Способ контактной сушки шпона

 

Изобретение может бытъ использовано в деревообрабатывающей промышленности для сушки шпона. Цель изобретения -интенсификация процесса тепломассообмена и снижение затраты на сушку шпона. Способ контактной сушки шпона осуществляют в два этапа путем прессования и нагревд шпона на каждом .из них. На первом этапе прессование ведут с давлением 2-3 кгс/см^, а нагрев при температуре греющей поверхности, равной 250-300°С. Нагревание шпона на каждом этапе ведут после прессования с чередованием нагрева поверхности шпона то сверху, то снизу. На втором этапе давление при прессовании поддерживают равный 7-8 кгс/см^, а температуру греющей Поверхности - 180- 190°С.Зил.•^ёИзобретение относится к технике сушки древесного шпона и может быть использовано а деревообрабатывающей промышленности. 'Известны различные способы сушки шпона« при которых происходит удаление из шпона влаги, находящейся в полостях стенок клеток. В основном используют тепловую сушку, при которой влага шпона под влиянием сообщенного тепла переходит в парообразное состояние и в 1аиде пара удаляется в окружающую среду. Часть свободной влаги можно удалить из шпона методом выдавливания - отжима. При контактном способе сушки шпона тепловая знергия пе* редается шпону благодаря теплопроводности при соприкосновении (контакте) с нагретой металлической поверхностью. Для сушки шпона обычно используют высокую температуру греющей поверхности (12(Н 180°С), Г1ри которой происходит интенсив* ное парообразование и молярный переноспара к поверхности шпона за счет градиента общего давления.Наиболее близким к изобретению является способ сушки шпона, заключающийся в перемещении шпона между нагретыми валками с выдавливанием из шпона влаги. Сушку ведут« две стадии. На первой стадии шпон проходит между валками большего диаметра с температурой 300-310°С и давлением 1-2 кгс/см^, а на второй стадии валки нагревают до 150-160°С и воздействуют ими на шпон с давлением 30-60 кгс/см^. Недостатком зтого способа является то, что при выдавливании влаги из шпона и одновременном ее нагревании отсутствует зона испарения. Следовательно, шпон должен многократно пройти между парами роликов до полного высушивания. Интенсивность такого способа сушки невелика. Кроме того, в процессе нагревания шпона участвует 5- 10% греющей поверхности валков. Тепловая знергия остальной поверхности валков4^СА>& О>&

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ, РЕСПУБЛИК (я)э F 26 В 5/14

ГОСУДАРСТВЕН-Ы Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 4766724/06 (22) 04.09.89 (46) 23.02.92. Бюл. РФ 7 (75) В.И.Бондарь (53) 66.047,755(088.8) (56) Стврлин Д, М. Сушка в производстве фанеры и древесно-стружечных плит, М: .

Лесная промышленность, 1977, е. 16-17.

Авторское свидетельство СССР N!

1335789; кл. F 26 В 5/14, 1987. (54) СПОСОБ КОНТАКТНОЙ СУШКИ ШПОНА (57) Изобретение может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности для сушки шпонэ. Цель иэобретения— I

Изобретение относится к технике сушки древесного шпонэ и может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности.

Известны различные способы сушки шпона, при которых происходит удаление из шпоиа влаги, находящейся в полостях стенок клеток. В основном используют тепловую сушку, при которой влага шпона под влиянием сообщенного тепла переходит в парообразное состояние и в виде пара удаляется в окружающую среду. Чэсть свободной влаги можно удалить из шпонэ методом выдавливания — отжима. При контактном способе сушки шпона тепловая энергия передается шпону благодаря теплопроводности при соприкосновении (контакте). с нагретой металлической поверхностьв, Для сушки шпона обычно используют высоцкую температуру греющей поверхности (129180 С), йри которой происхрдит интенсивное пэрообразование и молярный перенос,,5U„„1714310 А1 интенсификация процесса тепломассообмена и снижение затраты на сушку шпона.

Способ контактной сушки шпона осуществляют в два этапа путем прессования и нагрева шпона на каждом иэ них. На первом этапе прессование ведут с давлением 2-3 кгс/см2, а нагрев при температуре греющей поверхности, равной 250-300 С. Нагревание шпона на каждом этапе ведут после прессования с чередованием нагрева поверхности маона то csepxy, то снизу. На втором этапе давление при. прессовании поддерживают равньиФ 7-8 кгс/см, а тем2 пературу греющей поверхности — 180- З

190 С,з пара к поверхности шпона за счет градиента общего давления.

Наиболее близким к изобретению является способ сушки шпона, заключающийся в перемещении шпона между нагретыми валками с выдавливанием иэ шпонэ влаги.

Сушку ведут а две стадии. На первой стадии шпон проходит между валками большего диаметра с температурой 300-310 С и давлением 1-2 кгс/см, а на второй стадии вал2 ки нагревают до 150-160 С и воздействуют ими на шпон с давлением 30-60 кгс/см .

Недостатком этого способа является то, что при выдавливании влаги из шпона и одновременном ее нагревании отсутствует зона испарения. Следовательно, шпон должен многократно пройти между парами роликов до полного высушивания. Интенсивность такого способа сушки невелика. Кроме того. в процессе нагревания шпонэ участвует 510 греющей поверхности валков. Тепловая энергия остальной поверхности валков не используется, что приводит к значительным потерям энергии, Целью изобретения является интенсификация процесса сушки и уменьшение энергозатрат за счет чередования процессов выдавливания из шпана влаги и нагревания его на нагревательных элементах, греющая поверхность которых полностью участвует в процессе сушки шпона.

Поставленная цель достигается тем, что сушка шпона включает в себя следующие процессы: шпон перемещают между парами роликов, из которых один является прессующим, где из шпона выдавливается влага и уплотняется его структура, затем шпон перемещается по поверхности нагревательного элемента, при этом нагревается одна сторона шпона, и влага беспрепятственно удаляется в зону испарения. Далее шпон перемещается между очередной парой роликов, где из него опять выдавливается влага и уплотняется его поверхность. После этого шпон поступает на очередной нагревательный элемент, где нагревается другая сторона шпана, и влага также беспрепятственно испаряется.

Таким образом создается двусторонняя эона испарения влаги. Перечисленные процессы многократно повторяются, причем на первом этапе прессование ведут с давлением 2-3 кгс/см, а нагрев при температуре греющей поверхности 250-300 С,а на втором этабе давление при прессовании повышают до 7-8 кгсlсм, а температуру

2 греющей поверхности снижают до 180190 С..

На фиг.1 изображена установка для осуществления способа, схема; на фиг,2 — нагревательный элемент, разре.. на фиг.3— узел 1 на фиг.1.

Установка для осуществления способа контактной сушки шпана состоит из загрузочного устройства 1, приемного устройства 2 и расположенных между ними последовательно нагревательных элементов 3 и роликовых пар, в которых верхний подвижный ролик 4 является прессующим, а нижний ролик 5 стационарным. Нагревательный элемент 3 представляет собой корпус 6, в котором размещены теплоэлектронагревательные элементы 7.

Греющая поверхность 8 нагревательного элемента 3 представляет собой сегмент цилиндрической поверхности с радиусом 750 мм. Противоположная сторона нагревательного элемента 3 имеет тепловую изоляцию

9. Над греющей поверхностью 8 нагревательного элемента 3 размещены направляющие щитки 10. Нагревательные элементы

3 чередуются с роликовыми парами и распо30

45 лотненной. Затем шпон поступает на нагревательный элемент 3 и одной стороной равномерно прижимается кего греющей поверхности 8 за счет того, что крайние точки греющей поверхности 8 находятся на одной линии с точками прижима шпана парами роликов 4 и 5, а средняя точка выступает на

3 — 4 мм (при радиусе цилиндрической поверхности 750 мм). При сопрокоснове-нии шпона с греющей поверхностью

8, температура которой составляет

300 С, большое количество влаги под влиянием сообщенного тепла переходит,в парообразное состояние и в виде пара удаляется в окружающую среду.

На первом этапе сушки возможно использование высоких температур, так как шпон имеет высокую начальную влажность, не обугливается, поверхность его не меняет цвет. Далее шпон Входит в промежуток между верхним подвижным прессующим роликом 4 и стационарным роликом 5, где из шпона также выдавливается влага, а Il08epхность уплотняется. Затем шпон поступает на следующий нагревательный элемент 3, греющая поверхность 8 которого расположена теперь с противоположной стороны шпана. Влага свободно испаряется.

Таким. образом, чередуются процессы. выдавливания влаги из шпона с уплотнением его поверхности и нагревания шпона с испарением влаги в двустороннюю зону испарения, После первого этапа сушки содер- жание свободной влаги в шпоне резко ложены в шахматном порядке, при котором греющая поверхность 8 одного нагреватель-. ного элемента 3 расположена над шпоном, а греющая поверхность 8 следующего на5 гревательного элемента 3 расположена под ш паном.

Способ контактной сушки шпона осуществляется следующим образом.

Строганый шпон выходящий из стро

10 гального станка, имеет начальную влажность 50 — 70Д, Причем влага в шпане содержится в свободном виде (в полостях в станках клеток) и в связанном; т.е. в волок-, нах. Сушка ведется в два Этапа, Свободную

15 влагу на первом этапе сушки можно удалить выдавливанием с интенсивным нагреванием, Поэтому шпон, подлежащий сушке, с загрузочного устройства 1 проходит между

Верхним подвижным прессующим роликом

20 4 и стационарным роликом 5. При этом верхний подвижный прессующий ролик 4 воздействует на шпон с давлением 2 кгс/см2.

Влага из центральных слоев шпона выдавливается на поверхность шпона, которая

25 под воздействием давления становится уп1714310 уменьшается, остается только связанная влага, которую можно удалить, значительно повышая давление (до 8 кгс/см ). Одновре2 о менно температура снижается до 180 С, так как сохранение высокой начальной темпео ратуры нагревательных элементов (300 С) приводит к обугливанию шпона, значительному потемнению.его поверхности, За пределами указанных интервалов давления (2-8 кгс/см ) и температуры (300180 С) наблюдается следующее. На первом этапе сушки температура нагревательного элемента 3 составляет 350 С. При этом шпоч обугливается, так как происходит деструкция полисахаридоа, лигнина и других компонентов древесины. B результате поверхность шпона темнеет, на ней появляются пятна. На втором этапе сушки температура нагревательных элементов составляет 200-220 С, При такой температуре шпон также обугливается, цвет его изменяется, Верхний подвижный прессующий ролик воздействует на шпон на первом этапе сушки с давлением 0,5 — I кгс/см . При з ;ом процесс сушки идет менее интенсивно. На втором этапе сушки давление, оказываемое верхним подвижным преесующим роликом, составляет 10-12 кгс/см . При этом наблю2 дается растрескиаание и уплотнение поверхности шпона с изменением физико-химических свойств древесины. Такая поверхность не обеспечивает достаточной адгезии с большинством лакокрасочных материалов. На втором этапе сушки давление верхних подвижных прессуюших роли ков составляет 3-4 кгс/см, При температуре 180 С поверхность шпана не обугливается, однако шпон после.окончания сушки будет иметь повышенную конечную влажность.

Таким образом, оптимальным в предлагаемом способе контактной сушки шпона

5 являются давление, меняющее от 2 кгс/см на первом этапе сушки до 8 кгс/см на втором этапе сушки, и температура нагревательных элементов, изменяющаяся соответственно от 300 С до 180 С. Исполь10 зование предлагаемого способа контактной сушки шпона уменьшает энергозатраты, так как в процессе нагревания полностью участвует греющая поверхность нагревательного элемента. Кроме того, 15 интенсифицируется процесс сушки за счет создания двусторонней среды испарения влаги. Многократное, перемещение шгона между парами роликов позволяет получить шпон с уплотненной облагороженной по20 верхностью, которая не требует дальнейше го шлифования.

Формула изобретения

Способ контактной сушки шпана в два этапа путем прессования и нагрева шпона

25 на каждом из них, причем на первом этапе прессование ведут с давлением 2 — 3 кгс/см, а нагрев — при температуре греющей поверхности 250-300 С, на втором этапе давление при прессовании повышают, а

30 температуру поверхности нагрева снижают, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса сушки и снижения энергозатрат, нагревание шпона на каждом этапе ведут после прессования и с

35 чередованием нагрева поверхности шпонато сверху, то снизу, а на втором этапе давление при преесоааний поддерживают равным 7 — 8 кгс/см., а температуру греющей поверхности — 180 — 190 С.

Ю Я 2

° ф

Ю

: Срставитвль И.Комарова, . .:Редактор И.Ванюшкина Техред М.Моргентал Корректор Т.Малец

Заказ 680 Тираж ... Подписное

ВНИИПИ Государстввнноге комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Рауаская наб., 4/5

ПроизводственНо-мадатевский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина. 101