Лінія виробництва МДФ є типовим енергоємним процесом, де секції рафінування, сушіння та гарячого пресування споживають велику кількість теплової та електричної енергії. Ці секції генерують значну кількість відпрацьованого тепла під час роботи, включно з вторинною парою, що виходить із рафінера, вихлопним теплом із сушарки, теплом охолоджувальної води від гарячого преса та поверхневим розсіюванням тепла від обладнання. Основна концепція виробничої лінії МДФ з рекуперацією тепла полягає в тому, щоб уловлювати відпрацьоване тепло, яке інакше було б викинуто в навколишнє середовище, за допомогою спеціально розроблених систем рекуперації та повторно використовувати його у виробничому процесі, забезпечуючи каскадну утилізацію та переробку енергії.

Енергетичний центр – це інтегрована система енергопостачання на основі біомаси, яка може забезпечити теплову та електричну енергію, необхідну для лінії виробництва МДФ. Це є важливою основою для досягнення рекуперації тепла. Застосування цієї системи дозволяє знизити споживання теплової енергії на одиницю продукції на 15-30%, відповідно зменшити витрату палива, а безпосередньо собівартість продукції.

1. Секція підготовки сировини та дроблення

Це початкова точка лінії МДФ. Колоди (наприклад, деревина малого діаметру, гілки, залишки обробки) спочатку подаються в окорочувальну машину для видалення кори, а потім подрібнювачем розрізаються на тріску однакового розміру. Ідеальний розмір чіпа зазвичай становить 15-30 мм в довжину, 6-40 мм в ширину і 2-8 мм в товщину. Потім стружка просіюється для видалення домішок і частинок великого чи меншого розміру. Кваліфікована стружка транспортується до бункерів. Ідеальний склад сировини - 60%-70% хвойної деревини і 30%-40% листяної деревини, причому вміст кори не перевищує 5%.

2. Секція підготовки волокон (секція рафінування)

Це основний процес, який відрізняє виробництво МДФ від виробництва ДСП. Кваліфікована стружка спочатку надходить у вертикальний або горизонтальний попередній нагрівач для пропарювання та розм’якшення з температурою, як правило, 165-180°C, тиском 8,0-9,0 бар і часом 2-5 хвилин. Потім розм'якшену стружку стискають і зневоднюють за допомогою шнекового живильника перед тим, як потрапити в рафінер. У рафінері за умов високої температури та тиску стружка розділяється на окремі волокна або пучки волокон за допомогою високошвидкісного відносного руху пластин рафінера. Сучасні системи рафінування під тиском забезпечують чудову якість волокна, в результаті чого волокна мають світліший колір і більш гладку поверхню, мінімізуючи споживання енергії.

Під час процесу рафінування розплавлений парафін (водовідштовхувальний засіб) можна впорскувати з надувної лінії рафінеру та наносити на волокна. Парафін розплавляється за допомогою нагріву парової спіралі та подається по трубопроводах до стружки перед тим, як потрапити в камеру рафінера; після відділення волокна парафін рівномірно розподіляється по поверхні волокна.

3. Секція змішування та сушіння

Коли відокремлені волокна пневматично транспортуються через надувну лінію до сушарки, на них наноситься клей. Традиційними клеями є карбамідоформальдегідні (UF) смоли, але вони створюють проблеми з виділенням формальдегіду. Тому збільшується використання клеїв, що не містять формальдегіду (наприклад, смоли на основі ізоціанату). У методі змішування зазвичай використовується роздувна лінія: клейове сопло встановлюється в надувній лінії від рафінера до сушильної труби; насос для дозування клею передає стабільну концентрацію клею в сопло, тоді як стиснене повітря подається для розпилення клею, рівномірно змішуючи його з волокнами у високошвидкісному турбулентному стані.

Змішані вологі волокна надходять у великий сушильний канал, вступаючи в інтенсивний контакт з гарячим повітрям. Волога швидко випаровується протягом секунд, досягаючи необхідного вмісту вологи (зазвичай 8-12%). Сушильна система оснащена детекторами іскрів і системами пожежогасіння для мінімізації ризику пожежі. Сушіння волокна приймає одноступеневий пневматичний метод сушіння; після того, як вологі волокна потрапляють у сушильну трубу, волога швидко випаровується в умовах градієнта високої температури. Контролюючи температуру середовища сушіння та швидкість потоку, вміст вологи у волокнах досягає вимог процесу.

4. Розділ формування

Висушені волокна після дозування рівномірно розподіляються формувальною машиною на рухому конвеєрну стрічку, утворюючи пухкий мат певної товщини, ширини та рівномірної щільності. Технології формування включають механічне або вакуумно-повітряне формування. Вакуумно-повітряне формування використовує негативний тиск для рівномірної адсорбції волокон: сухі волокна змішуються з повітрям і рівномірно розподіляються на рухому сітчасту стрічку високошвидкісним потоком повітря. Резервуар негативного тиску розташований під сітчастим поясом, запобігаючи розбризкуванню волокон і дозволяючи волокнам адсорбуватися на поясі, поступово утворюючи однорідний килимок.

Для забезпечення рівномірної подачі волокна бункер для дозування волокон оснащений індикатором рівня, з’єднаним із сушаркою та формувальною машиною для електричного керування. Сформований мат потім проходить через пре-прес для початкового стиснення, яке витісняє повітря, збільшує щільність і надає мату достатню міцність у необробленому стані для транспортування в гарячий прес. Попередній друк зазвичай виконується безперервним типом стрічки, коли мат рухається під тиском. Після попереднього пресування мат розрізається по довжині летючою пилою.

5. Секція гарячого пресування

Це серце і найважливіша частина виробничої лінії. Попередньо спресований мат подається в гарячий прес. Під дією високої температури та тиску клей швидко твердне, а волокна щільно з’єднуються, утворюючи необроблену плиту заданої товщини та щільності.

Параметри гарячого пресування мають вирішальне значення для кінцевих властивостей панелі, в першу чергу включають три ключові фактори:

Температура гарячого пресування: Вибір температури залежить від комплексних факторів, включаючи сировину, породу деревини, вміст вологи в волокні, адгезійні властивості, товщину мата, час пресування, величину тиску та стан обладнання.

Тиск гарячого пресування: Тиск змінюється під час процесу гарячого пресування. Тиск під час пресування поступово збільшується, потім слід зменшувати, досягнувши необхідної товщини мата. Затвердіння клею та утворення волокнистого зв’язку в основному відбуваються у фазі низького тиску, зазвичай 0,6-1,3 МПа.

Час гарячого пресування: час пресування залежить від адгезійних властивостей і часу затвердіння, якості волокна, вмісту вологи в маті, товщини, температури пресування, тиску та інших факторів, які зазвичай виражаються як час, необхідний на міліметр товщини плити.

6. Оздоблювальна ділянка

Необроблена дошка, що виходить із гарячого преса, охолоджується, обрізається та укладається. У традиційних процесах плити часто потребують періоду «кондиціонування» або «дозрівання» (для врівноваження вмісту вологи та зняття внутрішньої напруги), який може тривати понад 48 годин. Згодом плити шліфуються для калібрування товщини та вирівнювання поверхні за допомогою шліфувальних машин з широкою стрічкою, досягаючи точної товщини та гладкої поверхні. Шліфувальні машини з широкою стрічкою покращують якість поверхні дошки та знижують експлуатаційні витрати. Нарешті, вони розрізаються до стандартних розмірів (наприклад, 4x8 футів, 6x8 футів, 6x9 футів, 4x12 футів, 6x12 футів тощо) або нестандартних розмірів панельними пилами відповідно до вимог замовника. Після перевірки готові дошки складаються в штабелі та упаковуються.

Розділ	Основне обладнання	Короткий опис функції
Розділ підготовки	Окорочний апарат, барабанний подрібнювач, сит для стружки, стрічковий конвеєр, ковшовий елеватор, бункер для зберігання	Обробляє колоди на кваліфіковану стружку, видаляє домішки, зберігає для використання
Ділянка підготовки волокна	Бункер для стружки, шнековий живильник, вертикальний підігрівач/дигестер, рафінер (система рафінування під тиском), система плавлення та нанесення парафіну	Відпарює та розм'якшує стружку, розділяє на волокна, наносить водовідштовхувальний засіб
Секція змішування та сушіння	Система склеювання (насадка, дозуючий насос, система стисненого повітря), сушильний канал, нагрівач, циклонний сепаратор, система виявлення іскри та гасіння	Наносить клей на волокна, швидко висихає до цільового вмісту вологи
Розділ формування	Бункер для дозування волокна, формувач (вакуумно-повітряний/механічний), вакуумний ящик, безперервна стрічкова попередня преса, матова літаюча пила	Формує рівномірний волокнистий мат, попередньо стискає, розрізає по довжині
Секція гарячого пресування	Гарячий прес (переривчастий/безперервний прес із кількома відкриттями, наприклад, CPS+, ContiRoll), завантажувач/розвантажувач, конвеєрна система зі сталевими стрічками	Зміцнює та твердить килимок у плиту під дією тепла та тиску
Розділ оздоблення	Охолоджувач дощок, літаюча пила, шліфувальна машина, панельна пила, укладальник, роликовий конвеєр	Охолоджує, обрізає, шліфує, ріже за розміром і укладає готові дошки

Параметр Пункт	Діапазон індикатора
Виробнича потужність	180-500 м⊃3;/день (на основі товщини 15мм, щільність 750кг/м⊃3;)
Розмір готової панелі	1220x2440 мм (4x8 футів) і різні нестандартні розміри
Річні робочі дні	300 днів
Щоденний робочий час	22,5 години (три зміни)
Споживання деревини	4,32×10⁴ - 1,2×10⁵ тонн/рік (суха кістка)
Витрата смоли	4500-13200 тонн/рік (на основі 100% сухого вмісту)
Споживання теплової енергії	12-22 Гкал/год (без урахування опалення, виготовлення клею та ін.)
Встановлена ​​електроенергія	3800-7800 кВт (без котла, виготовлення клею та ін.)
Район майстерні	6000-7000 м⊃2;