НАУЧНЫЕ РАЗРАБОТКИ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАБОТЫ В ОБЛАСТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ ДСП.

       Современный уровень развития производства ДСП базируется на интенсификации производственных процессов с использованием короткотактных циклов прессования и получением малотоксичной продукции по классу эмиссии Е-1. «Русская лесопромышленная компания» в содружестве с научно-производственной фирмой «ЭКОД» и другими организациями занимается научными разработками и оказанием практической помощи предприятиям по следующим направлениям:

1. оказание методической и консультационной помощи по производству малотоксичных плит;
2. организация поставок карбамидоформальдегидных смол и концентратов;
3. разработка проектно-технологической документации и обучение процессам переработки концентратов в смолы;
4. совершенствование процессов химической технологии с применением новых высокоэффективных видов отвердителей;
5. разработка химической технологии и проектирование производства по организации скруберных установок для очистки парогазовой смеси от процессов синтеза и переработки смол с последующим технологическим использованием вторичных продуктов;
6. оказание практической помощи в области реконструкции производства и внедрение новых процессов химической технологии производства и прессования плит;
7. внедрение современных методов наладки оборудования;
8. маркетинговые исследования и оказание услуг по реализации продукции;
9. оказание других индивидуальных услуг по заявкам предприятий.

       Научные разработки НПФ «ЭКОД», выполненные в содружестве с рядом предприятий заключаются в совершенствовании физико-химических основ производства плит. Практическая реализация современных направлений производства ДСП подтверждена опытом работы АО «Гирю Бизонас» (Литва). Комплексная их реализация и высокий профессиональный уровень специалистов предприятия обеспечили работу производства на оборудовании фирмы «Бизон» с достижением объемов производства 11 тыс.куб.м в месяц.
       В основе научных разработок по указанным направлениям в производстве ДСП лежит химическая технология и правильная наладка оборудования для обеспечения работы технологических процессов.
       В области химической технологии предусматривается подготовка готового связующего по содержанию сухой смолы к общему составу связующего, включая отвердитель с компонентами, а также воду в составе отвердителя и смолы с учетом толщины плиты от 10 до 26 мм. в следующих диапазонах:

• для наружных слоев 38- 45%;
• для внутреннего слоя 48 - 56%.

       Для производства ДСП класса эмиссии Е-1 рекомендуется использовать комбинированные отвердители с содержанием буферных составов на основе кислых солей, акцепторов формальдегида, активаторов и инициаторов поликонденсации. При использовании хлористого аммония его расход к смоле должен составлять около 1% для наружных слоев и около 3% для внутреннего слоя, с добавлением карбамида и инициаторов поликонденсации для обеспечения нормативного времени отверждения готового связующего.
       С учетом толщины плиты от 26 до 10 мм для наружных слоев время отверждения связующего должно быть в пределах 400 - 250 сек., а для среднего слоя в пределах 50 - 70 сек.. При использовании различных партий смол для производства плит Е-1 возможность регулирования времени отверждения для плит разных толщин найболее эффективно достигается с использованием активатора поликонденсации марки АП-3. НПФ «ЭКОД» производит активаторы поликонденсации различного назначения для производства ДСП, ДВП и фанеры, а также осуществляет реализацию технологических процессов производства плит и различных активаторов по технологии «НОУ-ХАУ». Для производства специальных отвердителей целесообразно также использовать, по нашей технологии очистки парогазовых выбросов, уловленные компоненты, которые содержат формальдегид и гексаметилентетраамин. Эта технология позволяет обеспечить технологическую безотходность и повысить экологичность производства.
       Промышленная отработка режимов прессования в производстве ДСП может включать применение типовой и двухступенчатой циклограмм. Использование стружки повышенной влажности 2-3% разрешается с использованием двухступенчатых циклограмм. Применение стружки влажностью 2-3% наряду со снижением энергозатрат на процесс сушки и повышением производительности процессов обеспечивает повышение пожаробезопасности процессов сушки и сортировки стружки.
       Использование двухступенчатой циклограммы позволяет использовать связующие с более низким содержанием сухих веществ при повышенной влажности стружки и способствует высоким прочностным показателям при растяжении перпендикулярно пласти. Это достигается за счет более раннего начала выхода парогазовой смеси и снятия напряжений в отверждаемом полимере связующего в среднем слое плиты. Этим достигается также возможность снижения расхода смол в среднем слое плиты.
       В наружных слоях плиты использование связующего пониженной концентрации при минимальном расходе смолы позволяет получить необходимые прочностные характеристики за счет более тонкого нанесения пленки вспененного связующего, а также за счет образования водородных и лигноуглеводных связей между волокнистыми частицами древесины аналогично производству ДВП.
       При использовании более сухой стружки влажностью 0,5-1,5% парогазовая смесь при прессовании впитывается во внутрь частиц, насыщая их при этом свободным формальдегидом. Стружка влажностью 2,0-3,0% находится в сбалансированном состоянии, при котором происходит минимальное насыщение свободным формальдегидом. Такая стружка характеризуется также меньшей впитываемостью смолы и она легче подвергается термогидролизу с последующим образованием химических связей между компонентами древесины при прессовании плит. Продолжительность горячего прессования для плит толщиной 16 мм составляет 130 - 140 сек.
       В настоящее время известны технологические процессы когда происходит разделение стружки по фракционному составу и ее осмоление связующим с различным временем отверждения для внутреннего и наружного слоя. В дальнейшем осмоленная стружка смешивается в одном бункере, а с помощью специальной формирующей машины происходит ее разделение по фракциям и формирование ковра. При этом стружка среднего слоя как правило подвергается доизмельчению и уже в виде мелкой фракции она попадает в наружные слои. Учитывая, что она содержит связующее среднего слоя, происходит ее преждевременное отверждение в наружных слоях. Этим затрудняется выход парогазовой смеси и следовательно происходит или расслоение плит, или образуются скрытые дефекты и ухудшение прочностных и токсикологических показателей. Для таких производств использование двухступенчатой циклограммы прессования является единственным решением проблем. Использование двухступенчатой циклограммы обеспечивает отсутствие скрытых расслоений при производстве плит с использованием смешивания стружки различных потоков при формировании ковра одной форммашиной.
       При использовании типовых форммашин также происходит частичная передача стружки наружного слоя в форммашину среднего слоя. Стружка наружного слоя имеет высокое время отверждения связующего, а в среднем слое при прессовании она отверждается не полностью, что и приводит к возможным дефектам. Особенность двухступенчатой циклограммы позволяет ликвидировать указанный недостаток.
       Технология производства плит с использованием представленных физико-химических основ прессования и основами программирования гидравлических систем управления прессом передана для реализации в производство ДСП на следующих предприятиях: АО «Увадрев» (Удмуртия), АО «Экспериментальный завод ДСП» (г. С.Посад), АО «Интраст» (п. Н.Дубровка) и АО «Карелия Евроимэкс ДСП» (г. Медвежьегорск). В настоящее время специалисты АО «Увадрев» и АО «Экспериментальный завод ДСП» занимаются постоянным совершенствованием технологических процессов и достигли самых высоких показателей по качеству плит и объемам производства.
       Реализация современных технологических процессов включает также проведение наладки оборудования. По результатам научных и патентных исследований нами разработаны специальные вспенивающие устройства для подготовки связующего. Для обеспечения оптимального расхода связующего на уровне 60 кг/куб.м. ДСП наряду с использованием вспенивающих устройств, получивших широкую реализацию на ряде производств, при прессовании необходимо правильно использовать процессы распрессовки.
       Процессы распрессовки обусловлены релаксацией сил упругой деформации. В зависимости от вида используемой циклограммы обеспечивается различные диапазоны распрессовки плит. Важность этого процесса обуславливает точность настройки пресса. Современные пресса должны контролироваться по толщине и разнотолщинности прессуемых плит. В настоящее время для выполнения процессов юстировки пресса нами разработана методика и приспособления с использованием специального лазерного прибора.
       По результатам научных исследований процессов прессования и методов их интенсификации для улучшения качества плит разработана технология и режимы прессования с использованием специальных сеточных прокладок. Сеточные прокладки прикрепляются к верхней поверхности плиты пресса. Указанная реконструкция прессов позволяет сократить продолжительность прессования на 25-30%. Его реализация может быть выполнена как на линиях по производству плит с использованием сеточных поддонов, так и на обычных прессах после их оснащения сеточными прокладками.
       Использование технологических режимов НПФ «ЭКОД», требующих изменения рецептуры связующего и циклограммы прессования при использовании сеточных прокладок, позволяет получать малотоксичные плиты с пониженным расходом смол на интенсифицированных режимах прессования. В качество сеточных прокладок для обвязки верхней поверхности плиты нами рекомендуется использование «FLEKSOPLAN» или комбинированных сеток Краснокамского производства.
        Качество древесностружечных плит во многом зависит от процессов формирования стружечного ковра. В этом направлении НПФ «ЭКОД» разработаны струнные сепараторы, использование которых позволяет улучшить качество формирования и исключить образование пылесмоляных пятен.
       НПФ «ЭКОД», как многие научные организации, имеют финансовые трудности. Однако благодаря помощи «Русской лесопромышленной компании» и руководителей предприятий, сотрудничающих с нами, мы постоянно работаем над совершенствованием технологических процессов в области производства синтетических смол, древесностружечных и ламинированных плит. Высокую активность в развитии своих производств проявляют руководители предприятий АО «Увадрев» госп. Перепелкин В.В. и АО «Экспериментальный завод ДСП» госп. Курбанов Р.А.. Наши специалисты выражают им благодарность за финансовую и техническую поддержку. Научно-инженерная помощь и консультации по современным проблемам отрасли, оказываемые нам специалистами АО «ВНИИДРЕВ» позволяет своевременно включать в актуальные научные исследования в области производства древесно-стружечных плит.
       Для различных производителей плитных материалов, представленные аспекты современных направлений развития производства требуют индивидуальной оценки и их реализация должна производится с участием опытных специалистов, что позволит получить высокое качество плит при минимальных нормах расхода сырья и энергоресурсов.

Автор: Прусак Александр Петрович, канд.техн.наук
Тел.(816-2) 13-80-20, (901) 957-22-35, (341-30) 516-56