MDF-tuotantolinja on tyypillinen energiaintensiivinen prosessi, jossa jalostus-, kuivaus- ja kuumapuristusosat kuluttavat suuria määriä lämpö- ja sähköenergiaa. Nämä osat tuottavat käytön aikana huomattavaa hukkalämpöä, mukaan lukien jauhimesta poistuva sekundaarihöyry, kuivaimen poistolämpö, ​​kuumapuristimen jäähdytysvesilämpö ja pintalämmön poistuminen laitteista. Heat Recovery MDF -tuotantolinjan ydinkonsepti on ottaa talteen tämä hukkalämpö, ​​joka muuten vapautuisi ympäristöön, erityisesti suunniteltujen talteenottojärjestelmien avulla ja käyttää sitä uudelleen tuotantoprosessissa mahdollistaen energian kaskadikäytön ja kierrätyksen.

Energiakeskus on integroitu biomassaan perustuva energiansyöttöjärjestelmä, joka pystyy tuottamaan MDF-tuotantolinjan tarvitseman lämpö- ja sähköenergian. Se toimii tärkeänä perustana lämmön talteenoton saavuttamiselle. Tämän järjestelmän soveltaminen voi vähentää lämpöenergian kulutusta tuoteyksikköä kohti 15-30 %, vastaavasti vähentää polttoaineen kulutusta ja suoraan alentaa tuotantokustannuksia.

1. Raaka-aineen valmistelu- ja haketusosasto

Tämä on MDF-linjan lähtökohta. Tukit (esim. halkaisijaltaan pieni puu, oksapuu, käsittelyjätteet) syötetään ensin kuorintakoneeseen kuoren poistamiseksi ja leikataan sitten tasakokoisiksi hakkeiksi hakkurilla. Ihanteellinen sirun koko on tyypillisesti 15-30 mm pitkä, 6-40 mm leveä ja 2-8 mm paksu. Sitten lastut seulotaan epäpuhtauksien ja yli- tai alikokoisten hiukkasten poistamiseksi. Hyväksytyt lastut kuljetetaan säilytysastioihin. Ihanteellinen raaka-ainekoostumus on 60-70 % havupuuta ja 30-40 % leveälehtistä puuta, jonka kuoripitoisuus ei ylitä 5 %.

2. Kuitujen valmistusosasto (jalostusosasto)

Tämä on ydinprosessi, joka erottaa MDF-tuotannon lastulevyn valmistuksesta. Hyväksytyt lastut syötetään ensin pystysuoraan tai vaakasuoraan esilämmittimeen höyrytystä ja pehmentämistä varten, lämpötila tyypillisesti 165-180°C, paine 8,0-9,0 bar ja aika 2-5 minuuttia. Pehmennetyt lastut puristetaan ja niistä poistetaan vesi ruuvisyöttimellä ennen kuin ne tulevat jauhimeen. Jauhimessa korkean lämpötilan ja paineen olosuhteissa lastut erotetaan yksittäisiksi kuiduiksi tai kuitukimppuiksi jauhinlevyjen nopealla suhteellisella liikkeellä. Nykyaikaiset paineistetut jauhatusjärjestelmät tarjoavat erinomaisen kuidun laadun, mikä johtaa kuituihin, joiden väri on vaaleampi ja pinta sileämpi, samalla kun energiankulutus minimoidaan.

Jauhatusprosessin aikana sulaa parafiinia (vettä hylkivää) voidaan ruiskuttaa jauhimen puhalluslinjasta ja levittää kuituihin. Parafiini sulatetaan höyrykierukkalämmityksellä ja pumpataan putkilinjojen kautta hakkeelle ennen kuin se tulee jauhinkammioon; kuidun erotuksen jälkeen parafiini jakautuu tasaisesti kuidun pinnalle.

3. Sekoitus- ja kuivausosasto

Kun erotetut kuidut kuljetetaan pneumaattisesti puhalluslinjan kautta kuivaajaa kohti, levitetään liimoja. Perinteiset liimat ovat urea-formaldehydihartseja (UF), mutta ne aiheuttavat formaldehydipäästöongelmia. Siksi formaldehydittömien liimojen (esim. isosyanaattipohjaisten hartsien) käyttö lisääntyy. Sekoitusmenetelmässä käytetään tyypillisesti puhalluslinjaa: liimasuutin on konfiguroitu puhalluslinjaan jauhimesta kuivausputkeen; liiman annostelupumppu siirtää vakaan konsentraatioliiman suuttimeen samalla kun paineilma syötetään sumuttamaan liimaa, sekoittuen tasaisesti kuitujen kanssa nopeassa pyörteisessä ja pyörivässä tilassa.

Sekoitetut märät kuidut menevät suureen kuivauskanavaan ja joutuvat intensiiviseen kosketukseen kuuman ilman kanssa. Kosteus haihtuu nopeasti muutamassa sekunnissa, jolloin saavutetaan vaadittu kosteuspitoisuus (tyypillisesti 8-12%). Kuivausjärjestelmä on varustettu kipinäilmaisimilla ja sammutusjärjestelmillä palovaaran minimoimiseksi. Kuitujen kuivaus käyttää yksivaiheista pneumaattista kuivausmenetelmää; sen jälkeen, kun märät kuidut tulevat kuivausputkeen, kosteus haihtuu nopeasti korkean lämpötilan gradienttiolosuhteissa. Säätämällä kuivausaineen lämpötilaa ja virtausnopeutta kuitujen kosteuspitoisuus saavuttaa prosessin vaatimukset.

4. Muotoiluosa

Kuivatut kuidut levitetään annostelun jälkeen tasaisesti muodostuskoneella liikkuvalle kuljetushihnalle, jolloin syntyy löysä matto, jolla on tietty paksuus, leveys ja tasainen tiheys. Muovausteknologiat sisältävät mekaanisen tai tyhjiömuovauksen. Tyhjiö-ilmamuovauksessa käytetään alipainetta adsorboimaan kuidut tasaisesti: kuivat kuidut sekoittuvat ilman kanssa ja leviävät tasaisesti liikkuvalle verkkohihnalle nopealla ilmavirtauskuviolla. Verkkohihnan alla on alipainesäiliö, joka estää kuitujen roiskumisen ja sallii kuitujen adsorboitumisen hihnalle muodostaen vähitellen yhtenäisen maton.

Tasaisen kuidunsyötön varmistamiseksi kuituannostelusäiliö on varustettu tasonosoittimella, joka on lukittu kuivausrumpuun ja muovauskoneeseen sähköistä ohjausta varten. Muodostunut matto kulkee sitten esipuristimen läpi alkupuristusta varten, mikä poistaa ilmaa, lisää tiheyttä ja antaa matolle riittävän vihreän lujuuden kuljetettavaksi kuumapuristimeen. Esipuristin on tyypillisesti jatkuvatoiminen hihnatyyppi, jossa matto liikkuu paineen alaisena. Esipuristuksen jälkeen matto leikataan sopivaksi lentävällä sahalla.

5. Kuumapuristusosa

Tämä on tuotantolinjan sydän ja kriittisin osa. Esipuristettu matto syötetään kuumapuristimeen. Korkeassa lämpötilassa ja paineessa liima kovettuu nopeasti ja kuidut sitoutuvat tiukasti toisiinsa muodostaen raakalevyn, jolla on määritetty paksuus ja tiheys.

Kuumapuristusparametrit ovat ratkaisevia paneelien lopullisille ominaisuuksille, mukaan lukien ensisijaisesti kolme avaintekijää:

Kuumapuristuslämpötila: Lämpötilan valinta riippuu kattavista tekijöistä, mukaan lukien raaka-aine, puulaji, kuidun kosteuspitoisuus, tartuntaominaisuudet, maton paksuus, puristusaika, paineen suuruus ja laiteolosuhteet.

Kuumapuristuspaine: Paine vaihtelee kuumapuristusprosessin aikana. Paine kasvaa asteittain puristamisen aikana, minkä jälkeen sitä tulee vähentää, kun haluttu maton paksuus on saavutettu. Liiman kovettuminen ja kuitusidoksen muodostuminen tapahtuu pääasiassa matalapainevaiheessa, tyypillisesti 0,6-1,3 MPa.

Kuumapuristusaika: Puristusaika liittyy liima-ominaisuuksiin ja kovettumisaikaan, kuidun laatuun, maton kosteuspitoisuuteen, paksuuteen, puristuslämpötilaan, paineeseen ja muihin tekijöihin, jotka ilmaistaan ​​tyypillisesti aika, joka tarvitaan levyn paksuuden millimetriä kohden.

6. Viimeistelyosa

Kuumapuristimesta poistuva raakalevy jäähdytetään, leikataan ja pinotaan. Perinteisissä prosesseissa levyt vaativat usein 'käsittelyn' tai 'kypsymisen' (kosteuspitoisuuden tasapainottamiseksi ja sisäisten jännitysten lievittämiseksi), joka voi kestää yli 48 tuntia. Tämän jälkeen laudat hiotaan paksuuden kalibrointia ja pinnan tasoitusta varten leveänauhahiomakoneilla, jolloin saavutetaan tarkka paksuus ja sileä pinta. Leveänauhahiomakoneet parantavat levyn pinnan laatua ja vähentävät käyttökustannuksia. Lopuksi ne leikataan vakiokokoihin (esim. 4x8 jalkaa, 6x8 jalkaa, 6x9 jalkaa, 4x12 jalkaa, 6x12 jalkaa jne.) tai räätälöityihin mittoihin levysahoilla asiakkaan vaatimusten mukaan. Tarkastuksen jälkeen valmiit levyt pinotaan ja pakataan.

osio	Päävarusteet	Toiminnan yhteenveto
Valmisteluosasto	Kuorinta, rumpuhakkuri, lastuseula, hihnakuljetin, kauhahissi, säilytysastia	Käsittelee lokit hyväksytyiksi hakkeiksi, poistaa epäpuhtaudet, varastoi käyttöä varten
Kuitujen valmistusosasto	Hakeastia, ruuvisyöttölaite, pystysuora esilämmitin/silppuri, jauhin (painepuhdistusjärjestelmä), parafiinin sulatus- ja levitysjärjestelmä	Höyryttää ja pehmentää lastuja, erottuu kuiduiksi, levittää vettä hylkivää
Sekoitus- ja kuivausosasto	Liimausjärjestelmä (suutin, annostelupumppu, paineilmajärjestelmä), kuivauskanava, lämmitin, syklonierotin, kipinäntunnistus- ja sammutusjärjestelmä	Levittää liimaa kuiduille, kuivuu nopeasti tavoitekosteuspitoisuuteen
Muodostusosasto	Kuitumittausastia, entinen (tyhjiö-ilma/mekaaninen), tyhjiölaatikko, jatkuvatoiminen hihnan esipuristus, maton lentävä saha	Muodostaa yhtenäisen kuitumaton, esipuristaa, leikkaa pituuteen
Kuumapuristusosasto	Kuumapuristin (Moni-aukkoinen katkonainen/jatkuva puristus esim. CPS+, ContiRoll), kuormaaja/purkukone, teräshihnakuljetinjärjestelmä	Kiinnittää ja kovettaa maton levyksi lämmön ja paineen alaisena
Viimeistelyosio	Lautajäähdytin, lentävä saha, hiomakone, paneelisaha, pinoaja, rullakuljetin	Jäähdyttää, trimmaa, hioa, leikkaa mittoja ja pinoaa valmiita lautoja

Parametrikohde	Ilmaisinalue
Tuotantokapasiteetti	180-500 m³/vrk (perustuu 15mm paksuuteen, tiheys 750kg/m³)
Valmis paneelin koko	1220x2440mm (4x8 jalkaa) ja erilaisia ​​mukautettuja kokoja
Vuosittaiset työpäivät	300 päivää
Päivittäiset työajat	22,5 tuntia (kolme vuoroa)
Puumateriaalin kulutus	4,32×10⁴ - 1,2×10⁵ tonnia/vuosi (luukuiva)
Hartsin kulutus	4500-13200 tonnia/vuosi (perustuu 100 % kiintoainepitoisuuteen)
Lämpöenergian kulutus	12-22 Gcal/h (ei sisällä lämmitystä, liiman valmistusta jne.)
Asennettu sähkövirta	3800-7800 kW (ei sisällä kattilaa, liiman valmistusta jne.)
Työpaja-alue	6000-7000 m²