Отходы можно классифицировать:
- по сортименту исходного сырья (отходы пиломатериалов, отходы фанеры и древесноволокнистых плит, отходы древесностружечных плит);
- по породам древесины (хвойная, лиственная);
- по влажности (сухие до 15%, полусухие 16-30%, влажные 31% и выше, сверхвлажные 100% и выше);
- по структуре (кусковые крупные, кусковые средние, кусковые мелкие, сыпучие);
- по стадийности обработки (первичные, вторичные).
Номенклатура отходов приведена ниже в таблице.
Номенклатура отходов деревообрабатывающего производства
Наименование |
Группа отходов по структуре |
Характеристика |
Размеры,мм |
|
|
Отходы пиломатериалов | |||||
Рейка обзольная | Кусковые крупные | Боковая часть доски, отделяемая при продольном раскрое необрезной доски |
1000-6500 |
-- |
-- |
Короткомер крупный | То же | Неполномерные короткие отрезки пиломатериалов |
500-1500 |
100-200 |
10-50 |
Недомерок средний | Кусковые средние | Отрезки после продольной и поперечной распиловки |
250-500 |
100-220 |
16-35 |
Мелочь кусковая | Кусковые мелкие | Мелкие отрезки и срезки после продольной и поперечной распиловки |
До 250 |
15-60 |
12-30 |
Стружка | Сыпучие | Древесина, отделяемая резцами при строгании или фрезеровании |
2-25 |
-- |
0,2-1,5 |
Опилки | То же | Отделяемая в процессе распиловки зубьями пил часть древесины |
1-5 |
-- |
0,1-3 |
Древесная пыль | >> | Пылевидные частицы древесины, измельчаемой в процессе обработки резцами или шлифованием |
-- |
-- |
0,01-0,02 |
Отходы фанеры и древесноволокнистых плит | |||||
Обрезки клееной фанеры | Кусковые крупные | Обрезки |
225-1525 |
15-175 |
4-15 |
Обрезки строганого шпона | То же | То же |
30-1700 |
15-150 |
0,8-1,2 |
Опилки |
См. "Отходы пиломатериалов" | ||||
Древесная пыль |
То же | ||||
Отходы древесностружечных плит | |||||
Обрезки плит | Кусковые крупные | Обрезки |
225-1700 |
15-220 |
6-32 |
Опилки |
См. "Отходы пиломатериалов" | ||||
Древесная пыль |
То же |
Количество отходов
деревообрабатывающих производств зависит от качества поставляемого сырья, типа и
размера изготовляемой продукции, техновооруженности предприятия и его мощности.
Количество отходов в деревообработке составляет 45-63% исходного сырья
(пиломатериалов, фанеры).
Виды и количество кусковых отходов в
различных деревообрабатывающих производствах указаны в ниже в таблице.
Виды и количество кусковых отходов в деревообрабатывающих производствах
Производство |
Сырье |
Кусковые отходы |
Количество
отходов, |
Производство черновых заготовок | Пиломатериалы | Рейки, торцовые отрезки |
50 |
Столярно- мебельные производства |
Пиломатериалы | То же |
35-40 |
Столярно- мебельные производства |
древесные плиты и фанера | Обрезки плит и фанеры |
10-15 |
Производство паркета | Пиломатериалы, черновые заготовки | Рейки, отрезки досок |
20-40 |
Физико-механические свойства отходов
Физико-механические свойства кусковых отходов, за исключением насыпного веса, мало отличаются от свойств цельной древесины. Основное отличие любого сыпучего материала от сплошного заключается в дискретности его частиц (опилки, струкжка, пылинка). В связи с этим необходимо рассматривать физико-механические свойства отдельных частиц и свойства всей массы сыпучего материала.
Насыпная масса, коэффициент полнодревесности и учет отходов.
Древесные отходы, накапливаясь в одном месте без принудительного уплотнения, образует насыпь (кучу) и занимают объем больший, чем они занимали в цельной древесине до обработки последней, а вес единицы объема такой насыпи уменьшается за счет разрыхления, т.е. уменьшения полнодревесности. Отсюда возникают понятия и термины: "насыпная масса", "складочная масса" и "коэффициент полнодревесности".
Отношение складочной массы к плотной массе в 1 м3 древесины одинаковой влажности называется коэффициентом заполнения или коэффициентом полнодревесности: Kv = G / Y, где G - насыпная масса отходов, кг/м3; Y - объемная масса плотной древесины,кг/м3.
В приведенных ниже таблицах приведены коэффициенты полнодревесности кусковых отходов и насыпная масса и коэффициенты полнодревесности сыпучих отходов.
Коэффициенты полнодревесности
кусковых отходов
Рейка | Хвойные, дуб, ясень, клен | 0,5-0,6 | Плотная укладка | |
Короткомер | То же | 0,6-0,7 | Укладка навалом | |
Недомерок средний | >> | 0,5-0,6 | То же | |
Насыпная масса и коэффициент
полнодревесности сыпучих отходов | ||||
Щепа при свободной насыпке |
60-80 |
-- |
0,35-0,40 | |
Щепа при утрамбовке |
60-80 |
-- |
0,42-0,50 | |
Стружка мелкая без утрамбовки |
8-10 |
74 |
0,07 | |
То же |
16-18 |
105 |
0,11 | |
Стружка мелкая утрамбованная |
7-10 |
142 |
0,14 | |
То же |
16-18 |
213 |
0,21 | |
Опилки крупные без утрамбовки |
8-10 |
101 |
0,10 | |
То же |
50-60 |
171 |
0,17 | |
Опилки крупные утрамбованные |
8-10 |
148 |
0,26 | |
То же |
50-60 |
260 |
0,48 | |
Брикеты из опилок с объемной массой 1,24 г/см3 |
8-10 |
924 |
0,92 | |
Древесная пыль хвойных пород |
15 |
150-200 |
0,15-0,20 | |
То же твердых лиственных пород |
15 |
460 |
0,46 |
Целесообразно для кусковых отходов
применять термин складочная масса, а в отношении сыпучих - насыпная масса.
Усадка бунтов за 4-5 месяцев хранения составляет 10% для крупной щепы и 20% -
для мелкой щепы и стружки. Известны два метода учета щепы: по объему (ГОСТ
15815) и по весу (методика ЦНИИМОД).
Объемный обмер щепы не лишен
погрешностей, а коэффициенты, определяющие количество плотной древесины в
При обмере по массе фактическое
количество плотной древесины в партии щепы (чистый вес щепы) определяется
разницей в весе транспортных средств до и после разгрузки с учетом породы и
влажности древесины.
Для определения средней влажности
щепы берут три пробы с каждой партии после разгрузки.
Объем кондиционной щепы определяется
по методике, предложенной ЦНИИМОД. Количество поступившей щепы суммируется за
календарный период (сутки, смена и т.п.) по каждому поставщику отдельно. Объем
щепы в плотной массе определяется по формуле: Vпл = G / Yw
м3, где Vпл - объем щепы в плотной массе, поступившей за
какое-то время (сутки и т.п.) от данного поставщика, м3; G - масса
щепы, поступившей за тот же период о данного поставщика, т; Yw - объемная масса
древесины среднесуточной влажности, т/м3. Ниже в таблице приведена
объемная масса древесины разной влажности и разных пород.
Объемная масса древесины в
зависимости от породы и влажности
Влажность, % |
Объемная масса технологической щепы, кг/м3 | ||||
абсолютная |
относительная |
еловой |
сосновой |
березовой |
осиновой |
80 |
44,0 |
670 |
760 |
960 |
750 |
90 |
47,0 |
710 |
810 |
1010 |
790 |
100 |
50,0 |
750 |
850 |
1060 |
830 |
110 |
52,5 |
790 |
890 |
1110 |
870 |
120 |
54,5 |
820 |
930 |
1160 |
910 |
130 |
56,5 |
860 |
970 |
1210 |
950 |
140 |
58,5 |
900 |
1010 |
1250 |
990 |
150 |
60,0 |
935 |
1060 |
1290 |
1020 |
Метод учета по массе оказывается более эффективным при перевозке автотранспортом щепы, полученной из древесины сухопутной доставки. Относительная погрешность результатов измерения объема щепы составляет 14%, абсолютная - 1,11 м3, а массы - соответственно 12% и
Влажность древесных отходов
Влага в древесине влияет на физико-механические свойства древесины в любом ее виде. Это обстоятельство получает свое выражение и при использовании древесных отходов. Уже при влажности выше 14-16% вода играет роль смазки при том или ином механическом воздействии, особенно при дроблении и измельчении, когда куски или частицы получаются относительно крупными. Кроме того, при повышенной влажности затрудняется проникновение в древесину вводимых в нее связующих или других ингредиентов.
При сверхнизкой влажности, ниже 4-5%, вода образует в древесине тонкие пленки ничтожно малой толщины - слой воды, прилегающий к твердой стенке и имеющий толщину 0,075 мм, находится в особом состоянии и приближается по свойствам к твердому телу. В этом состоянии древесина становится хрупкой, легко разрушается и измельчается. Но в то же время древесина в таком состоянии быстро поглощает не только влагу, но и вводимые растворимые ингредиенты.
По указанным причинам влажность сыпучих отходов, применяемых в производстве композиционных материалов, доводится до некоторого среднего значения, около 9-10%.
Гигроскопичность
Гигроскопичностью древесины называется ее способность поглощать (сорбировать) пары воды; выражается она не только влагопоглощением, но и набуханием, которые являются показателями одного и того же сорбционного процесса. Поверхностно-активные свойства древесины повышаются по мере ее измельчения. Если цельная древесина увеличивает свою влажность на 25% за двое суток, то измельченная, т.е. сыпучая древесина, повышает свою влажность на 28% за одни сутки. Наиболее интенсивно древесина поглощает влагу в интервале от 0 до 12%, и различие в поглощении влаги цельной древесиной и измельченной продолжает быть заметным до влажности 16-17%. Однако уже в интервале влажности от 18 до 26% динамика поглощения влаги оказывается одинаковой для цельной и для измельченной древесины.
Таким образом, сорбирующие свойства древесных отходов зависят от их структуры, крупности, а также их начальной влажности.
Эквивалентный диаметр частиц
При различных операциях с сыпучими отходами приходится рассчитывать те или иные технические процессы, например сушку, пневматическое транспортирование и др. В этих случаях большую роль играет размер частицы. Для удобства и упрощения расчетов форму частиц сыпучих материалов принимают за шар.
В действительности частицы сыпучей древесины отличаются по форме от шара. Поэтому вводят понятие об эквивалентном диаметре, т.е. о линейном размере частицы, эквивалентном диаметру соответствующего шара.
Эквивалентный диаметр частицы определяют при помощи ситового анализа из соотношения (1), где di - средний диаметр отверстия сит; k - число исходных фракций в слое по рассеву; xi - массовая доля фракции; di определяется по формуле (2), где d1 и d2 определяют соответственно по размерам отверстий проходного и непроходного сит.
Если размеры частиц уже определены экспериментально и она резко отличается по форме от шара, эквивалентный диаметр частицы можно определить по формуле (3), где
Если объем данной частицы равен Vч, то при Vш=Vч диаметр шара равен (4).
Для шарообразных частиц
Продолжение в следующей части статьи о парусности частиц сыпучих отходов и скорости витания, о пирофорных и шлифующих свойствах, о хранении и транспортировке отходов, о использовании кусковых отходов в продукции столярно-механических производств, о первичной переработки отходов, об использовании щепы и сыпучих отходов в специальных производствах, об эффективности использования древесных отходов.
Источник: www.woodbusiness.ru