Технология МДФ

МДФ является материалом, о котором говорят постоянно практически все представители мебельной индустрии. Данный материал по своим свойствам считается достаточно популярным среди производителей не только элитной мебели, но и мебели эконом класса. Этот материал славится своей прочностью и надежностью в течение всего срока эксплуатации. МДФ является древесноволокнистой плитой средней плотности. МДФ считается экологически чистым материалом, который производят из прессованной мелкодисперсной стружки, связанной лигнином.

Исторически пришел этот бизнес из США. Первое производство МДФ появилось в 1966 году.

Древесноволокнистые плиты средней плотности, благодаря своим свойствам и высокому качеству при довольно низкой цене, нашли широкое использование не только в мебельной, но и в строительной промышленности.

Такие плиты замечательно подходят для выполнения облицовочных работ, а также для производства напольных и стеновых панелей, каркасов, фронтальных и лицевых частей мебели, полок, ящиков шкафов, элементов емкостей мягкой мебели и много другого. МДФ является экологичным материалом, благодаря чему его можно без ограничений применять в помещениях с особым санитарно-гигиеническим режимом, а также в детских садах, школах, больницах и поликлиниках. При производстве из МДФ предметов мебели, он покрывается натуральным или синтетическим шпоном, ПВХ или современным антибликовым лаком.

Стоит отметить, что МДФ является усовершенствованным ДВП, потому что модернизация производства ДВП считается отправной точкой в выпуске нового качественного материала. МДФ в отличие от ДВП выпускается из сухих мелкодисперсных древесных волокон, склеивающихся между собой, при которых в результате физико-химических реакций образуются неразрывные соединения. Происходит это при использовании в производстве природного клея – лигнина, который является продуктом жизнедеятельности дерева и образуется в результате нагревания древесины и незначительного количества синтетических связующих веществ. Эти вещества совершенно не содержат формальдегид.

Технологический процесс производства МДФ из круглых лесоматериалов включает следующие основные операции:

• прием, складирование и подготовка древесного сырья;
• поперечный раскрой на балансы;
• окорка;
• измельчение в технологическую щепу;
• сортировка щепы с отбором средней фракции;
• очистка щепы от посторонних включений (промывка или сухая очистка);
• пропарка щепы;
• истирание щепы в древесные волокна;
• прием и складирование химических веществ, приготовление проклеивающих составов;
• нанесение связующего на волокно, т. е. «проклеивание» древесноволокнистой массы (может производиться до или после сушки волокна);
• сушка древесноволокнистой массы;
• сепарация волокна с целью удаления пучков волокон и крупной фракции;
• формирование волокнистого ковра;
• подпрессовка;
• горячее прессование;
• раскрой ленты МДФ на отдельные плиты;
• охлаждение плит;
• шлифование плит;
• складирование.

Подготовка сырья (изготовление щепы)

Круглый лес подвергается окорке (wood debarking) в барабанном окорочном станке. Затем очищенные от коры бревна поступают на рубительную машину, в которой получают щепу (chipping). Щепа проходит через систему сит (screening), где механической сортировкой делится на крупную и мелкую фракции. Отсортированная щепа из сортировочной установки с помощью ленточного конвеера подается непосредственно в сепаратор для промывки щепы. Все мелкие посторонние включения, которые могут оказаться в щепе (грязь, песок, мелкие камешки, стекло и т.п.) вымываются горячей водой и оседают на дне емкости.

После мойки щепа попадает в бункер, где нагревается паром до 95-100 градусов Цельсия, для того, чтобы - независимо от погодных условий - обеспечить одинаковую температуру и влажность щепы на входе в пресс. Затем материал попадает на несколько минут еще в одну емкость, где под высоким давлением горячего пара делается обогрев до 165-175 градусов. Очищенная от примесей щепа нужной фракции готова к размолу на волокно.

Подготовка волокна

Размельчение щепы на волокно происходит на рафинере (defibrator). Это единственное размельчение в технологической цепочке производства MDF (в отличие от ДВП, где размельчение производится механически в два этапа). На выходе из рафинера к древесной массе добавляются связующие, включая смолы, парафиновую эмульсию (resin & wax) и - при необходимости - отвердители.

Полученная древесная масса попадает в сушилку. Конструкция сушилки может представлять собой традиционную одноступенчатую конструкцию пневматического типа (трубного типа) или же двухступенчатую конструкцию. Задача сушилки - не только сушить, но и выравнивать влажность материала по объему древесной массы (влажность древесной массы на выходе из сушилки не должна превышать 8-9%). После сушилки из древесной массы нужно вытянуть воздух, что достигается с помощью циклонов.

На транспортере также может быть смонтирован воздушный сепаратор, где отбирается крупная фракция волокна (контроль качества измельчения на рафинере - крупная фракция может получиться от недостаточного или недостаточно равномерного нагрева волокна перед измельчением на рафинере).

Формирование ковра и подпрессовка

Участок формирования ковра состоит из двух частей - накопительного бункера, где хранится запас древесной массы для работы в течение 6-8 минут, и непосредственно формирующей машины (mat former). Волокно подается узлом, равномерно распределяющим его по всей ширине дозирующего бункера.

Формирующая машина представляет собой ряд роликовых направляющих, которые подают и выравнивают волокно на ленте транспортера. Несколько съемных валиков равномерно подают поступающее из дозирующего бункера волокно на направляющую пластину, которое затем поступает на формирующую головку. Формирующие вальцы распределяют волокно в заданном технологическом режиме на донный формирующий транспортёр. Формирующие вальцы выставляются по высоте и распределяют волокно равномерно по всей ширине формирующегося ковра. Постав выравнивающих роликов, работающих сверху формируемого ковра, обеспечивает его ровную поверхность.

Сформированный ковёр с высокой точностью взвешивается на ленточных весах. В зависимости от результатов взвешивания регулируется скорость транспортёра дозирующего бункера формирующей установки. Готовый ковер поступает на предварительное прессование (prepressing), где проходят процессы выдавливания воздуха из объема плиты - на специальном участке с перфорированной лентой. Эффективная подпрессовка обеспечивает целостность ковра перед прессом. Толщина плиты здесь уменьшается в 4-7 раз, после чего ковер уже становится похожим на толстую рыхлую плиту заданной ширины (равной ширине ленты конвейера) - в таком виде он и подается на главный пресс (mat conveying).

Прессование

Могут использоваться прессы следующих типов: многоэтажные, одноэтажные, непрерывные и прессы каландрового типа.

Непрерывный пресс одинаково пригоден для производства плит МДФ, ДСтП и ОСБ. Его достоинства: увеличение производительности на 10-20%, снижение разнотолщинности готовой продукции, повышение качества, упрощённое техобслуживание, минимальные затраты на монтаж.

Многоэтажные прессы типа заслужили хорошую репутацию благодаря своей высокой надёжности. Его достоинства: равномерный нагрев всей нагревательной плиты, надёжная гидравлическая система, автоматическая система управления, симультанный механизм, возможность производства дверных полотен.

Одноэтажный пресс спроектирован для увеличения окупаемости линий малой производительности. Особенностями пресса этого типа является: быстрое изменение производственных параметров, проведение изменений длины и ширины плит, обеспечение точной ширины плит и быстрого цикла прессования.

Каландровый пресс представлен компанией «Binos» Производство тонких плит МДФ на базе данного роликового пресса имеет следующие преимущества: незначительные расходы на приобретение стальной ленты, соблюдение точной толщины плит, не требуется шлифование плит, плиты с «прессованной оболочкой».

Промежуточный склад и отделка

Конечная обработка плиты является одним из ключевых процессов в производстве МДФ и включает: линию разгрузки пресса, промежуточнон хранение, линию шлифования, раскрой в размер, линию упаковки.

Линии разгрузки

После прессования излишек по ширине обрезается «на ходу» специальной обрезной пилой. Затем «бесконечная» лента MDF, выходящая из пресса, режется делительной пилой, перемещающейся относительно наблюдателя со скоростью движения плиты по конвейеру (sawing). Эти плиты попадают в веерный охладитель (cooling), где охлаждаются в течение 20-25 минут.

Промежуточное хранение

Может осуществляется «вручную» (с использованием погрузочных мащин) либо быть полностью автоматизирована и обеспечивать управление складом в реальном масштабе времени с помощью компьютерной системы управления.

Линия шлифования

Плиты после пресса могут иметь определенную разнотолщинность, дефекты поверхности. Эти недостатки устраняются в процессе калибровки и шлифования, осуществляющегося в широколенточных многоагрегатных станках.

Раскрой плит в размер

В настоящее время все более необходимо иметь систему раскроя, которая могла бы быстро адаптироваться к нуждам заказчика. Обрезки от распиловки после обработки в дробилке или рубительной машине направляются в энергетическую установку.

Линия упаковки

Линии упаковки могут быть легко приспособлены к различным размерам упаковок и к разным упаковочным материалам.