Мельница для производства древесной муки

Что такое древесная мука и для чего она применяется?

Краснодеревщики издавна использовали древесную пыль и мелкие опилки для добавления в клеевые составы, шпатлевки и замазки. Однако, продуктом специального промышленного производства древесная мука стала только в начале 20 века, - когда сформировались первые промышленные потребности в этом материале.

Производство древесной муки  росло довольно быстрыми темпами: есть косвенные данные, позволяющие считать, что  уже в первой половине прошлого века  мировое производство древесной муки превысило 100 тыс. тонн.

Главным направлением в использования  древесной муки в начальный  период стало производство изделий из фенопластов (бакелитов, карболитов и т.п.). На фотографии  изображен телевизор,  корпус которого изготовлен из этой пластмассы. Фото относится к 1950 г.
До появления ПВХ и полиолефинов из фенольных композиций производилось множество продуктов гражданского и военного назначения.  В некоторых отраслях техники они популярны и сейчас.
Большое количество древесной муки применяется, например, в производстве линолеумов.
Древесная мука представляет собой  мелкие частицы древесины произвольных форм, получаемые  специально в процессе размола древесины твердых и мягких лиственных и хвойных пород.
В качестве сырья  для получения древесной муки используются, как правило, кусковые отходы лесо- и деревообрабатывающих производств, опилки и технологическая щепа, получаемая из дровяной древесины.
В последние годы в качестве сырья для производства муки  начинают применять и другие виды растительного сырья - различные виды солом и стеблей, зерновую шелуху, оболочки орехов, отходы картона и т.д.

Основные свойства древесной муки
К древесной муке, как правило, относят измельченную древесину с размером  частиц менее  1,2  мм.

Цвет древесной муки  зависит от породы древесины и может быть от светло-соломенного до темно-коричневого.

Частицы древесной муки имеют случайные нерегулярные  формы. С одной стороны это связано с особенностями структуры  древесины, а с другой -  с тем, что дробление частиц в рабочих органов мельниц  происходит в результате  случайных многосторонних  воздействий - сдавливаний, смещений, ударов и соударений и т.д.

Конкретный фракционный состав древесной муки в поставке  зависит от метода  размола и классификации частиц (центробежный, ситовой и т.д.). ГОСТ 16361-87 определяет следующие марки древесной муки, см. табл.1:

Марка муки

Основное назначение

120, 160

Производство фенопластов светлых тонов

140, 180

Производство фенопластов, промышленных взрывчатых веществ, полимерных композиционных и строительных материалов

200
 

Производство алкидного линолеума, строительных материалов, крахмалопаточное производство

250
 

Производство промышленных взрывчатых веществ

Т
 

Производство пигментной двуокиси титана

560, 1250

Производство фильтрующих элементов и катализаторов

Стандарт не предусматривает в прямой форме требований к размерам частиц муки.  Они  устанавливаются в табличной форме в виде показателей  результатов ситового  анализа, см табл. 2

марка муки

остаток на  сите с просветом ячеи, мм, не более,%

приблизит. размер частиц, в основном

120

0,1 мм -      11 %

0,14 мм - 1 %

0,2 мм -    0 %

менее 0,13 мм

140

0,1 мм -      18 %

0,14 мм - 2 %

0,2 мм -    0 %

менее 0,13мм

160

0,125 мм  - 11 %

0,18 мм - 1 %

0,25 мм -   0 %

менее 0,17 мм

180

0,125 мм -  18 %

0,18 мм - 2 %

0,25 мм -   0 %

менее 0,17 мм

200

0,18 мм -      5 %

-

0,25 мм -   5 %

менее 0,24 мм

250

0,25 мм -      3,5 %

- 

0,355 мм - 0,2 %

менее 0,25 мм

Т

0,063 мм -  60 %

0,18мм - от 5 до 18 %

0,25 мм -   5 %

менее 0,25 мм

560

0,25 мм -    45 %

 -

0,56 мм -   5 %

менее 0,5 мм

1250

0,63 мм  -    50 %

 -

1,25 мм -   5 %

менее 1,2 мм

Влажность по стандарту - 8%. Для некоторых применений может требоваться иная влажность. Например, при использовании в производстве термопластичных ДПК влажность муки должна быть менее 1 %.

Насыпная плотность древесной муки зависит от многих факторов ( влажность, размеры и формы частиц, порода древесины) и находится в пределах  100 - 220 кг/м3; нормативное значение  для муки  марок 120 - 180 составляет 100 - 140 кг/м3 .

Древесина в процессе производства древесной муки  практически не подвергается химическим превращениям. Поэтому,  химический состав древесной муки соответствует составу исходной древесины, а древесная муку  можно считать полностью натуральным природным материалом.

Древесная мука обладает выраженными сорбирующими свойствами, а  также тиксотропными качествами ( мажется, но не течет).
Древесная мука возгорается на воздухе при температурах выше  200 град.С.
Температура самовоспламенения аэрозоля , 430 °С
Нижний концентрационный предел взрываемости аэрозоля древесной муки 11.2г/м3. Он в значительной мере зависит от ее дисперсии, зольности и влажности. Влажная или промасленная древесная мука, подобно опилкам, ветоши, зерну и т.п. материалам, способна к самовозгоранию.

 ГОСТ 16361-87 устанавливает также требования к зольности, наличию примесей, кислотности древесной муки и нкоторые др.

Древесная мука  легко поглощает влагу, поэтому в поставке она  расфасовывается в плотные бумажные или пластиковые пакеты, мешки  в т.ч. "биг-бэги", пластиковые емкости (ведра, бочки, контейнеры).  Зарубежная мука и продукты на ее основе, особенно предназначенные для розничной продажи,  часто имеют художественную красочную упаковку.

Для перевозки мелкие пакеты  объединяются  в транспортное место на деревянных поддонах и перевозятся  крытым транспортом. В стандартный вагон, например, помещается  около 20 тонн муки в мешках, а стандартный 40-футовый контейнер вмещаетоколо16 тонн древесной муки. Поэтому вовсе нельзя считать, что древесную муку  трудно перевозить на большое расстояние. Другое дело, что мука дешевый продукт, но это только ее преимущество, а не недостаток.

Для регулярных перевозок муки россыпью  могут использоваться специальные автомобили и вагоны - муковозы.
 

При необходимости, древесная мука может быть уплотнена брикетированием или гранулированием.

Применения древесной муки
В настоящее время древесная мука  широко используется в различных  отраслях промышленности как в  нашей стране, так  и за рубежом. По древесной муки нет мировой промышленной статистики, но экспертно - это миллионы тонн. Сферы применения древесной муки и  объемы  производства довольно быстро  увеличиваются.

Древесная мука может использоваться , как :

• компонент в производстве пигментной двуокиси титана,
  
• добавка  для покрытия сварочных электродов (целлюлоза электродная)
  
• добавка для обжиговой керамики и кирпича,
  
• добавка в пористые абразивные изделия
  
• добавка в штукатурные и отделочные  строительные смеси (сухие смеси, растворы, пасты), бетонов, шпаклевок и т.п.),
  
• добавка в бетоны и  гипсокартоны, бетонные и композиционные дорожные покрытия
  
• добавка в  клеевые  составы на основе натуральных и синтетических клеев,
  
• наполнитель для натуральных и синтетических  линолеумов и линкруст,
  
• основа для пресспорошков и прессмасс и компаундов на бызе термореактивных смол (фенопластов и т.п.),
  
• добавка в компаунды на базе эпоксидных, полиэфирных и т.п. смол,
  
• основа для ксилолита (древесный  композиционный материал  на магнезиальном связующем),
  
• основа для  термопластичных древесно-полимерных композиционных материалов (ДПК),
  
• составная часть и сырье  для получения  различных взрывчатых веществ,
  
• наполнитель в производстве клеящих мастик и герметиков (паркет, кровельные материалы и т.п.)
  
• основа для фильтров и фильтрующих материалов,
  
• добавка при изготовлении сталей и ферросплавов,
  
• добавка в формовочные смеси  для изготовления литейных форм,
  
• добавка в буровые растворы и  тампонажные материалы, используемые в нефтедобыче,
  
• сырье для производства сорбентов в т.ч. для удаления нефтяных загрязнений  с дорого, водоемов и т.п.
  
• сырье для получения активированных углей,
  
• чистящее средство в производстве кож и мехов,
  
• мягкое шлифующее, полирующее и чистящее средство в металлообработке, например, в производстве метизов и подшипников, фурнитуры и т.п. (галтовка).
  
• разрыхлитель для улучшения структуры тяжелых бедных почв в растениеводстве (вместе с мелом и др. известняками),
  
• основа субстратов  для промышленного выращивания грибов,
  
• основа для изготовления средств для содержания домашних животных ( сорбирующие подстилки),
  
• добавка в некоторые комбикорма,
  
• средство для копчения  рыбы и мяса
  
• сырье для получения активных древесных экстрактов и вытяжек ( дуб, пихта, можжевельник и т.д.)

В настоящее время интерес к производству древесной муке  стимулируется развитием нового направления ее применения - производства  термопластичных древесно-полимерных композиционных материалов (ДПК), в которых она занимает (по весу) до 80 и более процентов.

На фотографии показаны образцы изделий из термопластичных древесно-полимерных композиционных материалов, получаемых из смеси термопластичных смол и древесной муки.

Термопластичные ДПК могут перерабатываться методами экструзии, литья под давлением и др.

Можно полагать, что в ближайшее время будут возникать и новые области применения древесной муки, в т.ч. связанные с развитием биотехнологий и нанотехнологий.