Технология производства древесно-волокнистых плит средней плотности (МДФ) Курсовая работа (проект)
БГТУ (Белорусский государственный технологический университет)
Курсовая работа (проект)
на тему: «Технология производства древесно-волокнистых плит средней плотности (МДФ)»
по дисциплине: «Технология основных производств»
2020
Выполнено экспертами Зачётки c ❤️ к студентам
60.00 BYN
Технология производства древесно-волокнистых плит средней плотности (МДФ)
Тип работы: Курсовая работа (проект)
Дисциплина: Технология основных производств
Работа защищена на оценку "7" с одной доработкой.
Уникальность свыше 40%.
Работа оформлена в соответствии с методическими указаниями учебного заведения.
Количество страниц - 36.
В работе также имеется чертеж, выполненный в AutoCAD.
Поделиться
Введение
1 Общая характеристика рассматриваемого производства и продукции
2 Сырьевая база производства продукции
3 Технологическая схема производства продукции
3.1 Физико-химические основы производства продукции
3.2 Технологическая схема с описанием технологического процесса
3.3 Характеристика используемого оборудования
3.4 Материальная баланс
3.5 Анализ использования сырья и материалов
3.6 Использование воды и энергии
4 Жизненный цикл продукции и основные виды воздействия производства на окружающую среду
Заключение
Список использованной литературы
Введение
МДФ (Medium-Density Fiberboard) – это древесноволокнистые плиты средней плотности. Изготавливаются они подобно ДВП прессованием или сушкой ковра древесины мелкодисперсных фракций. Но существует ряд технологических особенностей, которые обеспечивают плитам МДФ гораздо более высокие потребительские свойства: при производстве МДФ прессуется сухое волокно, причем волокнистая масса не просто "склеивается", а образует неразрывное соединение путем физико-химических реакций.
Производство плит МДФ началось с 1960-х годов как дальнейшее развитие сухого способа производства ДВП с учетом совершенствовавшихся при изготовлении ДВП технологий. Сначала технология основывалась на мокром способе. В семидесятых годах получило развитие производство по сухому способу с годовым выпуском МДФ 380 тыс. м³ (1975 год). На конец 1990 года в мире уже работало 74 завода с общей мощностью в 6,8 млн. м³. В России выпуск ДВП средней плотности был начат в 1997 году. Первая линия была запущена с производственной мощностью 50 тыс. м³ в год. Вторая, имевшая меньшую мощность линия введена в строй в г. Балабаново [1].
Перспективные потребности мебельной промышленности оцениваются как 200 тыс. м³ в год, что потребует введения дополнительных мощностей по производству ДВП средней плотности. В настоящее время дефицит покрывается за счет импорта.
1 Общая характеристика рассматриваемого производства и продукции
МДФ изготавливается из высушенных древесных волокон, обработанных синтетическими связующими веществами и сформированных в виде ковра с последующим горячим прессованием. Плотность МДФ 600-850 кг/м³. Плита формируется в результате прессования в условиях высокого давления и высокой температуры из древесных волокон с добавлением связующих и отверждающих органических соединений. В МДФ развитая поверхность древесных волокон и сокращенный цикл прессования эффективно сочетаются с прочностью за счет участия связующих веществ в межволоконном взаимодействии. Технология производства исключает использование вредных для здоровья эпоксидных смол и фенола. Основным связующим элементом волокон является лигнин, который выделяется при нагревании древесины.
Плита МДФ предназначена для производства мебели, элементов отделки интерьера, стеновых панелей, стеллажей с ящиками, декоративных панелей, отделки, мебельных плит и для производства строительных столярных деталей, производство ламинированного паркета и полов для покраски или для укладки линолеума, изготовления полов с подогревом и др. МДФ с успехом применяется в производстве как корпусной, кухонной и офисной мебели, так и нестандартной мебели и в производстве торгового оборудования. МДФ широко используется у изготовителей полуфабрикатов для мебели (фасады, мебельный погонаж, столешницы).
Современная строительная индустрия широко применяет плиты МДФ для опалубки при монолитном и других видах строительства. Качество опалубки и продолжительность эксплуатации в 2 – 4 раза выше по сравнению с дорогостоящей фанерой.
Можно выделить следующие преимущества МДФ в отличие от альтернативных материалов:
Легкость фрезеровки. Благодаря свойствам МДФ, на его поверхности можно создать любой рисунок, придавая сложный профиль, что является невозможным для МДФ.
Легкость окраски. МДФ легко красится и ламинируется, с помощью полиуретановых красок можно получить широкую гамму цветов.
Экологическая безопасность. Применение в качестве связующего карбамидных смол, модифицированных меламином, обеспечивает очень низкую эмиссию формальдегида, сравнимую с натуральной древесиной. Плиты МДФ гораздо более безопасны чем МДФ, а в последнее время для покупателей это стало одним из важнейших критериев при выборе мебели.
2 Сырьевая база производства продукции
Выбор сырья определяется экономической целесообразностью с учетом величины его запасов, условий заготовки, доставки и хранения. Для производства древесноволокнистых плит в качестве первичного сырья применяют стволовую древесину хвойных и лиственных пород, древесину рубок ухода за лесом, стебли однолетних растений.
В качестве вторичного древесного сырья используют отходы лесопильной и деревообрабатывающей промышленности (горбыли, рейки, вырезки и торцы), в том числе отходы фанерной промышленности (карандаши, шпон-рванин), лесосечные отходы (сучья, ветки), опилки.
Из недревесных отходов сырьем для производства древесноволокнистых плит служат: отходы производства древесноволокнистых плит - плитные обрезки; старая бумага - макулатура (для производства мягких плит); отходы бумагоделательной промышленности - коста, пучки неразделившихся волокон.
Отходы лесопиления и деревообработки и сырье древесное для технологической переработки - основные виды сырья для получения технологической щепы в производстве древесноволокнистых плит.
Технологическая щепа поступает на предприятия МДФ из смежных цехов и как готовая продукция с других предприятий. Использование отходов от обработки и сушеной древесины нежелательно.
В качестве сырья для производства МДФ могут применяться почти все породы древесины, произрастающие в европейской части. Практическое значение в производстве МДФ мокрого и сухого способов имеют хвойные породы - ель, сосна, пихта и лиственные - береза, осина.
Для производства древесноволокнистых плит мокрым способом хвойные породы в общем объеме потребления занимают преобладающее место, сухим способом - лиственные породы. Это объясняется тем, что каждая породная группа, а в каждой группе каждая порода имеет свои индивидуальные особенности как по физическим свойствам, так и по химическому составу: плотности древесины, ее прочности, длине и толщине волокна, содержанию основных компонентов древесины (целлюлоза, гексозаны, пентозаны, лигнин, пектиновые вещества), которые предпочтительны для мокрого или сухого способов
Для производства древесноволокнистых плит используют щепу, полученную из неокоренного сырья. Кора (корка и луб) физическими свойствами и химическим составом значительно отличается от стволовой древесины. Кора содержит большое количество экстрактивных веществ и лигнина. Количество пентозанов и целлюлозы значительно меньше, чем в стволовой древесине.
3 Технологическая схема производства продукции
3.1 Физико-химические основы производства продукции
Физико-химические процессы связаны с преобразованием исходных веществ, которое сопряжено с изменением положения, формы, размеров, соотношения твердых тел в смесях.
Размол щепы (расщепление древесины на волокна) – это одна из ответственных операций технологии производства древесноволокнистых плит. От качества и степени размола зависят процессы отлива и обезвоживания ковра, прессования и термовлагообработки плит, и соответственно, качественные показатели готовых плит. Полученная в процессе размола древесноволокнистая масса, насыщенная водой и дополнительно разбавленная ею в циклоне, представляет собой водную суспензию древесных волокон. Суспензия при значительном разбавлении ее водой приобретает вязкость, соответствующую воде, а при повышении содержания волокон вязкость смеси увеличивается, причем при определенной степени концентрации смесь теряет свойства текучести и перестает быть жидкостью. Концентрацию массы (в процентах) определяют по формуле
К = mВ/mМ*100
где m1 - масса абсолютно сухого волокна в пробе, г;
m2 - масса всей пробы, г.
Концентрация массы в трубопроводе после первичного размола составляет ̴ 33%, в циклоне при отделении пара концентрация повышается, однако подаваемой водой массу разбавляют и обычно направляют в промежуточный бассейн. Перед вторичным размолом концентрация должна быть не ниже 4%, на отливе – 0,9-1,8%.
При получении механических масс из щепы волокна отделяются друг от друга в процессе рафинирования (размола), целью которого является пластификация лигнина, ослабление межволоконных связей и разволокнение щепы без чрезмерного повреждения клеточной стенки волокон при требуемой степени их укорочения. Одна из важнейших задач в производстве механических масс – сохранение основной части лигнина для получения массы высокого выхода с приемлемыми качественными характеристиками (прочностью и белизной).
Древесноволокнистая масса грубого помола разработкой характеризуется малой разработкой волокон и содержит много пучков волокон. Масса тонкого помола преимущественно состоит из фибриллированных волокон, которые приобрели большую гибкость и способность плотного формования на сетке.
4 Жизненный цикл продукции и основные виды воздействия производства на окружающую среду
Жизненный цикл - это последовательные и взаимосвязанные стадии жизненной системы продукта или процесса, начиная с добычи природных ресурсов и заканчивая утилизацией отходов.
На основе анализа всех стадий жизненного цикла продукта можно получить полную характеристику воздействия данного продукта на окружающую среду.
Жизненный цикл МДФ в общем виде можно рассмотреть в виде схемы.
Лесозаговка – Производство МДФ – Эксплуатация
Вывод продукта из эксплуатации – Эксплуатация – Вторичное использование
Основным сырьем для производства ДВП является древесина и различные древесные отходы других производств, поэтому в схеме рассмотрена стадия лесозаготовки. Но для рассмотрения жизненного цикла в полном объеме следовало бы так же рассмотреть и получение всех остальных сырьевых компонентов.
На стадии лесозаготовки осуществляется воздействие на окружающую среду:
– нарушение ландшафта;
– вырубка лесов;
– нарушение целостности лесной экосистемы и др.
В процессе заготовки древесины в результате работы техники происходит нарушение почвенного покрова, утечка нефтепродуктов, выбросы в атмосферу продуктов горения топлива и т.п. На стадиях транспортировки также осуществляется негативное воздействие: выделение в атмосферу продуктов горения топлива, утечка нефтепродуктов, изъятие земель для строительства дорог.
На стадии эксплуатации, являющейся самой продолжительной по времени, возможна эмиссия в атмосферу фенолформальдегидных смол, которые оказывают негативное влияние на здоровье человека и на биосферу в целом. Хотя в последнее время разрабатываются методы для минимизации негативного влияния химических составляющих ДВП и существуют методы производства, в которых фенолформальдегидные смолы заменяются на другие химикаты, но все равно не следует исключать данного вредного воздействия.
В ходе процесса потребления МДФ с течением времени плиты подвергаются физическому и моральному износу, в результате чего они теряют свои качества и превращаются в отходы потребления, которые могут служить вторичным сырьем.
Если отходы не подвергаются вторичному использованию, то наступает стадия вывода продукта из эксплуатации. На этой стадии происходит либо сжигание данных отходов потребления, либо их захоронение на специально отведенных площадках, что крайне негативно сказывается на состоянии окружающей среды.
Заключение
В данной курсовой работе была рассмотрена технология производства плит МДФ В состав которого входит древесное сырье, а также связующие добавки и другие химические добавки, придающие плитам необходимые свойства. Также можно сказать, что выбор сухого способа производства МДФ, вполне обоснован. При сухом способе предпочтительна лиственная древесина, а если используются хвойные породы, то необходим повышенный расход связующих. Таким образом при сухом способе необходимы связующие материалы. При сухом способе расход воды меньше, чем при мокром в несколько раз, отсюда и количество сточных вод при сухом способе - ниже. Недостатком сухого способа является то, что мягкие МДФ, используемые в качестве тепло- и звукоизоляторов, из-за рыхлой структуры, производятся только мокрым способом. Основным преимуществом сухого способа производства ДВП является небольшое потребление воды, отсюда меньшее количество сточных вод. Это особо важно для проведения различных природоохранных мероприятий, затрачивается меньше средств на очистку сточных вод.
МДФ – это самый недорогой и самый пластичный вид деревосодержащих материалов. Она легко гнется, режется, легко монтируется, приобретает любую необходимую форму.
МДФ почти никогда не используют для отделки фасадов мебели, однако она почти всегда играет роль задней стенки шкафа или тумбы, днища выдвижных ящиков или дивана. В общем древесноволокнистая плита нужна там, где требуется с минимальными затратами придать мебели завершенный вид.
Помимо производства мебели, они могут использоваться в строительстве (утепление помещений или крыш загородных домов), для выравнивания поверхностей (обшивка стен и потолка), изготовления тары.
1 Технология производства древесноволокнистых плит: Т38 учебное пособие для студентов учреждений высшего образования по специальности «Химическая технология переработки древесины» / Т. В. Соловьева [и др.]. - Минск: БГТУ, 2013. - 184 с.
2 Ребрин С. П., Мерсов Е. Д., Евдокимов В. Г. Технология древесноволокнистых плит. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Лесн. пром-сть, 1982. - 272 с.
3 Волынский В.Н. Технология стружечных и волокнистых плит, 2004.
4 Дроздов И.Я., Кунин В.М. Производство твердых древесно-волокнистых плит. – М.: Высш. шк., 1970.
5 Баженов В.А., Карасев Е.И., Мерсов Е.Д. Технология и оборудование производства древесных плит и пластиков. – М.: Лесная промышленность, 1980.
Работа защищена на оценку "7" с одной доработкой.
Уникальность свыше 40%.
Работа оформлена в соответствии с методическими указаниями учебного заведения.
Количество страниц - 36.
В работе также имеется чертеж, выполненный в AutoCAD.
Не нашли нужную
готовую работу?
готовую работу?
Оставьте заявку, мы выполним индивидуальный заказ на лучших условиях
Заказ готовой работы
Заполните форму, и мы вышлем вам на e-mail инструкцию для оплаты
