ведут процесс эмульгирования в течение 2—2,5 ч до получения устойчивой эмульсии.

При неготовности эмульсии в эмульгатор добавляют в незначительном количестве эмульгирующие вещества и продолжают процесс эмульгирования до полной готовности.

Приготовленную эмульсию разбавляют горячей водой до требуемой концентрации и перекачивают в расходный бак. Для исключения попадания крупных инородных частиц эмульсию перед поступлением в расходный бак фильтруют через сетку № 10.

Растворы-осадители приготовляют следующим образом. Для приготовления раствора серной кислоты в бак из кислотостойкого материала подают дозированное количество холодной воды. Сюда же через мерник заливают концентрированную серную кислоту и включают мешалку. Содержимое перемешивают около 10—15 мин. Готовый раствор серной кислоты перекачивают в бак хранения из кислотостойкого материала.

Для приготовления раствора сернокислого глинозема (квасцов) в бак из кислотостойкого материала заливают воду с температурой 60—80 °С, после чего включают мешалку и загружают предварительно измельченный глинозем (квасцы). Перемешивание ведут до полного растворения глинозема (квасцов). Раствор сливают через сетку в бак хранения, куда добавляют холодную воду для получения рабочего раствора осадителя требуемой концентрации.

Для обеспечения прочностных показателей плит по ГОСТ 4598—74 в условиях переработки сырья с содержанием лиственных пород более 30 % применяют упрочняющие добавки (синтетическая фенолоформальдегидная смола, альбуминовый клей и др.). Для осаждения на волокнах альбуминового клея используют серную кислоту, сернокислый глинозем, квасцы; для осаждения на волокнах фенолформальдегидной смолы — серную кислоту.

Введение в древесноволокнистую массу гидрофобных эмульсий, упрочняющих добавок и растворов осадителей осуществляют через дозаторы в ящик проклеивания или в смесительный насос. Древесноволокнистую массу после смешения с гидрофобной эмульсией, упрочняющей добавкой и осадителем, доведения ее до требуемой концентрации направляют в напускной ящик отливной машины.

Дозировка гидрофобных и упрочняющих веществ зависит от марок выпускаемых плит, применяемого породного состава сырья, используемых добавок, расхода свежей воды, режимов производства и других факторов.

Концентрация массы в ящике проклеивания от 1,8 до 2,4 % Для любого соотношения породного состава сырья. Температура массы не более 60 °С, рН массы до введения гидрофобных и упрочняющих добавок 4,7—5,5 для любого соотношения породного состава сырья.

2.1.3.Формирование древесноволокнистых ковров. Древесноволокнистый ковер формируют на отливных машинах. Формирование древесноволокнистого ковра производят на бесконечных сетках № 8 или № 10 из фосфористой бронзы или на сетках № 6 или № 8 из моноволокна.

На регистровой части отливной машины происходит обезвоживание ковра под действием гидростатического напора массы. Равномерному распределению волокон в структурной сетке ковра способствует расположенная над слоем массы вибрирующая планка, установленная в 1,5—2,5 м от напускного ящика. После регистровой части удаление воды из пор ковра производится принудительно при помощи отсасывающих и отжимающих устройств машины. Толщина ковра после отливной машины обычно в 5—7 раз больше толщины готовой плиты. Ковер разрезается на полотна, которые по длине и ширине превышают чистообрезные размеры готовой плиты на 30—60 мм.

2.1.4.Горячее прессование древесноволокнистых плит. Горячее прессование обеспечивает превращение ковра в древесноволокнистую плиту. В первой фазе цикла прессования («отжим») после смыкания нагревательных плит пресса под воздействием повышающегося удельного давления и температуры из волокнистого ковра отжимается вода, а сам ковер, прогреваясь, уплотняется. Во второй фазе цикла прессования («сушка») плиты выдерживают в прессе при пониженном удельном давлении, что обеспечивает эффективное удаление испаряемой влаги. В заключительной фазе цикла прессования («закалка») при максимальном удельном давлении и температуре продолжается дальнейшее уплотнение плиты, что обеспечивает ее высокие., физико-механические свойства.

Прессование древесноволокнистых плит в зависимости от условий производства иногда осуществляют и без подъема давления на фазе «закалка».

Режимы горячего прессования плит определяются основными технологическими факторами и их взаимодействием. Максимальное удельное давление определяется наибольшей величиной отжима ковра, а для получения необходимой плотности плиты достаточно 1—1,2 МПа.

2.1.5.Термическая обработка древесноволокнистых плит предназначена для улучшения их прочностных и гидрофобных свойств. Продолжительность процесса термообработки может быть сокращена при одновременном увеличении температуры и скорости циркулирующего воздуха, что позволяет снизить возможность возникновения местных перегревов плит и накопления выделяющихся газообразных веществ.

2.1.6.Увлажнение и форматная резка древесноволокнистых плит. Для придания формоустойчивости плиты увлажняют и подвергают акклиматизации. Для стабилизации температурного режима и улучшения качественных показателей плит необходимо производить охлаждение плит перед увлажнением. После камер увлажнения или увлажнительных машин плиты подает на форматно-обрезной станок для обрезки кромок и продольно-поперечной резки. Готовые плиты выдерживают на ровных поддонах не менее 24 ч.

Для повышения эффективности увлажнения на увлажнительных машинах рекомендуется установка на машине дополнительных спрысков для двустороннего нанесения воды. Увлажненные плиты подвергаются акклиматизации.

2.1.7.Изготовление плит с поверхностными слоями из тонкоразмолотой массы. Улучшают качество поверхности твердых древесноволокнистых плит за счет использования тонкоразмолотой массы, вводя в технологический процесс следующие операции: отбор древесноволокнистой массы из бассейна рафинаторной массы и направление ее в количестве 10—12 °/о от общего объема массы в размольный агрегат 3-й ступени помола; размол рафинаторной древесноволокнистой массы для поверхностных слоев в дисковой мельнице МД-14; промежуточное хранение тонкоразмолотой древесноволокнистой массы в отдельном бассейне, оснащенном мешалкой, и вместимостью не менее 40—50 м3 для одной технологической линии производительностью 10 млн. м2 плит в год; проклейка тонкоразмолотой массы в самостоятельном ящике непрерывной проклейки; налив массы на древесноволокнистый ковер с помощью специальных устройств.