Aufzählung der Fabriken - Hersteller von Holzfaserplatten. Technologie zur Herstellung von Faserplatten

Einführung.

Faserplatten werden aus Holzfasern gebildete Plattenmaterialien genannt. Sie werden aus Holzabfällen oder minderwertigem Rundholz hergestellt. In manchen Fällen werden, je nach den Bedingungen für die Versorgung des Unternehmens mit Rohstoffen, sowohl Holzabfälle als auch minderwertiges Rundholz gleichzeitig verwendet.

Faserplatten werden in verschiedenen Bereichen der Volkswirtschaft verwendet: im Bauwesen (Außen- und Innenelemente, landwirtschaftliche Gebäude); zur Herstellung von Einbaumöbeln (Küchenschränke); in der Möbelproduktion; Auto- und Schiffsbau; Produktion von Behältern, Kisten usw. In unserem Land nimmt das Produktionsvolumen von Faserplatten jedes Jahr zu. Dies ist ein hochwertiges, billiges Veredelungs- und Strukturmaterial, das im Vergleich zu Naturholz und Sperrholz gut abschneidet. Faserplatten sind isotrop, nicht rissanfällig, haben eine große Flexibilität mit hohem E-Modul Weichfaserplatten werden im Standard-Holzhausbau überwiegend zur Dämmung von Abschirmungen und Verkleidungen von Umfassungskonstruktionen (Wände, Decken) verwendet. Die Teller sind langlebig: Sie haben mehr als 20 Jahre gedient und sind in gutem Zustand.

Die integrierte Holznutzung zielt darauf ab, die Wirtschaftlichkeit der Forst- und Holzwirtschaft durch Reduzierung des Holzeinschlags zu steigern und gleichzeitig Restholz und minderwertige Hölzer als technologische Rohstoffe voll zu nutzen.

1. Anwendungsbereich und Haupteigenschaften von Faserplatten.

Holzfaserplatten (MDF) werden häufig in der Möbelindustrie, der Baustoffherstellung und anderen Industrien als Ersatz für Sperrholz verwendet.

Im Industrie- und Zivilhochbau werden weiche Platten zur Dämmung von Dachgeschossen, zur Schalldämmung von Innenwänden und Zwischendecken sowie zur Wärmedämmung verwendet Lüftungskanäle und Boxen, zur Schalldämmung von Räumen besonderer Zweck- Clubs, Kinosäle, Rundfunk- und Fernsehstudios, Schreibbüros, Dreh- und Fernschreibräume, Druckereien und andere Industrieräume mit hohen Lärmemissionen. Massivplatten finden im Bauwesen vielfältige Anwendung. Das bestes Material für Schalungen beim Bau von masselosen Stahlbetonkonstruktionen.

Die am weitesten verbreiteten Hartfaserplatten sind bei der Herstellung von Paneeltüren und im Holzhausbau für Verkleidungsplatten oder Paneele. Außerdem ab feste Bretter Füllung (Waben) von Türverkleidungen machen. Ein erheblicher Anteil an Massivfaserplatten fließt in die Herstellung von Einbaumöbeln im Wohn- und Öffentliche Gebäude. Bei der Herstellung von Schrankmöbeln zur Herstellung von Rückböden und Schubladen werden Platten mit beidseitiger Glätte verwendet. In der Funktechnik werden Rückwände und Abdeckungen von Rundfunkempfängern, Funksprüchen, Lautsprechern und Fernsehern aus massiven Holzfaserplatten hergestellt. Im Automobilbau und in der Automobilindustrie werden Massivplatten für die Innenverkleidung von Waggons, Speisewagen, Straßenbahnen, Bussen und neuerdings auch Autos verwendet.

Superharte Platten werden hauptsächlich für die Verlegung von sauberen Böden in Industriegebäuden und Bürogebäuden verwendet. Da superharte Platten hohe dielektrische Eigenschaften haben, werden sie in der Elektroindustrie sowie bei der Herstellung von Schalttafeln, Abschirmungen und anderen Strukturen auf Spezialbaustellen verwendet. Die Verwendung von Platten in verschiedene Branchen Die Volkswirtschaft expandiert stetig. Dies wird durch die Inbetriebnahme von im Bau befindlichen und für den Bau geplanten automatisierten Faserplatten-Veredelungsanlagen erleichtert ein hohes Maß Imitation von Edelholz, Marmor, Textilien.

Es ist notwendig, die Holzressourcen umfassender zu nutzen, um integrierte Unternehmen für die Waldbewirtschaftung, -ernte und -verarbeitung zu schaffen. Die Lösung des Problems der abfallfreien Produktion in der Forst-, Zellstoff- und Papier- und Holzverarbeitungsindustrie wird durch die Herstellung von Plattenmaterialien erleichtert, da sie aus verschiedenen Holzabfällen und nicht kommerziellem Holz hergestellt werden.

Die Verwendung von Plattenmaterialien im Bauwesen erhöht die Industrialisierung der Produktion und senkt die Arbeitskosten. In der Möbelproduktion spart ihr Einsatz Arbeitskosten und reduziert den Verbrauch teurerer und knapper Materialien.

Berechnungen haben ergeben, dass 1 Mio. m2 Faserplatten volkswirtschaftlich 16.000 m3 hochwertiges Schnittholz ersetzen, für dessen Herstellung 54.000 m3 Holz beschafft und exportiert werden müssen. Die Produktion von 1 Million m2 Faserplatten spart mehr als 2 Millionen Rubel. durch Verringerung des Volumens des Holzeinschlags und der Entfernung, der Kosten der Wiederaufforstung; Schienentransport sowie eine Verringerung der Zahl der Arbeiter im Holzeinschlag.

Faserplatten werden aufgrund der Vielfalt ihrer Eigenschaften in verschiedenen Tätigkeitsbereichen eingesetzt.

Folgende physikalische und mechanische Eigenschaften von Faserplatten sind geregelt: Format und Dicke, Biegefestigkeit, Feuchtigkeit, Quellung, Wasseraufnahme. Einer der wichtigsten Qualitätsindikatoren für weiche Platten ist die Wärmeleitfähigkeit. Neben den aufgeführten sind weitere nicht geregelte Angaben zu den Kennzeichen für Verbraucher wichtig.

Dies sind Daten zu akustischen Eigenschaften (schallabsorbierende und schalldämmende Fähigkeit des Plattenmaterials), Härte der Oberflächendeckschicht der Platte und ihres Abriebs, ihrer Biostabilität und Feuerbeständigkeit. Ebenfalls von Interesse sind Nagelbarkeit, Verschraubung, Verklebung und Ausarbeitung.

Wärmeleitfähigkeitsindikatoren sind für weiche Platten von größter Bedeutung, da ihr Hauptzweck die Wärmedämmung ist. Holzfaserplatten sind ein guter Wärmedämmstoff.

Die effektivste schallabsorbierende Konstruktion ist eine Kombination aus weichen Platten mit harten Akustikplatten, wenn letztere auf der Schallausbreitungsseite eingebaut werden. Bei der Verwendung von Massivfaserplatten im Bauwesen als Wandmaterial und zum Abdecken von sauberen Fußböden kommt es besonders auf die Härte und Abriebfestigkeit der Platten an. Holzfaserplatten eignen sich gut zum Verkleben. Weiche Platten werden verklebt, ebenso wie harte Platten, Holz, Linoleum, Metalle (Blech, verzinktes Eisen, Alufolie), Zementputz. Die Bindung erfolgt durch die Verwendung von Carbamidharzen oder Polyvinylacetat-Emulsionen. Aufgrund der hohen Porosität von weichen Platten ist es notwendig, einen Füllstoff in Klebstoffe und Klebstoffemulsionen einzubringen - Holz- oder Roggenmehl. Massive Bretter werden miteinander verleimt, mit Weichholz, Linoleum u Blech. Harte und weiche Platten eignen sich hervorragend zum Malen mit Öl-, Wasser- und verschiedenen synthetischen Lacken, zum Bekleben mit Papier, synthetischen Tapeten und Linkrust sowie Papierkunststoffen und anderen synthetischen Folien.

2. Technologien zur Herstellung von Faserplatten.

Holzfaserplatten - Blattmaterial, das aus Holz besteht und auf Fasergrad gemahlen ist. Die Fasern werden nass oder trocken zu einem Teppich geformt. Beim Nassformen werden die in Wasser suspendierten Fasern auf das Sieb geführt, das Wasser fließt nach unten durch das Sieb und ein Faserteppich verbleibt auf dem Sieb. Beim Trockenumformen werden in Luft schwebende Fasern auf das Gewebe aufgegeben. Unter dem Gewebe entsteht ein Vakuum, wodurch die auf dem Gewebe abgelagerten Fasern einen trockenen Teppich bilden.

Nachdem der Teppich geformt worden ist, wird er in einer Heißpresse gepresst, und das Pressen kann nass oder trocken sein. Beim Nasspressen aus dem Teppich austretende Wasser- und Dampfrückstände erfordern zum Entweichen ein Netz unter dem Teppich. Nach dem Pressen ist eine Seite der Platte glatt, die andere mit Siebdruck. Beim Trockenpressen ist wenig Feuchtigkeit im Teppich und es bildet sich etwas Dampf, der Zeit hat, durch die Kanten der Platte zu entweichen. Bei dieser Methode wird das Gitter nicht benötigt, beide Seiten der Platte sind glatt.

So gibt es je nach eingesetzter Technologie Verfahren zur Herstellung von Faserplatten: nass, trocken, halbtrocken, nasstrocken. Nassverfahren - Nassformen und Nasspressen. Trocken - Trockenformen, Trockenpressen. Halbtrocken - Trockenformen, Befeuchten, Nasspressen. Nass-Trocken - Nassformen, Trocknen, Trockenpressen.

Halbtrocken- und Nasstrockenverfahren sind nicht weit verbreitet. Die gebräuchlichste Methode zur Herstellung von Faserplatten ist die Nassherstellung. Die folgenden Plattenqualitäten werden im Nassverfahren hergestellt: weich M-4 (Dichte bis 150 kg/m3); M-12, M-20 (bis 350 kg/m3); halbfestes PT-100 (400-800 kg/m3); fest T-350, T-400 (>850 kg/m3); superharter ST-500 (>950 kg/m3). Gemäß TU 13-444-79 werden Platten der folgenden Qualitäten im Trockenverfahren hergestellt: Halbfester PTS-220 (Dichte > 600 kg/m3); fest Ts-300, Ts-350 (> 800 kg/m3), Ts-400 (> 850 kg/m3); Tс-450 (> 900 kg/m3); STs-500 (> 950 kg/m3). Bei allen angegebenen Plattenmarken kennzeichnen die Zahlen nach dem Bindestrich die Bruchfestigkeit der Platte beim statischen Biegen (kgf / cm2). Plattenabmessungen: Dicke 2,5-25 mm, Länge bis 5,5 m, Breite bis 1,83 m.

Herstellung von Faserplatten im Nassverfahren. Die Technologie zur Herstellung von Faserplatten nach diesem Verfahren besteht aus den folgenden Arbeitsgängen: Waschen der Holzspäne; Spanschleifen; Dimensionierung; Teppich Flut; Plattenpressen; Imprägnieren von Brettern mit Öl; thermische Feuchtigkeitsbehandlung; Plattenschneiden.

Späne werden gewaschen, um feste Einschlüsse daraus zu entfernen - Sand, Schmutz, Metallpartikel, die beim Mahlen von Spänen zu Fasern einen beschleunigten Verschleiß der Mahlmechanismen verursachen. Die Späne werden in Bädern gewaschen, wobei Trommeln mit Schaufeln verwendet werden, die die Späne mit Wasser mischen und sie waschen. Durch eine Förderschnecke werden Späne aus dem Bad entnommen, Wasser und Verunreinigungen werden vom Badboden abgesaugt und in Absetzbecken geleitet, von wo aus das gereinigte Wasser wieder in das Bad gelangt.

Das Schleifen von Spänen ist der kritischste Vorgang in der Faserplattenproduktion. Die Qualität der Platten hängt von der Qualität und dem Mahlgrad ab. Da bei der Herstellung von Faserplatten keine Bindemittel verwendet werden, wird die Festigkeit der Platten durch ihre Zwischenfaserbindungen gewährleistet, die den Arten von Bindungen zwischen natürlichen Holzfasern ähnlich sein sollten.

Beim Mahlen von Holz zu Fasern entsteht eine Holzfasermasse - Zellstoff. Zellstoff ist eine Fasersuspension in Wasser verschiedener Konzentrationen.

Die Zerkleinerung von Spänen zu Fasern erfolgt in zwei Stufen. Nach der Primärmahlung beträgt die Massekonzentration 33 %, vor der Sekundärmahlung wird die Masse mit Wasser auf eine Konzentration von 3-12 % verdünnt, bei Ebbe 0,9-1,8 %. Die durchschnittliche Faserdicke beträgt 0,04 mm, die Länge 1,5-2 mm.

In der ersten Stufe erfolgt das Mahlen von Spänen in Mühlen - Defibratoren UGR-03, UGR-02. Die Späne gelangen zunächst in die Dämpfkammer des Defibrators, wo sie sich erhitzen und plastischer werden, dann werden sie über eine Förderschnecke in die Mahlkammer gefördert. Die Mahlkammer besteht aus zwei Scheiben – einer festen und einer rotierenden. Der Abstand zwischen den Scheiben beträgt 0,1 mm oder mehr. Auf den Scheiben sind Schleifsektoren mit Zähnen befestigt, deren Größe in Richtung von der Mitte abnimmt. Die Späne werden zuerst von großen Zähnen erfasst, abgeschliffen und beim Bewegen zum Rand der Scheibe zu kleinen Fasern zermahlen.

Die gemahlene Masse wird in den Auslass geleitet, wo sie, nachdem sie ein System von zwei Ventilen passiert hat, die einen bestimmten Dampfdruck in der Mühle aufrechterhalten, in die Sammlung geworfen wird. Die Leistung des Defibrators UGR-03 beträgt 25-35 Tonnen, UGR-02 50 Tonnen Trockenfaser pro Tag.

Das Mischen der Masse erfolgt in Mühlen - Raffinerien. Der Aufbau von Refinern ähnelt dem von Defibratoren. Der Abstand zwischen den Scheiben beträgt 0,05-0,15 mm. Nach dem Defibrator und Refiner wird die Fasermasse in Sammlern und Tanks gelagert, die mit Rührwerken ausgestattet sind, die eine gleichmäßige Massenkonzentration aufrechterhalten und verhindern, dass sich die Faser am Boden absetzt.

Schlichten ist das Einbringen verschiedener Zusatzstoffe in die Masse: hydrophob zur Erhöhung der Wasserbeständigkeit, feuerhemmend, biostabil und klebend. Als hydrophober Zusatz wird Paraffin eingebracht, das zusätzlich verhindert, dass die Fasern beim Teppichpressen an den Netzen und Platten haften bleiben und der Platte Glanz verleiht. Zum Mischen mit Wasser wird Paraffin emulgiert (es entsteht eine Emulsion), die gut in Wasser gemischt wird. Um die Festigkeit der Platten zu erhöhen, wird Klebstoff oder Öl in Form einer Emulsion in die Masse eingebracht. Um Fettemulsionen (Paraffine, Öle) aus Wasser auf Fasern auszufällen, werden Fällungsmittel verwendet - Additive, die die Ausfällung fördern. Schlichtezusammensetzungen werden vor dem Gießen der Masse eingebracht.

Das Ebbe des Teppichs erfolgt bei einer Konzentration der Holzfasermasse von 0,9–1,8 % auf Gießmaschinen. Dieser Vorgang besteht darin, Masse auf das Formnetz der Maschine aufzutragen, das Wasser durch das Netz zu filtern, das Wasser mit einem Vakuum abzusaugen, das Wasser mechanisch auszupressen, die Seitenränder zu beschneiden und den endlosen Teppich in Bahnen einer bestimmten Länge zu schneiden.

Der Überlaufkasten gießt die Masse gleichmäßig auf das sich kontinuierlich bewegende Sieb. Das Netz wird von Rollen getragen, durch die das Wasser ungehindert fließt. Auf dem Weg der Teppichbewegung sind eine Vorrichtung zum Verdichten (Stampfen) der Masse und eine Füllbox zum Aufgießen von Veredelungszusammensetzungen auf die Masse installiert. Als nächstes kommt der Teppich zu drei rotierenden Vakuummechanismen, die Wasser aus ihm heraussaugen. Vor dem zweiten Rotabelt ist eine Richtwalze installiert, die den Teppich anrollt und glättet. Das weitere Pressen des Wassers und das Pressen des Teppichs werden durch drei Walzen der Presse durchgeführt. Darauf folgen drei Pressrollenpaare, die das Wasser herauspressen und die Ramme mit einer Kraft von 1500 N/m zusammendrücken. Die Sägen schneiden die Längsränder, die Säge schneidet die Bahn von dem Endlosband und der Förderer 12 trägt die Rohbahn ab, deren Feuchtigkeitsgehalt etwa 60-80 % beträgt.

Das Verpressen von Platten ist ein Vorgang, bei dem die Rohbahn unter dem Einfluss von Temperatur und Druck zu einer festen Faserplatte verarbeitet wird. Das Pressen erfolgt in einer 25-stöckigen Presse PR-10. Das Laden und Entladen wird durch Laden und Entladen von Whatnots durchgeführt. Der Presszyklus besteht aus drei Phasen: Phase I - Wasserextraktion; II. Phase - Trocknen; Phase III - Aushärtung. Die Temperatur der Pressplatten beträgt 180-200 °C.

I-Phase - der Druck wird allmählich auf 2-4 MPa erhöht und 30 s lang auf diesem Druck gehalten; die Feuchtigkeit der Bretter sinkt auf 45 %.

Phase II – Der Druck wird auf 0,8–1 MPa reduziert und die Platten werden bei diesem Druck gehalten, bis ihre Feuchtigkeit auf 8 % abfällt (normalerweise 3,5–7 Minuten).

Phase III - Der Druck wird auf den vorherigen Wert oder auf einen etwas niedrigeren Wert erhöht. Bei diesem Druck werden die Platten gehalten, bis die Feuchtigkeit auf 0,5-1,5 % abfällt. Auf diese Weise erfolgt die Härtung der Platte, d.h. Verbesserung seiner mechanischen Eigenschaften. Die Dauer der letzten Phase beträgt 2-3 Minuten.

Die Platten sind mit Öl imprägniert, um ihre Festigkeit und Feuchtigkeitsbeständigkeit zu erhöhen. Die Platten werden in Bädern mit Leinsamen oder Tallöl imprägniert und auf 120 ° C erhitzt. Die Platten werden heiß aus der Presse imprägniert. Der Ölverbrauch beträgt 8-10 % des Plattengewichts. Der Imprägnierung werden nur Spezialplatten unterzogen.

Die thermische Feuchtigkeitsbehandlung von Platten besteht aus zwei Arbeitsgängen - Erhitzen und Befeuchten. Die Platten werden auf 160–170°C erhitzt und 3,5 Stunden bei dieser Temperatur gehalten.Die Wärmebehandlung erhöht die physikalischen und mechanischen Eigenschaftender Platten und verringert ihre Hygroskopizität. Es wird in Kammern durchgeführt, in denen heiße Luft mit einer Geschwindigkeit von 5-6 m/min zirkuliert. Die Wärmebehandlung von ölgetränkten Platten erfolgt bei einer Anfangstemperatur von 120 °C, die dann durch die exotherme Reaktion des Öls ansteigt. Faserplatten enthalten 91 % Fasern, 7 % Feuchtigkeit, 2 % Leimungszusätze.

Herstellung von Faserplatten im Trockenverfahren. Die Hauptoperationen der Faserplattenherstellung sind wie folgt: Hackschnitzelwäsche; Dämpfen von Hackschnitzeln; Zermahlen von Spänen zu Fasern; Mischen von Fasern mit einem Bindemittel und anderen Zusatzstoffen (Schlichten); Fasertrocknung; Teppichbildung; Vorpressen von Leinwänden; drücken; feuchtigkeitsspendend; Schneiden. Viele Arbeitsgänge des technologischen Prozesses zur Herstellung von Faserplatten nach dem Trockenverfahren ähneln den Arbeitsgängen zur Herstellung von Faserplatten nach dem Nassverfahren, daher werden wir nur die Besonderheiten der Arbeitsgänge des Trockenverfahrens zur Herstellung von Faserplatten betrachten .

Die Hackschnitzeldämpfung wird zur teilweisen Hydrolyse von Holz durchgeführt. Bei der Trockenmethode bleiben die wasserlöslichen Holzbestandteile in der Faser und nehmen am technologischen Prozess teil.

Die Späne werden in Dampfzylindern mit einem Dampfdruck von bis zu 1,2 MPa (190°C) gedämpft. Späne von einem Ende des Zylinders bewegen sich mit Hilfe einer Schraubenwelle, die sich mit einer Geschwindigkeit von 3-10 U / min dreht, allmählich zum Ausgangsende. Um einen vorgegebenen Druck in der Apparatur aufrechtzuerhalten, erfolgt der Ein- und Auslauf der Späne durch abschließbare Schleusen. Chipbearbeitungszeit 6 min.

Das Mahlen der Späne erfolgt trocken auf Defibratoren, das Nachmahlen - auf Refinern. Beim Trockenverfahren zur Herstellung von Faserplatten werden duroplastische Harze in die Faser eingebracht, um die Haftung zwischen den Fasern zu erhöhen. Paraffin wird in geschmolzener Form eingebracht.

Die Trocknung der Faser erfolgt in pneumatischen oder Trommeltrocknern, ähnlich wie bei Spänetrocknern und der Spanplattenherstellung.

Um einen Teppich zu formen, werden Formmaschinen verwendet, deren Funktionsprinzip ähnlich dem Funktionsprinzip von Maschinen zum Formen eines Spanplattenteppichs ist. Die Faser wird mit Hilfe von Luft transportiert und geformt, die Faser wird auf einem Maschenförderband abgelegt, unter dem ein Vakuum für eine dichtere Ablage der Fasern erzeugt wird.

Das Vorpressen des Teppichs wird durchgeführt, um seine Transportfähigkeit und die Möglichkeit zu erhöhen, den Teppich in die Intervalle der Presse zu laden, da der gegossene Teppich, um eine 6 mm dicke Platte zu erhalten, eine Dicke von 200 mm hat. Das Vorpressen erfolgt auf Endlosbandpressen, bei denen der Teppich 3-5 Mal zwischen zwei Bändern verdichtet wird, die durch Walzen mit einem Druck von 1800 N/cm 2 verdichtet werden. Nach dem Pressen wird der Teppich längs geschnitten und quer in Bahnen geschnitten.

Bei der Produktion von dicken Faserplatten (> 6 mm) bleibt die Dicke der Bahn nach dem Vorpressen auf Bandpressen größer als der zulässige Wert (> 120 mm), was das Einlegen in die Lücken einer Mehrfachpresse erschwert. Etage Presse. Solche Bahnen werden zusätzlich in einer einstöckigen Plattenvorpresse mit periodischer Einwirkung bei einem spezifischen Druck von 2,5 MPa vorgepresst.

Das Pressen erfolgt in den gleichen Pressen wie beim Nassverfahren der Faserplattenherstellung. Die Presszeit reduziert sich auf 1 min pro 1 mm fertiger Plattendicke. Plattentemperatur 220–250 °C, Druck 6,5–7 MPa. Durch Trockenverfahren hergestellte Faserplatten enthalten 89 % Faser, 6 % Feuchtigkeit, 2,5 % Harz, 2,5 % Paraffin. Auf der Basis von Trockenfaser können nicht nur Platten, sondern auch verschiedene Teile und Baugruppen bei der Herstellung von Behältern, Möbeln und Baumaterialien gepresst werden.

Merkmale der Herstellung von Faserplatten im Nass-Trocken- und Halbtrockenverfahren. Beim Nass-Trocken-Verfahren zur Herstellung von Faserplatten erfolgen die Aufbereitung der Faser, ihr Transport und das Gießen des Teppichs wie beim Nassverfahren zur Herstellung von Faserplatten. Der Masse werden jedoch keine Binderkomponenten zugesetzt, und eine gute Haftung der Fasern wird durch eine sorgfältige Vermahlung der Späne zu Fasern aufgrund ihrer thermochemischen Vorbehandlung gewährleistet. Vor dem Pressen werden die Gewebe in einem mehrstöckigen Trockner nahezu vollständig trocken (2-3 %) getrocknet. Platten werden ohne Sieb gepresst, beide Seiten sind glatt. Die Temperatur der Pressplatten beträgt 240°C, der Druck 6 MPa. Nach dem Pressen werden die Platten auf 6-9 % angefeuchtet.

Bei einem halbtrockenen Verfahren zur Herstellung von Faserplatten wird der Rohstoff Holzfasermasse, der ein Bindemittel zugesetzt wird, auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 10 - 15 % getrocknet. Ein Teppich wird aus trockenen Fasern gebildet, verdichtet und in Bahnen geschnitten. Die Tücher werden vor dem Pressen auf 18-25% angefeuchtet und in einer mehrstöckigen Presse auf einer Palette mit Gitter gepresst. Dann kommt die Wärmebehandlung.

Im Trockenverfahren hergestellte Faserplatten kosten etwa 10 % weniger als im Nassverfahren hergestellte Faserplatten. Bei der Trockenmethode der Faserplattenherstellung wird jedoch eine große Menge an Klebstoffmaterialien benötigt (22-70 kg pro 1 Tonne Platten); 10 mal mehr Luftverbrauch (22,1 m3 statt 2 m3). Positiv ist die Tatsache des geringeren (4,5-fachen) Wasserbedarfs und der geringeren (fast 2-fachen) Arbeitskosten. Es ist zu beachten, dass die trockene Methode der Faserplattenherstellung am Fasertrocknungsstandort besonders brandgefährlich ist.

3. Analyse von Analoga von Faserplattenmaterial.

Herstellung.

Spanplatten (Spanplatten) werden aus Spänen und Sägemehl und einem speziellen Bindemittel im Heißpressverfahren hergestellt. Als Holz für die Herstellung von Spanplatten wird üblicherweise Nadel- und Laubholz von geringem Wert verwendet. Natürlich hängt die Lebensdauer sowie andere Eigenschaften von Spanplatten vollständig von der Qualität des Holzes und des verwendeten Bindemittels ab. Derzeit Spanplatten werden in Bleche mit sehr niedriger, niedriger, mittlerer und hoher Festigkeit unterteilt. Auch Spanplatten sind einschichtig, dreischichtig und fünfschichtig.

Faserplatten (Fibreboard) werden aus einer gleichmäßig gemahlenen Masse im Nasspressverfahren hergestellt, sodass eine Seite der fertigen Faserplatte für immer rau bleibt. Die zweite, glatte Seite wird mit speziellen Technologien poliert. Bei der Herstellung von Faserplatten werden Kunstharze mit speziellen Additiven als Bindemittel verwendet, die ihre Eigenschaften verbessern, insbesondere die Feuchtigkeitsbeständigkeit erhöhen, die Festigkeit der Platten erhöhen und auch deren Zerstörung verhindern. Heute werden halbharte, harte, extraharte, isolierende und isolierende Endbearbeitungsfaserplatten angeboten.

MDF (Medium Density Fiberboard) wird aus sehr feinen Holzpartikeln hergestellt. Aus Holzbearbeitungsabfällen unter Verwendung Spezialausrüstung Es werden kleine Würfel erhalten, die anschließend mit Dampf unter Druck verarbeitet werden. Dann wird das hergestellte Material mit einer Reibe - Entfaserung zerkleinert. Und die dabei entstehenden kleinen Holzpartikel werden mit einer speziellen Lösung zusammengehalten. Die Dicke von MDF-Platten beträgt in der Regel 4 bis 22 mm. Die Oberfläche dieser Platten ist glatt und gleichmäßig.

Anwendung.

Spanplatte. Jeder weiß, dass Spanplatten „Angst“ vor Räumen mit hoher Luftfeuchtigkeit haben. Heute werden Spanplatten zur Herstellung von Schrankmöbeln verwendet, die im Bauwesen als Trennwände verwendet werden. Spanplatten werden oft für die Innenausstattung eines Raumes benötigt. Spanplatten können nahezu jeder Bearbeitung unterzogen werden. Spanplatten können gesägt, gebohrt, lackiert werden.

Faserplatten sind Sperrholz in Bezug auf ihre Gebrauchseigenschaften etwas unterlegen. Heute werden Faserplatten zur Herstellung von Schrankwänden und Schubladenböden verwendet. Allerdings ist zu beachten, dass der Anwendungsbereich von Faserplatten eher begrenzt ist.

MDF wird bei der Herstellung von Türen verwendet. Aus diesem Material werden auch dauerhafte Verkleidungen, Fassaden für Möbel, Leinwände zum Malen sowie verschiedene Verkleidungen für Eingangstüren hergestellt. MDF sind kompakt und haben eine sehr wichtige Eigenschaft - die Unveränderlichkeit ihrer geometrischen Form.

Vergleichende Eigenschaften.

Feuchtigkeitsbeständigkeit. Spanplatten, Faserplatten und MDF gelten als feuchtigkeitsbeständig. Spanplatten haben jedoch die geringste Feuchtigkeitsbeständigkeit. Dieses Material, wenn es in einem sehr verwendet wird Nassräume schwillt an und verformt sich. Studien zufolge gilt MDF als das feuchtigkeitsbeständigste Material. MDF-Produkte können in Räumen mit einer Luftfeuchtigkeit von bis zu 80 % verwendet werden.

Umweltfreundlichkeit. Faserplatten und MDF sind sehr umweltfreundliche Materialien. Bei der Herstellung von Spanplatten werden jedoch Formaldehydharze verwendet. Daher wird bei der Verwendung von Spanplattenmöbeln eine kleine Menge Formaldehyd in die Luft freigesetzt, was nicht nützlich ist, aber die minimale Menge an freigesetztem Formaldehyd ist für den Menschen völlig unbedenklich.

Preis. Das sparsamste, d.h. kostengünstig, Spanplatten werden zu Recht als Option angesehen. Der Preis für Faserplatten ist höher. Allerdings ist die Haltbarkeit von Faserplatten im Vergleich zu Spanplatten auch höher. MDF ist natürlich teurer als Faserplatten und Spanplatten. Der Preis dieses Materials besteht jedoch nicht nur aus den Herstellungskosten, sondern auch aus den Transportkosten. Es sei darauf hingewiesen, dass die Herstellung von MDF in Russland nicht etabliert wurde.

Dass. Jedes Material (Spanplatte, Faserplatte und MDF) hat seine eigenen Vor- und Nachteile. Und um das Material auszuwählen, das zur Lösung eines bestimmten Problems erforderlich ist, ist es ratsam, den Rat von Spezialisten einzuholen.

Fazit.

Faserplatten (Fibreboard) sind ein vielversprechendes Material. Es ist weit verbreitet in der Herstellung von Möbeln und Abschlussarbeiten in Form eines Laminats. Faserplatten sind derzeit weit verbreitet, und ich denke, die Nachfrage wird weiter steigen. Dies liegt auch an seinem niedrigen Preis im Vergleich zu anderen ähnlichen Materialien.

Seine Perspektive erklärt sich auch aus der Tatsache, dass Holz derzeit sehr weit verbreitet ist. Bei der Herstellung bestimmter Baustoffe aus Holz bleiben Reststoffe übrig, die auch bei der Herstellung von Faserplatten verwendet werden können. Und in Zukunft werden Faserplatten im Bauwesen weit verbreitet sein, da sie auch ein umweltfreundliches Material sind. Derzeit ist das Thema Ökologie bei Bau und Dekoration akut, und Faserplatten werden ohne Zusatz schädlicher Chemikalien hergestellt.

Daher wartet die DVP auf den Interessenten.

Verzeichnis der verwendeten Quellen und Literatur.

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Die Herstellung von Faserplatten und Spanplatten ist eine materialintensive Industrie, daher beginnt der Produktionszyklus mit der Vorbereitung der Hauptkomponenten. Als Füllstoff für Faserplatten werden alle Arten von Holzabfällen und minderwertigen Hölzern verwendet. Darüber hinaus können Altpapier, Hanf- und Leinenfeuer, Maisstängel sowie Baumwolle und sogar Bambus zur Herstellung der Mischung verwendet werden. Für in Russland gebaute Anlagen sind die letzten beiden Komponenten natürlich exotisch und werden praktisch nicht verwendet.

Nach dem Waschen in Bottichen mit speziellen Trommeln, die zum Abscheiden von mineralischen Fremdstoffen (Sand, Kies, Ton usw.) und der magnetischen Trennung erforderlich sind, durchläuft das Rohmaterial mehrere Mahlstufen:

1. Zunächst erfolgt die Verarbeitung auf speziellen Hackmaschinen, auf denen große Fragmente zu Hackschnitzeln verarbeitet werden.
2. Die anfallenden Späne werden zur Fraktionierung einem Vibrationsabscheider zugeführt.

Die Mischung wird dann einer weiteren Vermahlung auf Mühlen und Refinern unterzogen. Das ultimative Ziel dieses Prozesses ist es, eine homogene Fasermasse zu erhalten, die auf den optimalen (durch das Rezept vorhergesehenen) Feuchtigkeitsgehalt getrocknet wird.

Zusammensetzung der Rezeptmischung

Das aufbereitete Rohmaterial wird durch Schneckenführungen zum Bunker befördert, wo es mit einem Bindemittel kombiniert wird. Als letztere können sowohl Phenol-Formaldehyd-Harze als auch weniger toxische Harnstoff-Formaldehyd-Harze sowie natürliches Lignin fungieren.

Neben Leim können der Masse in dieser Phase auch andere Zutaten zugesetzt werden, um einige Eigenschaften des Endprodukts zu verbessern.

Bei der Herstellung von wasserfesten Faserplatten werden Paraffinemulsionen, Kolophonium- oder Ceresin-Zusammensetzungen zugesetzt, die den Platten durch Umhüllen von Holzfasern Hydrophobie verleihen.

Außerdem verleiht das Einbringen von Paraffin den fertigen Faser- und Spanplatten einen Glanz und verhindert ein übermäßiges Anhaften der Masse an den Anlagen zur Herstellung von Faserplatten beim Pressen.

Um die Fäulnisbeständigkeit des fertigen Materials zu erhöhen, fügen die Hersteller der Zusammensetzung zum Pressen verschiedene Antiseptika hinzu, die die Entwicklung von Mikroorganismen verhindern. Flammschutzmittel können ebenfalls hinzugefügt werden – Mittel, die die Feuerbeständigkeit der Faserplatte erhöhen.

Formen und Pressen von Teppichen

Die Faserplatten-Produktionstechnologie kann Nass- und Trockenpressen umfassen, wobei es erhebliche Unterschiede in der Weiterverarbeitung der resultierenden Masse gibt.

Nasspressen

Bei der Herstellung von Faserplatten im Nassverfahren wird eine Suspension aus Holzfasermasse einer bestimmten Konzentration hergestellt. Dazu wird die Faser nach dem Mahlen mit Wasser verdünnt und im Becken gesammelt, wodurch ein funktionierender Zellstoffvorrat entsteht. Die nasse Masse wird Gießmaschinen zugeführt, die auf dem Gewebe einen sogenannten Teppich bilden und die gebildete Schicht mit einer Druckwalze nivellieren. Nach dem Formen wird ein Teil des Wassers per Vakuum abgesaugt und der Teppich der Vorpressung zugeführt.

Das Pressen von Platten ist ein verantwortungsvoller Vorgang, von dem die Qualität des Endprodukts maßgeblich abhängt. Ausrüstung zur Herstellung von Faserplatten - eine mehrstöckige Presse, mit der Sie einen dreiphasigen Presszyklus bei einer Plattentemperatur von 180-200 ° C durchführen können:

1. Auspressen von Wasser unter Druck 2÷4 MPa;
2. Trocknen unter Druck 0,8÷1 MPa;
3. Härten unter Druck 2÷4 MPa.

Die Kapazität der Anlage hängt von der Produktivität der Presse ab und ihre Kosten betragen etwa 30% aller Kosten für Geräte zur Herstellung von Faserplatten.

Um die Festigkeitseigenschaften der resultierenden Platten zu verbessern, können sie zusätzlich mit Tallöl imprägniert werden, indem sie in Kammern mit zirkulierender Heißluft gelegt werden.

Die meisten Fabriken in Russland arbeiten nach dem Nasspressverfahren. Ein charakteristisches Merkmal einer solchen Faserplatte ist die Maschenrückseite der Platte.

Trockenpressen

Beim Trockenverfahren werden mit Leim vermischte Holzfasern auf ein Sieb gelegt, durch das in Vakuumanlagen Luft abgesaugt und die Masse verdichtet wird. Der gefilzte Teppich geht zum Pressen. Durch den Verzicht auf Wasser verkürzt sich die Dauer des Pressvorgangs um mehr als die Hälfte. Mit diesem Verfahren können bis zu 30 mm dicke Faserplatten sowie profilierte Faserplatten hergestellt werden.

Diese Methode ist in Russland weniger verbreitet, da die Trockenproduktion sehr erhebliche Nachteile hat, nämlich:

1. hohes Brandrisiko von Unternehmen;
2. die Bildung einer großen Menge Holzstaub und folglich erfordert die Produktion den Kauf teurer Zyklone, um ihn aufzufangen.

Die wichtigsten Hersteller von Faserplatten

Aufgrund der Tatsache, dass in letzter Zeit viele handwerkliche Minifabriken entstanden sind, in denen die Herstellung von Faserplatten ohne angemessene Laborkontrolle über die Qualität des Endprodukts durchgeführt wird, ist der Markt leider mit zweitklassigen Faserplatten gefüllt.
In Russland gibt es mehrere Unternehmen mit bedeutender Erfahrung in der Herstellung von Holzwerkstoffplatten:

• CJSC "Izoplit" (Region Kursk) stellt seit über 45 Jahren Faserplatten und -teile her.
• Einer der größten Hersteller ist auch das Faserplattenwerk Knyazhepogostsky (Republik Komi).
• LPK "Poleko" (Region Kirow) produziert Produkte auf Lignin, die den strengen Anforderungen westeuropäischer Standards entsprechen, weshalb es nicht nur in Russland verkauft, sondern auch ins Ausland importiert wird.
• Die Faserplatte „SteelBoard“ wird vom Hersteller als Material positioniert, das einen Wasseraufnahme- und Quellkoeffizienten hat, der unter Holzwerkstoffen einzigartig ist.

Der Leser weiß, dass derzeit Platten aus zerkleinertem Holz hergestellt werden. verschiedene Typen, die wichtigsten davon sind Span- und Faserplatten. Faserplatten werden in mehreren Typen hergestellt: hart und superhart nass, hart trocken, weich. Sie haben gemeinsame Operationen, aber es gibt auch grundlegende Unterschiede in der Technologie, auf die der Autor hinweisen wird.

Holzhackschnitzel sind in der Regel der Rohstoff für Faserplatten, die direkt in der Werkstatt hergestellt oder von außen herangeschafft werden können. Vor der Produktion werden die Späne gewaschen, um mineralische „Verunreinigungen“ (Sand, Steine, Ton) zu entfernen, und es wird auch eine magnetische Trennung durchgeführt, um Metall daraus zu extrahieren. Die Späne werden in Behältern gelagert, von wo aus sie zu den Maschinen zum Zerkleinern zu Fasern gelangen. Bekannte und verwendete Maschinen für die erste, grobe) Mahlstufe, die sogenannten Defibratoren, und für die zweite Stufe, wo eine feinere Mahlung durchgeführt wird, Refiner.

Die faserige Masse gelangt, wenn eine feinere Mahlung erforderlich ist, direkt aus dem Defibrator oder aus dem Pool in den Refiner, der im Gegensatz zum Defibrator keine Heizkammer hat. Sein Mahlteil entspricht in etwa dem eines Defibrators. Oft werden beim Schleifen Zusatzstoffe in die Faser eingebracht: Paraffin zur Erhöhung der Wasserfestigkeit der Platten, Kunstharze zur Erzielung der gewünschten Festigkeit. Das Einbringen von Harz wird bei der Herstellung von Holzfaserplatten auf trockenem Weg praktiziert. Dabei ist zu beachten, dass die weiteren Prozesse zur Plattenherstellung im Trocken- und Nassverfahren auseinanderlaufen.

Beim Nassverfahren gelangt die geringe Zellstoffkonzentration in das Becken, wo ein Zellstoffvorrat entsteht und dieser mit wasserabweisenden Substanzen geleimt wird. Aus dem Becken wird die Masse bis zur Ebbe des Teppichs zugeführt. Dies ist die wichtigste Operation. Die Hauptfunktion des Gießvorgangs ist die Bildung eines Teppichs mit gleichmäßiger Dichte. Für die Durchführung ist es erforderlich, der Ebbe eine faserige Masse mit gleichmäßiger Konzentration zuzuführen (dies erfolgt mit speziellen Reglern). Die zugeführte Massemenge pro Zeiteinheit muss konstant sein. Dafür gibt es spezielle Druckbehälter. v moderne Produktion Für Faserplatten verwenden die meisten Unternehmen Stranggießanlagen (Abb. 32).

Reis. 32. Das Schema der Gießmaschine:
I - Abdeckschachtel; II - Registerteil; III - Saugteil; IV - Pressteil; V - Teppichschneiden; 1 - Gitter; 2 - Säge; 3 - Führungsrollen; 4 - Antriebstrommeln; 5 - Holzfaserteppich

Die endgültige Formgebung der Platte erfolgt beim Pressen. Die Presse ist eine komplexe, sperrige und teure Maschine. Bei der Herstellung von Faserplatten kommen in der Regel Etagenpressen zum Einsatz. Platten werden beheizt heißes Wasser(Temperatur bis 230°C), im Akkumulator aufbereitet. Ihre Höhe beträgt bis zu 10 m und ihr Durchmesser bis zu 2,5 m. Moderne Pressen mit einer Kraft von 70.000-75.000 kN haben bis zu 10 Stempel mit einem Durchmesser von jeweils 700-800 mm. In den Pressen gibt es 20-30 Arbeitslücken, in die Paletten mit nassen Teppichen geschoben werden (Abb. 33). Das Pressen erfolgt bei einem Druck von 3-5 MPa und einer Temperatur von 210-230 ° C. Die Dauer des Presszyklus beträgt 8-11 Minuten (abhängig von der Dicke der Platte, der Feuchtigkeit des Teppichs, dem Vorhandensein von Harz im Teppich usw.).

Aufgrund der Tatsache, dass die Leistung der Presse die Leistung der Anlage bestimmt und ihre Kosten 20 % der Kosten der gesamten Ausrüstung erreichen, wurden Entwicklungen durchgeführt, um die Lebensdauer der Presse drastisch zu reduzieren und dadurch die Lebensdauer zu erhöhen Produktivität der Presse. So entstand das Trockenverfahren zur Herstellung von Faserplatten. Es unterscheidet sich in vielerlei Hinsicht vom Nassverfahren. Beim Trockenverfahren wird die Faser nach dem Mahlen nicht mit Wasser verdünnt, sondern im Gegenteil getrocknet und auch trocken auf das Sieb gelegt. Es wird nicht Wasser abgesaugt, sondern Luft, wodurch der Teppich verdichtet wird. Dann wird es vorgepresst, besäumt, in separate Formate geschnitten, die der Presse zugeführt werden. Um die Qualität der Platten zu verbessern, wird Harz (normalerweise Phenolharz) sowie wasserabweisende und andere Zusätze in die Faser eingebracht. Hier ist dies von Vorteil, da das Harz und die Zusatzstoffe nicht mit Wasser ausgewaschen werden, was einer der Vorteile des Trockenverfahrens ist. Aufgrund der Tatsache, dass die Faser trocken ist, wird die Pressdauer um das 2-3-fache reduziert und die Produktivität der Gesamtanlage entsprechend erhöht. Die maximale Produktivität von Werken, die nach dem Nassverfahren arbeiten, erreicht 15 Millionen m 2 Platten pro Jahr und nach dem Trockenverfahren 25 und sogar 30 Millionen m 2 pro Jahr. Mit der Trockenmethode ist es möglich, Platten mit einer Dicke von sogar 12-15 mm herzustellen und die Dichte der Platten zu ändern. Beim Nassverfahren beträgt die Dichte von Massivplatten 1000-1100 kg/m 3 , beim Trockenverfahren 900-1100 kg/m 3 und weniger als den angegebenen Wert, ggf. mehr.

Reis. 33. Generelle Form Hydraulische Presse mit pressennaher Mechanisierung:
1 - drücken; 2 - Lader; 3 - Entlader; 4 - Förderer für die Rückführung von Transportbögen mit Netzen; S - Förderer für fertige Bretter; 6 - Säge zum Schneiden von Teppichen

Es wird den Leser natürlich interessieren, dass es möglich ist, Faserplatten mit einer Dicke von bis zu 20–30 mm mittlerer Dichte (700–800 kg / m 3 ) im Trockenverfahren herzustellen. Das ist eine große Errungenschaft der Holzbearbeitungstechnik: Solche Faserplatten haben eine sehr gute Oberfläche, eine hohe Festigkeit, lassen sich gut verarbeiten und lassen sich daher zu hochwertigen Möbeln verarbeiten.

Das Trockenverfahren hat zwei Hauptnachteile, die seine Verbreitung einschränken – erhöhte Staubigkeit der Umgebung und eine hohe Brandgefahr. Um den bei der Herstellung von Platten entstehenden Staub aufzufangen, müssen teure Anlagen gebaut werden, die komplexer und teurer sind als Kläranlagen bei der Herstellung von nassen Platten. Um die Entzündung der Faser zu verhindern, werden spezielle komplexe automatisch arbeitende Vorrichtungen benötigt.

So werden nach dem Pressen (beide Methoden - nass und trocken) feste Platten erhalten, die von vier Seiten geschnitten werden. Gleichzeitig ist es leicht herauszufinden, wie die Platte hergestellt wird. Beim Trockenverfahren sind beide Seiten der Platte glatt, beim Nassverfahren wird eine Seite der Platte mit einem Raster bedruckt. Dies ist verständlich, da beim Pressen eines trockenen Teppichs kein Netz benötigt wird, durch das beim Pressen eines nassen Teppichs Wasser herausgepresst wird.

Hartfaserplatten werden nach dem Besäumen einem Härtungsvorgang unterzogen. Sein Zweck ist es, die in der Presse begonnenen Prozesse der thermochemischen Umwandlung von Holzfaserkomponenten zu vervollständigen. Das Härten erhöht die Festigkeit der Platten und verringert die Wasseraufnahme. Die Härtungstemperatur beträgt 160-170 ° C. Die Geschwindigkeit der Luft, die die Platten wäscht, beträgt 4-5 m / s, die Härtungszeit beträgt bis zu 4 Stunden Das Härten erfolgt in speziellen Kammern.

Bleche verlassen die Härtekammer nahezu feuchtigkeitsfrei. Sie nehmen aktiv Feuchtigkeit aus der Luft auf. Beim Stapeln in einem Beutel nehmen die Plattenkanten viel mehr Feuchtigkeit auf als die Mitte, was zu deren Verzug führt. Daher wird ein spezieller Arbeitsgang durchgeführt, um die Brammen in Durchlaufkammern oder zu befeuchten Trommeltyp. Platten in den Kammern werden 6-7 Stunden bei 65°C und 95% Luftfeuchtigkeit aufbewahrt.

Zum Schluss noch ein paar Zahlen. In der UdSSR gibt es Fabriken zur Herstellung von Holzfaserplatten im Nassverfahren, hauptsächlich mit einer Kapazität von 10 und 15 Millionen m 2 Platten pro Jahr oder 30 und 50 Tausend Tonnen pro Jahr. Für 1 Tonne Brammen (ca. 300-350 m 2 ) werden bis zu 3 m 3 Holz und bis zu 20 Tonnen Wasser verbraucht. Bis zu 500 Menschen unterschiedlicher Berufe arbeiten in einem Werk. Die Komplexität der Ausrüstung diktiert den Bedarf an hochqualifizierten Arbeitskräften. Die Arbeiter werden für den Service von Hackern, Schleifanlagen, einer Gießmaschine, einer Presse, Härtekammern sowie Arbeitern für die technische Überwachung der Ausrüstung und deren Reparatur eingesetzt.

Faserplatten sind ein Material, das in der Bauindustrie ein ziemlich breites Anwendungsspektrum hat. Holzwerkstoffe gehören in diesem Segment zu den gefragtesten Materialien. Sie werden sowohl im Industrie- als auch im Wohnungsbau eingesetzt. Faserplatten werden heute auch bei Schallschutz- und Wärmedämmarbeiten eingesetzt. Faserplatten werden übrigens wie Trockenbau für Endbearbeitungsarbeiten verwendet. Dieses Material kann auch beim Verlegen von Bodenbelägen, insbesondere Linoleum, nützlich sein.

Faserplatten sind im Vergleich zu Standardholz und Sperrholz nicht nur im Preis, sondern auch in den strukturellen Merkmalen sowie im Vergleich günstig Betriebseigenschaften. Insbesondere reißen solche Platten nicht, sind recht elastisch und flexibel. Die Lebensdauer von Faserplatten beträgt mehr als zwei Jahrzehnte, während die Farbe auf der Oberfläche der Platte ihre Eigenschaften fast während der gesamten Lebensdauer behält.

Weichfaserplatten werden im klassischen Wohnungsbau zur Schalldämmung von Räumen, Dämmdecken in Dachgeschossen und auch als Gebäudehülle eingesetzt.

Massivfaserplatten werden zur Herstellung von Fußböden und Türen mit Paneelstruktur verwendet.
Superharte Platten werden für Fußböden in Industriegebäuden und Bürogebäuden verwendet. Darüber hinaus werden in spezialisierten Anlagen Schildplatten daraus hergestellt.

Rohstoffvorbereitung

Faserplatten werden hauptsächlich aus Sägewerks- und Holzverarbeitungsabfällen hergestellt. Das restliche Holz wird zu Spänen gemahlen, dann zu Fasern verarbeitet, die anschließend zu einem Teppich geformt werden.

Die Umwandlung von Rohstoffen kann heute auf drei Arten erfolgen.

Die mechanische Umwandlung ist eine einfache, aber wenig genutzte Methode zum Mahlen von Rohstoffen.

Rohstoffvorbereitungsalgorithmus:

1. Schneiden und Schneiden von Abfällen in Chips;
2. Chip-Sortierung;
3. Zusätzliche Vermahlung großer Fraktionen;
4. Entfernung von kleinen Spänen und verschiedenen Metallgegenständen;
5. Entfernen von Schmutz von Holzspänen durch Waschen.

Diese Methode zur Gewinnung von Fasern ist aufgrund der hohen Stromkosten nicht sehr beliebt.

Das thermomechanische Verfahren zum Mahlen von Holzrohstoffen umfasst zwei Stufen:

1. Holz mit heißem Wasser oder Dampf erhitzen;
2. Zermahlen zu Spänen mittels rotierender Riffelscheiben.

Wenn die Herstellung von Weichfaserplatten erforderlich ist, wird das Schleifen in zwei Schritten durchgeführt. In der ersten Stufe erfolgt die Zerkleinerung mit Riffelscheiben, in der zweiten Stufe mit Refinern, die es ermöglichen, Holz zu noch feineren Fasern zu zerkleinern und gleichzeitig deren Struktur schonender zu beeinflussen.

Unter thermischer Einwirkung wird das Holz weicher, die Bindungen zwischen seinen Fasern werden geschwächt, wodurch die Trennung in Späne erheblich erleichtert wird. Es ist anzumerken, dass sich die durch das thermomechanische Verfahren erhaltene Faser durch Mahlfeinheit und praktisch ungestörte Struktur auszeichnet. Auch dieses Verfahren zeichnet sich durch einen deutlich geringeren Stromverbrauch aus. Aufgrund dieser Eigenschaften ist das thermomechanische Verfahren weiter verbreitet als das mechanische.

Der dritte Weg ist die chemisch-mechanische Umwandlung von Rohstoffen. Sie beruht darauf, dass die Auflösung aller Holzbestandteile in Alkali zu unterschiedlichen Zeitpunkten und in unterschiedlichem Ausmaß erfolgt. Wie die vorherige Methode erfolgt auch sie in zwei Stufen:

1. Kochen von Holzrohstoffen in einer schwach alkalischen Lösung;
2. Mechanisches Mahlen von Rohstoffen.

Durch die Alkalieinwirkung werden einige Holzbestandteile teilweise gelöst, wodurch das anschließende Schleifen erheblich erleichtert wird.

Dieses Verfahren hat sich jedoch nicht durchgesetzt, da dabei etwa 20 % der Fasern verloren gehen. Die ziemlich komplizierte Aufbereitung von Holz zum Schleifen trug nicht zu seiner Popularität bei.

Produktionsmethoden

Derzeit gibt es zwei Verfahren zur Herstellung von Faserplatten, das eine trocken, das andere nass. Trotz der allmählichen Veralterung ist die Nasstechnologie in Russland immer noch beliebt, was sich leicht durch ihre Einfachheit erklären lässt, jedoch nicht berücksichtigt, dass sie mehr Energie benötigt und umweltschädlicher ist.

Das Nassverfahren zur Herstellung von Faserplatten beinhaltet die Bildung eines Teppichs direkt in der aquatischen Umgebung auf einem Metallband mit einer Maschenstruktur. Als nächstes wird der geformte Teppich unter eine Heißpresse geschickt. Aufgrund der Tatsache, dass beim Pressen überschüssiges Wasser verdunstet, die Faserplattenstruktur wird dichter.

Soll eine Platte mit hoher Festigkeit oder zB Wasserfestigkeit hergestellt werden, so werden zusätzlich Fällungsmittel sowie Paraffin- oder Ölemulsionen in den Teppich eingebracht. Im Nassverfahren hergestellte Platten zeichnen sich dadurch aus, dass sie eine Seite mit einer gewellten Textur haben.

Das Trockenverfahren der Faserplattenherstellung unterscheidet sich vom Nassverfahren dadurch, dass der Teppich auf der Oberfläche gebildet wird. Beim Mahlen von Fasern werden ihrer Zusammensetzung 4–8 % Kunstharz zugesetzt, was der Faserplatte außerdem eine ausreichende Festigkeit und Dichte verleiht. Neben Harz kann den Fasern Paraffin zugesetzt werden, wodurch die Platte wasserdicht wird. Bemerkenswert ist, dass die zugesetzten Stoffe auf der Faser verbleiben und nicht ausgewaschen werden. Das Fruchtfleisch wird vor dem Pressen getrocknet.

Bei der Nassherstellung von Faserplatten wird kein Kunstharz verwendet. Der wichtigste und wichtigste Vorteil der Trockenmethode ist der reduzierte Wasserverbrauch. Der zweite Vorteil von Faserplatten, die mit dieser Technologie hergestellt werden, besteht darin, dass beide Seiten solcher Platten die gleiche Textur haben. Der Prozess selbst ist jedoch viel komplizierter und umfasst zusätzliche Schritte.

Algorithmus zur Herstellung von Faserplatten nach dem Trockenverfahren:

1. Dampfende Hackschnitzel;
2. Zubereitung von Zusatzstoffen;
3. Mischchips mit Zusatzstoffen;
4. Trocknen von Fasern;
5. Teppichformen;
6. Pressen der Platte mit ihrer weiteren Trocknung;
7. Mechanische Restaurierung.

Es ist zu beachten, dass die Herstellung von Faserplatten ein ziemlich energieintensiver Prozess ist. Statistiken zeigen, dass etwa 4,5 Tonnen Dampf, mehr als ein Zentner Standardbrennstoff sowie 550-650 kWh Strom pro Tonne Öfen verbraucht werden. Diese hohen Energiekosten sind auf das Zerkleinern des Holzes, die weitere Wärmebehandlung und die anschließende Trocknung zurückzuführen. Somit erlaubt die hohe Energieintensität der Technologie keine signifikante Skalierung des produzierten Faserplattenvolumens.

Perspektiven

Laut Prognosen der UN-Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation (FAO) wird der Verbrauch von Faserplatten in Russland bis 2030 um das 2,5-fache zunehmen. Die Produktion wird dieser Analyse zufolge durch technische Umrüstungen steigen. Effiziente Technik kombiniert mit große Menge minderwertige Holzrohstoffe werden das Volumen der Faserplattenproduktion deutlich erhöhen. Außerdem wird nach Prognosen der FAO-Spezialisten bis 2030 der Anteil von mitteldichten Faserplatten (MDF) in Russland deutlich zunehmen. Somit ist davon auszugehen, dass das Hartfaser- und Mitteldichteplattengeschäft in naher Zukunft gute Aussichten hat.

Derzeit nimmt das Bautempo von Vorstadtimmobilien erheblich zu, wobei mitteldichte Faserplatten eine wichtige Rolle spielen.

Es ist zu beachten, dass der Anwendungsbereich von mitteldichten Faserplatten sehr umfangreich ist. Zum Beispiel werden aus solchen Platten heute gemacht:

• Innentüren;
• Bodenbeläge;
• Büromöbel;
• Fassadenelemente;
• Wiederverwendbare Behälter;
• Deckenverkleidung usw.

Die Eröffnung eines Werks zur Herstellung von Faserplatten erfordert Investitionen in Höhe von 40 bis 45 Millionen Dollar.Ein indirekter Vorteil einer so hohen Eintrittsschwelle ist die äußerst geringe Konkurrenz in diesem Segment. Auf dem Territorium Russlands, der Republik Belarus und der Ukraine gibt es nur drei oder vier Dutzend mehr oder weniger große Unternehmen, die sich mit der Herstellung von Faserplatten beschäftigen.

Die Amortisationszeit des Unternehmens beträgt mindestens 5-6 Jahre nach Arbeitsbeginn. Übrigens wird allein der Bau aller Industriegebäude etwa 1,5 Jahre dauern.

Rohstoffbasis der Produktion. Holzarten, Fäulnis und andere Mängel. Form, Feuchtigkeit und Dichte von Holzrohstoffen. Herstellung von Weichfaserplatten und physikalische und chemische Grundlagen des betrachteten Verfahrens. Nutzung von Wasser und Energie.

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abstrakt

Die Erläuterung enthält 51 Seiten, 13 Abbildungen, 9 Tabellen, 10 Quellen.

SÄGEABFÄLLE, SPÄNE, HOLZFASERPLATTEN, HOLZFASERMASSE, HOLZFASERTEPPICH, HOLZFASERGEWEBE, TROCKENHERSTELLUNGSVERFAHREN.

Dies Seminararbeit ist die Betrachtung der Technologie zur Herstellung von Faserplatten (DFP). Die wichtigsten Produktionsverfahren werden betrachtet, das Trockenverfahren der Faserplattenherstellung wird betrachtet und am ausführlichsten analysiert.

Dabei wurden die wesentlichen Rohstoffe, Technologie, physikalische und chemische Grundlagen der Produktion, Grundausstattung, Produktlebenszyklus betrachtet. Die Analyse des Einsatzes von Rohstoffen und Materialien wurde durchgeführt.

Das Papier betrachtet auch die Einflussquellen dieser Produktion auf Umgebung. Es werden Schlussfolgerungen gezogen mögliche Methoden die negativen Auswirkungen reduzieren.

Das Bildmaterial enthält 1 Blatt Anschauungsmaterial im Format A1, das das technologische Schema zur Herstellung von Faserplatten im Trockenverfahren zeigt.

Einführung

1. Rohstoffbasis der Produktion

1.1 Holzarten

1.3 Fäulnis und sonstige Mängel

1.4 Form, Feuchtigkeit und Dichte von Rohholz

2. Merkmale der Produktionsverfahren

2.1 Nassherstellung von Faserplatten

2.1.1 Herstellung von Weichfaserplatten

2.2 Trockenverfahren zur Herstellung von Faserplatten

2.2.1 Batch-Produktion von Faserplatten mit einer mehrstöckigen hydraulischen Presse

2.2.2 Kontinuierliche Produktion mit einer Kalanderpresse

3. Physikalische und chemische Grundlagen des betrachteten Prozesses

4. Technologisches Produktionsschema

4.1 Flussdiagramm des Prozesses

4.2 Eigenschaften der Hauptausrüstung

4.3 Analyse des Einsatzes von Rohstoffen und Materialien

4.4 Nutzung von Wasser und Energie

4.4.1 Verwendung von Wasser

4.4.2 Stromverbrauch

5. Lebenszyklus von Produkten und die wichtigsten Arten der Produktionsauswirkungen auf die Umwelt

5.1 Produktlebenszyklus

5.2 Wichtigste Umweltauswirkungen der Produktion

Fazit

Liste der verwendeten Quellen

Einführung

Faserplatten (MDF) werden derzeit in vielen Ländern der Welt (USA, Japan, Schweden, Russland und andere), einschließlich in der Republik Belarus, in ziemlich großen Mengen hergestellt. Mehr als 60 große Unternehmen sind in der GUS tätig. Diese Platten ersetzen nicht nur natürliches Holz in Plattenform vollständig, sondern haben auch eine Reihe nützlicher Eigenschaften (Wärmeleitfähigkeit, Schallabsorption, Schalldämmung, Feuerbeständigkeit, Bioresistenz), die Holz nicht eigen sind, und haben daher ein breites Anwendungsspektrum die sich ständig erweitern, insbesondere in der Möbelproduktion. , wo Faserplatten in Form von MDF als Konstruktions- und Veredelungsmaterial bekannt sind. Die Hauptmenge an Faserplatten wird in Unternehmen in Bobruisk, Vitebsk, Borisov, Pinsk, Mosty, Ivatsevichi hergestellt. JSC "Mozyrdrev" plant die Inbetriebnahme einer Werkstatt zur Herstellung einer speziellen Art von Faserplatten im Trockenverfahren - Dämmstoffe mit einer breiten Palette von Dicken und Eigenschaften. Ihre Besonderheit ist die ökologische Sauberkeit und der Verwendungszweck - beim Bau von Gebäuden und Bauwerken. Etwa 26% der Faserplatten werden auf dem heimischen Markt verwendet, der Rest wird exportiert (nach Russland, Polen, Litauen usw.). Auf die Republik Belarus entfallen 0,43 % der weltweiten Faserplattenproduktion. Faserplatten werden aus nicht gewerblichem Holz und Holzabfällen hergestellt, das heißt, der Rohstoff sind technologische Späne sowie Abfälle aus Sägewerken und holzverarbeitenden Betrieben. Faserplatten werden im Wohnungsbau, bei der Herstellung von Möbeln und Containern, im Maschinenbau als umweltfreundlicher Konstruktions- und Veredelungswerkstoff erfolgreich eingesetzt. Dies erfordert eine Steigerung der Plattenproduktion, Erweiterung des Sortiments und Verbesserung der Qualität. Insofern halte ich dieses Thema für studienrelevant.

1. Rohstoffbasis für die Herstellung von Faserplatten

Die Auswahl der Rohstoffe richtet sich nach der wirtschaftlichen Machbarkeit unter Berücksichtigung der Größe der Vorräte, der Beschaffungs-, Liefer- und Lagerbedingungen. Für die Herstellung von Faserplatten werden als Primärrohstoffe Nadel- und Laubstammholz, Holz aus Durchforstungswäldern und Stängel von Einjahrespflanzen verwendet.

Als sekundäre Holzrohstoffe werden Abfälle aus der Sägewerks- und holzverarbeitenden Industrie (Bretter, Latten, Zuschnitte und Enden), einschließlich Abfälle aus der Sperrholzindustrie (Bleistifte, Furnierfehler), Waldabfälle (Äste, Äste) und Sägespäne verwendet.

Aus Nichtholzabfällen sind die Rohstoffe für die Herstellung von Faserplatten: Abfälle aus der Herstellung von Faserplatten – Plattenreste; Altpapier - Altpapier (zur Herstellung von Weichkartons); Abfälle aus der Papierindustrie - Costa, Bündel ungetrennter Fasern.

Sägewerks- und Holzverarbeitungsabfälle sowie Holzrohstoffe für die technologische Verarbeitung sind die wichtigsten Arten von Rohstoffen zur Gewinnung von technologischen Spänen bei der Herstellung von Faserplatten.

Technologische Hackschnitzel werden an Faserplattenbetriebe aus angrenzenden Betrieben und als Fertigprodukte von anderen Betrieben geliefert. Die Verwendung von Verarbeitungsabfällen und getrocknetem Holz ist unerwünscht.

Als Rohstoffe für die Herstellung von Faserplatten können fast alle im europäischen Teil wachsenden Holzarten verwendet werden. Praktischer Wert bei der Herstellung von Faserplatten Nass- und Trockenverfahren haben Nadelbäume - Fichte, Kiefer, Tanne und Laub - Birke, Espe.

Qualitätsanforderungen an Holz werden durch OST 13-76 „Holzrohstoffe für die technologische Verarbeitung. Abmessungen und technische Anforderungen“ und GOST 23827 „Kleine Holzrohstoffe. Spezifikationen“, für Chips - GOST 15815 „Technologische Chips“ und TU 15-396 „Technologische Chips und Zweige“.

1.1 Holzarten

Bei der Herstellung von Faserplatten nach dem Nassverfahren nehmen Nadelholzarten im Gesamtverbrauchsvolumen einen vorherrschenden Platz ein, und nach dem Trockenverfahren - Laubhölzer. Denn jede Rassengruppe und in jeder Gruppe hat jede Rasse ihre eigene individuelle Eingenschaften sowohl in Bezug auf die physikalischen Eigenschaften als auch auf die chemische Zusammensetzung: Holzdichte, seine Festigkeit, Faserlänge und -dicke, der Gehalt an Hauptbestandteilen des Holzes (Zellulose, Hexosane, Pentosane, Lignin, Pektinstoffe), die für Nass- oder Trockenverfahren bevorzugt werden (Tabelle 1.1) .

Tabelle 1.1 – Chemische Zusammensetzung von Extrakten

Holzarten	Eiweißstoffe	Stoffe, die löslich sind in heißes Wasser	Fette, Wachse und Harze
Lärche

Der erhöhte Gehalt an leicht hydrolysierbaren Stoffen in Laubholz verschlechtert die Qualität des Kreislaufwassers, reduziert die Holzfaserausbeute im Nassverfahren.

Für die mechanischen Eigenschaften der Holzfasermasse sind die Größe der Holzzellen und ihre weiteren Eigenschaften wichtig. Die zelligen Elemente von Laubholz haben im Vergleich zu Tracheiden eine deutlich geringere (etwa das Dreifache) Faserlänge. Nadelbäume(Tabelle 1.2).

Tabelle 1.2 - Abmessungen der Fasern von Hausrassen, mm

Aufgrund der Verknappung von Weichholzrohstoffen hat der Einsatz von Laubholz zur Herstellung von Nassplatten stark zugenommen. Der durchschnittliche Hartholzverbrauch für die Herstellung von Nassfaserplatten im europäischen Teil betrug etwa 59-73 %.

Die Erhöhung des Hartholzanteils wurde durch die Verwendung von Härtungszusätzen (Albumin, Phenol-Formaldehyd-Harz) in einer Reihe von Unternehmen sowie durch die Verbesserung der technologischen Prozesse zur Herstellung von Platten und ihrer Ausrüstung möglich.

Die physikalischen und mechanischen Eigenschaften von verarbeitetem Holz hängen von der Zugfestigkeit einer bestimmten Holzart ab, die den Prozess der Bildung von Holzspänen und den Energieverbrauch beeinflusst. Die größte Energie wird beim Fällen von Pappel, Kiefer, Tanne und Lärche aufgewendet.

1.2 Borke

Für die Herstellung von Faserplatten werden Hackschnitzel verwendet, die aus nicht entrindeten Rohstoffen gewonnen werden. Die Rinde (Rinde und Bast) unterscheidet sich in physikalischen Eigenschaften und chemischer Zusammensetzung deutlich von Stammholz. Die Rinde enthält eine große Menge an Extraktstoffen und Lignin. Die Menge an Pentosanen und Zellulose ist viel geringer als in Stammholz. Der durchschnittliche Volumengehalt von Rinde auf Stammholz ist wie folgt, Prozent: Fichte - 9,5; Kiefer - 12; Birke - 13; Espe - 14; Tanne - 11; Lärche - 18. Rohholzplatte

Die Ausbeute an Holzfasern aus der Rinde ist etwa 26% geringer als aus dem Stamm, aus der Rinde der Fichte - um 12-13%. Das Vorhandensein von Birkenrinde bereitet Schwierigkeiten bei der Veredelung von Hartfaserplatten mit Farben und Lacken. Die Rinde in kleinen Sortimenten wird hauptsächlich durch Bast repräsentiert. Die Rindenschicht eines solchen Holzes fehlt oder ist in den Kinderschuhen vorhanden, die Dicke der Rinde beträgt 1-4 mm.

1.3 Fäulnis und andere Mängel

Abhängig von der Tiefe der Veränderungen wird die Fäulnis in die Stadien Y, YY und YYY unterschieden. In morschem Holz nimmt die Anzahl der Faserbruchstücke zu und die durchschnittliche Faserlänge ist etwa 1,4-1,8-mal geringer als die von gesundem Holz. In durch holzzerstörende Pilze geschädigtem Holz kommt es im Vergleich zu gesundem Holz zu einer starken Gehaltserhöhung Mineralien, in heißem Wasser lösliche Substanzen und eine Abnahme der Menge an Pentosanen. Faserquerschnitte in von Fäulnis befallenem Holz sind kleiner als in gesundem Holz.

Veränderungen in der Struktur der Zellwand beeinflussen die Festigkeit einzelner Fasern. Holzverluste durch Verrottung führen zu einer Abnahme der Dichte.

Merkmale der chemischen Zusammensetzung von Fäulnis tragen zu einer Verringerung der Ausbeute an Holzfasermasse, einer Verschlechterung der Festigkeitseigenschaften von Platten und der Qualität des zirkulierenden Wassers bei, was sich auf die Herstellung von Faserplatten auswirkt. Bei der Herstellung von Faserplatten dürfen Späne aus unbehandelten Rohstoffen hergestellt werden.

Bei Rohholz für die technologische Verarbeitung ist Kernfäule nicht mehr zulässig als: für Y- und YY-Sorten - 1/4 und für YYY-Sorten - 2/3 der Dicke der entsprechenden Stirnfläche mit Zugang zum zweiten Ende nicht mehr: z Klasse Y - 1/3, Klasse YY - 1/2 und Klasse YYY - 2/3 ihrer Dicke. Der Gehalt an Fäulnis in kleinstückigen Holzrohstoffen ist nicht zulässig. Der Fäulnisgehalt in technologischen Spänen gemäß GOST 15815 darf bis zu 5 Gew.-% der Späne betragen. Hackschnitzel mit einem Fäulnisanteil von mehr als 5 % werden bei entsprechender Anpassung der technologischen Führung verwendet.

Verkohlte Holzoberflächen zur Herstellung von Hackschnitzeln sind nicht erlaubt. Das Vorhandensein von verkohlten Partikeln und Metalleinschlüssen in den Holzspänen beeinträchtigt die Qualitätsindikatoren der Platten und den Zustand der Ausrüstung, insbesondere der Mahlgarnitur von Zerfaserern und Refinern. Der Gehalt an mineralischen Einschlüssen darf nicht mehr als 1% betragen. Beim Durchlaufen einer Hydrowaschanlage wird ihr Gehalt um 90-95% reduziert.

1.4 Form, Feuchtigkeit und Dichte von Rohholz

Die Abmessungen von Holzrohstoffen hängen von den Empfangsgeräten der Hacker und der Verfügbarkeit spezieller Geräte zum Schneiden von Rohstoffen ab. Die Abmessungen von Holzrohstoffen für die technologische Verarbeitung werden auf einer Länge von 1-6 m mit einer Abstufung von 1 m festgelegt, unabhängig von der Qualität des Rohmaterials, in der Dicke für die Y-Klasse - 4 cm und mehr für YY und YYY-Sorten - 2 cm und mehr. Wenn Rohstoffe in gespaltener Form geliefert werden, sollte die maximale Dicke 40 cm nicht überschreiten, die Höhe der verbleibenden Äste beträgt nicht mehr als 5 cm.

Verwendet werden Säge- und Holzabfälle bis zu einer Länge von 4,5-6,5 m. Dünnkörnige Rohstoffe, die beim Unterhaltsholzeinschlag und in den Haupteinschlagsbereichen beim Klären, Reinigen, Durchforsten anfallen, werden ungerindet, mit gehäckselten Ästen und einer Dicke im Obermaterial verwendet Schnitt von 2 -6 cm bei einer Länge von 1-3 m.

Die optimale relative Luftfeuchtigkeit von Hackschnitzeln liegt bei 30-50 %. Der Feuchtigkeitsgehalt von Holz, das an Unternehmen geliefert wird, schwankt aufgrund der Lieferhäufigkeit, unterschiedlicher Lagerzeiten und einer Reihe anderer Faktoren erheblich. Um die Feuchtigkeit auszugleichen, wird empfohlen, die Hackschnitzel während der Vorbereitung, Beladung, Entladung zu mischen, in Lagern (Bunkern) zu lagern und durch einen Hydrowäscher zu leiten.

Die Dichte der Holzsubstanz ist nahezu unabhängig von der Holzart und beträgt durchschnittlich 1540 kg/m². Die Dichte von Holz als physikalischem Körper hängt vom Porenvolumen und Feuchtigkeitsgehalt des Holzes ab. Bei der Herstellung von Faserplatten spielt die bedingte Holzdichte die wichtigste Rolle - das Verhältnis der Masse der Probe in absolut trockenem Zustand zum Volumen bei einem Feuchtigkeitsgehalt, der der Hygroskopizitätsgrenze entspricht oder darüber liegt.

2. Merkmale der Produktionsverfahren

Die gebräuchlichsten Methoden zur Herstellung von Faserplatten sind nass und trocken. Dazwischen liegen Nass-Trocken- und Halbtrockenverfahren, die weniger verbreitet sind.

Das Nassverfahren basiert auf der Bildung eines Teppichs aus Holzfasern in einem wässrigen Medium und Heißpressen einzelner aus dem Teppich geschnittener Bahnen in nassem Zustand (bei einer relativen Feuchtigkeit von etwa 70 %). Beim Trockenverfahren wird der Teppich aus getrockneten Holzfasern in Form gebracht Luft Umgebung. Platten werden durch Heißpressen von Leinwänden mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 5-8% erhalten. Das Halbtrockenverfahren basiert auf der Bildung eines Teppichs aus getrockneter Holzfasermasse in einer Luftumgebung und Heißpressen von Leinwänden mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 20%, und das Nasstrockenverfahren basiert auf der Bildung eines Teppichs von Holzfasermasse in wässrigem Medium, Trocknen der Leinwände und Heißpressen von trockenen Leinwänden mit einem Feuchtigkeitsgehalt nahe Null.

In unserem Land werden Platten nach Nass- und Trockenproduktionsverfahren hergestellt. Bei der Herstellung von Platten nach einem der oben genannten Verfahren wird Holz zu Spänen zerkleinert; dann wird es zu Fasern verarbeitet, aus denen ein Teppich geformt wird, der weiter in Blätter geschnitten wird. Trockene Bahnen werden zu Massivplatten gepresst. Nasse Vliese werden entweder zu harten und halbharten Platten gepresst oder zu weichen (Dämm-)Platten getrocknet. Die obigen Verfahren können verwendet werden, um Faserplatten aus beliebigen organischen Materialien herzustellen, die fibrilliert werden können.

2.1 Nassherstellung von Faserplatten

Diese Methode umfasst die folgenden Hauptschritte:

- Gewinnung von Holzfasermasse;

– Schlichten von Holzfasermasse;

- Ablauf von Holzfaserteppich;

– Heißpressen von Platten;

– Ölimprägnierung, Wärmebehandlung und Befeuchtung von Faserplatten;

– Formatschneiden von Platten;

- Qualitätskontrolle.

2.1.1 Herstellung von Weichfaserplatten

Das technologische Schema für die Herstellung von weichen (isolierenden) Faserplatten an den Standorten für die Annahme und Aufbereitung von Holzrohstoffen und chemischen Zusätzen unterscheidet sich nicht von dem Schema für die Herstellung von Massivplatten. Aber die faserige Masse wird mit einem höheren Mahlgrad von 15-18 DC verwendet, d.h. ist 36-40 DC. Dies wird durch den Einsatz einer dritten Mahlstufe auf einer Scheibenmühle erreicht, die auf dem aus dem Raffinerietank kommenden Massenstrom installiert ist.

Als Härterzusatz wird ein gering toxisches Phenol-Formaldehyd-Harz bei einem Mehrverbrauch von 1-2 % gegenüber dem Verbrauch bei Massivplatten verwendet. Als Hydrophobierungsmittel werden Emulsionen mit paraffinhaltigen Substanzen verwendet, und zum Leimen von Platten wird eine Kolophonium-Paraffin-Emulsion oder eine Emulsion mit Sulfatseife verwendet.

Die Bildung eines Holzfaserteppichs erfolgt auf einer Flachmaschengießmaschine mit einer auf 2440 mm oder mehr vergrößerten Maschenweite bei einer auf 4 m/min reduzierten Geschwindigkeit.

Platten von 8 bis 25 mm Dicke eingelassen. Nach der Gießmaschine werden die Bahnen mit einem Feuchtigkeitsgehalt von ca. 65 % vom Anleger automatisch dem Walzentrockner zugeführt. Industrielle Anwendung fanden 8-, 12- und 20-Etagen-Trockner mit mehrfacher Zirkulation des Trocknungsmittels aus in Erhitzern erhitzter Luft unter Verwendung von gesättigtem Wasserdampf mit einem Druck von 1,0-1,2 MPa als Wärmeträger.

Weiche Platten werden keiner zusätzlichen Wärmebehandlung und Konditionierung unterzogen.

2.2 Trockenverfahren zur Herstellung von Faserplatten

Derzeit gibt es mehrere technologische Schemata zur Herstellung von Faserplatten nach dem Trockenverfahren unter Verwendung verschiedener Geräte.

Unabhängig von der verwendeten Ausrüstung besteht der technologische Prozess zur Herstellung von Faserplatten nach dem Trockenverfahren aus den folgenden Arbeitsgängen: Annahme, Lagerung von Rohstoffen und Chemikalien; Chip-Vorbereitung; Dämpfen, Späne zu Fasern zerkleinern; Herstellung eines Bindemittels und wasserabweisender Zusätze; Mischen von Fasern mit Bindemitteln und anderen Zusatzstoffen; Fasertrocknung; Teppichbildung; Vorverdichtung (Vorpressen); drücken; Plattenkonditionierung; mechanische Bearbeitung von Platten.

Bei der Herstellung von Faserplatten im Trockenverfahren werden Hölzer verschiedener Arten verwendet, wobei im Gegensatz zur Herstellung im Nassverfahren Hartholz bevorzugt wird, was auf die Besonderheiten des Luftteppichs zurückzuführen ist. Kurze und gleichmäßige Fasern von Laubhölzern sorgen unter sonst gleichen Bedingungen für eine gleichmäßigere Dichte des Teppichs als lange Fasern von Weichhölzern.

Aufgrund der Besonderheiten seiner Struktur erfordert Holz verschiedener Arten eine spezifische Verarbeitung, daher werden mit einer Art Bretter mit dem niedrigsten Bindemittelgehalt erhalten. Es ist jedoch auch möglich, verschiedene Holzarten zu mischen, jedoch sollten die Besonderheiten seiner Struktur berücksichtigt werden. Platten mit guter Leistung werden durch Mischen von Steinen mit der gleichen oder ähnlichen Dichte erhalten. Beim Mischen von Gestein unterschiedlicher Dichte unterscheiden sich die Platten in Masse und Geschwindigkeit der Fasern im Luftstrom, sodass eine gleichmäßige Trocknung nicht gewährleistet werden kann. Es sollte auch bedacht werden, dass Holzarten unterschiedlicher Dichte bedürfen unterschiedliche Begriffe Trocknen.

2.2.1 Herstellung von Faserplatten im Chargenverfahren mit vielenÖboden hydraulische presse

Das Hauptmerkmal des Trockenherstellungsverfahrens ist die Bildung eines Holzfaserteppichs aus trockenen Fasern und das Pressen des Vlieses ohne Transportsieb in einer heißen hydraulischen Presse, was den Zyklus des zuletzt angegebenen Verfahrens erheblich verkürzt.

Der Chargenprozess zur Herstellung von Faserplatten umfasst die folgenden Schritte:

– Herstellung von Zellstoff. In den Werken zur Herstellung von Faserplatten im Trockenverfahren wurde eine einstufige Spanmahlung mit einer nach dem Bauer-Verfahren arbeitenden Dampfmahlanlage durchgeführt. Die Bauer-Anlage besteht aus einer Refiner-Dämpfkammer mit zwei gegenläufig rotierenden Mahlscheiben. Der Durchmesser der Mahlscheiben beträgt 915 mm, die Drehzahl 1500 min -1 . Bei der Beurteilung der Qualität von Holzfasermasse kommt der fraktionierten Zusammensetzung der Fasern und ihrem Mahlgrad große Bedeutung zu. Als zufriedenstellend wird ein solcher Zellstoff angesehen, bei dem die grobe Fraktion, die auf dem Sieb Nr. 10 (10 Löcher oder Zellen pro 1 Zoll Maschenweite) verbleibt, 10 % beträgt, die durchschnittliche Fraktion auf dem Sieb Nr. 80 70 % beträgt und die feine Fraktion darauf liegt das Sieb Nr. 200 beträgt 20 %. Zur Bestimmung des Fasermahlgrades wird das VNIIdrev-Gerät verwendet, dessen Funktionsprinzip auf der Bestimmung des Widerstands der Fasern gegen den durchströmenden Luftstrom beruht. Die Probe wird in das Arbeitsrohr gegossen, in dem sich das Gitter befindet. In der Leitung wird durch eine Vakuumpumpe ein Vakuum erzeugt. Fasern werden in einem Luftstrom mit einer Geschwindigkeit von bis zu 1 m/s auf dem Gitter abgelegt und überziehen es mit einer dünnen Schicht. Die Verdünnung unter der Faserschicht charakterisiert den Mahlgrad, ausgedrückt in Einheiten von VNIIdrev. Die Holzfasermasse für die äußeren Schichten der Bretter muss einen Mahlgrad von 350 Einheiten haben, für die inneren mindestens 250 Einheiten, was ungefähr 13,7 und 12 DC entspricht.

– die Einführung eines Bindemittels und eines wasserabweisenden Zusatzes. Als in die Holzfasermasse eingebrachtes Bindemittel wird Phenol-Formaldehyd-Harz verwendet (z. B. Sorte SFZh-3014), dessen Verbrauch von der Dicke der Platte abhängt: bei einer Plattendicke von 6-8 mm - 4- 5% der Trockenfasermasse bei 10-12 mm - 6-8%. Eine Arbeitslösung von Phenol-Formaldehyd-Harz wird mit einer Konzentration von 25 % hergestellt; seine Viskosität sollte laut VZ-4-Viskosimeter 11-25 s betragen. Die Harzlösung wird unmittelbar nach der Mahlmühle in die Masse eingebracht. Um der Platte hydrophobe Eigenschaften zu verleihen, werden ihrer Zusammensetzung Wachsprodukte (Paraffin) zugesetzt. Paraffin wird in geschmolzener Form bei einer Temperatur eingebracht

80 - 90 °C durch Eindüsen in die Hackschnitzel vor dem Kugelhahn des Dampfkessels. Der Verbrauch an Paraffin beträgt 1 Gew.-% der trockenen Holzfaser.

– Trocknung von Holzfasern. Nach dem Mahlen erreicht der absolute Feuchtigkeitsgehalt des Zellstoffs 120 %. Reduzieren Sie die Faserfeuchte in Trocknern in zwei Stufen auf 6-8 %. Als Trocknungsmittel werden Heißluft und ein Rauchgas-Luft-Gemisch verwendet. Die Fasern werden in Suspension getrocknet. In der ersten Trocknungsphase werden die Fasern nach dem Mahlen mit Luft, die in einem Lufterhitzer auf eine Temperatur von 160-170 °C erhitzt wurde, durch die Rohrleitung transportiert. Befeuchtete Luft und Dampf werden im Zyklon von den Fasern getrennt und durch das Abgasrohr an die Atmosphäre abgegeben. Die Trocknungsdauer in der ersten Stufe beträgt 4-5 s. Über eine Zellenradschleuse und einen Aufreißer gelangen die Fasern mit einer Temperatur von ca. 70 °C und einer absoluten Luftfeuchtigkeit von 65-67 % in die zweite Trocknungsstufe im Trommeltrockner des Butner-Systems, in der ein Rauchgasgemisch entsteht mit Luft dient als Trocknungsmittel. Die Temperatur des Trockenmittels vor dem Trockner beträgt 190°C, beim Eintritt in die Trommel 150°C. In der Trocknertrommel bewegt sich das Trockenmittel spiralförmig entlang seiner inneren zylindrischen Oberfläche; während die Fasern intensiv vermischt werden. Die Trocknungszeit hängt von der Steigung der spiralförmigen Strömung ab, die durch die im unteren Kanal befindlichen Leitschaufeln reguliert wird, und kann 8–15 s betragen. Nach dem Trocknen werden die Fasern durch den Luftkanal zum Zyklon befördert, wo sie vom Trocknungsmittel getrennt werden. Die Temperatur des entnommenen Trockenmittels, die 70 °C nicht überschreiten sollte, wird durch eine automatische Steuerung geregelt. Trockene Fasern durchlaufen das pneumatische Kühlsystem, wonach sie zur Bildung des Teppichs geschickt werden. Der Prozess der Fasertrocknung erfordert aufgrund der hohen Brand- und Explosionsgefahr eine strenge Kontrolle.

– Bilden eines Holzfaserteppichs. Die Bildung eines Holzfaserteppichs erfolgt auf einem sich bewegenden Netz in der Luft. Die für die Herstellung eines fünflagigen Teppichs vorgesehene Siebpartie besteht aus einer Vakuumformmaschine mit fünf Köpfen, einem pneumatischen Fördersystem, einer Band-Rollen-Vorpresse, einer Teppichschneideeinheit und einer Plattenvorpresse. Das Gewebe der Vakuumformmaschine bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 9-50 m/min, die von der Höhe des geformten Teppichs abhängt. Die maximale Gesamthöhe des geformten Teppichs beträgt 560 mm. Der Teppich wird sequentiell gebildet, indem das Netz von einem Formungskopf zum anderen bewegt wird. Die Dichte des resultierenden Holzfaserteppichs beträgt, abhängig von der Dichte des Holzes, dem Grad der Fasermahlung, dem Vakuum unter dem Gewebe und anderen Faktoren, 15–25 kg/m 3 .

– Vorpressen von Holzfaserteppichen. Nach der Tiefziehmaschine gelangt der Holzfaserteppich in die Riemen-Rollen-Presse, wo er vorgepresst wird. Die Presse besteht aus zwei Walzenpaaren und Registerwalzen, auf denen Bänder gespannt werden, 2250 mm breit. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Bänder ist im Bereich von 9-50 m/min einstellbar. Das untere Band läuft unter dem Gitter der Vakuumformmaschine hindurch und bewegt sich mit einer Geschwindigkeit, die gleich der Geschwindigkeit des Gitters ist. Der obere Teil der Presse besteht aus zwei Teilen, die gelenkig miteinander verbunden sind. Im ersten Abschnitt sind Registerwalzen in einem Winkel von etwa 6 Grad zu den unteren geneigt, wodurch der in die Presse einlaufende Teppich allmählich verdichtet werden kann. Der Abstand zwischen den Registerwalzen im Einlauf der Druckmaschine kann somit 600 mm erreichen. Registerwalzen des zweiten Abschnitts sind horizontal parallel zu den unteren Walzen angeordnet. Der Abstand zwischen den Rollen wird innerhalb von 200 mm eingestellt. Der Holzfaserteppich wird beim Vorpressen deutlich verdichtet und damit transportfähig. Gleichzeitig wird die Höhe des Teppichs um etwa das 2,5-fache reduziert. Die Beurteilung der Qualität des Teppichs ist die Gleichmäßigkeit der Verteilung der Dichte des Teppichs und des Zustands seiner Kanten in der nächsten Phase des technologischen Prozesses - der Dimensionierung. Die Dicke der Faserplatten nach dem ersten Vorpressen wird in Abhängigkeit von der Dicke der hergestellten Platten eingestellt, mm: für Platten mit einer Dicke von 6 mm - 100, mit einer Dicke von 8 mm - 140. Platten der Presse, so sind sie einem zusätzlichen Vordruck in einer einstöckigen Plattenvorpresse mit periodischer Einwirkung ausgesetzt. Forpress besteht aus unteren (festen) und oberen (beweglichen) Platten, deren maximaler Abstand 460 mm beträgt. Die entladene Faserplatte aus der Druckvorstufe gelangt zum Standort, wo ihre Qualität geprüft wird.

– Heißpressbretter. Das Heißpressen wird in einer 22-stöckigen hydraulischen Presse durchgeführt, die mit einem Mechanismus zum gleichzeitigen Schließen der Platten ausgestattet ist. MDF wird direkt zwischen die Oberflächen heißer Pressplatten gepresst, ohne glänzende Transportfolien und Netze, die im Nassproduktionsprozess verwendet werden. Die gepressten Faserplatten werden in die Antriebsrollen geschoben, die sie zum Entladestapel leiten, von wo sie einzeln dem Förderband zugeführt werden, das sie dem Randbeschnittbereich zuführt. Die unbeladene Presse wird mit Druckluft von der abgesetzten Faser abgeblasen.

– Platte Klimaanlage. Nach dem Längsschneiden der Kanten werden die Brammen mittels eines 88-Etagen-Wagens in die Konditionierkammer geführt. Die Kammer ist in vier Zonen unterteilt: In Zone 1 wird die Temperatur der Platten ausgeglichen, die Lufttemperatur wird auf 60–65 °C gehalten und relative Luftfeuchtigkeit Luft 50 %; in den Zonen 2 und 3 werden die Platten bei einer Temperatur von 65–75°C und einer relativen Feuchtigkeit von 75–80 % befeuchtet; in Zone 4 werden die Platten auf eine Temperatur von 20–30°C und eine relative Luftfeuchtigkeit von 65–70 % gekühlt. Die Wärme- und Feuchtigkeitsbehandlungszeit beträgt 11,3 Std. Die aus der Konditionierungskammer entladenen Wagen mit Platten werden zum Entladekippel geschickt. Die abgelegten Plattenpakete werden mindestens einen Tag lang einer Belastung ausgesetzt, bei der die Eigenspannungen in den Platten abgebaut werden. Die letzte Stufe des technologischen Prozesses ist das Schneiden der Brammen und gegebenenfalls deren mechanische Bearbeitung.

2.2.2 Kontinuierliche Produktion mit KalandernÖgehen drücken

Bei der Herstellung von Faserplatten nach dem Trockenverfahren ist es vielversprechend, das kontinuierliche Pressverfahren anzuwenden, d. h. die Umwandlung eines Holzfaserteppichs in eine Platte während seiner Bewegung, gefolgt von einem Schneiden des Plattenbands in die erforderlichen Formate. Als Pressaggregat kann ein Kalander (beheizte Trommel) oder eine Raupen-Plattenpresse eingesetzt werden. Das Trockenverfahren zur Herstellung von Platten durch kontinuierliches Kalanderpressen wird mit einer Ausrüstung der Firma Bizon (Deutschland) durchgeführt. Dieses Verfahren erzeugt Platten mit beidseitiger Glätte mit einer Dicke von 2,5; 3.2; 4,0; 6,5 mm, maximale Breite 2400 mm, Länge 2000; 2440; 2500; 2800; 3600mm. Der technologische Prozess der Herstellung von Faserplatten durch kontinuierliches Kalanderpressen umfasst die folgenden Vorgänge: Annahme von Rohstoffen und Materialien; Normalisierung technologischer Chips; Herstellung und Einbringen eines Hydrophobierungsmittels (Paraffin), eines Bindemittels (Carbid- und Phenol-Formaldehyd-Harz), eines weichmachenden Zusatzes (Harnstoff oder Hexamethylentetramin), eines Härters (Ammoniumchlorid oder -sulfat); zu Fasern zerkleinert; Trocknen von Holzfasermasse; die Bildung eines Holzfaserteppichs; Pressen von Holzfaserplattenband; Schneiden des Plattenbandes in Formate; Verpacken und Verlegen von Fliesen.

3 . Physikalische und chemische Grundlagen zur Herstellung von Faserplatten

Das Mahlen von Spänen ist eine der wichtigsten Operationen in der Technologie der Faserplattenherstellung. Die Qualität und der Grad des Schleifens hängen von den Ebbe- und Dehydratisierungsprozessen des Teppichs, dem Pressen und der thermischen Feuchtigkeitsbehandlung der Platten und dementsprechend von den Qualitätsindikatoren der fertigen Platten ab. Die beim Mahlprozess anfallende, mit Wasser gesättigte und in einem Zyklon damit weiter verdünnte Holzfasermasse ist eine wässrige Suspension von Holzfasern. Wenn die Suspension erheblich mit Wasser verdünnt wird, erhält sie eine Viskosität, die Wasser entspricht, und mit zunehmendem Fasergehalt steigt die Viskosität der Mischung, und bei einem bestimmten Konzentrationsgrad verliert die Mischung ihre Fließeigenschaften und hört auf zu sein eine Flüssigkeit. Die Massenkonzentration (in Prozent) wird durch die Formel bestimmt

wobei m 1 die Masse der absolut trockenen Faser in der Probe ist, g; m 2 - die Masse der gesamten Probe, g.

Die Massenkonzentration in der Rohrleitung nach der Primärmahlung beträgt? 33%, im Zyklon, wenn der Dampf abgeschieden wird, steigt die Konzentration, jedoch wird die Masse mit dem zugeführten Wasser verdünnt und in der Regel in das Zwischenbecken geleitet. Vor dem Nachmahlen sollte die Konzentration mindestens 4% betragen, bei Ebbe 0,9-1,8%.

Grob gemahlener Faserstoff zeichnet sich durch eine geringe Faserentwicklung aus und enthält viele Faserbündel. Die Masse des Feinmahlens besteht hauptsächlich aus fibrillierten Fasern, die eine größere Flexibilität und die Fähigkeit erhalten haben, sich fest auf dem Gitter zu bilden. Die beste Beurteilung der Qualität von Fasern ist die direkte Untersuchung ihrer Struktur durch ein Mikroskop und eine Messung mit spezielle Geräte Länge, Durchmesser und spezifische Oberfläche der Faser.

Um die Qualität der Fasermasse zu beurteilen, ist das am weitesten verbreitete Gerät der Defibrator-Sekunde. Es wird unter Berücksichtigung der Tatsache gebaut, dass der Grad (Grad) des Massenmahlens in seiner Fähigkeit ausgedrückt wird, pro Zeiteinheit zu dehydrieren. Der Mahlgrad der Masse wird durch das Symbol DS angezeigt. Die durchschnittlichen Indikatoren für den erforderlichen Schleifgrad bei der Herstellung von Massivplatten betragen 15-18 in der ersten Schleifstufe, die zweite - 20-26 DC.

Neben der Charakterisierung der Fasermasse durch den Mahlgrad werden häufig auch Angaben zur fraktionellen Zusammensetzung der Faser herangezogen. Fraktionierung ist die Trennung von Fasern nach ihrer Größe. Die meisten Fraktionierungsinstrumente basieren darauf, dass eine bestimmte Menge verdünnter Masse durch Siebe mit Öffnungen geleitet wird, die Qualitätsbewertungsgruppen entsprechen. Es gibt mehrere Fraktionierungsmethoden.

Abbildung 3.1 zeigt die Abhängigkeit der durchschnittlichen Länge und Dicke der Fasern in der Zusammensetzung des Holzfaserstoffs von seiner fraktionellen Zusammensetzung und dem Mahlgrad (Grad) der Vermahlung, ausgedrückt in DC.

Abbildung 3.1 - Diagramm der Abhängigkeit der durchschnittlichen Länge und Dicke der Fasern von der fraktionierten Zusammensetzung und dem Mahlgrad der Masse

Dämpf- und Mahlanlagen sind für Sattdampfdrücke bis 1,2 MPa ausgelegt. Das Dämpfen von Hackschnitzeln in der Heizung dauert bis zu 4 Minuten. Ein hoher Sattdampfdruck wurde von Defibrator empfohlen, um günstige Mahlbedingungen zu schaffen und den Energieverbrauch für die Faservorbereitung zu reduzieren. Im Zusammenhang mit den Arbeiten zur Reduzierung des Wasserverbrauchs und zur Lösung des Problems der Abwasserbehandlung hat dasselbe Unternehmen jedoch einen Vorschlag zur Reduzierung der Temperatur der hydrothermalen Behandlung vorgelegt.

Dies liegt daran, dass Holz wasserlösliche Substanzen enthält, deren löslicher Anteil bei erhöhten Temperaturen durch hydrolytische Zersetzung erheblich zunimmt, wodurch die Ausbeute an Holzfasern verringert und die Eigenschaften des Abwassers verschlechtert werden. Der Einfluss des Sattdampfdrucks beim Mahlen auf den Energieverbrauch und auf den Holzstoffverlust ist in Abbildung 3.2 grafisch dargestellt

Abbildung 3.2 - Diagramm der Abhängigkeit des Energieverbrauchs und des Zellstoffverlusts vom Dampfdruck während des Mahlens

Das Diagramm zeigt die Möglichkeit, den Verbrauch von Rohstoffen bei erhöhtem Strombedarf bei einem optimalen Dampfdruck von etwa 0,6 MPa einzusparen. Die Wahl dieses Drucks sollte jedoch durch eine technische und wirtschaftliche Berechnung bestimmt werden, wobei sowohl die Einsparungen bei der Reduzierung der Rohstoffkosten und die Organisation der Abwasserbehandlung als auch zusätzliche Kosten für erhöhten Stromverbrauch und andere technologische Anforderungen zu berücksichtigen sind. Bei der Herstellung von Holzfaserzellstoff mit niedrigem Dampfdruck wird der Zellstoff hydrophiler, was sich negativ auf die Eigenschaften der Platten auswirkt, insbesondere in Bezug auf Wasseraufnahme und Quellung. Dies kann durch Erhöhung der Presstemperatur, Verlängerung der Aushärtungszeit oder Zugabe von hydrophilen Stoffen vermieden werden.

Die Holzfasermasse tritt mit einer Konzentration im Bereich von 0,9–1,8 % in die Ebbe ein und sollte geringer sein, wenn die Faser fein gemahlen ist. Durch die nach außen entwickelte Oberfläche der beim Mahlen erhaltenen Fasern werden Bedingungen für ein höheres Maß an Haftung und Verflechtung geschaffen. Diese Verbindung wird durch Vakuumsaugen und mechanisches Auspressen von Wasser aus der Bahn verstärkt. Die relative Luftfeuchtigkeit der Leinwand wird auf 68-72 % eingestellt. In diesem Zustand wird das Blatt transportfähig, und außerdem reduziert die maximale Entfernung von Wasser den Dampfverbrauch und verkürzt die Zeit für ein längeres Trocknen der Platten. Dies ist besonders wichtig bei der Herstellung von Weichfaserplatten, da diese nicht in Pressen, sondern in Trockenkammern getrocknet werden.

Die Zellstoffdurchflussrate sollte etwas geringer sein als die Siebgeschwindigkeit. Als optimalste Geschwindigkeit wird 5-10 % weniger als die Netzgeschwindigkeit angesehen. Bei niedrigerer Geschwindigkeit mehr Fasern nehmen eine Längsorientierung ein, mit zunehmender Geschwindigkeit nimmt die Querorientierung der Fasern zu.

Das Gießen der Masse auf den Siebtisch ist die erste Stufe der Dehydrierung unter dem Einfluss der Schwerkraft. An diesem Punkt beginnt sich der Teppich zu bilden. Eine richtig gewählte Massenkonzentration in Abhängigkeit von der Länge der Fasern und der Art des Mahlens schafft die Voraussetzungen für ihre strukturelle Verbindung miteinander. Wenn die Konzentration zu niedrig ist, werden die Fasern einzeln abgelegt, ohne eine ausreichende Bindung zu schaffen, und unterliegen eher einer Richtungsorientierung. Über die gesamte Breite des Registerteils mit einer Steigung von 2,5-3,0 Grad erfolgt eine intensive Austrocknung.

Die Austrocknungsrate des Holzfaserteppichs auf dem Registerteil des Maschentisches nimmt ab, wenn die Trockenheit des Teppichs zunimmt. Auf den letzten Walzen wird die Faserschicht so stark verdichtet, dass die entstehenden Kapillarkräfte Wasser zurückhalten und eine weitere Entwässerung nur durch Absaugen möglich wird. Studien zeigen, dass die Austrocknungsgeschwindigkeit eines Faserteppichs direkt proportional zur Dicke der Masseschicht auf dem Gewebe, der Viskosität des Wassers und dem spezifischen Filtrationswiderstand der Masse ist. Der effektive Druck der Masse im Registerteil hat einen kleinen Wert, der aus dem Druck der Masse über dem Gitter besteht und die Saugwirkung verstärkt. Die Größe des Drucks nimmt erheblich zu, wenn unter dem Gitter ein Vakuum erzeugt wird. Die Austrocknungsgeschwindigkeit wird stark von der Viskosität des Wassers beeinflusst, die von der Temperatur abhängt (die optimale Temperatur der Gussmasse beträgt 40–50 °C (Tabelle 3.1).

Tabelle 3.1 - Temperaturabhängigkeit von Wasser

Der spezifische Massefiltrationswiderstand wird durch die spezifische Oberfläche der Fasern charakterisiert, die wiederum durch die Qualität der Massemahlung bestimmt wird. Der Filtrationswiderstand steigt mit zunehmender Oberfläche der Fasern. Der Zusammenhang zwischen der Entwässerungsgeschwindigkeit und dem Mahlgrad der Masse wird durch zahlreiche Versuche bestätigt. Abbildung 3.3 zeigt eine graphische Darstellung der Ebbeabhängigkeit von Brammenproben mit unterschiedlichen Ebbekonzentrationen.

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Abbildung - 3.3 Abhängigkeit der Zeit der Austrocknung der Masseschicht vom Mahlgrad bei der Konzentration der Ebbe: 1 - 0,75; 2 - 1,5; 3 - 2,0; 4 - 2,5

Bei intensiver Entwässerung unter Einwirkung eines großen Filterkopfes kommt es zu einer relativen Verschiebung der Fasern. Strukturelles Versagen wird auch beobachtet, wenn Walzenpressen übermäßigen Druck auf einen nassen Teppich ausüben. Studien haben die Notwendigkeit einer gleichmäßigen Erhöhung der Belastung des Teppichs von 0,012 auf 0,5 MPa oder mehr festgestellt. Für moderne Gießmaschinen wird der Vakuumwert in den Saugvorrichtungen von 0,012-0,015 bis 0,030-0,035 MPa mit allmählichem Anstieg empfohlen, und der lineare Druck der Wellen des Pressteils der Maschine sollte 300 bis 1200-1500 N betragen /cm. Aber auch in diesem Fall ist die Gleichmäßigkeit der Belastung nicht gewährleistet, es hat einen stufenförmigen Charakter, daher prädisponiert eine Änderung der Belastung während der Dehydratisierung zur Zerstörung der Teppichstruktur.

Das Pressen ist die Hauptoperation des technologischen Prozesses, der die Qualität der hergestellten Platten und die Produktivität der Ausrüstung bestimmt. Beim Pressen wird die nasse Faserplatte bei hoher Temperatur einem hohen Druck ausgesetzt und wird zur Faserplatte. Diese Umwandlung erfolgt aufgrund physikalischer, chemischer und morphologischer Veränderungen in der feuchtigkeitsgesättigten Holzfaser.

Der Feuchtigkeitsgehalt von Holzfaserplatten wird durch den Entwässerungsgrad in der Gießmaschine bestimmt. Die relative Feuchtigkeit der Platten vor dem Pressen beträgt 68-72 %. Bei niedriger Luftfeuchtigkeit (weniger als 65 %) kommt es zu einer Verschlechterung der Qualität der Platten und manchmal sogar zur Delaminierung. Dieses Phänomen hat verschiedene Erklärungen. Der Mangel an ausreichender Feuchtigkeit in der ersten Phase des Pressens beeinträchtigt die hydroplastischen Eigenschaften der Fasern. Das Wasser und der erzeugte Dampf wirken auf die Fasern ein. Zwischen den Quellfasern kommt es zu einem engeren Kontakt. Mit dem Entzug des Wassers nimmt die Verbindung zwischen den Fasern zu, und diese Verbindung ist umso größer, je länger der Vorgang des Wasserentzugs dauert. Die Dauer dieses Vorgangs sollte jedoch optimal sein, da eine zu tiefe Hydrolyse von Holz zu einer erhöhten Freisetzung von Kohlenhydraten und zuckerhaltigen Substanzen führen kann, die Flecken auf den Brettern bilden. Die Abbildungen 3.4 und 3.5 zeigen Diagramme der Abhängigkeit des spezifischen Pressdrucks und des Feuchtigkeitsgehalts der gepressten Platten für verschiedene Parameter.

Abbildung 3.4 - Diagramm der Entwässerung der Bramme in Abhängigkeit von der Dicke des Gussstücks aus der Defibrator-Masse (Mahlgrad 9,2 Grad SR) bei einer Masse von 1 m 2, kg: 1 - 7,4; 2 - 5,6; 3 - 3.7

Abbildung 3.5 - Diagramm Plattenaustrocknung in Abhängigkeit vom Mahlgrad (Gussgewicht 5-6 kg), Grad SR: 1 - 6; 2 - 9,2; 3 - 16

Die Dicke der Holzfaserplatten und der Mahlgrad der Masse sind umgekehrt proportional zur Entwässerungsgeschwindigkeit. Je dicker das Vlies und je höher der Mahlgrad der Masse, desto schwieriger ist die Entwässerung.

Nach der ersten Phase des Pressens (Auspressen) fahren sie mit der zweiten fort - dem Trocknen der Platten, da eine weitere Entfernung von Wasser nur durch Verdunstung möglich ist. Zur Durchführung des Trocknungsprozesses wird der spezifische Pressdruck reduziert, um günstige Bedingungen für die Entdampfung der Bleche zu schaffen.

Die Druckentlastungszeit beträgt ca. 15 s. Er wird auf einem Niveau von 0,8 MPa gehalten, was etwas niedriger ist als der Druck des austretenden Dampfes. Um eine gleichmäßige Dampfabgabe aus der nassen Faserstoffbahn zu gewährleisten, wird der Druck während der Trocknungszeit konstant gehalten.

Die Trocknung kann auch bei hohem Druck durchgeführt werden. Dadurch werden die physikalischen und mechanischen Eigenschaften der Platten verbessert, aber das Trocknen ist langsam und es besteht die Gefahr von Flecken und Verbrennungen. Bei einem niedrigeren Druck erhöht sich seine Differenz zum Druck des austretenden Dampfes, was zu Schäden führt Interne Struktur Platten und dann zu ihrer Schichtung.

Eine Verringerung des Drucks vor der Trocknungsphase, um eine Platte mit der gewünschten Dichte zu erhalten, hat keinen Einfluss auf letztere. In der ersten Pressphase wird die Plattendichte ermittelt. Um eine feste Platte mit einer Dichte von 0,9 g / cm 3 zu erhalten, ist außerdem ein spezifischer Druck von 0,4 MPa ausreichend (Abbildung 3.6).

Abbildung 3.6 - Diagramm der Abhängigkeit der Dichte von einem separaten Pressdruck

Auch die Temperatur der Pressbleche hat einen großen Einfluss auf den Verlauf des Pressvorgangs. Beim Nassverfahren zur Herstellung von Faserplatten beträgt die Presstemperatur 200-215 ? Sie kann jedoch unter bestimmten Bedingungen auf bis zu 230 °C erhöht werden, was bei den neuesten Modellen von Presswerken vorgesehen ist. Die Erhöhung der Presstemperatur wird durch den Wunsch verursacht, den Prozess der Verdunstung von Wasser aus der Faserplatte zu beschleunigen. Bei Temperaturen über 230 C intensiviert den Zersetzungsprozess organischer Verbindungen, begleitet von einer Verschlechterung der Faserqualität, wodurch die Platten spröde und schwach werden.

Die Firma "Defibrator" untersuchte den Temperaturbereich von 187-210 °C und fand heraus, dass eine Erhöhung der Presstemperatur zu einer Verbesserung der Qualität der physikalischen und mechanischen Eigenschaften der Platten führt. Bei einer Temperaturerhöhung von 200 auf 210 wird eine Erhöhung der strategischen Biegefestigkeit der Platten beobachtet Die Festigkeitssteigerung bei dieser Temperaturdifferenz betrug ca. 12 - 14 %.

Die Trocknungsdauer wird durch den Mahlgrad der Masse und die Dicke der gepressten Leinwände beeinflusst. Je höher der Mahlgrad der Masse und desto größer die Dicke der Platte. Die Trocknungszeit ist daher länger. Seine Zeit beträgt je nach den spezifischen Bedingungen 3,5 bis 7 Minuten.

Während der zweiten Pressphase wird Wasser entzogen, bis die relative Feuchtigkeit der Faserplatte 7 % beträgt. Diese Feuchtigkeit ist notwendig, damit die Kondensationsreaktionen in der letzten Pressphase stattfinden können.

4 . Technologisches Schema der Produktion

4.1 Technologisches Schema des Prozesses

Gegenwärtig gibt es mehrere Möglichkeiten für technologische Schemata zur Herstellung von Faserplatten nach dem Trockenverfahren unter Verwendung verschiedener Geräte. Das technologische Schema für die Herstellung von Platten nach dem Trockenverfahren ist in Anhang 1 (A1) dargestellt. Unabhängig von der verwendeten Ausrüstung besteht der technologische Prozess zur Herstellung von Faserplatten nach dem Trockenverfahren aus den folgenden Arbeitsgängen: Annahme, Lagerung von Rohstoffen und Chemikalien; Chip-Vorbereitung; Dämpfen, Späne zu Fasern zerkleinern; Herstellung von Bindemitteln und wasserabweisenden Zusätzen, Mischen von Fasern mit Bindemitteln und anderen Zusätzen; Fasertrocknung; Teppichbildung; Vorverdichtung (Vorpressen); drücken; Plattenkonditionierung; mechanische Bearbeitung von Platten.

Gemäß dem im Projekt angenommenen technologischen Schema (Abbildung 4.1.1) wird in einer der Anlagen Langlebigkeit von Lastkähnen mit Kränen entladen und in den Pool eingespeist. v Winterzeit Länge von Stapeln wird mit Gabelstaplern in den Pool eingeführt. Im Winter wird das Wasser im Pool erhitzt, um die Baumstämme aufzutauen. Das Holz wird vom Pool zum Häcksler befördert 1 . Das Rohmaterial für die Deckschichten der Bleche wird entrindet. Stämme mit einem Durchmesser von mehr als 450 mm passieren vor dem Hacker das Spaltgerät. Nach dem Hacker werden die Hackschnitzel dem Zyklon zugeführt 2 , und dann zur Hackschnitzelsortieranlage 3 , wo große Abfälle zum Zerkleinern zum Desintegrator geschickt werden 4 und nochmals zur Sortierung, das Feingut wird in einem Bunker gesammelt und anschließend im Heizraum verbrannt.

Hackschnitzel werden nach der Sortierung per pneumatischem Transport dem Hackschnitzellagerbunker zugeführt 5 , die ihre Reserve für 8 Stunden Arbeit der Schleifabteilung bereitstellen. Vibrationsförderer, die unter den Vorratsbehältern installiert sind, führen die Späne den Kratzförderern zu, von denen sie auf die Verteilungsförderer gelangen, um die Vorratsbehälter mit Spänen zu versorgen 6 . Wenn die Vorratsbehälter gefüllt sind, werden die überschüssigen Späne vom Förderer zum entsprechenden Vorratsbehälter zurückgeführt. Vom Vorratstrichter gelangen die Hackschnitzel durch das Schleusentor in den Dampfkessel. 7 . Die Späne werden im Bauer Dämpf- und Mahlsystem gedämpft und gemahlen.

Die Werkstatt verfügt über vier unabhängig voneinander arbeitende Systeme. Dampfkessel für Dauerbetrieb, liegend. In sie werden mit einer Verteilerdüse hydrophobe Zusätze eingespritzt. Unter Druck gedämpfte Hackschnitzel gelangen in den Schneckenförderer, der sie an die Mahlanlage (Refiner) übergibt 9. Bei dieser Produktion wird der Bauer-418-Refiner verwendet. In dem Moment, in dem die Schnitzel den Refiner passieren, wird das Dosiersystem eingeschaltet, und durch die Servicetanks 8 eine wässrige Lösung aus Harz und Paraffin einer gegebenen Konzentration tritt durch die Sprühdüse auf die Faser ein, die den Refiner verlässt.

Nach den Refinern wird die Faser mit dem eingebrachten Bindemittel zu den Trocknern der ersten Stufe geschickt 10 . Die Temperatur der Faser am Ausgang des Trockners der ersten Stufe beträgt 50°C, die absolute Feuchtigkeit beträgt etwa 67%, die Temperatur des Mittels am Ausgang des Zyklons beträgt 110°C.

Dampf und Feuchtigkeit werden durch die Auslässe in die Atmosphäre abgeführt, und die Faser sinkt auf den Boden des Zyklons, passiert eine Zellenradschleuse und tritt in einen Brecher ein, der die Klumpen in einzelne Fasern aufbricht, bevor sie in den letzten Trockner gelangen. Es gibt vier Trocknerlinien im Geschäft. Trockner der zweiten Stufe 11 für die Endtrocknung der Faser ausgelegt. Das Trockenmittel sind die Verbrennungsprodukte von Dieselkraftstoff gemischt mit Luft.

Das Design des Trockners gewährleistet eine präzise Temperaturregelung. Die Temperatur der Faser am Ausgang des Trockners beträgt 50°C. Die absolute Luftfeuchtigkeit beträgt 5±0,5%, die Temperatur der aus dem Zyklon austretenden Luft beträgt 70 °C.

Die auf einen absoluten Feuchtigkeitsgehalt von 5 % getrocknete Holzfaser wird durch pneumatischen Transport zu den Zyklonen und dann zu den Zuführbehältern-Spendern von vier Formköpfen der Vakuumformmaschine geführt 12 . Die Faser wird den Dosiertrichtern I, II, IV, V der Köpfe von jedem der vier unabhängigen Systeme zum Mahlen und Trocknen der Faser zugeführt, und die Faser für die äußeren Schichten gelangt in die Behälter I und V, und die Fasern für die inneren Lagen gelangen in die Behälter II und IV. Der Faserüberschuss aus der Bildung und Besäumung des Teppichs wird in den Dosiertrichter III des Formkopfes geführt. Das angenommene Faservorbereitungs- und Verteilungssystem wird es ermöglichen, Fasern unterschiedlicher Qualität zu erhalten. Nach jedem Formkopf nivelliert eine Bürstenwalze den Teppich auf dem Sieb der Maschine. Überschüssige Fasern werden mit Walzen von der Oberfläche des Teppichs entfernt und in den Trichter III des Formkopfes zurückgeführt.

Unter dem Netz der Formmaschine befinden sich Vakuumsauger, die Luft aus dem Teppich entfernen und die Fasern auf dem Netz verdichten. Der Maschenförderer der Formmaschine rückt abwechselnd unter jedem Kopf vor.

Nach der Formgebung durchläuft der Teppich eine Bandpresse, eine Vorpresseinheit 13 . Die maximale Dicke des Teppichs nach kontinuierlichem Pressen beträgt 200 mm; 12 mm - 10 kg / m². Die Rohdichte der Faser vor dem Vorpressen beträgt etwa 18 kg/m 3 .

Nach der Verdichtung gelangt der Teppich in den Formkopf der Deckschicht 14 , und dann zum Förderband, auf dem die Trennsägen installiert sind 16 , ein Dichtemessgerät mit Metalldetektor und einem Steuergerät zur Messung der Teppichdicke sowie eine mobile Kappsäge 15 . Der Teppich wird kontinuierlich gewogen, sein Gewicht wird von der Vorrichtung auf dem Bedienfeld der Formmaschine erfasst. Die Faser der Schnittkanten wird zum Formkopf III zurückgeführt.

In Breite und Länge geschnittene Tücher werden in das Ladegestell geladen 17 und gelangen in den Beschleunigungsförderer und dann in die Plattenkaltvorpresse. Fortpress ist für die Verdichtung dickerer Bahnen auf Abmessungen vorgesehen, die es ermöglichen, sie in eine Heißpresse einzulegen. Die kalt vorgepresste Leinwand hat folgende Abmessungen: maximal 19305650 mm, minimal 17505450 mm. Hinter der Forpresse befindet sich ein Ausleitbereich, in dem die Faser abhängig von den Messwerten der Waage und des Metalldetektors automatisch aussortiert wird. Teppiche mit Gewichtsabweichungen (±3 % bei dünnen und ±5 % bei dicken Platten) oder mit Metalleinschlüssen werden automatisch in den Brecher gekippt und von dort durch pneumatischen Transport außerhalb des Körpers befördert.

Nach dem Pressen werden die Bahnen auf ein Schwingförderband zur Verteilung und Übergabe an ein Doppeldeck-Förderband geführt. Drei Abschnitte eines zweireihigen Förderers legen jeweils zwei Blätter gleichzeitig in die Ladevorrichtung der Presse. Diese Abschnitte sind für das Ansammeln von Leinwänden während des direkten Beladens der Presse und der Rückkehr der Beladevorrichtung in ihre ursprüngliche Position erforderlich. Nach dem Befüllen schickt die Beladeeinrichtung alle Bahnen ohne Paletten gleichzeitig in die Lücken der Presse.

Beim Pressen von Platten mit einer Dicke von 3 mm innerhalb von 20 s ab Beginn des Schließens der Pressplatten 18 Der spezifische Druck auf der Leinwand erreicht 6,5-7 MPa, dann wird der Druck reduziert, um Feuchtigkeit zu entfernen. Nach dem Pressen schiebt die Beladeeinrichtung die Platten aus der Presse in die Entladeeinrichtung. 19 , der sie einzeln auf dem Förderband stapelt. Als nächstes werden die Bretter zum Schneiden auf Breite zu einer Längsteilmaschine geschickt, wonach sie zum Schneiden auf Länge zu einer Querschneidemaschine geschickt werden.

Das Schneiden der Platten unmittelbar nach dem Pressen ist eine Vorstufe und wird durchgeführt, um die Bedingungen zum Laden der Platten in den 88-Etagen-Wagen zu verbessern, mit dessen Hilfe die Platten in die Konditionierkammer zugeführt werden 20 . Die Anzahl der Regale im Wagen wird durch die Anzahl der Etagen der Presse bestimmt: Ein Wagen kann Platten von vier Pressungen aufnehmen. Die Beladung des Trolleys erfolgt über eine Kippvorrichtung. Vorgänge im Zusammenhang mit der Bewegung von Wagen sind mechanisiert. Die Kammer ist in vier Zonen unterteilt: eine Temperaturausgleichszone, zwei Befeuchtungszonen und eine Kühlzone. Innerhalb der Kammer bewegen sich die Platten in Querrichtung. Die Belichtungszeit für Platten mit einer Dicke von 3,2 mm beträgt etwa 4,5 Stunden.

Nach dem Passieren der Befeuchtungskammern werden die Platten automatisch von den Trolleys auf das Förderband zum Sortieren der Platten entladen und dann auf Holzpaletten gestapelt. Elektro-Gabelstapler transportieren Paletten mit Platten zu einem Zwischenlager, um sie dort zu stapeln. Die tägliche Belastung der Platten ist notwendig, um die in ihnen auftretenden Spannungen vor dem endgültigen Zuschnitt auszugleichen.

Nach dem Aushärten werden die Bleche mit Elektrostaplern der Kalibrierlinie zugeführt. Die Platten werden automatisch einzeln an die Schneidemaschine übergeben 21 . Die Maschine ist zum Schneiden von Platten unterschiedlicher Breite geeignet. Zusätzlich werden die Platten bei Bedarf mit einer Säge in der Breite gekürzt Längssägen. Anschließend werden die Bretter automatisch der Querteilmaschine zugeführt. 22 um sie auf Länge zu schneiden. Nach der Formatierung werden die Platten im Plattenlager gestapelt 23 und Batteriestapler 24 zum Fertigproduktlager transportiert.

4.2 Eigenschaften der Hauptausrüstung

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