автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.05, диссертация на тему:Снижение расхода связующего при производстве древесностружечных плит

№1 правах рукописи

Кантиева Екатерина Валентиновна

СНИЖЕНИЕ РАСХОДА СВЯЗУЮЩЕГО ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ДРЕВЕСНОСТРУЖЕЧНЫХ ПЛИТ

05.21.05 - Технология и оборудование деревопгреработки

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж-2000

Работа выполнена в Воронежской государственной лесотехнической . • академии

Научный руководитель доктор технических наук, профессор Разиньков ЕМ

Официальные оппоненты доктор технических наук,

ИЬмаев В.А

кандидат технических наук ТоминАА

Ведущая организация: научно-иссждовательский институт деревооб-

Защнта состоится 22 декабря 2000 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 064.06.01 в Воронежской государственной лесотехнической академии (394613, г. Воронеж, ул Тимирязева 8, зал заседаний -ауц. 118).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Воронежской государств енной лесотехнической академии.

Автореферат разослан 18 ноября 2000 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, ^ Курьянов В. К

доктор технических наук, ^ )

профессор

рабашвакяцей промышленности АО «ВНИИпрев»

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одним го перспективных направлений в производстве любого материала является снижение его материалоемкости и себестоимости. Для древесностружечных плит (ДСгП) в настоящее время это направление является одним из приоритетных, что былэ подтверждено еще раз на научно-практическом семинаре «Древесностружечные плиты новые разработки», состоявшемся в 1997 году с участием 23 ведущих предприятий и организаций России, Белоруссии и стран Балтии.

Расход связующего при производстве ДСгП существенно "влияет на фшико-маханические (особенно прочностные) свойства плит и во многом определяет экономический и социальный эффект. Достаточно сказать, что при средней расходе связующего на его долю приходится до 45 % от себестоимости производства ДСгП

Несмотря на практическое применение некоторых способов снижения расхода связующего резерв для д альнейшего его снижения еще не исчерпан.

Поэтому задана производства ДСгП с требуемыми физико-механическими свойствами и с пониженным содержанием связующего остается актуальной и в настоящее время.

Цель н задачи исследований. Целью работы является снижение расхода связующего в производстве древесностружечных плит на основе: разработки оптимальных технологических режимов получения ДСгП; применения эффективных способов промежуточной выдержки осмоленных древесных частиц; использования комбинированной конструкции плиты.

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:

1. Установить минимально допустимое содержание связующего для получения ДСгП требуемой прочности с разработкой для этого компьютерного и графо-аналитического методов расчета

2 Разработать технологические режимы получения ДСгП по общепринятой технологической схеме с пониженным расходом связующего.

3. Разработать дополнительные эффективные способы снижения расхода связующего, основанные на промежуточной выдержке стружечно-ювевой смеси.

4. Разработать комбинированную конструкцию ДСгП позволяющую снизить расход связующего.

5. Апробировать результаты исследований в промышжнных условиях

Методика исследований. Пэставленные задачи решали теоретически

и экспериментально с использованием компьютерной поддержки. Экспери-

ментальные испытания ДСтП проводили как общеизвестными в деревопере-работке, так и нами разработанными методами. Результаты испытаний обрабатывались методами математической статистики.

Научная новизне работы.

- разработаны технологические режимы получения ДСтП по общепринятой технологической схеме ДСгД отличающиеся от известных возможностью получения плит с пониженным расходом связующего;

- предложены графо-аналитические расчеты по математической модели для получения ДСтП требуемой прочности по общепринятой технологической схане с пониженным расходом связукхцего, отличающиеся от известных наличием в таких расчетах всей гаммы основных технологических факторов, действующих в процессе производства ДСтП;

- разработаны эффекшвньк варианты видоизменения общепринятой технологической схемы получения ДСтП с целью снижения расхода связующего. Первый вариант предусматривает использование различных способов промежуточной выдержки осмолгнных древесных частиц, отличающихся от известных возможностью дальнейшего снижения расхода связующего. Второй вариант предусматривает использование комбинированной конструкции древесностружечной плиты, отличающейся от известной возможностью дальнейшего снижения расхода связующего, а также использования в ней низкокачественной стружки.

Значимость для теории. Предложен метод расчета минимально допустимого расхода связующего в ДСтП требуемой прочности с учетом всех основных технологических факторов в производстве плит.

Получены зависимости прочностных свойств ДСтП от всех основных технологических факторов, на основе которых можно установить технологические режимы производства плит с пониженным расходом связующего.

Установлено явление повышения прочности ДСтП при изгибе при промежуточной выдержке стружечно-кгазевой смеси.

Значимость для практики. Разработанные режимы производства ДСтП позволяют снизить расход связукхцего и на этой основе уменьшить себестоимость производства плит.

ТТредгоженнью методы расчета позволяют использовать их на практике для определения минимально допустимого содержания связующего в ДСтП требудаой прочности.

Положения выносимые на защиту:

- метод решения задачи обоснования и выбора технологических режимов производства ДСтП с пониженным расходом связующего;

- возможность определения минималшо допустимого содержания связующего в ДСтП методом графо-аналитического расчета;

- возможность сокращения раскола связующего в производстве ДСтП с использованием методов промежуточной выдержки стружечно-клвевой смеси и применения ДСтП комбинированной конструкции.

Апробация работы. Основные полэжения диссертационной работы докщаывались на Всероссийской научно-технической конференции «Рациональное использование ресурсного потенциала в агропромышленном комплексе» (Воронеж 1998); международной научно-практической конференции «Научно-технические проблемы в развитии ресурсосберегакяшх технологий и оборудования лесного комплекса» (Воронеж 1998); конференциях молодых ученых ВГЛТА (Воронеж 1999,2000).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 11 печатных работ, из которых 7 в соавторстве.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы и приложений. Основное содержание изложено на 171 странице машинописного текста, содержит 54 рисунка, 22 таблицы Список использованной литературы включает 69 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование актуальности диссертационной работы, огфеделена цель исследований, изложена научная новизна и практическая значимость работы, сформулированы основные; полэжения выносимыг на защиту.

В первой главе проведен обзор и шалю существующих литературных данных о влиянии содержания связующего на физико-мехвничеасие (особенно прочностные) свойства древесностружечных плит. Также рассмотрено влияние других технологических факторов, действующих в процессе производстве ДСгП, на прочность получаемых плит.

Рассмотрены известные способы сокращения расхода связующего в производстве ДСтП способ комплексного подхода; способ двухстддийного осможния древесных частиц; замена части связукхцего другими веществами; способ дискретного осможния древесных частиц; производ ство ДСтП с ас-симетричной структурой; регулирование осмоления древесных частиц; использование древесных частиц определенных размерно-качественных характеристик; использование порошкообразных связующих, над которыми работали такие авторы как МВ. Бирюков, А В Завражный, ИТ. Мапсшин, А А Эльберт, Т.И КЬчманова, В.Г. Цтвздзе, С.М Пютниковидр.

Однако по целэму ряду причин большинство этих способов не нашло своего практического применения

Все ранее выполненные научно-исследовательские работы по снижению содержания связукжцего в ДОгП в должной мере не учитывали связь этого показателя с прочностью ДСтЦ когда на прочность оказывает влияние целая гамма основных технологических факторов. Это быю связано с отсутствием до последнего времени научно-обоснованной математической модели, определяющей главный прочностной показатель ДСгП (предел прочности при растяжении пфпендикупярно пласти) от всех основных технсшоги-чеасих факторов (в т.ч. и от содержания саязукжцего). Такая модель разработана Разиньковым ЕМ, пользуясь которой можно эффективно вести работы по способам сокращения содержания связующего в ДСгП с получением заданной прочности плит и с учетом влияния всех основных технологических факторов производства ДСгП

Во второй главе приведены теоретические предпосылки исследований.

Родить первую задачу по поиску минимально допустимого содержания связующего для получения ДСгП требуемой прочности можно путем многокритериальной оптимизации процесса получения ДСтП Но так как известная математическая модель, описывающая этот процесс, включает в себя большое количество факторов, то такое решение является сложным. Наиболее приемлемым для ранения этой задачи является метод графоаналитического нахождения рационального содержания связующего для плит требуемой прочности, предназначенных для различных областей применения.

При этом графическая схема поиска минимального содержания связующего выглядит следующим образом (рис. 1). Кривые на таком графике можно получить, используя известную математическую модель, огфеделяю-шую прочность ДСгП

Приняв на графике (рис. 1) за критериальный уровень требуемое ГОСТом значение предела прочности и, восстановив перпендикуляр в точку пересечения этого уровня с зависимостью ор=1'(С), графически можно установить минимально-допустимое содержание связующего (СшП) для получения плит требуемой прочности.

Для получения ДСгП заданной прочности и с минимальным содержанием связующего (Сщт) оптимальное значение каждого технологического фактора в известной математической модели можно установить по следующей графической схеме (рис. 2).

Содержание связующего, С,

Рис.1. Графическая схема поиска минимального содержания связующего

хГ

Значение фаетср

Рис.2. Графическая схема поиска оптимального значения технологического фактора для получения плит с пониженным содержанием связующего: X - ¿-фактор, входящий в математическую модель; ош - оптимальное значение ¿-го фактора для получения ДСтП заданной прочности, но с минимальным содержанием связующего;

СьСг^.-.Сп - содержание связующего при оптимальном значении ¿-го фактора, входящего в математическую модель, %.

Мы предполагаем, что свойства связующего (концентрация, вязкость) за время с момента его нанесения на стружку до момента прессования стру-жечно-кпеевого пакета изменятся. Это изменение может происходить за счет: испфения части влага из связующего; впитывания стружкой как низкомолз-кулярной массы связующего, так и содержащегося в нем растворителя (воды); углубления протекающей реакции псшиконденсации связующего по мере увеличения продолжительности вьщержки осмоленной стружки. Причем, указанные свойства могут меняться в разной мере, в зависимости от вариантов состояния стружечно-клеевой смеси: распределгнном (на ляпочном конвейере), неушютненном (в стружечно-клеевом ковре), упготненном виде (в стружечно-клеевом брикете после холодной подпрессовки ковра).

Исходя из результатов известных работ М Пауля и Г.М Шварцмана можно предположить, что до определенной продолжительности вьщержки стружечно-клеевой смеси указанные изменения свойств связующего могут привести к повышению прочности ДСтП

На основе эффеасга увеличения прочности плит за счет промежуточной выдержки стружечно-клеевой смеси можно снизить расход связующего для получения плит требуемой прочности. Этот эффект положен в решение третьей задачи по разработке дополнительных эффективных способов снижения расхода связующего.

При ранении этой задачи необходимо бьию определить допустимую продолжительность выдержки стружечно-клеевой смеси (Тдоп), находящейся в указанных выше трех своих различных состояниях. Вполне естественно, что "Сд0П не будут рсвны между собой. В этом случае для выбора наиболее рациональной Тип из всех вариантов состояния смеси сшдует руководствоваться минимальным при котором достигается наиболее вькокое значение прочности ДСтП

Конструкция плиты также оказывает существенное влияние на прочностью характеристики ДСтП, т.к. она определяет плотность сзюев и содержание в них связующего. Изучением разношютносш по толщине занимался ряд авторш (Г.МШварцман, Э.Платх, АНКирилгов, ЕМРазиньков и др.). Рк исследования говорят о том, что наибольшей платностью обхвдает не наружный слой, а стой раоюлзженный на расстоянии 2 мм от поверхности плиты На этом же расстоянии наблюдается и максимальная прочность при растяжении перпендикулярно пласта.

По действующей технологической инструкции на производство ДСтП марок П-А и П-Б расход связукхцего для наружных слоев плит различной характеристики должен составлять 11-14 % от массы абсолютно сухой струж-

ки. При шлифовании происходит снятие с поверхности каждого наружного слоя по 0,75 мм или 25-30 % его толщины Получается, что сошлифовывается большая часть толщины слоя плиты, где расположена наиболее качественная стружка и содержится наибольшее количество связующего. Выло бы цедасо-образнее, чтобы отшлифовываемый слой содержал некачественную стружку и меньшее количество связующего. Однако для этого должна быть разработана видоизмененная (комбинированная) конструкция плиты, что быго сделано при решении четвертой задачи.

В этой главе описана также методика проведения экспериментальных исследований.

Третьей глава посвящена разработке технологических режимов производства ДСтП по общепринятой технологической схеме с пониженным расходом связующего для решения первой и второй задач исследования. Для решения первой зад ачи по поиску минимально допустимого содержания связующего для получения ДСтП требуемой прочности нами были разработаны блок-схема и программа компьютерных расчетов. На первом этапе по модели вычисляли значения предела прочности при растяжении перпендакулярно шести (ар) в зависимости от содержания связующего, которое варьировали от 7 до 14% с шагом 0,5%. При этом осгаяьньэ факторы; входящие в модель, принимали нижний, средний или верхний уровень.

Грзфо- анашпическим методом расчета (в соответствии с рис.1) установлено, что для получения ДСтП требуемой прочности минимально допустимое содержание связующего составляет 7%.

В результате варьирования каждого фактора на пяти уровнях с помо-цью компьютерной поддержки вычисляли сгр при различных значениях содержания связующего. ГЪ результатам построены графические зависимости трочности ДСтП от каждого технологического фактора при различном содержании связующего. ГЪ полученным графическим зависимостям, пользу-гсь схемой рис. 2, определяли оптимальное значение каждого фактора

На основании этих расчетов были составлены технологические режи-*ы получения плит наиболее распространенной толщины 1 б мм, прочностью гр, удовлетворяющей требованиям ГОСТ со сниженным расходом связукще-

0 во внутреннем слое. Технологические режимы для наиболее применяемых ариантов изготовления ДСтП приведены в табл 1 (в диссертации эти режи-!ы приведены для большего количества вариантов).

Применяя данные технологические режимы можно получать плиты с рочностью на уровне ГОСТ с содержанием связующего во внутреннем слое

1 % вместо 8,7 - 11,2% (рекомендуемые технологической инструкцией зна^

чения). При этом сокращается расход связующего во внутреннем слое ДСтП на 19-37 % в зависимости от марки плиты и породы древесины из которой изготавливается стружка.

Таблица 1

Технологические режимы получения ДСтП заданной прочности со снижен-

N п/п Параметры технологического режима Условное обозначение Единица измерения Значение параметра

1 Плотность древесного сыры Рл кг/м3 480 480 480 570 570 570 660 660 660

2 Влажность сыры we % 39 68,5 98 39 68,5 98 39 68,5 98

3 Плотность слоя ДСтП Р» кг/м3 500 600 700 500 600 700 500 600 770

4 Дтана древесных частиц 1с мм 5 18 31 5 18 31 5 18 31

5 Ширина древес-кых частиц Ьс мм 4 5 6 4 5 6 4 5 6

б Толщина древесных частиц Ьс мм 0,25 0,32 0,39 0,25 0,39 0,8 0,25 0,39 0,8

7 Содержание от-вердител! Со % 0,2 М 2,0 0,2 2,0 0,2 1,1 2.0

8 Площадь осмоле-ню Яо % 40 50 60 40 50 60 40 50 60

9 Влажность ДСтП % 5 8 12 5 8 12 5 8 12

10 Температура прессованна к "с 170 185 200 170 185 200 170 185 200

11 Давление прессованна Р» МПа 2,3 2,4 V 2,3 2,7 3,1 2,3 2,7 3,1

12 Продолжительность прессовани» т. мин 4,64 4,97 .5,3 4,64 4,97 5,3 4,64 4,97 5,3

13 Продолжительность прогрева центра до 100 °С Тцр мин 2.1 2,4 2,7 2,1 2,4 2,7 2,1 2,4 2,7

Экономия связующего достигается без изменения общепринятой технологической схемы и в этой связи без вложения дополнительных материальных затрат, а только за счет точного соблюдения технологического режима изготовления ДСгП.

Для проверки аналитических расчетов полученных технологических режимов были проведены эксперименты, в ходе которых изготовливали три вида плит по различным значениям технологических факторов. Расхождение между расчетными и экспериментальными значениями не превышает 8%, что можно считать вполне допустимым. Все другие основные физико-механические свойства ДСтЦ. изготовленных по полученным технологическим режимам, также соответствуют значениям ГОСТ.

В четвертой главе приведены результаты исследований по применению способа промежуточной выдержки стружечно-кжевой смеси для решения третьей задачи.

Для экспериментального нахождения Тд0П, при котором наблюдается максимальное увеличение прочности, были изготовлены плты из стружеч-но-клеевой смеси выдержанной в различных состояниях: распределенном, неуплошенном, уплотненном. Максимальный рост прочности наблюдался при выдержке стружечко-клеевой смеси в распределенном состоянии. Поэтому в дальнейшем более глубоко изучалось влияние промежуточной выдержки стружечно-клгевой смеси в распределенном состоянии на прочностные характеристики ДСтП

Для этого были изготовлгны плиты с различной продолжительностью выдержки стружечно-клеевой смеси в распределенном состоянии от 0 до 8 ч.

Результаты испытаний данных плит на прочность приведены на рис. 3.

За уровень контрольных плит принято 100%. Анализ полученных данных показал, что максимальное увеличение прочности плит при изгибе наблюдается при выдержке стружечно-клеевой смеси в распределенном состоянии в течение 2 часов и составляет 96 % от уровня контрольных плит. Прочность плит при растяжении перпендикулярно пласти с увеличением продолжительности вьдержки падает. Однако, даже полученное минимальное значение <ур = 0,35 МПа удовлетворяет требованиям ГОСТ 10632-89.

Таким образом, результаты показали, что промежуточная выдержка стружечно-клеевой смеси в распределенном состоянии ведет к значительному увеличению прочности ДСтП при изгибе. Этот положительный эффект можно использовать для сокращения расхода связующего в производстве ДСтП когда нет необходимости получать сверхпрочные плиты, отличающиеся по своей прочности от требовшшй ГОСТа

Продолжительность выдержки, ч

Рис.З. Зависимость предела прочности при изгибе от продолжительности выдержки стружечно-клеевой смеси в распределенном состоянии

Для уменьшения продолжительности выдержки был предложен способ предварительной подсушки стружечно-кпеевой смеси, а для уменьшения производственных пгошадей - способ выдержки этой смеси в бункере

Для того, чтобы уменьшить продолжительность выдержки и сократить производственные гоющади для выдержки стружечно-клеевой смеси, нами был проведен ряд экспериментов с использованием различных способов.

По способу выдержки стружечно-клеевой смеси в бункере прессование производили после того, как осмоленные древесные частицы выдерживались в бункере от 0 до 3 часов. Результаты испытаний на прочность плит, полученных по этому способу, приведены на рис. 4. За уровень контрольных плит также принято 100 %.

Максимальная прочность при изгибе по этому способу достигается при выдержке стружечно-клеевой смеси в бункере в течение 2 часов, Увеличение прочности от уровня контрольных плит составляет 15%.

Продолжительность выдержки, ч

Рис.4. Зависимость предела прочности при изгибе от продолжительности выдержки стружечно-клеевой смеси в бункере

По другому способу прессование ДСгП производили после предварительной подсушки стружечно-клеевой смеси. Цзедваршетшую подсушку осуществляли в лабораторной сушилшой камере при температуре 40 и 60° С. Продолжительность подсушки состав ляхи от 0 до 1 часа.

Прочностные характеристики плит, полученных по этому способу, представлены на рис.5

130

и £ 120

110

100

90

Л

, 2

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Продолжительность выдержки, мнн

Рис.5. Зависимость предела прочности при изгибе от продолжительности подсушки стружечно-клзевой: 1-при температуре 40 °С; 2 - при температуре 60°

Для температуры 40 °С оптимальная продолжительность подсушки составляет 0,5 часа и увеличение прочности составляет 34,5 % по сравнению с контрольными плитами, а для температуры 60 °С - 0,25 часа и увеличение прочности составляет примерно 9 %.

Результаты показали, что все три приведенных способа (промежуточная выдержка в распределенном состоянии, в бункере и предварительная подсушка стружечноклеевой смеси) ведут к увеличению предела прочности при изгибе (<у„), но к уменьшению предела прочности при растяжении перпендикулярно пласти плшы Однако полученное минимальное значение ир удовлетворяет требованиям ГОСТа 10632-89.

Увеличение прочности плит при изгибе, к которому вегрт эти способы, различное. ЬЬилучшие результаты получены при промежуточной выдержке осмоленных древесных частиц в распределенном состоянии в течение 2 часов. При этом прочность гри изгибе увеличивается на 96 % от уровня контрольных плит. Хорошие результаты получены и при предварительной подсушке осмоленных древесных частиц при температуре 40 °С. Оптимальная продолжительность подсушки составляет 30 мин и увеличение <ти составляет 35 % от уровня контрольных плит.

Предложенные способы обеспечивают значительное повышение прочности ДСтП Это может быть использовано для снижения расхода связующего в производстве ДСтП при получении плит с прочностью, удовлетворяющей требованиям ГОСТа 10632-89.

Физический смысл изменения физико-механических свойств ДСтП в результате промежуточной выдержки сгружечно-кжевой смеси может быть связан с увеличением концентрации связующего на поверхности древесных частиц. №ми были проведены эксперименты по определению концентрации связующего на поверхности стружки в период промежуточной выдержки. Результаты показали, что концентрация растет во всех случаях по мере увеличения прод олжительности выдержки.

Рост концентрации происходят за счет действия следующих двух основных процессов: испарения части влаги из связующего; впитывания древесиной как низкомолекулярной фракции связующего, так и содержащегося в нем растворителя (вод ы).

Для того, чтобы определить какой из этих двух процессов в большей степени влияет на рост концентрации связующего на поверхности стружки при ее промежуточной выдержке, были проведены экспериментальные исследования по замеру массы стружечно-клгевой смеси при различных вариантах выдержки. Изменение массы стружечно-клеевой смеси в результате ее

выдержки, показывало количество испаренной влаги. Шитавшаяся в дрезе>-сину часть растворителя, содержащегося в связующем, на изменение массы не сказывалось. Исходя из результатов замеров массы стружечно-клеевой смеси, быта определена расчетная концентрация, учитывающая только влагу, которая испзриласъ.

Сравнивая расчетную концентрацию, учитывающую только массу испаренной влаги, а также ранее определенную концентрацию, учитывающую массу испаренной и впитавшейся в древесину вшго можно говорить о следующем. Нарастание концентрации на поверхности древесных стружек при ее выдержке в большей мере зависит от впитывания в древесину растворителя и низкомолекулярной фракции связующего.

Можно предположить, что на повышение прочности ДСгП на изгиб при промежуточной выдержке осмоленных древесных частиц могут оказывать влияние и боже сложные физико-химические процессы, происходящие во время выдержки и термо-, пьезообработке древесных частиц.

Для определения возможного снижения расхода связующего в производстве ДСгП мы использовали имеющиеся в настоящее время в литературе зависимости, описывающие связь между прочностью ДСтП и содержанием связующего. Так, на основе способа промежуточной выдержки слружечно-кжевой смеси расход связующего может быть снижен от 14,0 до 47,8 % в зависимости от состояния смеси (в распределенном - до 47,8 %, при предварительной подсушке - до 22,6%, в бункере - до 14 %).

Кроме как для плит мебельного назначения, способ промежуточной выдержки стружечно-клеевой смеси в распределенном состоянии можно рекомендовал, и для плит строительного назначения; к которым предъявляются повышенные требования по прочности. При использовании предлагаемого нами способа для плит строительного назначения расход связующего можно снизить на 6-23 % в зависимости от породного состава сырья.

Пятая глава посвящена решению четвертой задачи - разработке комбинированной конструкции шип1, позволяющей экономить связующее.

В ходе эксперимента были изготовлены ДСгП комбинированной (пя-тислойной) конструкции толщиной 16 мм и плотностью 700 кг/м3. При этом толщина слоев в готовых нешлифованных плитах составляла: поверхностного - 0,75, промежуточного - 3 и внутреннего -10 мм.

В промежуточных и внутренних слоях использовали стружку, соответствующую размерами стружке обычно выпускаемых трехслойных плит. ГЬ-верхносгаьк слои были изготовленыиз стружки нескольких видов: 1 - 100 % стружки, используемой для промежуточного слоя (размеры приведены вы-

ше);2-смесь станочной стружки с корой в процентном соотношении 70:30; 3 - опилки с корой в процентном соотношении 50:50. Содержание связующего в поверхностных слоях составляло от 4 до 12, в промежуточных -12, во внутренних - 9% к массе абсолютно сухой стружки.

Изготовленные плиты отличались друг от друга по виду и качеству поверхности. В плитах с 1-м видом стружки поверхность не шелушилась, стружка вручную лзгко не отделягась с поверхности даже при минимальном содержании связующего в этих слоях В плитах со 2-м и 3-м видами стружки и минимальным содержанием связующего (4 %) наблюдается отрицательный эффект. В этих плитах поверхность шелушилась, особенно в плитах со 2-м видом стружки, и вручную с поверхности можно было удалить некоторую часть стружки. Однако при содержании связующего в поверхностных слоях 6 % и более такого отрицательного эффекта не наблюдалось.

Результаты испытаний плит на прочность приведены на рис. б, 7.

6 8 10 Содержание связующего, %

---3

.....2

-1

Рис. б. Зависимость прочности плит при изгибе от содержания связующего и видов стружки: 1 - 100 % стружки, используемой для промежуточного слоя, 2 - смесь станочной стружки с корой в процентом соотношении 70.30; 3 - опилки с корой в процентном соотношении 50:50

№ рис, 6,7 видно, что прочность плит с поверхностными слоями из различных видов стружки и при шгибе и при растяжении перпендикулярно тести практически совпадают между собой. Статистический анализ результатов показал, что достоверного различия в результатах испытаний плит с использованием в поверхностных слоях трех видов стружки нет. Как и следовало

ожидать повышение содержания связующего в поверхностных слоях, изготовленных из различных видов стружки, увеличивает прочность плит.

---3

.....2

-1

4 б 8 10 12

Содержание связующего, %

Рис. 7. Прочность плит при растяжении перпендикулярно пласта от содержания связующего и видов стружки: 1 - 100 % стружки, используемой шга промежуточного слоя; 2 - смесь станочной стружки с корой в процентном соотношении ТО: 30; 3 - опилки с корой в процентном соогаоше-таи 50:50

Следовательно, использование в поверхностных (сошлифовываемых) зюях плит некондиционной стружки в виде смесей станочной стружки с козой, опгоюк с корой позволяет экономить качественную стружку. Это позво-тяет большей мере использовать в производстве ДСтП отходы деревообработки.

Из преястввлгнных на рис. 6,7 данных следует, что при использовании $ поверхностных слоях ДСтП низкокачественной стружки можно снизить в шх содержание связующего в 2 раза (с 12 до 6 % от массы абсолютно сухой пружки). Такое снижение обеспечивает экономию связующего в среднем на 10 % от общего расхода связующего на 1 м3 ДСтП

Реализовать на практике получшньв результаты легче всего на тех греяприятиях, гае установлено оборудование для изготовления плит пяти-зюйной конструкции (на установках "Раума-Репола"). На установках для |роизводслва трехслойных плит дополнительно требуется установка форми-(ующей машины, смесителя, транспортных средств, с тем чтобы шготавли-етъ пятислойные плиты: Однако за счет экономии связующего и качествен-юго сырья капитальные вложения окупятся за непродолжительное время.

В шестой главе произведен расчет экономической эффективности предлагаемых технологических режимов и способов по снижению раскола связующего.

Экономическая эффективность от внедрения результатов составляет от 510 до 7956 т. рублей в зависимости от применяемого способа снижения расхода связующего при год овой мощности цеха 30000м3 в год.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработаны технологические режимы получения ДСтП по общепринятой технологической схеме, отличающиеся от известных возможностью получения плит с пониженным содержанием связующего. При изготовлении ДСтП по предлагаемым режимам которых можно снизить расход свя-зующао до 37 %.

2 Разработаны компьютерные и графо-аналитические методы расчета по математической модели для получения по общепринятой технологической схеме ДСтП требуемой прочности, с пониженным расходом связующего, отличающиеся от известных наличием в таких расчетах всей гаммы основных технологических факторов, действующих в процессе производства ДСтП

3. Предложены эффективные варианты видоизменения общепринятой технологической схемы получения ДСтП мебельного назначения с целью снижения расхода связующего.

ГЬрвый вариант предусматривает использование различных способов промежуточной вьщержки стружечно-клгевой смеси, способствующих снижению расхода связующего от 11 до 47,8 %. Каибоже эффективными из них являются: способ выдержки стружечно-клеевой смеси в распределенном состоянии, обеспечивающий снижение расхода связующего для плит мебельного назначения до 47,8 %; способ предв^итешьной подсушки стружечно-клеевой смеси при температуре 40 °С, обеспечивающий снижение расхода связующего до 22,6 %.

Второй вариант предусматривает использование комбинированной конструкции древесностружечной плиты, когда ее поверхностные, ежи содержат некачественную стружку и впоследствии подлежат отшлифовыванию. В этом случае расход связующего в поверхностных слоях можно снизить с 12 до 6%, что позволит сэкономить до 10 % связующего на 1 м3 ДСтП

4. Разработанный способ промежуточной выдержки стружечно-клеевой смеси в распределенном состоянии при производстве древесностружечных

шит строительного назначения обеспечивает экономию связующего в количестве 6-23 % в зависимости от породного состава сырья

5. Разработанные технологические режимы и прещлюженныз способы по снижению расхода связующего в производстве ДСтП апробированы в промышленных условиях на Волгодонском комбинате древесных плит.

6. Экономическая эффективность от внедрения результатов составляет от 510 до 7956 т.руб в зависимости от применяемого способа снижения расхода связующего при годовой мощности цеха 30000 м3 в год.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Кантиева ЕВ. Рациональные технологические режимы для сокращения расхода связующего в производстве древесностружечных плит // 05. науч. тр. / ВГЛТА Совершенствование технологий и экономики лесопромышленного комплекса- 1998.- С.64 2 Кантиева ЕВ Повышение прочности древесностружечных плит / Кантиева ЕВ., Кяншев ВА, Разиньков ЕМ; Воронеж, госуд лгсотехнич. академия,- Воронеж; 1996,- 5 с. Дел. в ВИНИТИ31.10.96, № 3173 - В96

3. Кантиева ЕВ Снижение расхода связующего в производстве ДСтП путем промежуточной выдержки осмоленных древесных частиц / ЕВ Кш-гаева, ЕМ Рззиншов // Тез. докл Вссрос. науч.-техюгч. конф. Рациональное использование ресурсного потенциала в агропромышленном комплексе, Воронеж.-1998.- С. 134

4. Разиньков ЕМ Эффективный способ сокращения расхода связующего в производстве древесностружечных плит / ЕМ Разиньков, ЕВ Кантиева// Матер. Всерос. науч.-практич. конф. Повышение технического уровня машин лесного комплекса, Воронеж-1999,- С. 105

5. Кантиева ЕВ Пути снижения расхода связующего в производстве древесностружечных плит/ ЕВ. Кантиева, ЕМ Ргпинысов // Меж.вуэ. сб. науч. тр. УГЛТА Технология древесных плит и пластиков.- Екатеринбург,1999.- С. 70-73

6. Кантиева Е В Экономия связующего в производстве ДСтП путем промежуточной выдержки осмоленных древесных частиц / Матер, междунар. ннуч-пражлич. конф. Научно-технические проблемы в развитии ресурсосберегающих технологий и оборудование лесного комплекса- Воронеж, 1998,-С. 10

7. Кантиева ЕЕ Изменение концентрации связующего послз нанесения его да стружку / ЕВ Кантиева, О.В Лавлинская // Сб. науч. тр. ВГЛТА Со-

вершенствование технологий, оборудования и экономического управления лесопромышленного комплекса- Воронеж, 2000.- С. 18-20

8. Кантиева ЕВ Исследование состояния связующего на стружке при ее промежуточной вьщфжке перец прессованием / Меж. вуз. сб. науч. тр.

. ВПГГА Природопользование: ресурсы, техническое обеспечение- Воронеж, 2000, С. 132-134

9. Кантиева Е В Прочность склеивания различных слоев клееной древесины / Тез. докл. восьмой Междунар. конф. молодых ученых. Синтез, исследование свойств, модификация и переработка высокомолекулярных соединений.- Казань* 1996.- С. 130

10. Разиньков ЕМ Сокращение расхода связующего в производстве ДСтП / ЕМ Разиньков, Е.В Кантиева// Тез. докл. Всерос. науч-технич. конф. Рациональное использование ресурсного потенциала в агропромышленном комплексе,- Воронеж, 1998,- С. 134

11. Каншева ЕВ Способ сокращения расхода связующего в производстве древесностружечных плит / ЕВ Кантиева, ЕМ Разиньков // Вестн. Центр.-Чернозем. регион, отд-ниянаук о лесе.; Гл. ред. В.К Попов.- Воронеж, 1999,- №2- С. 76

Просим принять участие в работе диссертационного совета Д 064.06.01 или прислать Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями по адресу: г. Воронеж, ул. Тимирязева, Я Воронежская государственная лесотехническая академия.

Каншева Екатерина Валентиновна

Снижение расхода связующего при производстве древесностружечных плит

Автореферат д иссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

подписано к печати 14.11.2000 г. заказ № //5"/

гараж 100 экз. объем 1 уел п. л.

Типография Воронеж. ЦНТИ 394730, г. Воронеж, пр. Революции 30

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Связующие, используемые в производстве древесностружечных плит

1.1.1. Кфбамидоформальдещцные смолы

1.1.2. Фшохюфюрматвдешдные смолы

1.1.3. Другие р,идьт смол, применяемые в производстве ДСтП

1.2. Способы сокращения расхода связующего в производстве ДСтП

1.2.1. Способ комплексного подхода

1.2.2. Способ двухслцдииного осмоления древесных частиц

1.2.3. Замша части связующего другими веществами

1.2.4. Способ дискретного осмоления частиц

1.2.5. Производство ДСтП с ассиметричной структурой

1.2.6. Регулирование осмоления древесных частиц 24 1.2.7.1^ользовате порогпкообразньк связующих 26 1.2.8. Использование древесных частиц определенных размерно-качественных характеристик

1.3. Основные факторы влияющие на прочностные свойства ДСтП

1.3.1. Содержание связующего

1.3.2. Вид, геометрические размеры стружки и толщина плиты

1.3. 3. Плотность плиты и влажность стружечно-клеевой смеси 34 1.3.4. Режим горячего прессования

1.4. Математические модели для описания прочностных свойств ДСтП

1.5. Е^юоды

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ 42 2.1. Теоретические предпосылки исследований

2.1.1. Решение задачи снижения расхода связующего для получения ДСтП заданной прочности

2.1.2. Использование эффекта промежуточной выдержки осмоленных древесных частиц

2.1.3. Разработка комбинированной конструкции плиты для снижения расхода связующего

2.2. Цедь и задачи исследований

2.3. Методика исследований

2.3.1. Компьютерные расчеты и графические схемы поиска по снижению расхода связующего

2.3.2. Экспериментальные исследования способа промежуточной вьздержки осмоленных древесных частиц для снижения расход а связующего

2.3.3. Эксперименты по определению изменения концентрации связующего при промежуточной вьщержке осмоленных древесных частиц

2.4. Выводы

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ ПОЛУЧЕНИЯ ДСТП ОБЫЧНОЙ КОНСТРУКЦИИ С ПОНИЖЕННЫМ РАСХОДОМ СВЯЗУЮЩ ЕГО

3.1. Оптимизация процесса получения ДСтП заданной прочности с пониженный расходом связующего

3.1.1. Блок-схема компьютерных расчетов

3.1.2. Результаты расчетных и экспериментальных данных определения рационального содержания связующего в ДСтП

3.2. Вывода

4. СОКРАЩЕНИЕ РАСХОДА СВЯЗУЮЩЕГО ПРИ ПГОМЕЖУТОЧНОЙ ВЬЩЕРЖКЕ ОСМОЛЕННЫХ ДРЕВЕСНЫХ ЧАСТИЦ

4.1. Прочностные характеристики ДСтП при различных способах промежуточной вьздержки осмоленных древесных частиц

4.1.1. Прочностные характеристики ДСтП при вьщержке осмоленных древесных частиц в распределенном состоянии

4.1.2. Прочностные характеристики ДСтПпри вьщержке осмоленных древесных частиц в бункере

41.3. Прочностные характеристики ДСтПпри предварительной подсушке осмоленных древесных частиц

4.2. Изменение концентрации связующего при промежуточной вьщержке осмоленных древесных часшц

4.3. Исследование совращения расхода связующего при различных способах промежуточной выдержки осмоленных древесных частиц

4.4. Выводы

5. КОМБИНИРОВАННАЯ КОНСТРУКЦИЯ ДСТПС ПОНИЖЕННЫМ РАСХОДОМ СВЯЗУЮЩЕГО

5.1. Определение прочности склеивания древесных часшц в различных слоях по толщ ине ДСтП

5.2. Разработка конструкции ДСтП с пониженным расходом связующего

5.3. ЕЬшоды

6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СПОСОБОВ СНИЖЕНИЯ РАСХОДА СВЯЗУЮЩЕГО В ПРОИЗВОДСТВЕ ДСТП

Производство древетостружечных плит - сложное многофакторное производство, обеспечение его перспективного развития состоит в развитии целого ряда юаимосвязанных технологических задач.

Древесностружечные плиты имеют ряд преимуществ по сравнению с пиломатериалами, столярными плитами, фанерой и другими подобными материалами: их физиксьмеханические свойства одинаковы в различных направлениях по пласти, возможно получать плиты со специальными свойствами, высоки степень механизации и автоматизации технологического процесса производства плит и др.

В производстве ДСтП доля материальных затрат в себестоимости продукции составляет до 70 %. Причем удельный расход сырья, материалов, энергии, топлива неуклонно растет, и себестоимость плит соответственно увеличивается.

В настоящее время цены на отечественные плиты уже лишь немного ниже мировых ГЬэтому исключена возможность такого их повышения, которое с избытком возмещало бы рост себестоимости. К тому же отечественные плиты по качеству значительно уступают зарубежным.

ЬЬучно-обоснованные нормативы и нормы расхода материальных ресурсов на изготовление ДСтП необходимо регулярно уточнять.

Актуальность работы. Расход связующего существенно влияет на качество плит и экономические показатели их производства Так, при минимально принятых в производстве ДСгП нормах расхода связующего около 7-10г (в пересчете на сухой остаток смолы) на 1м1 поверхности стружки стоимость его составляет 40-54 % себестоимости плит. Содержание связующего в ДСтП также оказывает большое влияние на вьщежние формальдегида из готовых плит. Количество выделяющегося из плит формальдегида не пропорционально количеству внесенной в них смолы, но чем больше в ДСтП смолы, тем выше токсичность

1,8,9]. Поэтому вопрос сокращения расхода связующего, был и остается до последнего времени актуальным без снижения при этом фшико-механических показателей.

На научно-практическом семинаре « Древесностружечные плиты новые разработки » с участием 23 предприятий и органшаций из России, Белоруссии и Литвы, которая проход ила в 1997 году в С. -Петербургской ЛТА также было отмечено, что в настоящее время одна из наиболее актуальных проблем - разработка ДСтП пониженной материалоемкости и себестоимости.

Необходимость экономного расходования материально-трудовых ресурсов требует пересмотра сложившейся практики производства и использования плит в мебельной промышленности.

Цель настоящего исследования: снижение расхода связующего в производстве древесностружечных плит на основе разработки для этой цели оптимальных технологических режимов получения ДСтП; применения эффективных способов промежуточной вьщержки осмоленных древесных частиц; использования комбинированной конструкции плиты

Методика исследований. вставленные задачи решались посредством теоретических и экспериментальных исследований. Методика исследований соответствовала общепринятой в деревообработке и ГОСТам. По лученные данные обрабатывались методами математической статистики.

Научная новизна работы:

- разработаны технологические режимы получения по общепринятой технологии ДСтД отличающиеся от известных возможностью получения плит с пониженным расходом связующего;

- предложены графо-аналитические расчеты по математической модели для получения по общепринятой технологии ДСтП требуемой прочности, с пониженным расходом связующего, отличающиеся от известных наличием в таких расчетах всей гаммы основных технологических факторов, действующих в процессе производства ДСтД

- разработаны эффективные варианты видоизменения общепринятой технологии получения ДСтП с целью снижения расхода связующего. ГЪрвый вариант предусматривает использование различных способов промежуточной выдержки осмоленных древесных частиц, способствующих снижению расхода связующего. Второй вариант предусматривает использование комбинированной конструкции древесной плиты, когда ее поверхностные слои содержат некачественную стружку, которые впоследствии подлежат сопшифовыванию.

Значимость для теории. Для обоснования возможности снижения расхода связующего в производстве ДСтП и проведения необходимых аналитических расчетов по определению минимального расхода связующего использована математическая модель, включающая основную гамму всех технологических факторов в производстве ДСтП Для этого предложены соответствующие графоаналитические расчеты

Повышение прочностных характеристик ДСтП можно обеспечить дополнительными методами обработки стружечно-кпеевой смеси, такими как выдержка в распределенном состоянии и предварительная подсушка

Уменьшение расхода качественной древесины при производстве ДСтП можно осуществить за счет использования в сошлифовываемых слоях плит отходов деревообработки.

Значимость для практики. Разработанные режимы производства ДСтП позволяют снизить расход связующего и на этой основе уменьшить себестоимость производства плит.

Графо-аналитические методы расчета позволяют использовать их на практике для определения минимально допустимого содержания связующего в ДСтП требуемой прочности.

Положения, выносимые на защиту:

- технологические режимы производства ДСтП с пониженным расходом связующего; 8

- аналитические расчеты для определения минимально допустимого содержания связующего вДСтП;

- метода сокращения расхода связующего в производстве ДСтП

Достоверность научных положений и выводов подтверждается относительной погрешностью результатов эксперимента, не превосходящей допустимое значение в деревообработке 5 %, актом внедрения предлагаемых способов на Волгодонском комбинате древесных плит и экономической эффективностью применения разработанных способов в производстве.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на Всероссийской научно-технической конференции «Рациональное использование ресурсного потенциала в агропромышленном комплексе» (Воронеж 1998); международной научно-пракшческой конференции «№учно-технические проблемы в развитии ресурсосберегающих технологий и оборудования лесного комплекса» (Воронеж 1998); конференциях молодых ученых ВГЛТА (Воронеж 1999, 2000).

Публикации. ГЪ материалам диссертационной работы опубликовано 11 печатных работ, из которых 7 в соавторстве.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы и приложений. Основное содержание изложено на 171 странице машинописного текста, содержит 54 рисунка, 22 таблицы Список использованной литературы включает 69 наименований, из них 7 на иностранных языках.

5.3. Выводы

1. В поверхностных слоях ДСтП, из-за преждевременного отверждения и частичной термодеструкции связующего, образуется "рыхлый слой" толщина которого составляет около 2 мм.

158

2. Наибольшей прочностью склеивания стружки между собой будет обладать слой на расстоянии около 2 мм от поверхности плиты.

3. Использование в поверхностных (сошлифовываемых) слоях плит некондиционной стружки в виде смесей станочной стружки с корой, опилок с корой позволяет сэкономить качественную стружку и более широко использовать низкокачественное сырье.

4. При использовании плит пятислойной конструкции с поверхностными слоями из некачественной стружки можно снизить расход связующего в этих слоях с 12 до 6 % к массе абсолютно сухой стружки, т.е. сэкономить до 10 % связующего на 1 м ДСтП.

6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СПОСОБОВ СНИЖЕНИЯ РАСХОДА СВЯЗУЮЩЕГО В ПРОИЗВОДСТВЕ ДСтП

Экономический эффект будет равен

Э = А-Ц - Я (50)

А - количество сэкономленного связующего в год, кг; Ц - стоимость 1 кг смолы, руб.

И - расходы на оборудование, руб (приняли 40 % от суммы экономического эффекта). л=д,-д2 (51)

С>1 - расход связующего до внедрения, кг; С)2 - расход связующего после внедрения, кг. Расход связующего на 1 м3 плит дсухсм- (1ОО+\*0(1ОО+Р) (52)

Рпп ~ плотность ДСтП, кг/м3; У! - влажность ДСтП, %;

Р - содержание связующего, % к массе абсолютно сухой стружки; Кп - коэффициент потерь (1,07).

Расход жидкой смолы стандартной концентрации на 1 м3 плит (Дсух см 100/К (53)

К - стандартная концентрация смолы, %

Экономическая эффективность применения технологических режимов получения ДСтП со сниженным расходом связующего.

100-650-9-1,07

С>1 сух см. = 7-\~7— -\ ■ °'65 = 34'56 КГ

1 сух. см. (100+8).(100 + 9)

0,65 - доля внутреннего слоя

52,37 КГ

66

66- концентрация смолы товарного вида, %. 100 650 7 1,07 (100+ 8)-(100+ 7)

Ог сух. СМ. = илл п\ „ч ■ 0,65 = 27,38 КГ 27,38 100

СЬ= ——= 41>5 кг об

Количество сэкономленного связующего на 1 м плит

А = 52,37 -41,5 = 10,87 кг При годовой программе 30000 м3 ДСтП в год А = 10,87 • 30000 = 326100 кг Э = 326100 • 10 = 3261000 руб

Экономическая эффективность применения способа промежуточной выдержки осмоленных древесных частиц в распределенном состоянии. при производстве плит мебельного назначения

100 -650 >14 -1,07 (100+ 8)-(100+ 14) сух.см. = Л/ч/ч , ^ Л<ч<ч = 79,09 кг

79,09400 ^

66

100 650 12 1,07 (100 + 8)-(100+ 12)

СЬсух.см. = пЧ /чпл = 69 КГ 69 100

02 = -= 104,5 КГ

66

Количество сэкономленного связующего на 1 м3 плит

А =119,8-104,5 = 15,3 кг При годовой программе 30000 м3 ДСтП в год А = 15,3 • 30000 = 459000 кг

3 = 459000 • 10 = 4590000 • 0,4 = 1386000 руб. при производстве плит строительного назначения

100-650 15 1,07 (100+8)-(100+ 15) еЬеуХ-СМ.^ и А * КГ 84 100

01 =-= 127,3 кг

66

100-650 12 1,07 (100+8)-(100+ 12)

СЬсухсм = пЛ /чпп = 69 КГ 69 100 д2=—— = 104,5 кг 66

Количество сэкономленного связующего на 1 м3 плит

А = 127,3 - 104,5 = 22,8 кг При годовой программе 30000 м3 ДСтП в год А = 22,8 • 30000 - 684000 кг Э = 684000 • 10 = 6840000 • 0,4 = 2736000 руб.

Экономическая эффективность применения способа предварительной подсуш- 7 ки осмоленных древесных частиц.

100-650 »14 1,07 (100+ 8)-(100+ 14) сух. см. = . л^ = 79'09 и*

79,09400 = 1 ^ 66

100 650 12 1,07 (100+8)-(100+ 12)

С^сух. СМ. = „Ч и г\п = 69 КГ 69 100 , д2= —— = 104,5 КГ 66

Количество сэкономленного связующего на 1 м3 плит

А — 119,8 — 104,5 = 15,3 кг При годовой программе 13000 м3 ДСтП в год А =15,3 • 13000 = 198900 кг Э = 198900 • 10 = 1989000 • 0,4 = 795600 руб.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработаны технологические режимы получения ДСтП по общепринятой технологии, отличающиеся от известных возможностью получения плит с пониженным содержанием связующего, при соблюдении которых можно снизить расход связующего до 37 %.

2. Разработаны компьютерные и графо-аналитические методы расчета по математической модели для получения по общепринятой технологии ДСтП требуемой прочности, с пониженным расходом связующего, отличающиеся от известных наличием в таких расчетах всей гаммы основных технологических факторов, действующих в процессе производства ДСтП.

3. Предложены эффективные варианты видоизменения общепринятой технологии получения ДСтП мебельного назначения с целью снижения расхода связующего.

Первый вариант предусматривает использование различных способов промежуточной выдержки осмоленных древесных частиц, способствующих снижению расхода связующего от 11 до 47,8 %. Наиболее эффективными из них являются: способ выдержки осмоленных древесных частиц в распределенном состоянии, обеспечивающий снижение расхода связующего для плит мебельного назначения до 47,8 %, способ предварительной подсушки стружечно-клеевой смеси при температуре 40 °С, обеспечивающий снижение расхода связующего до 22,6 %.

Второй вариант предусматривает использование комбинированной конструкции древесностружечной плиты, когда ее поверхностные слои содержат некачественную стружку и впоследствии подлежат сошлифовыванию. В этом случае расход связующего в поверхностных слоях можно снизить с 12 до 6 %, что даст возможность сэкономить до 10 % связующего на 1 м3 ДСтП.

4. Разработанный способ промежуточной выдержки осмоленных древесных частиц в распределенном состоянии при производстве древесностружеч

164 ных плит строительного назначения позволяет сэкономить связующее в количестве 6-23 % в зависимости от породного состава сырья.

5. Разработанные технологические режимы и предложенные способы по снижению расхода связующего в производстве ДСтП были апробированы в промышленных условиях на Волгодонском комбинате древесных плит.

6.Экономическая эффективность от внедрения результатов составляет от 510 до 7956 т.руб в зависимости от применяемого способа снижения расхода л связующего при годовой мощности цеха 30000 м в год.

1. Шварцман Г.М. Производство древесностружечных плит / Г.М. Шварцман, Д.А.Щедро.- 4-е изд., перераб. и доп.- М.: Лесная пром-сть, 1987.- 320 с.

2. Справочник по производству ДСтП / И. А. От лев, Ц.Б. Штейнберг, J1.C. От-лева, Ю.А. Бова, Н.И. Жуков, Г.И. Конаш.- 2-е изд. перераб. и доп.- М.: Лесная пром-сть, 1990.- 318 с.

3. Деревообработка / Информационный сборник. М., 1991.-Вып. 1- 39 с.

4. Мелони Т. Современное производство древесностружечных и древесноволокнистых плит / перевод д.т.н. В.В. Амалицкого и к.т.н. Е.И. Карасева.- М.: Лесная пром-сть, 1982.- 414 с.

5. Отлев И.А. Интенсификация производства древесностружечных плит.- М.: Лесная пром-сть, 1989.- 191 с.

6. Бирюков М.В. Снижение материалоемкости производства ДСтП / М.В. Бирюков, А.М. Завражнов // Плиты и фанера (обзор.инф.) М.: ВНИПИЭИ-леспром.- 1985.- 44 с.

7. Самойлович К.Д. Основные задачи по совершенствованию производства древесностружечных плит на предприятиях концерна «Беллесбумпром» / Деревообрабатьюающая пром-сть.- 1998.- № 5.- С. 27-30

8. Разиньков Е.М. Производство древесных плит и пластиков: Учеб. пособие / Воронеж, лесотех. ин-т.- Воронеж, 1998.- 224 с.

9. Отлев И.А. Прессование древесностружечных плит при высоких температурах / И.А. Отлев, И.М. Дыскин, Г.И. Конаш // Плиты и фанера (обз. инф.).-М.: ВНИПИЭИлеспром, 1984.- Вып.6.-40с.

10. Леонович A.A. На пути к возрождению производства ДСтП / Деревообрабатывающая пром-сть.- 1997.- № 4,- С. 29-31

11. Шварцман Г.М. Производство древесностружечных плит.- М.: Лесная пром-сть, 1967,-262 с.

12. Технологические инструкции по производству древесностружечных плит на импортном оборудовании. З1.01.68.-Ленинград, ЦНИИФ, 1972.- 78 с.

13. Технологическая инструкция по производству ДСтП пониженной токсичности на модернизированных линиях СП25 иСП35. Минлесбумпром СССР. 4.10.88.- Балабаново, ВНИИдрев, 1988.- 100 с.

14. Матюшин И.Т., Мингазутдинов В.М. Способ получения древесностружечных плит. A.c. СССР № 1630892 Бюл.№ 8, 1991.

15. Эльберт A.A. Использование лигносульфонатов в производстве ДСтП / A.A. Элтберт, Коврижных Л.П. // ИЗВУЗ. Лесной журнал.- 1990,- № 3.- С. 89-95

16. Сырояжнин В.Н. Опыт применения активатора смол в производстве ДСтП / Деревообрабатываящая пром-сть.- 1986.- № 2.- С. 12-13

17. Цинвадзе В.Г. Применение отходов капролактана в производстве ДСтП // Науч. труды / МЛТИ.- 1985.- № 171.- С. 76-80

18. Кочманова Т.И. О сокращении расхода связующих и прочности склеивания древесных частиц в производстве древесностружечных плит / Т.И. Кочманова, Ю.Г. Лапшин// Деревообрабатывающая пром-сть.- 1990.-№7- С. 15-16

19. Плотников С.М. Древесностружечные плиты с ассиметричной структурой для горизонтальных несущих элементов / Известия ВУЗов. Лесной журнал.-1993.-№5-6.- С. 108-110

20. SU, авторское свидетельство, 360241, кл. В27 №1/02, 1970

21. Pirkmaier Sasa. Vpliv sprememb v sestavi iverja na mehanske in fizi kalne last-nosti ivernih plosc / Sasa Pirkmaier, Iris Montin // Les 1996.- № 7-8.- С. 214218

22. ГОСТ 10632-89 Плиты древесностружечные.

23. Разиньков Е.М. Оптимизазия процесса получения древесностружечных плит заданной прочности. Дисс. на соиск. учен. степ, д.т.н. Воронеж, 1994, 475 с.

24. Жуков В.П. Расход связующего в производстве древесностружечных плит с мелкоструктурной поверхностью / В.П. Жуков, A.A. Филонов, Т.П. Белова,

25. A.A. Щербинин // Межвуз. сб./ Технология древесных плит и пластиков.-Вып. 3. Свердловск.- изд. УПИ им. С.М. Кирова. 1976.- С. 158-161

26. Kollman Е. Holzals Roh- und Werkstoff.- 1955.- № 2.

27. Шварцман Г.М. Повышение прочности древесностружечных плит.- М.: ВНИИПЭИлеспром (обзор), 1977.- 19 с.

28. Денисова С.Г. Исследование прочности склеивания древесных частиц в процессе прессования древесностружечных плит. Дисс. на соиск. учен. степ, к.т.н. Красноярск, 1975.

29. Соснин М.И. Физические основы прессования древесностружечных плит / М.И. Соснин, М.И. Климова. Новосибирск: Наука, 1981.- 193 с.

30. Klauditz W. Sonderberieht aus «Holz als Roh- und Werkstoff / W.Klauditz, A. Büro A// 1962.-Вып. 1.

31. Корчаго И.Г. Древесностружечные плиты из станочной стружки / Механическая обработка древесины.- М., 1965.- № 8.-С. 18-20

32. Корчаго И.Г. К вопросу о значимости предела прочности при растяжении перпендикулярно пласта плит // Труды ВНИИдрев, Балабаново.- 1969.-№ 2.- С.7-8

33. Klauditz W. Sonderbericht aus inst, für Holzforschung. Braunschweig.- 1952.-№25.

34. Klauditz W. Sonderbericht aus «Holz als Roh- und Werkstoff.- 1995.- №1.

35. Михайлов H.A. Исследование влияния технологических режимов изготовления ДСтП на прочность при растяжении перпендикулярно пласта. Дисс. на соиск. учен. степ, к.т.н. Воронеж, 1970,25 с.

36. Разиньков Е.М., Мурзин B.C., Гарин В.А. Способ изготовления заготовок древесностружечных плит. A.c. СССР № 1743872, Б.И. № 24 1992.

37. Ягодкин Н.И. Производство стружечных плит и исследование их свойств в Финляндии.- М.: ЦИТИЭИ, 1963.- 60 с.

38. Отлев И.А. Влияние влажности сухой и осмоленной стружки на процесс изготовления плит / И.А. Отлев, Н.И. Жуков // Плиты и фанера. Экспресс-информация.- 1981.- № 5.- 12 с.

39. Щедро Д.А. Химические процессы при прессовании древесностружечных плит и влияние их на выделение формальдегида // Обзор. информ.-М.: ВНИИПИЭИлеспром, 1984.- 48 с.

40. Соснин М.И. Изменение прочности склеивания древесностружечной плиты при прессовании / М.И. Соснин, О.Б. Денисов // М., Деревообрабатывающая пром-сть,- 1968.- № 7,- С. 11-12

41. Соснин М.И. Критерий прочности склеивания стружечного пакета при горячем прессовании / М.И. Соснин, О.Б. Денисов // Материалы науч.-технич. конф. и-та леса и древесины им. В.Н. Сукачева СО АН. СССР, Красноярск, 1968.- С.29-32

42. Поздняков A.A. Прочность и упругость композиционных древесных материалов." М.: Лесная пром-сть.- 1988.- 131 с.

43. Поташев O.E. Механика древесных плит / O.E. Поташев, Ю.Г. Лапшин. М.: Лесная пром-сть.- 1982,- 112 с.

44. Paul M. Furnisn meisture content, resin nonvolatile content, and assemlly fime effect on proporfies of mixed hordwood strand board / M. Paul, Di Carlo Daniel // Forest Prod.- J.-1988.- № 11-12.

45. Шварцман Г.М. Повышение производительности горячих прессов в производстве древесностружечных плит / Фанера и плиты,- М., 1967.-27 с.

46. Ковальчук Л.М. Производство деревянных клееных конструкций.- М.: Лесная пром-сть, 1979.- 215 с.

47. Ковальчук Л.М. Впитываемость клеев при склеивании древесины / Л.М. Ковальчук, A.C. Жуков, Н.Е. Нетушин // Деревообрабатывающая пром-сть.-1985,-№9,- С. 3-4

48. Plath Е. Das Rohdichteprofil als Beurteiluntgs: merkmal von Spanplatten / E. Plath, E. Schnitzler // Holz als Roh- und Werkstoff.- 1974,- № 32.- C. 443-449

49. Разиньков Е.М. Исследование профиля плотности древесностружечных плит и получение плит с улучшенными свойствами / Известия ВУЗов. Строительство и архитектура.- 1990.- № 6.- С. 59-63

50. Кирилов А.Н. Изменение прочности и плотности по толщине древесностружечных плит / А.Н. Кирилов, Е.Е. Овчаренко // Научные труды МЛТИ.-1984.- Вып. 161.- С. 74-77

51. Пижурин А.А. Исследования процессов деревообработки / А.А. Пижурин, М.С. Розенблит -М.: Лесн. пром-сть.- 1984.-232 с.

52. ГОСТ 10632-77 Плиты древесностружечные.

53. ГОСТ 14231-88 Смолы карбамидоформальдегидные.

54. ГОСТ 10633-88 Плиты древесностружечные. Общие правила подготовки и проведения физико-механических испытаний.

55. ГОСТ 10634-88 Плиты древесностружечные. Методы определения физических свойств.

56. ГОСТ 10635-90 Плиты древесностружечные. Метод определения предела прочности при изгибе.

57. ГОСТ 10636-90 Плиты древесностружечные. Метод определения предела прочности при растяжении перпендикулярно пласти плиты.

58. Кантиева Е.В. Рациональные технологические режимы для сокращения расхода связующего в производстве древесностружечных плит // Сб. науч. тр. / ВГЛТА Совершенствование технологий и экономики лесопромышленного комплекса.- 1998.- С.64

59. Кантиева Е.В.Повышение прочности древесностружечных плит / Кантиева Е.В., Кантиев В.А., Разиньков Е.М.; Воронеж, госуд. лесотехнич. академия.-Воронеж,1996,- 5 с. Деп. в ВИНИТИ 31.10.96, №3173 В96

60. Разиньков Е.М. Эффективный способ сокращения расхода связующего в производстве древесностружечных плит / Е.М. Разиньков, Е.В. Кантиева // Матер. Всерос. науч.-практич. конф. Повышение технического уровня машин лесного комплекса, Воронеж.-1999.- С. 105

61. Кантиева Е.В. Пути снижения расхода связующего в производстве древесностружечных плит / Е.В. Кантиева, Е.М. Разиньков // Меж.вуз. сб. науч. тр. УГЛТА Технология древесных плит и пластиков.- Екатеринбург, 1999.- С.70-73

62. Кантиева Е.В. Исследование состояния связующего на стружке при ее промежуточной выдержке перед прессованием / Меж. вуз. сб. науч. тр. ВГЛТА Природопользование: ресурсы, техническое обеспечение.- Воронеж, 2000, С. 132-134

63. Отлев И.А. Технологические расчеты в производстве ДСтП.- М.: Лесная пром-сть, 1979.-240 с.

64. ГОСТ 9624-93 Древесина клееная слоистая. Метод определения предела прочности при скалывании по клеевому слою и по древесине.

65. Кантиева Е.В. Прочность склеивания различных слоев клееной древесины / Тез. докл. восьмой междунар. конф. молодых ученых. Синтез, исследование171свойств, модификация и переработка высокомолекулярных соединений,- Казань, 1996,-С. 130

66. Разиньков Е.М. Сокращение расхода связующего в производстве ДСтП / Е.М. Разиньков, Е.В. Кантиева // Тез. докл. Всерос. науч.-технич. конф. Рациональное использование ресурсного потенциала в агропромышленном комплексе.-Воронеж, 1998.-С. 134

67. Кантиева Е.В. Способ сокращения расхода связующего в производстве древесностружечных плит / Е.В. Кантиева, Е.М. Разиньков // Вестн. Центр.-Чернозем. регион, отд-ния наук о лесе.; Гл. ред. В.К. Попов.- Воронеж, 1999.- № 2.- С.76