Технология производства ДСП. Часть 9

Получение стружки

В производстве древесных плит качество конечного изделия напрямую зависит от характеристик и способа получения исходных частиц. Прежде всего стоит различать стружку и волокно – два базовых типа древесных частиц, применяемых в плитной промышленности. Стружку получают в основном посредством резания, а волокно – путём истирания древесины. Эти процессы определяют не только геометрию получаемых фрагментов, но и их прочностные и технологические характеристики.

Толщина волокна в десятки раз меньше толщины стружки, благодаря чему волокнистые плиты обычно обладают более высокой прочностью. Однако обратной стороной становится высокая энергоёмкость: для получения тонких волокон требуется значительное количество электроэнергии. Поэтому при производстве древесностружечных плит (ДСтП) зачастую делают ставку на более энергоэффективные способы – например, сохранение целостности древесной структуры через ориентацию длинной стружки, как в случае с плитами OSB. Такой подход позволяет добиться прочности, не прибегая к избыточному измельчению.

На западе Европы успешно применяют волокно в наружных слоях ДСтП для усиления прочности при изгибе. Но высокая стоимость переработки древесины в волокно ограничивает масштаб его использования. В большинстве случаев наружные слои стружечных плит формируют из мелкой резаной стружки, опилок и шлифовальной пыли. При этом доля опилок должна быть строго контролируема: они имеют зернисто-кубическую форму и требуют тонкой сетки на установках, что увеличивает количество пыли и снижает производительность.

На практике различают пыль, мелкую, среднюю и крупную стружку. Главный критерий – толщина частицы, поскольку она влияет на плотность и прочность будущей плиты. Сита с различными размерами ячеек позволяют отделять пылевидные включения (0,2-0,5 мм), мелкие фракции (1-2 мм) и средние (6-12 мм). Всё, что превышает эти значения, отправляется на повторное измельчение. Для наружного слоя плит желательно использовать стружку с коэффициентом формы (отношением длины к толщине) от 50 до 100 – это обеспечивает хорошую связку частиц и прочность изделия.

Стружка, получаемая на станках резанием, отличается стабильной толщиной и плоской формой. Такие станки позволяют перерабатывать как кругляк, так и крупномерные отходы деревообработки. Внутренние слои плит формируют из более толстых частиц, тогда как для наружных – из тончайших. Центробежные станки создают игольчатую стружку путём деления щепы вдоль волокон, получая частицы длиной до 5 мм. Эти элементы обеспечивают форму, но кромки плит остаются рыхлыми.

^{Ножевой роторный стружечный станок}

Далее выбор оборудования определяется как типом сырья, так и желаемой структурой плиты. Например, при работе с кругляком чаще применяют стружечные станки с ножевым барабаном, а для переработки опилок и отходов – мельницы и дробилки. Лесосечные отходы перед измельчением раздавливают или сортируют.

Щепу перерабатывают в стружку с помощью центробежных станков. Рабочий элемент – крыльчатка с ножевым барабаном, которая измельчает щепу по касательной. Хотя производительность таких станков может достигать 22 тонн в час, управлять параметрами стружки сложно: толщина и форма частиц задаются не напрямую, а зависят от степени износа ножей, зазора и геометрии подачи.

Безножевые центробежные станки – альтернатива классическим. Они используют зубчатые вкладыши и принцип истирания, что делает их менее чувствительными к посторонним включениям. Отделение мусора происходит в процессе подачи, материал предварительно очищается, а затем измельчается в рабочей камере.

Несмотря на эффективность, стружка, получаемая из щепы, уступает по качеству резаной: она менее плоская, слабоуправляемая по толщине и хуже формует ковёр. Для улучшения структуры зачастую используют комбинированные подходы: измельчают как щепу, так и круглый лес одновременно.

При переработке круглых и кусковых материалов применяют станки с ножевыми валами. Такие станки позволяют получать стружку нужной формы и толщины напрямую из сырья без промежуточной стадии. Современные модели оснащаются гребенчатыми ножами, что повышает стабильность стружки и снижает износ.

Доизмельчение стружки – важный этап для получения фракций, используемых в наружных слоях плит. На этом этапе работают молотковые дробилки, мельницы с ситовыми и зубчато-ситовыми барабанами. Они позволяют довести фракцию до нужной толщины и формы. Однако такие мельницы чувствительны к влажности сырья, поэтому чаще всего стружку предварительно сушат.

Перспективной технологией является производство плит из прямоугольной стружки, получаемой с помощью фрезерно-брусующих и круглопильных установок. Такая стружка, по сути, представляет собой кусочки строганого шпона с точными геометрическими параметрами, что позволяет формировать плиты высокой плотности и прочности. Это направление особенно актуально для интеграции плитных и лесопильных производств.

Таким образом, выбор вида древесной частицы, способа её получения и необходимого оборудования определяется типом выпускаемой продукции и доступным сырьём. От корректности этих решений зависит не только качество плит, но и экономическая эффективность всего производства.