Мельница для производства древесной муки

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:

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

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 0,13мм

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 %

0,18мм - 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 град.С.
Температура самовоспламенения аэрозоля , 430 °С
Нижний концентрационный предел взрываемости аэрозоля древесной муки 11.2г/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 нкоторые 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 вмещаетоколо16 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 . Полагаю, что появление специализированных российских 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.