Пресс для осб. Виды ОСБ плит

OSB - ОСП (Ориентированно-стружечная плита) - современный материал для современного строительства. Оборудование OSB работает круглосуточно. Производители оборудования для производства осп плит мощность указывают из расчета 334 суток в год, 31 сутки на планово-предупредительный ремонт.

Принципиально новым видом древесных стружечных материалов стали появившиеся не так давно ориентированно-стружечные плиты ОСП (плиты OSB). Этот материал сохранил в себе лучшие качества натурального дерева и лишен недостатков аналогов - фанеры или ДСП.

Ориентированно-стружечная плита представляет собой трехслойный материал, выполненный из «древесной шерсти» - удлиненной (6-9 см) щепы древесины хвойных пород. Главная особенность плитОСП - различная ориентация щепы: в верхнем и нижнем слое щепа располагается вдоль длины всей плиты, а в среднем слое - перпендикулярно покрывающим слоям.

Именно разнонаправленность волокон в слоях и обеспечивает исключительно высокую механическую прочность плит ОСП - она выше, чем у фанеры или ДСП в 3 раза. При этом гибкость, свойственная древесным материалам, сохраняется.

Все три слоя пропитаны водостойкими восками и смолами и спрессованы в единое целое под действием высоких давления и температуры.динаковые крупные размеры щепы и современный метод прессования обеспечивают однородность материала по всей плите, отсутствие пустот и трещин в его толще и сколов по краям.

Мелкие отходы стружки при производстве удаляются, за счет этого достигнуто значительное уменьшение количества соединяющих клеящих веществ в составе плит ОСП - всего 2-3%. ОСП - практически полностью чисто древесный материал.В то же время, плиты OSB лишены недостатков чистой древесины - они неподвержены гниению, поражению грибком, не горючи. Важнейшее свойство плит ОСП - плиты имеют практически нулевую гигроскопичность. Это свойство лежит в основе применения ориентированно-стружечных плит в кровельном строительстве. На сегодняшний день нет лучшего материала для основы под кровельное покрытие.По степени гигроскопичности и прочности ОСП делятся на группы, определяющие сферы применения конкретного вида материала.Использование плит ОСП основано на их превосходных потребительских качествах - прочности без потери гибкости, влагостойкости, легкости.

Прежде всего, это все отрасли строительства. Устройство сплошной обрешетки под все виды кровли и половых покрытий, обшивка стен и потолков, в том числе декоративная (ОСП не выделяют в воздух формальдегидов), создание съемной опалубки.Материал ОСП незаменим в мансардном строительстве.

В Северной Америке плиты ОСП - конструктивная основа для всего коттеджного строительства, выполняет роль каркаса в любом элементе постройки.Исключительная прочность материала, его экологичность, долговечность конструкций из ОСП при невысокой цене выводят материал в лидеры в своем сегменте рынка.

делятся на группы, определяющие сферы применения конкретного вида материала.Использование плит ОСП основано на их превосходных потребительских качествах - прочности без потери гибкости, влагостойкости, легкости.Прежде всего, это все отрасли строительства.

Устройство сплошной обрешетки под все виды кровли и половых покрытий, обшивка стен и потолков, в том числе декоративная (ОСП не выделяют в воздух формальдегидов),создание съемной опалубки.

• OSB отличается однородной внутренней структурой, а обе поверхности имеют одинаковое качество.
• OSB содержит свыше 90% древесины
• ОСП-2 (OSB2) - обычная ориентированно-стружечная плита
• ОСП-3 (OSB3) - влагостойкая ориентированно-стружечная плита

Ориентировано-стружечная плита или ОСБ-плита — еще один способ разумного применения неделовой древесины. Этот композитный материал изобрели в Канаде, и теперь он повсеместно востребован в строительстве, при производстве мебели. Предлагаемая статья познакомит вас с видами и характеристиками OSB, расскажет об их использовании.

Производят плиты методом прессовки отходов древесины длиной 6-9 см и толщиной от 0,5 до 0,7 мм хвойных и лиственных пород. При этом хвойные применяют европейские производители, а в Америке и Канаде — лиственные. Секрет стойкости OSB плит кроется в том, как изобретатели расположили щепу в 3 или 4 слоях материала:

• в верхнем слое она имеет продольную, по отношению к оси плиты, ориентацию;
• в среднем — поперечную, под углом 90 градусов к верхнему и нижнему слоям;
• щепа в нижнем слое расположена так, как и в верхнем.

Упрощенно технология производства выглядит так:

1. Формируют древесный ковер на специальных прессах под большим давлением и при высокой температуре.
2. Пропитывают для связки феноловыми и формальдегидными смолами, восками.
3. Раскраивают на плиты стандартных размеров.

Почему этот материал так популярен

С каждым годом объемы поставки плит OSB увеличиваются из-за растущего спроса. Почему же эти трехслойные плиты завоевали такую популярность? Ответ очевиден:

• визуально они привлекательны;
• по сравнению с ДСП прочнее в 2,5 раза;
• не расслаиваются, внутри нет пустот, сучков, поэтому их еще называют «улучшенной древесиной»;
• не требуется никаких особых инструментов, обрабатывается легко обычными столярными инструментами;
• удерживают гвозди, шурупы очень прочно, т.к. в составе имеются клеевые добавки;
• имеют небольшой вес, поэтому при применении для каркасного строительства не нужен мощный фундамент;
• сохраняют прочностные характеристики даже после суточного пребывание в воде;
• экологичны, так как процент формальдегидных смол в составе незначителен;
• обладают отличными тепло- и звукоизоляционными свойствами;
• устойчивы к химическим веществам и механическим повреждениям;
• обладают антисептическими свойствами из-за наличия в составе специальных добавок;
• рассчитаны на длительную эксплуатацию.

На этом перечень преимуществ QSB не заканчивается, еще в этот список можно отнести такие качества:

• небольшие допуски;
• высокая плотность;
• идеальная обработка граней;
• однородность свойств в любой точке;
• повышенная огнестойкость.

Виды ОСБ плит

Промышленность выпускает 4 вида ориентированно-стружечных плит:

1. ОСБ-1 — используют для изготовления ненагруженных элементов мебели, упаковок, обшивки стен внутри помещения в условиях пониженной влажности.
2. ОСБ-2 — рекомендуется для сухих помещений при изготовлении нагруженных конструкций.
3. ОСБ-3 — выдерживает повышенную влажность и большие нагрузки. Применяется как основание под гибкую черепицу в каркасном строительстве, для полов и перекрытий, для устройства лестниц.
4. ОСБ-4 — изготавливаются конструкции, подвергающиеся значительным механическим нагрузкам в сочетании с высокой влажностью. Используется для изготовления неоднократно применяемой опалубки и т.д.

Цветовая гамма плит находится в диапазоне светло-желтый-коричневый и зависит от породы, используемой для изготовления, древесины, технологии прессования, вида примененных для связки смол.

Характеристики ОСБ плиты

Плиты ОСБ должны соответствовать европейскому стандарту EN-300, который выдвигает следующие требования относительно влажности:

Что касается прочностных характеристик, то они следующие:

Из приведенных, на ОСБ плиты, характеристик, следует:

• ОСБ-4 обладает наибольшей влагостойкостью и сверх прочностью, подходящей для экстремальных условий;
• ОСБ-3 оптимальный вариант для строительства. Это плита ОСБ, цена которой ощутимо ниже, чем у ОСБ-4.

Размеры плит ОСБ

Промышленность выпускает плиты со следующими габаритами:

• 122х244 см;
• 122х366 см;
• 125х600 см;
• 125х250 см;
• 125х370 см.

Следует знать, что ОСБ плиты, размер которых одинаков, могут значительно отличаться по весу из-за разной толщины. Поэтому их и классифицируют по этому параметру. Он колеблется от 0,8 до 2,6 см. При этом:

1. Листы, толщиной до 1,6 см используют в основном для облицовки стен, обшивки полов по дереву, устройства подложки под мягкую кровлю.
2. Там, где предполагается существенная нагрузка, исчисляемая сотнями кг на 1 кв. м, подбирается толщина ОСБ плит выше 16 мм. Из них настилают пол, выполняют несущие кровельные конструкции.

Особенности обработки плит ОСБ

При обработке OSB применяют те же инструменты, что и для работы с массивным деревом, но следует отдавать преимущество твердосплавным сверлам, пилам, фрезам, насадкам. Отличительные особенности работы с ОСБ следующие:

1. Скорость подачи несколько меньше, чем применяемая для обработки натурального дерева.
2. Закрепление листа, при работе с ним рекомендуется выполнять кольцевыми и спиральными гвоздями, а гладкие гвозди лучше не использовать.
3. Устраивая несущие конструкции из ОСБ следует выбирать крепеж из материала, который не ржавеет.
4. Выполняя монтаж OSB, необходимо предусмотреть между плитами зазоры для страховки. Это защитит их от деформаций при изменении объемных характеристик в случае, если изменится влажность.

Плита ОСБ. Применение

Такой строительный материал, как плита ОСБ, использование которой облегчает и ускоряет выполнение многих строительных работ, применяется когда возводят:

• каркасные строения;
• быстровозводимые межкомнатные перегородки;
• напольные покрытия;
• опалубки;
• временные постройки;
• строительные леса;
• садовые домики, беседки;
• сплошные основания под некоторые кровельные материалы.

Кроме этого плиты применяют для изготовления мебели, декоративных элементов интерьера.

Монтаж OSB невозможен без предварительной подготовки:

• при устройстве пола устанавливают лаги;
• под кровлю из ОСБ выполняют обрешетку;
• при обшивке стен необходим каркас, для набора которого используют специальные профили.

Сколько стоит ОСБ плита

На стоимость OSB плиты оказывают влияние многие факторы. Называем основные:

• производитель. Так, отечественные плиты в несколько раз дешевле европейских и американских;
• марка;
• характеристики.

Кроме того, существует классификация ОСБ плит по 2 категориям:

• шпунтованные, которые используют в основном для устройства полов;
• плиты со стандартной кромкой.

В зависимости от того, по какой технологии изготавливались ОСБ плиты, цена также меняется.

Обзор производителей ОСБ плит

Основной объем выпуска OSB плит приходится на США, Канаду, Европейские страны, но есть и отечественные производители, продукция которых представлена на рынке древесно-плитной продукции.

OSB от Нововятского лыжного комбината

Этот производитель выпускает ориентированно-стружечные плиты ОСБ-3 из хвойных щепок длиной 0,6-0,9 см. Характеристики следующие:

1. Плотность — 700 кг на 1 куб. м.
2. Отсутствие запаха формальдегида, который иногда присутствует у некачественных изделий.
3. Размеры:

• 1850x2500x6;
• 1850x2500x9;
• 1850x2500x12;
• 1850x2500x18;
• 600x2500x9;
• 600x2500x12.

ОСБ от Hillman

Еще один отечественный производитель — HILLMan Co., Ltd. Продукция этой фирмы относится к премиум-классу. Особенность плит заключается в том, что для их производства использовали крупную стружку березы. Это позволило:

• достичь высоких физико-механических показателей;
• получить сертификат на соответствие плит европейским стандартам.

Размер плиты ОСБ-3:

• ширина — 1,25 м;
• длина — 2,5 м;
• толщина — 0,9 см.

Производитель Norbord (Норборд) из Канады

Плиты размером 2,44х1,22 м, которые выпускает канадский производитель Norbord из хвойной древесины, отличаются:

• минимальной влагопоглощаемостью;
• максимальной жесткостью;
• устойчивостью к различным атмосферным воздействия.

Стоимость их, конечно, выше, чем у ОСБ от российских производителей.

Плита из ориентированной плоской стружки от Швейцарской группы компаний KRONO

Группа компаний KRONO объединяет таких европейских производителей, как Kronospan, Kronopol, Kronosta и находится под управлением Kronotex GmbH. Предприятия находятся в Болгарии, Чехии, Румынии, Литве, Польше. Немецкие специалисты строго следят, чтобы и в этих странах соблюдались европейские стандарты, поэтому:

• качество плит соответствует стандарту EN 300 «OSB»;
• ОСБ имеет стабильную геометрию;
• состояние поверхности плит приближается к чистовому;
• дается гарантия на 25 лет.

Стандартный размер плит от этих компаний — 2,5х1,25 м.

ОСБ плиты CONSMOS из Китая

На строительном рынке часто встречаются плиты OSB от китайских производителей. Наиболее популярны среди них плиты с маркировкой CONSMOS. Они отличаются:

• очень демократичной ценой;
• приемлемым качеством;
• широким выбором различных сортов.

Размеры листа следующие:

• толщина — 6, 8, 9, 10, 11, 12, 15, 18, 21, 22, 25-30 мм;
• габариты — 1220×2440 мм/1250×2500 мм.

Как видно из вышеизложенного, плиты ориентировано-стружечные — материал надежный, прочный, легкий, в разы дешевле натурального дерева, поэтому спрос на него будет только повышаться.

О том, где применяется ОСБ плита, видео с конкретными примерами:

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.

Лесопромышленные предприятия, кроме собственно обрезных пиломатериалов, периодически изобретают новые. Например, ДСП было придумано еще в 1940-х годах в США, а к концу 20 века стало самым распространенным материалом для производства мебели, широко использующимся также в строительстве. Одним из материалов нового поколения является ОСП – ориентированно-стружечная плита (используется также аббревиатура на латинице – OSB, orientedstrandboard).

Первая OSB-плита была произведена в 1982 году в Канаде. ОСП представляет собой представляет собой многослойный (3-4 слоя) лист, состоящий из относительно крупной древесной стружки, склеенной смолами. Также в ОСП добавляется синтетический воск и борная кислота. Название «ориентировано-стружечная» произошло от технологии склеивания: стружка в слоях плиты имеет ориентацию (в наружных продольную, во внутренних, соответственно, - поперечную).

ОСП широко используется для изготовления мебели, обшивки, упаковки (ящиков и т.п.), несущих конструкций в помещениях; лакированная плита часто используется в целях дизайна, а ламинированная – как основа для опалубки многоразового использования при бетонных работах. Кроме того, существует шпунтованная ОСП (с обработанными торцами типа «паз-гребень»), использующаяся для укладки по площади поверхности.

Как видно, ОСП является практически универсальным материалом, кроме того, превосходящим по механическим параметрам существующие аналоги: он прочней ДСП (прочность ориентированно-стружечной плиты примерно равна фанере из хвойных пород); намного более влагостойкий, чем и ДСП и фанера; на 25% лучше удерживает крепеж (шурупы, саморезы, гвозди и т.п.), чем фанера. Кроме того, ОСП не подвержена порче насекомыми и проста в обработке, как и ее аналоги.

Казалось бы, производство ОСП – золотое дно. Однако, в настоящее время этот материал в России не производится. Основные производители OSB находятся в Канаде, США и в странах Европы, а порядка половины плит в России импортированы из Китая (соответствующего, ставшего «притчей во языцех» качества). Соответственно, открытие бизнеса по производству ориентированно-стружечной плиты в нашей стране окупит любые расходы и затраты, т.к. отечественная ОСП превзойдет китайскую по качеству, но вместе с тем будет успешно конкурировать с европейской и американской в плане цены.

Технология производства ОСП

Производство ОСП можно условно разделить на несколько технологических этапов. Они пронумерованы и вкратце описаны ниже.

1. Получение сырья, в качестве которого выступают необработанные круглые лесоматериалы.

Наиболее подходящая в России древесина для производства OSB-плит - осина. Однако возможно использование хвойных пород и даже тополей (по китайской технологии). Разумеется, для производства OSB используется в основном неделовая древесина, то есть деревья небольшого диаметра.

2. Гидротермическая обработка.

Для гидротермической обработки используются специальные емкости (баки) с водой. Этот процесс необходим для того, чтобы выровнять температуру и влажность древесины, разные у поверхности и внутри, а также несколько размягчить ее для дальнейшей обработки. Температура воды в баках поддерживается на уровне 30-40°С.

3. Окорка бревен.

Окорка – процесс снятия древесной коры с бревен. Она производится с помощью роторных или барабанных окорочных станков.

4. Получение стружки.

Для этого используется стружечные станки, которые бывают двух типов: дисковые и кольцевые. Дисковый станок немного дешевле и проще в эксплуатации, но кольцевой намного более производителен.

5. Сушка стружки.

Обсушивание стружки производится в барабанных сушильных камерах (установках). Существуют одно-, двух- и трехпроходные установки. Иногда также используются конвейерные сушильные установки, недостатком которых является занимаемая ими площадь.

6. Пропитывание стружки связующим веществом.

Эта технологическая операция производится с помощью специальных промышленных смесителей. Смеситель представляет собой простой цилиндрический барабан, который с помощью электродвигателя и редуктора вращается с заданной скоростью. Внутрь барабана подаются парафин, смола и остальные компоненты.

7. Создание с помощью формовочных машин стружечного ковра.

От количества формовочных машин зависит число слоев ОСП, т.е. на производстве их должно быть не менее 3-4 штук. Аппарат распределяет стружку ровным слоем и ориентирует ее в одну сторону. Полученная масса называется стружечным ковром.

8. Прессование плит.

Горячие прессы принимают сформированный слоями стружечный ковер, а на выходе получается готовый продукт – ориентировано-стружечная плита.

9. Резка плит по требуемому формату.

10. Упаковка.

Техника и оборудование для производства ОСП

Первое, что понадобится – окорочный станок. Разные по характеристикам (мощности, типа, производительности и т.д.) станки стоят, конечно, по разному. Но примерный уровень цен таков: от € 26000 до 3800 тыс. руб. за единицу. Как видно, разброс цен немалый, однако и выбор окорочных станков очень велик и подобрать оптимальный вариант легко.

А вот качественные стружечные станки для производства ОСП имеют более или менее определенную цену: порядка 1300 тыс. руб. и выше. В данном случае речь идет именно о кольцевом варианте, так как дисковый уступает ему в производительности, а приобретать 2-3 таких станка выйдет все же дороже, чем один кольцевой.

Каждый сушильный барабан обойдется примерно в 460 тыс.руб., а 6-пролетный горячий пресс – в 600 тыс.руб. Каждая формовочная машина стоит 250 тыс.руб. – как уже говорилось, их должно быть не меньше трех. А каждый форматно-раскроечный центр будет стоить от $28400.

Разумеется, вышеперечисленный список оборудования для производства ОСП неполон: не хватает некоторых дополнительных и вспомогательных узлов: разобщителейи бревнотасок для извлечения сырья из баков гидротермической обработки; бункеров для хранения и дозирования компонентов; накопительных циклонов и автоматических линий по сортировке стружки – идеальными геометрическими размерами стружки для производства OSB принято считать следующие: длина – от 75 до 150 мм при ширине 15 мм и толщине 0,6 мм (соответственно, малая и большая фракции отсеиваются и могут быть использованы для других целей).

Не упомянуты также веерные охладители, доводящие температуру плит до обычной после горячего прессования и конвейерные ленты, перемещающие полуфабрикаты в пределах цеха. Кроме того, вам понадобится также упаковочное оборудование и автопогрузчики (дизельные или электрокары).

Перспективы производства ОСП

Разумеется, самой лучшей перспективой при производстве ОСП является простой рост предприятия: ведь на сегодняшний день конкуренции, по крайней мере, в нашей стране просто не существует.

Однако, как и в других деревообрабатывающих производствах, при производстве ОСП накапливается большое количество «деловых» отходов: это и нефракционная стружка, и опилки, и кора деревьев. Такие отходы модно перерабатывать, например в пеллеты или горючие брикеты, использующиеся для нагрева пресса, сушильной установки, бассейнов, а также отопления производственных помещений в зимнее время.

Также специфика оборудования производства ОСП позволяет открыть параллельное производство, например, ДСП – это не практически потребует вложений. Кроме всего прочего, открытие небольшого столярного цеха позволит принимать заказы на различные легкие строительные конструкции – например, будки для охранников, навесы, уличные туалеты и многое другое.

Видеосюжет о производстве ОСП

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.