Смешивание древесных частиц со связующим
Смешиванием стружки со связующим, или осмолением, называют процесс нанесения связующего на древесные частицы. Осмоление стружки существенно влияет на качество плит и экономические показатели их производства, так как стоимость связующего составляет 25...30 % себестоимости плит, а содержание связующего определяет их физико-механические свойства. Качественное смешивание характеризуется равномерностью распределения связующего по поверхности древесных частиц. Достичь этого довольно трудно, так как объем связующего очень мал по сравнению с объемом и поверхностью стружки.
При принятых в производстве ДСтП нормах расхода связующего около 4...7 г (по сухому веществу) на 1 м2 поверхности стружки, при равномерном его распределении по поверхности, можно покрыть стружку слоем толщиной 5...12 мкм. Однако фактическая величина высоты неровностей — углублений и выступов — на поверхности стружки достигает 50...100 мкм. Для покрытия стружки сплошной клеевой пленкой с заполнением неровностей на их поверхности необходимо резко увеличить расход связующего, что значительно повысило бы себестоимость производства ДСтП. Хорошее склеивание стружки обеспечивается и при сравнительно небольшом расходе связующего, так как связующее распределяется на поверхности стружки не сплошной пленкой, а в виде капель, что приводит к склеиванию в отдельных точках. Такое склеивание обеспечивает достаточное количество точек контакта стружек. Обязательное условие — равномерное распределение связующего по поверхности стружки, что обеспечивается правильной технологией смешивания стружки со связующим.
При использовании смеси пород норма расхода смолы определяется как средневзвешенная величина.
В связи со значительным влиянием содержания связующего на свойства ДСтП важно поддерживать постоянное соотношение смешиваемых компонентов. Для этого перед смешиванием стружки связующим обеспечивают их надежное дозирование и непрерывную подачу в смеситель.
В связи с наличием большого числа трудно учитываем факторов расход связующего устанавливают опытным путем зависимости от требований, предъявляемых к прочности ДСтП. При увеличении расхода смолы повышается прочность плит, однако эта связано с удорожанием продукции, поэтому на основе опыта работ промышленности при изготовлении плит плоского прессования рекомендуются средние нормы.
Смешивание древесных частиц. По технологии приготовления связующего для плит рекомендуют концентрацию рабочего раствора смолы в наружных слоях 53...54 %, во внутреннем — 60...61 %. Концентрацию смолы измеряют содержанием массы cyxoго остатка в массе жидкой смолы, выраженным в процентах. Рабочий раствор готовят, добавляя в исходную смолу с ее стандартной концентрацией воду с температурой не ниже 18...20 °С.
Концентрацию рабочего раствора можно определять методом сшивания смолы в термостате, но проще и быстрее — по рефракции, используя рефрактометр и таблицу, содержашую его значения для некоторых марок смол, рекомендуемых для изготовления плит.
Приготовление рабочих растворов смолы и отвердителя.
Исходная смола и вода поступают в баки, оборудованные мешалками, мерными стеклами — для учета объемов — и рубашками для обогрева горячей водой при необходимости. Рабочие растворы по отдельным трубопроводам через фильтры насосами перекачиваются в расходные емкости. Из емкости через фильтр рабочий раствор смолы для наружного слоя насосом может для понижения вязкости направляться к смолоподогревателю и далее к коллектору для смешения с раствором отвердителя. Рабочий раствор для наружного слоя из емкости через фильтр насосом направляется к коллектору смесителя наружного слоя.
Растворы отвердителей для внесения в потоки наружных и внутренних слоев готовят в отдельных баках с мешалками, по общей схеме. В бак сначала заливают воду температурой 40...50 °С, а затем при работающей мешалке добавляют измельченный хлористый аммоний и карбамид в соотношениях, указанных рецептурой комбинированного отвердителя для наружных и внутренних слоев. Аммиачную воду добавляют после полного растворения карбамида и хлористого аммония. Растворы насосом направляются в расходную емкость, а из нее выжимаются воздухом через фильтр, и по трубопроводу направляются для смешения с рабочим раствором смолы, а при раздельном введении — в смеситель.
Смесь рабочего раствора, смолы и отвердителя, представляющая собой связующее, нормируется по показателям раздельно для потоков наружного и внутреннего слоев. Для приготовления рабочих растворов связующих надо знать не только их рецептуру, но и объемы расхода, которые зависят от объемов производства и норм расхода связующего. Нормы расхода связующего — по абсолютно сухой массе выражают в процентах к массе абсолютно сухой, неосмоленной, стружки. Они зависят от породы древесины, используемой в производстве, марки и качества плит, а также от того, в какой слой направляется связующее.
Рабочий раствор смолы и раствор отвердителя смешивают в Установках. Рабочие растворы смолы и отвердителя подают из расходных емкостей через фильтры плунжерными насосами-дозаторами в лабиринтный смеситель рабочего раствора смолы и отвердителя. Расходомер (ротаметр) позволяет контролировать скорость поступления растворов.
Смесители. Основная задача качественного осмоления — при минимальной затрате связующего получить плиты, соответствующие техническим требованиям стандарта. Для этого вводимое по технологии количество связующего следует равномерно распределить по поверхности древесных частиц. Осмоление древесных частиц производят их смешиванием со связующим в смесителях. Наиболее распространены смесители, которых связующее в виде организованного потока направляется на поток взвешенных в воздухе стружек. При встрече и перемешивании потоков добиваются осаждения на поверхности частиц капель связующего, которые могли бы при последующем прессовании соединиться в тонкую пленку или в расплывшиеся участии такой пленки.
В цехах установлены смесители для одновременного проклеивания стружек внутренних и наружных слоев. Благодаря быстровращающемуся валу с изогнутыми лопатками стружка разных размеров под действием центробежных сил располагается в смесителе в виде концентрических слоев. Связующее насосом подается во входную половину смесителя через вращающиеся вместе с лопастным валом распылительные трубки. Вначале связующее встречается с более крупными стружками. Во входной половине смесителя соосно с лопастным валом расположен вращающийся вал, охлаждаемый водой.
В смесителе частицы покрываются связующим в основном в результате перемазывания его с частицы на частицу. Продолжительность процесса 5...50 с. При большей продолжительности вследствие значительной гигроскопичности частиц пыли влажностью 3...5 % связующее впитывается, перемазывание затрудняется и становится неэффективным. Принцип работы смесителя, а также небольшая продолжительность проклеивания требуют интенсивного перемешивания древесных частиц со связующим в уменьшенном объеме. В смесителе частота вращения лопастного вала составляет 13...20 с при объеме барабана 0,35 м3.
Процесс смешивания частиц со связующим сопровождается переходом энергии двигателя лопастного вала в тепло. Чтобы быстроходный смеситель не перегревался, его постоянно охлаждают, так как связующее в проклеиваемой массе может преждевременно отвердиться. В смесителе предусмотрено охлаждение корпуса барабана и части вала. Для этого используют воду температурой не выше 12 °С на входе и 17 °С на выходе. Применение охлаждающего агента с такими параметрами приводит к тому, что на стенках образуется конденсат, благодаря которому связующее меньше налипает на рабочие поверхности смесителя.
Производительность смесителя и качество осмоления можно регулировать, изменяя степень заполнения смесительной камеры и зазоры между перемешивающими лопастями и внутренней стенкой камеры. Рекомендуемое заполнение камеры 40...65 %. Угол поворота перемешивающих лопастей изменяется от 45 до 0°; подающие лопасти устанавливают под углом 45°, а перемешивающие — от 30 до 0°.
На качество осмоления существенно влияют: 1) эффект распыления, состоящий на двух фаз — измельчения и равномерного распределения связующего по стружке; связующее наносится на древесные частицы при соударении с ними или оседает на них в виде росы; 2) эффект перемазывания, заключающийся в распределении связующего при трении между вращающимися с различной скоростью твердыми частицами: стружка — стружка, стружка — корпус и т. д.; 3) эффект охлаждения — в процессе осмоления образуется тепло, повышающее температуру стружки, что приводит к необходимости Учитывать тип и количество отвердителя, влажность древесных частиц.
При введении связующего через трубки, на различную глубину погружаемые в стружку, выходящая из них струя как бы стирается пролетающими древесными частицами. Распределение связующего, начавшееся в зоне его введения, продолжается в зоне дополнительного смешивания с усиленным эффектом перемазывания.
В новой конструкции размеры смесителя и принцип прохождения стружки сохранены, но вместо центробежной подачи связующего изнутри во вращающуюся стружечную массу предусмотрена его подача извне. Связующее дозировочным насосом направляется к распределительной головке, а оттуда к неподвижным трубкам. Выходящая при незначительном давлении струя связующего дробится быстро пролетающими стружками и распределяется по их поверхности.
Разработан смеситель для смешивания древесных частиц со связующим. Подача древесных частиц производится через приемное окно. Винтовой питатель, приводимый во вращение от электродвигателя, подает частицы в зону осмоления. Винтовой питатель выполнен в виде полого вала, внутри которого установлен вращающийся от двигателя патрубок подачи и связующего в зону осмоления. В конце патрубка устанавливаются трубки, через которые связующее поступает на древесные частицы. В расширяющейся зоне осмоления древесные частицы подхватываются утюжковыми лопастями и перемещаются в зону перемешивания. Интенсивное кольцеобразное перемешивание и перемещение потока частиц производят лопасти, укрепленные на валу. Вал приводится во вращение от электродвигателя. Вал внутри полый для охлаждения лопастей. Корпус смесителя имеет рубашку — для охлаждения водой.
Для определения минутного расхода поступающей в смеситель стружки нужно знать: установленный ритм главного конвейера — время, затрачиваемое на выпуск одной плиты, сходящей с конвейера; заданную плотность плит; абсолютную влажность стружки наружных слоев, если рассчитывают смеситель для осмоления частиц наружного слоя или внутреннего слоя, %; толщину двух наружных слоев нешлифованных плит или внутреннего слоя, в зависимости от того, на каком потоке находится смеситель, мм; ширину насыпаемого стружечного пакета, практически равную в большинстве случаев ширине необрезной плиты мм; расстояние между передними и задними кромками двух соседних пакетов, формируемых на поддонах, а при бесподдонном прессовании часть длины ковра, приходящуюся на один пакет, мм; норму расхода связующего по отношению к массе абсолютно сухой древесины — для наружных слоев 13,5...15 %, а для внутренних 8,5...11,0 %, влажность плиты, %.
Загрузка ...