новая папка 2 / 45397

Кафедра технологии древесных композиционных материалов

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ОТДЕЛКИ ДРЕВЕСНЫХ ПЛИТ

Методические указания, рабочая программа

иконтрольные задания для студентов заочного отделения факультета химической технологии и биотехнологии специализации 24040605

Санкт-Петербург

2010

Рассмотрены и рекомендованы к изданию учебно-методической комиссией факультета химической технологии и биотехнологии

Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии 23 июня 2010 г.

С о с т а в и т е л и :

кандидат технических наук, профессор С. Д. Каменков кандидат технических наук, доцент А. А. Багаев кандидат технических наук, профессор И. А. Гамова

О т в . р е д а к т о р доктор технических наук, профессор А. А. Леонович

Р е ц е н з е н т

кафедра технологии древесных композиционных материалов СПбГЛТА

Технология изготовления и отделки древесных плит: методические указания / сост.: С. Д. Каменков, А. А. Багаев, И. А. Гамова – СПб.: СПбГЛТА, 2010. – 12 с.

В методических указаниях представлена рабочая программа курса «Технология изготовления и отделки древесных плит» и контрольные задания для студентов заочного отделения факультета химической технологии и биотехнологии, обучающихся по специализации 24040605 «Технология древесных пластиков и плит». Даны общие указания по их выполнению, приведен список рекомендуемой для изучения курса литературы.

Темплан 2010 г. Изд. № 135.

2

В В Е Д Е Н И Е

Комплексное использование древесного сырья и значительное развитие химической и химико-механической переработки древесины является важной задачей, стоящей перед деревообрабатывающей промышленностью России. Химическая и химико-механическая переработка древесины включает в себя производство древесностружечных и древесноволокнистых плит.

Развитие промышленности древесных плит базируется на использовании низкосортной древесины и древесных отходов. Рост производства плит объясняется большим спросом на строительные материалы и необходимостью удовлетворить потребность населения в мебели. Древесностружечные и древесноволокнистые плиты являются не заменителем пиломатериалов, фанеры, столярных плит, а признанными и необходимыми конструкционными материалами, изготовление которых возможно с различными заданными характеристиками.

Производство древесных плит из низкосортной древесины и древесных отходов технически эффективно и экономически рентабельно решает вопрос о полном и комплексном использовании всей заготавливаемой древесины независимо от породы и качества.

Производство древесностружечных и древесноволокнистых плит, в силу особенностей технологии, легко поддается механизации и автоматизации. Это обеспечивает высокую производительность труда рабочих и экономическую эффективность капиталовложений.

Промышленность древесностружечных и древесноволокнистых плит динамично развивается. Для проектирования и строительства предприятий, освоения и руководства производством древесных плит требуется значительное количество инженерно-технических работников.

Специальная дисциплина «Технология изготовления и отделки древесных плит», программа которой изложена ниже, предназначена для студентов факультета химической технологии и биотехнологии, обучающихся по специализации 24040605 «Технология древесных плит и пластиков».

В результате изучения дисциплины студенты должны:

знать классификацию древесных плит, покрытий и материалов для их отделки, основные показатели потребительских свойств плит;

знать технологические схемы производства и отделки плит, режимы технологических процессов производства и отделки плит;

3

уметь экспериментально оценивать свойства древесных плит, смол, покрытий отделочных материалов и соответствие их требованиям стандартов;

уметь выполнять технологические расчеты процессов изготовления и отделки плит, проектировать технологический процесс на заданный вид продукции, назначать оптимальные технологические режимы производства и отделки плит, определять потребность в сырье и материалах;

иметь представление о направлениях совершенствования технологических процессов изготовления и отделки древесных плит.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА КУРСА

Ч а с т ь 1. Технология древесностружечных плит

Основные сведения о древесностружечных плитах (ДСП). Области применения ДСП. Современное состояние производства ДСП в России и перспективы его развития. Классификация ДСП. Требования к ДСП, предъявляемые российским и европейскими стандартами. Физикомеханические свойства ДСП.

Сырье и материалы для производства ДСП. Основные виды древес-

ного сырья. Влияние породы древесины на физико-механические свойства плит. Виды связующих и основные требования к ним.

Основные технологические схемы производства ДСП. Технологи-

ческие схемы производства трехслойных и многослойных плит. Изготовление стружки. Влияние формы и размеров древесных час-

тиц на физико-механические свойства ДСП. Характеристика древесных частиц для формирования слоев ДСП. Способы переработки сырья в стружку. Изготовление стружки из кругломерной древесины. Факторы, влияющие на качество стружки. Параметры настройки станков с ножевым валом. Изготовление стружки из технологической щепы. Факторы, влияющие на качество стружки. Параметры настройки центробежных стружечных станков.

Дополнительное измельчение стружки. Измельчение частиц по ширине, параметры процесса. Изготовление микростружки, параметры процесса.

Сушка стружки. Влияние влажности частиц на процесс горячего прессования плит и качество плит. Режимы сушки стружки. Методы интенсификации процесса сушки.

Сортировка стружки. Методы сортирования древесных частиц. Механическая и пневматическая сортировка стружки, параметры процессов.

4

Хранение и транспортировка измельченной древесины. Назначение межоперационных запасов сырья. Способы хранения. Расчет продолжительности хранения стружки в бункере. Конвейеры для транспортировки измельченной древесины. Расчет производительности конвейеров.

Смешивание стружки со связующим. Нормы расхода связующего.

Способы дозирования стружки и связующего. Характеристика и рецептура связующих на основе карбамидоформальдегидной смолы для слоев ДСП. Схемы установок для приготовления связующего. Диспергирование связующего. Смешивание стружки со связующим в быстроходных лопастных смесителях.

Формирование и подпрессовка ковра. Принципы формирования ков-

ра и критерий оценки качества формирования. Фракционирование частиц в процессе формирования ковра. Назначение и способы предварительного уплотнения ковра. Физическая сущность процесса подпрессовки. Влияние удельного давления и продолжительности подпрессовки на свойства брикетов.

Горячее прессование плит. Способы горячего прессования. Параметры горячего прессования. Влияние влажности брикетов на продолжительность горячего прессования. Циклограммы горячего прессования. Интенсификация процесса горячего прессования. Расчет производительности горячего пресса.

Послепрессовая обработка плит. Охлаждение и кондиционирование плит. Обрезка плит по формату. Шлифование и сортировка плит.

Плиты из крупноразмерной ориентированной стружки (OSB). Об-

ласти применения, классификация и физико-механические свойства OSB. Технологическая схема производства OSB. Подготовка сырья. Изготовление стрендов. Хранение, сушка, сортировка и транспортировка стрендов. Связующее и добавки в производстве OSB. Смешивание стрендов со связующим. Ориентирование стрендов при формировании ковра. Режимы горячего прессования плит.

Синтетические смолы для производства ДСП. Технологическая схема синтеза смол периодическим способом. Рецептура и режимы синтеза смол марок КФ МТ-15, СФЖ 3014.

Ч а с т ь 2 . Технология древесноволокнистых плит

Основные сведения о древесноволокнистых плитах. Состояние и перспективы развития производства древесноволокнистых плит (ДВП) в России и за рубежом. Способы производства ДВП. Классификация ДВП. Физико-механические свойства плит. Международный и отечественный стандарты. Свойства и области применения ДВП.

5

Сырье для производства ДВП. Основные виды древесного сырья. Влияние породного состава на параметры технологического процесса производства ДВП. Способы хранения сырья.

Основные технологические схемы производства ДВП мокрым спо-

собом. Технологические схемы производства твердых, сверхтвердых и мягких ДВП.

Подготовка древесного сырья к размолу. Изготовление, сортировка,

мойка щепы. Пьезотермическая обработка. Технологические режимы пьезотермической обработки.

Технология размола древесины на волокна. Факторы, определяющие качество древесноволокнистой массы (ДВМ). Параметры настройки рафинеров. Степень размола волокна и методы ее определения. Домол ДВМ. Хранение ДВМ. Расчет продолжительности хранения ДВМ в бассейне.

Проклейка ДВМ. Регулирование концентрации ДВМ. Гидрофобные и упрочняющие добавки. Технологическая схема приготовление парафиновой эмульсии. Рецепты эмульсий. Осаждение гидрофобных и упрочняющих добавок на волокне.

Формирование (отлив) древесноволокнистого ковра. Отлив ковра на плоскосеточных машинах. Технологические параметры процесса отлива. Зависимость скорости отлива ковра от свойств ДВМ.

Горячее прессование. Параметры горячего прессования. Влияние влажности ковра на продолжительность горячего прессования. Циклограммы горячего прессования. Расчет производительности горячего пресса.

Послепрессовая обработка плит. Термообработка плит. Непрерыв-

ный и периодический способы. Режимы термообработки плит. Кондиционирование ДВП. Обрезка плит по формату.

Особенности технологических процессов производства мягких и сверхтвердых ДВП. Сушка древесноволокнистого ковра. Режимы сушки. Пропитка плит высыхающими маслами. Рецепты пропиточных составов. Режимы пропитки.

Основные технологические схемы производства ДВП сухим спосо-

бом. Технологические схемы производства твердых ДВП (HDF) и ДВП средней плотности (MDF). Виды связующих для производства ДВП. Характеристика ДВМ.

Особенности технологии производства ДВП сухим способом. Тех-

нологические режимы сушки древесного волокна. Методы введения связующего и гидрофобных добавок. Формирование волокнистого ковра.

Горячее прессование. Режимы прессовании твердых ДВП. Влияние параметров прессования на свойства плит. Режимы прессования MDF.

6

Ч а с т ь 3. Технология отделки древесных плит

Общие сведения о защитно-декоративных покрытиях. Современное состояние и перспективы развития производства плит с отделкой. Понятие «защитно-декоративные покрытия», их функции. Типовые схемы покрытий. Классификация методов отделки плит. Олигомеры, полимеры и полимерные материалы, используемые для отделки древесных плит. Области применения древесных плит с облагороженной поверхностью. Требования, предъявляемые к плитам, используемым под отделку.

Отделка древесных плит лакокрасочными материалами. Виды лакокрасочных покрытий. Классификация лакокрасочных материалов. Основные компоненты лакокрасочных материалов. Плѐнкообразующие вещества, их характеристика и свойства. Методы нанесения лакокрасочных материалов на древесные плиты. Методы сушки лакокрасочных покрытий. Облагораживание покрытий. Имитационная отделка древесных плит. Отделка древесноволокнистых плит нанесением окрашенной волокнистой массы на мокрый ковѐр.

Облицовывание древесных плит. Синтетические облицовочные материалы. Классификация и характеристика. Пропиточные смолы и составы для изготовления бумажно-смоляных плѐнок и декоративных бумажнослоистых пластиков. Бумажно-смоляные плѐнки. Изготовление и виды. Свойства бумаг, применяемых для изготовления плѐнок и пластиков. Отделка древесных плит методом ламинирования в одноэтажных и многоэтажных прессах. Термореактивные и термопластичные рулонные материалы для отделки древесных плит. Облицовывание плит методом каширования. Применяемые клеи. Отделка плит натуральным шпоном.

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

На изучение дисциплины отводится 214 часов, из них 32 часа – лекции, 32 часа – лабораторные занятия и 134 часа – самостоятельная работа студента. Учебным планом предусматривается выполнение одной контрольной работы из пяти предлагаемых методическими указаниями, зачет по выполненным лабораторным работам, экзамен и курсовой проект.

Контрольную работу № 1 выполняют студенты, номера зачетных книжек которых заканчиваются на 0 и 1; контрольную работу № 2–2 и 3; контрольную работу № 3–4 и 5; контрольную работу № 4–6 и 7; контрольную работу № 5–8 и 9.

Основной формой работы студента-заочника является самостоятельная работа с рекомендованной литературой, список которой приведен в конце методических указаний. В процессе работы с литературой необхо-

7

димо составлять конспект, в котором приводится краткое изложение проработанного материала в соответствии с требованиями программы курса.

На лекциях в период сессии рассматриваются только наиболее важные и сложные разделы курса, а также вопросы, не достаточно полно изложенные в рекомендуемой литературе. Для лучшего усвоения курса рекомендуется проводить экскурсии на предприятия и знакомиться с технологией изготовления и отделки древесных плит.

Курсовой проект по одной из предлагаемых кафедрой теме посвящен проектированию одного из цехов завода по производству или отделке древесных плит. Структура проекта, его состав и порядок выполнения изложен в учебном пособии [11].

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

Контрольная работа № 1

1.Классификация ДСП. Физико-механические свойства ДСП. Требования к ДСП предъявляемые российским и европейскими стандартами.

2.Технологические схемы производства трехслойных ДСП

3.Пьезотермическая обработка. Технологические режимы пьезотермической обработки щепы.

4.Горячее прессование. Режимы прессовании твердых ДВП сухого способа формирования

Контрольная работа № 2

1.Основные виды древесного сырья. Влияние породы древесины на физико-механические свойства плит.

2.Смешивание стружки со связующим. Нормы расхода связующего. Способы дозирования стружки и связующего. Характеристика и рецептура связующих на основе карбамидоформальдегидной смолы для слоев ДСП. Схемы установок для приготовления связующего периодическим и непрерывным способами.

3.Отлив древесноволокнистого ковра на плоскосеточных машинах. Технологические параметры процесса отлива.

4.Особенности технологического процесса производства мягких ДВП.

Контрольная работа № 3

1.Сортировка стружки. Методы сортирования древесных частиц. Механическая и пневматическая сортировка стружки, параметры процессов.

2.Смешивание стружки со связующим в быстроходных лопастных смесителях.

8

3.Технология размола древесины на волокна. Факторы, определяющие качество древесноволокнистой массы (ДВМ). Параметры настройки рафинеров. Степень размола волокна и методы ее определения.

4.Технологические схемы производства твердых ДВП и ДВП средней плотности (MDF).

Контрольная работа № 4

1.Сушка стружки. Влияние влажности частиц на процесс горячего прессования плит и качество плит. Режимы сушки стружки. Методы интенсификации процесса сушки.

2.Способы горячего прессования ДСП. Параметры горячего прессования. Влияние влажности брикетов на продолжительность горячего прессования. Циклограммы горячего прессования.

3.Способы производства ДВП. Классификация ДВП. Физикомеханические свойства плит. Международный и отечественный стандарты. Свойства и области применения ДВП.

4.Проклейка ДВМ. Регулирование концентрации ДВМ. Гидрофобные

иупрочняющие добавки. Технологическая схема приготовление парафиновой эмульсии. Рецепты эмульсий. Осаждение гидрофобных и упрочняющих добавок на волокне.

Контрольная работа № 5

1.Интенсификация процесса горячего прессования ДСП. Расчет производительности горячего пресса.

2.Технологическая схема производства OSB.

3.Термообработка плит. Непрерывный и периодический способы. Режимы термообработки плит. Кондиционирование ДВП.

4.Особенности технологии производства ДВП сухим способом. Технологические режимы сушки древесного волокна. Методы введения связующего и гидрофобных добавок. Формирование волокнистого ковра.

9

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Ос н о в н о й

1.Леонович А. А. Технология древесных плит: прогрессивные решения: учеб. пособие. – СПб.: Химиздат, 2005. – 208 с.

2.Волынский В. Н. Технология стружечных и волокнистых древесных плит: учеб. пособие для вузов. – Таллин.: Дезидерата, 2004. – 192 с.

3.Шварцман Г. М., Щедро Д. А. Производство древесностружечных плит. – М.: Лесн. пром-сть, 1987. – 320 с.

4.Ребрин С. П., Мерсов Е. Д., Евдокимов В. Г. Технология древесно-

волокнистых плит. – М.: Лесн. пром-сть, 1982. – 272 с.

5.Берлин А. В., Фурин А. И. Облицовочные материалы в производстве мебели. – М.: Лесн. пром-сть, 1981. – 136 с.

До п о л н и т е л ь н ы й

6.Бараш Л. И. Слоистые пластики, декоративные поверхности. – СПб.: Химиздат, 2007. – 256 с.

7.Ветошкин Ю. И., Газеев М. В., Цой Ю. И. Специальные виды отдел-

ки: учеб. пособие. – Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т. 2008. – 129 с.

8.Справочник по производству древесностружечных плит. Изд. 2-е, перераб. и доп. / Отлев И. А., Штейнберг Ц. Б., Отлева Л. С. и др. – М.: Лесн. пром-сть. 1990. – 384 с.

9.Справочник по древесноволокнистым плитам / Бирюков В. И., Лащавер М. С., Мерсов Е. Д. и др. – М.: Лесн. пром-сть. 1981. – 184 с.

10.Доронин Ю. Г., Мирошниченко С. Н., Свиткина М. М. Синтетиче-

ские смолы в деревообработке. Изд. 2-е, перераб. и доп. – М: Лесн. пром-

сть. 1987. – 234 с.

11.Каменков С. Д., Васильев В. В. Технология древесностружечных плит: учеб. пособие по курсовому и дипломному проектированию. – СПб.:

СПбГЛТА, 2006. – 100 с.

10