Получение древесно-полимерных композитов из древесных отходов

Характеристики отходов лесозаготовок и деревообработки. Древесно-полимерный композит - современный материал: состав, свойства, технологии получения изделий из него. Расчет линии переработки древесных отходов с получением древесно-полимерного композита.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

КУРСОВоЙ проект

по дисциплине: «Утилизация промышленных отходов»

на тему

Получение древесно-полимерных композитов из древесных отходов

Студент

Д.В. Строков

МОСКВА 2012

Содержание

древесный полимерный композит отходы

Введение

1. Литературный обзор

1.Древесные отходы

2. Древесно-полимерный композит

3. Состав, свойства и обработка изделий из ДПК

4. Применение древесно-полимерного композита

5. Получение древесно-полимерного композита

5.1 Технологии производства изделий из ДПК

2. Технологическая часть

1. Выбор линии по утилизации древесных отходов с получением гранул ДПК

2. Оборудование, входящее в автоматическую линию переработки древесных отходов

Заключение

Список используемой литературы

Введение

Отходы - это та часть сырья, которая отделяется в процессе обработки как не соответствующая техническим условиям на изготовляемую заготовку, деталь или изделие. Отходы могут быть использованы в качестве основного сырья при изготовлении продукции другого вида или размера. Таким образом, используемые отходы представляют собой вторичное сырье или материал.

Масштабы производства предметов из древесины и темпы развития деревообрабатывающей промышленности в целом всегда находятся на высоком уровне. Количество образующихся отходов пропорционально масштабам производства. В этих условиях важной задачей является утилизация древесных отходов.

В России опилки и станочная стружка раньше практически не использовались и в основном направлялись в отвалы. Только в последнее время, в связи с наметившимся ростом производства в деревообрабатывающей промышленности, многие лесопильные и деревообрабатывающие предприятия стали искать применение отходам. Широкое распространение получило их использование в качестве дешевого древесного топлива в виде брикетов без применения связующих веществ. Кроме топлива мягкие отходы в небольших количествах используются в гидролизном производстве, для изготовления арболита.

Переработка леса в России и за рубежом - это не только переработка древесины как сырья: технологии рубок, транспортировка, хранение древесины, лесопиление, т.е. деревообработка. Но и переработка вторичных лесных ресурсов (из отходов лесосек и деревообработки); целлюлозно-бумажное производство (ЦБП); мебельное производство. Если говорить о самых современных технологиях в области лесного комплекса, то это и биотехнология - применение микроорганизмов для бесхлорной, бездиоксинной отбелки целлюлозы, - очистки стоков целлюлозно-бумажных комбинатов и гидролизных производств. Даже для беглого обзора всех перечисленных направлений не хватит и нескольких сотен страниц, поэтому, характеризуя всю переработку леса, мы остановимся лишь на некоторых - наиболее современных и перспективных отраслях хозяйства, которые еще недавно бурно развивались, и за которыми будущее.

Однако наиболее перспективным направлением переработки отходов является изготовление на их основе композиционных материалов, способных заменить массивную древесину.

В данной работе основное внимание уделяется переработке древесных отходов в качественный наполнитель для дальнейшего получения гранул древесно-полимерного композита.

1. Литературный обзор

1. Древесные отходы

В зависимости от вида производства, при котором образуются древесные отходы, выделяют отходы лесозаготовок и отходы деревообработки.

К древесным отходам при лесозаготовках относятся отделяемые части дерева в процессе заготовки леса. Это листья и хвоя, не одеревеневшие побеги и кора, сучья и ветви, козырьки, вершинки, откомлевки, фаутные вырезки ствола, отходы производства колотых балансов. Получаемые при лесозаготовках древесные отходы в своем естественном виде малотранспортабельны, а при использовании энергетическом их предварительно измельчают в щепу.

Отходы деревообработки образуются при деревообрабатывающем производстве. Это горбыль и рейки, короткомер и срезки, опилки и стружка, отходы производства технологической щепы и древесная пыль, кора.

В зависимости от характеристики биомассы древесные отходы могут быть из элементов кроны, из стволовой древесины, из коры, а также древесная гниль. Форма и размер древесных отходов говорит о кусковых древесных отходах и мягких древесных отходах. К кусковым древесным отходам относятся откомлевки и фаутные вырезки, горбыль и козырьки, срезки и рейка, короткомеры. Стружки и опилки относят к мягким древесным отходам.

Количество древесных отходов определяется по доле отходов из древесины, не использованной в данном технологическом процессе при производстве конкретного вида товара. Исчисление количества образованных древесных отходов проводится в процентном соотношении от объема древесного сырья, которое было использовано при производстве продукции. Вид продукции влияет на количество отходов.

Многочисленные исследования установили линейную зависимость между объемом вывозимой стволовой древесины и количеством отходов при заготовке леса.

Древесные отходы лесопиления представлены кусковыми отходами, используемыми в ряде случаев для энергетических целей. Кусковые отходы лесопиления - это отходы из периферийной части бревен. Бревна без предварительной окорки имеют в изобилии кору, что исключает возможность их применения для производства древесных плит и варки целлюлозы.

В зависимости от местных условий количество древесных отходов лесопиления может изменяться и зависит от объема распиливаемого сырья. Количество коры на древесине зависит в большей степени от породы и возраста деревьев. Условия произрастания исходного материала также сказываются на количестве древесных отходов. Диаметр ствола дерева также влияет на количество коры. На общем количестве коры, которую получают при окорке, сказывается ее потеря во время лесозаготовок. Транспортировка древесины сплавом способствует отваливанию коры и уменьшает ее общий выход до 8 - 10 % от объема окоренной древесины.

Учитывая практические расчеты, количество коры составляет 10 % от объема окоренной древесины. Это немалое количество коры на древесине, что определяет важность и возможность применения отходов окорки древесины. Ведь окорка древесины обязательна при производстве все возрастающих объемов целлюлозно-бумажных товаров производства.

Количество отходов деревообрабатывающих производств зависит от качества поставляемого сырья, типа и размера изготовляемой продукции, техновооруженности предприятия и его мощности. Количество отходов в деревообработке составляет 45-63% исходного сырья.

2. Древесно-полимерный композит

Древесно-полимерный композит (ДПК) - композиционный материал, содержащий полимер и древесный наполнитель, модифицированный, как правило, химическими добавками. Другие используемые названия древесно-полимерных композитов: "жидкое дерево", древесно-пластиковый композит, древопласт, поливуд, древотермопласт и т.п. Особенность древесно-полимерных композитов заключается в том, что готовые изделия получаются из отходов производства и потребления: опилок, стружек, древесной муки, сельскохозяйственных отходов и различных видов отходов потребления.

По внешнему виду древесно-полимерный композитный профиль с высоким содержанием древесины более всего напоминает твердую ДВП, а с малым ее количеством - пластмассу. Его можно пилить, строгать рубанком, вбивать гвозди. Он может окрашиваться в массе или подвергаться лакокрасочной отделке обычными красками и эмалями, или облицовываться синтетическими пленками или натуральным шпоном.

Древесно-полимерный композит - современный материал, который имеет все лучшие природные свойства дерева, но так же имеет и ряд недостатков, таких как подверженность гниению и плесени, горючесть, дефекты поверхности, не впитывает влагу и т.д.

Состав ДПК: древесная мука (или мелкая щепа) с фракцией 0,5-2мм, полимер и аддитивы. В качестве полимера может быть ПВХ (50/50), полиэтилен (70/30) или полипропилен (60/40).

Производство древесно-полимерных композитов - один из наиболее перспективных в области рационального использования отходов лесопиления, мебельного и деревообрабатывающего производств, использования низкосортной древесины, растительных целлюлозосодержащих отходов и вторичных пластмасс для переработки в высококачественные профильные детали для широкого спектра применений, включая строительство и мебель.

3. Состав, свойства и обработка изделий из ДПК

Используемые материалы и состав

Древесно-полимерные композиционные материалы состоят из трех основных компонентов:

· частиц измельченной древесины, 30-80% (в зависимости от используемого полимера)

· термопластичного полимера

· комплекса специальных химических добавок (модификаторов, аддитивов), улучшающих технологические и другие свойства композиции и получаемой продукции. 0-5%

В настоящее время на рынке существуют 3 разновидности древесно-полимерных композитов: ПЭ ДПК, ПП ДПК и ПВХ ДПК. В профильных изделиях больш...