Распределение связующего по профилю шероховатости

Нанесение связующего и распределение его на древесных частицах зависит от таких показателей, как вязкость рабочего раствора и липкость. Липкость установлена для оценки способности нанесенного связующего обеспечивать формоустоичивость брикета в процессе транспортировки по главному конвейеру и загрузки в пресс. Она обеспечивает контактное прилипание осмоленных древесных частиц друг к другу при отсутствии нагревания. От липкости и вязкости зависит перераспределение связующего по поверхности древесных частиц в процессе осмоления. Степень такого перераспределения ограничивается также шероховатостью частиц.

При расчете содержания связующего на поверхности древесных частиц следует учитывать, что реальная поверхность частиц в силу шероховатости существенно отличается от поверхности модели частиц, представленной параллелепипедом со сторонами, соответствующими средним размерам частиц данной фракции. Шероховатость по граням частиц также оказывается различной: максимальная по торцевым граням, минимальная по боковым граням и пласти. Например, при равенстве шероховатости (что не обеспечивается реальными условиями выработки стружки) частицы фракции 5/3 должны иметь удельную поверхность пласти 65 см²/г, тогда как их действительная удельная поверхность 59 см²/г. Торцевые поверхности частиц имеют поверхность в 2 раза большую по сравнению с расчетной, если допустить, что боковые грани ха­рактеризуются шероховатостью, усредненной по полной поверхности частиц.

В процессе осмоления связующее распределяется по профилю древесных частиц неравномерно. В связи с их шероховатостью и вязкостью рабочего раствора рассмотрим варианты расположения связующего на частице. На рис. 3 в варианте 1 показано, что связующее заполняет впадину. Это обусловлено не только ее геометрией, но и низкой вязкостью связующего, частично впитывающегося в структуру древесины. Образуется неэффективная "голодная" намазка.

В варианте 2 связующее заполняет впадину частично. Возникающая из-за его высокой вязкости незаполненная пора явится дефектом структуры ДСтП, ловушкой воздуха, который при прессовании расширяется и может при выходе наружу разрушить клеевое соединение. Поверхность адгезионного контакта оказывается заниженной по отношению к массе образующего контакт связующего. В таком варианте связующее используется неэффективно.

Вариант 3 иллюстрирует оптимальную ситуацию. Благодаря повышенной удельной свободной поверхностной энергии древесины в области вершинной точки связующее занимает положение, соответствующее уменьшению этой энергии.

Рис. 3. Три варианта расположения связующего на древесной частице

Поверхность адгезионного контакта значительно больше, чем в варианте 2. Находясь на выступе поверхности, связующее с высокой вероятностью образует клеевое соединение даже в том случае, если поверхность соседней частицы будет налагаться своей впадиной.

Для удобства мы рассмотрели три варианта на одном условном участке частицы, используя различные связующие. В случае, если впадину варианта 1 будет заполнять высоковязкое связующее, то для выхода на уровень возможного адгезионного контакта потребуется его высокий расход. Так же обстоит дело и при использовании низковязкого связующего в варианте 2. На практике выбирают оптимальную вязкость рабочего раствора, сообразуясь с характером работы смесителя конкретной марки и особенностями нанесения связующего. Вязкость рабочих растворов связующих по вискозиметру ВЗ-246 (ВЗ-4) при распылении пневматическими форсунками должна составлять 13..22 с, при распылении центробежными форсунками в высокооборотных смесителях — не более 35 с.