ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ЛЕСОХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ

Производство древесных плит и пластиков

Производство древесных плит, пластиков, фанеры принято относить к химико-механической переработке древесины. Взаи­мозаменяемость продукции химической, химико-механической и механической переработки древесины характеризуется следую­щими данными: в среднем в производстве тары 1 т картона за­меняет 9 м3 пиломатериалов или же до 15 м3 круглого лесома­териала, в мебельном производстве 1 м3 древесностружечных плит заменяет 4 м3 круглого лесоматериала, а 1 м3 фанеры или твердых древесноволокнистых плит — 5 м3 круглого лесомате­риала. Применение картона, древесных плит и фанеры дает также существенную экономию трудовых затрат и денежных средств, что делает их прогрессивными видами лесопро - дукции.

Производство древесноволокнистых плит. Основной техно­логической операцией в производстве древесноволокнистых плит, так же, как бумаги и картона, является формование ковра на сетке. Щепу, изготовленную из дровяной древесины или различных древесных отходов, размалывают на волокна в дефибраторах или рафинерах. Волокнистую массу проклеи­вают и подают суспензию волокна в воде на сетку отливной машины. Для проклейки массы используют канифольно-пара - финовую эмульсию, синтетические смолы, талловое масло (предпочтительно окисленное талловое масло из древесины лиственных пород), талловый пек и др.

Для получения мягких (пористых) плит ковер высушивают в роликовой сушильной камере и раскраивают по заданным размерам. Такие плиты применяют в строительстве в качестве термо - и звукоизоляционного материала.

При изготовлении полутвердых (плотностью 400—800 кг/м3), твердых (свыше 850 кг/м3) и сверхтвердых (свыше 950 кг/м3) плит мокрый ковер раскраивают по размерам плит пресса, от - 'жимают воду и прессуют в многоэтажных гидравлических прессах под давлением 2—2,5 МПа между нагретыми до 175— 225 °С плитами пресса. Затем плиты выдерживают 3—4 ч в за­калочных камерах при 150—170 °С, обрезают и кондициони­руют.

Твердые плиты толщиной 2,5—6 мм применяют в строитель­стве, мебельном производстве, для изготовления тары и т. д., сверхтвердые плиты — для покрытия полов. Часть твердых плит выпускают с различными лакокрасочными покрытиями и при­меняют как облицовочный материал. Как и бумагу, древесно­волокнистые плиты вырабатывают также сухим способом.

Производство древесностружечных плит. Процесс изготовле­ния древесностружечных плит состоит в прессовании древесных частиц различного размера и формы, смешанных со связую­щими веществами — преимущественно карбамидоформальдегид - ными (реже фенолформальдегидными) смолами, техническими лигносульфонатами. Наиболее прочные плиты получают из ре­заной стружки, изготовляемой на стружечных станках из тех­нологической щепы, дровяной древесины и крупных отходов деревообработки, но используют также опилки и другие от­ходы. Для производства древесностружечных плит предпочи­тают древесину сосны, ели и тополя. Чаще всего плиты выра­батывают трехслойные, причем наружные слои делают из бо­лее мелких частиц с увеличенным количеством связующего вещества.

Изредка применяют способ экструзионного прессования. Проклеенную стружку непрерывно прессуют между двумя на­гретыми плитами, расположенными обычно вертикально. Стружка проталкивается движущимся вверх и вниз пуансоном в полость между плитами, уплотняется и склеивается. Снизу со скоростью 0,5—1,2 м/мин непрерывно выводится полотно готовой плиты, которое раскраивают на заданный формат.

Основное применение древесностружечных плит — производ­ство мебели; здесь используют плиты плотностью 650— 750 кг/м3 и толщиной чаще всего 15—16 мм. Часть плит обли­цовывают синтетическим шпоном (текстурной бумагой, пропи­танной синтетическими смолами).

Производство фанеры. Клееную фанеру получают из древес­ного шпона, толщиной чаще всего 0,3—1,5 мм, изготовленного на лущильных станках из круглых лесоматериалов (чураков) березы, ольхи, сосны, лиственницы и некоторых других пород древесины. Перед лущением чураки подвергают гидротермиче­ской обработке путем вымачивания в горячей воде или про - паривания. Шпон раскраивают на заданный формат, высуши­вают, наносят на него связующее вещество (карбамидоформаль - дегидный, фенолформальдегидный, альбуминоказеиновый клей) и собирают в пакеты. Как правило, в пакете нечетное число листов шпона, обычно от 3 до 9, причем их укладывают с вза­имно перпендикулярным направлением волокон в соседних ли­стах. Эти пакеты склеивают в фанеру в многоэтажных гидрав­лических прессах под давлением 1,5—2 МПа при температуре 120—150 °С. Клееная фанера широко применяется в строитель­стве, вагоностроении, производстве мебели и тары и других изделий.

Производство древесных пластиков. Путем горячего прес­сования брусков получают пластифицированную цельную дре­весину (иногда бруски в процессе прессования склеивают в плиты). Прочность древесины при этом увеличивается при­мерно пропорционально степени уплотнения. Комбинированное механическое и термическое, иногда также и химическое воз - 40 действие на древесину изменяет ее физическое состояние и хи­мический состав, в результате чего повышается ее пластичность в момент прессования.

Древесно-слоистые пластики (плиты или профильные изде­лия) получают из тонкого (обычно 0,55 мм) древесного шпона. Шпон пропитывают бакелитовым лаком, собирают в пакеты и прессуют под давлением 15—20 МПа при 140—150 °С. Полу­ченные плиты имеют плотность 1,25—1,3 г/см3 и отличаются вы­сокими физико-механическими и электроизоляционными свой­ствами.

Из измельченной древесины, проклеенной синтетическими смолами, путем прессования в пресс-формах получают формо­ванные древесные пластики в виде готовых деталей машин.

Древесно-слоистые пластики применяют для изготовления разнообразных подшипников и втулок, особенно для работы в водной и абразивной средах, для получения деталей, служа­щих диэлектриками и одновременно несущих механические на­грузки, а также зубчатых колес и др.

Защитная обработка древесины. Пропитка (или покрытие) древесины различными химическими веществами для придания ей стойкости против гниения и огня называется защитной обра­боткой древесины.

Для консервирования древесины, т. е. придания ей длитель­ной стойкости против гниения, разрушения некоторыми насе­комыми (точильщиками, усачами, термитами), а также мор­скими древоточцами применяют ядовитые для этих вредителей консервирующие вещества (антисептики): пентахлорфенолят натрия, кремнефтористый аммоний, каменноугольное креозо­товое масло и др.

Чтобы повысить огнестойкость древесины применяют огнеза­щитные вещества (антипирены), обычно смеси фосфата и суль­фата аммония. Антипирены не предохраняют древесину, как и всякое органическое вещество, от постепенного разрушения при пожаре. Однако они придают ей свойство не гореть пламенем, не поддерживать горения и не тлеть. Защитное действие анти - пиренов заключается в том, что они при нагревании плавятся и покрывают древесину защитной пленкой (при ее пропитке фосфатом аммония, бурой, жидким стеклом), либо разлага­ются и выделяют негорючие газы, вследствие чего концентра­ция кислорода около поверхности древесины становится недо­статочной для ее горения (различные соли аммония). Поэтому, как только огнезащищенная древесина перестает соприкасаться с пламенем, ее разрушение прекращается.

Антисептики (кроме маслянистых) и антипирены вводятся в древесину в виде водных растворов. Пропитка древесины про­изводится в ваннах или в закрытых пропиточных цилиндрах с применением вакуума и давления. Древесину пропитывают химическими веществами также для повышения ее физико - механических свойств, стабильности формы в условиях пере­менной влажности, для улучшения электроизоляционных свойств и др. Можно пропитывать древесину различными мо­номерами, которые затем под действием проникающей радиа­ции или тепла полимеризуются внутри древесины.

Различные способы придания древесине повышенной атмо - сферо-, био - и огнестойкости используются и в производстве некоторых видов древесных плит.