Пресс для прессованных деревянных поддонов формует готовый поддон за одну операцию, уплотняя смолёные древесные частицы или волокна в нагреваемой стальной форме. Поддон выходит из пресса цельным, без гвоздей, с уже отформованными проёмами для вилочного захвата и опорами. Такие прессы — крупные гидравлические машины, а окружающая их линия (подготовка частиц, сушка, смешивание и отделка) значительно больше самого пресса.
Как устроен процесс
Прессованные деревянные поддоны, их также называют поддонами из прессованной древесины или древесного пресс-материала, изготавливают из древесных отходов, а не из пиленых досок. Сам тип поддона, его грузоподъёмность и положение на рынке описаны в статье поддоны из прессованной древесины (прессованные деревянные). Эта страница посвящена оборудованию.
Основной принцип состоит в том, что слой смолёных частиц уплотняется в форме при высокой температуре. Тепло и давление уплотняют древесину, активируют термореактивное связующее и фиксируют форму поддона. По опубликованным описаниям процесса, промышленные прессы обычно развивают усилие от нескольких сотен до примерно 1000 тонн при температуре формы выше 150 °C. Точные значения зависят от размера поддона, толщины стенок и системы смол.
Ранние патенты в этой области описывают поддоны, отформованные из матов древесной щепы-стружки (flakes), что показывает: формование из такой стружки развивается как минимум с начала 1980-х годов. Сегодня продукция различается по производителям: одни используют более мелкие волокна или частицы, другие — стружку-флейки, а поверхность и рисунок рёбер также отличаются.
Линия по этапам
Полная линия включает следующие этапы:
- Приём сырья: древесные отходы — опилки, стружка, щепа, иногда очищенная вторичная древесина — хранятся в бункерах или силосах.
- Измельчение и просев: молотковые мельницы или флейкеры доводят материал до заданного размера частиц; сита удаляют крупные и мелкие фракции. Металл, камни и пластик необходимо убрать на этом этапе, чтобы защитить форму.
- Сушка: барабанная или аэродинамическая сушилка доводит влажность до точного уровня. Влажность важна, поскольку смола должна отвердеть, а вода — выйти в виде пара.
- Смешивание: в смесителе наносят смолу, воск, а иногда антипирен или фунгицид.
- Формование: смесь дозируется в полость формы, часто через станцию взвешивания и распределения, которая задаёт, сколько материала попадёт в каждую часть поддона.
- Горячее прессование: форма закрывается под давлением и нагревом, смола отверждается. Время цикла измеряется минутами, а не секундами.
- Извлечение, охлаждение и обрезка: поддоны извлекают, обрезают кромки и укладывают в стопки для выдержки. Влажность выравнивается, механические свойства стабилизируются.
- Испытания и упаковка: проверяют массу, размеры, прогиб и поверхность, а выборочные поддоны проходят испытания под нагрузкой.
Связующие и добавки
Обычные связующие — карбамидоформальдегидные смолы или полимерный MDI (pMDI, изоцианатная смола), иногда с воском для гидрофобности и с добавками, например антипиренами. Выбор влияет на эмиссии, влагостойкость, время отверждения и стоимость. Изоцианатные связующие дают продукцию без формальдегида, но требуют осторожного обращения и контроля влажности; связующие на основе формальдегида дешевле, но требуют внимания к предельным значениям выбросов и требованиям рынка.
Конструкция пресса и формы
Форма — самая специализированная и дорогая часть линии. Она должна выдерживать многократные циклы давления и нагрева, равномерно распределять тепло, отводить пар и чисто отделяться от поддона. Основные конструктивные особенности:
| Элемент | Почему это важно |
|---|---|
| Система нагрева (термомасло, пар или электричество) | Равномерная температура по полости влияет на отверждение и прочность |
| Геометрия рёбер и опор | Задаёт жёсткость, способность к вложению друг в друга и размеры проёмов для вилочного захвата |
| Вентиляция | Выход пара предотвращает пузыри и внутренние пустоты |
| Формовочные уклоны | Позволяют извлекать поддон без повреждений |
| Чистота поверхности | Влияет на съём и внешний вид поддона |
Для другого размера или конструкции поддона нужна другая форма, поэтому номенклатура — важный фактор стоимости и сроков. Смена модели на предприятии, как правило, означает замену формы, которая занимает несколько часов и требует подъёмного оборудования.
Производительность и масштаб инвестиций
Производительность определяется временем цикла, числом гнёзд на пресс и доступностью оборудования на входе. Поскольку время отверждения больше времени, необходимого для открытия и закрытия пресса, предприятия обычно повышают выпуск за счёт нескольких прессов или многогнёздных форм, а не ускорения одного цикла. Точные показатели выпуска сильно различаются у разных поставщиков и не стандартизированы, поэтому покупателям следует требовать гарантий производительности, привязанных к конкретной конструкции поддона и влажности.
Заводы по выпуску прессованных поддонов — одни из самых капиталоёмких проектов в отрасли. Они включают пресс, гидравлику, формы, сушилку, систему подачи смолы, аспирацию, противопожарную защиту и часто котёл или горелку, использующие древесные отходы в качестве топлива. Из-за такого масштаба их обычно строят под определённый рынок, например экспортные поддоны, автомобильную логистику или одноразовые перевозки, рассчитывая на гарантированные поставки дешёвых древесных отходов. По сравнению с гвоздевыми поддонами, для которых нужны только пилы и гвоздезабивные станки, как описано в обзоре оборудования для производства поддонов, порог входа значительно выше.
Стандарты и нормативные аспекты
Деревянная упаковка, полностью изготовленная из обработанных древесных материалов, таких как фанера, древесностружечная плита или OSB, освобождается от обработки по ISPM 15, и прессованные деревянные поддоны, как правило, относятся к этой категории, поэтому они популярны для экспорта; логика исключений объяснена в статье исключения из ISPM 15. Тем не менее специальные правила стран-импортёров следует проверять, так как поддон, сочетающий прессованную древесину с деталями из цельной древесины, под исключение не подпадает.
Производителям также следует испытывать свои поддоны по признанным методам, поскольку прогиб и поведение при нагрузке (racking) у них отличаются от гвоздевых деревянных поддонов. О методах испытаний по ISO 8611 и другим см. стандарты испытаний поддонов.
Часто задаваемые вопросы
Какое давление использует пресс для прессованных поддонов?
Промышленные прессы, как описывается, развивают усилие от нескольких сотен до примерно 1000 тонн при температуре формы выше 150 °C. Фактическое значение зависит от конструкции поддона и применяемой смолы.
Почему прессованные поддоны вкладываются друг в друга?
Поддон формуется целиком, с коническими опорами и стенками, поэтому один поддон можно вставить в другой с минимальными потерями пространства. Это сокращает объём при хранении и обратной перевозке.
Можно ли на одном прессе делать поддоны разных размеров?
Только заменой формы. Станина пресса должна быть достаточно большой для самой крупной формы, но для каждой конструкции поддона нужен собственный инструмент.
Почему предприятия используют древесные отходы, а не пиломатериалы?
Процессы на основе частиц и волокон работают с малоценным материалом, а стоимость одного поддона сильно зависит от дешёвого стабильного сырья. Отходы должны быть чистыми и сухими, а металлические и пластиковые примеси необходимо удалять.
Источники
- The manufacture of presswood pallets — Racklify Encyclopedia
- Pallets molded from matted wood flakes (US Patent 4,337,710) — Ведомство по патентам и товарным знакам США
- Litco's New 48x45 Automotive Presswood Pallet — Pallet Enterprise
- ISPM 15 Regulation of wood packaging material in international trade — IPPC / FAO