1.2.3 Характеристика используемого сырья
Неделовая древесина должна удовлетворять требованиям ОСТ 13-200—85 «Дрова для гидролизного производства и изготовления плит». Диаметр сырья устанавливается от 2 см и выше длиной от 1 до 6,0 м с градацией через 1 м. В зависимости от качества сырье делится на три сорта — I, II и III. В сырье не допус-каются такие дефекты, как наружная трухлявая гниль, обугленность, ядровая гниль, ограничиваемая в зависимости от сорта; остальные пороки и дефекты до-пускаются.
Сырье поставляют любых хвойных и лиственных пород, с корой и в око-ренном виде. Обмер и учет древесного сырья длиной до 3 м производят по ГОСТ 3243—46, а длиной более 3 м —по ГОСТ 2292—74. Допускается геометрический метод определения объема древесины. Сырье поставляют в пакетированном и непакетированном виде; при длине лесоматериалов менее 2 м — только в пакетах.
Основным местом концентрации древесных отходов является лесопильная промышленность, отходы которой составляют около 75 % всех ресурсов древес-ных отходов, образующихся в деревообрабатывающей промышленности и пригод-ных для использования в производстве древесностружечных плит.
Отходы фанерной промышленности составляют в балансе всех отходов де-ревообрабатывающей промышленности около 5 %, тем не менее они также являются одним из основных источников сырья для производства древесностру-жечных плит, поскольку эти отходы (в особенности карандаши) наилучшим обра-зом подготовлены для переработки на специальную резаную стружку. При этом карандаши могут быть использованы для изготовления стружки как для вну-треннего, так и для наружных слоев, шпон-рванину перерабатывают только в стружку для внутреннего слоя. При использовании шпона-рванины содержание ко-ры в стружке не должно превышать 12%.
Под низкокачественной древесиной, образующейся на нижних складах, понимают обрезки стволовой древесины или хлысты, пораженные центральной гнилью, имеющие другие пороки и не соответствующие требованиям стандартов и технических условий на деловые сортименты. Виды и объемы кусковых отходов, образующихся на нижнем складе, зависят от технологии лесозаготовки и первич-ной обработки древесины. При вывозе на нижний склад деревьев с кроной в процессе обработки получают такие виды отходов, как сучья, ветви, вершины, отком-левки и козырьки. При вывозке древесины в хлыстах указанные виды отходов ос-таются на лесосеке.
Установлено, что кора, которую содержат лесосечные отходы, не ухудшает физико-механических свойств плит, а включение зелени (хвои, листьев) уменьшает их прочность. Стружку из технологической щепы, изготовленной из лесосечных отходов, можно применять в качестве добавки к основному сырью для внутрен-него слоя. Качество такой щепы регламентируют ТУ 13-671—82.
Для отделения из так называемой зеленой щепы, зелени и частично коры НПО «Силава» создан сортировщик СИКО-2. Выход отдельных видов продукции из свежеизготовленной еловой зеленой щепы после ее сортировки составляет, %: древесной зелени до 46; технологической щепы до 40; топливной щепы до 14. Про-изводительность сортировщика СИКО-2 при сортировке зеленой щепы составляет 1,5…2,8 т/ч, причем объем каждой фракции можно регулировать, т. е. достигать разной степени отделения зелени.
Технологическая щепу (ГОСТ 15815—83) вырабатывают из неделовой древесины, кусковых отходов деревообрабатывающих производств, в первую оче-редь лесопиления и фанерного производства. Для производства древесностружеч-ных плит изготовляют щепу марки ПС. Размеры щепы: по длине от 10 до 60 мм; по толщине не более 30 мм; по ширине не регламентируются. Качество щепы должно соответствовать следующим требованиям.
Массовая доля коры, %, не более………………15
Массовая доля гнили, %, не более………………5
Массовая доля минеральных примесей, %,
не более…………………………………………...0,5
Массовая доля, % остатков на ситах с отверстиями диаметром, мм:
30, не более…………………………………….5,0
20, 10 и 5, не менее……………………………85,0
на поддоне (отсев), не более………………….10,0
Обугленные частицы и металлические включения не допускаются
В одной партии должна содержаться щепа из древесины хвойных или лист-венных пород, а по согласованию с потребителем допускается поставка щепы в смешанном виде.
Технологическая щепа из тонкомерных деревьев и сучьев (ТУ 13-735—83) предназначена для использования в качестве добавки к технологической щепе по ГОСТ 15815—83. Допускаемые размеры щепы для производства древесностру-жечных плит: длина 10…60 мм; толщина не более 20 мм; ширина не регламенти-руется. Качество щепы должно соответствовать следующим требованиям.
Массовая доля коры, %, не более…………..20
Массовая доля гнили, %, не более…………..3
Массовая доля зелени (хвои, листвы), %,
не более………………………………………..5
Массовая доля минеральных примесей, %,
не более………………………………………1
Остаток, %, на ситах с отверстиями:
диаметром 10 мм, не менее………………83
диаметром 5 мм, не более………………..10
на поддоне, не более…………………………..7
Обугленные частицы, металлические и минеральные включения не допус-каются
Состав щепы по породам древесины не регламентируется. Щепу, показатели которой удовлетворяют указанным требованиям, используют в виде добав-ки к щепе по ГОСТ 15815—83 в количестве не более 20 % для наружных слоев и без ограничения для внутреннего.
По расчетным данным ВНИИДрева, из общего объема отходов и потерь повторно использованы непосредственно в производстве плит 20,5%. сожжены в топках 67,9%, переработаны или реализованы населению на топливо и другие це-ли 8 % и вывезены в отвал 3,6 %. За истекшие годы это соотношение практически не изменилось /3/.
1.2.4 Выбор связующего
Для производства водостойких древесностружечных плит используют водорастворимые фенолоформальдегидные смолы для горячего склеивания (с добавлением отвердителя). Большинство таких смол перед распылением следует раз-бавлять растворителем (обычно водой) для снижения вязкости до 20—30 с по ВЗ-4. Получаемая осмоленная стружка имеет высокую влажность, поэтому ее необходимо подсушивать, чтобы влажность стружки не превышала 12—15%. Это услож-няет технологию производства и требует установки дополнительного сушильного агрегата, что сдерживает производство древесностружечных плит на фенолфор-мальдегидных смолах.
Кемеровским научно-исследовательским институтом химической про-мышленности разработаны и освоены фенолоформальдегидные смолы СФ-3024 (ЛАФ-3) и СФ-339 (248) с низким содержанием свободного фенола и формальдегида для использования в деревообрабатывающей промышленности /2/. Эти смолы испытаны в производственных условиях. Плиты, изготовленные на этих смолах, изучались Новосибирским научно-исследовательским санитарным институтом. Получено положительное заключение о возможности использования их в гражданском строительстве и деревообрабатывающей промышленности. Смо-ла СФ-339 изготовляется по ТУ № 6-05-1590—72, смола СФ-3024 — по ТУ № 6-05-231-38—74. Используем водорастворимую фенолоформальдегидную смолу для горячего склеивания СФ-3024.
При организации производства древесностружечных плит на основе фено-лоформальдегидных смол учитываем следующие специфические их особенности. Фенолоформальдегидные смолы требуют по сравнению с карбамидными более вы-соких температур (180—200° С) и большую продолжительность прессования в го-рячем прессе (не менее 0,5—1 мин на 1 мм толщины готовой плиты). Древесно-стружечные плиты на этих смолах мало теряют прочность при увлажнении. Даже одновременное воздействие влаги и тепла приводит к незначительному снижению прочности. Присутствие в плитах свободных фенола и формальдегида способст-вует повышению биостойкости по сравнению с плитами на карбамидных смолах. Вместе с тем фенолформальдегидные смолы обладают темным цветом (от светло-коричневого до черного), в результате чего древесностружечные плиты имеют пят-нистый грязный вид.
Кроме указанной выше смолы, в производстве плит для приготовления отвердителя, гидрофобной эмульсии используем следующие химические вещества: хлористый аммоний (NН4С1), отвечающий требованиям ГОСТ 2210—73, петро-латум — ГОСТ 16970—71.
1.2.5 Мероприятия по снижению токсичности плит
Древесностружечные плиты, применяемые в натуральном виде и в виде готовых изделий (мебели) в жилых и общественных зданиях, должны удовлет-ворять определенным санитарно-гигиеническим нормам, т. е. не должны оказывать вредного воздействия на человеческий организм. Одним из отрицательных свойств древесностружечных плит является токсичность, т. е. способность плит выделять в окружающую среду вредные химические вещества в количестве, превышающем допустимые концентрации. Плиты, полученные с применением карбамидофор-мальдегидных смол, имеют существенный недостаток, который заключается в том, что в период прессования плит и длительное время после изготовления из них вы-деляется формальдегид, вредно действующий на человеческий организм.
Формальдегид — один из компонентов карбамидных смол — во время синтеза (производства) смолы и затем во время отверждения связующего при горя-чем прессовании плит в основном почти полностью вступает в реакцию с карба-мидом и связывается, но небольшая часть остается свободной. Поскольку фор-мальдегид токсичен, то чем больше в смоле содержится свободного формаль-дегида, тем хуже санитарная характеристика плит, так как с течением времени свободный формальдегид выделяется из плит. Однако выделяется не только сво-бодный формальдегид, который можно устранить путем нагревания готовых плит под вакуумом, но и формальдегид из отвердевшей смолы, т. е. из готовых плит под воздействием различных факторов.
Источником выделения свободного формальдегида из готовых плит являя-ется гидролиз полностью или частично отвердевшей смолы под влиянием темпера-туры и влажности окружающей среды. Исследования показывают, что при дли-тельной эксплуатации плит в среде с переменной влажностью и температурой гидролитической деструкции подвергается до 20…30 % смолы, содержащейся в наружных слоях. Гидролитическая деструкция отвердевшей смолы внутреннего слоя не происходит.