Сегодня технологии переработки вторичной древесины делают ее все более доступным и вполне приемлемым сырьем для производства древесных композиционных материалов.
Компании, изготавливающие оборудование, для подготовки плитного сырья из этого типа древесины ведут постоянные работы по совершенствованию технологического процесса. Результаты, достигнутые в этом направлении, позволяют проще, выгоднее и быстрее создать альтернативный материал для производителей ДСП и МДФ.
Измельчение древесины
Измельчение вторичной древесины (б/у мебель, деревянные поддоны, кабельные катушки, столбы опор линий связи, тара и пр.) производится в основном в два этапа. Вначале происходит предварительное измельчение древесины любой толщины (длиной около 5 м) до фракции в пределах 150–400 мм. При этом металлические включения отделяются от древесины с помощью магнитного сепаратора.
Одним их примеров такой измельчительной техники могут служить установки компании PALLMANN. В частности, для первичной переработки крупноразмерных элементов разработана дробилка типа PBEW Dracula. В специальном исполнении такая установка способна перерабатывать ДСП и MДФ/ДВП. В зависимости от конкретных условий заказчика, в частности вида загружаемого материала, он может подаваться с помощью колесного погрузчика, ленточного транспортера или другой системы транспортировки. Медленно вращающийся ротор ломает древесину на куски, которые затем подвергаются дополнительному измельчению с помощью специальных устройств. При этом крупные недревесные включения отделяются и удаляются, обеспечивая защиту оборудования, применяемого на следующем этапе переработки. Выброс дробленого материала может осуществляться через боковой люк или, по требованию заказчика, через открывающийся люк в днище агрегата и дозировано направляется к следующему агрегату. На выходе материал предварительно сортируется на установленных решетчатых перегородках, где отделяются крупные элементы, направляемые на доизмельчение. Ширина ротора дробилок серии PBEW составляет от 1500 до 3500 мм, а диаметр 800–1000 мм. Производительность составляет 8–30 т /ч при мощности привода 45–160 кВт.
Для дальнейшего измельчения и получения фракции щепы до 40 мм все тот же PALLMANN предлагает вторичные дробильные установки. Например, ударная молотковая дробилка типа PHP-H Grizzly®. Установка перерабатывает как предварительно дробленную древесину, так и крупноразмерные элементы. Оборудование отличается высокой пропускной способностью при низком удельном энергопотреблении, малыми производственными расходами, мощной конструкцией и продолжительным сроком службы. С помощью дробилки Grizzly® древесина перерабатывается в однородный сырьевой материал. Материал подается с постоянной скоростью на вход дробилки горизонтально расположенной системой, включающей ленточный транспортер с поперечными элементами и балансир с втягивающими прижимными валками. Тяжелые молотки ударяют снизу по прижатому материалу, разбивают его на части, которые затем дополнительно дробятся в ударной камере над ротором. В конце ударной камеры осуществляется дальнейшая переработка с помощью разламывающего гребня. Фракция конечного продукта определяется размерами отверстий решетки, расположенной под выходным люком.
Очистка измельченной древесины
Важнейшим фактором в процессе получения вторичной древесины стружки и волокна для производства древесных плит (ДСП и МДФ) является такой показатель как степень их очистки от посторонних включений (пыли, камней, черного металла, пластика и т.д.). Частично очистка с помощью магнитных и гравитационных устройств, как указывалось выше, производится на этапе измельчения древесины.
Существуют различные установки сортировки и очистки измельченной вторичной древесины. Итальянская компания Instalmec предлагает несколько комплексов очистки вторичной древесины способных практически полностью (до 98%) очистить сырье и подготовить его для дальнейшего технологического процесса.
Рассмотрим сегодня один из них. Система очистки вторичной древесины включает в себя ряд оборудования, расположенного в определенной последовательности и осуществляющего сортировку древесных частиц и удаление различных инородных включений. Следует отметить, что для встраивания системы очистки в действующую технологическую линию производства ДСП или МДФ никаких остановок или изменений в составе линии производить не нужно. Дробилки для вторичной древесины и установка очистки сырья монтируются на отдельном участке и связываются транспортной системой с площадкой хранения готового материала.
Важным моментом, является и то, что в существующих установках, есть возможность использования сухого метода очистки сырья – без применения воды, как итог естественная влажность частиц, полученных из вторичной древесины – сохраняется. Кроме того, устраняется необходимость монтажа дорогостоящей системы очистки воды. Установки сухой очистки щепы легко применяются в различных климатических зонах и при широком диапазоне температур.
Вся система монтируется в башню. Материал проходит сверху вниз под действием собственного веса, что максимально ограничивает использование механических транспортеров. В конструкции комплекса Instalmec практически отсутствуют элементы, требующие регулярной очистки (сетки, сита и т.д.), а также места скопления отложений частиц, что существенно сокращает затраты труда и времени на техническое обслуживание. Сведены к минимуму возможные потери материала и выбросы пыли в окружающую среду.
Сырье, подлежащее очистке, подается в верхнюю часть системы к участку удаления черных металлов. Поток материала проходит через два последовательно расположенных вращающихся магнитных барабана, которые полностью очищают сырье от включений металлов. Защитные вытяжные колпаки системы улавливают и удаляют легкие включения (например, пыль).
Далее сырье поступает в сепаратор, включающий два роликовых сортировщика (первый с роликами шестиугольной формы, второй с цилиндрическими роликами). Здесь происходит разделение материала на четыре фракции различных размеров. Наиболее крупные частицы отправляются на доизмельчение. В сепараторе также предусмотрены вытяжные колпаки. Мелкая фракция, предназначенная для поверхностных слоев ДСП, с помощью шнековых транспортеров подается в систему гравитационной очистки, где удаляются тяжелые включения (камни, стекло, пластик и т. д.) под действием гравитации они падают на дно установки, в то время как поток воздуха переносит легкий материал к следующей машине. Фракции среднего и увеличенного размера (внутренний слой плиты) отдельно проходят через два кинетических сепаратора с той же целью. Здесь очистка происходит в воздушном потоке. Эти фракции на выходе могут содержать мелкие частицы цветных металлов, и их пропускают через индукционный сепаратор для удаления. Отходы гравитационных и кинетических сепараторов поступают в специальное устройство, которое отделяет от примесей частицы древесины, попавшие в отходы, но пригодные для дальнейшего использования.
Еще одно устройство, позволяющее максимально использовать полученный древесный материал, представляет собой пневматический сортировщик, выделяющий из пыли, собранной после гравитационного сепаратора, древесную пыль, пригодную для сжигания. Оригинальная конструкция этого устройства позволяет исключить ранее неизбежное в таком процессе забивание ячеек сеток и их механический износ.
Заключительный этап очистки – отделение легких синтетических материалов (обрывки пленок, частицы вспененных пластиков и т. д.) и бумаги. На выходе установки очистки получают материал, готовый к подаче в технологическую линию ДСП. Для линий МДФ такие установки предназначены для очистки щепы, поступающей затем в рафинеры.
Применение полученного сырья
Прежде чем углубляться в применение материала полученного из вторичной древесины, вспомним классификацию этого продукта, принятую в Европе:
• класс AI – вторичная натуральная древесина, в том числе прошедшая механическую обработку без использования клеевых систем и отделки ЛКМ;
• класс AII – вторичная проклеенная, лакированная, крашеная или обработанная любым другим образом древесина, без галогенных органических соединений в покрытии и без защитной пропитки;
• класс AIII – вторичная древесина с галогенными органическими соединениями в покрытии, без защитной пропитки;
• Класс AIV – вторичная древесина с пропиткой: например, железнодорожные шпалы и прочая вторичная древесина, которая по уровню своего загрязнения не может быть отнесена к предыдущим классам.
Современные технологии сделали возможным полное использование вторичной древесины классов AI–AIII для производства ДСП. Для производства МДФ применяют древесину класса АI.
Естественно встает вопрос, а возможно ли использовать сырье из вторичной древесины в России? Ответ, как всегда очевиден. Основным препятствием на пути эффективной эксплуатации этого материала являются организационные проволочки, экономические и технологические сложности сбора, транспортировки, создания необходимых запасов и их хранения. Только благодаря государственным субсидиям и внедрению системы эффективной организации производства появится возможность решить все эти вопросы.
Для подготовки статьи использовались материалы:
http://www.instalmec.it
http://www.ochistkavtorichki.it
http://www.pallmann.eu