Основы комплексной переработки древесного сырья методические указания по самостоятельному изучению дисциплины для студентов направлений подготовки 15.04.04, 38.04.02, 35.04.02

3.4. Методы и средства изготовления продукции из древесных отходов

Изучение раздела студент начинает с анализа классификации деревообрабатывающего оборудования, а затем переходит к методам и средствам получения технологической щепы.

Основными технологическими операциями являются измельчение древесных сортиментов и отходов древесины, фракционирование щепы.

Внастоящее время для измельчения древесины в технологическую щепу применяются в основном дисковые рубительные машины. Если для получения щепы используется нестандартное сырье, то применяют барабанные рубительные машины. В барабанных рубительных машинах режущие ножи размещены на поверхности вращающегося барабана и врезаются

вдревесину под разными углами наклона, зависящими от толщины перерабатываемого сортимента. В результате щепа имеет неодинаковое направление среза и неоднородна по фракционному составу.

Вдисковых рубительных машинах режущие ножи расположены на вращающемся в вертикальной плоскости диске под постоянным углом наклона, как к поверхности диска, так и к направлению подачи. Поэтому резание древесины производится под одинаковым углом к плоскости диска, а также при постоянных соотношениях режимов резания и затягивания древесины к ножам независимо от ее толщины. Вследствие этого щепа, полученная на таких машинах, имеет практически одинаковое направление среза и по сравнению со щепой, полученной с применением барабанных рубительных машин, имеет более однородный фракционный состав. Студенту необходимо знать модификации рубительных машин, различающихся по способам подачи древесины, по форме поверхности диска, по режимам резания и по другим параметрам.

Измельченная рубительной машиной древесина подается по конвейеру для дальнейшего фракционирования (сортирования древесных частиц по размерам). Задачей фракционирования является исключение (отсев) из полученной щепы нежелательных фракций: очень крупной, мелочи и опилок. Необходимость фракционирования щепы обусловлена областью применения. Установки для фракционирования щепы делят на несколько групп:

– по траектории движения плоских сит:

1)с круговыми колебаниями сит в горизонтальной плоскости;

2)с круговыми (эллиптическими) колебаниями сит в вертикальной плоскости;

3)с прямолинейными колебаниями сит в горизонтальной плоскости. По способу подвески и привода ситового короба установки для сорти-

ровки щепы можно также разделить на два класса: а) с жесткой подвеской;

21

б) с мягкой подвеской (амортизаторы, тросы).

Наибольшее распространение получили установки, которые принято называть вибрационными. После фракционирования щепа поступает на дальнейшую технологическую переработку на специализированные производства целлюлозы или древесных плит из измельченной древесины.

Затем студент приступает к изучению технологий изготовления топливной щепы, топливных брикетов и пеллет.

В мировой практике на изготовление топливной щепы широко используют отходы лесосечных производств, которые измельчают с использованием специализированной техники непосредственно на лесосеках.

При изготовлении топливных брикетов и пеллет технологический процесс включает в себя ряд операций:

–измельчение неликвидной древесины и древесных отходов (тонкомера, горбыля, рейки и т. п.),

–сортировку сырья (щепы, стружки, шпона);

–первичное измельчение сырья на частицы размерами от 0,5 до

50 мм;

–сушку частиц до технологической влажности 10–12 %;

–вторичное измельчение;

–брикетирование (гранулирование).

Далее студенту необходимо уяснить основные технологические принципы изготовления местных строительных композиционных материалов на основе измельченной древесины в неорганических вяжущих. В качестве примера приведем последовательность операций при изготовлении термопорита и термиза.

Термопорит изготавливают из цемента, извести, органических или минеральных волокнистых наполнителей, хлорной извести и жидкого стекла. Это плиты плотностью от 700 до 1300 кг/м3, различного формата применяются в качестве конструкционно-теплоизоляционного материала в каркасном строительстве.

Последовательность операций при изготовлении термопорита: в растворомешалку подают отмеренное количество воды, затем последовательно жидкое стекло, известь, хлорную известь, цемент и перемешивают в течение 1–2 мин; затем загружают опилки и смесь снова перемешивают 3–5 мин. Из готовой смеси формуют изделия, твердеющие в естественных условиях при температуре 15–20 °С. В термопорите опилки под действием хлорной извести и растворимого стекла подвергаются силикатизации, отбеливанию и антисептированию.

Термиз изготавливают из извести, цемента, трепела, трепеловидной глины и увлажненных опилок.

Последовательность операций при изготовлении термиза: в растворомешалку заливают воду и загружают известь, цемент и трепел. Смесь перемешивают в течение 2–3 мин. Затем добавляют увлажненные опилки и

22

снова перемешивают. Готовая смесь имеет пластичность 4–5 см по осадке стандартного конуса. Формовку изделий производят с уплотнением площадочными вибраторами. Изделия выдерживают в течение 10–12 ч при температуре 10–15 °С, после чего пропаривают в камерах или в автоклавах. Это рецепт, но не технология.

Для изготовления товаров потребительского спроса используют типовые технологии и универсальное оборудование для обработки древесины,

атакже специализированные станки.

4.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

Контрольные вопросы

1.Основные виды продукции из древесины.

2.Основные конструкционные материалы из древесины.

3.Сравнительный анализ свойств конструкционных материалы из древесины и товаров-заменителей.

4.Направления повышения выхода конструкционных материалов из древесного сырья.

5.Сравнительный анализ баланса сырья в производстве пиломатериалов и фанеры.

6.Сравнительный анализ баланса сырья в производстве пиломатериалов по различным технологиям.

7.Сравнительный анализ баланса сырья в производстве фанеры по различным технологиям.

8.Основные направления рационального использования древесины.

9.Основные направления использования отходов древесины.

10.Характеристика древесных отходов.

11.Виды, количество и характеристика отходов.

12.Отходы, образующиеся в производстве фанеры.

13.Отходы, образующиеся в производстве плит.

14.Технические характеристики отходов.

15.Продукция из древесных отходов.

16.Строительные материалы из измельченной древесины.

17.Технические характеристики основных видов композиционных материалов.

18.Основные методы и средства изготовления продукции из древесных отходов.

19.Технология изготовления топливных брикетов.

20. Характеристика древесных отходов как топлива.

21.Основные причины образования отходов.

22.Виды отходов и пути их уменьшения.

23.Подходы к оценке качественного и количественного выхода продукции из круглых лесоматериалов.

23

Контрольные задания (кейсы)

1. Анализ направлений и обоснование мероприятий по увеличению качественного спецификационного выхода пиломатериалов.

Содержание задания:

●перечень направлений по увеличению качественного спецификационного выхода пиломатериалов;

●краткая характеристика направлений по увеличению качественного спецификационного выхода пиломатериалов;

●обоснование направления по увеличению качественного спецификационного выхода пиломатериалов;

●обоснование мероприятий по увеличению качественного спецификационного выхода пиломатериалов;

●выводы.

2. Анализ направлений и обоснование мероприятий по увеличению выхода фанеры.

Содержание задания:

●перечень направлений по увеличению выхода фанеры;

●краткая характеристика направлений по увеличению выхода фанеры;

●обоснование направления по увеличению выхода фанеры;

●обоснование мероприятий по увеличению выхода фанеры;

●выводы.

3. Обоснование направлений и технологии утилизации отходов лесопиления.

Содержание задания:

●перечень направлений и технологий по утилизации отходов лесопи-

ления;

●краткая характеристика направлений и технологий по утилизации отходов лесопиления;

●обоснование направления по утилизации отходов лесопиления;

●обоснование технологии утилизации отходов лесопиления;

●обоснование оборудования и режимов переработки отходов лесопи-

ления;

●выводы.

24

4. Обоснование направлений и технологии утилизации отходов фанерного производства.

Содержание задания:

●перечень направлений и технологий по утилизации отходов фанерного производства;

●краткая характеристика направлений и технологий по утилизации отходов фанерного производства;

●обоснование направления по утилизации отходов фанерного производства;

●обоснование технологии утилизации отходов фанерного производства;

●обоснование оборудования и режимов переработки отходов фанерного производства;

●выводы.

Библиографический список

1. Уголев, Б. Н. Древесиноведение и лесное товароведение /

Б. Н. Уголев. – М.: МГУЛ, 2007. – 351 с.

2.Леонтьев, Л. Л. Пилопродукция: оценка качества и количества / Л. Л. Леонтьев. – СПб.: Лань, 2010. – 336 с.

3.Чубинский, А. Н. Основы проектирования предприятий. Технологическое проектирование деревообрабатывающих производств: учеб. пособие / А. Н. Чубинский, А. А. Тамби, Т. А. Шагалова. – СПб.: СПбГЛТА, 2011. – 168 с.

4.Справочник по производству фанеры. – М.: Лесн. пром-сть, 1984. –

432 с.

5. Чубинский, А. Н. Физические методы испытаний древесины / А. Н. Чубинский [и др.]. – СПб.: СПбГЛТУ, 2015. – 125 с.

6.Электронно-библиотечная система издательства «Лань». Режим доступа: www.e.lanbook.com.

7.Общедоступные интернет-ресурсы.

8.Периодические издания: Лесной журнал, Известия СанктПетербургской лесотехнической академии, Вестник МГУЛ - Лесной вестник, Леспроминформ, Дерево.ru и др.

25

26

ДЛЯ ЗАМЕТОК

27

Составители:

Чубинский Анатолий Николаевич Варанкина Галина Степановна

ОСНОВЫ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ДРЕВЕСНОГО СЫРЬЯ

Методические указания по самостоятельному изучению дисциплины для студентов направлений подготовки

15.04.04 «Автоматизация технологических процессов», 38.04.02 «Менеджмент», 35.04.02 «Технология лесозаготовительных

и деревоперерабатывающих производств»

Редактор Л. В. Лукьянчук

Компьютерная верстка – М. А. Тихомирова

Подписано в печать с оригинал-макета 04.02.16. Формат 60×84/16. Бумага офсетная. Печать трафаретная.

Уч.-изд. л. 1,75. Печ. л. 1,75. Тираж 100 экз. Заказ № 17. С 100.

Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет Издательско-полиграфический отдел СПбГЛТУ 194021, Санкт-Петербург, Институтский пер., 3.

28