Изобретение относитс к производ ству древесно-волокнистых плит, осу ществл емому на предпри ти х целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности. Известен способ изготовлени дре весно-волокнистых плит в лабораторных услови х, включающий размол опи лок, введение св зующего, формование , прессование и термообработку f В данном способе используют опил ки, полученные при распиловке древе сины пилами, зубь которых имеют специальную конфигурацию, позвол ющую получать длинные опилки (около 6 мм). Но такие лилы в насто щее врем примен ютс очень редко, следовательно , количество таких опилок из общей массы образующихс невелико . Кроме того, плиты, полученные с использованием этих опилок, имеют прочность не выше средней; по механ ческим свойствам их можно отнести к полутвердым древесно-волокнистым плитам. ИзBecTHq .использование опилок Iв,.качестве сырь дл изго товлени древесных пластиков и древесностружечных плит pj . Однако технологи изготовлени пластиков и древесно-стружечных плит существенно отливаетс от технологии изготовлени древесно-волок нистых плит. Древесные частицы, в том числе и опилки, размолу не подвергают , а св зь частиц в материале пластика и плиты обеспечивают введением большого количестве св зующе го, что вл етс объ снением широкого использовани опилок при их изготовлении . Наиболее близким к предлагаемому вл етс способ изготовлени древес но-волокнистых плит, включающий, измельчение щепы и опилок с получением волокнистой массы, введение в св зующего, последующее формование ковра, прессование и термообработку з . В данном способе опилки не подвергают какой-либо предварительной обработке, а их измельчение на рафинере производ т после смешени с дефибраторной массой. Основным недостатком данного способа вл етс малоэффективнсш механическа и термомеханическа обработка опилок и, как следствие этого низка механическа прочность плит, составл юща в среднем 180 кг/см, Цель изобретени - повышение механической прочности плит. Указанна цель достигаетс тем, что в способе изготовлени древесноволокнистых плит, включающем измель- чение щепы и опилок с получением волокнистой массы, введение в нее св зующего, последующее формование ковра, прессование и термообработку, опилки перед измельчением подвергают расплющиванию при давлении 50-250 кг/см и обработке водным раствором аммиака, при этом измельчение осуществл ют при соотношении опилок и щепы от 1:20 до 1:1. При использовании изобретени могут быть два варианта предлагаемого способа в зависимости от размеров опилок и породы древесины. По первому варианту измельчение опилок производ т совместно со щепой при дефибрировании и последующем размоле полученной древесной массы на рафинере. По. второму варианту измельчение опилок производ т совместно с древесной массой на рафинере, а дефибрирование производ т лишь одной щепы. Предлагаемый способ включает следуклцие операции. Согласно первому варианту щепу дл дефибрировани подготовл ют по обычному режиму. Древесные опилки, предназначенные дл смешивани со оцепой, предварительно подвергают расплющиванию при давлении 50-250 кг/см и обработке 10%-ным водным раствором аммиака в течение 8 ч при нормальных температурных услови х. Обработанные таким образом древесные опилки смешивак1Т со щепой при соотношении 1;20 до 1:1, смесь размалывают при давлении: пара в дефибраторе 10-12 кг/сМ и температуре 170-190 с. Полученную дефибраторную массу размалывают в рафинере до степени помола 18-22°ДС. Степень помола массы определ етс на приборе (дефибратор-секунда ). В волокнистую массу ввод т св -, зующее, например альбуминовый клей в количестве 1% или фенолформальдегидную смолу в количестве 1,5-2% от веса абсолютно сухого волокна, проклеивают массу парафиновой эмульсией с расходом парафина 1% от массы абсолютно сухого волокна, а в качестве осадител используют 2%-ную серную кислоту. Затем производ т формование ковра на отливной машине, сформованный ковер подвергацт прессованию , на прессе при 180-200°С в течение 6-8 мин. Плиты подвергают термообработке при в течение 2-4 ч. При другом варианте последовательность операций и их режимы те же, что и в первом варианте, отличие второго варианта заключаетс в том, что предварительно обработанные опилки смешивают с древесной массой, полученной в результате дефибрировани одной щепы. Смесь подают дл размола в рафинер. В обоих вариантах процесс изготовлени древесно-волокнист Лх плит осуществл ют при соотношении опилок и щепы от 1:20 до 1:1. При предварительной механической обработке опилок нар ду с расплющиванием происходит расщепление крупных частиц на более мелкие и тонкие и поэтому волокна, сохран свою длину, приобретают продольное расщепление и фибриллируютс с поверхности . В качестве пластификатора дл по следующей химической обработки выбран раствор аммиака.. Воздействие аммиака на древесные опилки приводит к разм гчению их структуры, уве личению пластичности и вызывает в древесине химические изменени , при вод щие к образованию экстрагируемых водой низкомолекул рных вещест Эти вещества при гор чем прессовании роговеют и при 170°С и выше переход т в нерастворимые в воде продукты , т.е. выполн ют роль сз зуюадего и способствуют уменьшению водопоглощени . Кроме того, аммиак пластифицирует также лигнин, что пр прессовании обеспечивает повышение прочности плит. Предварительное расплющивание и обработка водным раствором аммиака древесных опилок обеспечивает повышение эффективности их дефибрировани и размела нл рафинаторе , уменьшение костричности массы и повышение степени ее помола Пределы давлени при предваритель ной обработке опилок, равны 50-250 кг/см, прин ты с учетом использовани опилок различных пород древесины и обеспечени расплющивани волокон. Существенное вли ние на процесс измельчени оказывает влажность используемых древесных опилок. Поэтому влажность их должна быть не ниже 40 В качестве) сырь дл всех экспериментов использованы опилки пилора ной обработки древесины - 10%. опило лиственной древесины и 90% хвойной. Вс щепа - хвойных пород древесины Осуществление процесса изготовлени плит дл всех примеров было проведе но при соотношении опилок и щепы от 1:20 до 1:1, т.е. от 5 до 50%. П р и ме р 1. Изготовление плит по предлагаемому способу, первый вариат . Осуществл ют предварительную обработку древесных опилок на вальцевом прессе при давлении 220 кг/см и 10%-ным водным раствором аммиака в течение 8 ч при нормальных температурных услови х, смешивание обработанных опилок и щепы, дефибрирование смеси при и давлении 11 кг/см, вторичный размол массы на рафинере до степени помола 19 ДС Введение фенолформальдегйдной смолы в количестве 1,5% or веса абсолютно сухого волокна, парафина - в количестве 1 и 2%-ной серной кислоты, формование, подпрессовка на холодном прессе при давлении 50 кг/см, гор чее прессование при 180°С в течение 8 мин, термообработку при 1бО°С в течение 4ч. Введение дополнительной операции подпрессонки на холодном прессе обусловлено спецификой изготовлени плит на лабораторном оборудовании. .Пример 2 (контрольный). По первому варианту способа, но без обработки расплющенных опилок водным раствором аммиака. Все остальные операции способа аналогична примеру 1. . Пример 3i Изготовление плитпо предлагаемому способу, вариант второй. Осуществл ют предварительную обработку древесных опилок на вальцевом прессе при давлении 220 кг/см и 10%-ным водным раствором аммиака в течение 8 часов при нормальных температурных услови х. Щепу размалывают на дефибраторе при lSo°C и давлении 11 кг/см. Затем в полученную волокнистую массу добавл ют предварительно обработайные опилки и размалывают на рафинере . до степени помола 19ДС, введение фенолформальдегйдной смолы в количестве 1,5% от веса абсолютно сухо- . го волокна,,парафина в количестве 1% и в качестве осадител 2%-ной серной кислоты, формование на холодном прессе при давлении 50 кг/см, гор чее прессование при 180 С в течение 4ч. Пример 4 (контрольный). Изготовление плит по второму варианту , но без обработки расп)1ющенных опилок водным раствором аммиака. Все остальные операции способа аналогичны примеру 3. Пример 5 (по прототипу). Способ включает дефибрирование щепы, смешивание и размол необработанных опилок совместно с древесной массой на рафинере, введение сз зующе7 го, последующее формованию ковра, прессование и термообработку. Режимы операций соответствуют примеру 1. Данные опытов сведены в табл. 1-5 в пор дке приведенных примеров. Из данных таблиц видно, что при увеличении количества опилок от 5 до 50% (от 1:20 до 1:1) маханическа прочность плит пгщает, но при реализации предлагаемого способа по первому варианту, в том числе ипо примеру 2, т.е. без обработки рарплющенных опилок водным раствором аммиака , прочность плит находитс в пределах требований ГОСТа на плиты марки Т-400. Это обеспечиваетс даже 510 при максимальном количестве опилок в смеси до 50%. При,осуществлении способа по второму варианту, т.е. размол обработанных опилок производитс только на рафинаторе, прочность плит, соответствующих плитам Т-400, можно получить при введении опилок до 20%. Из примеров 2 и 4 видно, что при отсутствии обработки расплющенных опилок водным раствором аммиака прочность их ниже, чем у плит в примеpax 1 и 3. Это подтверждает целесообразность включени в предварительную обработку опилок операции расплющивани и обработки водным раствором аммиака. Сравнение данных табл. 1-4 показывает преимущества первого варианта предлагаемого способа, который обеспечивает более высокий про-2 цент использовани опилок и более высокую механическую прочность плит, Физико-механические свойства плит 5 1 8 Г 10 Прочность на изгиб, кг/см -721 701 705 656 Водопоглощение за 24 ч, ,% 14,315,616,7 17,0 Набухание за 24 ч, %7,6 8,112,0 12,8 Физико-механические свойства плит 5 Г 8 Г 10 Прочность на изгиб, кг/см 692 610 593 573 Водопоглощение за 24 ч, %17,1 18,6 19,3 24,2 Набухание за 24 ч, %11,5 12,4 12,9 14,6 Физико-механические свойства плит 5 18 1 10 Прочность на изгиб, .кг/см2498 486 458 422 Водопоглощение за 24 ч, %19,8 20,5 22,0 23,8 Набухание за 24 ч, % 17,6 18,1 20,2 21,6 The invention relates to the production of fiberboard, carried out on enterprises of the pulp and paper and woodworking industry. A known method of manufacturing wood fiber plates in laboratory conditions, including grinding sawing, introducing a binder, molding, pressing and heat treatment f This method uses sawdust obtained when sawing wood with saws, the teeth of which have a special configuration that allows receive long sawdust (about 6 mm). But such lilas are currently used very rarely, therefore, the number of such sawdust from the total mass of the resulting ones is small. In addition, the plates obtained using these sawdust, have a strength not higher than the average; by their mechanical properties, they can be attributed to semi-solid wood-fiber boards. From BeckTHq. Use of sawdust Ic, as a raw material for the manufacture of wood plastics and chipboard pj. However, the technology of making plastics and chipboard is substantially cast from the technology of making wood fiber boards. Wood particles, including sawdust, are not ground, and the connection of particles in plastic and plate material is ensured by introducing a large amount of binder, which is explained by the extensive use of sawdust in their manufacture. The closest to the present invention is a method of manufacturing wood-fiber boards, including grinding chips and sawdust to produce a pulp, introducing it into a binder, then shaping the carpet, pressing and heat treating. In this method, sawdust is not subjected to any pre-treatment, and their grinding on the refiner is carried out after mixing with the defibrator mass. The main disadvantage of this method is the ineffective mechanical and thermomechanical processing of sawdust and, as a result, the mechanical strength of the plates, averaging 180 kg / cm, is low. The purpose of the invention is to increase the mechanical strength of the plates. This goal is achieved by the fact that in the method of manufacturing fibreboard, including grinding chips and sawdust to obtain a pulp, introducing a binder into it, then forming a carpet, pressing and heat treatment, sawdust is crushed under pressure 50-250 kg / cm and treatment with an aqueous solution of ammonia, while grinding is carried out at a ratio of sawdust and chips from 1:20 to 1: 1. When using the invention, there may be two variants of the proposed method depending on the size of sawdust and the type of wood. In the first embodiment, the grinding of sawdust is carried out jointly with chips during defibration and subsequent grinding of the obtained pulp on the refiner. By. In the second variant, the grinding of sawdust is carried out jointly with the wood pulp on the refiner, and the defibration is made of only one chip. The proposed method includes following operation. In a first embodiment, chips for defibration are prepared in the usual manner. Sawdust intended to be mixed with a cordon is preliminarily crushed at a pressure of 50-250 kg / cm and treated with 10% aqueous ammonia for 8 hours under normal temperature conditions. The sawdust thus treated is mixed with wood chips at a ratio of 1; 20 to 1: 1, the mixture is ground at a pressure: steam in a defibrator 10-12 kg / cm and a temperature of 170-190 s. The resulting defibrator mass is ground in the refiner to the degree of grinding 18-22 ° DS. The degree of mass grinding is determined on the instrument (defibrator-second). Blending agent, such as albumin glue in an amount of 1% or phenol-formaldehyde resin in an amount of 1.5-2% by weight of absolutely dry fiber, is introduced into the fibrous mass, and the mass is paraghened with a paraffin emulsion with paraffin consumption 1% by weight of absolutely dry fiber, and 2% sulfuric acid is used as a precipitator. Then the carpet was molded on a casting machine, the molded carpet was pressed on a press at 180–200 ° C for 6–8 minutes. The plates are heat-treated for 2-4 hours. In another embodiment, the sequence of operations and their modes are the same as in the first variant, the difference of the second variant is that the pre-treated sawdust is mixed with the pulp obtained by defibrating one chip . The mixture is fed to the refiner for grinding. In both cases, the process of manufacturing wood fiber Lx boards is carried out at a ratio of sawdust and wood chips from 1:20 to 1: 1. During the preliminary machining of sawdust, along with flattening, large particles are split into smaller and thinner ones and, therefore, the fibers, keeping their length, acquire longitudinal splitting and are fibrillated from the surface. An ammonia solution was chosen as a plasticizer for the following chemical treatment. The effect of ammonia on sawdust leads to a softening of their structure, an increase in plasticity and causes chemical changes in the wood, resulting in the formation of water-extractable low-molecular-weight substances. pressing becomes corneous and, at 170 ° C and higher, is converted into water-insoluble products, i.e. they play the role of a harness and contribute to the reduction of water absorption. In addition, ammonia also plasticizes lignin, which, when pressed, increases the strength of the plates. Pre-flattening and treatment of ammonia with sawdust with an aqueous solution improves the efficiency of their defibration and grinding the raffinator, reducing the crushiness of the mass and increasing its grinding. The pressure limits for pretreatment of sawdust are 50-250 kg / cm, adopted using different sawdust wood species and ensuring flattening of the fibers. The moisture content of the sawdust used has a significant effect on the grinding process. Therefore, their moisture content should not be lower than 40. As a raw material, sawdust sawn wood was used for all experiments — 10%. sawdust hardwood and 90% coniferous. All chips - coniferous woods. The implementation of the process of making plates for all the examples was carried out at a ratio of sawdust and chips from 1:20 to 1: 1, i.e. from 5 to 50%. PRI me d 1. Production of plates on the proposed method, the first variant. Sawdust is pretreated on a roller press at a pressure of 220 kg / cm and 10% aqueous ammonia solution for 8 hours under normal temperature conditions, mixing of treated sawdust and chips, defibration of the mixture at 11 kg / cm pressure, secondary grinding the mass on the refiner to the degree of grinding 19 DS Introduction of phenol-formaldehyde resin in the amount of 1.5% or weight of absolutely dry fiber, paraffin in the amount of 1 and 2% sulfuric acid, molding, prepressing on a cold press at a pressure of 50 kg / cm, hotter presses of at 180 ° C for 8 min, heat-treated at 1bO ° C for 4h. The introduction of an additional operation of the subpress on a cold press is due to the specifics of the manufacture of plates on laboratory equipment. . Example 2 (control). In the first embodiment of the method, but without processing flattened sawdust with an aqueous solution of ammonia. All other operations of the method is similar to example 1.. Example 3i Production plit the proposed method, the second option. Sawdust is pretreated on a roller press at a pressure of 220 kg / cm and a 10% aqueous solution of ammonia for 8 hours under normal temperature conditions. The chips are ground on a defibrator at lSo ° C and a pressure of 11 kg / cm. Then, preprocessing sawdust is added to the resulting pulp and ground in a refiner. to the degree of grinding 19DS, the introduction of phenol-formaldehyde resin in the amount of 1.5% by weight is absolutely dry. fiber, paraffin in the amount of 1% and as a precipitator of 2% sulfuric acid, molding in a cold press at a pressure of 50 kg / cm, hot pressing at 180 ° C for 4 hours. Example 4 (control). The production of plates according to the second variant, but without the processing of solid sawdust with an aqueous solution of ammonia. All other operations of the method are similar to example 3. Example 5 (according to the prototype). The method includes defibration of chips, mixing and grinding raw sawdust together with wood pulp on a refiner, introducing a curved, subsequent shaping of the carpet, pressing and heat treatment. The modes of operation correspond to example 1. The data of the experiments are summarized in table. 1-5 in the order of the examples given. From these tables it can be seen that with an increase in the amount of sawdust from 5 to 50% (from 1:20 to 1: 1), the machinic strength of the plates is more severe, but when implementing the proposed method in the first embodiment, including in Example 2, i.e. Without treatment of sawdust with an aqueous solution of ammonia, the strength of the plates is within the limits of the requirements of GOST on T-400 plates. This is ensured even by 510 with a maximum amount of sawdust in the mixture up to 50%. When implementing the method according to the second embodiment, i.e. Grinding of treated sawdust is performed only on the raffinator; the strength of the plates corresponding to T-400 plates can be obtained with the introduction of sawdust up to 20%. Examples 2 and 4 show that in the absence of treatment of flattened sawdust with an aqueous solution of ammonia, their strength is lower than that of the plates in examples 1 and 3. This confirms the expediency of including the operation of flattening and treatment with an aqueous solution of ammonia in the preliminary processing of sawdust. Comparison of data table. 1-4 shows the advantages of the first variant of the proposed method, which provides a higher pro-2 cent of the use of sawdust and higher mechanical strength of the plates in 24 hours,% 14,315,616,7 17,0 Swelling in 24 hours,% 7.6 8.112.0 12.8 Physical and mechanical properties of plates 5 G 8 G 10 Flexural strength, kg / cm 692 610 593 573 Water absorption per 24 h,% 17.1 18.6 19.3 24.2 Swelling in 24 h,% 11.5 12.4 12.9 14.6 Physico-mechanical properties of plates 5 18 1 10 Flexural strength, kg / cm 2498 486 458 422 Water Absorption e in 24 hours,% 19.8 20.5 22.0 23.8 Swelling in 24 hours,% 17.6 18.1 20.2 21.6
5050
50 Содержание опилок, % I 15 I 20 Г 25 30 Г 35| 40 Г Г 15 20 J 25 30 j 35 | 40 1 15 1 20 25 1 30 Тз5 | 40 | 50 276 Второй вариант способа целесообразно использовать в тех случа х, когда прочность плит не требуетс выше 300 кг/см при условии использоваии опилок от 20 до 50%. Осуществление способа-прототипа обеспечивает изготовление древесноволокнистых плит с механической прочностью от 180 до 350 кг/см при использовании опилок соответственно от 50 до 5%. Плиты, полученные по предлагаемому способу при том же использовании опилок имеют прочность 550-720 кг/см. Предлагаемый способ обеспечивает получение экономического эффекта, поскольку его реализаци позвол ет использовать в производстве плит древесные опилки и получение плит высо.кой механической пpo IHocти, которые по ГОСТ относ тс к маркам Т-400 и выше, т.е. к твердым и-сверхтвердым плитам. Таблица 1 615 612 598 590 568 553 18,9 20,4 22,3 24,626,8 27,5 13,4 13,8 14,9 15,616,1 17,0 Таблица 2 Содержание опилок, % 538 510 507 493 482 460 24,0 26,8 29,2 31,1 .32,8 34,5 15,2 16,9 17,6 19,1 19,8 20,8 ТаблицаЗ Содержание опилок, % 408 387 375 358 348 313 ,5 28,4 31,5 34,2 36,3 37,8 22,8 24,3 28,1 30,9 32,6 34,0 Фи зико-механические свойства плит 5 Г 8 10 Прочность на изгиб,. кг/см2468- 406 386 352 Водопоглощение. . за 24 ч, % .16,0 18,0 20,1 21,6 Набухание за 24 ч, %8,1 9,8 10,8 12,0 Физико-механические свойства плит 5 8 10 Прочность иа изгиб, кг/см 358 265 256 240 Водопоглощение, % 16,0 16,3 18,6 20,2 Набухание, % 14,8 15,2 16,8 18,6 50 Content of sawdust,% I 15 I 20 D 25 30 D 35 | 40 GG 15 20 J 25 30 j 35 | 40 1 15 1 20 25 1 30 Тз5 | 40 | 50 276 The second variant of the method is advisable to use in cases where the strength of the plates is not required above 300 kg / cm, provided that the sawdust is from 20 to 50%. The implementation of the prototype method provides the manufacture of fibreboard with mechanical strength from 180 to 350 kg / cm when using sawdust, respectively, from 50 to 5%. The plates obtained by the proposed method with the same use of sawdust have a strength of 550-720 kg / cm. The proposed method provides an economic effect, since its implementation allows the use of sawdust in the manufacture of slabs and the production of slabs of high mechanical capacity, which according to GOST refers to the T-400 and higher brands, i.e. to hard and superhard plates. Table 1 615 612 598 590 568 553 18.9 20.4 22.3 24.626.8 27.5 13.4 13.8 14.9 15.616.5 17 Table 2 Content of sawdust,% 538 510 507 493 482 460 24.0 26.8 29.2 31.1 .32.8 34.5 15.2 16.9 17.6 19.1 19.8 20.8 Table H Content of sawdust,% 408 387 375 358 348 313, 5 28.4 31.5 34.2 36.3 37.8 22.8 24.3 28.1 30.9 32.6 34.0 Physico-mechanical properties of plates 5 G 8 10 Flexural strength ,. kg / cm 24 68-406 386 352 Water absorption. . for 24 hours,% .16.0 18.0 20.1 21.6 Swelling for 24 hours,% 8.1 9.8 10.8 12.0 Physical and mechanical properties of plates 5 8 10 Strength and bending, kg / cm 358 265 256 240 Water absorption,% 16.0 16.3 18.6 20.2 Swelling,% 14.8 15.2 15.8 15.8 18.6
Таблица 4 Содержание опилок, % 1 15 Т 20 1 25 Т 30 Г 35 1 40 Т 50 349 312 302 283 276 271 23,0 26,4 28,3 30,1 24,2 36,8, 14,0 17,5 19,0 24,0 25,6 27,2 Таблица 5 Содержание опилок, % is 20 I 25 Г 30 Г 35 I 40 Г 45 238 236 215 198 186 181 24|0. 26,8 28,3 30,6 32,4 20,6 21,8 23,6 24,2 24,8 26,0Table 4 Content of sawdust,% 1 15 T 20 1 25 T 30 G 35 1 40 T 50 349 312 302 283 276 271 23.0 26.4 28.3 30.1 24.2 36.8, 14.0 17, 5 19.0 24.0 25.6 27.2 Table 5 Content of sawdust,% is 20 I 25 G 30 G 35 I 40 G 45 238 236 215 198 186 181 24 | 0. 26.8 28.3 30.6 32.4 20.6 21.8 23.6 24.2 24.8 26.0