Введение
Древесно-стружечная плита (ДСП) изготавливается путем горячего прессования крупнодисперсной стружки, получаемой из отходов деревообработки и неделовой древесины любых пород, и введения термореактивной синтетической смолы, а также гидрофобизирующих, антисептических и других добавок, благодаря которым плита приобретает особую прочность и долговечность.
За счет использования таких материалов, как щепа, опилки и вторичная древесина использование круглой древесины сокращается. Часто в производство ДСП идут все виды сырья одновременно, или в смешанных видах. Полученную стружку сортируют, очищают и сушат. Затем из просмоленной стружки формируется так называемый ковер, из которого после прессования получается плита. Далее плиты кромкуются и подвергаются различным формам конечной обработки - шлифованию, нанесению покрытий и другим.
Сегодня ДСП - самый распространенный в производстве мебели материал. Неоспоримые достоинства ДСП - легкость обработки и экономичность. Изделия из ДСП отличаются привлекательным внешним видом, простотой в эксплуатации и гораздо меньшей стоимостью по сравнению с аналогичными изделиями, производимыми из цельных пиломатериалов.
Современные технологии производства древесно-стружечных плит позволяют добиваться весьма высокого качества и безопасности изделий.
Сорт ДСП определяется качеством поверхности. Плиты первого сорта имеют ровную шлифованную поверхность без дефектов. Согласно ГОСТ 10632-89, плиты первого сорта не должны иметь углублений (выступов) или царапин, парафиновых, пылесмоляных или смоляных пятен, сколов кромок, выкрашивания углов, недошлифовки, волнистости поверхности. Толщина плиты - 10-26 мм. Именно плиты первого сорта признаны пригодными для изготовления мебели.
Технологический процесс производства ДСП предусматривает строгий контроль при использовании связующих пропиток, и поэтому данный материал можно признать экологически чистым. Все виды ДСП проходят обязательную проверку на содержание формальдегида. В последнее время его содержание стали определять так называемым «камерным» методом, при котором образец ДСП с площадью поверхности 1 кв. м. помещают в камеру объемом 1 куб. м. и через определенное время берут из камеры пробу воздуха для определения в нем формальдегида. Эту пробу сравнивают с нормами и дают гигиеническое заключение о применимости ДСП для производства мебели. Данный метод считается наиболее эффективным, и органы Госсанэпиднадзора выдают свои заключения на основе камерного метода испытаний ДСП.
Кроме безопасности и экономичности, ДСП имеет массу других достоинств. По сравнению с пиломатериалами, ДСП имеет равную с ними механическую прочность, а также лучше сохраняет свою форму в условиях переменной влажности. ДСП хорошо обрабатывается, хотя ее обработка требует режущего инструмента высокой твердости. Для применения в мебельном производстве ДСП имеет декоративное покрытие из пленок. Широкая цветовая гамма декоративных покрытий позволяет выбрать материал на любой вкус.
Можно с полной уверенностью утверждать, что ДСП - надежный, безопасный и практичный материал, удовлетворяющий требованиям самого широкого круга потребителей.
Мебель из ДСП несомненно является
самой лучшей альтернативой мебели из дерева, ведь ДСП - это качественный
материал, отвечающий мировым стандартам безопасности, и применяемый уже сейчас
как основной материал для производства мебели.
1. Описание технологического приготовления готового изделия из сырьевых компонентов
.1
Технологическая цепочка изделия, выполненного из ДСП
Технологический
процесс производства стула из ДСП состоит из следующих операций: доставка,
выгрузка, укладка и хранение технологической щепы; измельчение стружки, опилок,
щепы в микростружку; сушка стружки; сортирование стружки с целью разделения ее
по потокам и отделение крупных древесных частиц и осколков; приготовление связующего
и добавок; дозирование стружки, связующего и добавок и смешивание компонентов;
формирование стружечного ковра; разделение непрерывного стружечного ковра на
пакеты и контроль их массы; предварительная подпрессовка стружечного ковра;
загрузка подпресованных стружечных брикетов в пресс и горячее прессование плит;
выгрузка, охлаждение, кондиционирование и выдержка плит; форматная обрезка,
шлифование и сортирование плит; облицовывание плит бумажно-смоляными пленками;
раскрой плит на спецификационные заготовки; облицовывание кромок; обработка
металлических труб; гнутье труб; сборка; упаковка готового изделия; хранение;
вывоз.
1.2 Производство древесностружечных плит
древесностружечный плита смоляной стружка
ДСП - это материал в форме листа, изготавливается методом прессования при высокой температуре перемолотых древесных частиц, перемешанных с объединяющим веществом. В виде объединяющего вещества используют фенол-формальдегидные, мочевино-формальдегидные или другие смолы. Древесностружечные плиты (ДСП) приобретают нужные размеры путем шлифовки.
Для производства древесностружечных плит применяют сырье в виде технологической щепы, изготовляемой как из цельной низкосортной круглой древесины, так и из кусковых отходов лесопиления и деревообработки (горбыли, рейки, карандаши, шпон-рванина от фанерного производства). Древесное сырье применяют любых хвойных и лиственных пород, неокоренное и окоренное, как в смешанном виде, так и рассортированное по породам.
Технологическая щепа доставляется щеповозом ЛТ-7А, работающим на дизельном топливе, с саморазгружающимся кузовом вместимостью 37 мі. При поступлении щепы с других предприятий организуется хранение щепы на открытых складах в кучах. Для кучевого хранения щепы на открытом складе создают площадку с твердым покрытием из асфальта или цементобетона. Площадка должна иметь уклон, обеспечивающий отвод дождевых вод. По ее периметру устанавливают дощатое или сетчатое ограждение с высотой не менее 2,5 м, предотвращающее унос щепы в ветреную погоду.
Для отбора щепы со склада и подачи ее в производство предусмотрены специальные приемные устройства, внизу которого расположены винтовые конвейеры, захватывающие и подающие щепу на скребковый конвейер. С скребкового конвейера щепа транспортируется в бункер, дозирующий щепу для переработки на ценростружечных станках. Щепа, подаваемая в центральную часть станка, начинает с помощью лопастей крыльчатки вращаться. Под действием центробежной силы инерции щепа отбрасывается к внутренней поверхности барабана, при этом закрепленные на нем ножи при движении в направлении обратном направлению вращения щепы срезают стружку, которая выбрасывается в полость корпуса через подножевые щели, образованные накладками и ножами. Полученная стружка удаляется пневмотранспортом, установленным под станком, и поступает в бункер влажной стружки. Далее стружка из бункеров подается в сушилки.
В сушилках стружка нагревается при непосредственном контакте с тепловым агрегатом (топочные газы, горячий воздух), при контакте стружки с нагреваемыми частями сушилки (трубы и др.), а также при комбинировании этих способов. В процессе сушки стружка непрерывно перемещается через сушилку с помощью различных механических устройств, под воздействием топочных газов или горячего воздуха, а также при совместном действии этих средств.
Влажность стружки, предназначенной для изготовления трехслойных плит, после сушки при продолжительности прессования 0,35 мин/мм и более должна быть, %: для наружных слоев -4…6, для внутреннего слоя - 2…4. При продолжительности прессования менее 0,35 мин/мм влажность стружки для всех слоев составляет 2…4%.
Основное технологическое требование, предъявляемое к сушилкам, - равномерная влажность стружки.
У нас используется барабанная сушилка, в которой в качестве теплового агента используют топочные газы, получаемые при сжигании древесных отходов, получаемых на данном предприятии. Древесные отходы (Стружка и опилки, пыль) подаются в сушилку механизмом подачи сыпучего топлива.
Влажная стружка подается из циклона через шлюзовой затвор в загрузочную трубу. Высушенная стружка выносится газами из барабана через трубу в циклон, а затем поступает на дальнейшую переработку. Топочные газы на пути к трубе смешиваются с холодным воздухом, а затем поступают в барабан, откуда отсасываются дымососом через трубу. отработанная газовоздушная смесь выбрасывается в атмосферу через циклон. Образующую золу при сгорании топлива вычищают и доставляю на закрытый слад.
С сушилки стружка поступает в ситовой сепаратор, в котором отделяется мелкая фракция стружки, предназначенная для наружных слоев плит. Эта фракция стружки поступает в бункер, остальные фракции передаются в пневматический сепаратор, где воздушным потоком выделяется стружка для внутреннего слоя плиты. Эти частицы поступают в бункер стружки для внутреннего слоя. В пневматическом сепараторе отделяются также некондицированные грубые частицы, которые измельчабтся в дробилке, после чего полученные фракции обычно направляют в ситовой или пневматический сепаратор. Из бункера сухой стружки для внутреннего слоя частицы поступают в дозатор, откуда передаются в смеситель установкой клееприготовления.
В качестве связующих в производстве древесностружечных плит используют вещества, обладающие способностью при воздействии теплоты и давления склеивать между собой древесные частицы. Эти вещества под влиянием высокой температуры (около 100°С) или отвердителей (катализаторов), а чаще при одновременном воздействии этих факторов переходят в твердое, неплавкое и нерастворимое состояние. Связующим служат смолы: фенолоформальдегидные СФЖ-3014, СФЖ-3066, в качестве катализатора - 20%-й раствор NH4Cl.
Фенолформальдегидные смолы - продукт поликонденсации фенола и формальдегида в присутствии катализатора с добавлением модифицирующих и стабилизирующих веществ или без них.
Клеевые соединения на основе фенолоформальдегидных смол не разрушаются под действием горячей воды; даже при выдержке клеевых соединений в кипящей воде их прочность уменьшается незначительно.
Процесс смешивания стружки со связующим происходит в смесителе, в котором связующее подводится через коллектор и распылительные трубки, закрепленные в корыте смесителя. Поступающие по трубкам связующее захватывается стружками, которые интенсивно перемешиваются при дальнейшем их перемещении в барабане; при этом происходит перемазывание связующего с частицы на частиц. Применение распылительных трубок позволяет при засорении заменять их сменными без остановки смесителя.
В цехах по изготовлению трехслойных плит применяют два способа приготовления и нанесения связующего на стружку. По первому способу вначале из компонентов приготовляют жидкое связующее, которое затем наносят на стружку. По второму способу компоненты связующего наносят раздельно.
Этот самый сложный и ответственный, поскольку технология производства требует покрытия связующим каждой стружки. Неосмоленные стружки не склеиваются, а излишняя смола на стружке приводит к перерасходу связующего и плохому качеству плит. Связующее в смеситель подается в виде растворов. Их концентрация в потоке наружного слоя 53 - 55%, внутреннего слоя несколько больше (60-61%). Частицы, смешанные со связующим, удаляются через разгрузочную воронку. Для того, чтобы частицы лучше смешивались со связующим, необходимо постоянное заполнение барабана по всей длине зоны перемазывания. С этой целью выходное отверстие смесителя прикрыто прижимаемой грузом заслонкой, которая открывается только при достаточном давлении проклеиваемой массы. Для того, чтобы предохранить смеситель от перегрева, в результате которого связующее в проклеиваемой массе может предварительно отверждаться, необходимо его охлаждать.
Осмоленная стружка формирующими машинами последовательно насыпается на ленту формирующего транспортера, представляющую собой последовательно перемещающие жесткие или гибкие поддоны или бесконечную резиновую или стальную ленту, для формирования ковра. Машины укладывают осмоленную стружку в форму. При использовании оборудования для трехслойных плит внутренний слой делается из крупной стружки, а наружные - из очень мелкой. Трехслойное ДСП на срезе имеет ярко выраженные наружные слои. Для повышения качества насыпания стружечного ковра под формирующими машинами устанавливают рассеивающие устройства. Оно разрыхляет и рассеивает осмоленную мелкую фракцию стружки при насыпке наружных слоев стружечных ковров для трехслойных плит.
Сформированный стружечный ковер распиливается пильным агрегатом на отдельные пакеты, которые затем подпрессовываются одно - или двуэтажным прессом. При использовании подвижных прессов или прессов непрерывного действия подпрессовывается бесконечный стружечный ковер. Предварительная подпрессовка необходима для уплотнения ковра, чтобы при транспортировании его к прессу для горячего прессования не деформировались кромки и мелкие частицы не просеивались в нижнюю часть ковра. Образующие при пилении отходы удаляются через приемную воронку пневмотранспортом и доставляются на склад отработок. Отрезанный брикет подается формирующим транспортом на ускорительные конвейеры, движущиеся во время приема брикета. Полученные при подпрессовке брикеты взвешиваются на весах, которые встроены в формирующую машину, а затем поступают в пресс горячего прессования. Прессование и склеивание древесно-стружечных плит осуществляется в термопрессах, которое производится при 180°С и удельном давлении 2,5-3,5 МПа. Продолжительность прессования 0,3-0,35 мин на 1 мм толщины плиты. Спрессованные листы ДСП подвергаются обрезке под заданный торговый формат. Обрезание листа может происходить на горячую, сразу из под пресса или после его охлаждения. Таким образом, разделяют горячую и холодную обрезку. Наиболее чаще в линии производства используют холодную обрезку.
Необходимость охлаждения плит ДСП связана с тем, что после выгрузки из термопресса они, во-первых, имеют очень высокую температуру, а во-вторых - достаточно большую разбежку по той же температуре и влажности. Влажность внешних слоев составляет около 2-4% притом, что внутренние слои ДСП содержат в это время около 10-13% влаги. Разница в температуре же может составлять порядка 80°С (105°С снаружи и до 180°С внутри). Такие градиенты являются источником внутренних напряжений. При дальнейшей обработке горячей плиты эти напряжения могут привести к ее деформации. Именно поэтому плите дают остыть в охладителях. Охладитель ДСП веерный. Для охлаждения древесно-стружечных плит используют веерные охладители, которые представляет собой установку с большим вращающимся барабаном, состоящим из нескольких десятков ячеек. При установке новой плиты барабан поворачивается на одну ячейку: при этом с другой стороны охладителя снимается плита уже достигшая температуры около 50 градусов.
Затем плиты перемещаются на промежуточный склад, укладываются в стопы, где выдерживаются не менее 5 суток.
После необходимой выдержки плиты шлифуют на станках. Отпрессованные плиты имеют значительный припуск на шлифование: 1-2 мм на обе стороны. Такой припуск необходим для удаления крайних лицевых слоев плиты, обладающих невысокими показателями механических свойств, а также для исключения разнотолщинности плит, получающейся при прессовании. Снятие припуска с целью выравнивания толщины плиты совмещаются с окончательным ее шлифованием.
После шлифования и сортирования
плиты облицовывают бумажно-смоляными пленками.