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
50
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
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 26,0