261071

При внедрении мебельных ящиков экономическая эффективность оцени- вается около 600 тыс. руб. на 1 млн ящиков.

Немецкие фирмы ("Генрих Прелль", "Коллипресс", "Верц" и др.) производят сотни различных по назначению и форме изделий, применяе- мых в строительстве.В США широко используют технологию прессования изделий из ДКК с одновременной отделкой. Опыт зарубежных предпри- ятий свидетельствует о возможности и эффективности производства изде- лий из ДКК с применением современных отделочных материалов и высо- комеханизированных и автоматизированных поточных линий.

Контрольные вопросы

1Назовите способы формирования изделий из древесно-полимерных ком- позиций.

2Дайте определение таблетируемости МДП, её значение.

3Назовите основные показатели режима прессования изделий из МДП и ДКК.

4Область применения изделий из древесных пресс-масс.

3 БРИКЕТИРОВАНИЕ ДРЕВЕСНЫХ ОТХОДОВ

3.1 Общие сведения

Брикетированием называется процесс получения из сыпучего мел- кого вещества плотного материала в виде крупных кусков правильной формы, вследствие чего сыпучий материал становится вполне транспорта- бельным и удобным в обращении.

При брикетировании, например, опилок, стружек или коры достига- ется значительно более высокая теплотворная способность и обеспечива- ется возможность сжигания простым способом, не прибегая к специаль- ным топочным устройствам.

Высокая теплотворная способность брикетов объясняется большей плотностью (до 1450 кг/м3) по сравнению с древесиной.

По назначению брикеты разделяются на сырьевые и топливные. Сырьевые брикеты используют, например, в гидролизном производстве. Топливные используют в бытовых, промышленных топках или газогенера- торных установках для получения газа.

По форме брикеты могут быть брусковыми, шашечными и цилинд- рическими (рисунок 3.1).

С увеличением размера брикетируемых частиц для получения каче- ственного брикета увеличивают удельное давление. Полезным оказывается определенный подбор фракционного состава, так как брикеты, полученные из частиц одинакового размера, менее прочные.

После образования брикета имеет место упругое последействие дре- весины, вызванное, главным образом, разностью напряжений, возникаю- щих внутри и на поверхности брикета в процессе прессования, что ослаб- ляет его прочность. Упругое последействие можно значительно снизить предварительной термообработкой брикетируемого материала, вследствие чего повышается пластичность древесины. Повышение пластичности дре- весины идет медленно при температуре 100...150° С и ускоряется при тем-

По литературным данным, максимальная прочность брикетов в зави- симости от влажности составляет 1,2 МПа при невысокой температуре прессования и 10 МПа - при высокой.

Однако необходимо учитывать, что температура в пределах 250...300° С вредно влияет на материал матриц в прессах непрерывного действия, ускоряет их износ.

3.2 Технология брикетирования опилок

Технологический процесс брикетирования опилок включает сле- дующие операции: сепарацию опилок, сушку, термообработку, прессова- ние и выравнивание напряжения в брикетах.

В зависимости от целевого назначения брикета и характеристики ис- ходного продукта применяются следующие варианты технологического процесса: холодное брикетирование, когда сушка и термообработка не применяются; брикетирование при прогреве опилок в процессе сушки; брикетирование при глубокой термообработке в процессе прессования.

---Холодное брикетирование дает неводостойкий, невысокой механиче- ской прочности брикет. Может применяться при наличии сухих опилок и использовании брикетов на месте их прессования.

---Применение опилок, нагретых в процессе сушки, обеспечивает полу- чение нормального сырьевого или топливного брикета. Для получения га- зогенераторного высококалорийного брикета рекомендуется брикетиро- вание при глубокой термообработке в процессе прессования.

Сепарация опилок производится для отделения посторонних приме- сей (крупные щепки, куски коры, прочие включения). Для сепарации ис- пользуются механические или пневматические сепараторы.

Сушка опилок производится в барабанных или пневматических су- шилках, применяемых в производстве древесностружечных плит.

По способу формирования брикета современные прессы можно раз- делить на четыре основные группы: матричные, поршневые, с винтовым конвейером (шнеком) и вальцовые.

В прессах первой группы брикеты формируются в сплошной матри- це поршнем, движущимся возвратно-поступательно. К таким прессам от- носятся пресс типа “ Танц” ( рисунок 3.2) и торфобрикетные БПС-2 (риск-

нок 3.3).

1 - электродвигатель; 2 - вал пресса; 3 - маховое колесо; 4 - цилинд- рические шестерни; 5 - кривошипный вал; 6 - выносная опора; 7 - шатун; 8-ползун (крейцкопф); 9 - кожух; 10 - шнек; 11 - шнековый питатель; 12- приемная воронка; 13 - вертикальный канал питателя; 14 - заслонка; 15- штурвал; 16 - прижимной клин; 17 - "язык" камеры; 18 - камера пресса; 19- кулерина; 20 - маховички; 21 – откидная планка

Рисунок 3.2 - Брикетный мундштучный пресс типа “ Танц”

Из бункера питателя с помощью дозаторов опилки подаются в вер- тикальный канал и располагаются впереди пуансона, когда он делает ход назад (холостой ход). Двигаясь вперед, пуансон захватывает опилки и вдавливает их в открытый канал прессовальной камеры, в котором уже на- ходится ряд спрессованных брикетов. Пуансон продвигает ряд готовых брикетов на расстояние равное толщине одного брикета.

1 - вертикальный канал питателя; 2 - прессовальная камера; 3 - плунжер пресса; 4 - штурвал для управления установкой "языка" камеры; 5 - "язык" камеры; 6 - маховое колесо; 7 – крейцкопф.

Рисунок 3.3 - Торфобрикетный мундштучный пресс БПС-2 При прохождении брикетов по кулерине в них выравниваются внут-

ренние напряжения и повышается механическая прочность. Для регулиро- вания давления на брикет в кулерине установлены прижимы (винтовые или эксцентриковые).

Продолжением канала служит кулерина, представляющая трубу- лоток (рисунок 3.4)

ВИНТОВОЙ ПРИЖИМ ОТЖИМАЮЩАяСя ПРУЖИНА

Рисунок 3.4 - Поперечное сечение кулерины

Для регулирования давления в прессовальной камере служит язык. Поворотом языка вокруг оси изменяют расстояние между матрицами и тем самым делают канал более узким. Вследствие сильного трения, развиваю- щегося при прохождении брикета через прессовальную камеру, боковая поверхность его нагревается и пластифицируется, приобретая темный цвет.

Вматричных прессах изготавливаются брусковые брикеты. Важное значение в таких прессах имеет буккель. Буккелем называется расширение прессовальной камеры у входа и выхода. Каждое из таких расширений вы- полняется на конце и обычно бывает небольшим. Устройство буккеля осо- бенно целесообразно при холодном брикетировании.

Ко второй группе относятся прессы с разъемной (цанговой) матри- цей и поршнем.

Пресс Weimath-60 (ФРГ) оснащен поршнем и загрузочным устройст- вом с гидравлическим приводом. Особенностью данного пресса является управляемая гидравлическая цанга (матрица), раскрывающаяся при задан- ном давлении. Это упрощает выгрузку готового брикета и снижает нагрев матрицы. Недостаток - ограничение длины полученного брикета.

Фирма Holzmag Elan (Италия) выпускает пресс вместе с измельчите- лем, который может перерабатывать использованную тару вместе с гвоз- дями и обвязочной лентой, макулатуру, бытовые отходы. Пресс имеет поршень с приводом от гидроцилиндра, систему предварительного уплот- нения и управляемую гидравлически матрицу-цангу. Ее применение обес- печивает получение за один цикл брикетов длиной 250...350 мм.

К третьей группе относятся прессы непрерывного прессования бри- кета с винтовым конвейером и высокотемпературным нагревом матриц, а также прессы, выпускаемые фирмами Pini+Kay (Австрия), Volon-Kone (Финляндия), Takeuchi Machinery (Япония), и другие.

Впрессах фирмы Volon-Kone (Финляндия) брикеты прессуют при удельном давлении 100...200 МПа, создаваемым винтовым конвейером (шнеком) и температуре 350° С. Схема брикетировочного процесса в зоне прессования представлена на рисунке 3.5.

Привод с полым валом соединен резьбой с подающим и прессующим винтовым конвейером. В зоне наибольшего давления, в сужающейся втул- ке, сырье вдавливается в мундштук, в котором установлены зажимные сменные втулки, нагреваемые до температуры 300...350° С нагревательны- ми элементами. Сжатая масса выталкивается в квадратное отверстие. В ре- зультате контакта с нагретыми стенками поверхность брикета обугливает- ся. Науглероженный слой является как будто смазкой и способствует более легкому проталкиванию брикета внутри матрицы.

1 - привод с полым валом; 2 - подающий винт; 3 - прессующий винт; 4 – сужающаяся втулка; 5 - мундштук; 6 - сменные втулки; 7 - электрона- греватель

Рисунок 3.5 - Схема брикетировочного процесса в зоне прессования

Непрерывно выходящий со скоростью 1,5...3,0 м/мин из пресса бру- сок сечением 50x50 мм раскраивается на брикеты длиной 420 мм. Краткая характеристика пресса представленна в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Краткая характеристика пресса

После выхода из пресса брикет имеет высокую температуру и дымит около двух минут, поэтому несущий конвейер вентилируют. Брикеты ох- лаждают в штабелях с воздушными промежутками, после чего их механи- ческая прочность возрастает. Плотность брикета колеблется от 1100 до 1250 кг/м3. Охлажденные брикеты упаковываются в пачки.

На прессах подобного типа можно прессовать брикеты квадратного и круглого сечения как сплошные, так и пустотные с круглыми отверстиями. На мебельном комбинате "Вильнюс” работает линия с использованием опилок, стружки и кусковых отходов на базе прессов Novo Bait (рисунок

3.6).

1,2- дробилки первой ступени; 3 - вибросито; 4 - турбомельница; 5 - циклон; 6 - винтовой конвейер; 7 - брикетировочные прессы; 8 - сетчатый конвейер; 9-стол; 10-поддоны.

Рисунок 3.6 - Технологическая схема линии брикетирования мелких древесных отходов

3.3 Особенности технологии брикетирования коры

Отходы окорки после окорочных станков представляют собой про- дукт, состоящий из кусков коры длиной до 150 мм и более со значитель- ным количеством мелкого и крупного отсева. Процесс изготовления бри- кетов из коры состоит из тех же операций, что и в случае применения дру- гих древесных отходов. Особенность заключается в применении специаль- ных дробилок для измельчения коры (корорубок).

Для измельчения коры используют дробилки роторного типа со спе- циальным подвижным и неподвижным ножом модели Ц6-02 и КР-6 и дру- гие. Однако они обеспечивают только грубое дробление коры до фракции 50 мм и более, когда для брикетирования требуется кора более мелких фракций.

В УНИИМОДе разработана бесситовая мельница МК-10. Кора из- мельчается режущими кромками бил (молотков), уплотненных наплавкой, во взаимодействии с контрножами. Степень измельчения и производи- тельность мельниц регулируется в широких процессах изменением коли- чества одновременно установленных бил. Отходы измельчаются до фрак- ции, соответствующей проходу через сито с отверстиями 10 мм и до 96...98% измельченной продукции. Анализ машин для измельчения отхо- дов окорки показывает, что мельница МК-10 по своим эксплуатационным качествам превосходит зарубежные корорубки. Единственной конкуренто- способной машиной является корорубка модели HSC (Япония).

Измельченную кору можно сушить в разработанных в ЦНИИФе ци- клонно-спиральных сушилках от начальной абсолютной влажности 180...250 % до конечной 60.. .80 %. Для достижения оптимальной для бри- кетирования влажности 10... 15 % может быть использован сушильный ба- рабан "Прогресс", применяемый в производстве ДСтП для сушки измель- ченной древесины.

КарНИИЛЛ совместно с НПО "Научплитпром" разработал топочно- сушильный агрегат, в котором до 50 % коры, высушенной до влажности 3...20 %, служит топливом для агрегата, а 45...50 % используется для полу- чения топливных брикетов, поставляемых в малолесные районы страны. Выпускаемая фирмой Volon-Kone (Финляндия) сушилка Novo Bait с обог- ревом дымовыми газами предназначена для сушки мелких древесных от- ходов и коры при влажности более 45 % до влажности 15 %. Древесные отходы сушатся при вращательном движении материала и дымовых газов. В качестве источника тепловой энергии используются сухие древесные от- ходы, брикеты или жидкое топливо.

Прессование брикетов из коры производится на прессах по брикети- рованию опилок или других древесных отходов, описанных выше.

Экономический эффект изготовления топливных брикетов из коры как товарной продукции, аналогичной торфяным, составляет 1 руб./т коры, а по данным УНИИМОД изготовление брикетов из опилок и отсева, полу- чаемых при сортировке на лесопильно-деревообрабатывающих предпри- ятиях, дает экономический эффект 5,4 руб./м3 отходов (в ценах до 1990 го- да).

Контрольные вопросы 1 Что называется брикетированием?

2Дайте классификацию брикетов.

3Что понимается под “ упругим последствием древесины”?

4Перечислите операции, входящие в технологический прцесс получения брикетированнх опилок.

5Назовите особенности технологии брикетирования коры.

4 ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ

Источниками загрязнения окружающей среды на заводах и в цехах по производству композиционных материалов и изделии является пыль в виде твердых частиц (цементная, древесная и т.д.), выбросы газа из суши- лок для измельченной древесины, испарение фенола и формальдегида от смесителей и прессов для горячего прессования, остатки смол в жидком виде при промывке емкостей от связующего, твердые отходы при оконча- тельной обработке изделий и т.д.

Цементная пыль появляется в атмосфере цеха и за его пределами при транспортировке, перегрузке цемента и подаче его в смесители. Цемент на предприятия поступает автомобильным, железнодорожным транспортом и водным путем. Для этих целей должны использоваться специальные авто- мобили (автоцементовозы и опрокидные цементовозы), вагоны цементово- за и обычные крытые вагоны. Цементовозы бункерного типа разгружаются самотеком через люки; цементовозы-цистерны - пневматическим спосо- бом; крытые вагоны - при помощи пневматических или механических раз- грузчиков. Подачу цемента в бункерные склады осуществляют механиче- скими или пневматическими разгрузчиками, а выгрузку - с помощью вин- товых конвейеров аэрожелобов. Транспортировка цемента в пределах склада и в расходные бункеры смесителей производится винтовыми кон- вейерами (шнеками) и ковшовыми элеваторами. Для предотвращения вы- бивания пыли в производственные помещения крышки и течки шнеков снабжаются уплотнением. Ковшовые элеваторы подключают к системе аэрации, а люки и узлы подсоединения течек к шахтам снабжают уплотне- нием.

Главным источником загрязнения окружающей атмосферы являются циклоны, в которые поступает цементная, древесная, шлифовальная пыль. Контроль рассеивания пыли от циклонов - одна из наиболее трудноразре- шимых проблем. Для вторичной очистки пыли от циклонов используются различные типы пылеуплотнителей, в которых для сбора пьши использу- ются войлочные или тканые закрытые фильтрующие натуральные или синтетические материалы (мешки, рукава).

По степени очистки рукавные фильтры относятся к аппаратам тон- кой очистки: до = 90-99 %. К аппаратам тонкой очистки относятся также электрофильтры, в которых взвешенные частицы заряжаются отрицатель- но и осаждаются на внешнем (осадительном) электроде.

Пыль улавливают также пропусканием газопылевого потока через водную среду. Наиболее распространенными аппаратами этого типа явля- ются ротоклоны. Мокрые пылеуловители снабжаются механизированными шлакоотстойниками. Аппараты мокрой очистки меньше по объему, в них-