Особенности изготовления древесных плит - Лесной комплекс
Особенности изготовления древесных плит

Особенности изготовления древесных плит

Перед производителями частенько встаёт вопрос выбора: что же эффективнее производить — древесно-стружечные или ориентированно-стружечные плиты? Практика показывает, что потребителей интересует эта тема не меньше. О плюсах и минусах данных материалов коротко и по делу.

Технология изготовления и оборудование для производства ДВП

Древесно-стружечная плита является, пожалуй, самым практичным и относительно недорогим экологичным материалом. На протяжении последних двадцати лет она не сходит с лидирующих позиций в строительной нише. ДВП широко применяют при производстве сэндвич-панелей и предметов мебели, при устройстве кровли и полов, при сооружении комнатных и межкомнатных каркасов и перегородок.

В мебельном производстве древесным плитам отводят особое место. Изготовление шкафов, ящиков и оснований мягкой мебели без него уже не обходится от слова «совсем». Также ДВП применяют при строительстве и судо— и автомобилестроении. Этот материал обладает хорошими конструкционными свойствами, имеет достаточную прочность, а стоит существенно дешевле, нежели натуральная древесина.

Гибкость, упругость, изотропность и устойчивость к растрескиванию делают этот материал широко востребованным и ценным.

Из чего же, из чего же, из чего же?

Для изготовления древесно-стружечной плиты как правило используется круглая древесина низкого качества или древесные отходы. Иногда их используют совместно. В дальнейшем после пропарки и разлома данного сырья из полученного материала производят уже готовые листы. Чтобы улучшить качество и эксплуатационные свойства ДВП, в древесную массу обычно добавляют различные синтетические смолы, которые упрочняют продукт. В некоторых случаях используют ещё канифоль, парафин, антисептики и другие добавки.

Специалисты выделяют множество классификаций ДСП . В первую очередь, продукция подразделяется по количеству слоёв. Существуют однослойные, трёхслойные и многослойные версии. Следующее разделение предполагается по внешнему виду и качеству использованного сырья. Древесно-стружечные плиты подразделяют на несколько сортов.

К первому относят материал с ровными краями и гладкой, без шероховатостей, поверхностью. Второй сорт характеризуется незначительными нарушениями целостности структуры материала — царапинами, сколами и мелкими неровностями. К третьему относят материал, бракованость которого заметна невооружённым глазом. Он отличается самыми низкими качественными свойствами.

Материал предлагают в зависимости от типа осуществляемых работ над ним. Существует ещё один классификатор материалов по плотности:

  • малой плотности — до 550 кг/м3,
  • средней плотности — 550-750 кг/м3,
  • высокой плотности — <750 кг/м3.

«Отлично, если процесс изготовления ДСП будет предусматривать отделку материала полимерными плёнками, шпоном, пластиком или бумагой. Основное сырьё, которое поставляется в цех — опилки, щепа, мелкие древесные отходы. Эти компоненты общедоступны и недороги.

Для снижения затрат можно наладить контакты с местными деревообрабатывающими предприятиями. Из этого также складывается цена поставок: чем ближе поставщик, тем дешевле сырьё. Частенько мебельные фабрики сдают по более низкой стоимости, а то и просто даром, производственные отходы, которые также можно использовать. От таких методов идёт существенная экономия бюджета предприятия.

Существует практика бартера даже: мебельные производители поставляют отходы, а взамен получают ДВП хорошего качества по адекватной цене», — рассказывает инженер-технолог одной из уральских компаний Максим Лялин.

Для производства ДСП используют технику горячего прессования. Она включает в себя несколько этапов.

  • Сырье дозируют и смешивают со связующим компонентом — термоактивной смолой.
  • Смесь разливают по специальным формам.
  • Формы со смесью подвергают воздействию высокого давления и повышенной температуры.
  • Полученные плиты вынимают из форм, по необходимости дополнительно обрабатывают — обрезают, шлифуют, оклеивают декоративными материалами.

Мокрые технологии

Для изготовления древесно-стружечных плит применяют две техники. В первом случае, при так называемом «мокром» способе, плиты имеют гладкую поверхность с одной стороны. Во втором случае, в сухом, гладкость покрытия обеспечена с двух сторон.

Наиболее широкое применение в отрасли нашла мокрая технология — метод формирования древесноволокнистого материала в водной среде. Сначала щепу промывают и промалывают несколько раз для получения максимально мелких гранул сырья. Следом полученную смесь разводят с пульпой и помещают в специальный аппарат, который постоянно перемешивает полученную массу. Пульпу смешивают с феноло-формальдегидной смолой и некоторыми другими компонентами, а затем нагревают до 60 градусов. Таким образом и происходит процесс проклейки массы.

Следующим шагом является работа отливочной машины. Она позволяет формировать из полученной массы древесноволоклистый материал. После полученный «ковер» отправляется на отжим, сушку и закалку — процесс прессования. Влажность качественных ДВП не более 1,5%.

Завершающим этапом производства считается окончательная сушка и частичное увлажнение плит для их последующей нарезки. Готовые
листы выдерживают более суток для закрепления формы материала.

Если рассматривать с точки зрения экологичности, то здесь выявляется существенный недостаток. После «мокрого» метода производства остаётся большое количество сточных вод, которые необходимо утилизировать. Другим существенным минусом производители называют использование феноло-формальдегидной смолы, так как фенол практически нереально вывести из готовых листов ДВП.

«Под так называемой средней линией на производстве подразумевают использование смесителей с дозаторами, формующих автоматов, термопрессов, охладителей, шлифовального станка и автомата для обрезки готовых плит. Вся эта аппаратура крайне важна для изготовления ДСП и подразумевает использование для выпуска готовых компонентов — опилок и стружек», — поясняет Максим Лялин.

Отметим, что стоимость самого оборудования для производства достаточно высока. Конечная цена любого представленного аппарата зависит от мощности, насыщенности автоматизированными системами и полноты комплектации.

Например, полноценная автоматизированная линия, где все этапы производства проходят без вмешательства специалистов, мощностью до 150 древесно-стружечных листов за один рабочий день обойдется в более чем 17 миллионов рублей. Если подразумевается использование аппаратов меньшей производительности и мощности до 50 листов в день, то чуть более 8 миллионов.

В связи с такими ценами на станки и прочие агрегаты, большинство предприятий предпочитает покупать поддержанное оборудование, которое может стоить в 2-3 раза дешевле новинки.

Другим способом сэкономить является классический лизинг. Это позволяет избежать изначально крупных вложений. Последним вариантом и не всегда самым качественным, предполагается покупка иностранного оборудования из стран Азии. Такие аппараты значительно дешевле европейских аналогов. Но тут покупка осуществляется исключительно на свой страх и риск.

Сушим вместе

Существует ещё и так называемая сухая технология. Она позволяет получать готовые материалы с улучшенными эксплуатационными характеристиками. Часть алгоритма в технологии во много схожа с мокрым способом переработки. Волокна также размалывают, однако воду для получения итоговой пульпы не добавляют. Просто в процессе размола добавляются органические и неорганические добавки. Благодаря им материалу придают плотность и другие необходимые для эксплуатации свойства. Затем уже формируется древесно-стружечный ковёр, который дополнительно уплотняют и прессуют. На этом этапе используют вакуумные установки и ленточно–валковые прессы.

«Прессуют плиты при температуре до 200 градусов и при сильном давлении. Последнее выдерживают примерно полминуты, а потом постепенно снижают. Затем окончательно закрепляют листы в течение суток. Получившимся плитам придают нужную форму. Готовые ДВП гладкие на ощупь с двух сторон. Они более огнестойкие и влагостойкие», — уточняет инженер-технолог.

Вне зависимости от того, какой способ решит выбрать производитель, ему надо учесть, что оборудование и в том, и в другом случае используется схожее и обязательно высокотехнологичное. В процессе изготовления древесноволокнистых плит участвуют:

  • шестипильный станок для производства ДВП — он занимается раскройкой древесного сырья на заготовку;
  • рубильные машины для измельчения сырья до состояния щепы;
  • специальный магнит высокой мощности, чтобы очищать массы от примесей металлов;
  • дефибреры и рафинеры для крупного и мелкого размола массы до волокон;
  • отливные машины формируют волокнистую массу;
  • форматные и ленточно-валковые прессы отвечают за придание волокнистой смеси вида листов;
  • гидравлический пресс уплотняет ковёр;
  • шлифовальные станки выравнивают толщину и придают гладкость листам ДВП.

Отметим, что немаловажную роль играет и настройка всех видов оборудования на производстве ДВП. От этого будет зависеть количество исходного брака. Весь процесс изготовления достаточно трудоемкий, но поскольку данный материал имеет выгодные преимущества, а именно качество, износостойкость и цена, то актуальность такого производства не теряется.

Ориентированно-стружечные плиты – альтернатива?

Первым делом на завод доставляют древесное сырьё — круглые лесоматериалы. У современных производителей наиболее популярны осина, тополь, сосна, клён. Как только сырьё прибыло на площадку завода, его сразу разгружают с помощью автопогрузчиков, специально предназначенного гидроманипулятора или крана с грейферным захватом.

Часть древесины складывают на бирже сырья, часть сразу пускают в производство. Дальше нужный объём сырья на заданное время погружают в пропарочные бассейны. Если древесина недавно срублена и незамёрзшая, то её сразу пускают на окорку и дальше в стружечный станок.

В настоящее время можно встретить три вида стружечных станков, которые используются для производства OSB-стружки. Ставший уже традиционным стружечный станок для коротких древесных чурок. Есть также дисковые стружечные станки, которые измельчают целые бревна. В них используется другая система подачи и фиксации древесины в процессе резания.

Для переработки брёвен без предварительной раскряжёвки используют также роторные (кольцевые) стружечные станки. Эти станки отличаются от дисковых конструкцией режущего инструмента. Передача стружки осуществляется с помощью системы трубопроводов. Вид материала (качественная сталь, алюминий, искусственный материал) и толщина стенок системы подобраны к передаваемым материалам. Вакуум, необходимый для создания передающей струи, создают радиальные вентиляторы. Вентиляторы могут передавать отсасываемый материал прямо (транспортирующие вентиляторы) или они могут быть расположены за сепаратором снаружи (вентиляторы, засасывающие чистый воздух).

Для специальных задач (кромочные полосы, передача гранулата) применяются инекторные системы. Чтобы добиться безопасной и одновременно экономной скорости передачи, необходимо применить трубы соответствующего размера и параметрам вентиляторов.

Сложнее, техничнее, надёжнее

Влажная микростружка уже после специализированного станка скапливается в специализированных бункерах, из которых порциями подаётся в барабан сушильной установки. В изготовлении OSB больше применяют трёхпроходные или клоачные вращающиеся сушилки, а кроме того их комбинацию — трёхпроходную/однопроходную. В определённых производствах возможно разглядеть наиболее инновационные трёхсекционные конвейерные сушилки.

Концепция конвейерной сушки OSB-стружки была заимствована из пищевой промышленности — технологии производства картофельных чипсов.

Конвейерные сушилки имеют ряд преимуществ перед традиционными барабанными. Во-первых, они дают возможность сушить наиболее сложную стружку, никак не повреждая её. Во-вторых, весь поток сырья просушивают наиболее одинаково, и при этом температура на выходе конвейерной сушилки ниже, чем у сушилки барабанного типа.

Отметим, что чем ниже температура на выходе сушилки, тем выше пожаробезопасность процесса и ниже эмиссия загрязняющих веществ — летучих органических соединений.

После сушки стружку сортируют, для того чтобы отделить небольшую и крупную стружку от основного потока. Оптимальную стружку в некоторых случаях сортируют дополнительно. Стружка внутреннего слоя выкладывается на формовочный конвейер хаотично, без ориентации.

В данном случае наиболее большую стружку точной фигуры отсортировывают по внешней прослойке, где стружка ориентируется. Оставшийся материал впускают в внутреннюю часть OSB-плиты.

Рассортированное сырьё скапливают в бункерах для сухой стружки. Мелочь и слишком крупная стружка транспортируются в бункер сухого топлива котельной. Далее следует процесс смешивания стружки со смолой и хлористым аммонием. Его контролируют особенно тщательно. Для верхнего и нижнего слоя используют разные добавки.

Состав они имеют схожий, но химикаты, подаваемые внутрь, как правило, различены. Аппарат — смеситель выглядит как цилиндрический барабан, который вращается с заданной скоростью.

Внутрь его по отдельным трубкам подаются хлористый аммоний, смола и другие компоненты клея. Для внутреннего и внешнего слоёв применяют разные типы смол. Слои с ориентированной стружкой выкладываются на движущийся внизу конвейер последовательно.

Ориентация стружки в слоях чередуется следующим образом: продольная, поперечная, продольная. Каждый слой формируется отдельной головкой и выкладывается отдельной формующей машиной. В процессе формования стружечного ковра плотность насыпи непрерывно измеряется, чтобы гарантировать её однородность.

При производстве тонких плит линии формования большой ширины позволяют работать на более низких скоростях формования ковра, а это позволяет повысить точность ориентации стружки. На современных линиях формования ковёр выкладывается на стальные плоские или сетчатые поддоны, которые затем подаются в горячий пресс. Могут также использоваться конвейеры, работающие без поддонов.

Тщательно подготовленный стружечный ковёр подают в горячий пресс. Пресс превращает рыхлую стружечную насыпь в плиту и полимеризует связующее, содержащееся в ней. Задача пресса — уплотнить стружечный ковёр и повысить температуру внутри него до заданного значения. Температура затвердевания смолы находится в промежутке между 170–200 °С.

Особенности изготовления древесных плит

После прессования мастер-панели выгружают из пресса и раскраивают на форматы 1220 на 2440 мм. При необходимости, на кромках плит нарезают шпунтовое соединение либо шлифуют пласти. После шлифования ориентированно-стружечные плиты приобретают очень оригинальный внешний вид, чем-то напоминающий мрамор. С помощью ультразвукового датчика сразу после прессования плиты проверяют на наличие возможных внутренних дефектов — воздушных карманов, пузырей, раковин. Если таковые обнаруживаются, плита автоматически отбраковывается.

После прессования плиты ещё какое-то время выдерживают на складе для того, чтобы дать возможность клею полностью затвердеть и полимеризоваться. Обычно время окончательной выдержки составляет от 12 до 48 часов. После этого готовую продукцию в соответствии с заказом укладывают в стопы, маркируют и упаковывают.

А напоследок я скажу

Ориентированно – стружечные плиты почти сразу заняли прочные позиции на рынке строительных материалов. ДВП составили им конкуренцию. Однако, если смотреть на развитие технологий производства, то здесь ОСП кажется значительно сложнее и затратнее.

Строители считают, что ориентированно-стружечные плиты имеют большую прочность за счёт использования при изготовлении смол и другого сырья. Они лучше сопротивляются влаге, меньше гниют и меньше подвержены атаке вредителей.

Из всего этого можно сделать вывод, что все-таки ОСП занимает на рынке лучшие позиции. Однако рекомендации специалистов касаются именно оригинального материала. В последнее время пользователи стали все больше говорить о более бюджетных подделках, которые выдают за настоящие ОСП .

Если смотреть с точки зрения цены и доступности на российском рынке, то здесь более выгодным вариантом является непосредственно ДВП. Их можно использовать для внутренних строительных работ в помещениях, где не ожидается большой уровень влажности. При этом материал имеет неплохую звуко- и теплоизоляцию. В соответствующих условиях ДВП может прослужить довольно долго.


Текст: Кира Генеральская

Статья опубликована в журнале Лесной комплекс №5 2017

Нашли ошибку?

Выделите ее мышкой и нажмите Ctrl + Enter

Новости
Hyundai HL760-9S

Фронтальный погрузчик Hyundai HL760-9S: востребованный и универсальный

Один из наиболее популярных и востребованных видов машин на рынке спецтехники — это фронтальные погрузчики. И в этом нет...

Читать далее...

Понравилась статья?

Рынок

Выбор читателей

в начало
Лесной комплекс

Спасибо!

Теперь редакторы в курсе.