Подготовка сырья (изготовление щепы)
На площадку, как правило, доставляются бревна. Как только сырье 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 объем сырья на заданное время погружают в пропарочные бассейны, после чего окоривают. Если древесина недавно срублена и незамерзшая, то ее 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 бревен без предварительной раскряжевки используют также роторные (кольцевые) стружечные станки. Эти станки отличаются от дисковых конструкцией режущего инструмента.
Сырая стружка после стружечного станка накапливается в специальных бункерах, из которых порциями подается в барабан сушильной установки. В производстве OSB чаще всего используют трехпроходные либо однопроходные барабанные сушилки, а также их комбинацию - трехпроходная/однопроходная. На некоторых производствах можно увидеть более современные трехсекционные 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, конвейерные сушилки позволяют высушивать более длинную стружку, не повреждая ее. Во- вторых, весь поток стружки просушивается более равномерно, и при этом температура на выходе конвейерной сушилки ниже, чем у сушилки барабанного типа.
Это весьма важное обстоятельство, т.к. чем ниже температура на выходе сушилки, тем выше пожаробезопасность процесса и ниже эмиссия загрязняющих веществ (летучих органических соединений). После сушки стружку сортируют, чтобы отделить слишком мелкую и слишком крупную стружку от основного потока. Подходящую стружку иногда сортируют дополнительно, особенно если стружка внутреннего слоя будет выкладываться на формовочный конвейер хаотично, без ориентации. В этом случае более крупную стружку правильной формы отсортировывают на внешний слой, где стружка ориентируется. Остальную стружку пускают на внутренний слой OSB- плиты. Рассортированную стружку накапливают в бункерах сухой стружки. Мелочь и слишком крупная стружка транспортируются в бункер сухого топлива котельной.
Процесс смешивания стружки со смолой и парафином контролируется самым тщательным образом. Для осмоления стружки внутреннего и внешнего слоев используют разные смесители. Конструкцию они имеют одинаковую, но состав химикатов, подаваемый внутрь, как правило, различен. В общих чертах смеситель представляет собой цилиндрический барабан, который вращается с заданной скоростью. Внутрь барабана по отдельным трубопроводам подаются парафин, смола и другие компоненты клея. Но, независимо от того, какой парафин используется, сырой или эмульгированный, он вводится перед смолой. Для внутреннего и внешнего слоев чаще всего используют разные типы смол. Смола для внешнего слоя может подаваться в жидком или порошкообразном виде, в то время как смола внутреннего слоя может быть, кроме того, фенолформальдегидной или изоцианатной. Расход изоцианатной смолы для стружки внутреннего слоя всегда выше, т.к. она застывает быстрее и при меньшей температуре, чем фенолформальдегидная. Часто производители увеличивают количество смесителей, чтобы иметь большую гибкость в выборе типа смолы и упростить переход от одной формулы клея к другой.
Формирование ковра
Ориентирующая головка стружки внешнего слоя чем-то очень похожа на фермерские бороны. Она состоит из ряда круглых дисков, которые направляют падающую вниз стружку, выравнивая ее параллельно длинной стороне ковра.
Ориентирующая головка стружки внутреннего слоя состоит из роликов в форме звезды с плоскими лопастями. Вращаясь, они выравнивают стружку параллельно ширине ковра, перпендикулярно к направлению движения конвейера. Размеры элементов ориентирующих головок и расстояние между ними подстраиваются под размеры стружки так, чтобы она проваливалась сквозь вращающиеся диски или ролики до того, как они вынесут стружку за пределы ориентирующей головки. Слои с ориентированной стружкой выкладываются на движущийся внизу конвейер последовательно, один за другим. Ориентация стружки в слоях чередуется следующим образом: продольная, поперечная, продольная (в 3- слойных плитах). Каждый слой формируется отдельной ориентирующей головкой и выкладывается отдельной формующей машиной.
В процессе формования стружечного ковра плотность насыпи непрерывно измеряется, чтобы гарантировать ее однородность. На современных линиях формования ковер выкладывается на стальные плоские или сетчатые поддоны, которые затем подаются в горячий пресс. Могут также использоваться конвейеры, работающие без поддонов (в линиях, построенных на базе непрерывного пресса).
Прессование
Тщательно подготовленный стружечный ковер подается в горячий пресс. Пресс превращает рыхлую стружечную насыпь в плиту и полимеризует связующее, содержащееся в ней. Задача пресса уплотнить стружечный ковер и повысить температуру внутри него до заданного значения. Температура затвердевания смолы находится в промежутке между 170-200°С. Давление и температуру необходимо замерять в течение 3-5 минут. Могут использоваться прессы следующих типов: многоэтажные, одноэтажные, непрерывные. Для выпуска плит OSB небольших и средних мощностей спросом пользуются одно- и многоэтажные прессы
Непрерывный пресс одинаково пригоден для производства плит МДФ, ДСтП и ОСБ. Его достоинства: увеличение производительности на 10-20%, снижение разнотолщинности готовой продукции, повышение качества, упрощённое техобслуживание, минимальные затраты на монтаж. Cтальные ленты пресса непрерывного действия нагреваются с помощью термомасла до температуры 220 °С. Расчётное время отвердения составляет 9 секунд на каждый миллиметр толщины плиты. Пыль и отработавший пар после пресса удаляются вентилятором влажным способом.
Многоэтажные прессы типа заслужили хорошую репутацию благодаря своей высокой надёжности. Его достоинства: равномерный нагрев всей нагревательной плиты, надёжная гидравлическая система, автоматическая система управления, симультанный механизм, возможность производства дверных полотен.
Одноэтажный пресс спроектирован для увеличения окупаемости линий малой производительности. Особенностями пресса этого типа является: быстрое изменение производственных параметров, проведение изменений длины и ширины плит, обеспечение точной ширины плит и быстрого цикла прессования.
ОСБ – это ориентированно стружечная плита, которая применяется как для отделки, так и для строительства малоэтажных помещений. Изготавливают ОСБ из стружек древесины лиственных и некоторых хвойных пород. Чаще всего плиты бывают светло-желтого цвета. Стружка достаточно крупная, наносится на плиту и приклеивается специальным клеем.
Характеристики
Плиты ОСБ различают по длине, цвету и структуре. По таким признакам можно определить из какой древесины создавалась плита. Самой лучшей древесиной для ОСБ считается древесина твердых пород деревьев, при этом цепки, чаще всего, расположены хаотически.
Плиты ОСБ эластичны, водостойки и очень прочны. Ими отделывают как верхние этажи, так и нижние. Их можно использовать и в качестве декоративного материала, только в этом случае используются небольшие по размеру декоративные панели.
Технология создания ОСБ плит
Плиты создается по технологии, сходной с ДСП, но при этом листы ОСБ гораздо прочнее. Древесина подвергается термической обработке, при которой осуществляется выравнивание температуры сырья, а также степени его влажности. Далее идет процедура размягчения сырья. Под сырьем подразумевается еще целая древесина в виде необработанных бревен. Далее идет обработка непосредственно бревна:
- С бревен снимают кору;
- Дисковые и кольцевые станки дают стружечный материал;
- Затем стружку просушивают (стружка не должна быть мелкой);
- Потом стружку просеивают равномерным слоем, после чего образуется так называемый стружечный ковер;
- После этого получившуюся массу подают на пресс, с помощью которого осуществляется проклейка готового листа. На этом этапе стружку приклеивают к панели.
Одним из ключевых факторов, способствующих созданию качественного сырья, является качественное оборудование для производства ОСБ. В состав оборудования входят несколько различных агрегатов:
- окорочный , предназначенный для снятия коры и отделения ее от древесины;
- сушильный барабан – под ним просушивают стружку после нарезки;
- стружечный станок, который нарезает стружку;
- одним из самых важных агрегатов является горячий пресс, от которого зависит насколько крепко приклеится стружка к панели;
- конвейер или линия по производству ОСБ плит.
Все эти компоненты вместе составляют оборудование для производства ОСБ. Также в него входят установки для нанесения смол, которые связывают плиты со стружкой. Существует и вспомогательное оборудование для производства ОСБ. К нему относятся охладители, разобщители, бункеры, автопогрузчики и сортировщики. Их не продают в комплекте с основным оборудованием, чаще всего оно продается отдельно. Рекомендуем приобретать его на заводе-производителе, что убережет вас от некачественного товара и поможет значительно сэкономить.
ОСБ имеет ряд преимуществ перед ДСП или ДВП:
- стойкость к различного рода деформациям;
- одновременно с этим – высокая плотность плит и листов;
- удобство монтажа и переноски;
- ОСБ не боятся влаги, плесени, сырости или плохих погодных условий;
- плиты устойчивы к гниению, их можно применять даже в помещении, где живут аллергики, – материал абсолютно безопасен, не вызывает аллергических реакций и является экологически безопасным.
Недостатки ОСБ плит
Есть у плит ОСБ и небольшие недостатки – на них плохо ложится краска, особенно эмульсионная и срок их службы невелик. В среднем, даже самая качественная плита может прослужить не более 10 лет. По истечении этого периода в ней происходят распады смол, и она теряет свою эластичность и прочность.
Древесные композиты
Из семейства древесных композитных материалов в России производятся и наиболее известны: фанера, ДСтП (древесно-стружечные плиты), MDF, клееный брус и шпоновый брус LVL.
OSB (ориентированно-стружечная плита) также относится к классу древесных композитов. На сегодняшний день OSB является одним из наиболее высокотехнологичных композитных материалов из дерева и считается наиболее перспективным и универсальным древесным строительным материалом.
OSB − сравнительно новый конструкционный материал. Технология производства OSB родилась вследствие развития технологии производства так называемых вафельных плит в Канаде. Промышленное производство OSB было начато в начале 80‑х годов прошлого века. В силу различных экономических и сырьевых причин объемы производства и потребления этого материала сегодня сильно отличаются в различных странах мира. Самые высокие темпы роста рынка OSB за последние десять лет наблюдаются в Северной Америке. Если в 1990 году потребление плит там составляло порядка 6,8 млн м 3 , то к 2003 году оно выросло до 22 млн м 3 в год.
Похожие темпы роста сейчас наблюдаются и на европейском рынке, где потребление OSB уже превысило 3 млн м 3 в год и продолжает расти. Южная Америка потребляет порядка 500 000 м 3 в год ориентированно-стружечных плит. Китай и Япония также наращивают объемы производства этого материала, но производственные мощности в азиатских странах все еще сравнительно невелики − на рынке там, в основном, продается плита, импортируемая из Канады.
Текущая ситуация с OSB в России
В России сложилась очень интересная ситуация. Ни в нашей стране, ни в странах СНГ не работает ни один завод по выпуску ориентированно-стружечных плит. При этом российский рынок OSB довольно динамично развивается. Применение новых строительных технологий, появление новейших строительных материалов, а также европейские производители и импортеры плиты активно стимулируют это развитие. По разным оценкам, емкость российского рынка уже сегодня оценивается на уровне 120 000−150 000 м 3 в год.
Россия обладает огромными запасами неделовой древесины, которая не находит никакого применения и просто пропадает на лесосеках. По оценке специалистов, Россия могла бы производить OSB по одной из самых низких себестоимостей в мире.
Что нам мешает?
Что же мешает появлению в России собственного производства OSB?
На сегодняшний день одним из главных сдерживающих моментов являются существенные финансовые риски в подобном проекте. Технология OSB является сейчас одной из наиболее высокотехнологичных в производстве древесных плит. Это сказывается на сумме инвестиций, которые необходимо привлекать в проект. При заказе оборудования у крупнейших европейских поставщиков, таких как Metso, Dieffenbacher и Siempelkamp, предлагающих комплексную поставку производственной линии на условиях «под ключ», объем капиталовложений становится столь существенным, что проект окупится в приемлемые сроки лишь при значительных производственных мощностях линии. А выход завода большой и даже средней мощности (минимум 150 000−200 000 м 3 в год) со своей продукцией на рынок, который потребляет ровно столько же, кажется слишком рискованным. Коммерческие риски также видятся слишком высокими.
Отсутствие опыта производства и грамотных специалистов накладывает дополнительные риски при организации первого в стране завода по выпуску OSB-плит.
Еще одним сдерживающим фактором, безусловно, является слабая информированность отечественных инвесторов и производителей об ориентированно-стружечных плитах, о технологии и возможностях их производства, о перспективах данного продукта и возможных рынках его сбыта. Очень мало технической информации об OSB и оборудовании для его изготовления можно найти на русском языке.
Правда, здесь следует отметить, что не так давно в России, в Санкт-Петербурге, начала свою деятельность совместная канадско-российская инжиниринговая группа Wood Processing Consulting Services, которая активно занимается популяризацией OSB-плит и продвижением технологий их изготовления среди российских промышленников.
Концепция создания завода OSB малой мощности
Проблемы, которые мешают России начать производcтво OSB, вполне очевидны, поэтому в прошлом году инженерами и аналитиками WPC Services совместно с компанией IMS-Engineering была закончена разработка концепции завода OSB малой мощности (65 000−70 000 м 3 в год), адаптированного специально под российские условия. Хотелось бы подробнее остановиться на этом интересном проекте.
Основной целью при разработке проекта было сокращение объема необходимых инвестиций и оптимизация капиталовложений таким образом, чтобы сроки окупаемости проекта первого российского завода OSB не превышали 5 лет. Такой период окупаемости в России считается оптимальным для проектов, связанных с деревообработкой.
В основу разработанной концепции легло совместное использование импортного оборудования и оборудования, которое может быть произведено на российских машиностроительных заводах. Суть в том, чтобы из-за рубежа импортировать только самое сложное, ключевое оборудование в технологическом процессе, такое как стружечный станок, смесители стружки, пресс и т. п. Менее сложное оборудование, бассейны ГТО, сортировку стружки, опорные металлоконструкции и прочее спроектировать и изготовить на российском заводе под непосредственным контролем своих специалистов. Время полной реализации такого проекта − 14−18 месяцев, в зависимости от конкретных условий российского заказчика.
Технология производства OSB
По словам инженеров, при разработке проекта завода OSB малой мощности перед ними стояли следующие задачи:
- использовать наиболее простую и проверенную технологию производства плит OSB;
- обеспечить максимальную надежность и эффективность работы оборудования;
- обеспечить оптимальные коэффициенты использования сырья и компонентов;
- обеспечить гибкую планировку производственной линии, которая бы позволила задействовать существующие здания и сооружения.
Реализованная в проекте технология позволяет производить плиту качества OSB/3, т. е. влагостойкую плиту для конструкционного, строительного применения. Предусмотрена возможность несложной модификации технологии для применения ее во всех основных климатических зонах Российской Федерации.
Рассмотрим суть технологии, реализованной в проекте.
В предыдущем номере журнала мы уже писали, что для производства OSB может быть использована практически любая доступная древесина: тонкомер, древесина с быстрорастущих плантаций, вершинные части стволов диаметром от 5 см, а также низкосортная и некондиционная древесина (см. ЛПИ № 9 (31) 2005). При этом в качестве сырья желательно использовать круглые лесоматериалы. Проводились исследования возможности использования отходов фанерного и лесопильного производств. Но при использовании такого сырья выход стружки нужной фракции слишком низок. На последующем этапе производства большая часть древесины в этом случае отсеивается на сжигание. По этой же причине рекомендуется проводить предварительную гидротермическую обработку древесины, особенно в зимних условиях. Мерзлые, а также бревна пониженной влажности, долго пролежавшие на бирже, дают слишком много мелкой щепы, а не стружки нужного размера.
Хвойные, мягколиственные породы древесины и твердые средней плотности являются наиболее пригодными для производства ориентированно-стружечных плит. Основными породами древесины в производстве OSB принято считать сосну, осину и тополь. Эти породы широко распространены в России, поэтому в качестве исходных данных по породному составу сырья было принято 50% сосны и 50% осины. Длина бревен на входе была принята равной 2,6 м, диаметр − от 50 до 400 мм (при среднем расчетном диаметре бревен − 150 мм), влажность древесины, поступающей на завод, − в пределах от 50−120%.
Итак, древесное сырье поступает на площадку завода по железной дороге или автотранспортом. Бревна длиной 2,6 м складируются и хранятся на бирже сырья. Оттуда при помощи челюстных погрузчиков они доставляются на входной накопитель бассейна ГТО (гидротермической обработки). Для производства стружки с нужными геометрическими параметрами (длина − 60−150 мм, ширина − 6−40 мм, толщина − 0,5−0,9 мм) неокоренные бревна должны предварительно прогреваться в бассейнах. Особенно это важно в зимнее время и при работе с твердыми породами древесины. Предварительная гидротермическая обработка сырья значительно повышает качество и полезный выход кондиционной стружки, получаемой на стружечном станке. Кроме того, ГТО продлевает срок службы диска стружечного станка. Канадские инженеры разработали специальную конструкцию бассейнов. Они проходного типа, самоочищающиеся, с нагревом от термомасляных радиаторов. Трелевочные цепи удерживают весь загруженный объем древесины в воде, не давая бревнам всплывать. В бассейне бревна оттаивают в течение заданного количества времени, а затем по одному извлекаются и транспортируются бревнотаской на цепной подающий конвейер окорочного станка. Цепной конвейер последовательно подает бревна на высокопроизводительный роторный окорочный станок.
Подающий конвейер окорочного станка спроектирован таким образом, чтобы отходы и мелкие отщепы падали в специальные накопительные бункеры. В дальнейшем эти отходы перерабатываются измельчителем в топливо для котельной.
Таким образом, только целые, пригодные для обработки бревна подаются дальше в окорочный станок. Расчетная эффективность окорки древесины при максимальной производительности линии OSB составляет 99,5%.
Нужно, кстати, отметить, что реализованная в проекте технология полностью безотходна и энергодостаточна: вся тепловая энергия, необходимая для технологических нужд, производится здесь же, на заводе, из остатков древесины.
Окоренные бревна поступают на специально спроектированный выходной конвейер окорочного станка. После этого бревна проходят через металлоискатель. Бревна, содержащие металлические включения, автоматически маркируются и отбраковываются − удаляются из потока. Хорошие бревна сталкиваются с конвейера на раскряжевочный стол, где распиливаются на чурки длиной 860 мм. Последние поступают на наклонный накопительный конвейер стружечного станка и дальше по одному подаются в стружечный станок (более подробно о технологии производства стружки для OSB читайте в ближайшем номере ЛПИ). Дисковый стружечный станок производит стружку в соотношении длины к ширине в диапазоне от 4:1 до 6:1.
Сырая стружка, выходящая из стружечного станка, попадает на входной конвейер бункера сырой стружки. Затем она транспортируется в бункер сырой стружки для накопления и дальнейшей дозированной подачи в однопроходную сушильную установку. В производстве OSB используются однопроходные либо двухпроходные сушилки. Однопроходные сушилки работают на более низких температурах теплового агента (300−450°С), но цикл сушки у них более длинный, чем у двухпроходных. Основными преимуществами однопроходных сушилок барабанного типа являются: значительно более низкий уровень эмиссии летучих органических соединений, стружка в них меньше повреждается, ну и при более низких температурах сушки меньше риск возникновения пожара. В качестве теплового агента в подобных сушилках используются очищенные дымовые газы котельной.
Таким образом, сырая стружка дозированно подается из бункера сырой стружки прямо в однопроходную сушильную установку барабанного типа. Горячие газы, поступающие из котельной, создают необходимую температуру для сушки стружки.
Сухая стружка на выходе сушильной установки пневмотранспортом (потоком воздуха) переносится в основной накопительный циклон. Здесь она отделяется от воздушного потока и мелких частиц древесины. Мелкие частицы, в свою очередь, увлекаются потоком воздуха дальше и попадают во вторичные циклоны, где и оседают. Отработавший и остывший воздух выбрасывается в атмосферу.
Высушенная стружка через распределительное устройство из циклона направляется дальше на сортировку либо сбрасывается в пожарный отсек (в случае появления сигнала о возгорании в сушилке из системы взрыво- и пожаробезопасности).
Через впускное дозирующее устройство стружка поступает в сортировочный станок роторного типа. На этой стадии из потока стружки окончательно удаляются мелкие частицы и древесная пыль. Пригодная стружка разделяется на два потока и подается на входные конвейеры бункеров стружки наружного и внутреннего слоя. Конвейеры транспортируют стружку в соответствующие бункеры.
Перед тем как попасть в смесители, стружка накапливается в бункерах сухой стружки внешнего и внутреннего слоев. Объем этих бункеров рассчитан таким образом, чтобы обеспечить бесперебойную работу всей производственной линии. По своей конструкции они аналогичны бункерам сырой стружки. Скорость подачи материала из бункеров регулируется в зависимости от параметров работы линии формования стружечного ковра.
Из бункеров сухая стружка через конвейерные весы (элемент дозирующего устройства) подается в смесители. Конвейерные весы также задают расход смолы и парафина, которые подаются в смесители в заданном соотношении, в зависимости от потока стружки.
Резервуары для хранения жидкой смолы расположены в непосредственной близости от смесителей. В общей сложности их четыре: два − для смолы на внешний слой плит, два − для смолы на внутренний слой. Из резервуаров смола через автоматизированные дозаторы подается в смесители.
В производстве OSB могут использоваться фенолформальдегидные смолы (PF), меламинокарбомидоформальдегидные (MUF), а также изоцианатные смолы (PMDI). На основе этих смол готовится связующее для водостойких плит. Проект рассчитан на использование жидкой фенолформальдегидной смолы, т. к. это наиболее дешевый и чаще всего используемый тип связующего для OSB.
Парафин доставляется на завод в жидком виде и хранится в больших подогреваемых резервуарах. Из резервуаров через автоматизированные дозаторы он подается в смесители, где разбрызгивается через внутренние трубки. Трубки также подогреваются, чтобы избежать затвердевания парафина в них.
По выходным конвейерам смесителей стружка подается на распределительное устройство формирующей станции. Дальше при помощи распределительных конвейеров она доставляется в соответствующие бункеры форммашин стружки внутреннего и наружного слоев. Система формования и прессования состоит из формующих станций, линии формования и однопролетного горячего пресса. Отметим, что однопролетный пресс свободно обеспечивает проектную мощность завода (220 м 3 в день), и, кроме того, он намного дешевле широко рекламируемого сейчас пресса непрерывного действия.
Три формирующие машины − две для наружных слоев и одна для внутреннего слоя (каждая оснащена одной ориентирующей головкой) − выкладывают и разравнивают осмоленную стружку на стальные поддоны, непрерывно движущиеся по линии. Встроенные конвейерные весы расположены под линией формования и предназначены для взвешивания слоев ковра по мере их формирования.
Ориентирующие головки форммашин наружного слоя выравнивают стружку параллельно направлению движения линии формования, тогда как головка форммашины внутреннего слоя − перпендикулярно. Количество стружки, поступающей из бункеров форммашин, строго контролируется, т. к. объем и вес осмоленной стружки внутреннего и внешнего слоев должен находиться в заданной пропорции. Это крайне важно для обеспечения соответствия готовой продукции техническим условиям и стандартам.
Электромагнит и металлоискатель включены в состав линии формования для обнаружения и удаления случайных металлических включений.
Сформированный таким образом непрерывный стружечный ковер обрезается торцовочными пилами в соответствии с заданной шириной. Затем циркулярной пилой ковер обрезается по длине в размер плит горячего пресса. Обрезки ковра пневмотранспортом переносятся на выходной конвейер смесителя стружки внутреннего слоя для повторного использования. Если сформированный на линии ковер не отвечает заданным параметрам, он автоматически удаляется с формирующего конвейера перед прессованием. Этот процесс контролирует система отбраковки ковра. Отбракованный стружечный ковер поступает либо обратно в поток (на выходной конвейер смесителя внутреннего слоя), либо полностью удаляется (при обнаружении металлических включений, например).
Подготовленные части стружечного ковра последовательно подаются в однопролетный горячий пресс. Пресс позволяет производить OSB-плиты в диапазоне толщин от 6 до 40 мм. В прессу плиты подвергаются воздействию давления и температуры. Контроль отсутствия воздушных карманов и вздутий в плитах на выходе из пресса, осуществляется ультразвуковым датчиком, который работает согласованно с гидравликой пресса и располагается на его разгрузочном конвейере.
После прессования ориентированно-стружечные плиты обрезаются по периметру. Таким образом, формируются ровные кромки плит, и им задается размер мастер-панелей. После этого мастер-панели взвешиваются и после охлаждения и технологической выдержки поступают на участок окончательной обработки.
Нужно отметить, что плиты, выходящие из пресса, после обрезки в размер мастер-панели (2550 x 5005 мм) проходят также через детектор воздушных карманов и толщиномер. Эти два измерительных устройства контролируют качество прессованных плит, а взвешиванием контролируется их плотность.
На участке окончательной обработки мастер-панели раскраиваются на заданные форматы в соответствии с картой раскроя. Для этой операции используется раскроечный центр для плитных материалов. Формат готовых плит составляет 1250 x 2500 мм.
Готовые плиты подаются на стопоукладчик и укладываются в стопы размером 1250 x 2500 мм. Затем вилочными погрузчиками стопы транспортируются на линию упаковки, где они шинуются и перевозятся на склад готовой продукции.
В таблице 1 показано, за счет чего инженерам WPC Services удалось сократить бюджет проекта более чем в 5 раз. В таблице все производственное оборудование разбито в соответствии с технологическими зонами, где оно расположено. Из общего количества единиц оборудования каждой зоны выделена та часть техники, которая может быть с успехом изготовлена на наших заводах. Как видно, это 54 технологических модуля. Расчетный показатель российской составляющей технологического оборудования равен 61%, импортной составляющей − 39%.
Потребность в ресурсах для производства OSB
Следует подробнее остановиться на ресурсах, необходимых для организации производства ориентированно-стружечных плит.
Крытая площадь, необходимая для размещения производственной линии OSB, составляет 18 500 м 2 . Кроме того, потребуется порядка 2−3 га территории под биржу сырья. На заводе в наших условиях всегда должен быть «буферный» запас сырья на 3−4 месяца вперед.
Расход древесины, связующего и энергоресурсов, необходимых для производства 1 м 3 плит OSB, показаны в таблице 2. Указанный расход энергии справедлив для суточной производительности линии, равной 220 м 3 , при предварительной гидротермической обработке сырья и рассчитывался для производства плит толщиной 12 мм, плотностью 680 кг/м 3 .
Выводы
- Технология OSB − это технология глубокой переработки древесины. OSB − это один из наиболее высокотехнологичных композитных материалов из древесины. Рассмотренная в статье технология позволяет более глубоко и рационально использовать запасы древесины в России.
- Темпы роста спроса на OSB на мировом рынке − одни из самых высоких среди древесных плит. Российский рынок также развивается, наблюдается устойчивое увеличение спроса на ориентированно-стружечные плиты в нашей стране, особенно в крупных городах.
- Несмотря на то, что OSB − сравнительно новый плитный материал, он уже нашел довольно много областей применения. OSB широко используется и как конструкционный материал в строительстве, и просто как древесный композит с уникальными декоративными свойствами (см. ЛПИ № 9 (31) 2005).
- Основное применение OSB находит в жилищном строительстве. Здания и сооружения на основе OSB требуют значительно меньших финансовых затрат и времени на возведение. Появление своего производства OSB стимулирует развитие деревянного домостроения, что, в свою очередь, удешевит жилье, повысит его доступность и снизит остроту жилищной проблемы в России.
- Технология OSB − пожалуй, наиболее оптимальный способ использования неделовой и низкосортной древесины в российских условиях. У нас есть все предпосылки для создания своего производства OSB.
5 Компании-производители плит OSB на российском рынке
Все производители дают 25-летнюю гарантию на свои плиты, однако, производство OSB в странах западной Европы имеет более давние традиции, что делает качество данных плит безупречным, а их характеристики полностью соответствуют требованиям европейского стандарта EN 300. Плиты, произведенные под контролем концерна KRONOGROUP в Польше, Болгарии, Литве, Румынии и Чехии, отличаются качеством, приближенным к немецкому, а также более доступной ценой. Продукция американских и канадских производителей отличается меньшей толщиной из-за применения Английской системы мер. Разница составляет примерно 4%. Другая особенность – более высокая степень рыхлости плиты по сравнению с европейскими аналогами, что ускоряет и облегчает монтаж. Некоторые производители из Североамериканского континента покрывают торцевую часть плиты синим цветом. Данные плиты отличаются хорошим качеством, но при подсчете нужного количества необходимо учитывать разницу в размерах, которые несколько меньше.
СПИСОК ПОПУЛЯРНЫХ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ, ПРЕДСТАВЛЕННЫХ В РОССИИ
Bolderaja OSB Superfinish (Болдерайа ОСП суперфиниш), Латвия
Данный производитель является крупнейшим в странах Балтии предприятием по деревопереработке. Вхождение компании в 2005 году в состав международного концерна KRONOGROUP позволило обеспечить европейский уровень продукции и открыть ей доступ на Европейские рынки. Плиты по своим физико-механическим характеристикам отвечают всем требованиям международных стандартов качества и произведены в соответствии с ISO 9000.
KronoplyKronoply GmbH (Кроноплай ГмбХ), Германия
Эта компания, начавшая свою деятельность еще в 1991 году, также входит в состав концерна швейцарского KRONOGROUP. Продукцию отличает характерное немецкое качество. Производство OSB является основным видом деятельности этого крупного предприятия , ежедневный объем выпуска плит которого достигает 1 миллиона квадратных метров .
Kronopol (Кронопол), Польша
Данный завод с двадцатилетней историей также выпускает плиты в соответствии со стандартами концерна KRONOGROUP, экспортируя продукцию по всему миру. Россия является одним из наиболее приоритетных рынков производителя, который является одним из крупнейших во всем мире.
EGGER OSB (Эггер), Австрия
Данный производитель с более, чем 50-летней историей, производит качественные OSB согласно общепризнанному европейскому стандарту EN 300. Производственное объединение, стартовавшее как небольшой семейный бизнес , сейчас насчитывает 16 компаний, расположенных в пяти странах Европы.
GLUNZ OSB (Глюнц АГ), Германия
Данный производитель входит в состав крупной промышленной группы Sonae Industria (Португалия), заводы которой расположены практически по всему миру. Компания выпускает плиты OSB различной толщины (6-40 мм) на новейшем оборудовании. Продукция отвечает требованиям европейского стандарта EN 300.
OSB Norbord (Норборд), Канада
Крупное промышленное объединение, включающее одиннадцать заводов по производству ориентированно-стружечных плит, расположенных по всему миру, два из которых расположены в Европе.
OSB Louisiana Pacific, Канада
Один из старейших изготовителей плит OSB и мировой лидер в области производства данных материалов, включающий 29 заводов, расположенных в США и Канаде.
Georgia Pacific (GP), США
Одна из старейших компаний, история производства ориентированно-стружечных плит которой насчитывает почти 30 лет.
OSB Arbec, Канада
Это единственная на североамериканском континенте компания, которая делит свои плиты на два типа: американские (отличающиеся высокими стандартами прочности и экологической безопасности , а также наличием одной рифленой стороны) и европейские (характеризующиеся, помимо качества, повышенной влагостойкостью).
6 Укладка OSB на пол
Благодаря своей влагостойкости, экологической безопасности и отличным техническим характеристикам, плиты OSB (ОСБ) являются прекрасным основанием под любые напольные покрытия, будь то ламинат , линолеум или ковролин. Они отлично подойдут для устройства чернового пола под плитку или паркет. Поскольку гарантийный срок службы ориентированно-стружечных плит OSB составляет 25 лет, данные покрытия прослужат очень долго. Виды оснований для укладки плит:
● бетонная стяжка;
● лаги (брусья) первого и второго этажа;
● на опоры (кирпичные столбики, которые выкладываются на первом этаже домов).
Выбор ОСБ
Наиболее подходящими для укладки на пол считаются OSB 3 (плиты, рассчитанные на использование в условиях повышенной влажности) от западно - и восточно-европейских производителей. Данная продукция соответствует европейским стандартам влагостойкости и характеризуется высокой плотностью.
Расчет потребности в плитах
При подсчете необходимого количества листов необходимо учесть 7% - ные потери покрытия при резке.
Выбор толщины плиты
Если плиты укладываются на бетонный пол (стяжку) в качестве выравнивающей поверхности для обеспечения тепло - и звукоизоляции, рекомендуемая толщина OSB составляет 8-10 мм.
При укладке на лаги (брусья) толщина плиты зависит от величины расстояния между опорами. При ширине интервала 400-600 мм требуемая толщина OSB составляет 15-18 мм, а при ширине мм она будет равна 22 мм.
Укладка на лаги
При монтаже чернового пола из ориентированно-стружечных плит укладка производится на лаги. Между плитами OSB 3 необходимо оставлять зазор размером в 3 мм с каждой стороны. При «плавающем» способе укладки плит требуется зазор шириной 12 мм между стеной и OSB. Плиты стыкуются на лагах по более узкому краю. Для длинных краев также необходимы дополнительные опоры.
Ввиду повышенной нагрузки, которая приходится на пол, целесообразно использовать двухслойное покрытие из OSB (ОСБ). Слои располагаются перпендикулярно друг другу и скрепляются ершеными или спиральными 2-х дюймовыми гвоздями. Плиты крепятся саморезами с шагом 300 мм на деревянные брусья. В местах соединения плит рекомендуемая длина шага составляет 150 мм. Для обеспечения надежности и жесткости можно дополнительно приклеить плиты к лагам с помощью специального монтажного клея для древесины.
Укладка на бетонную стяжку
При укладке на бетонную стяжку плит OSB крепятся с помощью саморезов прямо к бетонному полу либо поверх утеплителя, что обеспечивает повышенную теплоизоляцию и устойчивость будущего пола к механическим нагрузкам.
Укладка под линолеум
При укладке плит OSB в качестве основы под линолеум необходимо добиваться максимальной сглаженности стыков между плитами, для чего целесообразно использовать панели минимально допустимой толщины. Зазор шириной 3 мм необходимо закрыть с помощью эластичного силиконового герметика. Если при укладке образуется единственный соединительный шов, то тепловые зазоры необходимо делать со стороны стены.
Под керамическую плитку
Ориентированно-стружечные плиты OSB (ОСБ) прекрасно подходят в качестве основы под керамическую напольную плитку, обеспечивая дополнительную теплоизоляцию. Для укладки плитки поверх чернового пола из OSB используется специальный минеральный клей, применяемый для скрепления древесных и керамических поверхностей. Плитка будет отлично держаться на таком полу.
7 Каркасные дома из OSB
Дома, построенные из OSB, принято называть «канадскими» и «каркасно-щитовыми». Технология строительства каркасных домов получила широкое применение во всем мире – от стран Европы до Северной Америки. Такие дома можно возводить даже в сейсмически опасных регионах (каркасные дома выдерживают колебания до 9 баллов) и на территориях вечной мерзлоты (могут использоваться при температуре до минус 40). Технология их постройки предполагает использование деревянного или стального каркаса, а также сэндвич-панелей из ориентированно-стружечных плит OSB. Стены, перегородки и даже крыша – все производится из таких сэндвич-панелей.
Что такое сэндвич-панель из OSB (ОСБ)?
Данная панель представляет собой некое подобие бутерброда, состоящего из двух плит OSB и внутреннего слоя утеплителя. В качестве последнего может выступать пенопласт (как гранулированный, так и экструдированный), пенополиуретан, утеплитель на основе минеральной ваты или стекловаты. Минеральную вату целесообразно использовать в условиях повышенной влажности, поскольку таким образом стены получают возможность «дышать» и лишняя влага легко испаряется. Это позволяет избежать образования конденсата и развития плесени на стенах. Между слоем утеплителя и плитой прокладывается параизоляционный слой, необходимый для защиты стен дома от лишней влаги и обеспечения благоприятного климата внутри коттеджа.
Производятся сэндвич-панели промышленным способом. Раскрой панелей производится на этапе комплектующих по заранее определенным размерам, что обеспечивает высокое качество резки и отсутствие дефектов стыков. В ходе технологического процесса все слои сэндвич-панели склеиваются между собой одно - или двухкомпонентным уретановым клеем. Срок высыхания каждого слоя клея составляет всего 5 минут. Готовая панель помещается в пресс для 30-минутной полимеризации. Через сутки сэндвич-панели готовы к использованию.
Дополнительные элементы
Помимо сэндвич-панелей, при строительстве каркасных домов применяются такие конструктивные элементы, как блоки, углы, переходы. Технология их производства полностью аналогична технологии изготовления сэндвич-панелей.
В чем отличие домов из OSB
Отличная теплоизоляция
Главным преимуществом таких строений являются высокие теплосберегающие характеристики. Толщина утеплителя составляет 100-200 мм, что делает сэндвич-панели из OSB в 8(!) раз теплее кирпичных стен. Слой минерального утеплителя толщиной в 200 мм соответствует 2-хметровой толщине кирпичной стены. При этом стены такого дома обеспечивают отличную циркуляцию воздуха, «дышат», сберегая тепло и не пропуская жару.
Экологическая чистота
Важным достоинством «канадских» домов является их экологическая безопасность, сопоставимая с деревянными коттеджами . Она обусловлена прежде всего свойствами дерева – материала, на основе которого производятся плиты OSB.
Гибкость в сфере проектирования
Данная технология строительства оставляет значительный простор для разнообразных архитектурных решений, будучи при этом весьма экономичной как по средствам, так и по времени.
Быстрота возведения
При строительстве каркасных домов не нужно ждать, когда дом «усядет» или просушится, а можно сразу приступать к чистовой отделке. Обычно срок возведения конструкций данного типа с учетом всех строительных работ не превышает 6 месяцев.
Надежность
Вопреки опасениям, гарантийный срок службы таких домов составляет минимум 70 лет.
Легкость конструкции
Данная технология характеризуется минимальной нагрузкой на фундамент, что делает возможным устройство неглубоких столбчатых фундаментов.
8 Насколько безопасны OSB для нашего здоровья?
Экологическая безопасность плит OSB подтверждается их соответствием требованиям международного стандарта в области экологической безопасности E1. Данному стандарту отвечают все экологически безопасные материалы, используемые в жилых помещениях. Плиты производства Канады и США проходят сертификацию по стандартам APA и TECO, что также означает их пригодность для жилых помещений. Независимо от уровня влагостойкости, плиты OSB-2 и OSB-3 отличаются одинаковой степенью экологической безопасности. Какие материалы используются при производстве плит и насколько они безвредны?
Древесина
В Европе для производства плит используется преимущественно древесина хвойных пород (ель и сосна), что придает готовой продукции светлый оттенок и характерный запах хвои. В США и Канаде основным материалом для производства плит служит стружка древесины таких пород, как осина, тополь и ясень. Наиболее высокой устойчивостью к влаге и гниению обладают плиты из сосны. Они практически не подвержены вредному воздействию насекомых, которое может представлять опасность для OSB в ходе длительного пребывания в условиях повышенной влажности.
Смолы
В приготовленную для последующего прессования щепу добавляют какую-либо водостойкую смолу. Обычно процент содержания смолы в составе плиты равен 7-8%. В качестве связующей основы для внешних слоев используются модифицированные меламиновой смолой фенолоформальдегидные смолы. Для внутренних слоев применяется карбомидная смола. Комбинация смол может отличаться у различных производителей плит.
Карбомид CO (NH2)2 , так называемая «мочевина», или амид угольной кислоты, широко используется в качестве азотосодержащего удобрения и минеральной добавки к кормам в сельском хозяйстве .
Меламино-карбомидо-формальдегидные смолы также безопасны для человека. Формальдегид (HCOH) производится из метилового спирта и считается вредным для человека веществом. Однако, сами плиты вполне безопасны с экологической точки зрения. Хотя формальдегидные смолы при испарении выделяют нервно-паралитические газы, благодаря наличию меламина, опасное воздействие формальдегида нейтрализуется. Не стоит забывать о том, насколько большое значение вопросам безопасности материалов уделяется на Западе. Потребители из стран Европы и Северной Америки весьма щепетильны в вопросах экологической чистоты. Тем не менее там OSB широко используются, в том числе при строительстве медицинских и детских учреждений. Присваиваемый OSB-плитам европейский класс Е1 означает абсолютную безопасность в отношении выделений формальдегида. К данному классу относится даже чистая древесина, общепризнанный экологически безопасный материал. Так фанера, например, соответствует классу Е2. Кроме того, соединение меламина и формальдегида придает ориентированно-стружечным плитам прочность и надежность в эксплуатации.
Парафиновая эмульсия
Для улучшения водоотталкивающих свойств при производстве плит в Европе в их состав добавляется парафиновая эмульсия. Данное вещество также повышает уровень защиты плиты от воздействия насекомых и микроорганизмов. Такие покрытия не нуждаются в дополнительной обработке антисептиками (фунгицидами).
