Переработка промышленных отходов

Производство строительных и конструкционных материалов из отходов древесины

Одним из основных направлений утилизации древесных отходов является производство различных ограждающих и отделочных строительных материалов: древесноволокнистых плит (ДВП), древесностружечных плит (ДСП), цементностружечных плит (ЦСП) и др.

При изготовлении древесноволокнистых плит (ДВП) исполь­зуют целлюлозные волокна, полученные путем дальнейшего измельчения щепы. Существует два способа производства ДВП: мокрый и сухой. При мокром способе плиты получают путем отлива целлюлозной массы без введения связующего вещества. При сухом способе в целлюлозную массу вводят 4—8 % связующей смолы. Помимо смолы в состав массы вводят антисептики, антипирены и другие добавки, позволяющие придать материалу

Необходимые свойства: прочность, водостойкость, грибостойкость, пожаростойкость и т. п. На рис. 11.6 приведена принципиальная схема производства ДВП сухим способом.

Технологический процесс производства ДВП сухим способом состоит из следующих операций: пропарки, размола щепы на волокна; сушки волокна; подготовки связующего и добавок; смешивания волокна со связующим и другими добавками; формирования ковра; предварительного уплотнения (подпрес- совки) ковра; прессования, кондиционирования плит; меха­нической обработки плит.

В зависимости от свойств выпускают пять различных видов ДВП: теплоизоляционные, теплоизоляционно-отделочные, полутвердые, твердые и сверхтвердые. ДВП широко применяют в строительстве, мебельной промышленности, машиностроении. Например, для отделки панелей салона автобуса используют маслопропитанные сверхтвердые ДВП с лакокрасочным покрытием.

Для повышения прочности при изгибе плиту пропитывают смесью льняного и таллового масел. Лакокрасочное покрытие наносят на загрунтованную поверхность плиты. Свойства ДВП с лакокрасочным покрытием, изготовленной из отходов лесо­пиления, представлены в табл. 11.5.

Древесностружечные плиты (ДСП) изготавливают горячим прессованием отходов древесины (стружки) со связующим — мочевино - или фенолформальдегидной смолой. По способу про­изводства различают ДСП плоского прессования и экструзионные,

Рис. 11.6. Принципиальная схема производства ДВП сухим способом: 1 — рубильная машина; 2 — циклон; 3 — щепосортировочная установка; 4 — дезинтегратор; 5 — бун­кер хранения щепы; 6 — расходный бункер щепы; 7 — пропарочный аппарат; 8 — расходные баки па­рафина и смолы; 9 — размольная установка; 10 — циклон сушилки первой ступени; 11 — сушилка второй ступени; 12 — формирующая машина; 13 — ленточный пресс предварительной подпрессовки; 14 — формующая головка отделочного слоя; 15 — пила поперечной резки; 16 — пила продольной резки; 17 — загрузочная этажерка; 18 — пресс; 19 — загрузочная этажерка; 20 — камера кондиционирования; 21 — продольная резка; 22 — поперечная резка; 23 — накопитель плит; 24 — автопогрузчик

Т. е. получаемые экструзией древесностружечной массы через щелевую головку. ДСП выпускают без облицовки и облицованными шпоном и полимерной пленкой, а также окрашенными. Этот материал широко используется в мебельной промышленности, строительстве и других областях.

Технологический процесс производства ДСП включает следующие основные операции: измельчение отходов древесины; сортировку измельченной древесины; приготовление рабочего раствора смолы, отвердителя и добавок; дозирование и сме­шивание компонентов связующего, гидрофобных и антисеп­тических добавок и измельченной древесины; формирование стружечного ковра или пакетов; подпрессовку (предварительное уплотнение) стружечного ковра или пакетов; прессование плит; сортировку и складирование плит.

На рис. 11.7 показана планировка цеха по производству пятислойных древесностружечных плит способом плоского прессования.

При изготовлении цементностружечных плит (ЦСП) используют древесную муку, которую связывают с помощью цементирующих или связывающих веществ. Так называемый ксилолит производится из смеси, содержащей древесную муку, магнезиальный цемент, асбестовое волокно и другие компоненты. Смесь древесной ваты (продукт, вырабатываемый из хвои) с магнезиальным цементом и другими веществами используют для изготовления фибролита. ЦСП используют в строительстве, в том числе для изготовления наружных ограждающих панелей.

ЦСП обладают хорошими тепло - и звукоизоляционными свойствами, водостойки, огнестойки, морозостойки и бензостойки. Технологическая схема их производства представлена на рис. 11.8.

Поскольку транспортирование отходов древесины на значи­тельные расстояния требует больших затрат, их утилизация на предприятиях, удаленных от мест образования отходов, является нерентабельной.

Использование древесных отходов должно быть организовано там, где перерабатывается исходная древесина. Для организации переработки отходов древесины важен региональный подход. Технологии производства различных строительных материалов предоставляют широкие возможности для утилизации отходов древесины именно в масштабе регионов.

И)

4^

Рис. 11.8. Технологическая схе­ма производства цементно­стружечных плит (ДСП)

Широкое применение находят материалы, изготов­ленные с применением в ка­честве дешевого наполнителя древесной муки.

Древесная мука, входя­щая в состав таких материа­лов, изготавливается методом сухого измельчения отходов древесины хвойных, листвен­ных пород и их смеси. Свой­ства муки зависят от качества исходного сырья и ее грану­лометрического состава. От­ходы, идущие на производ­ство муки, не должны содержать более 5 % коры и 3 % гнили.

Предварительное измельчение отходов производится на молотковых мельницах, затем измельченный продукт сушится в паровых сушильных аппаратах и вновь поступает на измельчение до необходимого размера. Сепарацию продуктов размола проводят двумя способами: просевом на ситовых машинах и воздушной сепарацией.

Древесную муку используют, например, в качестве наполните­ля полимерных композиций. Так, из полипропилена, наполненного древесной мукой, изготавливают листовой формующийся обли­цовочный материал “вудсток”, широко применяемый в зару­бежном и отечественном автомобилестроении. Листы, содержащие до 50 % древесной муки, получают на двухшнековых экструдерах, снабженных устройствами для дегазации. Наиболее часто пере­работку листового материала, наполненного древесной мукой, проводят штамповкой, которая может быть выполнена на верти­кальных гидравлических или механических прессах. Листы перед формованием на штампе нагревают до 180—190 *С.

Из “вудстока” изготавливают внутренние панели дверей

Автомобиля, задние стенки спинок сидений, панели багажника и другие детали облицовки. Применяется такой материал и в строительстве. Причиной широкого использования “вудстока” является низкая стоимость исходного сырья (полипропилена и древесной муки) в сочетании с хорошими технологическими (формуемость) и физико-механическими свойствами. Как видно из табл. 11.6, материал обладает высокой прочностью, теп­лостойкостью, низким коэффициентом линейного теплового расширения и другими необходимыми свойствами. Он выдер­живает без изменения длительное воздействие температур от —20 до 140 °С и теряет жесткость лишь при 160 °С, неогнеопасен, устойчив к действию органических растворителей.