Древесностружечные плиты

3.3 Древесностружечные плиты

Древесностружечной плитой называют плиту, изготовленную путем горячего прессования древесных частиц, смешанных со связующим. Древесные частицы могут быть различной формы и размеров, как специально изготовленных для плит, так и полученных в виде отходов при обработке древесины на деревообрабатывающих станках. Те и другие называют стружкой. Связующее - это вещество или смесь веществ, обладающих особенностью взаимно связывать древесные частицы при получении из них плит в прессе для горячего прессования.

Технологический процесс производства древесностружечных плит - переработка древесных отходов и низкокачественной древесины с применением модифицирующих химических веществ, главным образом синтетических смол, в листовые материалы, которые заменяют на пиломатериалы в производстве мебели, строительстве, транспортном машиностроении и многих других отраслях народного хозяйства.

Древесные плиты имеют ряд преимуществ по сравнению с пиломатериалами, столярными плитами, фанерой и другими подобными материалами. Древесностружечные плиты (ДСП) имеют одинаковые физико-механические свойства в различных направлениях, сравнительно небольшие изменения в условиях переменной влажности, возможность получения плит со специальными свойствами, высокая степень механизации и автоматизации при их производстве и др.

Древесностружечные плиты изготавливают путем горячего прессования древесных частиц толщиной 0.1-0.5 мм. длиной 5-40 мм и шириной 1-10 м.м. смешанных со связующим веществом. Древесные частицы в таких плитах могут располагаться различным образом, что и обуславливает их свойства.

Применение древесностружечных плит

Древесностружечные плиты в основном используются в мебельном производстве и строительстве (элементы конструкции полов, кровли, антресолей и другие несущие конструкции).

При изготовлении мебели применяются древесностружечные плиты

Плотностью50-750 кг/м толщиной 10-25 мм. Плиты облицовывают

шпоном, текстурной бумагой или полимерными пленками. Плиты могут быть окрашены или отделаны лакокрасочными материалами.

В настоящее время для изготовления мебели выпускаются древесностружечные плитыс мелкоструктурной поверхностью. Применение таких плит обеспечивает экономное расходование древесного сырья и связующих веществ и позволяет изготовлять облегченную мебель с высоким качеством отделки поверхностей. Однако широкому использованию древесностружечных плит в жилых помещениях препятствует способность плит в процессе эксплуатации выделять вредные токсические вещества (формальдегид, аммиак, оксид углерода) в результате разложения древесины, карбамидных смол и связующих. Основной способ снижения токсичности плит - использование специальных карбамидных смол, а так же добавок, связывающих формальдегид (карбамид, аммиак, соли аммония).

Сырье для древесностружечных плит

В производстве древесных плит, изготавливаемых из измельченной древесины, используют низкосортную древесину в виде дров; технологическую щепу из тонкомерных деревьев и сучьев, а также щепу, полученную из кусковых отходов лесопиления и деревообработки; стружку - отходы от деревообрабатывающих станков; опилки от лесопиления и деревообработки; отходы производства древесностружечных плит (опилки, шлифовальную пыль, отсев технологической щепы).

Для производства древесностружечных плит допускается древесина всех хвойных и лиственных пород, а соотношения хвойных и лиственных пород в смесях щепы согласовываются с потребителем.

Отходы лесопиления и деревообработки по качеству не нормируются, поскольку они образуются из сортного сырья, поставляемого для соответствующих производств.

Технологическое оборудование соединяется между собой различными транспортными устройствами: ленточными, скребковыми и цепными конвейерами, транспортирующими бревна и мерные заготовки, а также пневмотранспортом, подающим технологическую стружку.

На заводах древесностружечных плит почти все оборудование работает в автоматическом режиме, для чего технологическое и транспортное оборудование объединяется в основном средствами автоматизации в автоматические линии.

3.4 Производство целлюлозы

В мире существует несколько способов производства целлюлозы, основными способами являются:

1. Натронный способ. При этом способе основным нарочным реагентом является едкий натрий или каустическая сода (ХаОН).

2. Сульфитный способ. При этом способе основным варочным реагентом является раствор кислой сернокислой соли кальция или магния (Cа(НS0₃)₂).

3. Сульфатный способ. При этом способе основным варочным атеизм является едкий натрий и сернистый натрий (NаОН+Na2S).

Общая схема производства целлюлозы из древесины щелочными методами (по натронному и сульфатному способам) на современных предприятиях состоит из следующих производственных операций:

1. Приготовление щепы.

2. Варка щепы с белым (варочным) щелоком в закрытых котлах под давлением.

3. Отделение от сваренной целлюлозы черного (отработанного) щелока - промывка целлюлозы.

4. Очистка, отбелка, обезвоживание и сушка целлюлозы.

5. Выпаривание черного щелока до концентрации 55-62% сухого вещества.

6. Сжигание сгущенного черного щелока с получением минерального остатка - плава.

7. Каустизация раствора плава (зеленого щелока) с известью с целью перевода карбоната натрия в едкий натрий.

Если в качестве сырья для получения сульфатной целлюлозы применятся хвойная древесина, то производится улавливание ценных побочных продуктов скипидара и сульфатного мыла. Для очистки и переработки побочных продуктов многие заводы имеют специальные цехи.

 Щелочная варка накладывает свой специфический отпечаток на химические и физические свойства получаемой из древесины целлюлозы. При сульфатной варке выход целлюлозы из древесины меньше, по сравнению с сульфитной варкой на 3-4.

Беленую целлюлозу широко применяют при выработке беленых картонов, применяемых для упаковки пищевых продуктов, для изготовления бумажных бутылок, стаканчиков, тарелок, в композиции мелованных печатных бумаг и беленых впитывающих бумаг для производства бумажных полотенец, салфеток, бумажного белья, пеленок, носовых платков и др. бумажных изделий.

Основным сырьем для производства сульфатной целлюлозы является древесина в виде балансов хвойных и лиственных пород, которая поступает на целлюлозно-бумажные предприятия автомобильным, железнодорожным или водным транспортом и сплавом. Выгрузка осуществляется с помощью мостовых, козловых, кабельных, портальных и др. видов кранов. После выгрузки древесина складируется на лесные биржи кучевого, штабельного или водного хранения балансов.

Подача древесины на дальнейшую переработку в древесно-подготовительный цех осуществляется при помощи мостового крана.

Помывка целлюлозы

В процессе промывки целлюлозы происходит отделение отработанною черного щелока от сваренной целлюлозной массы, поэтому промывку следует считать первой стадией регенерации затраченных на варку химикатов, содержащихся в отработанном щелоке.

Целлюлозная масса после сульфатной варки содержит от 4,5 до 7,5 .; отработанного черного щелока на 1 кг воздушно-сухой целлюлозы. Из общего количества щелока небольшая часть, около 5%.содсржится во внутренних капиллярах клеточных стенок, 15-20% заключена во внутренних каналах и плоскостях волокон, остальное количество щелока 75-80% от общего количества составляет свободный щелок, окружающий отдельные волокна или пучки волокон.

Задача промывки состоит в том, чтобы возможно полнее, с наименьшими потерями, отделить весь отработанный щелок от целлюлозной массы, причем в виде концентрированного неразбавленного раствора.

Существующие методы промывки для отделения щелока от волокна используют механические процессы: отжим, фильтрацию, центрифугирование: основным же приемом остается промывка водой. При промывке водой

часть щелока удаляется из целлюлозной массы путем вытеснения, часть неизбежно смешивается с промывной водой, что приводит к снижению исходной концентрации щелока. В соответствии с тем, какой из этих процессов превалирует, различают промывку по методу вытеснения и промывку по методу смешения.

При промывке по методу вытеснения основным процессом является фильтрация жидкости сквозь неподвижный слой массы. При этом щелок, находящийся между волокнами, без заметного разбавления вытесняется из массы и заменяется промывной жидкостью. Но извлечение щелока, заключенного внутри волокон, может происходить только за счет диффузии растворенных веществ сквозь стенки волокон, в результате чего происходит разбавление. При промывке по методу смешения промывная жидкость смешивается с массой и щелоком. Основную роль при этом методе промывки играет процесс диффузии. Для уменьшения разбавления используемого щелока промывку в обоих случаях ведут по принципу многоступенчатой противоточной экстракции, используя оборотные слабые щелоки.

В сульфатном производстве основными методами промывки применяют промывку на непрерывно действующих барабанных фильтрах и диффузорах непрерывного действия.