Dây chuyền sản xuất MDF là một quy trình tiêu tốn nhiều năng lượng điển hình, trong đó các phần tinh chế, sấy khô và ép nóng tiêu thụ một lượng lớn năng lượng nhiệt và điện. Những phần này tạo ra nhiệt thải đáng kể trong quá trình vận hành, bao gồm hơi thứ cấp thải ra từ máy tinh chế, nhiệt thải từ máy sấy, nhiệt nước làm mát từ máy ép nóng và tản nhiệt bề mặt từ thiết bị. Khái niệm cốt lõi của Dây chuyền sản xuất MDF thu hồi nhiệt là thu hồi nhiệt thải này, nếu không sẽ thải ra môi trường, thông qua các hệ thống thu hồi được thiết kế đặc biệt và tái sử dụng trong quy trình sản xuất, cho phép sử dụng theo tầng và tái chế năng lượng.

Trung tâm Năng lượng là một hệ thống cung cấp năng lượng tích hợp dựa trên sinh khối có thể cung cấp năng lượng nhiệt và điện theo yêu cầu của dây chuyền sản xuất MDF. Nó phục vụ như một nền tảng quan trọng để đạt được sự thu hồi nhiệt. Việc áp dụng hệ thống này có thể giảm mức tiêu thụ năng lượng nhiệt trên mỗi đơn vị sản phẩm từ 15-30%, tương ứng giảm mức tiêu thụ nhiên liệu và trực tiếp giảm chi phí sản xuất.

1. Phần chuẩn bị và băm nguyên liệu thô

Đây là điểm khởi đầu của dòng MDF. Các khúc gỗ (ví dụ: gỗ có đường kính nhỏ, gỗ cành, phế liệu chế biến) trước tiên được đưa vào máy bóc vỏ để loại bỏ vỏ, sau đó được cắt thành các mảnh có kích thước đồng đều bằng máy băm. Kích thước chip lý tưởng thường dài 15-30mm, rộng 6-40mm và dày 2-8mm. Các con chip sau đó được sàng lọc để loại bỏ tạp chất và các hạt có kích thước quá lớn hoặc nhỏ hơn. Những con chip đủ tiêu chuẩn sẽ được chuyển đến thùng lưu trữ. Thành phần nguyên liệu thô lý tưởng là gỗ lá kim 60% -70% và gỗ lá rộng 30% -40%, hàm lượng vỏ cây không quá 5%.

2. Phần chuẩn bị xơ (Phần tinh luyện)

Đây là quy trình cốt lõi giúp phân biệt sản xuất MDF với sản xuất ván dăm. Những con chip đủ tiêu chuẩn trước tiên được đưa vào bộ gia nhiệt sơ bộ theo chiều dọc hoặc ngang để hấp và làm mềm, với nhiệt độ thường là 165-180°C, áp suất 8,0-9,0 bar và thời gian 2-5 phút. Các mảnh vụn đã được làm mềm sau đó được nén và khử nước bằng máy cấp liệu kiểu trục vít trước khi đưa vào máy tinh chế. Trong máy tinh chế, trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao, các mảnh vụn được tách thành các sợi riêng lẻ hoặc bó sợi bằng chuyển động tương đối tốc độ cao của các tấm tinh chế. Hệ thống tinh chế áp suất hiện đại cung cấp chất lượng xơ tuyệt vời, tạo ra xơ có màu sáng hơn và bề mặt mịn hơn, đồng thời giảm thiểu tiêu thụ năng lượng.

Trong quá trình tinh chế, parafin nóng chảy (chất chống thấm nước) có thể được bơm từ dây chuyền thổi của máy tinh chế, áp dụng cho các sợi. Paraffin được làm nóng chảy bằng cuộn dây hơi nóng và được bơm qua đường ống tới phoi trước khi vào buồng tinh chế; sau khi tách sợi, parafin được phân bố đều trên bề mặt sợi.

3. Khu vực trộn và sấy khô

Khi các sợi riêng biệt được vận chuyển bằng khí nén qua đường thổi tới máy sấy, chất kết dính sẽ được áp dụng. Chất kết dính truyền thống là nhựa urê-formaldehyde (UF), nhưng chúng gây ra vấn đề phát thải formaldehyde. Do đó, việc sử dụng chất kết dính không chứa formaldehyde (ví dụ: nhựa gốc isocyanate) ngày càng tăng. Phương pháp trộn thường sử dụng ứng dụng đường thổi: một vòi phun keo được cấu hình trong đường thổi từ máy tinh chế đến ống máy sấy; một bơm định lượng keo chuyển keo có nồng độ ổn định vào vòi trong khi khí nén được đưa vào để nguyên tử hóa keo, trộn đều với các sợi ở trạng thái cuộn và hỗn loạn tốc độ cao.

Các sợi ướt được pha trộn đi vào một ống sấy lớn, tiếp xúc mạnh với không khí nóng. Độ ẩm bay hơi nhanh trong vài giây, đạt được độ ẩm cần thiết (thường là 8-12%). Hệ thống sấy được trang bị đầu báo tia lửa và hệ thống chữa cháy nhằm giảm thiểu nguy cơ cháy nổ. Sấy sợi áp dụng phương pháp sấy khí nén một giai đoạn; sau khi sợi ướt đi vào ống sấy, hơi ẩm sẽ bốc hơi nhanh chóng trong điều kiện độ dốc nhiệt độ cao. Bằng cách kiểm soát nhiệt độ môi trường sấy và tốc độ dòng chảy, độ ẩm của sợi đạt được yêu cầu của quy trình.

4. Phần hình thành

Các sợi khô sau khi đo được trải đều bằng máy tạo hình lên băng chuyền chuyển động, tạo thành một tấm thảm rời có độ dày, chiều rộng cụ thể và mật độ đồng đều. Công nghệ tạo hình bao gồm tạo hình cơ học hoặc tạo hình chân không. Tạo hình bằng không khí chân không sử dụng áp suất âm để hấp thụ đồng đều các sợi: sợi khô trộn với không khí và được trải đều trên đai lưới chuyển động theo kiểu luồng khí tốc độ cao. Một bình áp suất âm được đặt dưới đai lưới, ngăn ngừa sự bắn tóe sợi và cho phép các sợi được hấp phụ vào đai, dần dần tạo thành một tấm thảm đồng nhất.

Để đảm bảo cung cấp sợi đồng đều, thùng đo sợi được trang bị đèn báo mức, khóa liên động với máy sấy và máy tạo hình để điều khiển điện. Sau đó, tấm thảm được tạo hình sẽ đi qua máy ép trước để nén ban đầu, giúp đẩy không khí ra ngoài, tăng mật độ và tạo cho tấm thảm đủ độ bền để vận chuyển vào máy ép nóng. Máy ép trước thường là loại đai liên tục, với thảm di chuyển dưới áp lực. Sau khi ép trước, tấm thảm được cắt theo chiều dài bằng cưa bay.

5. Phần ép nóng

Đây là trái tim và là phần quan trọng nhất của dây chuyền sản xuất. Thảm ép trước được đưa vào máy ép nóng. Dưới nhiệt độ và áp suất cao, chất kết dính xử lý nhanh chóng và các sợi liên kết chặt chẽ với nhau, tạo thành một tấm thô có độ dày và mật độ quy định.

Các thông số ép nóng rất quan trọng đối với các đặc tính cuối cùng của tấm, chủ yếu bao gồm ba yếu tố chính:

Nhiệt độ ép nóng: Việc lựa chọn nhiệt độ phụ thuộc vào các yếu tố toàn diện bao gồm nguyên liệu thô, loại gỗ, độ ẩm của sợi, đặc tính kết dính, độ dày thảm, thời gian ép, cường độ áp suất và điều kiện thiết bị.

Áp suất ép nóng: Áp suất thay đổi trong quá trình ép nóng. Áp suất tăng dần trong quá trình ép, sau đó giảm dần khi đạt được độ dày thảm yêu cầu. Quá trình đóng rắn và hình thành liên kết sợi chủ yếu xảy ra ở pha áp suất thấp, thường là 0,6-1,3 MPa.

Thời gian ép nóng: Thời gian ép liên quan đến đặc tính kết dính và thời gian lưu hóa, chất lượng sợi, độ ẩm của thảm, độ dày, nhiệt độ ép, áp suất và các yếu tố khác, thường được biểu thị bằng thời gian cần thiết trên mỗi milimet độ dày của tấm.

6. Phần hoàn thiện

Ván thô thoát ra khỏi máy ép nóng được làm nguội, cắt tỉa và xếp chồng lên nhau. Trong các quy trình truyền thống, ván thường yêu cầu một khoảng thời gian 'điều hòa' hoặc 'trưởng thành' (để cân bằng độ ẩm và giảm bớt căng thẳng bên trong), quá trình này có thể mất hơn 48 giờ . Sau đó, các tấm ván được chà nhám để hiệu chỉnh độ dày và làm mịn bề mặt bằng máy chà nhám đai rộng, đạt được độ dày chính xác và bề mặt nhẵn. Máy chà nhám đai rộng cải thiện chất lượng bề mặt ván và giảm chi phí vận hành. Cuối cùng, chúng được cắt theo kích thước tiêu chuẩn (ví dụ: 4x8 feet, 6x8 feet, 6x9 feet, 4x12 feet, 6x12 feet, v.v.) hoặc kích thước tùy chỉnh bằng cưa panel theo yêu cầu của khách hàng. Sau khi kiểm tra, các tấm ván thành phẩm được xếp chồng lên nhau và đóng gói.

Phần	Thiết bị chính	Tóm tắt chức năng
Phần chuẩn bị	Máy bóc vỏ, máy băm trống, sàng chip, băng tải đai, gầu nâng, thùng chứa	Xử lý đăng nhập vào chip đủ tiêu chuẩn, loại bỏ tạp chất, lưu trữ để sử dụng
Phần chuẩn bị chất xơ	Thùng chứa chip, Bộ cấp liệu trục vít, Bộ gia nhiệt sơ bộ/phân hủy dọc, Máy tinh chế (Hệ thống tinh chế có áp suất), Hệ thống ứng dụng và nấu chảy parafin	Hấp và làm mềm chip, tách thành sợi, bôi chất chống thấm nước
Phần trộn & sấy khô	Hệ thống dán keo (vòi phun, bơm định lượng, hệ thống khí nén), Ống dẫn sấy, Bộ gia nhiệt, Bộ tách lốc xoáy, Hệ thống phát hiện và dập tắt tia lửa	Bôi keo vào sợi, khô nhanh để đạt được độ ẩm mục tiêu
Phần hình thành	Thùng đo sợi quang, Máy cũ (Chân không/Cơ khí), Hộp chân không, Máy ép đai liên tục, Máy cưa đĩa	Tạo thành thảm sợi đồng nhất, nén trước, cắt theo chiều dài
Phần ép nóng	Máy ép nóng (Máy ép liên tục/Máy ép liên tục mở nhiều lần, ví dụ: CPS+, ContiRoll), Máy xúc/dỡ hàng, Hệ thống băng tải đai thép	Củng cố và xử lý thảm thành một tấm ván dưới nhiệt độ và áp suất
Phần hoàn thiện	Máy làm mát ván, Máy cưa bay, Máy chà nhám, Máy cưa bảng, Máy xếp, Băng tải con lăn	Làm nguội, cắt tỉa, chà nhám, cắt theo kích thước và xếp các tấm ván đã hoàn thiện

Mục thông số	Phạm vi chỉ báo
năng lực sản xuất	180-500 m³/ngày (dựa trên độ dày 15mm, mật độ 750kg/m³)
Kích thước bảng hoàn thành	1220x2440mm (4x8 feet) và các kích cỡ tùy chỉnh khác nhau
Ngày làm việc hàng năm	300 ngày
Giờ làm việc hàng ngày	22,5 giờ (ba ca)
Tiêu thụ vật liệu gỗ	4,32×10⁴ - 1,2×10⁵ tấn/năm (xương khô)
Tiêu thụ nhựa	4500-13200 tấn/năm (dựa trên hàm lượng rắn 100%)
Tiêu thụ năng lượng nhiệt	12-22 Gcal/h (không bao gồm gia nhiệt, làm keo, v.v.)
Nguồn điện lắp đặt	3800-7800 kW (không bao gồm nồi hơi, làm keo, v.v.)
Khu xưởng	6000-7000 m²