Свой бизнес: производство ОСБ-плит. Оборудование для производства OSB-плит

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

1. 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.
2. 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.
3. 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).
4. 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.
5. Технология OSB − пожалуй, наиболее оптимальный способ использования неделовой и низкосортной древесины в российских условиях. У нас есть все предпосылки для создания своего производства OSB.

ОСБ плиты появились на строительном рынке давно, поэтому многие успели оценить преимущества использования этого поистине универсального материала. Благодаря высокому уровню прочности и влагоустойчивости ОСБ применяется для изготовления перегородок, ремонта крыш или в качестве съемной опалубки.

Что собой представляет ОСБ-плита

Если расшифровать аббревиатуру OSB, то дословно название материала звучит так: «ориентировано стружечная плита» (от английского Oriented Strand Board). Исходя из этого, можно сделать выводы о сырье для изготовления и форме конечного продукта.

По технологии производства и области использования ОСБ часто сравнивают с ДСП. Главный компонент в производстве подобных материалов – древесина, которая превращается в стружку, и при помощи клеящего состава и давления формируется в цельные плиты.

Но главное отличие ОСБ – размер используемой стружки и особый способ ее укладывания в плиты. Панель состоит из трех идентичных слоев, при этом щепки в каждом из них ложатся строго параллельно друг другу, но перпендикулярно относительно стружки в других слоях плиты.

Характеристики ОСБ-плит

• наиболее востребованный размер – 1220*2440 мм, с толщиной 10 мм:
• 12200*2440 мм с толщиной 6–38 мм;
• 1220*3600 мм, с толщиной 6–38 мм.

Вид древесины. В России наиболее часто используется осина, но возможно использование хвойных деревьев или тополей.

Размеры используемой стружки. Установленные размеры щепок для создания плит OSB:

• длина 75-150 мм;
• ширина 15 мм;
• толщина 0,6 мм.

Вид обработки. Выпускаются шлифованные и нешлифованные древесно-стружечные плиты.

Шлифовка используется в том случае, когда необходимо четкое соблюдение размера по толщине. В строительстве чаще используется нешлифованная панель, поскольку шероховатая поверхность увеличивает сцепление с другими строительными материалами.

Сырье для OSB и превращение его в стружку

Производственный процесс начинается с изготовления щепы. На предприятие поставляются лесоматериалы: осина, сосна, клен. Главное требование к выбору сырья – отсутствие гнили и небольшой диаметр бревен. Допустимая длина от 2 до 7 метров.

Подготовка сырья для стружки. Сначала с бревен снимается кора при помощи барабанного или роторного станка. Этот процесс называется окоркой.

На различных предприятиях технологический цикл отличается между собой, поэтому в одних случаях древесина подлежит пропариванию, а в других – нет. В первом случае сырье пропаривается в специальных бассейнах. Благодаря этому процессу улучшаются характеристики древесины, снижается влажность и уровень усадки. В этом случае не придется тратить время на сушку материала.

Изготовление стружки. На этом этапе используются специальные распиливающие станки. Они делятся на два типа: дисковые и кольцевые. От вида оборудования зависят размеры бревен, идущих на производство стружки: одни станки предназначены для распила коротких чурок, а другие способны перерабатывать длинные бревна.

Сушка. Если древесина не пропаривалась предварительно, то после изготовления щепы сразу наступает . В отдельных случаях сушка может потребоваться и для пропаренного сырья, что может определить только технолог в зависимости от состояния щепок.

На этом этапе используются сушильные машины, предпочтительно конвейерного типа. Хотя существуют и другие разновидности сушильного оборудования, но именно эта машина исключает пожарные риски. К тому же конвейерная сушка позволяет обрабатывать длинные частицы, не повреждая их. После сушки щепки проходят процесс сортировки, при котором отсеиваются мелкие частицы.

Технология изготовления

После того как главный компонент готов, начинается непосредственно формирование ориентировано-стружечных плит. Дальше производственный процесс выглядит так:

• добавление клеевого вещества;
• формирование ковра из стружки;
• прессование;
• финишная обработка.

Добавление клеевого вещества. Процедура смешивания сухих щепок с клеем называется осмолением. Для этого специальный барабан вращает указанные компоненты до того момента, пока не получится однородная масса. В качестве клеевого вещества используются парафин и формальдегидные смолы, но точный состав производители не спешат оглашать. Ведь на поиск идеального по характеристикам вещества уходит много времени и финансов.

После того как стружка покрылась клеем, масса направляется в ориентирующую машину, которая укладывает частицы в правильном направлении. Оборудование содержит ориентирующие головки для укладки щепок в разных направлениях в каждом из слоев.

Прессование. Следующий этап производства – горячее прессование, в результате которого стружка превращается в твердую плиту. Кроме давления, оказываемого на материал, он подвергается сильному нагреванию, благодаря чему происходит затвердевание смолы. Для прессования используются формы с различной текстурой, поэтому в итоге плита обретет гладкую или шероховатую поверхность.

Финишная обработка. Когда плиты затвердели, наступает момент раскроя на указанные выше типоразмеры. Теперь панелям придается товарный вид - это могут быть отличительные отметки бренда производителя, шлифовка поверхностей или особая обработка кромок.

Помещение и оборудование

Планируя заняться выпуском плит OSB, важно учесть требования к помещению и оборудованию для производства. Главные требования к обустройству предприятия:

• В первую очередь размеры цеха и прилегающей территории должны соответствовать планируемым объемам выпуска готовой продукции.
• Важно установить мощные вытяжные вентиляции, ведь используемые в производстве смолы могут причинить вред здоровью работников.
• Для продуктивной работы необходимо наличие подъемно-транспортного оборудования, ведь панели имеют немалый вес.

Главные элементы технологического процесса – прессовальная машина и стружечный станок. Именно они позволяют добиться такого качества продукции, которое требуется установленными нормативами.

Но, кроме перечисленного, потребуется еще немало оборудования:

• окорочный станок;
• сушильный барабан;
• вспомогательные узлы в виде бревнотасок, разобщителей, бункеров для хранения составляющих и веерных охладителей.

Специфика производства ОСБ

Выраженной особенностью процесса по производству плит OSB является привязанность к деревообрабатывающим предприятиям. Это удобно не только шаговой доступностью сырья для выпуска панелей, но и готовым рынком сбыта. Клиенты этих производителей часто одни и те же, например, организации, занимающиеся строительством загородной недвижимости и коттеджей. Такая близость партнеров сокращает транспортные расходы.

Потребность в стружечных плитах растет с каждым годом, а специфика производства максимально сокращает производственные отходы. Ведь щепки, опилки и кору можно перерабатывать в горючие брикеты для отопления в зимний период.

Лидером по производству OSB плит является Америка, но существуют и европейские производители, продукция которых не уступает по качеству (Польша, Австрия, Чехия). В последнее время выпуском ОСБ занялись представители отечественного рынка, и они не отстают от своих конкурентов.

Видео: Первый в России комбинат по производству OSB плиты

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.

ОСП плиты изготовляются из древесной, длинномерной, ориентированной стружки осины или сосны (страндов) и были предназначены только для строительства, но сейчас находят широкое применение и в других областях.

Из статьи Вы узнаете о:

Этот универсальный материал с прекрасными механическими и эксплуатационными характеристиками имеет высокую прочность и жесткость. Благодаря однородности структуры в панелях нет внутренних пустот и пор, вследствие чего плиты ОСП обладают хорошей водостойкостью.

OSB панели превосходят по своим характеристикам фанеру и ДСП, но стоят намного дешевле. Данный материал выдерживает значительные нагрузки, не из-за использования связывающих смол, а благодаря особому расположению длинных стружек, которые придают ему прочность и эластичность.

Ориентировано-стружечные панели состоят из многослойной структуры, которую достигают прессованием трех слоев древесной щепы под большим давлением и высокой температурой. Для надежного склеивания применяют формальдегидные и феноловые смолы с добавлением воска и других веществ с водоотталкивающими свойствами.

Использование при производстве плит передовых технологий и современных станков дают возможность получать однородные панели высокого качества без трещин, сколов и пустот.

Процесс производства плит OSB состоит из нескольких этапов:

1. Производство щепы из древесины.

2. Сушка и пропитка стружки.

3. Продольное и поперечное ориентирование страндов.

4. Процесс осмоления стружки.

5. Прессование и раскройка плит.

Производится четыре типа плит в зависимости от прочности и устойчивости к влаге:

OSB-1 – плиты, применяемые в условиях пониженной влажности их влагостойкость более 20%. Используются в производстве тары, мебели и для внутренних конструкций.

OSB-2 – используются в сухих помещениях для обустройства несущих конструкций, перегородок, оснований для пола и т. д.

OSB-3 – наиболее часто применяются благодаря повышенной прочности и влагостойкости (не больше 15%), используются во внешних и нагруженных конструкциях, для перекрытий и других местах при повышенной влажности.

OSB-4 – применяются в местах со значительной механической нагрузкой и повышенной влажностью. Такой вид плит имеет высокий уровень влагостойкости (12%) и большой показатель прочности на изгиб.

Достоинства и недостатки плит OSB

С каждым днем производство данного материала возрастает, что говорит о большом спросе на них и их достоинствах. Преимущества плит перед другими материалами:

1. Однородность структуры не позволяющая плитам расслаиваться, расщепляться и трескаться.

2. Особое расположение и ориентация стружки, дающая возможность отлично держаться гвоздям и препятствовать проникновению воды.

3. Простота в обработке.

4. Использование для соединения плит между собой специального гребень-паза.

5. Устойчивость к перепадам температурного режима и механическим повреждениям.

6. Большая прочность при небольшой толщине: постройки из данного материала устойчивее к сейсмическим колебаниям, чем здания из кирпича и камня благодаря своей упругости и гибкости.

7. Материал экологически чистый и безвредный для человеческого организма, благодаря использованию для склеивания полиуретановых смол без присутствия формальдегида.

8. По сравнению с обычным пиломатериалом плиты имеют небольшую стоимость.

9. Плиты OSB применяются для отделки стен, крыш и пола.

Наружное оформление панелей ОСБ

Этот материал можно обрабатывать множеством способов: покраской, оклейкой, шпаклевкой, штукатуркой при определенных условиях и покрытию лаками. Также плиты OSB можно отделывать клинкерной плиткой, сайдингом и вагонкой. Окрашивать их можно разными красителями для дерева после герметизации щелей и швов герметиками.

Способы оформления ОСБ панелей

Окраска. Часто используется красители, сделанные на водной основе из-за их возможности не задерживать воздух и способности создавать здоровый микроклимат в комнатах. Перед использованием водоэмульсионных красок, требуется покрасить ими небольшой кусочек для пробы и оценки результата с учетом особенностей материала.

Также можно обработать панель биотексом после шпаклевки или покрасить эмалевой краской в два слоя. Из акриловых водных красок наиболее подходящим считается краситель Нордика Эко 3330-03, а для шпаклевки грунтовка ГФ-021. Лакировка. Перед покрытием поверхности лаком ее требуется тщательным образом зачистить и обезжирить растворителем.

Шлифовать панели можно вручную наждачной шкуркой или с использованием различных электрических приспособлений и инструментов. После шлифовки на поверхность наносится грунтовка, если не требуется сохранения рисунка панель можно покрыть акриловым лаком. Он ложится, равномерно сохраняя при этом идеально гладкую поверхность.

Плитка. Для укладывания разных образцов плиток необходимо пользоваться клеем в состав, которого входят ингредиенты обеспечивающие взаимодействие дерева с керамикой.

Ковровые покрытия, линолеум. Для покрытия плит ОСБ часто применяют рулонные покрытия. Перед их использованием необходимо удалить неровности, которые возникают в местах соединения плит с покрытием, а щели промазать силиконовым герметиком, для таких покрытий желательно применять самые тонкие панели OSB.

Ламинат. Перед его укладкой нужно приготовить ровную поверхность. При правильной укладке плит и ламината вы получите идеально гладкую поверхность.

Оклейка обоев. При этом варианте отделки поверхности нужно предварительно загрунтовать, для наклеивания обоев в клей необходимо добавлять ПВА. В традиционном обойном клее содержится большое количество воды и в случае впитывания ее в поверхность плит они разбухнут и обои отвалятся.

Типы клея, применяемые при работе с плитами

Для декоративного оформления поверхностей внутри помещения в сухих условиях используют термопластический клей, он быстро высыхает как при комнатной температуре, так и при повышенной.

Карбамидно-формальдегидный клей наносится на участках, защищенных от проникновения влаги.

Клей-эластомер применяется для закрепления толстослойных элементов.

Для обустройства кровли обычно применяют клей на битумной основе.

Для создания эффекта «теплого» пола зачастую используют покрытие из плит ОСБ, оно отталкивает теплый воздух обратно в помещение и внизу постоянно тепло. Пол изготовленный из подобных плит создает в доме экологичную обстановку и в атмосфере создается ощущение проживания в доме из натурального материала.

Видео:

Доброго времени суток уважаемые читатели и подписчики Блога Андрея Ноака! Сегодняшняя наша тема — технология производства osb плит.

Как только не называют плиту OSB, часто можно услышать ее русское название как ОСП, ОСБ. Но это не мешает понимать нам суть этой плиты, плита изготавливается из крупной стружки на карбамидоформальдегидной или фенолформальдегидной смоле.

Производство плит osb плит очень схоже с . Но существует и несколько различий:

1. Первое заключается в различных подходах к требованиям по качеству древесного сырья. Если производство дсп не прихотливо, то плита OSB изготавливается из стружки с определенными параметрами. При производстве плит OSB в древесине допускается минимум гнили, коры, древесина должна быть выше установленной влажности.
2. Второе различие заключается в оборудовании. Большая стружка требует очень аккуратной транспортировки и насыпки.
3. Еще одним различием можно считать связующие вещества в плитах OSB и ДСП. Если древесностружечные плиты сегодня делаются в основном на карбамидоформальдегидном связующем, то OSB производят из фенолформальдегидных клеев.
4. Различием можно также назвать и то, что древесностружечные плиты практически всегда шлифуют, а вот на OSB наносят защитные покрытия и все!

Технология изготовления

Итак, производство OSB плиты начинается с подачи . Лес должен иметь минимум гнили. Пиловочное сырье довольно дорого отправлять на производство плиты, поэтому часто в производство направляют или породы древесины которые не столь ценны в качестве пиловочника или дровяную древесину или вершинные отходы и сучья от раскроенного пиловочника.

Затем обязательной операцией является окорка поступившей древесины. В плитах OSB не допускается кора, так как она портит внешний вид и физико механические свойства, такие как разбухание, водопоглощение и конечно же прочностные свойства.

Следующей операцией является из имеющихся окоренных бревен. Это очень ответственный этап в производстве. Стружка должна быть минимально повреждена и соответствовать размерам указанным в технологическом регламенте. Для соблюдения параметров стружки, режущий инструмент должен быть качественно подготовлен.

В связи с особо хрупкой стружкой, сушка осуществляется в специальных сушильных агрегатах, в которых она минимум подвергается механическим воздействиям.

Далее от стружки отсортировывается наиболее мелкая фракция, которая появилась при получении и сушке. После сортировки, древесная масса смешивается с связующим и отправляется в , которая насыпает ковер с ориентированной стружкой.

Гидравлический пресс по отработанной осуществляет прессование OSB плиты при температуре 180-220 градусов цельсия. Готовая плита охлаждается и выдерживается на складе. За время выдержки, около двух или трех дней, связующие смолы набирают максимальную прочность и плита отправляется потребителю. Упаковка плит может осуществляться как металлической увязочной лентой, так и полипропиленовой и полиэсторовой лентами.

Тематическое видео

Видео технологии производства плит OSB:

Желаете больше знать о древесных плитах и их производстве, у меня имеется просто фантастическая книжечка о производстве 3D плит. Более подробно в разделе «МОИ КНИГИ».

Удачи и до новых встреч, с вами был Андрей Ноак!