Technology Manual MDF Wood

1.

Te ch no l ogy Ma nu al
MD F P rocess
Wood and wood-processi ng
from wood to fi b res
p re l i mi nary
b y: Karsten Ko rte
"Schutzvermerknach DIN ISO16016

2.

MDF- pr oduct ion st ep by
st ep
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3.

Trends in raw materi al sel ecti on:
To mo rrow ???
To day
Yest erd ay
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4.

To day
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5.

Wood struct ure
Di ffer enti ation between S oft- and Har dw oods
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6.

Wood struct ure
Di fferen ti ati on b etw een So ft- an d Hard wo ods
S oft and hard do not refer to hardness, they di ffer w ood anatomy
Worl dw i de there are about 700 softw ood speci es and more than 30.000
hardw ood speci es (among them e.g. 700 E ucal yptus speci es, 600 Oak
speci es and 320 B eech speci es).
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7.

Wood struct ure
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8.

Wood struct ure
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9.

Wood struct ure
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10.

Wood struct ure
Di fferen ti ati on b etw een „so ft“ an d „h ard “ h ard wo ods
Hard
Soft
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11.

Wood struct ure
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12.

Wood struct ure
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13.

Wood struct ure
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14.

Wood struct ure
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15.

Wood const it uents
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16.

Wood const it uents
Li gn in
Cel l ul ose
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17.

Wood const it uents
Cel lw al
l
Cel lulose
L i gn in
Hemi cel l ul ose
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18.

Wood is a qui te i nhomogeneus raw -materi al , for produci ng
h o mogeneus end p roducts.
• co nsta nt w oo d qu al i ty ma ke s it mo re ea sy to ke ep co nsta nt
fi bre qual i ty
• debarker, refi ner and dryer setti ngs need l ess adjustments
• bo ard qu al i ty i s mo re co nsta nt
• l ess gl ue and densi ty surcharges are needed
Bu t co n stan t an d go od raw wo od qu al i ty is hi gh p ri ced!
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19.

Mi ni mu m req ui remen: ts
• l ength vari ati on (+/- 25 %)
• di fferenti ati on betw een softw ood and hardw ood
• di fferenti ati on betw een „soft“ and „hard“ hardw oods
• speci al attenti on to popl ar, acaci a, oak ...
• stra i gh tn ess
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20.

Und esi rable log shape
Exampl e from a pul p mi ll
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21.

Pr oduct i on
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22.

1. Step : d eb arki ng
P ro:
• l ess dust in fi bres,
• l ess gl ue consumpti on,
• l ess da rk sp ots on bo ard su rfa ce,
• l ess sand in fi bres,
• ba rk ca n be use d as fu el.
C on tra:
• 8...1 5 % ba rk l oss,
• 2... 5 % w oo d l oss,
• i nve stme nt,
• ma i nte na nce,
• energy consumpti on,
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1. Step : d eb arki ng
Bark parti cl es
Tri al s show ed:
10 % l ess I B an d MOR
at 9 % b ark co n ten t in
ch i ps
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2. Step : ch i pp i ng
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2. Step : ch i pp i ng
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2. Step : ch i pp i ng
Dru m c h i pp er
Di sk chi pper
Be tter ch ip th i ckne ss co n trol
Al l w ood s peci es a nd -forms / s ha pes can be
pro c e s s ed
Defi ned cutti ng angle
Un limite d lo g le ng th s du e to ho rizo n ta l in fe ed
No in fe ed ro ller ne ed ed fo r g ra vity in fe ed syst
Lo w in fe ed sp ee d (3 0 - 40 m/min)
Less fi nes a re generated
E ve n cu tting sp ee d o ve r th e in fe ed wid th
To p disch a rg e po ssible
S ma ller mo to r re qu i re d (2 0 % lo wer peak load)
Lo we r no i se le vel
Low er ope rati ng cos ts (kni ves)
– Lo ng op e ra tion life till kn i fe s a re blunt
– Mo re re -g rind in g du e to lo ng er kn i ves
– Lo we r co sts fo r kn ife g rind in g an d ex ch an ge
Mo re un de fine d ch ip size be ca u se cu tting an E
gle
ve n size distribu tion wh en u sing ho mo ge no us wo
va ri es
F i rst ch oi ce fo r MDF
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First choice for pulp and paper

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2. Step : ch i pp i ng
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3. Step : sto rag e, mi xtu re an d do si ng
S torage capaci ty and type depends on runni ng ti me of w oodyard, pl ant si ze,
w ood avai li bi li ty and w ood speci es:
- di fferent w ood types need seperate stori ng to ensure proper mi x i ng,
- al l output devi ces w ork vol umetri c, so onl y vol umetri c mi x ture is done,
mi x ture by w ei ght has to be cal cul ated (w ood densi ty, bul k densi ty b.d.).
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4. Step : screen in g an d cl ean ing
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4. Step : screen in g an d cl ean ing
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31.

4. Step : screen in g an d cl ean ing
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Wood chip anal ysis
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5. Step : d efi b rati on
Refi n er: su pp li ers an d typ es
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5. Step : d efi b rati on
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5. Step : d efi b rati on
Example fibre furnish fractions:
F i bre bundl es
0,1
mm
Fi nes
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5. Step : d efi b rati on
Example fibre f ur ni sh fr acti ons : Bauer M cNett
1 , 20 x 1, 20 mm screen
me sh
0,60 x 0,60 mm screen
me sh
0 , 30 x 0, 30 mm sc re en
me sh
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0,075 x 0,075 mm screen
me sh

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5. Step : d efi b rati on
Example f or sof tw ood fi br e qual it y at di ff erent pr essure l evels
Pressu re
level
[ b ar]
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5. Step : d efi b rati on
Exam pl es for di ff er ent fur ni sh:
Negati v pressure di fference (refi ner < di ges ter): Positiv pressure difference (refiner > digester):
• le ss gl ue consumpti on
• fi bre l e ngth more une ven
• fi bre s urface more une ven
• be tte r l ac que rbi l i ty
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• di sk s li fe l on ger
• less fi bre densi ty
• l onger fi bres
• hi gher ene rgy cons umpti on

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5. Step : d efi b rati on
Exam pl es for di ff er ent furni sh:
Sp ru ce
Douglas Fir
Asp en
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40.

5. Step : d efi b rati on
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42.

5. Step : d efi b rati on
Exam pl es f or Ref i ner set ti ngs:
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5. Step : d efi b rati on
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5. Step : d efi b rati on
Examp l es fo r Refi n er setti ng s u si ng po pl ar:
7,5 bar
1,5 min
180 kWh/t
19 kg/m³
0(980 kg/m³)
rotten wood
7,5 bar
1,5 min
180 kWh/t
19 kg/m³
1(980 kg/m³)
sound wood
7,0 bar
2,0 min
190 kWh/t
24 kg/m³
2(980 kg/m³)
sound wood
6,5 bar
2,5 min
210 kWh/t
26 kg/m³
3(980 kg/m³)
sound wood
6,0 bar
3,0 min
230 kWh/t
30 kg/m³
4(980 kg/m³)
sound wood
6,0 bar
3,5 min
210 kWh/t
28 kg/m³
5(980 kg/m³)
sound wood
5,5 bar
4,0 min
260 kWh/t
37 kg/m³
6(980 kg/m³)
sound wood
5,5 bar
4,0 min
200 kWh/t
24 kg/m³
7(1090 kg/m³)
sound wood
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