Что такое древесная мука и для чего она применяется?
Краснодеревщики издавна использовали древесную пыль и мелкие опилки для добавления в клеевые составы, шпатлевки и замазки. Однако, продуктом специального промышленного производства древесная мука стала только в начале 20 века, – когда сформировались первые промышленные потребности в этом материале.
Производство древесной муки росло довольно быстрыми темпами: есть косвенные данные, позволяющие считать, что уже в первой половине прошлого века мировое производство древесной муки превысило 100 тыс. тонн.
Главным направлением в использования древесной муки в начальный период стало производство изделий из фенопластов (бакелитов, карболитов и т.п.). На фотографии изображен телевизор, корпус которого изготовлен из этой пластмассы. Фото относится к 1950 г.
До появления ПВХ и полиолефинов из фенольных композиций производилось множество продуктов гражданского и военного назначения. В некоторых отраслях техники они популярны и сейчас.
Большое количество древесной муки применяется, например, в производстве линолеумов.
Древесная мука представляет собой мелкие частицы древесины произвольных форм, получаемые специально в процессе размола древесины твердых и мягких лиственных и хвойных пород.
В качестве сырья для получения древесной муки используются, как правило, кусковые отходы лесо- и деревообрабатывающих производств, опилки и технологическая щепа, получаемая из дровяной древесины.
В последние годы в качестве сырья для производства муки начинают применять и другие виды растительного сырья – различные виды солом и стеблей, зерновую шелуху, оболочки орехов, отходы картона и т.д.
Основные свойства древесной муки
К древесной муке, как правило, относят измельченную древесину с размером частиц менее 1,2 мм.
Цвет древесной муки зависит от породы древесины и может быть от светло-соломенного до темно-коричневого.
Частицы древесной муки имеют случайные нерегулярные формы. С одной стороны это связано с особенностями структуры древесины, а с другой – с тем, что дробление частиц в рабочих органов мельниц происходит в результате случайных многосторонних воздействий – сдавливаний, смещений, ударов и соударений и т.д.
Конкретный фракционный состав древесной муки в поставке зависит от метода размола и классификации частиц (центробежный, ситовой и т.д.). ГОСТ 16361-87 определяет следующие марки древесной муки, см. табл.1:
Стандарт не предусматривает в прямой форме требований к размерам частиц муки. Они устанавливаются в табличной форме в виде показателей результатов ситового анализа, см табл. 2
Влажность по стандарту – 8%. Для некоторых применений может требоваться иная влажность. Например, при использовании в производстве термопластичных ДПК влажность муки должна быть менее 1 %.
Насыпная плотность древесной муки зависит от многих факторов (влажность, размеры и формы частиц, порода древесины) и находится в пределах 100-220 кг/м3; нормативное значение для муки марок 120-180 составляет 100-140 кг/м3 .
Древесина в процессе производства древесной муки практически не подвергается химическим превращениям. Поэтому, химический состав древесной муки соответствует составу исходной древесины, а древесная муку можно считать полностью натуральным природным материалом.
Древесная мука обладает выраженными сорбирующими свойствами, а также тиксотропными качествами ( мажется, но не течет).
Древесная мука возгорается на воздухе при температурах выше 200 °С.
Температура самовоспламенения аэрозоля , 430 °С.
Нижний концентрационный предел взрываемости аэрозоля древесной муки 11.2 г/м3. Он в значительной мере зависит от ее дисперсии, зольности и влажности. Влажная или промасленная древесная мука, подобно опилкам, ветоши, зерну и т.п. материалам, способна к самовозгоранию.
ГОСТ 16361-87 устанавливает также требования к зольности, наличию примесей, кислотности древесной муки и некоторые др.
Древесная мука легко поглощает влагу, поэтому в поставке она расфасовывается в плотные бумажные или пластиковые пакеты, мешки в т.ч. "биг-бэги", пластиковые емкости (ведра, бочки, контейнеры). Зарубежная мука и продукты на ее основе, особенно предназначенные для розничной продажи, часто имеют художественную красочную упаковку.
Для перевозки мелкие пакеты объединяются в транспортное место на деревянных поддонах и перевозятся крытым транспортом. В стандартный вагон, например, помещается около 20 тонн муки в мешках, а стандартный 40-футовый контейнер вмещает около16 тонн древесной муки. Поэтому вовсе нельзя считать, что древесную муку трудно перевозить на большое расстояние. Другое дело, что мука дешевый продукт, но это только ее преимущество, а не недостаток.
Для регулярных перевозок муки россыпью могут использоваться специальные автомобили и вагоны-муковозы.
При необходимости, древесная мука может быть уплотнена брикетированием или гранулированием.
Применения древесной муки
В настоящее время древесная мука широко используется в различных отраслях промышленности как в нашей стране, так и за рубежом. По древесной муки нет мировой промышленной статистики, но экспертно – это миллионы тонн. Сферы применения древесной муки и объемы производства довольно быстро увеличиваются.
Древесная мука может использоваться , как:
В настоящее время интерес к производству древесной муке стимулируется развитием нового направления ее применения – производства термопластичных древесно-полимерных композиционных материалов (ДПК), в которых она занимает (по весу) до 80 и более процентов.
На фотографии показаны образцы изделий из термопластичных древесно-полимерных композиционных материалов, получаемых из смеси термопластичных смол и древесной муки.
Термопластичные ДПК могут перерабатываться методами экструзии, литья под давлением и др.
Можно полагать, что в ближайшее время будут возникать и новые области применения древесной муки, в т.ч. связанные с развитием биотехнологий и нанотехнологий.
Нормативные документы на древесную муку
Национальных зарубежных и международных стандартов на древесную муку не существует.
О технологии производства древесной муки
Древесная мука получается размолом древесины, как правило сухим, на машинах непрерывного или периодического действия из сухой и чистой технологической щепы и опилок.
Поскольку древесина – не самый твердый и прочный продукт, то ее размол может осуществляться на самых разнообразных типах мельниц. При этом классификация частиц муки может происходить как внутри агрегата, так и на внешних классификаторах (ситовых. воздушных и т.д.). Размол может производиться в одну или в несколько стадий. Существуют специальные установки и для сушки древесной муки.
Конечно, эффективность размола (энергозатраты, производительность, равномерность фракционного состава и т.д.) может различаться не только в зависимости от типа мельницы, но и от совершенства конструкции, т.е. опыта ее изготовителя в переработке именно древесной муки. Мельничное дело, как и любая технология, имеет свои тонкости. За рубежом существуют сотни предприятий, изготавливающих мельничное оборудование, но не все из них являются специалистами или лидерами в этом направлении.
Современное размольное оборудование для получения древесной муки имеет компактную конструкцию и не требует больших площадей.
Мельничные агрегаты для производства древесной муки могут иметь единичную производительность от нескольких десятков килограмм до нескольких тонн в час.
Принципиально, древесная мука не токсична, но ее производство требует определенных мер безопасности, в частности, защиты органов дыхания. Разумеется, должны быть соблюдены и др. меры для безопасного производства.
В производственных условиях муку хранят в специальных сухих помещениях в мешках, емкостях или навалом, а также в силосах, бункерах и элеваторах.
В отличие от зарубежных стран, в нашей стране пока нет заводов, специализированных на производстве только древесной муки. Обычно они входят в различные предприятия в качестве вспомогательных цехов или участков . Полагаем, что появление специализированных отечественных предприятий, – как фирм, – дело ближайшего времени.
Говоря несколько шутливо, производство древесной муки есть самый простой способ глубокой переработки древесины. Это производство безотходное и более того, – оно представляет собой один из наиболее простых способов утилизации собственных отходов и отходов других деревообрабатывающих производств.
Краснодеревщики издавна использовали древесную пыль и мелкие опилки для добавления в клеевые составы, шпатлевки и замазки. Однако, продуктом специального промышленного производства древесная мука стала только в начале 20 века, – когда сформировались первые промышленные потребности в этом материале.
Производство древесной муки росло довольно быстрыми темпами: есть косвенные данные, позволяющие считать, что уже в первой половине прошлого века мировое производство древесной муки превысило 100 тыс. тонн.
Главным направлением в использования древесной муки в начальный период стало производство изделий из фенопластов (бакелитов, карболитов и т.п.). На фотографии изображен телевизор, корпус которого изготовлен из этой пластмассы. Фото относится к 1950 г.
До появления ПВХ и полиолефинов из фенольных композиций производилось множество продуктов гражданского и военного назначения. В некоторых отраслях техники они популярны и сейчас.
Большое количество древесной муки применяется, например, в производстве линолеумов.
Древесная мука представляет собой мелкие частицы древесины произвольных форм, получаемые специально в процессе размола древесины твердых и мягких лиственных и хвойных пород.
В качестве сырья для получения древесной муки используются, как правило, кусковые отходы лесо- и деревообрабатывающих производств, опилки и технологическая щепа, получаемая из дровяной древесины.
В последние годы в качестве сырья для производства муки начинают применять и другие виды растительного сырья – различные виды солом и стеблей, зерновую шелуху, оболочки орехов, отходы картона и т.д.
Основные свойства древесной муки
К древесной муке, как правило, относят измельченную древесину с размером частиц менее 1,2 мм.
Цвет древесной муки зависит от породы древесины и может быть от светло-соломенного до темно-коричневого.
Частицы древесной муки имеют случайные нерегулярные формы. С одной стороны это связано с особенностями структуры древесины, а с другой – с тем, что дробление частиц в рабочих органов мельниц происходит в результате случайных многосторонних воздействий – сдавливаний, смещений, ударов и соударений и т.д.
Конкретный фракционный состав древесной муки в поставке зависит от метода размола и классификации частиц (центробежный, ситовой и т.д.). ГОСТ 16361-87 определяет следующие марки древесной муки, см. табл.1:
Таблица 1. Марки древесной муки
Марка муки |
Основное назначение |
120, 160 |
Производство фенопластов светлых тонов |
140, 180 |
Производство фенопластов, промышленных взрывчатых веществ, полимерных композиционных и строительных материалов |
200 | Производство алкидного линолеума, строительных материалов, крахмалопаточное производство |
250 | Производство промышленных взрывчатых веществ |
Т | Производство пигментной двуокиси титана |
560, 1250 | Производство фильтрующих элементов и катализаторов |
Стандарт не предусматривает в прямой форме требований к размерам частиц муки. Они устанавливаются в табличной форме в виде показателей результатов ситового анализа, см табл. 2
Таблица 2. Ориентировочные размеры частиц древесной муки
Марка муки |
Остаток на сите с просветом ячеи, мм, не более, % | Приблизит. размер частиц, в основном |
||
120 | 0,1 мм – 11% |
0,14 мм – 1% |
0,2 мм – 0% |
менее 0,13 мм |
140 | 0,1 мм – 18% |
0,14 мм – 2% |
0,2 мм – 0% |
менее 0,13 мм |
160 | 0,125 мм – 11% |
0,18 мм – 1% |
0,25 мм – 0% |
менее 0,17 мм |
180 | 0,125 мм – 18% |
0,18 мм – 2% |
0,25 мм – 0% |
менее 0,17 мм |
200 | 0,18 мм – 5% | – | 0,25 мм – 5% | менее 0,24 мм |
250 | 0,25 мм – 3,5% | – | 0,355 мм – 0,2% | менее 0,25 мм |
Т | 0,063 мм – 60% | 0,18 мм – от 5 до 18% | 0,25 мм – 5% | менее 0,25 мм |
560 | 0,25 мм – 45% | – | 0,56 мм – 5% | менее 0,5 мм |
1250 | 0,63 мм – 50% | – | 1,25 мм – 5% | менее 1,2 мм |
Влажность по стандарту – 8%. Для некоторых применений может требоваться иная влажность. Например, при использовании в производстве термопластичных ДПК влажность муки должна быть менее 1 %.
Насыпная плотность древесной муки зависит от многих факторов (влажность, размеры и формы частиц, порода древесины) и находится в пределах 100-220 кг/м3; нормативное значение для муки марок 120-180 составляет 100-140 кг/м3 .
Древесина в процессе производства древесной муки практически не подвергается химическим превращениям. Поэтому, химический состав древесной муки соответствует составу исходной древесины, а древесная муку можно считать полностью натуральным природным материалом.
Древесная мука обладает выраженными сорбирующими свойствами, а также тиксотропными качествами ( мажется, но не течет).
Древесная мука возгорается на воздухе при температурах выше 200 °С.
Температура самовоспламенения аэрозоля , 430 °С.
Нижний концентрационный предел взрываемости аэрозоля древесной муки 11.2 г/м3. Он в значительной мере зависит от ее дисперсии, зольности и влажности. Влажная или промасленная древесная мука, подобно опилкам, ветоши, зерну и т.п. материалам, способна к самовозгоранию.
ГОСТ 16361-87 устанавливает также требования к зольности, наличию примесей, кислотности древесной муки и некоторые др.
Древесная мука легко поглощает влагу, поэтому в поставке она расфасовывается в плотные бумажные или пластиковые пакеты, мешки в т.ч. "биг-бэги", пластиковые емкости (ведра, бочки, контейнеры). Зарубежная мука и продукты на ее основе, особенно предназначенные для розничной продажи, часто имеют художественную красочную упаковку.
Для перевозки мелкие пакеты объединяются в транспортное место на деревянных поддонах и перевозятся крытым транспортом. В стандартный вагон, например, помещается около 20 тонн муки в мешках, а стандартный 40-футовый контейнер вмещает около16 тонн древесной муки. Поэтому вовсе нельзя считать, что древесную муку трудно перевозить на большое расстояние. Другое дело, что мука дешевый продукт, но это только ее преимущество, а не недостаток.
Для регулярных перевозок муки россыпью могут использоваться специальные автомобили и вагоны-муковозы.
При необходимости, древесная мука может быть уплотнена брикетированием или гранулированием.
Применения древесной муки
В настоящее время древесная мука широко используется в различных отраслях промышленности как в нашей стране, так и за рубежом. По древесной муки нет мировой промышленной статистики, но экспертно – это миллионы тонн. Сферы применения древесной муки и объемы производства довольно быстро увеличиваются.
Древесная мука может использоваться , как:
- компонент в производстве пигментной двуокиси титана,
- добавка для покрытия сварочных электродов (целлюлоза электродная)
- добавка для обжиговой керамики и кирпича,
- добавка в пористые абразивные изделия
- добавка в штукатурные и отделочные строительные смеси (сухие смеси, растворы, пасты), бетонов, шпаклевок и т.п.),
- добавка в бетоны и гипсокартоны, бетонные и композиционные дорожные покрытия
- добавка в клеевые составы на основе натуральных и синтетических клеев,
- наполнитель для натуральных и синтетических линолеумов и линкруст,
- основа для пресспорошков и прессмасс и компаундов на бызе термореактивных смол (фенопластов и т.п.),
- добавка в компаунды на базе эпоксидных, полиэфирных и т.п. смол,
- основа для ксилолита (древесный композиционный материал на магнезиальном связующем),
- основа для термопластичных древесно-полимерных композиционных материалов (ДПК),
- составная часть и сырье для получения различных взрывчатых веществ,
- наполнитель в производстве клеящих мастик и герметиков (паркет, кровельные материалы и т.п.)
- основа для фильтров и фильтрующих материалов,
- добавка при изготовлении сталей и ферросплавов,
- добавка в формовочные смеси для изготовления литейных форм,
- добавка в буровые растворы и тампонажные материалы, используемые в нефтедобыче,
- сырье для производства сорбентов в т.ч. для удаления нефтяных загрязнений с дорого, водоемов и т.п.
- сырье для получения активированных углей,
- чистящее средство в производстве кож и мехов,
- мягкое шлифующее, полирующее и чистящее средство в металлообработке, например, в производстве метизов и подшипников, фурнитуры и т.п. (галтовка).
- разрыхлитель для улучшения структуры тяжелых бедных почв в растениеводстве (вместе с мелом и др. известняками),
- основа субстратов для промышленного выращивания грибов,
- основа для изготовления средств для содержания домашних животных (сорбирующие подстилки),
- добавка в некоторые комбикорма,
- средство для копчения рыбы и мяса
- сырье для получения активных древесных экстрактов и вытяжек (дуб, пихта, можжевельник и т.д.)
В настоящее время интерес к производству древесной муке стимулируется развитием нового направления ее применения – производства термопластичных древесно-полимерных композиционных материалов (ДПК), в которых она занимает (по весу) до 80 и более процентов.
На фотографии показаны образцы изделий из термопластичных древесно-полимерных композиционных материалов, получаемых из смеси термопластичных смол и древесной муки.
Термопластичные ДПК могут перерабатываться методами экструзии, литья под давлением и др.
Можно полагать, что в ближайшее время будут возникать и новые области применения древесной муки, в т.ч. связанные с развитием биотехнологий и нанотехнологий.
Нормативные документы на древесную муку
- ГОСТ 16361-87. Мука древесная. Технические условия.
- ГОСТ 16362-86. Мука древесная. Методы испытаний.
Национальных зарубежных и международных стандартов на древесную муку не существует.
О технологии производства древесной муки
Древесная мука получается размолом древесины, как правило сухим, на машинах непрерывного или периодического действия из сухой и чистой технологической щепы и опилок.
Поскольку древесина – не самый твердый и прочный продукт, то ее размол может осуществляться на самых разнообразных типах мельниц. При этом классификация частиц муки может происходить как внутри агрегата, так и на внешних классификаторах (ситовых. воздушных и т.д.). Размол может производиться в одну или в несколько стадий. Существуют специальные установки и для сушки древесной муки.
Конечно, эффективность размола (энергозатраты, производительность, равномерность фракционного состава и т.д.) может различаться не только в зависимости от типа мельницы, но и от совершенства конструкции, т.е. опыта ее изготовителя в переработке именно древесной муки. Мельничное дело, как и любая технология, имеет свои тонкости. За рубежом существуют сотни предприятий, изготавливающих мельничное оборудование, но не все из них являются специалистами или лидерами в этом направлении.
Современное размольное оборудование для получения древесной муки имеет компактную конструкцию и не требует больших площадей.
Мельничные агрегаты для производства древесной муки могут иметь единичную производительность от нескольких десятков килограмм до нескольких тонн в час.
Принципиально, древесная мука не токсична, но ее производство требует определенных мер безопасности, в частности, защиты органов дыхания. Разумеется, должны быть соблюдены и др. меры для безопасного производства.
В производственных условиях муку хранят в специальных сухих помещениях в мешках, емкостях или навалом, а также в силосах, бункерах и элеваторах.
В отличие от зарубежных стран, в нашей стране пока нет заводов, специализированных на производстве только древесной муки. Обычно они входят в различные предприятия в качестве вспомогательных цехов или участков . Полагаем, что появление специализированных отечественных предприятий, – как фирм, – дело ближайшего времени.
Говоря несколько шутливо, производство древесной муки есть самый простой способ глубокой переработки древесины. Это производство безотходное и более того, – оно представляет собой один из наиболее простых способов утилизации собственных отходов и отходов других деревообрабатывающих производств.