Сушка и сортировка древесных частиц

ЛЕКЦИЯ 12 Сушка и сортировка древесных частиц Сушка Древесные частицы обычно изготовляют из сырья с влажностью выше точки насыщения волокна. При такой влажности на резание затрачивается меньше энергии, качество поверхности частиц получается лучше (без ворсистости) и при измельчении древесины меньше образуется мелочи и пыли. Но по технологии изготовления плит влажность древесных частиц должна быть низкой и стабильной. Достижение низкой и стабильной влажности, требуемой по технологии, представляет определенные трудности, поскольку начальная влажность древесных частиц колеблется в широких пределах, как и их фракционный состав. При осмолении неоднородных по влажности стружек наблюдается неоднородность осмоления. Это происходит или из-за углубления смолы в излишне сухую стружку, или за счет уменьшения концентрации связующих в излишне увлажненных стружках. По условиям горячего прессования влажность частиц наружных слоев, находящихся ближе к горячим плитам пресса, должна быть несколько выше, чем более удаленного от горячих плит внутреннего слоя. Удаление влаги из внутреннего слоя очень затруднено и увеличивает цикл прессования. Стружки для наружного и внутреннего слоев высушивают в раздельных потоках, предпочитая сушильные устройства, в которых конечная влажность получается более однородной как за счет самого процесса сушки, так и за счет условий выравнивания влажности в массе частиц, соприкасающихся друг с другом. Выравниванию содействуют перемешивание частиц и увеличение времени их пребывания в сушилках. Влажность частиц перед смешиванием со связующим при выдержке в прессе 0,35 мин/мм и более должна быть для наружных слоев 4-6%; для внутренних слоев 2-4%. При выдержке плит в горячем прессе менее 0,35 мин/мм толщины плиты для всех слоев допускается влажность 2-4%. Для однослойных плит рекомендуется влажность 3-5%. Сушка древесных частиц не требует жестких режимов, что позволяет применять любые теплоносители. Однако велика опасность возникновения пожара, поэтому требуется ряд мер, начиная с выбора оптимальных типов и конструкций сушилки и кончая оснащением их надежными противопожарными устройствами, включающимися в автоматическом режиме. Механизм сушки стружек аналогичен механизму сушки древесины с той лишь разницей, что для сушки стружек, толщина которых невелика, можно применять высокие температуры (200-800 0С и выше). Тип агрегата для сушки выбирают в зависимости от вида стружек, начальной и конечной влажности материала, агента сушки и его параметров и объема производства плит. Сушильные агрегаты по способу передачи тепла высушиваемому материалу можно разделить на контактные и конвективные. В контактных сушилках источником передачи тепла служит ротор- мешалка, состоящий из пучка труб. Эти сушилки делятся на два типа: с вращающимся ротором и неподвижным барабаном, с вращающимися ротором и барабаном. Контактные сушилки обогреваются паром или горячей водой. Недостатком этих сушилок является низкая производительность, истирание стружек при сушке, осмоление теплопроводящих труб, что ведет к снижению теплопередачи. Наиболее известны сушилки «Пондорф». Конвективные сушилки по способу перемещения высушиваемого материала делятся на два типа: с пневматическим (рис.66) и механическим перемещением измельченной древесины в процессе сушки. К таким сушилкам относятся сушилки «Прогресс», «Бере и Гретен», «Шильде». К сушилкам с механическим перемещением стружек относятся сушилки с вращающимися соплами типа «Буттнер». Рис. 66 Схема трубы-сушилки: 1 – топка; 2 – дозатор; 3 – воронка; 4 - вертикальные трубы; 5 - циклон; 6 - вентилятор Кроме указанных сушилок имеются комбинированные сушилки, в которых последовательно совмещаются два способа передачи тепла или два метода перемещения стружек (рис.67). В основном для сушки древесных частиц используют конвективные сушилки. К конвективным сушилкам с пневматическим перемещением измельченной древесины относится ряд установок, из которых простейшие трубы-сушилки (рис.66). Сушка происходит в вертикальных трубах 4 диаметром 400-600 мм и высотой 15 м топочными газами, поступающими из топки 1. Стружку загружают через воронку 3 и шлюзовой дозатор 2; далее она захватывается потоком газа. В циклоне 5 стружка отделяется от газа и удаляется из сушилки, а газы вентилятором 6 выбрасываются в атмосферу. Такие и подобные сушилки, несколько усовершенствованные, самостоятельного применения не нашли, но используются в комбинированных сушильных установках для предварительной сушки стружек до влажности 30-35%. Их недостатки - неравномерная сушка, невозможность регулирования продолжительности сушки, большая металлоемкость. Для повышения равномерности влажности стружек, что требует увеличения продолжительности сушки, используются многооборотные барабанные сушилки (рис. 67). Пневматическое перемещение стружек с замедленной скоростью осуществлено во вращающемся сушильном барабане 1, в котором концентрически размещены две трубы 2 и 3, что делает барабан трехходовым. Сырая стружка поступает через шлюзовой затвор 4 и патрубок 5 в газоход 7, где смешивается с топочными газами из камеры 6 и поступает в трубу 3, после поворота в трубу  2, а после второго поворота в барабан 1. Рис. 67 Схема трехходового сушильного барабана. 1 – барабан; 2,3 – трубы; 4 - шлюзовой затвор; 5 - патрубок; 6 - топка; 7 - газоход; 8 - циклон; 9 - вентилятор В циклоне 8 стружка отделяется от газа, последний вентилятором 9 выбрасывается в атмосферу. В барабане 1 и трубах 2, 3 установлены лопасти, улучшающие перемешивание. Барабанные сушилки устанавливаются с уклоном 2-30 в сторону, противоположную направлению перемещения древесных частиц. Благодаря этому коэффициент заполнения барабана повышается и составляет 18-35 %. Поскольку температуру топочных газов (600-9000С) регулировать достаточно сложно, регулировка процесса сушки осуществляется уменьшением или увеличением подачи сырой стружки в сушилку, а контроль сушки осуществляется по температуре топочных газов при выходе их из сушилки. При нормальном режиме сушки она должна находиться в пределах 100-1100 С. Сортировка измельченной древесины В процессе измельчения наряду с кондиционными стружками образуются частицы, размеры которых отличаются от кондиционных. Очень мелкие и очень крупные стружки снижают прочность плит. Низкая прочность плит из мелких пылевидных частиц объясняется тем, что их поверхность по отношению к объему значительно больше, чем у стружек. Поэтому для ее покрытия связующим требуется больший расход смолы. В мелких частицах волокна древесины, обеспечивающие прочность плит, в большей степени перерезаны. В плитах из грубых стружек вследствие их жесткости образуется большое количество пустот, которые не обеспечивают требуемого для склеивания контакта частиц. Размерный состав древесных частиц для формирования различных слоев плит должен быть определенным, поэтому высушенные стружки сортируют. Для сортировки стружек применяют механические и пневматические сортировки. Механическая сортировка представляет собой закрытый короб, в котором обычно под углом 4-6º установлены от одного до трех сит. Количество сит зависит от желаемого числа фракций древесных частиц. В сортировке ДРС-2 (рис. 68) древесные частицы делятся на две фракции – крупную и мелкую. Рис.68. Схема механической сортирующей машины ДРС-2 для древесных частиц : 1 - загрузочная воронка ; 2 - короб ; 3 - сетки ; 4 - поддоны ; 5 - приемники В ее коробе 2 установлены две сетки 3 с ячейками одинакового размера и под ними два поддона 4 . На обе сетки через загрузочную воронку 1 одновременно подаются сортируемые частицы. Короб сортировки совершает круговое движение в горизонтальной плоскости с частотой 150- 180 мин-1 и амплитудой 50 мм. При этом мелкие частицы проваливаются через ячейки сеток на поддон, а крупные – остаются на сетке. Частицы по поддонам и сеткам перемещаются под уклон и попадают в приемники 5. Размерный состав древесных частиц регулируют установкой сит с различными размерами ячеек: 5х5,1х1 и 0,5х0,5 мм. Производительность сортировок в зависимости от их типа до 10 т/ч абсолютно сухой стружки. Недостаток механических сортировок - невозможность менять соотношения размерного состава сортированных частиц в процессе их работы. В пневматических сепараторах древесные частицы сортируются в воздушном потоке. По размерам они делятся за счет разницы в скоростях витания частиц различных размеров и массы. Рис.69. Схема устройства пневматического сортирования: а-одноступенчатый сепаратор «Келлер»; 1- горловина ; 2 - труба загрузки стружки ; 3 – роторный питатель ; 4 - камера сепарации ; 5 - мешалка ; 6 - регулятор (заслонка) отбора крупных частиц ; 7 - нижнее днище; 8 - приемник; 9 - смотровые окна, 10 – маховик; б-двухступенчатый сепаратор ДПС-1; 1- верхняя камера; 2 - горловина верхней камеры; 3 - питатель ; 4 - трубы ; 5 - приемник ; 6 - нижняя камера , 7 – горловина нижней камеры В одноступенчатом сепараторе фирмы ФРГ «Келлер» (рис.69,а) древесные частицы, поступающие через роторный питатель 3, трубу 2, в камеру 4, оседают на днище 6 и распределяются по нему мешалкой 5. Через горловину 1 из-под ситовых днищ 7 в камеру засасывается воздух, который увлекает мелкие частицы в горловину. Крупные частицы удаляются мешалкой в приемник 8. Меняя, с помощью маховика 10, взаимное положение отверстий поворотом ситовых днищ 7, можно изменить скорость воздуха в камере 4 и тем самым размеры выносимых через горловину частиц. Таким образом, частицы можно разделить на две фракции. Наблюдение за процессом ведется через смотровое окно 9. Двухступенчатый сепаратор ДПС-1 (рис.69,б) предназначен для деления древесных частиц на три фракции. Работа верхней камеры 1 и нижней 6 происходит аналогично описанной выше. Из горловины 2 верхней камеры удаляется верхняя фракция, а остальные частицы через питатели 3 по трубам 4 подаются в нижнюю камеру 6. Здесь через горловину 7 от них отделяются более крупные кондиционные частицы, а некондиционные крупные частицы поступают в приемник 5 и направляются для дополнительного измельчения. Производительность пневматических сепараторов до 10000 кг/ч абсолютно сухих древесных частиц. Недостаток их – большой расход электроэнергии. 4.7.Смешивание стружек со связующим Связующее в производстве древесностружечных плит должно отвечать следующим требованиям: обеспечивать плитам высокую прочность в сухом виде, после увлажнения, а также при переменных температурно-влажностных условиях; не изменять цвета древесины; не придавать плитам токсичных свойств, не выделять токсичных продуктов; не терять свойств под воздействием грибов и насекомых; обладать длительной жизнеспособностью; склеивать древесные частицы в наиболее короткий срок; не быть дефицитными, иметь низкую стоимость. Применяемые связующие можно разделить на мочевиноформальдегидные, фенолоформальдегидные и мочевиномеламиновые смолы. Это термореактивные смолы. Наибольшее применение при производстве плит находят мочевиноформальдегидные смолы. При использовании этих смол в качестве клея в них вводят отвердитель (катализатор). Количество отвердителя уточняется опытным путем с расчетом времени отверждения связующего, соответствующего режиму прессования древесностружечных плит. Большое количество отвердителя в смоле, как и его малое количество, увеличивает время отверждения. Для уменьшения водопоглощения и разбухания плиты подвергают гидрофобизации. Существует ряд химических и физико-химических способов гидрофобизации. Химические способы заключаются в блокировке водородной связью гидроксильных групп, по ненасыщенным валентностям которых присоединяется вода. К этим методам относится увеличение в плитах процентного содержания связующего и термическая обработка стружек или плит. К физико-химическим способам относится гидрофобизация древесностружечных плит, основанная на образовании вокруг древесных частиц тонких пленок из водоотталкивающих веществ, а также заполнение этими веществами капилляров древесных частиц. Применяют для гидрофобизации парафин, церизин, петролатум, воск и т.п. Эти вещества вводятся в расплавленном виде, в виде эмульсии или в виде компонента смолы. Введение гидрофобных веществ придает плитам временную водостойкость, так как в результате длительного воздействия влаги в пленке из гидрофобных веществ образуются трещины, через которые проникает влага внутрь древесных частиц. Вследствие этого предельное водопоглощение и разбухание плит одинаково. Однако достижение предельного водопоглощения и разбухания плит с гидрофобными добавками требует значительно большего времени. Гидрофобизирующие эмульсии вводят со связующим вместе или отдельно. Введение парафиновых эмульсий улучшает прочность плит. Это объясняется тем, что эмульсия, заполняя капилляры, препятствует впитыванию в стружки смолы и смола остается на поверхности частиц. Для применения плит в строительстве в них вводят антисептирующие добавки. В качестве антисептиков применяют кремнефтористый натрий, кремнефтористый аммоний, пентохлорфенол и другие. Для придания плитам огнестойкости в них вводят антипирены. К ним относятся борная кислота, ортофосфорная кислота и ее соли и т. д. Антисептики и антипирены вводятся со смолой или отдельно в жидком или сухом виде. Приготовление рабочего раствора связующего на основе карбамидоформальдегидных смол состоит в доведении его концентрации, а, следовательно и вязкости, до требуемых значений, приготовлении и добавлении в раствор отвердителя. В качестве отвердителя чаще всего применяют хлористый аммоний. Количество сухого хлористого аммония, вводимого в смолу в виде водного раствора, 0,5 – 2 % массы сухой смолы. Вязкость смолы для распыления ее в современных центробежных смесителях не должна превышать 35 с, а в пневматических 13 – 22 с по ВЗ-4. Вязкость связующего зависит не только от способа распыления но и от температурного режима в помещении завода (цеха). В летний период вязкость устанавливается на 5 – 10 с выше, а в зимний – на 5 – 10 с ниже. Вязкость смолы снижают добавлением в нее воды в количестве qв, определяемом по формуле , (56) где qс – масса разбавляемой смолы, кг; К1 , К2 – соответственно начальная и требуемая конечная концентрация смолы, %. Концентрация раствора смолы для наружных слоев плит 53 –54%, для внутренних – 60 – 61%. Этот способ уменьшения вязкости смолы наиболее распространен. Однако добавление в смолу воды ведет к повышению продолжительности прессования. По этой причине для вязкости иногда применяют подогрев смол концентрацией 60 – 65 % перед смешиванием с древесными частицами в специальных подогревателях до 30 - 35 0С. Ввиду различных условий нагрева наружных и внутреннего слоев плит при прессовании осмоление древесных частиц для наружных слоев производят связующим с продолжительностью отверждения 110 – 130 с, а внутреннего – 35 – 55 с. Это достигается применением отвердителей различной активности. В качестве отвердителя связующего для внутреннего слоя применяют 20 % -ный водный раствор хлористого аммония. Для замедления реакции отверждения в связующее наружных и промежуточных слоев дополнительно вводят аммиачную воду концентрацией 25 %. Количество ее в зависимости от реакционной способности смол 10 – 35 % в общей массе 20 % –ного водного раствора хлористого аммония. При приготовлении связующего для всех слоев плит в 100 мас. ч. раствора смолы вводят 5 – 6 мас. ч. раствора соответствующего отвердителя. Конечная концентрация готового связующего для наружных и промежуточных слоев при этом должна быть 48 – 52 % , а для внутреннего – 55 – 56 % и зависит от марки смолы. Компоненты связующего обычно вводят в древесные частицы вместе или, реже, раздельно. При совместном введении компонентов связующее приготавливается на установках периодического или непрерывного действия, например на ДСК-1. В этой установке компоненты смешиваются в лабиринтовой мешалке. Дозируют компоненты связующего по объему и редко – по массе. В первом случае они подаются в мешалку насосами-дозаторами, во втором – перед смешиванием количество каждого компонента взвешивается на весах. В процессе приготовления компонентов связующего и самого связующего контролируют концентрацию, вязкость, рН, продолжительность отверждения и жизнеспособность. Смешивание частиц со связующим - одна из операций, влияющая существенно на физико-механические свойства плит. Хорошего осмоления достичь очень трудно, так как объем связующего очень мал по сравнению с объемом и поверхностью стружек. В производстве плит принята норма связующего около 4-7 г на 1 м2 поверхности стружек. Из-за большого количества трудно учитываемых факторов расход связующего устанавливают опытным путем в зависимости от требуемой прочности плит (табл. 24) . Таблица 24 Рекомендуемые средние нормы расхода клея для плит Группа плит Средние нормы расхода связующего по сухому остатку по отношению к количеству абсолютно сухой стружки, %, при использовании в наружных слоях плит во внутренних слоях плит Ель, сосна, кедр, береза, ольха, липа бук, осина Ель, сосна, кедр, береза, ольха, липа бук, осина А 13 14 15 9 10 11 Б 11 12 13 8 9 10 Количество связующего, вводимого в стружки, зависит от формы и размера стружек, способа их получения, породы древесины. Для экструзионных плит расход будет 5 – 6 %. Для постоянного соотношения клея и стружек необходимо строгое дозирование того и другого компонента при смешивании. Дозирование стружек осуществляют по объему, по весу или смешанному методу. Дозирование может быть периодическим и непрерывным. Недостатком объемного дозирования стружек является неизбежность ошибок, связанных с колебаниями количества насыпаемой стружки в зависимости от вида древесных частиц и породы древесины. Ниже приведена насыпная масса различных древесных частиц (кг/м3). Дробленка 120 – 170 Опилки 100 – 120 Специально нарезанные стружки после молотковой дробилки 40 – 90 до молотковой дробилки 25 – 70 Насыпная масса частиц колеблется в зависимости от формы частиц. Непостоянство насыпной массы приводит к неодинаковому расходованию древесины на изготовление плит, что приводит к неодинаковой плотности последних. Дозирование по объему не учитывает также влажности частиц. Непрерывное объемное дозирование измельченной древесины осуществляется с помощью ленточных, шнековых, барабанных, тарельчатых и вибрационных дозаторов. Наиболее распространены ленточные дозаторы. Оно применяется в сырых и сухих бункерах. Большое распространение получило дозирование стружки по весу, особенно при подаче стружек в смесители и при формировании ковра. Наиболее распространены порционные весы. Связующее в смеситель дозируют любым из указанных способов, так как масса его стабильна. Связующее в стружки вводят после смешивания его компонентов и отдельно. Преимущество первого способа в наиболее равномерном распределении отвердителя в смоле и возможности контроля получаемого связующего, а второго – в возможности применения более простой аппаратуры и надежности подачи смолы по трубопроводам, исключающей преждевременное отверждение связующего. При раздельной подаче компонентов связующего отвердитель вводится первым. Связующее и отвердитель вводят с помощью форсунок или через пустотелый вал в скоростных смесителях. Существенное влияние на процесс введения связующего оказывают вязкость связующего и его концентрация. Высокая концентрация связующего затрудняет хорошее распыление связующего и растекание его по поверхности стружек. Для смешивания стружек применяются смесители непрерывного и периодического действия. Наибольшее распространение получили скоростные смесители непрерывного действия, так как они позволяют полностью автоматизировать процесс смешивания, имеют большую производительность и меньшие трудозатраты при смешивании. К ним относятся ДСМ-5, ДСМ-7и их импортные аналоги. В смесителях ДСМ-5 и ДСМ-7 связующее подается через пустотелый вал и лопасти. Смеситель ДСМ – 5 (рис. 70) представляет собой барабан 1 диаметром 500 мм и длиной 2000 мм, внутри которого находится вал 2 с закрепленными на нем лопастями 3 и 4 и распылителями 6. Вал имеет центральный канал 7 для подвода к распылителям связующего. Древесные частицы, поступающие в горловину 5, захватываются лопастями 4, которые формируют их в быстро вращающееся кольцо и подают в зону распылителей 6. При вращении частицы фракционируются: мелкие оказываются ближе к оси барабана, а более крупные – у его стенок. Различная длина распылителей позволяет дозировать связующее в массу частиц в зависимости от их размеров. При дальнейшем осевом перемещении частиц они перемешиваются лопастями 3, в результате чего связующее переносится с одной частицы на другую. Время нахождения древесных частиц в смесителе 20 – 25 с, а оптимальный коэффициент его заполнения 0,57. Осмоленные древесные частицы удаляются из смесителя через воронку 9. Рис. 70 Схема смесителя ДСМ - 5 Частота вращения вала довольно большая – 770 – 1220 мин-1, что приводит к разогреву барабана быстро вращающимися частицами. Для предотвращения отверждения связующего при смешивании барабан и часть вала охлаждают водой температурой 12ºС, подаваемой в полости 8. Производительность быстроходных смесителей различных типов в зависимости от размера древесных частиц 1000 – 10000 кг/ч абс. сухих частиц. Она регулируется часотой вращения вала и углом поворота лопастей. Для смешивания частиц с относительно большими размерами применяют смесители с пневматическим распылением связующего через форсунки. Некоторые типы таких смесителей оборудованы устройствами для фракционирования древесных частиц с целью регулирования соответствия между их размерами и количеством потребного для осмоления связующего. При этом крупные частицы вводятся в смеситель в начале, а более мелкие – ближе к выходной горловине. Связующее в смесителях дозируют по объему насосами-дозаторами, а древесные частицы – по массе с помощью весов непрерывного или периодического действия. Расход связующего по сухому остатку различен для слоев плит и возрастает с увеличением плотности и поглощающей способности применяемой древесины. В процессе смешивания контролируют соотношение между количеством древесных частиц и связующего, количество связующего в осмоленных частицах и их влажность. 4.8. Формирование стружечного ковра Стружечным ковром называется непрерывная лента определенной ширины и толщины, а стружечным пакетом - часть стружечного ковра определенной длины, сформированную из осмоленных древесных частиц. Древесностружечные плиты на большинстве предприятий прессуются с приложением прессующего усилия перпендикулярно плоскости плиты. При таком способе изготовления массу проклеенных частиц необходимо превратить в ковер. Задачей формирования является дозирование и равномерное распределение стружек по площади пакета или ковра, что необходимо для получения одинаковых показателей толщины и прочности по всей площади плиты. Дозирование проводится для получения постоянного количества стружек на один пакет, а также на единицу поверхности пакета. Оно возможно по массе и по объему. При дозировании по массе отвешивают порцию стружек до или после смешивания со связующим в количестве, требующемся на одну плиту. При дозировании по объему осмоленные стружки насыпают в виде непрерывного ковра определенной высоты. На точность дозирования по массе влияют влажность и плотность древесины. Точность объёмного дозирования зависит от размеров и формы стружек. При изготовлении стружек на специальных станках, позволяющих получить однородные по форме и по размерам стружки, можно обеспечить хорошую точность объёмного дозирования. Поэтому при производстве плит из специально нарезанных стружек дозирование может осуществляться по массе и по объёму с последующим контрольным взвешиванием пакетов. При производстве плит из отходов или дробленки рекомендуется дозирование только по массе. В современных установках для формирования ковра или пакетов применяется специальное оборудование. Большинство формирующих машин состоит из бункера, дозирующего и распределительного механизмов. Дозирование по массе осуществляется автоматически действующими порционными весами, а объёмное – посредством транспортеров, вибрирующих решеток, ячейковых дозаторов. Стружки по площади распределяются стационарным дозировочным устройством, под которым непрерывно передвигаются металлические поддоны или лента. К формирующим машинам, дозирующим стружки по массе, относятся ДФ-2, Вюртекс (ФРГ), Рауте (Финляндия) и др. При выпуске трехслойных плит обычно устанавливают последовательно четыре формирующие машины (рис. 71). Первая из них насыпает осмоленные стружки нижнего слоя, вторая и третья – внутреннего слоя и четвертая – верхнего слоя плиты. Применение большого числа формирующих машин обеспечивает получение плит наиболее равномерной плотности, так как каждая из них насыпает тонкий слой, а отдельные погрешности в их работе ликвидируются последующими машинами. В связи с этим на некоторых заводах большой производительности установлено последовательно до 12 формирующих машин. Формирующие машины непрерывно дозируют и равномерно выдают (насыпают) стружку на движущиеся поддоны или ленточный конвейер. Помимо равномерности насыпки стружки по площади ковра имеет большое значение распределение стружек в соответствии с их размерами по толщине ковра. Для образования наружных слоев плит из мелких частиц и внутренних более грубых частиц в машине предусмотрен фракционный валец (рис. 71). Этот способ называется механическим фракционированием. При этом способе поток стружек падает с некоторой высоты на вращающийся валец с иглами. При встрече стружек с вальцом последний отбрасывает их с начальной скоростью, равной окружной скорости вальца. Вследствие неодинакового размера, массы и формы стружки отбрасываются вальцом на разное расстояние. Высота падения должна быть не более 200 мм, скорость 0,7-2 м/с. Угол бросания – угол между касательной и траекторией полета частиц, колеблется от 30 до 500. Рис. 71. Схема формирования трехслойного древесностружечного ковра четырьмя формирующими машинами: 1 – формирующая машина; 2 – направляющий щиток; 3 – фракционный валик; 4 – формирующий конвейер На основании механического фракционирования созданы формирующие машины, позволяющие изготовлять многослойные плиты, в которых наружные слои состоят из наиболее мелких частиц, а средние из наиболее крупных. Размер стружек по сечению ковра изменяется равномерно. В формирующих машинах фирмы «Бэре» использован принцип пневматического фракционирования частиц (рис.72). Пневматическое фракционирование эффективнее механического. К его преимуществам относятся: постоянство угла встречи потоков воздуха и частиц одной фракции. При механическом фракционировании отдельные древесные частицы встречаются с рассеивающим валиком под разными углами, что приводит к различному расстоянию вылета даже одинаковых частиц. В результате этого шероховатость плит, полученных при пневматическом фракционировании, меньше. При формировании стружечного ковра древесные частицы располагаются хаотично в плоскости плиты. Получаемые плиты обладают практически одинаковой прочностью при статическом изгибе во всех направлениях пласти плиты. При этом прочность плит на изгиб составляет примерно 50 % от прочности натуральной древесины вдоль волокон. Если при формировании ковра древесные частицы сориентировать их длиной в одном направлении, то прочность плит на изгиб в этом направлении повышается в зависимости от степени ориентации до 2 раз, т. е. приближается к прочности натуральной древесины вдоль волокон. Рис. 72. Схема пневматического фракционирования стружки наружных слоев: 1 – головка формашины; 2 – формирующий конвейер; 3 – вентилятор; 4 – сопло; 5 - камера фракционирования; 6 – трубопровод рециркуляции воздуха. Ориентация древесных частиц в процессе формирования ковра может осуществляться механическим и электрическим способами. По механическому принципу работают дисковые и вальцовые устройства (рис.73 а, б) Они эффективны как для продольного, так и для поперечного ориентирования. Основное их преимущество состоит в возможности получения разных вариантов структуры формируемых ковров по высоте в зависимости от последовательности установки ориентирующих устройств. Благодаря изменению их компоновки стружка может быть ориентирована продольно в наружных слоях и поперечно во внутренних, возможно также обратное ориентирование древесных частиц по слоям. Ориентация древесных частиц в электростатическом поле в заданном направлении осуществляется с помощью сил поля. Эффект ориентации древесных частиц объясняется процессом поляризации молекул древесины и взаимодействием образовавшегося при этом внутреннего электрического поля с приложенным полем. На рис. 73, в показана схема устройства для ориентирования стружки в электростатическом поле фирмы «Вольтедж систем» (США). Образующийся при формировании на ленте непрерывный ковер в процессе движения разрезают по длине на пакеты. Рис. 73. Схемы устройств для ориентирования древесных частиц: а,б- механические устройства соответственно для продольного и поперечного ориентирования;1- конвейер; 2- ориентирующие элементы в виде дисковых или звездообразных вальцов; 3- барабаны; 4- игольчатый разрыхляющий валец; 5- конвейер подачи стружки; в- устройство (США) для ориентирования стружки в электростатическом поле:1,2,3- пластинчатые электроды; 4,5,6- направляющие листы; 7- конвейер Контролируют массу сформированного пакета путем взвешивания на весах, установленных непосредственно на конвейере. Машины и установки участка формирования - прессования объединяют в автоматическую линию главным конвейером. Формирующие машины объединяются в формирующую станцию, которая, как правило, работает в автоматическом режиме. В то же время, при запуске главного конвейера формирующие машины работают в наладочном режиме. Контрольные вопросы. 1. Обосновать необходимость сушки древесных частиц. 2. Механизм процесса сушки и режимы. 3. Выбор типа агрегата для сушки, по способу передачи тепла, высушиваемому материалу и конструкции. 4. Как регулируется и как контролируется процесс сушки древесных частиц? 5. Необходимость сортировки древесных частиц. 6. Способы сортировки древесных частиц. 7. Схемы сортировки древесных частиц в зависимости от качества сортировки и технологии изготовления ДСТП. 8. Требования к связующему в производстве ДСТП. 9. Цель и способы введения в связующее различных добавок. 10. Особенности приготовления рабочего раствора связующего.