Каким способом производят древесно стружечные плиты

Технология производства ДСП (древесностружечных плит)

В последние годы древесностружечные плиты уверенно укрепили свои позиции, относясь к числу самых востребованных древесных материалов. Зарекомендовали себя несомненными преимуществами в сфере производства мебели, став в этой индустрии основным конструктивным материалом, в последнее время находят свое признание и для строительства, в том числе для малоэтажных домов.

Древесностружечные плиты производятся из разных типов отходов пилорам, деревообработки и лесозаготовок, из низкокачественного леса-кругляка. Такой принцип обуславливает особую значимость данного производства – позволяя из древесины низкого качества и соответствующих отходов подготовить практичный и надежный материал, служащий основой долговечных, прочных изделий и конструкций.

В ходе производства ведется измельчение кусковых отходов в щепу с помощью рубительных машин. Из щепы, опилок и отходов ведется подготовка стружки на роторных станках.

Также стружка производится из круглых лесоматериалов либо из бревна на станках с ножевым валом сразу или с предварительным изготовлением из кругляка щепы.

Бревна перед подачей на станок разрезают для получения мерных заготовок, как правило, метровой длиной.

Для стружки требуются установленные, заранее определенные размеры. В частности, шириной в пределах 1-10 мм., длиной 5-40 мм., толщиной 0.2-0.5 мм. Для наружных слоев плиты используются наименьшие по своим размерам частицы.

Для производства важно не только соблюдать установленные размеры, но также контролировать плоскость стружки, равномерность толщины и ровность поверхности. Для наружных слоев необходимо прохождение не только стружечных станков, но и последующего дополнительного измельчения при помощи дробилок либо мельниц, с изменением толщины материала.

Последней операции отводится особенно важная роль при производстве плит с отделкой ламинированием. Поскольку в отношении качества поверхности выдвигаются высокие стандарты качества.

Для хранения произведенной сырой стружечной массы применяются бункеры, подача в которые происходит при помощи системы пневмотранспорта либо механических транспортеров.

Сырье проходит из бункеров в сушилки. Сушка стружки должна обеспечиваться до влажности в пределах 4-6%, в расчете для внутреннего слоя – 2-4%. Поэтому для сушки различных слоев используются отдельные сушилки.

Обычно для производства ДСП предполагается работа с конвективными сушилками, обычно барабанными. В топке происходит сжигание мазута либо газа при температуре 900— 1000° С.

Температура сушильного агента на входе в барабан достигает пределов 450—550° С, на выходе опускается до 90-120° С. Процесс проходит в барабане диаметром 2.2.метра, длиной 10 метров, который устанавливается с наклоном в 2—3° в сторону входа сырой стружки.

Стружка после сушки проходит соответствующую сортировку пневматическим способом либо с помощью силовых агрегатов. Данные машины разделяют стружку по фракциям, предназначенным для использования во внутренних и наружных слоях.

Производство стружки на данном этапе завершается. Именно данный этап представляет собой основу для успешного проведения последующих операций, качество плит и общую производительность работ. Поэтому особое значение отводится качеству подготовки исходного материала с соответствующим оборудованием и мастерством специалистов.

В смесителях происходит смешивание стружки и связующего. Согласно технологии требуется равномерное распределение смолы и отвердителя в стружечной массе. Недостаток приводит к непроклеенным областям, излишек приводит к перерасходу связующего с ухудшением прочностных качеств плит.

Подача связующего в смеситель производится в виде растворов, с концентрацией в потоке наружного слоя в пределах 53-55%, для внутреннего выше – 60-61%.

Основное распространение в современной практике получили смесители с направлением связующего в распыленном состоянии с помощью специальных форсунок на поток стружек, взвешенных в воздухе. Происходит перемешивание двух потоков, на поверхность стружек осаждается связующее.

Обычно для смесителей требуется тонкое регулирование с соблюдением точных количественных соотношений смолы, стружки и отвердителя. При помощи скребковых либо ленточных транспортеров, происходит подача осмоленной стружки в формирующие машины, в которых распределяется ровным слоем на поддоны либо ленточные транспортеры внизу.

В результате данной процедуры получается “ковер” в виде непрерывной ленты определенной толщины и ширины. Происходит его разделение по пакетам, с образованием из них в дальнейшем плит под действием горячего прессования. Подобная равномерность насыпки непосредственно влияет на качество производимых плит. Также формирующие машины должны распределять мелкие стружки во внешние слои.

В конвейере происходит перемешивание пакетов, которые при прохождении предварительной подпрессовки приобретают формат плотных брикетов с прочностью достаточной для дальнейшей транспортировки.

В настоящее время в основном используются главные конвейеры двух принципиально разных типов. Один тип предполагает перемешивание пакетов и брикетов в дальнейшем при помощи металлических поддонов. Другой тип конвейеров использует ленточные транспортеры с бесподдонным прессованием. Каждая из указанных схем на практике зарекомендовала себя ряд преимуществ, хотя не лишена и своих возможных недостатков. Более простым, поэтому и надежным, способом считается поддонный вариант – однако разнотолщинность плит в таком случае больше, возрастают и затраты тепловой энергии. При работе с бесподдонным способом удается добиться определенной экономии необходимой энергии, лучшего качества плит.

Специальная литература достаточно детально рассматривает конструкцию главных конвейеров, поэтому читатель при желании может более подробно ознакомиться с тонкостями различных технологических линий производства ДСП.

Задачей подпрессовки является уменьшение толщины пакета, делая его при этом более транспортабельным. Удается добиться уменьшения толщины пакета в 2.5-4 раза. При работе с бесподдонным прессованием данное значение оказывается выше. Работа ведется в условиях давления 1-1.5 МПа в процессе прессования на поддонах. Для бесподдонного прессования это значение составляет 3-4 МПа.

Для подпрессовки, как правило, используются одноэтажные прессы, порой работа ведется с подвижным прессом, хотя самым распространенным считается стационарный.

Брикеты после предварительной подпрессовки проходят окончательную обработку многоуровневым гидравлическим прессом горячего прессования. Бесподдонный способ предполагает выкладку брикетов лентой прямо на горячие плиты пресса. Брикет в ходе прессования подвергается воздействию давления и тепла. От длительности процесса прессования напрямую зависит общая продолжительность рабочего цикла, расход энергии и производительность предприятия. Поэтому минимизация цикла прессования является крайне актуальной задачей.

Аналогично производству ДВП, стоимость пресса горячего прессования равна около 20-25% затрат на все оборудование завода. Поэтому обязательной заботой работников предприятия становится вопрос рационального использования данного оборудования, особенное значение отводится квалификации оператора пресса. Прессование ведется при температуре 180°С, в условиях удельного давления 2,5—3,5 МПа. Длительность процесса — 0.3-0.35 минуты в расчете на 1 мм. толщины плиты.

Современные прессы изготавливают плиты, размеры которых могут достигать 6х3 метра, одновременно прессуется до 22 ДСП. Высота прессов доходит до 8 метров.

Большинство заводов изыскивают возможности по сокращению цикла прессования за счет увеличения температуры прессования и использования смол с меньшим временем отверждения. Благодаря чему производительность процессов выросла до 80—85 тыс. м3 плит в год вместо прежних 35 тыс. м3.

Выгрузка плит из пресса производится на приемную этажерку, далее они поступают на линию, где подрезаются под стандартный формат с четырех сторон. Данная линия в своем составе часто содержит агрегат охлаждения. Далее производится их укладка в пачки, с выдерживанием минимум пять суток. После чего происходит шлифовка плит.

В среднем на изготовление 1 м3 ДСП используется:

• древесины -1,75—1,85 м3,
• смолы — 70— 80 кг (в пересчете на сухое вещество),
• пара 1,4— 1,5 тонн,
• электроэнергии — 160—170 кВт-часов,
• затраты труда составляют 2,5—4 человеко-часов.

Важно учитывать, что сегодня продолжается дальнейшее совершенствование технологий производства ДСП. Активно развивается технологическое оборудование и совершенствуются связующие материалы что ведет к улучшению механических и экологических характеристик продукции.

Особенного внимания заслуживают ориентировано-стружечные плиты (ОСП). Стружка в них по ширине и длине достигает десятков миллиметров, и укладывается параллельно плоскости плиты. За счет этого удается добиваться высокой прочности на статический изгиб, что имеет огромное значение в строительной сфере. Некоторые сорта, например ОСП-3 (OSB-3), отличаются хорошей влагостойкостью. Свое широкое применение данные плиты нашли в качестве более доступной альтернативы фанере.

В течение последних лет отмечается всё большее распространение быстроотверждаемых смол, благодаря которым значительно возрастает общая производительность рабочих процессов, исключается проблема загазованности цехов. Экологические характеристики новых связующих агентов позволяют шире использовать плиты в жилых помещениях.

Продолжается стабильный рост объема производства ДСП, с перспективами сохранения данной тенденции в дальнейшем. Для развития отрасли важное значение отводится квалифицированным кадрам, которым известны принципы переработки древесины, электроники, теплотехники и гидравлики.

Источник

Древесно-стружечная плита ДСП: характеристики, виды, производство и история

Древесно стружечная плита дсп (правильное сокращение ДСтП, а общеизвестная аббревиатура официально относится к древесно-слоистому пластику) является конструкционным композитом, изготавливаемым горячим прессованием высушенных древесных частиц (в основном, стружки, а также технологичной щепы и опилок), смешанных с неминеральным связующим. О том, что такое плита ДВП, читайте в другой нашей статье.

Этот достаточно дешевый, прочный и удобный в использовании заменитель древесины в виде листового материала имеет широкое применение в строительстве, производстве мебели и отделочных материалов.

История создания ДСП

Прообразом современных ДСП была плита из древесной стружки, изготовленная Эрнстом Хаббардом в 1887 году. К тому времени уже выпускались плиты из переплетенных древесных волокон методом горячего прессования, без связующего. Хаббарду же пришла в голову мысль заменить волокна в плите древесными частицами, скрепив их казеиновым клеем. Прочность такой плиты, конечно же, оставляла желать лучшего, но сама идея создания дешевого материала для отделки интерьера и производства мебели из доступного «бросового» сырья была хороша. Ее подхватили предприимчивые немцы, которые сначала придумали оклейку плит шпоном, а затем высчитали оптимальное соотношение древесного наполнителя и связующего клея.

Но все-таки характеристики дсп не вполне отвечали предъявляемым требованиям, и поиск лучшей технологии продолжался. А когда в 1932 году Макс Химмельхебер по «наводке» американца Энтони попробовал применить фенольную (карбамидную) смолу вместо казеина, оказалось, что это именно то, что нужно. В 1936 году древесностружечная плита по новому «рецепту» запускается в экспериментальное производство в штате Айова, а несколько лет спустя в промышленное — в Германии.

Вскоре после этого появились трехслойные ДСП, где на наружные слои шла мелкая стружка из ольхи, березы, сосны, ели, на внутренний пласт — более грубая. Сравнительно недавно стали изготавливать водостойкие плиты с парафиновыми добавками.

В России производство ДСП на промышленном уровне началось в 1957 году на закупленных в Англии линиях. Пятая часть продукции того времени шла на экспорт: за счет еловой и березовой стружки плита имела значительную прочность. Кроме того, благодаря натуральному отвердителю — лимонной кислоте — она была еще и экологичной.

С усовершенствованием технологий появилась возможность использовать малоценную древесину мягких пород, что привело к модернизации процесса производства и расширению сырьевой базы.

Технология производства ДСП

Изготавливается древесно стружечная плита дсп прессованием древесной стружки, скрепленной полимерной термореактивной смолой. В трехслойной плите средний слой состоит из более крупной стружки.

Наполнителем служат опилки и стружки из технологических дров, отходов деревообработки, лесопиления, из любой цельной малоценной и вторичной древесины, а в качестве связующего — клей на основе формальдегидной (мочевиноформальдегидной, фенолоформальдегидной) смолы. Гидрофобизирующие, антисептические и другие добавки упрочняют материал и увеличивают срок его службы.

Современные требования экологии, предъявляемые к материалам строительной и особенно мебельной промышленности, вынуждают производителей улучшать характеристики дсп — снижать процент вредных формальдегидных смол, используя безопасные для здоровья человека связующие.

Процесс создания ДСП включает несколько технологических этапов:

1. Переработка сырья
2. Сушка стружки
3. Осмоление
4. Формирование ковра
5. Прессование, охлаждение плит и их обрезка
6. Финишная обработка: шлифование поверхности, торцов

Переработка сырья

На рубительных машинах производится грубое измельчение кускового сырья в щепу, из которой на роторных станках изготавливается стружка. Что касается круглых лесоматериалов, то неделовая древесина очищается от коры, нарезается на метровые отрезки и проходит гидротермическую обработку в специальных бассейнах. Непосредственно из чурок на станках нарезается стружка или же сначала изготавливается щепа, а потом уже из нее — стружка. Ее геометрия определена технологией, размеры (длина, толщина, ширина) наперед заданы. Поскольку в середине плиты должны располагаться самые крупные древесные частицы, а снаружи — самые мелкие, стружка сортируется по фракциям.

После стружечных станков стружка поступает на дробилки (молотковые мельницы) для уменьшения ширины и сглаживания по толщине. Последнее особенно важно для плит, которые в дальнейшем подлежат ламинированию. Изготовленная и поступившая с деревообрабатывающих предприятий стружка хранится в бункерах.

Сушка стружки

По пневматическому транспортеру сырая стружка из бункера подается в сушильный комплекс. Поскольку требования к влажности внутреннего пласта жестче (2—4% по сравнению с общим показателем 4—6%), для сушки используются разные камеры. Обычно это сушилки барабанного типа, где стружка проходит «вихревую сушку» горячим воздухом. В циклонной установке высушенные излишне крупные частицы отделяются и возвращаются обратно на измельчение.

Осмоление

В камере смесителя непрерывного действия сухая стружка покрывается связующим, которое в дозированном количестве распыляется из форсунок. Это самый ответственный этап (и самый сложный), поскольку осмолена должна быть каждая стружка. Не покрытые смолой стружки не склеятся, а ее избыток приведет к плохому качеству плит. Осмоленная стружка транспортерами подается в формирующие машины.

Формирование ковра

Формирующими машинами осмоленная стружка ровным слоем укладывается в форму, образовывая ковер — непрерывную ленту заданной ширины и толщины. Для дальнейшего прессования его разделяют на пакеты. На старом оборудовании формируется трехслойные ковры с крупной стружкой внутри и очень мелкой — в наружных слоях. Это разделение четко видно на срезе ДСП. Стружечный ковер на современном оборудовании получается однослойным. Благодаря разделению стружки воздушным потоком обеспечивается постепенное изменение размера стружки от самого большого в середине до самого маленького снаружи. При этом слои на срезе не выделяются.

Прессование, охлаждение, обрезка ДСП

После уплотнения подпрессовщиком брикеты поступают в горячий пресс, где из них под воздействием тепла и давления формируются листы. Они или сразу, горячими обрезаются под заданный формат, или же после охлаждения. Чаще применяется холодная обрезка.

Кроме метода горячего прессования, существуют и другие технологии производства ДСП, использующие холодное, цельное и периодичное прессование.

Шлифование

После выдержки от 5 суток на промежуточном складе поверхности и торцы плит шлифуются на шлифовальных машинах, после чего продукция под названием шлифованное ДСП готова к отправке потребителю. А те плиты, которые подлежат облицовке, направляются на следующий участок.

Виды и характеристики ДСП

Существует два основных вида ДСП: шлифованные плиты и с покрытием. Второй вид, в свою очередь, представлен ламинированными, кашированными и шпонированными древесностружечными плитами. Что касается разновидностей, то их большое количество. Отличаются плиты способом изготовления, видом наполнителя (древесины), связующего, наличием и видом добавок, облицовки. Перед тем как выбрать дсп для определенных целей, следует изучить характеристики плиты. Имеет место следующая классификация:

• ДСП общего назначения. От таких плит не требуется высокая водо- и биостойкость. Они предназначены для эксплуатации внутри помещений в условиях отсутствия высокой влажности и температуры, воздействия воды и других неблагоприятных факторов. Эти ДСП идут на изготовление корпусной щитовой и встроенной мебели, отделку интерьера и т. д. При изготовлении таких плит в качестве связующего для стружечной массы используются карбамидоформальдегидные смолы, специальные добавки не вводятся.
• ДСП для строительства. Таким плитам должны быть присущи водо- и биостойкость, хорошие тепло- и звукоизоляционные качества, в некоторых случаях — огнестойкость. Строительная влагостойкая древесно стружечная плита дсп изготавливается, как правило, с фенолформальдегидными смолами и неорганическими связующими, а в некоторых случаях — с карбамидоформальдегидными смолами и специальными добавками (антисептиками, гидрофобизаторами), вводимыми в стружечную массу.
• ДСП специального назначения. Это плиты с определенными специальными свойствами, изготавливаемые по спецзаказам. В зависимости от цели их применения, от стандарта они могут отличаться размерами, плотностью, прочностью в заданном направлении, водо-, био, огнестойкостью и прочими характеристиками.

Конструкция

Изготавливаются одно-, трех- и пятислойные плиты.

Марка

В зависимости от физико-механических характеристик ДПС маркируется П–А или П–Б. Первая марка превосходит вторую прочностью на растяжение и изгиб, меньшей шероховатостью поверхности, водостойкостью, более низким процентом деформации (коробления, разбухания).

Сорт ДСП

1. Идеально ровные поверхности и грани, какие-либо сколы, пятна и высмолы отсутствуют. Обычно весь первый сорт идет на облицовку.
2. Имеются некоторые погрешности: царапины, маленький скол на грани, небольшие выступы, углубления, расслоение композита (незначительное). Для облицовки не годятся, стоят дешевле. Второй сорт востребован мебельщиками и строительными компаниями.
3. Не сортовая продукция, выбраковка из сортового материала. Дефекты выражаются в перепадах толщины, серьезных царапинах, трещинах, глубоком расслоении. На рынках могут выдаваться за второй сорт. Ввиду низкого качества такие плиты используются строителями для одноразовой опалубки.

Наружный слой, уровень обработки поверхности

Мелкоструктурная поверхность подходит под облицовку полимерными материалами, обычная — для шпонирования, крупнозернистая — для использования в строительстве. По уровню обработки выделяется шлифованная ДСП и нешлифованная.

Класс эмиссии формальдегида

Это важнейший показатель с точки зрения экологии.

• Класс E1: количество формальдегида в 100 г сухого композита не выше 10 мг. Такие плиты безвредны для человеческого организма и могут использоваться при изготовлении детской мебели.
• Класс E2: количество формальдегида может доходить до 30 мг, превышение же этого значения абсолютно недопустимо. Некоторыми мелкими производителями эта маркировка намеренно искажается или вообще не наносится.

Водостойкость

Помимо того что у ДСП марки П–А степень деформации от воды на 11% ниже (22% против 33%), существует отдельный вид водостойкой плиты с парафиновой эмульсией или парафином, введенных в стружечную массу перед прессованием. Такая плита с показателем разбухания не более 15% подходит для изготовления мебели для эксплуатации в условиях повышенной влажности (ванные, кухни), столешниц, а также для специфических строительных работ.

Огнестойкость

Огнестойкие характеристики дсп приобретает после введения антипиренов.

Как выбрать ДСП

Речь здесь пойдет о необлицованных плитах. Руководствуясь нижеприведенными советами, вы узнаете, как выбрать дсп, какими критериями следует руководствоваться.

• Маркировка на торце плит позволит вам подобрать композит требуемого качества с нужными характеристиками. Если на торце ничего нет, то, возможно, производитель промаркировал свою продукцию поверх упаковки пачки или же маркировка отсутствует вообще. В последнем случае вы или берете «кота в мешке», или ищете другого продавца.
• Возможность определить класс эмиссии формальдегида существует только в условиях лаборатории, однако в грубом приближении можно воспользоваться своим носом, вернее, обонянием. Если на метровом расстоянии явственно чувствуется запах химикалий, то эмиссия весьма значительна независимо от указанного класса.
• Осмотрите плиту, обращая внимание на фактуру стружки, наличие шелушения верхних слоев и чрезмерной сухости, оцените пористость. Если плита трехслойная, то внутренний пласт должен состоять из крупной стружки (хорошо видно на торце), тогда шурупы будут крепче держаться. Наличие шелушения свидетельствует о нарушении технологии производства. Если, на взгляд, поверхность пересушена, то у плиты низкие прочностные характеристики. Проверить плиту на пористость можно при помощи любого подходящего предмета в карманах — ключа, ручки. Прикладывая небольшое усилие, попытайтесь воткнуть его в каждую кромку. Если это удастся легко сделать, то плита низкого качества.
• Оцените ДСП по цвету. Идеальный случай, когда каждая плита в пачке однотонна, светлого оттенка. Красноватый оттенок говорит о том, что была использована сопревшая щепа. Хотя облицовке такая плита не подлежит, тем не менее, она достаточно качественна. Темный цвет означает, что в плите много коры или что ее «пережарили» во время прессования. Такое ДСП невысокой прочности и годится лишь для нужд строительства. Если плиты в пачке разнятся по цвету, это означает, что они обладают разными физико-химическими характеристиками.
• Проверить на перепады толщины можно только всю пачку ДСП. Если ровная упаковка выглядит кривой, значит, перепады по толщине у какой-то части плит присутствуют.

Источник