Прессование плит — сложный технологический процесс, во время которого происходят связанные между собой физические, химические и морфологические изменения насыщенного влагой древесного волокна. Производство древесноволокнистых плит

  

Вся электронная библиотека >>>

 Плиты двп >>>

 

 

Производство древесноволокнистых плит


Раздел: Учебники

 

§ 16. Прессование плит

 

 

Мокрым прессованием, как говорилось ранее, условно называют получение плит из влажных (сырых) древесноволокнистых полотен в прессе с использованием сетки для создания условий удаления воды и пара.

Прессование плит — сложный технологический процесс, во время которого происходят связанные между собой физические, химические и морфологические изменения насыщенного влагой древесного волокна. При прессовании под воздействием давления пластифицированные водой разбухшие волокна сближаются. Происходит уплотнение клеток с одновременным испарением воды, прежде всего из крупных пор, без изменений в структуре полотна. Температура полотна не поднимается выше точки кипения воды до тех пор, пока влажность не упадет до точки насыщения влагой волокна. Дальнейшее испарение влаги приводит к сокращению (стягиванию) микропространств между клетками древесины. В результате удаления воды при повышенной температуре и высоком давлении в волокнистой структуре образуются межмолекулярные связи с участием гидроксильных групп полисахаридов, прежде всего гемицеллюлоз и частично целлюлозы.

Легко гидролизуемой частью древесины являются гемицеллюлозы. Гидролиз гемицеллюлоз можно представить следующими уравнениями:

В" свою очередь гексозы и пентозы при нагревании в кислой среде вступают в очередные реакции. При реакциях пентоз образуется фурфурол. Гексозы сначала дают неустойчивый оксиметил- фурфурол, который затем разлагается с образованием левулиновой и муравьиной кислот, а затем осуществляются дальнейшие реакции. В этих химических реакциях участвуют наряду с полисахаридами и экстрактивные вещества.

Термогидролитические превращения гемицеллюлоз вызывают увеличение содержания водорастворимых продуктов в прессуемом материале, образование простых и сложноэфирных связей между высокомолекулярными компонентами древесины и смоляными кислотами. Этим объясняют зависимость показателей физико-механических свойств плит от количественного изменения экстрактивных веществ.

При горячем прессовании под влиянием кислой среды происходит конденсация лигнина. Известно, что лигнин — аморфный редко- сетчатый полимер, связанный с углеводами химически.

С увеличением температуры при прессовании наряду с разрушением гемицеллюлоз усиливаются реакции конденсации лигнина.

В процессе прессования плит целлюлоза также претерпевает изменения, затрагивается ее структура и несколько снижается степень полимеризации. Поскольку между степенью полимеризации целлюлозы и прочностью волокна существует строгая зависимость, степень полимеризации целлюлозы не должна быть ниже 600.

В образовании межволоконных связей у древесноволокнистого плитного материала участвуют все основные компоненты лигноугле- водного комплекса. Повышение гибкости цепей макромолекул, размягчение аморфной части составных компонентов древесины, увеличение и активизация поверхности древесных волокон создают условия протеканию реакций и адгезионных контактов, превращающих древесноволокнистое полотно в плиту.

Прочность плит в целом определяется прочностью волокна и межволоконных связей. Прочность волокон на раарыв зависит от породы древесины. Например, для сосны и ели она составляет 80... 100 МПа. Прочность волокна значительно превышает прочность готовых плит, следовательно, последнюю определяют межволоконные связи.

Перед подачей в пресс при транспортировании влажного полотна важно сохранить его структуру. Для этого древесноволокнистое полотно помещают на транспортный лист с сеткой, которые должны быть чистыми и не покоробленными. Необходимо предотвращать попадание на поверхность полотен пучков волокон, которые налипают на конвейер, а затем осыпаются. Влажные полотна подаются в загрузочную этажерку, в каждый этаж которой загружается один транспортный лист с влажным полотном. Загрузка производится при опускании и затем подъеме этажерки через один этаж. С помощью загрузчика все полотна одновременно подаются в пресс.

Время загрузки пресса у современных прессов примерно 1 мин. Этажи пресса смыкаются снизу вверх. Для создания одинаковых условий прессования по всем этажам пресса служит механизм одновременного смыкания плит, что особенно важно при этажности пресса более 25, когда разница во времени тепловой обработки плит на нижнем и верхнем этажах становится значительной.

Технологический режим прессования плит зависит от следующих факторов: качества сырья и волокнистой массы, влажности, п толщины и структуры сформированного полотна, технических параметров и состояния пресса и его «одежды» (глянцевых листов и др.). Основные параметры прессования: температура, давление, время. Зависимость этих параметров для одного цикла обозначают диаграммой (циклограммой).

Пример наиболее распространенной циклограммы приведен на  56. Температура прессования во время всего цикла постоянная. Давление прессования изменяется соответственно трем фазам: отжиму, сушке, закалке. Давление изображено условно прямыми линиями, хотя на самом деле оио колеблется в пределах, установленных регулирующей аппаратурой.

Фаза отжима — начальная и очень важная стадия прессования, во время которой отжимается почти '/з содержащейся в волокнистом полотне воды. Максимальное давление на полотно при этом

должно быть 5,0...5,5 МПа; время подъема давления вместе со временем смыкания плит пресса не более 1,5 мин. Выдержка при высоком давлении обычно составляет не более 30 с. Короткий цикл первой фазы определяется ее назначением: механическим удалением воды.

Фаза сушки наступает после отжима. В древесноволокнистом полотне через 1,5... 2 мин начинается интенсивное парообразование. Чтобы создать благоприятные условия для удаления пара из полотен, давление прессования снижают до 0,8 МПа. Время зависит в основном от толщины плиты и составляет 3,5...7 мин. Сушку

При высоком давлении в плите происходят изменения, понижающие способность волокон поглощать влагу. Закалка плит в прессе уменьшает объемные деформации плит в условиях переменной влажности при эксплуатации и повышает показатели физико-механических свойств.

Условия закалки плит зависят от породного состава сырья. Плиты из лиственных пород более гигроскопичные, чем из хвойных, поэтому они нуждаются в более интенсивной обработке. Однако закалку для них начинают при меньшем содержании влаги, чтобы плиты не пригорали к сеткам.

Общая продолжительность третьей фазы обычно не превышает 3 мин.

На ход ведения процесса прессования влияет температура плит пресса. При увеличении температуры повышаются показатели физико-механических свойств изготовляемых древесноволокнистых плит. На  57 приведены зависимости предела прочности при изгибе, водопоглощения и разбухания плит после прессования от принятой температуры плит пресса. Установлена оптимальная температура прессования — 200... 215°С. Повышенная температура ускоряет процесс высушивания древесноволокнистого полотна.

Изменение температуры плит пресса и древесноволокнистого полотна во время прессования представлено на  58, а. Линия 2 изображает изменение температуры плит пресса. Во время фазы отжима, когда на прогрев влажного древесноволокнистого полотна расходуется большое количество теплоты, температура плит пресса

падает, но по мере уменьшения расхода теплоты постепенно возвращается к первоначальному значению. Линии 3 изображают изменение температуры слоев древесноволокнистого полотна — верхнего, среднего и нижнего. Во время всего цикла прессования эта температура возрастает, почти достигая в конце прессования температуры плит пресса. Лучше всего прогревается верхний слой, соприкасающийся непосредственно с глянцевым листом. Наименьший прогрев наблюдается у нижнего слоя, так как через него происходит основное испарение воды. При незначительной влажности древесноволокнистого полотна линии 3 сближаются.

Изменение влажности древесноволокнистого полотна иллюстрирует линия 4 Начальная влажность полотна около 75%, а влажность готовой плиты около 1,5%, причем наиболее медленно высушивается средний слой.

Готовые древесноволокнистые плиты на поддонах транспортируются из пресса разгрузчиком в разгрузочную этажерку. После заполнения этажерки она начинает опускаться и из нее пакеты по одному подаются к вакуум-отделителю готовых плит. Прессовая установка комплектуется околопрессовой механизацией, представляющей собой систему конвейеров, которые предназначены для возврата транспортных листов с сетками обратно для укладки на них влажных древесноволокнистых полотен.

Для интенсификации процесса применяют новую систему околопрессовой механизации. В этой системе транспортный лист для влажных древесноволокнистых полотен заменен на рамку с закрепленной в ней транспортной сеткой. При этом лучше используется просвет между плитами пресса, отпадает необходимость в установке противоизносных листов, исключается влияние на разно- толщинность плит неравномерности толщины транспортного листа и, главное, улучшается теплопроводность пакета, снижается расход теплоты на 20...25%, сокращается цикл прессования.

Одно из основных направлений при повышении производительности технологических линий по производству древесноволокнистых плит — увеличение этажности прессовых установок с одновременным увеличением скоростей отливных машин и конвейеров околопрессовой механизации.

При выпуске тонких плит процесс прессования можно ускорить путем одновременного прессования по две плиты в одном промежутке пресса. В этом случае цикл прессования на одну плиту сокращается и увеличивается производительность технологической линии.

Важное условие интенсификации процесса прессования — внедрение автоматизированной системы управления процессом. При использовании, например, прибора по контролю толщины прессуемого древесноволокнистого полотна автоматически устанавливается оптимальная продолжительность сушки, что сокращает цикл прессования и повышает качество выпускаемых плит.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:  Производство древесноволокнистых плит  

 

Смотрите также:

 

ДСП. Линии на базе многоэтажного пресса. Для прессования ДСтП дсп

Так как длина одноэтажных прессов до 21 м, оборудование участка формования-прессования занимает гораздо большую площадь в здании завода.

 

Прессы для полусухого формования кирпича

Конструкцией пресса предусмотрено двустороннее двухступенчатое прессование массы с
Для формования пустотелого (дырчатого) кирпича пресс снабжается специальными штампами.

 

Производство стальных труб прессованием

2.1. Технологические процессы и оборудование для производства горячедеформированных бесшовных труб. Производство труб прессованием.

 

Пластмассовые и пластиковые трубы. Формование при изготовлении...

Технологический процесс формоваиия утолщеииых буртов состоит из следующих операций: разогрев конца трубы, закрепление его перед формованием, формование разогретого конца...

 

Прессы для горячего прессования плит. Прессы для горячего прессования...

Для прессования плит применяют гидравлические многоэтажные прессы. Плиты пресса нагревают до температуры 150 °С и выше.

 

Производство изделий строительной облицовочной керамики. Формование...

Существует три способа подготовки сырья: шликерный, пластический и полусухой. Формование керамических изделий. Назначение формования (или прессования)...

 

ПРЕССОВАНИЕ ТРУБ. Агрегаты для прессования труб - производства...

Агрегаты для прессования труб. За последние годы большое распространение получило производство стальных труб прессованием.

 

Формовка. Интенсификация процесса формовки

Технологический процесс формоваиия утолщеииых буртов состоит из следующих операций: разогрев конца трубы, закрепление его перед формованием, формование разогретого конца...

 

Ковка. Штамповка. Прессование

Второй перспективный метод — гидроэкструзия (гидростатическое прессование) — основан на том, что жидкость практически несжимаема.

 

ЖБИ. Формование железобетонных изделий

Формование изделий при стендовом способе, т. е. в неперемещаемых формах, осуществляется на-плоских стендах, в матрицах и кассетах.