Влияние технологических факторов на свойства древесностружечных плит
Порода древесины. Древесно-стружечные плиты на 85...90 % состоят из древесины, поэтому, естественно, порода древесины окалывает большое влияние на показатели физико-механических свойств плит. Прочность древесно-стружечных плит тем выше, чем меньше плотность исходной древесины.
При одинаковом содержании связующего древесно-стружечные плиты из хвойных и мягких лиственных пород древесины — тополь, липа, ива — примерно на 20 % прочнее плит из березовой древесины и на 40 % прочнее плит из буковой древесины. Таким образом, из древесины с низкими показателями прочности получаются плиты с более высокими прочностными показателями. Это объясняется тем, что в период прессования плиты более тесная связь между древесными частицами получается тогда, когда стружки занимают больший объем, т. е. когда плиты прессуются из стружек легких древесных пород.
Когда требуется получить плиты высокой прочности, их надо изготовлять из древесины хвойных или мягких лиственных пород. Однако это не значит, что твердые лиственные породы не пригодны для производства плит. Из них также изготовляют плиты высокого качества.
Чтобы повысить показатели механических свойств трехслойных древесно-стружечных плит, при их изготовлении рекомендуется для наружных слоев использовать древесину хвойных и мягких лиственных пород, а для внутреннего слоя — древесину твердых лиственных пород. При таком распределении сырья при прочих одинаковых условиях получаются плиты с высокой прочностью при статическом изгибе н разрыве перпендикулярно к пласти. Благодаря тому, что внутренний слой изготовлен из твердых лиственных пород, повышается шурупоудерживающая способность.
Санитарно-гигиеническая характеристика плит. Наиболее значительное влияние на величину и продолжительность выделения формальдегида из плит оказывает содержание свободного формальдегида в смоле. Улучшение санитарной характеристики плит в последние годы достигнуто за счет совершенствования химических свойств используемых синтетических смол и в первую очередь — за счет снижения содержания свободного формальдегида. С этой целью изменяют режим синтеза смол — молярное соотношение карбамида и формальдегида К:Ф, температуру и рН реакционной массы. Снижение содержания формальдегида в смолах, а в конечном итоге и в плитах, в первую очередь достигается за счет снижения молярного соотношения карбамида и формальдегида 1:1,3...1:1,1. Однако производство малотокснчных смол при низком молярном соотношении ведет к ухудшению некоторых показателей смол, а в конечном итоге и к ухудшению физико-механических показателей плит. Это приводит к необходимости увеличения расхода связующего или повышения плотности плит, при этом увеличивается их материалоемкость и стоимость,
Расход связующего оказывает значительно меньшее влияние на эмиссию формальдегида из плит, чем содержание свободного формальдегида в смоле, а при использовании смол с низким молярным соотношением К:Ф изменение расхода связующего еще менее оказывает влияния на эмиссию формальдегида из плит.
Установлено, что при снижении влажности осмоленной стружки на 1 % содержание формальдегида в готовых плитах уменьшается на 4,9...6,5 %. Наименьшее выделение свободного формальдегида имеет место при влажности осмоленной стружки 7...9 %.
С повышением температуры прессования резко возрастает выделение формальдегида из плит в период прессования, что в свою очередь приводит к уменьшению содержания формальдегида в готовых плитах. Установлено, что при повышении температуры прессования на 10 °С содержание свободного формальдегида в плитах уменьшается в среднем на 4,3 %. Прессование следует вести при высоких — 180...220 °С — температурах, с тем, чтобы в период горячего прессования и при выгрузке плит из пресса было удалено (выделено) наибольшее количество свободного формальдегида, а его содержание в готовых плитах осталось минимальным.
Установлено, что увеличение продолжительности прессования в прессе на 1 с на 1 мм толщины плиты — в диапазоне 12...20 с/мм готовой плиты — снижает содержание формальдегида в плитах в среднем на 3,3 %: в нижней части диапазона на 4,8 %; в верхней — на 2,4 %. Температура и продолжительность прессования тесно взаимосвязаны, поэтому с повышением температуры прессования и сокращением продолжительности выдержки выделяется примерно одинаковое количество формальдегида.
На содержание свободного формальдегида в плитах оказывает влияние способ охлаждения плит после прессования. Самое низкое содержание свободного формальдегида в плитах достигается при медленном охлаждении плит в плотных штабелях. Содержание формальдегида в плитах, охлажденных таким способом, на 44 % ниже, чем в плитах, охлажденных в веерном охладителе. Однако известно, что охлаждение плит в плотных штабелях снижает механические показатели плит.
Повышение сухого остатка смолы от 50 до 70 % снижает выделение из нее формальдегида в 1,7 раза.
Можно выделить следующие значения технологических параметров, оказывающих благотворное влияние как на улучшение физико-механических показателей, так н на санитарно-гигиеническую характеристику плит: высушивание стружки до минимально возможной влажности 1...3 %, использование смол с низким содержанием свободного формальдегида и связующих с высоким сухим остатком 60...65 % и как итог — использование осмоленной стружки низкой влажности 6...8 % для внутреннего слоя и 10...12 % для наружных, прессование плит при высоких температурах — 180...220 °С.
Примесь коры в стружке. Примесь коры в стружке во всех случаях снижает прочность древесно-стружечных плит. Установлено, что содержание 10...12 % коры в однослойных плитах снижает их прочность на 9...16 %, а содержание этого же количества коры в среднем слое трехслойных плит снижает их прочность на 5...10 %.
Содержание пыли в древесных частицах. В процессе измельчения древесины в стружечных станках, сушки и транспортирования измельченной древесины образуется значительное количество древесной пыли, которая снижает показатели механических свойств плит.
До недавнего времени пыль старались полностью отделить от стружки. Однако исследованиями установлено, что примесь в стружке до 15 % пыли способствует повышению предела прочности при статическом изгибе на 20 % и при растяжении перпендикулярно к плоскости плиты на 7...8 % . Это объясняется тем, что при изготовлении плит только из кондиционных древесных частиц в готовой плите образуются пустоты между отдельными древесными частицами. При содержании небольшого количества пыли, 10...15 %, эти пустоты заполняются пылью, в результате чего повышаются контакт отдельных древесных частиц между собой и прочность склеивания. При дальнейшем увеличении содержания пыли прочность плит падает. Поэтому в кондиционной стружке допускается содержание пыли и мелочи, прошедшей через сито с размером ячеек 1×1 мм, в количестве до 15 % как для наружных, так и для внутренних слоев плиты.
Загрузка ...