Изготовление осб плит своими руками. Обзор производителей ОСБ 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.

Ориентированно-стружечные плиты

Ориентированно-стружечные плиты или OSB – это плитный конструкционный материал из древесины. Как уже известно нашим читателям, OSB производят из сравнительно большой, тонкой и длинной стружки, которая смешивается с водостойкой смолой и подвергается воздействию давления и температуры. Основное применение в наши дни плиты OSB находят в деревянном домостроении при сооружении крыш, возведении стен, установке межэтажных перекрытий, создании черновых полов и т.п. (подробнее см. ЛПИ № 9 (31) за 2005 год).

По сути, ориентированно-стружечные плиты – это вафельные плиты второго поколения. Первая настоящая OSB-плита была произведена в 1982 году в Альберте (Канада) на заводе «Эдисон-OSB», принадлежавшем тогда компании «Пеликан Сомилз Лимитед». Новые древесные плиты имели такую же прочность и жесткость, как и хвойная фанера. Это позволило заводу «Эдисон-OSB» позиционировать ориентированно-стружечные плиты на рынке как аналог фанеры и, как материал более высокого класса, чем вафельные плиты.

Основное отличие OSB от вафельных плит заключалось в размерах стружки. Стружка ориентированно-стружечных плит была более узкая и длинная по сравнению со стружкой вафельных плит. Кроме того, каждая стружка в слое плиты OSB располагалась параллельно одна другой, но перпендикулярно к стружке в соседних слоях. Всего же слоев было три, так же, как и у вафельных плит. Но благодаря ориентированию стружки в слоях OSB приобрели те уникальные свойства, которые открыли для них целый ряд новых областей применения.

Современные производственные линии OSB имеют очень высокую степень автоматизации и оснащены сложным технологическим оборудованием, позволяющим выпускать продукцию 24 часа в сутки, 7 дней в неделю. Большинство заводов Северной Америки производят ежедневно от 28 000 до
45 000 OSB-плит размером 1220х2440 мм и толщиной 10 мм. Это самый ходовой формат стружечных плит. Из стандартных форматов есть еще 1200х2440 мм, 1220х3660 мм в диапазоне толщин 6, 8, 9, 11, 15, 18, 22, 25 и 38 мм.

Рассмотрим подробнее типовую технологию, которая наиболее распространена в Северной Америке при производстве OSB.

Получение стружки

Получение стружки для ОСП

Первым делом на завод доставляется древесное сырье – круглые лесоматериалы. Осина, тополь, сосна, клен – наиболее ходовые породы, которые закупают производители OSB. На площадку, как правило, доставляются бревна длиной 2,4, 4,8 или 7,3 м (стандартные длины для североамериканских лесозаготовителей). 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.

С 1982 года идеальными геомет­рическими размерами стружки для производства OSB принято считать следующие: длина – от 75 до 150 мм при ширине 15 мм. А вот средняя толщина стружки уменьшилась с 0,8 мм, которую делали в 80-х годах, до 0,6 мм в наши дни.

Сушка стружки

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 и стружку накапливают в бункерах сухой стружки. Мелочь и слишком крупная стружка транспортируются в бункер сухого топлива котельной.

Смешивание с клеем

Смешивание стружки с клеем для ОСП

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. Интересно, что вращающийся диск, который распределяет смолу внутри смесителя, был заимствован из оборудования для окраски автомобилей и стал прямо-таки революционным открытием в технологии осмоления стружки. Несмотря на высокий уровень технологии сегодня, нужно отметить, что в вопросе осмоления стружки все еще есть место для исследовательской работы, особенно в области контроля расхода смолы.

Формование стружечного ковра

Технология формования стружечного ковра в производстве OSB также претерпела определенные изменения. Понятно, что желание ориентировать стружку в слоях ковра привело к
усложнению конструкции формовочных машин. На начальном этапе ориентировать стружку пытались электростатическим методом. Но он был малоэффективным, сложным и дорогим. Самым надежным методом оказался самый простой из всех. Этот метод используется и сейчас.

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.

Большинство линий формования в Северной Америке имеют 8 футов (2440 мм) в ширине. Однако рост спроса на зарубежных рынках заставил многих производителей устанавливать
линии формования шириной 9 и 12 футов (2750 и 3660 мм соответственно). На таких линиях можно производить OSB, например, для японского рынка, который потребляет плиты форматом 3 х 6 футов (915 х 1830 мм). Кроме того, при производстве тонких плит линии формования большой ширины
позволяют работать на более низких скоростях формования ковра, а это позволяет повысить точность ориентации стружки. На современных линиях формования 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

Прессование ОСП

Тщательно подготовленный стружечный ковер подается в горячий пресс. Пресс превращает рыхлую стружечную насыпь в плиту и полимеризует связующее, содержащееся в ней. На современных многопролетных прессах можно одновременно производить до 16 плит форматом 12 х 24 фута (3660 х 7320 мм). 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. Раньше время и температура схватывания связующего устанавливались производителем смолы. Но стремление сократить время прессования, сохраняя при этом прочностные характеристики продукции, заставили производителей самим взяться за тщательное изучение цикла прессования и процессов, происходящих во время него. И в какой-то момент на рынке стали появляться OSB с нестандартным профилем плотности (распределением плотности плиты по толщине). Стремление уменьшить разбухаемость плит по толщине заставляло производителей делать внешний слой плит менее плотным. Но это негативно сказалось на жесткости плит. А жесткость и устойчивость к воздействию влаги – одни из наиболее важных рыночных свойств OSB. Чтобы помочь производителям, инжиниринговые компании и производители прессов взялись решить эту проблему. Были разработаны новые самопишущие контрольно-измерительные приборы и оборудование, которые позволили воспроизвести работу пресса в лабораторных условиях. Выяснилось, что увеличение ширины плит пресса с 8 до 12 футов привело к изменениям в процессе передачи тепла в глубь стружечного ковра и требует изменений в технологии прессования и отвода из зоны прессования пара. Лабораторные исследования позволили найти способ, как решить эту проблему. Имея новые данные о процессах, происходящих во время прессования, производители прессов смогли увеличить просвет между плитами пресса, а также этажность многопролетных прессов с 12 до 16.

Окончательная обработка

После прессования мастер-панели выгружают из пресса и раскраивают на форматы 1220 на 2440 мм. После этого, при необходимости, на кромках плит нарезают шпунтовое соединение либо шлифуют пласти. После шлифования ориентированно-стружечные плиты приобретают очень
оригинальный внешний вид, чем-то напоминающий мрамор.

Плиты для кровельных работ и полового настила прессуют на специальных сетчатых поддонах. За счет этого одна из поверхностей плиты получается рифленой, менее скользкой для ног человека. Такие плиты особенно ценят рабочие-кровельщики, которым приходится часто перемещаться
по наклонной поверхности обрешетки из OSB достаточно высоко над землей.

С помощью ультразвукового датчика сразу после прессования плиты проверяют на наличие возможных внутренних дефектов – воздушных карманов, пузырей, раковин. Если таковые
обнаруживаются, плита автоматически отбраковывается.

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

Многие производители защищают кромки OSB-плит от воздействия влаги. Для этого перед тем, как упаковать штабель плит, на его боковые поверхности распыляется краска с низкой
проникающей способностью, которая забивает поры и уплотняет торцы плит.

Для особых областей применения или по запросу заказчика завод может изготовить плиты нестандартного размера, нанести на поверхность плит специальную разметку (например, где
прибивать гвозди или устанавливать крепежные элементы) или выполнить специальную фрезеровку кромки или пласти.

По спецзаказу кромки плит для полового покрытия могут быть обработаны специальными лакокрасочными материалами. Специальные OSB-плиты изготавливают для изоляционных
стеновых панелей и для стоек деревянных двутавровых балок.

Влияние на окружающую среду

Для того, чтобы соответствовать строгим нормам экологической безопасности, все современные заводы OSB оснащаются сложными очистными сооружениями и системами автоматизированного контроля уровня загрязнений. Подобные очистные сооружения обязательно устанавливаются в зоне сушки стружки, а также в зоне прессования. Кроме того, при проектировании технологического процесса инженеры стремятся:

1) полностью исключить стоки воды, которая используется на приготовление связующего или при очистке оборудования кухни клея;

2) исключить стоки воды из бассейнов гидротермической обработки древесины: вода из бассейнов отстаивается, очищается и используется повторно;

3) чтобы технология позволяла максимально использовать древесное сырье. До 80 % древесины, поставляемой на современный завод OSB, идет на производство плит, а все остатки
используются для выработки энергии для нагрева пресса, сушильной установки, бассейнов, а также отопления производственных помещений в зимнее время. Отбракованные плиты используются, как прокладочный или подстилочный материал при транспортировке готовой продукции.

Перспективы производства OSB / ОСП

Перспективы производства и использования

Ориентированно-стружечные плиты почти сразу заняли прочные позиции на рынке строительных материалов, что дало мощный толчок дальнейшему развитию технологии и появлению новых видов продукции.

Ожидается, что в ближайшее время получат широкое распространение новые контрольно-измерительные системы, которые можно встраивать в производственную линию и которые измеряют физико-механические показатели готовой продукции в реальном режиме времени. Информация с таких устройств может фиксироваться, накапливаться и анализироваться, а также использоваться общей сис­темой управления технологическим процессом (АСУ ТП) для контроля и регулирования параметров процесса производства.

Кроме того, наблюдается постоянное повышение степени компьютеризации оборудования, причем на всех этапах производства. Оператору становится все проще менять и
настраивать параметры производственного процесса, не снижая качества продукции на выходе и избегая простоев оборудования.

Понижение температуры сушки стружки, новые формулы связующего и совершенствование производственных вентиляционных систем сделают производство OSB полностью
экологически безопасным.

Специалисты предсказывают OSB великое будущее. В Новой Зеландии есть экспериментальный завод, занимающийся разработками новых древесных композитов. Направление
ориентированно-стружечных композитов там считается одним из наиболее перспективных. Уже сегодня разрабатывается технология производства древесных плит, у которых внутренний слой – это OSB, а внешние – МДФ.

Очень скоро новые ориентированно-стружечные материалы будут конкурировать со всеми известными нам конструкционными и неконструкционными плитными материалами из древесины.

Производственные мощности и рынок Северной Америки

С начала 80-х годов прошлого века производственные мощности OSB интенсивно наращивались, как в Америке, так и в Канаде. Однако до середины 90-х годов на рынке все же доминировали вафельные плиты. Быстрому росту производственных мощностей OSB способствовало то, что новые заводы строились в непосредственной близости от динамично развивающихся населенных пунктов с постоянно растущим спросом на строительные материалы. Кроме того, общая себестоимость
производства плит OSB была ниже, чем у вафельных плит или фанеры. В 1993 году на заводах США производилось в общей сложности 7,5 млн метров кубических конструкционных OSB. Канада выпускала 2,5 млн метров кубических в год. Уже в 1997 году производство OSB в США выросло до 11 млн метров кубических, а в Канаде – до 6 млн метров кубических в год. При этом объемы производства планировались исходя из того, что как минимум 15 % готовой продукции будут экспортироваться за рубеж. В 1996 году в США работали 36 заводов OSB и еще 8 строились. В Канаде функционировали 17 производств, 2 завода строились и 3 были на стадии проектирования. Еще как минимум по одному заводу имели Мексика, Шотландия, Франция и Беларусь. Строились заводы OSB в Ирландии и Чили. Планировалось строительство новых заводов в Люксембурге, Польше, Чехии, Австрии, Таиланде и Австралии.

Новые возможности для osb на азиатских рынках

Возможности и строительство с ОСП

В сентябре 1994 года международная консалтинговая компания Jaakko Poyry (Финляндия) предсказывала 3-процентный ежегодный рост спроса на все виды древесных плит. Только рост рынка OSB прогнозировался на уровне 5,7 %. Согласно данным Jaakko Poyry, новые заводы, строящиеся в Азии и Океании, могли легко создать новые рынки сбыта для OSB, т.к. у стружечных плит была сравнительно низкая себестоимость изготовления и ряд конкурентных преимуществ перед другими строительными материалами из древесины. Кроме всего прочего, OSB уже тогда имели более широкий диапазон областей применения.

Контроль качества и стандарты

Методика испытаний и стандарты на плиты OSB меняются, следуя развитию и изменениям в технологии их производства. В 1988 году были разработаны первые стандарты, которые применялись для OSB:

«ANSI A-208.1. Американский государственный стандарт. Древесностружечные плиты, произведенные из стружечной насыпи»;

«CSA 0188.1. Древесностружечные и вафельные плиты, изготовленные из стружечной насыпи».

Испытания качества готовой продукции проводились на основании стандарта «ASTM D1037. Стандартные методы определения свойств древесноволокнистых и древесностружечных плитных материалов».

Впоследствии лишь несколько методик контроля качества OSB-плит подверглись изменениям. В настоящее время в Северной Америке контроль качества OSB-плит осуществляется на
основании следующих стандартов:

«PS 2–92. Стандарт технических характеристик конструкционных плит на основе древесины»;

«CSA О325.0. Листовые строительные материалы на основе древесины».

Оба эти стандарта регулируют эксплуатационные свойства древесных плит.

Есть еще стандарт «CSA О437. OSB и вафельные плиты», который был разработан конкретно для стружечных плит, производимых из крупноразмерной стружки.

Произведенные в США или Канаде плиты OSB должны быть протестированы по одному из трех последних стандартов. Производители обязаны маркировать свою продукцию и указывать в маркировке класс качества плит и стандарт, в соответствии с которым проводились испытания.

Что интересно, стандарты PS 2–92 и CSA О325 обязывают производителя заключать договор с одним из аккредитованных центров по сертификации, который будет контролировать
соответствие выпускаемой на заводе продукции одному из выбранных стандартов. Кроме того, производитель должен проводить внутризаводские мероприятия по контролю качества продукции и регулярно проверять основные ее характеристики. Эти проверки должны подтверждаться независимой экспертной оценкой. Независимая экспертная группа должна регулярно посещать завод, но без предварительного уведомления о дате своего визита. Эксперты должны подтверждать проведение внутризаводских мероприятий по конт­ролю качества, а также соответствие выпускаемой продукции минимальным требованиям, зафиксированным в стандартах PS 2–92 и CSA 0325.

Гордое слово «конструкционный» материал накладывает на ориентированно-стружечные плиты жесткие требования по качеству и физико-механическим характеристикам.

В заключение

Будущее ОСП

1. Сегодня наблюдается интенсивный рост рынка OSB в России. Первые плиты OSB появились в нашей стране в 1986 году. На одном из предприятий Белорусской ССР был организован первый советский цех по выпуску ориентированно-стружечных плит. Но, к сожалению, из-за просчетов в технологии, допущенных поставщиком оборудования, и отсутствия опыта у белорусов освоить производство OSB Советскому Союзу так и не удалось. Основная часть установленного оборудования была лишь модернизирована под выпуск OSB, а рассчитана на выпуск ДСтП. В технологическом процессе было много узких мест, и качество плит также оставляло желать лучшего. Какое-то время завод делал попытки наладить технологию и повысить качество выпускаемой продукции. Но они не увенчались успехом. Вскоре производство было свернуто, а оборудование законсервировано.

Завоевание плитами OSB российского рынка началось благодаря стараниям европейских производителей. Официально импорт небольших партий ориентированно-стружечных плит в
нашу страну начался в конце 90-х годов прошлого века. В 2000 году в Россию было импортировано порядка 2000 метров кубических OSB. Но уже в 2004 году объемы импорта выросли до 50 000 метров кубических. Как утверждают маркетологи IMS Engineering (петербургской компании, занимающейся инвестиционными проектами в области глубокой переработки древесины), к 2008 году объемы потребления OSB в России достигнут 400 000 метров кубических.

Деревянное домостроение вновь становится популярным в России. А это верный признак того, что рынок OSB будет устойчиво расти.

2. Американский рынок потребляет OSB в основном как строительный материал. По данным специалистов другой консалтинговой фирмы Wood-Invest, спрос на OSB в Америке будет расти не только в строительном сегменте рынка, но и в сегменте товаров для частного потребителя. За последние двадцать лет рынок OSB развивается столь же стремительно, как в 60-х годах развивался рынок МДФ или ДСтП. Если в 1985 году в Северной Америке было произведено 4 млн м? (418 млн метров кубических) OSB, то уже в 1993 году эта цифра выросла до 10 млн м? (1050 млн метров кубических), а в 2002-м было впервые произведено свыше 20 млн метров кубических (2100 млн метров кубических) ориентированно-стружечных плит.

61 завод в США и Канаде покрывает порядка 70 % рынка OSB для деревянного домостроения Северной Америки. Это означает, что при строительстве одного среднестатистического
американского дома используется порядка 6,4 м? (670 м?) OSB. Рынок OSB Северной Америки уже сегодня просто огромен. Остальные 30 % спроса североамериканского рынка OSB покрываются за счет импорта плит из-за рубежа. Европейский рынок имеет такие же тенденции к росту.

3. У плит OSB есть три основных преимущества – минимальные требования к древесному сырью; как результат, более низкая себестоимость производства; и на выходе мы получаем плитный материал с первоклассными прочностными характеристиками.

В этом, без сомнения, кроется ответ на вопрос, почему так быстро растет спрос, увеличиваются производственные мощности и появляются новые области применения ориентированно-стружечных плит.

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:

24.01.2014

Плиты OSB появились в свободной продаже уже достаточно давно и завоевали массу поклонников. Но даже те, кто уже успели опробовать этот строительный материал для своих целей (кто-то изготовил из OSB плит стеновые перегородки в доме, кто-то взял его в качестве основы под битумную черепицу для крыши, некоторые использовали в качестве съемной опалубки и т.д.), не до конца осознали всю универсальность, а так же преимущества от использования этого уникального в своем роде строительного материала.
Для того чтобы разобраться во всех преимуществах OSB плит, давайте начнем по порядку, с самых истоков - момента его изобретения и людей, связанных с этим процессом.

История происхождения OSB плиты.

Для порядка, давайте все же расшифруем аббревиатуру OSB, ведь среди наших читателей могут оказаться люди, которые слышат об этом материале впервые.
Аббревиатура OSB расшифровывается как Oriented Strand Board, что в переводе звучит, как Ориентировано Стружечная Плита.
Первая такая плита была изготовлена в Америке, а если быть точнее, то в Канаде. Произошло это в семидесятых годах XX века. Технология OSB появилась в результате развития предшествующей ей технологии изготовления «вафельных» плит.
Главным сырьем для создания и вафельных плит и OSB плит является древесина. Технология производства этих двух видов строительного материала тоже очень сходная. Древесный массив превращают в стружку, затем ее смешивают с водостойкой смолой, после чего полученная масса подвергается давлению и термальной обработке.

В чем же тогда отличие?

Основным отличием плит от вафельных плит является характер стружки (ее размер). Для изготовления OSB плит применяется стружка более длинная и узкая. Помимо этого, укладывается стружка в OSB плитах особым образом. В одном слое OSB плиты каждая стружка располагается параллельно друг другу, одновременно с этим, перпендикулярно к стружке в соседствующих слоях. Слоев, в свою очередь, столько же, как и у вафельной плиты, т.е. три. Несмотря на то, что OSB плита так похожа на свою ближайшую родственницу, все же ее отличия в параметрах стружки и особенностях ее укладки наделяют OSB плиту рядом преимуществ и уникальными свойствами.
Теперь, уважаемый читатель, вы понимаете, что в названии рассматриваемого нами строительного материала кроется разгадка технологии его производства.
Ориентировано - это значит укладка особым образом.
Стружечная - это показатель того из чего сделан строительный материал.
Плита - форма, которую имеет строительный материал.

Впервые OSB плита была изготовлена благодаря компании «Пеликан Сомилз Лимитед». Произошло это на заводе «Эдисон-OSB», тогда еще принадлежавшем указанной компании, в Америке, если быть точнее в Канаде, а еще точнее в Альберте в 1982 году. Компания «Пеликан Сомилз Лимитед» представила свою продукцию потребителю, позиционируя его как материал нового поколения, характеризующийся более высоким классом, чем вафельные плиты, а соответственно и более высокими физико-техническими показателями. Так оно и было на самом деле, оспаривать это не уместно.

Сегодня производство OSB плит высоко автоматизировано и использует сложное технологическое оборудование. Некоторые заводы по производству OSB плит в Америке работают все семь дней недели по двадцать четыре часа в сутки. Львиная доля заводов Америки (преимущественно Северной) выпускают 28000-45000 OSB плит каждый день. Самый востребованный формат OSB плит 1220 на 2440 миллиметров при толщине десять миллиметров.
Есть и другие параметры OSB плит: 1200 на 2440 миллиметров, 1220 на 3660 миллиметров, а диапазон толщины варьируется от 6 до 38 миллиметров.
OSB плиты производятся не только в Америке. Среди европейских стран производителей OSB плит достойны внимания Чехия, Польша, Австрия. Что касается американского производства, то Канада держит свои лидирующие позиции по объемам продаж. Появилось и наше отечественное производство, которое выдерживает конкуренцию с западными оппонентами.

Пришло время поговорить о технологии производства, которая наиболее активно применяется большим числом производителей OSB плит.

Сырье для OSB и превращение его в стружку.

На предприятия транспортируется древесное сырье, которое представляет собой круглые лесоматериалы. Среди самых ходовых пород деревьев выделяются тополь, клен, осина и сосна (в зависимости от региона размещения производства). На территорию завода доставляют бревна определенных габаритов, как правило, от 2 до 7 метров. Необходимый объем древесины на установленное время помещают в пропарочные бассейны, где она проходит тепловую обработку. Пропаривание древесины дает возможность повысить ее физические характеристики, а кроме того позволяет снизить влажность, которая влияет на усадку. После пропарки бревна окоривают. После хорошего, качественного пропаривания древесины, процесс сушки становится необязательным. Процедура пропаривания не является единственно верной, т.к. многие производители не пропаривают древесину, а тратят время на её сушку, после того как превратили ее в стружку.
В стружку древесина превращается благодаря использованию распиливающих станков. Некоторые станки могут обрабатывать древесину только небольших размеров (коротких древесных чурок). Существуют и такие станки, которым по силам тягаться с длинными бревнами. В станках может отличаться конструкция режущего инструмента, система подачи и фиксации древесины и т.д.
В 1982 году были установлены оптимальные параметры стружки. Длина стружки должна была попадать в промежуток от 75 до 150 миллиметров, ширина фиксированная - 15 миллиметров, а толщина - 0.8 миллиметров. В наши дни пороговые значения длины и ширины остались теми же, а вот толщина уменьшилась на 0.2 миллиметра.

Сушка стружки.

Если древесина не проходила процесс пропаривания, то стружка из нее обязательно должна пройти барабан сушильной машины. Стружка из бревен, которые предварительно пропаривались, попадает в сушильный барабан по усмотрению технолога на производстве, который определяет ее состояние. Сушилки, как и станки, тоже могут быть различными. Самым лучшим вариантом считаются конвейерные сушилки.
Конвейерные сушилки дают возможность осуществить сушку стружки более длинных размеров, не повреждая ее. Кроме того, стружка просушивается более равномерно и, что немаловажно, работа с древесиной сопряжена с вопросом пожаробезопасности, а конвейерная сушка максимально исключает возможность возгорания сухой стружки от нагревания, так как температура на выходе конвейерной сушилки гораздо ниже, чем у других сушильных аппаратов.
После сушки стружка проходит процесс сортировки.

Соединение стружки с клеевыми веществами.

Процесс нанесения на сухую стружку клеевых веществ называется осмолением. Осмоление осуществляется в цилиндрическом барабане при помощи вращения. В качестве основных компонентов клеевой основы используются смолы и парафин. Также обычно применяются другие смесители, контролирующие температуру и время застывания клея, а также его плотность. Состав «других смесителей» ведущие производители стараются держать в секрете, т.к. на правильный подбор клеевого состава уходит большое количество временных и финансовых ресурсов. В связи с этим процесс соединения стружки со смолой и парафином производится под самым тщательным контролем.

Формование стружечного ковра OSB.

Из смешивающего барабана стружка с нанесенным клеем прямым путем попадает в «умелые руки» ориентирующей головки, которая осуществляет укладку стружки в необходимом направлении. Т.к. направления слоев различные, вид ориентирующей головки для каждого из них отличается. Ориентирующая головка представляет собой ряд дисков, закрепленных на горизонтальном штоке, которые вращаясь, выравнивают волокна стружки, укладывая их на конвейерную ленту.
Для производства традиционной OSB плиты используется три ориентирующих головки, расположенных друг за другом и последовательно выкладывающих, соответственно, три слоя.

Прессование OSB.

Подготовленное стружечное полотно подвергается горячему прессованию. Пресс словно по волшебству из рыхлой стружки делает твердую плиту, полимеризуя связующие вещества, содержащиеся в ней. Задачей прессовальной машины является уплотнение стружечного настила и одновременное увеличение внутри него температуры до установленного значения. Данное значение определяется температурой затвердевания смолы, которое происходит в рамках между 170-200 градусов по Цельсию.
Прессование плит осуществляется на формах с различными текстурами, которые делают плиту гладкой или «шершавой». Плиты с рифленой поверхностью используются для ведения кровельных работ, т.к. существенно повышают их безопасность за счет большего коэффициента сцепления.

Окончательная обработка OSB.

После прессования полученные панели раскраивают на заданные форматы, о которых мы писали ранее и приводят к окончательному товарному виду.
Состав процедуры окончательной обработки может отличаться у разных производителей, которые стараются свой товар сделать узнаваемым и более привлекательным. Такими особенностями выступают шлифование поверхностей, кривоугольная обработка кромки угла и т.д.
Необходимо отметить, что производитель обычно имеет существенный складской запас OSB плит. Данный факт является следствием технологической особенности производства, а именно времени полной кристаллизации смолы, которое составляет до 48 часов.

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.