48. Теплофизические процессы, происходящие при горячем прессовании древесностружечных плит
В начальном периоде прессования тепло от плит пресса начинает передаваться прессуемому материалу. Наружный слой прессованного материала быстро нагревается по механизму теплопроводности.
Образуется разность температур от поверхности материала к его середине, т.е. образуется градиент Т. при достижении Т наружных слоев 100℃ начинается фазовый переход Ж-П, являющийся эндотермическим процессом, поэтому дальнейший рост Т (кривая 1) несколько замедляется по сравнению с ростом до 100℃.
В процессе быстрого смыкания плит воздух не успевает полностью выйти из прессуемого материала, что приводит к увеличению Р газовой смеси во внутренних слоях (1 участок роста на кривой 5).
Далее по мере выхода воздуха Р несколько снижается.
Вследствие быстрого нагрева наружного слоя в нем происходит интенсивное образование пара. Т.к. скорость образования пара превышает скорость его перемещения ко внутренним слоям материала (низкая теплопроводность ковра и большого гидравлического сопротивления пористой структуры). Образуется градиент давлений. Под его влиянием поток паро-газовой смеси начинает перемещаться в ее внутренние слои. Это отражается в росте давления паро-газовой смеси (2 участок роста на кривой 5).
Пока Т внутренних слоев не достигла точки кипения воды, пар конденсируется в них (процесс экзотермический). Это отражается на увеличении влажности внутренних слоев и росте Т.
Высокое теплосодержание конденсата служит причиной роста Т, превышающей насыщение (небольшой пик на кривой 2). После этого устанавливается Т 105∓2℃, свидетельствующая о начале выхода пара из плиты. К этому времени клеевые соединения начинают набирать прочность. Требуется, чтобы Р прессования лишь немного превышало величину упругого сопротивления прессуемой плиты, но было чуть ниже суммы его и Р паро-газовой смеси. Поэтому становиться возможным снизить Р прессования. Кривые 5 и 4 становятся убывающими, что говорит о выходе паро-газовой смеси.
49. Технологические параметры горячего прессования: температура, давление, пресс-фактор
1. Р прессования
На проходимых ленточных прессах существует возможность установить различное Р на разных участках пресса. 3 зоны давления: высокого Р (3,9-4,9 МПа), калибрования (2,5 МПа), дегазации (удаление паро-газовой смеси, 1,5 МПа).
Т прессования
На проходимых ленточных прессах существует и возможность устанавливать различные Т на разных участках пресса, т.е. задавать требуемый профиль Т по длине пресса. Благодаря этому появляется возможность интенсификации процесса прессования за счет использования зоны с высокой Т (210-240).
На входе в пресс в зоне а Т невысокая (нет нагревательных элементов; для предотвращения преждевременной ПС связующего). В зоне b Т повышают до максимальной (210-240). В зоне с Т постоянна, в ней происходит интенсивный прогрев ковра и отверждение связующего. В зонах d и е Т ступенчато снижается примерно на 40 градусов для предотвращения деструкции связующего и уменьшает термические напряжения. Здесь протекают процессы отверждения связующего и удаления паро-газовой смеси.
Для характеристики интенсивности работы пресса используется понятие пресс-фактора (удельная продолжительность прессования).
Пресс-фактор=L/V*h,
Где L – рабочая длина пресса, мм; V – скорость движения ленточного пресса, мм/с; h – толщина плиты, мм.
Пресс-фактор в ленточных прессах может достигать 3-4 с/мм плиты, что существенно ниже в многоэтажных прессах периодического действия.