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.

5 Компании-производители плит OSB на российском рынке

Все производители дают 25-летнюю гарантию на свои плиты, однако, производство OSB в странах западной Европы имеет более давние традиции, что делает качество данных плит безупречным, а их характеристики полностью соответствуют требованиям европейского стандарта EN 300. Плиты, произведенные под контролем концерна KRONOGROUP в Польше, Болгарии, Литве, Румынии и Чехии, отличаются качеством, приближенным к немецкому, а также более доступной ценой. Продукция американских и канадских производителей отличается меньшей толщиной из-за применения Английской системы мер. Разница составляет примерно 4%. Другая особенность – более высокая степень рыхлости плиты по сравнению с европейскими аналогами, что ускоряет и облегчает монтаж. Некоторые производители из Североамериканского континента покрывают торцевую часть плиты синим цветом. Данные плиты отличаются хорошим качеством, но при подсчете нужного количества необходимо учитывать разницу в размерах, которые несколько меньше.

СПИСОК ПОПУЛЯРНЫХ ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ, ПРЕДСТАВЛЕННЫХ В РОССИИ

Bolderaja OSB Superfinish (Болдерайа ОСП суперфиниш), Латвия

Данный производитель является крупнейшим в странах Балтии предприятием по деревопереработке. Вхождение компании в 2005 году в состав международного концерна KRONOGROUP позволило обеспечить европейский уровень продукции и открыть ей доступ на Европейские рынки. Плиты по своим физико-механическим характеристикам отвечают всем требованиям международных стандартов качества и произведены в соответствии с ISO 9000.

KronoplyKronoply GmbH (Кроноплай ГмбХ), Германия

Эта компания, начавшая свою деятельность еще в 1991 году, также входит в состав концерна швейцарского KRONOGROUP. Продукцию отличает характерное немецкое качество. Производство OSB является основным видом деятельности этого крупного предприятия , ежедневный объем выпуска плит которого достигает 1 миллиона квадратных метров .

Kronopol (Кронопол), Польша

Данный завод с двадцатилетней историей также выпускает плиты в соответствии со стандартами концерна KRONOGROUP, экспортируя продукцию по всему миру. Россия является одним из наиболее приоритетных рынков производителя, который является одним из крупнейших во всем мире.

EGGER OSB (Эггер), Австрия

Данный производитель с более, чем 50-летней историей, производит качественные OSB согласно общепризнанному европейскому стандарту EN 300. Производственное объединение, стартовавшее как небольшой семейный бизнес , сейчас насчитывает 16 компаний, расположенных в пяти странах Европы.

GLUNZ OSB (Глюнц АГ), Германия

Данный производитель входит в состав крупной промышленной группы Sonae Industria (Португалия), заводы которой расположены практически по всему миру. Компания выпускает плиты OSB различной толщины (6-40 мм) на новейшем оборудовании. Продукция отвечает требованиям европейского стандарта EN 300.

OSB Norbord (Норборд), Канада

Крупное промышленное объединение, включающее одиннадцать заводов по производству ориентированно-стружечных плит, расположенных по всему миру, два из которых расположены в Европе.

OSB Louisiana Pacific, Канада

Один из старейших изготовителей плит OSB и мировой лидер в области производства данных материалов, включающий 29 заводов, расположенных в США и Канаде.

Georgia Pacific (GP), США

Одна из старейших компаний, история производства ориентированно-стружечных плит которой насчитывает почти 30 лет.

OSB Arbec, Канада

Это единственная на североамериканском континенте компания, которая делит свои плиты на два типа: американские (отличающиеся высокими стандартами прочности и экологической безопасности , а также наличием одной рифленой стороны) и европейские (характеризующиеся, помимо качества, повышенной влагостойкостью).

6 Укладка OSB на пол

Благодаря своей влагостойкости, экологической безопасности и отличным техническим характеристикам, плиты OSB (ОСБ) являются прекрасным основанием под любые напольные покрытия, будь то ламинат , линолеум или ковролин. Они отлично подойдут для устройства чернового пола под плитку или паркет. Поскольку гарантийный срок службы ориентированно-стружечных плит OSB составляет 25 лет, данные покрытия прослужат очень долго. Виды оснований для укладки плит:

? бетонная стяжка;

? лаги (брусья) первого и второго этажа;

? на опоры (кирпичные столбики, которые выкладываются на первом этаже домов).

Выбор ОСБ

Наиболее подходящими для укладки на пол считаются OSB 3 (плиты, рассчитанные на использование в условиях повышенной влажности) от западно - и восточно-европейских производителей. Данная продукция соответствует европейским стандартам влагостойкости и характеризуется высокой плотностью.

Расчет потребности в плитах

При подсчете необходимого количества листов необходимо учесть 7% - ные потери покрытия при резке.

Выбор толщины плиты

Если плиты укладываются на бетонный пол (стяжку) в качестве выравнивающей поверхности для обеспечения тепло - и звукоизоляции, рекомендуемая толщина OSB составляет 8-10 мм.

При укладке на лаги (брусья) толщина плиты зависит от величины расстояния между опорами. При ширине интервала 400-600 мм требуемая толщина OSB составляет 15-18 мм, а при ширине мм она будет равна 22 мм.

Укладка на лаги

При монтаже чернового пола из ориентированно-стружечных плит укладка производится на лаги. Между плитами OSB 3 необходимо оставлять зазор размером в 3 мм с каждой стороны. При «плавающем» способе укладки плит требуется зазор шириной 12 мм между стеной и OSB. Плиты стыкуются на лагах по более узкому краю. Для длинных краев также необходимы дополнительные опоры.

Ввиду повышенной нагрузки, которая приходится на пол, целесообразно использовать двухслойное покрытие из OSB (ОСБ). Слои располагаются перпендикулярно друг другу и скрепляются ершеными или спиральными 2-х дюймовыми гвоздями. Плиты крепятся саморезами с шагом 300 мм на деревянные брусья. В местах соединения плит рекомендуемая длина шага составляет 150 мм. Для обеспечения надежности и жесткости можно дополнительно приклеить плиты к лагам с помощью специального монтажного клея для древесины.

Укладка на бетонную стяжку

При укладке на бетонную стяжку плит OSB крепятся с помощью саморезов прямо к бетонному полу либо поверх утеплителя, что обеспечивает повышенную теплоизоляцию и устойчивость будущего пола к механическим нагрузкам.

Укладка под линолеум

При укладке плит OSB в качестве основы под линолеум необходимо добиваться максимальной сглаженности стыков между плитами, для чего целесообразно использовать панели минимально допустимой толщины. Зазор шириной 3 мм необходимо закрыть с помощью эластичного силиконового герметика. Если при укладке образуется единственный соединительный шов, то тепловые зазоры необходимо делать со стороны стены.

Под керамическую плитку

Ориентированно-стружечные плиты OSB (ОСБ) прекрасно подходят в качестве основы под керамическую напольную плитку, обеспечивая дополнительную теплоизоляцию. Для укладки плитки поверх чернового пола из OSB используется специальный минеральный клей, применяемый для скрепления древесных и керамических поверхностей. Плитка будет отлично держаться на таком полу.

7 Каркасные дома из OSB

Дома, построенные из OSB, принято называть «канадскими» и «каркасно-щитовыми». Технология строительства каркасных домов получила широкое применение во всем мире – от стран Европы до Северной Америки. Такие дома можно возводить даже в сейсмически опасных регионах (каркасные дома выдерживают колебания до 9 баллов) и на территориях вечной мерзлоты (могут использоваться при температуре до минус 40). Технология их постройки предполагает использование деревянного или стального каркаса, а также сэндвич-панелей из ориентированно-стружечных плит OSB. Стены, перегородки и даже крыша – все производится из таких сэндвич-панелей.

Что такое сэндвич-панель из OSB (ОСБ)?

Данная панель представляет собой некое подобие бутерброда, состоящего из двух плит OSB и внутреннего слоя утеплителя. В качестве последнего может выступать пенопласт (как гранулированный, так и экструдированный), пенополиуретан, утеплитель на основе минеральной ваты или стекловаты. Минеральную вату целесообразно использовать в условиях повышенной влажности, поскольку таким образом стены получают возможность «дышать» и лишняя влага легко испаряется. Это позволяет избежать образования конденсата и развития плесени на стенах. Между слоем утеплителя и плитой прокладывается параизоляционный слой, необходимый для защиты стен дома от лишней влаги и обеспечения благоприятного климата внутри коттеджа.

Производятся сэндвич-панели промышленным способом. Раскрой панелей производится на этапе комплектующих по заранее определенным размерам, что обеспечивает высокое качество резки и отсутствие дефектов стыков. В ходе технологического процесса все слои сэндвич-панели склеиваются между собой одно - или двухкомпонентным уретановым клеем. Срок высыхания каждого слоя клея составляет всего 5 минут. Готовая панель помещается в пресс для 30-минутной полимеризации. Через сутки сэндвич-панели готовы к использованию.

Дополнительные элементы

Помимо сэндвич-панелей, при строительстве каркасных домов применяются такие конструктивные элементы, как блоки, углы, переходы. Технология их производства полностью аналогична технологии изготовления сэндвич-панелей.

В чем отличие домов из OSB

Отличная теплоизоляция

Главным преимуществом таких строений являются высокие теплосберегающие характеристики. Толщина утеплителя составляет 100-200 мм, что делает сэндвич-панели из OSB в 8(!) раз теплее кирпичных стен. Слой минерального утеплителя толщиной в 200 мм соответствует 2-хметровой толщине кирпичной стены. При этом стены такого дома обеспечивают отличную циркуляцию воздуха, «дышат», сберегая тепло и не пропуская жару.

Экологическая чистота

Важным достоинством «канадских» домов является их экологическая безопасность, сопоставимая с деревянными коттеджами . Она обусловлена прежде всего свойствами дерева – материала, на основе которого производятся плиты OSB.

Гибкость в сфере проектирования

Данная технология строительства оставляет значительный простор для разнообразных архитектурных решений, будучи при этом весьма экономичной как по средствам, так и по времени.

Быстрота возведения

При строительстве каркасных домов не нужно ждать, когда дом «усядет» или просушится, а можно сразу приступать к чистовой отделке. Обычно срок возведения конструкций данного типа с учетом всех строительных работ не превышает 6 месяцев.

Надежность

Вопреки опасениям, гарантийный срок службы таких домов составляет минимум 70 лет.

Легкость конструкции

Данная технология характеризуется минимальной нагрузкой на фундамент, что делает возможным устройство неглубоких столбчатых фундаментов.

8 Насколько безопасны OSB для нашего здоровья?

Экологическая безопасность плит OSB подтверждается их соответствием требованиям международного стандарта в области экологической безопасности E1. Данному стандарту отвечают все экологически безопасные материалы, используемые в жилых помещениях. Плиты производства Канады и США проходят сертификацию по стандартам APA и TECO, что также означает их пригодность для жилых помещений. Независимо от уровня влагостойкости, плиты OSB-2 и OSB-3 отличаются одинаковой степенью экологической безопасности. Какие материалы используются при производстве плит и насколько они безвредны?

Древесина

В Европе для производства плит используется преимущественно древесина хвойных пород (ель и сосна), что придает готовой продукции светлый оттенок и характерный запах хвои. В США и Канаде основным материалом для производства плит служит стружка древесины таких пород, как осина, тополь и ясень. Наиболее высокой устойчивостью к влаге и гниению обладают плиты из сосны. Они практически не подвержены вредному воздействию насекомых, которое может представлять опасность для OSB в ходе длительного пребывания в условиях повышенной влажности.

Смолы

В приготовленную для последующего прессования щепу добавляют какую-либо водостойкую смолу. Обычно процент содержания смолы в составе плиты равен 7-8%. В качестве связующей основы для внешних слоев используются модифицированные меламиновой смолой фенолоформальдегидные смолы. Для внутренних слоев применяется карбомидная смола. Комбинация смол может отличаться у различных производителей плит.

Карбомид CO (NH2)2 , так называемая «мочевина», или амид угольной кислоты, широко используется в качестве азотосодержащего удобрения и минеральной добавки к кормам в сельском хозяйстве .

Меламино-карбомидо-формальдегидные смолы также безопасны для человека. Формальдегид (HCOH) производится из метилового спирта и считается вредным для человека веществом. Однако, сами плиты вполне безопасны с экологической точки зрения. Хотя формальдегидные смолы при испарении выделяют нервно-паралитические газы, благодаря наличию меламина, опасное воздействие формальдегида нейтрализуется. Не стоит забывать о том, насколько большое значение вопросам безопасности материалов уделяется на Западе. Потребители из стран Европы и Северной Америки весьма щепетильны в вопросах экологической чистоты. Тем не менее там OSB широко используются, в том числе при строительстве медицинских и детских учреждений. Присваиваемый OSB-плитам европейский класс Е1 означает абсолютную безопасность в отношении выделений формальдегида. К данному классу относится даже чистая древесина, общепризнанный экологически безопасный материал. Так фанера, например, соответствует классу Е2. Кроме того, соединение меламина и формальдегида придает ориентированно-стружечным плитам прочность и надежность в эксплуатации.

Парафиновая эмульсия

Для улучшения водоотталкивающих свойств при производстве плит в Европе в их состав добавляется парафиновая эмульсия. Данное вещество также повышает уровень защиты плиты от воздействия насекомых и микроорганизмов. Такие покрытия не нуждаются в дополнительной обработке антисептиками (фунгицидами).

Древесные композиты

Из семейства древесных композитных материалов в России производятся и наиболее известны: фанера, ДСтП (древесно-стружечные плиты), MDF, клееный брус и шпоновый брус LVL.

OSB (ориентированно-стружечная плита) также относится к классу древесных композитов. На сегодняшний день OSB является одним из наиболее высокотехнологичных композитных материалов из дерева и считается наиболее перспективным и универсальным древесным строительным материалом.

OSB - сравнительно новый конструкционный материал. Технология производства OSB родилась вследствие развития технологии производства так называемых вафельных плит в Канаде. Промышленное производство OSB было начато в начале 80-х годов прошлого века. В силу различных экономических и сырьевых причин объемы производства и потребления этого материала сегодня сильно отличаются в различных странах мира. Самые высокие темпы роста рынка OSB за последние десять лет наблюдаются в Северной Америке. Если в 1990 году потребление плит там составляло порядка 6,8 млн м 3 , то к 2003 году оно выросло до 22 млн м 3 в год.

Похожие темпы роста сейчас наблюдаются и на европейском рынке, где потребление OSB уже превысило 3 млн м 3 в год и продолжает расти. Южная Америка потребляет порядка 500 000 м 3 в год ориентированно-стружечных плит. Китай и Япония также наращивают объемы производства этого материала, но производственные мощности в азиатских странах все еще сравнительно невелики - на рынке там, в основном, продается плита, импортируемая из Канады.

Текущая ситуация с OSB в России

В России сложилась очень интересная ситуация. Ни в нашей стране, ни в странах СНГ не работает ни один завод по выпуску ориентированно-стружечных плит. При этом российский рынок OSB довольно динамично развивается. Применение новых строительных технологий, появление новейших строительных материалов, а также европейские производители и импортеры плиты активно стимулируют это развитие. По разным оценкам, емкость российского рынка уже сегодня оценивается на уровне 120 000-150 000 м 3 в год.

Россия обладает огромными запасами неделовой древесины, которая не находит никакого применения и просто пропадает на лесосеках. По оценке специалистов, Россия могла бы производить OSB по одной из самых низких себестоимостей в мире.

Что нам мешает?

Что же мешает появлению в России собственного производства OSB?

На сегодняшний день одним из главных сдерживающих моментов являются существенные финансовые риски в подобном проекте. Технология OSB является сейчас одной из наиболее высокотехнологичных в производстве древесных плит. Это сказывается на сумме инвестиций, которые необходимо привлекать в проект. При заказе оборудования у крупнейших европейских поставщиков, таких как Metso, Dieffenbacher и Siempelkamp, предлагающих комплексную поставку производственной линии на условиях «под ключ», объем капиталовложений становится столь существенным, что проект окупится в приемлемые сроки лишь при значительных производственных мощностях линии. А выход завода большой и даже средней мощности (минимум 150 000-200 000 м 3 в год) со своей продукцией на рынок, который потребляет ровно столько же, кажется слишком рискованным. Коммерческие риски также видятся слишком высокими.

Отсутствие опыта производства и грамотных специалистов накладывает дополнительные риски при организации первого в стране завода по выпуску OSB-плит.

Еще одним сдерживающим фактором, безусловно, является слабая информированность отечественных инвесторов и производителей об ориентированно-стружечных плитах, о технологии и возможностях их производства, о перспективах данного продукта и возможных рынках его сбыта. Очень мало технической информации об OSB и оборудовании для его изготовления можно найти на русском языке.

Правда, здесь следует отметить, что не так давно в России, в Санкт-Петербурге, начала свою деятельность совместная канадско-российская инжиниринговая группа Wood Processing Consulting Services, которая активно занимается популяризацией OSB-плит и продвижением технологий их изготовления среди российских промышленников.

Концепция создания завода OSB малой мощности

Проблемы, которые мешают России начать производcтво OSB, вполне очевидны, поэтому в прошлом году инженерами и аналитиками WPC Services совместно с компанией IMS-Engineering была закончена разработка концепции завода OSB малой мощности (65 000-70 000 м 3 в год), адаптированного специально под российские условия. Хотелось бы подробнее остановиться на этом интересном проекте.

Основной целью при разработке проекта было сокращение объема необходимых инвестиций и оптимизация капиталовложений таким образом, чтобы сроки окупаемости проекта первого российского завода OSB не превышали 5 лет. Такой период окупаемости в России считается оптимальным для проектов, связанных с деревообработкой.

В основу разработанной концепции легло совместное использование импортного оборудования и оборудования, которое может быть произведено на российских машиностроительных заводах. Суть в том, чтобы из-за рубежа импортировать только самое сложное, ключевое оборудование в технологическом процессе, такое как стружечный станок, смесители стружки, пресс и т. п. Менее сложное оборудование, бассейны ГТО, сортировку стружки, опорные металлоконструкции и прочее спроектировать и изготовить на российском заводе под непосредственным контролем своих специалистов. Время полной реализации такого проекта - 14-18 месяцев, в зависимости от конкретных условий российского заказчика.

Технология производства OSB

По словам инженеров, при разработке проекта завода OSB малой мощности перед ними стояли следующие задачи:

• использовать наиболее простую и проверенную технологию производства плит OSB;
• обеспечить максимальную надежность и эффективность работы оборудования;
• обеспечить оптимальные коэффициенты использования сырья и компонентов;
• обеспечить гибкую планировку производственной линии, которая бы позволила задействовать существующие здания и сооружения.

Реализованная в проекте технология позволяет производить плиту качества OSB/3, т. е. влагостойкую плиту для конструкционного, строительного применения. Предусмотрена возможность несложной модификации технологии для применения ее во всех основных климатических зонах Российской Федерации.

Рассмотрим суть технологии, реализованной в проекте.

В предыдущем номере журнала мы уже писали, что для производства OSB может быть использована практически любая доступная древесина: тонкомер, древесина с быстрорастущих плантаций, вершинные части стволов диаметром от 5 см, а также низкосортная и некондиционная древесина (см. ЛПИ № 9 (31) 2005). При этом в качестве сырья желательно использовать круглые лесоматериалы. Проводились исследования возможности использования отходов фанерного и лесопильного производств. Но при использовании такого сырья выход стружки нужной фракции слишком низок. На последующем этапе производства большая часть древесины в этом случае отсеивается на сжигание. По этой же причине рекомендуется проводить предварительную гидротермическую обработку древесины, особенно в зимних условиях. Мерзлые, а также бревна пониженной влажности, долго пролежавшие на бирже, дают слишком много мелкой щепы, а не стружки нужного размера.

Хвойные, мягколиственные породы древесины и твердые средней плотности являются наиболее пригодными для производства ориентированно-стружечных плит. Основными породами древесины в производстве OSB принято считать сосну, осину и тополь. Эти породы широко распространены в России, поэтому в качестве исходных данных по породному составу сырья было принято 50% сосны и 50% осины. Длина бревен на входе была принята равной 2,6 м, диаметр - от 50 до 400 мм (при среднем расчетном диаметре бревен - 150 мм), влажность древесины, поступающей на завод, - в пределах от 50-120%.

Итак, древесное сырье поступает на площадку завода по железной дороге или автотранспортом. Бревна длиной 2,6 м складируются и хранятся на бирже сырья. Оттуда при помощи челюстных погрузчиков они доставляются на входной накопитель бассейна ГТО (гидротермической обработки). Для производства стружки с нужными геометрическими параметрами (длина - 60-150 мм, ширина - 6-40 мм, толщина - 0,5-0,9 мм) неокоренные бревна должны предварительно прогреваться в бассейнах. Особенно это важно в зимнее время и при работе с твердыми породами древесины. Предварительная гидротермическая обработка сырья значительно повышает качество и полезный выход кондиционной стружки, получаемой на стружечном станке. Кроме того, ГТО продлевает срок службы диска стружечного станка. Канадские инженеры разработали специальную конструкцию бассейнов. Они проходного типа, самоочищающиеся, с нагревом от термомасляных радиаторов. Трелевочные цепи удерживают весь загруженный объем древесины в воде, не давая бревнам всплывать. В бассейне бревна оттаивают в течение заданного количества времени, а затем по одному извлекаются и транспортируются бревнотаской на цепной подающий конвейер окорочного станка. Цепной конвейер последовательно подает бревна на высокопроизводительный роторный окорочный станок.

Подающий конвейер окорочного станка спроектирован таким образом, чтобы отходы и мелкие отщепы падали в специальные накопительные бункеры. В дальнейшем эти отходы перерабатываются измельчителем в топливо для котельной.

Таким образом, только целые, пригодные для обработки бревна подаются дальше в окорочный станок. Расчетная эффективность окорки древесины при максимальной производительности линии OSB составляет 99,5%.

Нужно, кстати, отметить, что реализованная в проекте технология полностью безотходна и энергодостаточна: вся тепловая энергия, необходимая для технологических нужд, производится здесь же, на заводе, из остатков древесины.

Окоренные бревна поступают на специально спроектированный выходной конвейер окорочного станка. После этого бревна проходят через металлоискатель. Бревна, содержащие металлические включения, автоматически маркируются и отбраковываются - удаляются из потока. Хорошие бревна сталкиваются с конвейера на раскряжевочный стол, где распиливаются на чурки длиной 860 мм. Последние поступают на наклонный накопительный конвейер стружечного станка и дальше по одному подаются в стружечный станок (более подробно о технологии производства стружки для OSB читайте в ближайшем номере ЛПИ). Дисковый стружечный станок производит стружку в соотношении длины к ширине в диапазоне от 4:1 до 6:1.

Сырая стружка, выходящая из стружечного станка, попадает на входной конвейер бункера сырой стружки. Затем она транспортируется в бункер сырой стружки для накопления и дальнейшей дозированной подачи в однопроходную сушильную установку. В производстве OSB используются однопроходные либо двухпроходные сушилки. Однопроходные сушилки работают на более низких температурах теплового агента (300-450°С), но цикл сушки у них более длинный, чем у двухпроходных. Основными преимуществами однопроходных сушилок барабанного типа являются: значительно более низкий уровень эмиссии летучих органических соединений, стружка в них меньше повреждается, ну и при более низких температурах сушки меньше риск возникновения пожара. В качестве теплового агента в подобных сушилках используются очищенные дымовые газы котельной.

Таким образом, сырая стружка дозированно подается из бункера сырой стружки прямо в однопроходную сушильную установку барабанного типа. Горячие газы, поступающие из котельной, создают необходимую температуру для сушки стружки.

Сухая стружка на выходе сушильной установки пневмотранспортом (потоком воздуха) переносится в основной накопительный циклон. Здесь она отделяется от воздушного потока и мелких частиц древесины. Мелкие частицы, в свою очередь, увлекаются потоком воздуха дальше и попадают во вторичные циклоны, где и оседают. Отработавший и остывший воздух выбрасывается в атмосферу.

Высушенная стружка через распределительное устройство из циклона направляется дальше на сортировку либо сбрасывается в пожарный отсек (в случае появления сигнала о возгорании в сушилке из системы взрыво- и пожаробезопасности).

Через впускное дозирующее устройство стружка поступает в сортировочный станок роторного типа. На этой стадии из потока стружки окончательно удаляются мелкие частицы и древесная пыль. Пригодная стружка разделяется на два потока и подается на входные конвейеры бункеров стружки наружного и внутреннего слоя. Конвейеры транспортируют стружку в соответствующие бункеры.

Перед тем как попасть в смесители, стружка накапливается в бункерах сухой стружки внешнего и внутреннего слоев. Объем этих бункеров рассчитан таким образом, чтобы обеспечить бесперебойную работу всей производственной линии. По своей конструкции они аналогичны бункерам сырой стружки. Скорость подачи материала из бункеров регулируется в зависимости от параметров работы линии формования стружечного ковра.

Из бункеров сухая стружка через конвейерные весы (элемент дозирующего устройства) подается в смесители. Конвейерные весы также задают расход смолы и парафина, которые подаются в смесители в заданном соотношении, в зависимости от потока стружки.

Резервуары для хранения жидкой смолы расположены в непосредственной близости от смесителей. В общей сложности их четыре: два - для смолы на внешний слой плит, два - для смолы на внутренний слой. Из резервуаров смола через автоматизированные дозаторы подается в смесители.

В производстве OSB могут использоваться фенолформальдегидные смолы (PF), меламинокарбомидоформальдегидные (MUF), а также изоцианатные смолы (PMDI). На основе этих смол готовится связующее для водостойких плит. Проект рассчитан на использование жидкой фенолформальдегидной смолы, т. к. это наиболее дешевый и чаще всего используемый тип связующего для OSB.

Парафин доставляется на завод в жидком виде и хранится в больших подогреваемых резервуарах. Из резервуаров через автоматизированные дозаторы он подается в смесители, где разбрызгивается через внутренние трубки. Трубки также подогреваются, чтобы избежать затвердевания парафина в них.

По выходным конвейерам смесителей стружка подается на распределительное устройство формирующей станции. Дальше при помощи распределительных конвейеров она доставляется в соответствующие бункеры форммашин стружки внутреннего и наружного слоев. Система формования и прессования состоит из формующих станций, линии формования и однопролетного горячего пресса. Отметим, что однопролетный пресс свободно обеспечивает проектную мощность завода (220 м 3 в день), и, кроме того, он намного дешевле широко рекламируемого сейчас пресса непрерывного действия.

Три формирующие машины - две для наружных слоев и одна для внутреннего слоя (каждая оснащена одной ориентирующей головкой) - выкладывают и разравнивают осмоленную стружку на стальные поддоны, непрерывно движущиеся по линии. Встроенные конвейерные весы расположены под линией формования и предназначены для взвешивания слоев ковра по мере их формирования.

Ориентирующие головки форммашин наружного слоя выравнивают стружку параллельно направлению движения линии формования, тогда как головка форммашины внутреннего слоя - перпендикулярно. Количество стружки, поступающей из бункеров форммашин, строго контролируется, т. к. объем и вес осмоленной стружки внутреннего и внешнего слоев должен находиться в заданной пропорции. Это крайне важно для обеспечения соответствия готовой продукции техническим условиям и стандартам.

Электромагнит и металлоискатель включены в состав линии формования для обнаружения и удаления случайных металлических включений.

Сформированный таким образом непрерывный стружечный ковер обрезается торцовочными пилами в соответствии с заданной шириной. Затем циркулярной пилой ковер обрезается по длине в размер плит горячего пресса. Обрезки ковра пневмотранспортом переносятся на выходной конвейер смесителя стружки внутреннего слоя для повторного использования. Если сформированный на линии ковер не отвечает заданным параметрам, он автоматически удаляется с формирующего конвейера перед прессованием. Этот процесс контролирует система отбраковки ковра. Отбракованный стружечный ковер поступает либо обратно в поток (на выходной конвейер смесителя внутреннего слоя), либо полностью удаляется (при обнаружении металлических включений, например).

Подготовленные части стружечного ковра последовательно подаются в однопролетный горячий пресс. Пресс позволяет производить OSB-плиты в диапазоне толщин от 6 до 40 мм. В прессу плиты подвергаются воздействию давления и температуры. Контроль отсутствия воздушных карманов и вздутий в плитах на выходе из пресса, осуществляется ультразвуковым датчиком, который работает согласованно с гидравликой пресса и располагается на его разгрузочном конвейере.

После прессования ориентированно-стружечные плиты обрезаются по периметру. Таким образом, формируются ровные кромки плит, и им задается размер мастер-панелей. После этого мастер-панели взвешиваются и после охлаждения и технологической выдержки поступают на участок окончательной обработки.

Нужно отметить, что плиты, выходящие из пресса, после обрезки в размер мастер-панели (2550 x 5005 мм) проходят также через детектор воздушных карманов и толщиномер. Эти два измерительных устройства контролируют качество прессованных плит, а взвешиванием контролируется их плотность.

На участке окончательной обработки мастер-панели раскраиваются на заданные форматы в соответствии с картой раскроя. Для этой операции используется раскроечный центр для плитных материалов. Формат готовых плит составляет 1250 x 2500 мм.

Готовые плиты подаются на стопоукладчик и укладываются в стопы размером 1250 x 2500 мм. Затем вилочными погрузчиками стопы транспортируются на линию упаковки, где они шинуются и перевозятся на склад готовой продукции.

В таблице 1 показано, за счет чего инженерам WPC Services удалось сократить бюджет проекта более чем в 5 раз. В таблице все производственное оборудование разбито в соответствии с технологическими зонами, где оно расположено. Из общего количества единиц оборудования каждой зоны выделена та часть техники, которая может быть с успехом изготовлена на наших заводах. Как видно, это 54 технологических модуля. Расчетный показатель российской составляющей технологического оборудования равен 61%, импортной составляющей - 39%.

Потребность в ресурсах для производства OSB

Следует подробнее остановиться на ресурсах, необходимых для организации производства ориентированно-стружечных плит.

Крытая площадь, необходимая для размещения производственной линии OSB, составляет 18 500 м 2 . Кроме того, потребуется порядка 2-3 га территории под биржу сырья. На заводе в наших условиях всегда должен быть «буферный» запас сырья на 3-4 месяца вперед.

Расход древесины, связующего и энергоресурсов, необходимых для производства 1 м 3 плит OSB, показаны в таблице 2. Указанный расход энергии справедлив для суточной производительности линии, равной 220 м 3 , при предварительной гидротермической обработке сырья и рассчитывался для производства плит толщиной 12 мм, плотностью 680 кг/м 3 .

Выводы

1. Технология OSB - это технология глубокой переработки древесины. OSB - это один из наиболее высокотехнологичных композитных материалов из древесины. Рассмотренная в статье технология позволяет более глубоко и рационально использовать запасы древесины в России.
2. Темпы роста спроса на OSB на мировом рынке - одни из самых высоких среди древесных плит. Российский рынок также развивается, наблюдается устойчивое увеличение спроса на ориентированно-стружечные плиты в нашей стране, особенно в крупных городах.
3. Несмотря на то, что OSB - сравнительно новый плитный материал, он уже нашел довольно много областей применения. OSB широко используется и как конструкционный материал в строительстве, и просто как древесный композит с уникальными декоративными свойствами (см. ЛПИ № 9 (31) 2005).
4. Основное применение OSB находит в жилищном строительстве. Здания и сооружения на основе OSB требуют значительно меньших финансовых затрат и времени на возведение. Появление своего производства OSB стимулирует развитие деревянного домостроения, что, в свою очередь, удешевит жилье, повысит его доступность и снизит остроту жилищной проблемы в России.
5. Технология OSB - пожалуй, наиболее оптимальный способ использования неделовой и низкосортной древесины в российских условиях. У нас есть все предпосылки для создания своего производства OSB.

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

Что собой представляет ОСБ-плита

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

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

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

Характеристики ОСБ-плит

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

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

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

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

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

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

Сырье для OSB и превращение его в стружку

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

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

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

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

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

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

Технология изготовления

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

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

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

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

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

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

Помещение и оборудование

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

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

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

Но, кроме перечисленного, потребуется еще немало оборудования:

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

Специфика производства ОСБ

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

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

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

Видео: Первый в России комбинат по производству OSB плиты

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