Реферат: Переработки древесного сырья

--PAGE_BREAK--



1.5 Древесноволокнистые плиты
Без применения специальных связующих получают древесноволокнистые плиты.

Древесноволокнистые плиты – материал, формируемый из волокнистой массы с последующей тепловой обработкой. Примерно 90% всех древесноволокнистых плит изготовляют из древесины. Исходным сырьем служат неделовая древесина и отходы лесопильного и деревообрабатывающего производств. Плиты можно получать из волокон лубяных растений и из другого волокнистого сырья, обладающего достаточной прочностью и гибкостью.

В группу древесных пластиков входят: Древесно-слоистые пластики – материал из листов шпона, пропитанных синтетическим полимером резольного типа и склеенных в результате термической обработки давлением, лигноуглеводные и пьезотермопластики, производимые из древесных опилок высокотемпературной обработкой пресс-массы без ввода специальных вяжущих. Технология лигноуглеводных пластиков состоит из подготовки, сушки и дозировки древесных частиц, формования ковра, холодной его подпрессовке, горячего прессования и охлаждения без снятия давления. Область применения лигноуглеводных пластиков такая же, как древесноволокнистых и древесно-стружечных плит.

Пьезотермопластики могут изготавливаются из опилок двумя способами – без предварительной обработки и с гидротермальной обработкой исходного сырья. По второму способу кондиционные опилки обрабатываются в автоклавах паром при температуре 170…180є С и давлении 0,8…1 МПа в течении 2 ч. Гидролизованная пресс-масса частично высушивается и при определенной влажности последовательно подвергается холодному и горячему прессованию.

Из пьезотермопластиков выпускают плитки для пола толщиной 12мм. Исходным сырьем могут служить опилки или измельченная древесина хвойных и лиственных пород, льняная или конопляная костра, камыш, гидролизный лигнин, одубина.

В настоящее время все острее стоит проблема накопления промышленных отходов на производстве. Один из самых важных вопросов, которому стоит уделить большое внимание, является утилизация древесных отходов, которые образуются в большом количестве на лесопилках и мебельных фабриках. Первый шаг, с которого необходимо проводить утилизацию любых отходов производства – это сокращать само производство, тем более неэкологичное, производство, истощающее ресурсы нашей Планеты. Поэтому утилизацию древесных опилок надо начинать с сокращения самих лесопилок. Мало того, что мы чрезмерным потреблением и неразумным поведением превращаем наши богатейшие леса в опилки, мы и к самим опилкам относимся пренебрежительно и расточительно. А ведь это ценнейший материал можно эффективно использовать – что не только будет способствовать разумной утилизации древесных отходов, но и сформирует в сознании современных потребителей уважительное отношение к Дереву, к Лесу, который отдаёт нам свою Жизнь для того, чтобы мы поддерживали свою. Новые эффективные методы утилизации опилок, которые на сегодняшний день пользуются особой популярностью – это гранулирование, брикетирование и пеллетирование.

На сегодняшний день разнообразными каминами, печками на дачах, в загородных домах, квартирах и коттеджах никого не удивишь, они являются не только источником тепла, но и создают неповторимую обстановку и уютную атмосферу. Поэтому если у вас появилось желание заняться продажей древесных отходов, покупателей вы можете найти не только среди владельцев загородных домов, дач и коттеджей, но и квартир.Далее, необходимо найти источник поставки древесных отходов или несколько источников, потому что вам необходимо иметь готовый план действия, на тот случай, если через небольшое время ваш бизнес вырастет и потребует расширения.

Наверняка недалеко от вас в ближайших районных центрах имеются мебельные фабрики или лесопилки, которые с большой радостью избавятся от обрезков. От вас лишь потребуется арендовать или купить грузовик, привезти отходы и расфасовать по мешкам. Почему в последнее время производство обрезков пользуется такой популярностью? Потому что это безотходное производство и у вас не будет накладных расходов, связанных с производством. К тому же если вы расфасовываете в мешки обрезки, то вашими покупателями будут не только владельцы коттеджей и домов, которые пользуются твердотопливными печами, но и квартир, то есть для тех, кому древесные отходы нужны для отопления на короткий промежуток времени.

Ещё один вид изготовления топлива из отходов производства деревоперерабатывающей промышленности – это гранулирование. Гранулы могут быть изготовлены как из чистой древесины, так и из смеси древесины и коры. И те и другие древесные гранулы пользуются огромной популярностью и очень востребованы на рынке. Низкий процент зольности имеют гранулы с низким содержанием коры и считаются продуктом самого высокого качества, использовать который можно в домашний условиях, что существенно расширяет рынок сбыта.
1.6 Использование отходов древесины для получения полимербетонов
Развитие лесохимической и электролизной промышленности вызывает необходимость создания новых конструкционных материалов, стойких к действию агрессивных сред этих производств. Огромен перечень объектов в различных отраслях народного хозяйства, требующих специальной защиты от коррозии, которая наносит нашей стране миллиардный ущерб.

Перспективными коррозионностойкими материалами, не требующими специальной защиты, зарекомендовали себя полимербетоны на фурфуролацетоновых, полиэфирных, эпоксидных и других термореактивных смолах.

Недостатком полимербетонов является существенная, хотя и ограниченная, ползучесть под действием длительных растягивающих и изгибающих нагрузок, поэтому, при создании несущих конструкций, их необходимо армировать. Армирование осуществлять стальной, стержневой стеклопластиковой и стекловолокнистой арматурой, т. е. любым ее видом.

Наиболее изучен сталеполимербетон на фурфуролацетоновой смоле ФАМ. Он имеет значительно большую, чем цементный железобетон, трещиностойкость.

Однако нарушение защитного слоя в результате механических повреждений, появления микротрещин, наличия и т. П. может, в случае электрохимической агрессии, привести к разрушению стальной арматуры, т. Е. к выводу из строя всей конструкции в целом. В особенности это относится к технологическим ваннам и другим объектам электрохимических производств.

При армировании полимербетонов стеклопластиковой арматурой требуется предварительное напряжение, что крайне трудоемко, если учесть наибольшую толщину стенок ванны. Величина предварительного напряжения, кроме этого, значительно падает во времени в результате релаксации, что существенно снижает первоначальныйэффект.

Представленный обзор емкостного оборудования и результатов решения проблемы создания новых искусственных строительных конгломератов, обладающих комплексом заданных свойств, полимербетонов на фурфуролацетоновой смоле ФАМ, армированных материалами на основе стекла алюмоборосиликатного состава, посвящены возможности использования их для названого оборудования.






Таблица 2

Материалы для оборудования процесса термического разложения древесины

Наименование аппаратов и т. д.

Условия работы

Рекомендуемые материалы

Стойкость и коррозия мм/год

Срок службы, лет

Агрессивная среда

Температура <img border=«0» width=«13» height=«18» src=«ref-1_1276979466-210.coolpic» v:shapes="_x0000_i1025">

Сборники жижки

Жижка, смола и др. продукты кислотность до 12%

20-40

Медь М-2

Ст. ОХ21Н5Т

ОХ17Т

Ст-3+Х18Н10Т

Стойки

3

5

4

5

Сборник жижки

Жижка, смола и др. продукты кислотность до 12%

28-80

Ст. углерод. Футеров. Кислотоупорной плиткой на силикатной замазке по подслою рубероида на нефтебитуме №5 (емкости 15 м3)

Стойка

10 с периодическим ремонтом

Сборник жижки

Жижка, смола и др. продукты кислотность до 12%

20-140

Ст. футеров. КУ кирпичом по подслою рубероида на нефтебитуме № 5, на замазке армазит-5

Стойка

10 с периодическим ремонтом



Таблица 3

Материалы для оборудования энергохимических установок переработки древесины

Наименование аппаратов и т. п.

Условия работы

Рекомендуемые материалы

Стойкость и коррозия, мм/год

Срок службы, лет

Агрессивная среда

Температура <img border=«0» width=«13» height=«20» src=«ref-1_1276979676-214.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_1»>

Сборник и емкости для смолы

Смола: влажность 22-30%;

Кислотность 3%;

Фенолы 60-64%

20-40

Медь М(1-1)

Ст. ОХ17Т

Ст. ОХ21Н5Т

Ст. Х18Н10Т

Ст. 3+Х18Н10Т

0,02

0,003

0,002

0,003



Сборник и емкости для смолы

Смола: влажность 22-30%;

Кислотность 3%;

Фенолы 60-64%

20-40

Ст. углерод. Футеров. Кислотоупорной плиткой на силикатной замазке (емкость объемом 5 м3)

Стойка

10 с периодическим ремонтом

Сборник и емкости для смолы

Смола: влажность 22-30%;

Кислотность 3%;

Фенолы 60-64%

20-40

Ст. углерод., футеров. КУ кирпич

Стойка

10 с периодическим ремонтом

Сборники, емкости и хранилища жижки

Летучие кислоты в пересчете на уксусную 2,5-3,5%, смола отстойная и растворимая сода

20-40

Ст. углерод

Алюмин. АД-1

Ст. ОХ17Т

Ст. ОХ21Н5Т

Ст. Х18Н10Т

Ст. 3+Х18Н10Т

0,94

0,3

0,002

0,008

0,003

стойка

10 с периодическим ремонтом

Сборники, емкости и хранилища жижки

Летучие кислоты в пересчете на уксусную 2,5-3,5%, смола отстойная и растворимая сода

10-20

Ст. углерод. Футеров. Кислотоупорной плиткой на силикатной замазке с разделкой швов замазкой арзамит 5,6,7







Производства фурфурола

Фурановые смолы получаются на основе соединений, содержащих фурановое кольцо:




<img border=«0» width=«92» height=«86» src=«ref-1_1276979890-1039.coolpic» alt=«3» v:shapes=«Рисунок_x0020_4»>
Промышленное применение нашли фурановые олигомеры на основе фурфурилового спирта, фурфурола, фурфурилового спирта и фурфурола, фурфурола и ацетона.

Для лесной промышленности интерес представляют фурфурол и его сочетание с ацетоном (мономеры ФА, ФАМ и др.)

При получении фурфурола методом каталитического пиролиза древесины используют 0,9%-ный раствор серной кислоты, которым предварительно высушенная древесина пропитывается при обычной температуре под давлением. Затем пропитанная древесина снова высушивается и подвергается пиролизу с получением таких же продуктов, как и при обычном пиролизе. Отличие заключается только в повышенном содержании фурфурола в жидких продуктах пиролиза и несколько меньшем выходе древесной смолы.

Пентосодержащее сырье гидролизуется при нагревании с 0,5-ной серной кислотой.
<img border=«0» width=«247» height=«25» src=«ref-1_1276980929-989.coolpic» v:shapes="_x0000_i1028">
Продукт гидролиза, содержащий пентозу, подвергается затем дегидрации:
<img border=«0» width=«221» height=«25» src=«ref-1_1276981918-877.coolpic» v:shapes="_x0000_i1029">
Наиболее распространенный прямой метод получения фурфурола заключается в смачивании измельченного растительного сырья небольшим количеством воды, содержащей минеральную кислоту, и нагревании в автоклавах при 150-180 <img border=«0» width=«17» height=«25» src=«ref-1_1276982795-242.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_3»> острым паром, которой непрерывно проходит через сырье, увлекает образующийся фурфурол и уносит его в конденсатор.

Полученный любым из способов фурфурол – жидкость с запахом свежего ржаного хлеба:
<img border=«0» width=«139» height=«97» src=«ref-1_1276983037-2115.coolpic» alt=«E:\Без имени-1.jpg» v:shapes="_x0000_i1031">
Его температура кипения – 162 <img border=«0» width=«17» height=«25» src=«ref-1_1276982795-242.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_5»>, температура плавления – 36,5 <img border=«0» width=«17» height=«25» src=«ref-1_1276982795-242.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_6»>, плотность 1159 кг/м3 .

Фурфурол хорошо растворяется в спирте и ацетоне, в воде – лишь 8% при 20 <img border=«0» width=«17» height=«25» src=«ref-1_1276982795-242.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_7»>. Он является хорошим растворителем многих органических веществ, в т. ч. И синтетических полимеров.

Производство смол на основе фурфурола и ацетона

Фурфуролвступает в реакцию поликонденсации с ацетоном. Первоначальным продуктом реакции являются моно- и дифурфурилиденацетоны:
<img border=«0» width=«238» height=«80» src=«ref-1_1276985878-1983.coolpic» alt=«E:\Без имени-2.jpg» v:shapes="_x0000_i1035"><img border=«0» width=«155» height=«76» src=«ref-1_1276987861-1394.coolpic» alt=«E:\2.jpg» v:shapes=«Рисунок_x0020_8»>

<img border=«0» width=«194» height=«81» src=«ref-1_1276989255-1485.coolpic» alt=«E:\Без имени-3.jpg» v:shapes=«Рисунок_x0020_9»>

Монофурфурилиденацетон
Смеси моно- и дифурфуридиденацетона носят название мономеров ФА, ФАМ и др. У ФА соотношение молей фурфурола и ацетона равно 1, у ФАМ – 1,5.

Мономер ФА, например, получают следующим образом (применяется то же оборудование, что и при производстве ФФС). В стальной реактор, снабженный мешалкой, рубашкой и холодильником, загружают свежеперегнанный фурфурол и ацетон. После кратковременного перемешивания постепенно приливают катализатор – 20%-ный раствор едкого натрия. Теплоту, выделяющуюся в результате экзотермической реакции, отводят, поддерживая температуру реакционной смеси в пределах 45 – 60 <img border=«0» width=«17» height=«25» src=«ref-1_1276982795-242.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_11»>. Когда температура опустится ниже 30 <img border=«0» width=«17» height=«25» src=«ref-1_1276982795-242.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_12»>, смесь подогревают до 82 -90 <img border=«0» width=«17» height=«25» src=«ref-1_1276982795-242.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_13»> и выдерживают при этой температуре 6 часов.

Затем продукт конденсации охлаждают до 40 – 45 <img border=«0» width=«17» height=«25» src=«ref-1_1276982795-242.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_14»> и добавляют 50%-ный раствор серной кислоты, доводя рН среды до 4 – 5. Воду отделяют вначале отстаиванием в течение 1…3 ч., а затем отгонкой в вакууме. Обезвоженный мономер охлаждают и сливают.

При нагревании мономера ФА или ФАМ до 180 – 200 <img border=«0» width=«17» height=«25» src=«ref-1_1276982795-242.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_15»> или в присутствии бензолсульфокислоты (далее — БСК) уже при 50 – 70 <img border=«0» width=«17» height=«25» src=«ref-1_1276982795-242.coolpic» v:shapes=«Рисунок_x0020_16»> происходит образование нерастворимых и неплавких полимеров (реактопласты).

При введении в мономеры наполнителей и заполнителей разной дисперсности и крупности и БСК в количестве 10 – 20 % от массы мономера получают полимерные мастики, замазки, растворы и бетоны ФА или ФАМ.

Составы полимербетонов и растворов на ФАМ (ФА) и их химстойкость

Различные составы полимерных мастик, замазок, растворов и бетонов на ФАМ и ФА разрабатывались в СССР более 20 лет.






Таблица 4

Средние составы полимербетонов и растворов (мастики, замазки) ФАМ (ФА)

Составляющие

Размер фракций, мм

Содержание составляющих

Полимербетон

Полимерраст.



% по массе

Кг/м3

% по массе

Гранитный щебень

20 – 40

50 – 51

1200 – 1220

-

Песок кварцевый

0,15 – 5

23

550

50,5 – 57,2

Наполнитель

Меньше 0,15

12 – 12,5

288 – 300

6,8 – 13,5

ФАМ (ФА)

-

8,0 – 8,5

190 – 205

28,8

БСК

-

1,5 – 1,7

36 – 41

7,2

Пластификатор

-

0,5 – 1 по массе смолы

1 — 2

-



Химическая стойкость полимербетонов ФАМ исследовалось многими авторами, однако значения коэффициентов стойкости и физико-механических характеристик часто расходятся, т. к. применялись различные составы, наполнители, технологии отверждения и т. п.
Таблица 5

Стойкость полимербетона ФАМ (ФА) в агрессивных средах

Среда

Концентрация, %

Время пребывания в среде сут.

Коэффициент стойкости

Заключение о химстойкости

Азотная кислота

3

10

180

210

0,43

0,25

Стоек

Нестоек

Серная кислота

3

10

70

85

98

150

180

180

180

-

0,79

0,89

0,99

0,70

-

Стоек
-

Соляная кислота

5

10

36

180

180

180

0,81

0,75

0,60

Стоек

Лимонная кислота

50

150

0,96

Стоек

Винная кислота

50

150

0,65

Стоек

БСК (расплав)

100

30

0,95

Стоек

Уксусная кислота

5

100

180

180

0,70

0,65

Стоек

Едкий калий

50

150

0,67

Стоек

Едкий натрий

1

20

50

180

180

180

0,54

0,72

0,63

Стоек

Водный раствор аммиака

25

150

0,74

Стоек

Азотно-кислый аммоний

5

20

150

150

0,65

0,64

Стоек

Муравьино-кислый натрий

20

150

0,99

Стоек

Уксусно-кислый аммоний

20

150

0,84

Стоек

Уксусно-кислый натрий

20

150

0,74

Стоек

Медный купорос

5

20

150

150

0,68

0,63

Стоек

Сернистый натрий

5

50

150

150

0,74

0,80

Стоек

Сернокислый магний

26

150

0,62

Стоек

Хлористый калий

20

150

0,50

Стоек

Бензол

100

150

0,22

Нестоек

Спирт этиловый

96

150

0,40

Нестоек

Бензин

100

150

0,72

Стоек

Керосин

100

180

1,00

Стоек

Ацетон

100

*

*

Нестоек

Вода

100

180-360

0,5-0,8

Стоек



Примечание: «-» — образцы мгновенно разрушаются «*» — через 23 суток происходит разрушение

Стекловолокнистый бибетон на основе цементного и полимерного (ФАМ) вяжущих

Предложено для снижения метало- и материалоемкости конструкций эксплуатируемых в агрессивных средах применять в качестве материала их корпусов слоистый композит на основе цементного и полимерного бетона, который назван бибетоном. Состава его компонентов и физико-механические свойства представлены в таблице.
Таблица 6

Компоненты СВПБ ФАМ и СВЦБ, совмещаемые в бибетоне

Компоненты

СВПБ ФАМ

СВЦБ

Части по массе

процентов по массе, %

Части по массе

Процентов по массе, %

Песок кварцевый

12,50

48,6

1,43

47,5

Андезитная мука

3,70

14,4

-

-

ФАМ

6,50

25,3

-

-

Стеклосечка из жгута

0,08

0,3

-

-

Ж24/10

-

-

-

-

БСК

1,00

3,9

-

-

Хлорид свинца

1,93

7,5

-

-

Портландцемент М-500

-

-

1,00

33,2

Вода

-

-

0,50

16,6

Стеклосечка из ровинга

-

-

0,08

2,7

Щ-15ЖТ

-

-

-

-



Таблица 7

Нормативные механические характеристики бибетона

Наименование характеристики

Значение характеристики

Условные пределы прочности, МПа при:

растяжении

7,58

сжатии

10,75

«чистом изгибе»

9,85

Мгновенные модули упругости, 104 МПа, при

растяжении

2,21

сжатии

1,77

«чистом изгибе»

1,58

Модуль сдвига, 102 МПа

4,13

Коэффициент Пуассона

0,19

Предельная растяжимость, %

0,02

Предельная сжимаемость, %

0,25



Сборно-монолитные цилиндрические емкости для хранения агрессивных жидкостей собираются из отдельных малогабаритных блоков дугообразной формы, изготовленных из бибетона, состоящего из слоя толщиной 6 см, из стекловолокнистого полимербетона на смоле ФАМ толщиной 2 см. Преимущество предлагаемых емкостей: удешевление резервуара за счет использования двухслойного материала, а целиком коррозионно-стойкого; возможность собирать корпуса из отдельных блоков в труднодоступных для транспорта районах; возможность собирать корпуса различной формы (цилиндрической, прямоугольной) и размеров, изменяя форму и число блоков. Экономический эффект от внедрения одной емкости на 10 м3 составит 20 тыс. руб. в год (в ценах 1997 г.)
Таблица 8

Химстойкость СВПБ ФАМ в агрессивных средах лесохимических производств

Среда

Концентрация

<img border=«0» width=«12» height=«18» src=«ref-1_1276992192-210.coolpic» v:shapes="_x0000_i1044">

Стойкость

Вода

-

100

Стойки

Фенолы

5

20

Стойки

Муравьиная кислота

90

100

Стойки

Уксусная кислота

100

60

Стойки

Пропионовая кислота

-

-

Стойки

Масляная кислота

100

120

-

Серная кислота

80

20

Стойки

Бисульфит натрия

-

-

-

Этилоцетат

-

20

-

Натрий гидрат окиси

20

60

-

Кальций гидрат окиси

-

60

-

Калий гидрат окиси

25

20

-

Бензино-бутанольная смесь

-

-

-

Абиетиновая кислота

-

-

-

Метиловый спирт

10

60

-



Вывод

1.   Фурфорол, получаемый из отходов лесной и деревообробатывающей промышленности, является эффективным продуктом для производства фурфурол-ацетоновых (фурановых) смол на предприятиях лесопромышленного комплекса без особых капитальных вложений, а ФАМ на заводах химической промышленности.

2.   Корпуса технологических аппаратов, емкости лесохимических производств, перечисленных в разделе 1, могут быть выполнены из стекловолокнистых или древесностекловолокнистых полимербетонов ФАМ на андезите или пиритовой муке.

3.   Так как потребность в корозионностойких материалах в стране и за рубежом огромна, то лесная промышленность и лесохимические производства могут стать их основными поставщиками и получать соответствующую прибыль.


    продолжение
--PAGE_BREAK--



2. Переработка отходов деревообрабатывающей промышленности
2.1 Переработка мягких отходов древесины
Переработка отходов древесины в основном заключается в разделке фанерного сырья и форматной обрезке фанеры для получения опилок, которые представляют наибольший интерес, для производства плит. Исследования показали, что переработка отходов древесины очень выгодна — опилки можно применять во внутреннем слое древесностружечных плит в объеме до 50% без потери прочности и снижения других показателей ДСтП. Для этого необходимо:

наладить сбор опилок

обеспечить удаление металлических включений с помощью железоотделителей

обеспечить сортировку в СЩ-1М или рассевах типа ДРС-1М с целью удаления крупных частиц (сколов) и пыли

Переработка отходов древесины в производстве пятислойных плит используется также широко. Можно применять такое соотношение объемов: 1/3 — cредний слой из опилок или станочной стружки, 1/3 — промежуточный слой из специальной стружки и 1/3 — наружные слои из тонкой стружки, микростружки и древесной пыли. В зарубежной практике широкое распространение получила технология переработки отходов древесины (опилок, станочной стружки) и отсева щепы в волокно для наружных слоев плит путем размола на рафинерах, дефибрерах. Однако распространение такой переработки отходов древесины сдерживается большой энергоемкостью процесса размола. Лучшие результаты достигаются при переработке отходов древесины на дробилках и мельницах, вырабатывающих специальную тонкую стружку или микростружку. При переработке таких отходов древесины, как опилки, на молотковой дробилке или шаровой мельнице частицы уменьшаются по толщине и ширине в 2-3 раза по сравнению с опилками, но имеют исходную длину.
2.2 Оборудование для переработки отходов древесины
Переработка отходов древесины включает в себя и процесс получения и использования таких отходов, как мельчайшие частицы и древесная пыль. Если такие частицы не содержат коры в виде включений размером более 1 мм, то для наружных слоев они не менее эффективны, чем специально изготовленная микростружка или волокно. Технология переработки отходов древесины: опилок, станочной стружки и пыли требует применения специального оборудования — закрытой пневмосистемы для сбора отходов, специальных циклонов для отделения пыли в две стадии, малых бункеров для хранения частиц и пыли. При параллельном изготовлении фанерной продукции и древесностружечных плит такая утилизация может оказаться вполне рентабельной

Переработка и использование крупномерных отходов

Крупномерные отходы являются наиболее ценным вторичным сырьем в производстве шпона и фанеры. Их переработка возможна в товарный шпон путем долущивания или дострагивания сортиментов, в технологическую щепу путем измельчения в рубительных машинах, в технологическую стружку — в стружечных станках, в упаковочную стружку — в древошерстных станках, а также в пилопродукцию и товары народного потребления — на станках общего назначения.

Переработка отходов в товарный шпон

От 3 до 6% сырья могут составлять некондиционные кряжи и чураки, отбракованные по наличию ядровой гнили или загнивающего ложного ядра, что препятствует их лущению в станках, оснащенных обычными кулачками. Для такого сырья разработаны методы центровки в лущильных станках специальными зажимными элементами — планшайбами, которые передают осевое усилие со шпинделей на периферийную, здоровую часть чурака. Диаметр планшайбы должен быть не менее диаметра чурака. Для обеспечения нормального процесса лущения на суппорте станка установлена выносная траверса с лущильным ножом, длина которого меньше длины чурака, а по концам траверсы и ножа закреплены подрезающие ножи.
<img border=«0» width=«225» height=«253» src=«ref-1_1276992402-11666.coolpic» alt=«Рис. 10.1. Схемы лущения чурака с гнилью в начальный (а) и конечный (б) моменты обработки:1 — подрезающие ножи, 2 — шпиндель, 3 — зажимной элемент, 4 — чурак, 5 -суппорт, 6 — гниль, 8 — лущильный нож, 9 — карандаш.» v:shapes="_x0000_i1045">

Рис. 10.1. Схемы лущения чурака с гнилью в начальный (а) и конечный (б) моменты обработки: 1 — подрезающие ножи, 2 — шпиндель, 3 — зажимной элемент, 4 — чурак, 5 -суппорт, 6 — гниль, 8 — лущильный нож, 9 — карандаш.
При лущении подрезающие ножи производят опережающее перерезание волокон — вырезают канавки, глубина которых равна толщине шпона. Лущение ведут до такого диаметра карандаша, при котором на нем остается кольцо здоровой древесины минимальной толщины, а сам карандаш имеет вид катушки. Опыт показал, что величина смещения лезвия лущильного ножа и выносной траверсы от корпуса ножедержателя должна составлять 140 — 150 мм, длина торцовых шайб — 90 — 100 мм, а наименьшая толщина кольца здоровой древесины карандаша — 10 — 15 мм. При этом способе получают неформатный шпон из-за уменьшенной длины зоны лущения.

Значительный эффект в использовании некондиционного сырья дает использование бесшпиндельных лущильных станков. Наилучшие результаты они дают при долущивании карандашей (см. рис.4.6). Долущивание карандашей возможно и на малых лущильных станках типа СпЛУ. Перед этим они распиливаются на три или две заготовки. Долущивание позволяет уменьшить диаметр карандашей с 80 — 100 ммдо 45 — 70 мми получить дополнительно от 0,2 до 0,6 м3шпона на каждые 100 штук карандашей длиной 0,8 м. Заслуживает внимания способ, разработанный в Японии, который состоит в том, что карандашам на специальном станке путем строгания сначала придаётся шестигранная форма. Затем семь таких брусков специальным клеем склеивают в блок, имеющий форму чурака, пригодного для лущения на обычном лущильном станке. В производстве строганого шпона самым ценным вторичным продуктом являются отструги твердолиственных пород, максимальные размеры которых могут составлять до 3000 х 300 х 70 мм. Для получения из них дополнительного шпона существует несколько способов.

Первый способ предусматривает крепление отстругов на столе шпонострогального станка специальными крюками толщиной 7 — 8 мм, что позволяет обеспечить их строгание с толщины 60 — 70 ммдо толщины 15 — 20 мм. Второй способ связан с реконструкцией станка, на котором устанавливается плита с системой присосов и манжетами. Включение вакуум — насоса создает разрежение, и отструги плотно прижимаются к столу с усилием 100 — 150 кН, после чего могут строгаться до толщины 5 — 10 мм. Третий способ основан на соединении нескольких отстругов в один блок с помощью деревянных нагелей или специальным клеем. Соединение на клею более перспективно, так как дает более высокий выход шпона, и более безопасно, чем при использовании нагелей. Клей КМ — 2 на основе смолы СМ 60 — 08 обеспечивает склеивание древесины влажностью до 80 — 90%. Он наносится на обе склеиваемые поверхности в количестве 200 — 250 г/м2. Количество отстругов в блоке определяется средней высотой ванчеса и возможностями оборудования. Блоки склеивают в струбцинах при совмещении операций склеивания и гидротермической обработки при давлении не менее 0,17 МПа. После этого блоки обрезают с четырех сторон с целью образования достаточно ровной плоскости прилегания блоков при их креплении в станке. Выход строганого шпона из склеенного блока составляет 50 -56 %.
2.3 Переработка отходов в технологическую щепу
ГОСТ 15815 — 83 предусматривает следующие марки щепы в зависимости от ее назначения:

Ц-1 для производства сульфитной целлюлозы и древесной массы, предназначенной для изготовления бумаги с регламентируемой сорностью;

Ц-2 — то же для бумаги и картона с нерегламентируемой сортностью и для производства сульфатной и бисульфатной целлюлозы, предназначенной для изготовления бумаги и картона с регламентируемой сорностью;

Ц-3 — для производства сульфатной целлюлозы и различных видов полуцеллюлозы, предназначенной для изготовления бумаги и картона с нерегламентируемой сорностью;

ГП-1 для производства спирта, дрожжей, глюкозы и фурфурола;

ГП-2 для производства пищевого кристаллического ксилита;

ГП-3 для производства фурфурола и дрожжей при двухфазном гидролизе;

ПВ — для производства древесноволокнистых плит; ПС — для производства древесностружечных плит.

Показатели качества щепы зависят от её марки (табл. 9).
Таблица 9

Показатели качества технологической щепы.

Показатель

Ц-1

Ц-2

ц-з

ГП-1

ГП-2

гп-з

ПВ

ПС

Массовая доля коры, %, не более



















1

1,5

3

11

3

3

15

15

Массовая доля гнили, %, не более



















1

3

7

2,5

1

1

5

5

Массовая доля минеральных примесей,

















%

-

0,3

0,3

0,5

-

0,3

1

0,5

Остаток, % не более, на ситах с диа-

















метром, мм:

















30

3

5

6

5

5

5

10

5

20 и 10

86

84

81

90

90

94

79

85

5

10

10

10

-

-

-

10

-

на поддоне

1

1

3

5

5

1

1

10

Обугленные частицы





Не допускаются







Для плитного производства можно использовать все лиственные породы или их смесь с хвойными в любом соотношении. ЦНИИФ рекомендует двухпоточную технологию переработки крупномерных отходов фанерного производства (рис.10).
<img border=«0» width=«359» height=«157» src=«ref-1_1277004068-9604.coolpic» alt=«Рис.10.2. Схема переработки крупномерных отходов на технологическую щепу: 1, 2, 3 — конвейеры для отходов, 4 — колун, 5 — поперечные конвейеры, 6 — сбрасыватели, 7, 8 -дисковые рубительные машины; 9, 10 — гирационные сортировки для щепы, 11 — кон­вейер для кондиционной щепы, 12 — конвейер для крупной фракции, 13 — конвейер для мелкой фракции, 14 — бункер-накопитель кондиционной щепы, 15 — пневмоустановка для некондиционной фракции.» v:shapes=«Рисунок_x0020_23»>

Рис. 10. Схема переработки крупномерных отходов на технологическую щепу:
1, 2, 3 — конвейеры для отходов, 4 — колун, 5 — поперечные конвейеры, 6 — сбрасыватели, 7, 8 -дисковые рубительные машины; 9, 10 — гирационные сортировки для щепы, 11 — конвейер для кондиционной щепы, 12 — конвейер для крупной фракции, 13 — конвейер для мелкой фракции, 14 — бункер-накопитель кондиционной щепы, 15 — пневмоустановка для некондиционной фракции.

В первом потоке в щепу перерабатываются отходы с участка раскряжевки и отбраковки чураков, а во втором — карандаши. Схема предусматривает полную механизацию переместительных операций, непрерывность процесса, возможность переключения подачи отходов с одного потока на другой, доизмельчение крупной фракции. Наиболее характерным недостатком участков измельчения древесины является несоответствие характеристик оборудования размерно-качественным особенностям используемых отходов. Для крупномерных отходов фанерного производства обязательной операцией является раскалывание отрезков кряжей и чураков в случае недопустимого для рубительных машин диаметра, внутренней гнили, трещин и включения металла. Характеристики дровокольных станков отечественного производства даны в табл.11.
Таблица 11

Технические характеристики дровокольных станков

Параметр Производительность, пл.м3/ч

КЦ-7А 10

КЦ-6М 12

КГ-2А 11

КГ-8А 12

ЛО-46 15

ДО-20 20

Длина чураков, мм

1000-1250

1000 — 1250

1000

1000 -1250

600 -1250

400-1250

Диаметр максимальный мм

600

700

700

1000

1000

1000

Число поленьев за цикл, шт.

2

4

2, 4

2, 4, 6

2, 4, 6

2-25

Время цикла, с

10

10

15

12

10

12-26

Макс. усилие, кН

50

100

250

300

350

580

Установленная мощность, кВт

10

10

17

15

17

30

Размеры станка

4,37 х

5,45 х

4,48 х

4,60 х

5,03 х

5,15 х

(L х B x H), м

1,57 х 1,38

1,82 х 2,15

1.87 х 2,43

1,00 х 1,54

1,05 х 1.28

1,74 х 2,12

Масса, кг

2700

3670

3420

3900

3200

6000



В отличие от других станков колун ДО-20 работает по принципу тангенциально — радиального деления. Число получаемых частей при этом равно числу ячеек сменной делительной головки. Для раскалывания бракованных чураков, имеющих длину 1,6 — 1,9 м, то есть более указанной в таблице для всех марок колунов, можно применять станки марок К-131 и 10-32 фирмы “Raute”, обеспечивающие раскалывание чураков длиной 2,5-3,2 м, или предусматривать предварительный поперечный раскрой чураков про длине. Для измельчения отходов в фанерном производстве рекомендуются машины с наклонной подачей МРН-25 и подобные, а также машины фирмы “Кархула”. Машины с горизонтальной загрузкой можно использовать для измельчения карандашей. Для переработки больших объемов и при отсутствии дровокольных станков эффективны машины МРН-50 и МРН-100, имеющие большое проходное окно. Для доизмельчения крупной фракции щепы рубительные машины марок МРГ или МРН можно оборудовать дополнительным патроном и повысить выход кондиционной фракции на 6 — 8%.

Для фанерной отрасли наибольший интерес представляет рубительная машина МРНП-40-1, имеющая лучшие показатели по энерго- и металлоемкости и занимаемой производственной площади. Она имеет практически безударный выброс щепы из зоны рубки и снабжена шумопоглощающими устройствами. Для маломерного сырья типа обрезок и отторцовок представляет интерес роторные рубительные машины МРБ-04 и фирмы “Raute”. Перед подачей щепы на сортировку целесообразно иметь небольшие бункера с дозаторами. Это позволит избежать переполнения сит и проваливания части щепы на среднее сито без сортирования. Хранение готовой кондиционной щепы осуществляется в вертикальных бункерах или на специальном механизированном складе, разработанном в НПО “Научфанпром” с производительностью шнековых питателей до 40 пл.м3/ч и вместимостью 2800 м3.


    продолжение
--PAGE_BREAK--