3. Свойства древесины, важные при изготовлении древесных минеральных композиционных материалов

В кач-ве древ-го заполнителя исп-ют измельченные отходы лесозаготовок (вершины, сучья, пни, корни), лесопиления и деревообр-ки, одревесневшую рисовую солому, стебли и коробочки хлопчатника.

В то же время для цементно-струж-ных плит или фибролита исп-ют дровяную древесину в виде круглого леса, из кот-й для плит пол-ют стружку опред-ных размеров, а для фибролита – древесную шерсть. В ДМКМ древесина вып-ет ф-цию заполнителя. Этот заполнитель придает получаемому мат-лу как «+», так и «-« св-ва. «+»: будучи хорошо смачиваемым он легко смешивается с вяжущим и равномерно распределяется в тесте. Получаемый материал имеет сравнительно малую плотность, которую можно широко варьировать количеством вводимого заполнителя. Получаемый материал обладает высокой теплостойкостью, легко обрабатываются механически ввиду хорошей смачиваемости древесины при низкой плотности имеет достаточно высокую водостойкость, но древесина придаёт и отрицательные свойства материалу – повышенную химич-ую активность, склонность к дифформированию во влажной среде, определённую анизотопность, сравнительно высокую проницаемость для газов, влаги, значительную упругость при увлажнении, снижает сроки схватывания, твердения цемента, уменьшает его прочность. Последнее св-во требует особого расмотрения. Это связано с действием цементных ядов.

Билет 2. 1.Требования к размерам и св-вам древ. ч-ц для ДСтП. Получ. измельч. др-ны.

Техн-кая щепа, пол-ая из неделовой др-ны, кусковых отходов деревообрабатывающих пр-тв (лесопиления, фанерного производства). Марка этой щепы ПС. Размеры щепы : длина 10-60 мм, толщина не более 30 мм. Содержание коры не больше 15%, гнили не больше 5%, минеральных примесей не больше 1%. По фракционному составу: остаток на ситах с диаметрами отверстий 30- не больше 5%, 20, 10, 5 - не меньше 85%, отсев не больше 10%. Обугленные ч-цы и метал-кие включения не допускаются. В одной партии м.б. щепа любой породы. К этой же щепе условно относят щепу, пол-ную из тонкомерных деревьев диаметром менее 80 мм. Такую щепу рекомендуется исп-ть для наружных слоев в кол-ве не больше 20%, для внутреннего – без ограничений. Допускаемые размеры для производства ДСП: длина 10-60 мм, толщина не более 20 мм, ширина не регламентируется. Породный состав: 75-77% листв. 23-25% хв-ая, в том числе осины и ольхи- 50%, березы 25-26% , сосны и ели 20-21%.

Для переработки сырья в щепу применяют рубительные машины. Щепа в РМ получается в результате резания др-ны инструментом в различных направлениях. По виду рабочего органа РМ делятся на дисковые, барабанные, конические. В дисковых РМ механизм резания выполнен в виде диска с расположенными на его рабочей поверхности режущими элементами. У конических РМ режущим органом является 1 или 2 усеченных конуса, по образующим кот-х расположены режущие элементы(РЭ). Режущие элементы – плоские ножи с односторонней заточкой. Совершенствование оборудования привело к созданию резцовых РМ, в отличие от ножевых на рабочей поверхности диска, конуса или барабана установлены резцы. С перерабатываемой др-ны последовательно установленными резцами срезаются полосы, соответствующие длине режущей кромки резца. Дисковые РМ предназначены для переработки в щепу круглых лесоматериалов, др-ых отходов, им-щих большую длину. Режущие ножи расположены под постоянным углом наклона к направлению подачи сырья. Следовательно, основная масса щепы имеет правильную форму и равномерна по размерам.

РИСУНОК 1-ножевой диск, 2-вал, 3-режущие ножи, 4-лопатки, 5-маховик, 6-подшипники, 7-кожух, 8-трубопровод подачи воздуха, 9-загрузочный патрон.

Диск, вал, маховик обр-ют вращающийся ротор. На диске закреплено от 3 до 16 ножей, под каждым ножом находится сквозная ч-з весь диск подножевая щель для удаления на тыльную сторону диска отрубаемой щепы. Бревно подаётся в загрузочный потрон 9, при прохождении каждого ножа по древесине послед-но отрубаются шайбы, которые тут же распадаются на куски и удаляются ч-з подножевые щели. Закрепленные на диске лопатки создают вентиляционный напор и выбрасывают щепу в систему пневмотранспорта. Трубопровод подачи воздуха 8 обеспечивает свободный доступ воздуха в рабочую зону РМ и облегчает выброс щепы в случае перекрытия загрузочного патрона сырьем. Маховик служит для увеличения крутящего момента (облегчения резания) и для экстренного торможения диска. Кол-во ножей на диске 3-16. выступ ножа 20-25 мм. Расположены ножи под некоторым углом для обеспечения косого резания, постепенное вхождение ножа в древесину- (снижения энергозатрат и износа ноже.

Барабанные РМ –для переработки в щепу от-ов лесозаготовок, лесопильного, деревообр. и фанерного пр-тв. Преимущество - большое проходное сечение загр-го патрона. Это важно при измельчении в щепу сырья неправильной формы и больших геометрических размеров. Недостаток – режущие кромки ножей описывают поверхность вращения и, следовательно, угол перерезания древ. волокон постоянно меняется. В связи с этим щепа имеет бол-й разброс по размерам и фракц-му составу.

РИСУНОК: 1-барабан, 2-ножи, 3- контр-нож, 4-подножевые пазухи, 5-решетка, 6-траверса, 7-кожух, 8-приводные вальцы, 9-цепной конвейер, 10-лоток,11-приемник пневмотранспортной установки.

Получение стружки из щепы в пр-ве ДСП

В пр-ве ДСП др-на измельчается до получения стружки. Стружка м. иметь разл-ую форму, чаще это лепестковая стружка игольчатая, крошкообразная. Лепестковую пол-ют на спец-х струж-ых станках, это самая лучшая стружка, т.к. она тонкая, гибкая, легко упрессовывается и дают однородную поверхность, высокую плотность и выс-ю прочность – такая стружка исп-ся для наружных слоёв. Такую стружку пол-ют на центробежных стружечных станках.

РИСУНОК 1-ножевой барабан, 2-ножи, 3-обойма, 4-крыльчатка, 5-центральный вал крыльчатки, 6-полый вал обоймы, 7-подшипники, 8-загр. воронка, 9-окно для выхода стружка, 10-корпус, 11-упругая муфта, 12-зубчатое колесо, 13-направляющий экран.

ЦСС – предназначены для перер-ки в стружку мелких кусковых отх-в и техн-кой щепы. Возможно 2 варианта конструкции: 1) неподвижн. ножевой барабан и вращающаяся крыльчатка; 2) вращаются оба элемента, направление м.б.как встречное так и сонаправленное. Стружка из таких станков будет хуже по качеству, чем на станках с ножевым валом (большой разброс по размерам), т.к. в момент срезания стружки положение сырья никак не фиксируется и не регулируется время нахождения щепы в зоне резания. Щепа подаётся в загр-ую воронку. Траектория вхождения щепы в зону резания опред-тся положением экрана13. Основными элементами станка явл-ся обойма, кот-ая крепится на полом валу, ножевой барабан и крыльчатка, закреплённая на центральном валу. При вращении крыльчаткой щепа центробежными силами отбрасывается к ножевому барабану. При контакте с выступающими ножами срезается стружка и удаляется ч-з подножевые щели. Вращающаяся крыльчатка создаёт вентиляционный напор, кот-й обеспечивает удаление стружки в систему пневмотранспорта.

Для наружных слоёв ДСП выступ ножей должен соответствовать 0,35-0,45 мм, для внутренних слоев – 0,55-0,65 мм. Рекомендуемая ширина подножевой щели составляет 2±0,5 мм.

Игольчатая стружка пол-ся путём 2-х ступенчатого измельчения др-ны сначала методом рубки, а затем путём измельчения в продольном направлении с исп-ием ЦСС. Такая стружка идёт во внутренний слой. Дробленка имеет разл-ую форму в зависимости от вида исх-ой др-ны, причём фракционный состав по размеру широко варьируют от очень мелких до очень крупных, чаще всего такие ч-цы пол-ют ударным измельчением на дробилках.

Изготовление специально резанной стружки в пр-ве ДСП

Последнее время широкое распространение получила технология изготовления древ. плит из крупноразмерной ориентированной стружки. Для получения такой стружки исп-ют стружечные станки с ножевым валом

РИСУНОК

1-ножевой вал, 2-цепной питатель, 3,4-верхний и нижний контр-ножи, 5-загрузочный конвейер.

Режущим инструментом является ножевой вал, установленный на 2-х подшипниках. Питатель состоит из 2-х цепных конвейеров, расположенных под углом 60⁰ к горизонтали. Каждый конвейер имеет 4 ветви тяговых цепей. Под цепями расположены верхний 3 и нижний 4 контрножи. Они нужны для создания упора при резании древесины. Зазор между кромками режущих ножей и контрножа составляет 0,5 – 0,8 мм. Получаемая стружка имеет толщину 0,2 – 0,4 мм, в зависимости от требований фракционного состава выступ ножей над поверхностью ножевого барабана составляет 0,3 – 0,6 мм. Частота вращения ножевого вала от 800 до 1800 об/мин. Гребенчатая форма ножей

Ножи должны располагаться последовательно со смещением на 1 выступ, т. е. лезвия ножей располагаются в шахматном порядке. Это позволяет определить 2 геометрических размера стружки. Выступ ножа над валом определяет толщину стружки, а ширина лезвия – длину.

Ножи Хомбак также имеют гребенчатую форму, но расположены под углом 14⁰, что обеспеч косое резание.

можно исп ножи, у которых режущие кромки находятся на одном уровне.

Каждое лезвие ножа имеет подрезающий выступ, который перерезает волокна поперек, определяя длину стружки. Зазор между лезвиями и закругление снимают внутреннее напряжение в ноже и повышают износоустойчивость.

Изготовление мелких др-х ч-ц для наружных слоев ДСП

Для формирования наружных слоёв ДСП прим. мелкая стружка, кот-ю не всегда возможно пол-ть на СС. Поэтому в больш-ве случаев техн-кий процесс предусматривает операцию доизмельчения. Доизмельчение производиться методом удара или истирания. Исп-ся соответственно дробилки и мельницы различных конструкций.

Молотковые дробилки предн-чены для измельчения стружки в основном по ширине за счёт ударного воздействия.

РИСУНОК 1-вал. 2-диски ротора, 3-молотки, 4-расположение молотков при вращении ротора, 5-оси, 6-сита, 7-корпус, 8-загрузочная воронка.

Раб. органом явл. ротор, предст-щий собой вал, с закрепленными на нем дисками. Диски соединены 4-мя или 6-ью осями. На дисках шарнирно закреплены молотки. Это металлические пластины с размером 190*60*3 мм. При вращении ротора молотки принимают радиальное положение за счёт сил инерции и подвергают стружку ударному воздействию. Стружка нах-ся в аппарате до тех пор, пока её размеры не станут меньше размеров отверстий ситовых вкладышей закреплённых в сите. Отверстия имеют прямоугольную форму 2*5, 2*20, 4*30.

Лопастные дробилки. В отличие от мол-вых в лопастных стружка измельчается одновременно за счёт ударного и истирающего воздействия. Изм-ние происходит в основном по ширине.

РИСУНОК 1-ротор, 2-корпус, 3-конические диски, 4-ситовая обечайка, 5-разгрузочный люк, 6-питатель, 7-окно с решеткой. 8-вал, 9-лопасть.

Питатель имеет спец. решетчатое окно позволяющее в значит-ной степени удалять минеральные и мет. включения. Отделение происходит из-за разности в плотности стружки и примесей. Легкая стружка подхватывается вентиляционным потоком созданным лопастями, примеси падают через решетку. Первое измельчение происходит истиранием при прохождении стружки и рефленой рабочей пове-тью конических дисков. Стружка подвергается удару лопастями, ударяются о ситовую обечайку и измельчаются в аппарате до тех пор, пока её размеры не станут меньше размеров отверстий сит. Отверстия м.б. круглой, прямоугольной и овальной формы.(2-8 мм).

Зубчато-ситовые мельницы

Предназначены для измельчения стружки в мелкую пылевидную фракцию за счет истерающего воздействия. По устройству напоминает центробежные стружечные станки и отлич-ся конструкцией барабанов. В мельницах внутренняя пов-ть барабанов образована чередующ-ся зубчатыми блоками и ситовыми вкладышами.

1-корпус,2-центральный вал крыльчатки,3-полувал зубчато-ситового барабана,4-крыльчатка,5-зубчато-ситовый барабан,6-ситовые вкладыши,7-зубчатые блоки,8-питатель,9-регулируемые козырьки,10-винтовой загрузчик,11-износостойкие пластины

Винтовой загрузчик равномерно дозированно подает стружку в загрузочную воронку, кот. Снабжена регулируемыми козырьками. Полож-е козырьков опр-ет разделение потоков на легкую древесную фракцию, кот. Попадает внутрь мельницы и тяжелые примеси и крупные куски древесины, кот. Подают вниз. За счет центробежных сил под действием вращ-ся крыльчатки стружка отбрасывается к внутренней пов-ти барабана, там она последов-но протаскивается по зубчатым блокам (здесь идет истерание). И ситовым вкладышам(здесь происходит проссеивание). Крыльчатка имеет 18 лопастей, высота выступа зубьев над пов-тью сит 4-5 мм, расст-е м/у зубьями 5-10 мм, ситовые вкладыши достаточно легко заменяются в завс-ти от требований к стружке могут иметь круглую форму ( d=2-8 мм),либо прямоуг-ю (2*10 , 3*15, 4*20) .