Развитие технологии: Особенности производства OSB
Содержание
1. Введение
2. История появления фанеры и древесных плит
3. Функциональные назначения ДСП
4. Производства ДСП
5. Новые материалы
6. ОСП
7. Развитие технологии: Особенности производства OSB
8. Приложение
9. Заключение
10. Литература
Введение
Многие ли из нас задумываются о том, как давно вошли в нашу жизнь те или иные вещи, явления? Мы пользуемся ими, ежедневно или время от времени, совершенно не подозревая о их богатой, и часто очень интересной истории.
Сегодня ДСП – самый распространенный материал для оформления интерьеров, строительства (крыши, перегородки, даже пол), особенно в производстве мебели. Неоспоримые достоинства ДСП – легкость обработки и экономичность. Изделия из ДСП отличаются привлекательным внешним видом, простотой в эксплуатации и гораздо меньшей стоимостью по сравнению с аналогичными изделиями, производимыми из дерево-массива.
История появления фанеры и древесных плит
Появление фанеры
Например, фанера. Что мы знаем о ней? Этот, казалось бы, совершенно обычный и мало чем примечательный материал был изобретен человеком очень и очень давно. Первые фанерные листы созданы в Древнем Египте, в 15 веке до нашей эры. Появление фанеры было связано с высокой стоимостью древесины. В Египте этот материал был дефицитом, а черное и красное дерево завозилось издалека и стоило очень дорого.
Использовали фанеру и древние римляне и греки, для которых древесина тоже была материалом редким. Они использовали фанеру в основном для изготовления мебели и предметов домашнего обихода. Несколько позже римляне научились вырезать из фанеры тонкие пластинки и украшать ими самые различные предметы.
А в 16 веке во Франции начинают производить мебель, фанерованную дощечками из ценных древесных пород. Такая мебель была гораздо дешевле, чем из массивной древесины. Это привело к резкому росту спроса на строганую фанеру. В результате актуальным стало создание новых технологий обработки древесины.
Фанера в России - исторический ракурс
Лущеный
шпон, а затем и клееная фанера
впервые появились в России. В
1819г. проф. Фишер изобрел станок,
позволивший срезать с
Шпон первоначально применяли для изготовления клееных сидений для стульев. Производство шпона началось с 1885 г. на заводе фирмы Лютер в Ревеле (ныне г. Таллинн. Эстония). Здесь же в 1889 г. стали выпускать листовую клееную фанеру, из которой делали ящики для упаковки чая и каучука. В 1894 г. клееную фанеру стали выпускать в Петербурге и в 1896 г. в Зеленодольске (Республика Татарстан).
В период возникновения фанерной промышленности вся клееная фанера перерабатывалась непосредственно на заводах- изготовителях. Из нее делали тару, почтовые ящики и чемоданы. В дальнейшем, с увеличением объемов производства фанерные заводы начали продавать листовую клееную фанеру. Однако в России фанера продолжала оставаться малоизвестной широкому кругу потребителей. Производители фанеры не стремились к популяризации ее внутри своей страны, поскольку она имела обеспеченный сбыт за границей. Цены на древесину и стоимость изготовления фанеры в России были значительно ниже цен мирового рынка и потому этот вид экспорта для отечественных предпринимателей был очень рентабелен.
Фанера вывозилась преимущественно в Англию, где был сосредоточен международный рынок по фанере. Перед первой мировой войной фанера, производимая в России, на этом рынке была вне конкуренции. В 1913 г. было экспортировано 95 тыс. м3 фанеры или около 50% всего производства фанеры в России.
К началу XX века в России работало 10 фанерных заводов. В период с 1900 по 1910 г. в строй вступило 27 заводов и с 1910 г. по 1914 г. еще 10 заводов. В 1914 г. в России насчитывалось 48 заводов для производства клееной фанеры с общей производительностью 240 тыс. м3.
Во времена гражданской войны на Дальнем Востоке, партизаны стреляли и из деревянных пушек. Ствол такой пушки был сделан из березы перехваченной железными обручами.
В годы Великой Отечественной войны на самолетостроительных заводах не хватало металла на баки для бензина и их стали изготовлять из бакелизированной фанеры. Деревянный бак обтягивали резиной и устанавливали на самолет.
Когда в начале шестидесятых годов XX века, решением КОКОМ – «Координационного комитета по экспорту стратегических товаров в социалистические страны» (Coordinating Committee of East-West Trade Policy) был запрещен экспорт в СССР, одной из специфических пород древесины (произрастающей в Латинской Америке), то нашими «умельцами» на основе березы был создан новый материал - превративший эмбарго в пустой звук. Материал этот использовался для изготовления втулок гребного вала высокоскоростных ракетных катеров.
В период плановой экономики в Ленинграде (и не только) выпускали трубы из березовой фанеры для перекачки нефти и газа, для вентиляции в шахтах. По таким трубам даже перекачивали пульпу (размытую землю) от земснарядов.
В городе Кадуе (Вологодская область) было налажено производство по выпуску из березовой фанеры бочкотары. Кадуйские фанерные бочки широко использовались для упаковки пищевой продукции предназначенной для районов Крайнего Севера, например: яичного порошка, сухого молока, сухих овощей и т.д. Сейчас ОАО «СЕВЕРТАРА» (бывший Кадуйский завод фанерно-штампованных бочек) является единственным предприятием в России и СНГ по производству фанерно-штампованных бочек.
Появление ДВП
В 1858 году американцем Лайманом был получен первый патент на производство древесноволокнистых плит. А через несколько лет, в 1864 году другой ученый по фамилии Мюнх пришел к мысли о том, что бумага — это по сути очень тонкая ДВП. Им была создана установка для производства плит без связующего, с помощью горячего прессования.
Усовершенствовал способ производства ДВП американец Мейсон в 1924 году, причем совершенно случайно. Ученый ушел, предварительно выключив кран подачи пара для горячего прессования, но из-за неисправности крана пар продолжал поступать в пресс. Вернувшись, Мейсон обнаружил в установке плиту очень высокой плотности.
Изобретение ДСП
Что касается истории ДСП, то сегодня практически каждый ребенок знает, что такое ДСП. Ведь мы, взрослые не раз упоминаем всуе это странное название, вернее, аббревиатуру. И, отвечая на вопросы любопытствующих, поясняем, что ДСП – это материал, сделанный из смолы, опилок и древесных стружек. Тем не менее, далеко не каждый взрослый догадывается о том, что у этого, казалось бы, скромного и малобюджетного продукта имеется богатое прошлое. Вы готовы совершить увлекательное путешествие по истории ДСП? Тогда не мешкайте, ведь поезд назад в будущее отправляется прямо здесь и сейчас!
Что ж, пожалуй,
начнем наш рассказ с самого интересного
– с момента появления на свет
первых древесно-стружечных плит. Историки
по сей день теряются в догадках,
когда произошло это
Переломный момент в истории ДСП произошел в 1926 году. Именно в это время немецкий ученый Фройденберг вывел формулу «идеальной» древесно-стружечной плиты и рассчитал оптимальное соотношение между связующим веществом и древесными опилками. По его подсчетам в древесно-стружечном «полуфабрикате» должно было содержаться от 3 до 10% вязкого вещества. Позднее выводы ученого были несколько откорректированы, поэтому сегодня в состав древесно-стружечных плит входит от 6 до 8% формальдегидных смол. К слову сказать, при производстве ДСП смолистые соединения начали использоваться только в 1933 году, спустя 7 лет после фундаментальных подсчетов Фройденберга. Значительно позже была изобретена ДСП влагостойкая, в состав которой вошли соединения парафинов.
С момента
появления на свет первой древесно-стружечной
плиты изменилось многое. И в первую
очередь, видовой ассортимент самих
ДСП. Сегодня семейство древесно-
Функциональные назначения ДСП
ДСП - основной материал мебельщиков
В 1980 году в результате разработок технологов был создан новый материал - древесностружечная плита (ДСП). Низкая стоимость, простота производства и легкость обработки делали мебель, изготовленную из нее, доступной многим потребителям. Кроме того, в отличие от дерева, новый материал был лишен таких недостатков как сучки, внутренние пустоты и трещины. С того времени и до сегодняшнего дня древесностружечные плиты остаются одним из главных конструкционных материалов мебельного производства.
До 1990 года производство мебели в Советском Союзе было ориентировано на использование в качестве основного материала для корпусной мебели-древесностружечной плиты-облицованной декоративной бумагой, пропитанной смолой, наряду с древесиной и плитой, покрытой натуральным шпоном. Однако где-то с середины 90-х годов все большее распространение получают именно ламинированные ДСП. Кризис 1998 года привел к резкому сокращению поставок по импорту и привлек внимание к созданию производств по выпуску ламинированных плит в России. Сегодня российскими производителями древесностружечных плит освоены передовые технологии и производственные методы, установлено новейшее оборудование.
В настоящее время на российском
рынке есть несколько производителей
ЛДСП. Качественными считаются плиты,
произведенные ООО “
При производстве ДСП очень большую роль играет оборудование и состав исходного материала. Как отмечают специалисты, даже у известных производителей качество разных партий может различаться, хотя они имеют одинаковый ГОСТ и выпущены на одном и том же заводе.
Между тем, производством
ДСП занимаются многие лесоперерабатывающие
предприятия, которые используют для
этого технологические отходы, ранее
просто уничтожавшиеся. Однако качество
таких плит хуже, и чаще всего
они применяются в
Поэтому те мебельщики, которые
дорожат репутацией своих фирм и
серьезно работают над качеством
продукции, предпочитают приобретать
материалы у известных
Разные лица одного материала
Чаще всего ДСП облицовывают бумажно-смоляными пленками, декоративными бумажно-слоистыми пластиками, полимерными пленками, натуральным (строганным или лущеным) шпоном. Помимо этого, ДСП покрывают красками, эмалями, лаками и другими защитными материалами.
Для облицовки древесностружечных плит бумажно-смоляными пленками используют два различных процесса: ламинирование и каширование.
При этом под бумажно-смоляной
пленкой понимают декоративную бумагу,
пропитанную специальной
При ламинировании происходит физико-химический процесс облицовки ДСП бумажно-смоляными пленками под действием температуры и давления. При этом декоративно-защитный слой на плите образуется за счет растекания смолы по поверхности ДСП с последующим доотверждением и образованием прочного единого покрытия “ДСП-смола-бумага”. А вот каширование - физический процесс облицовки ДСП полностью отвержденными бумажно-смоляными покрытиями с предварительным нанесением на плиту - основу клеевого состава. Условия, при которых происходит процесс каширования, значительно более “мягкие”. Принципиальное различие этих двух методов облицовки заключается в том, что при кашировании готовое декоративное покрытие приклеивается на ДСП, а при ламинировании оно создается во время прессования за счет химических процессов и неотделимо от плиты-основы.
Кроме того, для получения декоративного покрытия используется термопластичная полимерная пленка, которая прессуется на ДСП с предварительно нанесенным клеевым покрытием. Основной вид полимерных пленок, используемых для облицовки, - пленки на основе поливинил-хлорида (ПВХ), реже встречаются отделочные материалы на основе полистирола, акриловых полимеров и пр.
Как правило, для облицовки плит полимерными пленками используются те же технологические линии (например - кашировальные установки), что и для облицовки синтетическим шпоном или бумажными пластиками. Облицовка осуществляется как горячим, так и холодным способом, в валковых или гидравлических прессах.
Преимуществом использования
полимерных пленок является возможность
облицовки профильных изделий. Вместе
с тем, использование полимерных
пленок для облицовки ДСП весьма
ограниченно из-за невысоких физико-механических
характеристик получаемого
Облицовывание натуральным
шпоном относится к самым старым
способам отделки поверхности плитных
материалов из древесины. С появлением
ДСП и высокопроизводительного
оборудования для облицовки шпоном
появилась возможность
Качество плит во многом зависит от качества защитных пленок. Признанными лидерами в этой области являются польский завод “Grajewo” и немецкий концерн “INTERPRINT”. Именно поэтому многие отечественные производители ДСП используют в своем производстве материалы именно этих фирм.
Самые модные цвета
Что касается цветовой палитры, то даже зарубежные специалисты отмечают существующую путаницу. Производителей ламината очень много, и у каждого - десятки образцов разного цвета и фактуры. При этом у художников на каждой фабрике свое представление об оттенке “темный орех” или “махагон”. Более того: цвет одного и того же ламината - скажем, “сосна с сучками” - может разниться от партии к партии даже у одного производителя. Обычно на эту частность призывают обращать внимание в магазинах обоев, но, покупая ламинат, тоже надо смотреть, чтобы все листы были из одной партии.
По отзывам специалистов, самыми модными и ходовыми цветами на сибирском рынке являются “вишня оксфорд”, “бук бавария”, “ольха”, “орех”, “груша”. Из окрашенных ДСП чаще всего в торговых фирмах спрашивают цвет “титан”, очень напоминающий “серебристый металлик” - если проводить аналогию с автомобильными красками.
Материалы применяемые для изготовления мебели.
В наше время в мебельной
индустрии используется так много
различных материалов, что порой
сложно сориентироваться, из чего же лучше
заказать мебель в дом. И если для
производителей мебели и мебельных
салонов все понятно, то простого
обывателя иногда некоторые названия
материалов приводят в замешательство.
А есть и такие материалы, о
которых знают и не все производители.
Поэтому в этой статье я хотела
б собрать воедино все
Производства ДСП
Сегодня ДСП – самый распространенный материал для оформления интерьеров, строительства (крыши, перегородки, даже пол), особенно в производстве мебели. Неоспоримые достоинства ДСП – легкость обработки и экономичность. Изделия из ДСП отличаются привлекательным внешним видом, простотой в эксплуатации и гораздо меньшей стоимостью по сравнению с аналогичными изделиями, производимыми из дерево-массива.
Изготавливается ДСП путем горячего прессования крупнодисперсной стружки, получаемой из отходов деревообработки и неделовой древесины любых пород, и введения термореактивной синтетической смолы, а также гидрофобизирующих, антисептических и других добавок, благодаря которым плита приобретает особую прочность и долговечность.
Самое широкое употребление имеет ДСП 1 сорта, именно они признаны пригодными для изготовления мебели. Согласно ГОСТ 10632-89, плиты первого сорта не должны иметь углублений (выступов) или царапин, парафиновых, пылесмоляных или смоляных пятен, сколов кромок, выкрашивания углов, недошлифовки, волнистости поверхности. Толщина плиты – 10-26 мм.
Плиты ДСП содержат вредное для здоровья человека вещество формальдегид. В соответствии с ГОСТ 10632-89, предельно допустимой концентрацией (ПДК) формальдегида для атмосферного воздуха считается 0,035 мг/куб м, воздуха рабочей зоны – 0,5 мг/куб м. Его содержание определяют так называемым «камерным» методом. Данный метод органами Госсанэпиднадзора считается наиболее эффективным. Образец ДСП с площадью 1 кв м помещают в камеру объемом 1 куб м и через определенное время берут из камеры пробу воздуха для определения в нем формальдегида.
Эту пробу сравнивают с нормами и дают гигиеническое заключение о применимости ДСП для производства мебели. ДСП с показателем эмиссии формальдегида Е1 отличается большей экологической чистотой, а вот ДСП с Е2 запрещается использовать в производстве детской мебели. Самыми экологичными считаются ДСП австрийского и немецкого производства.
В чистом виде, т. е. без специального покрытия, ДСП используется только в строительстве. Для применения в мебельном производстве ДСП имеет декоративное покрытие из пленок, шпона, ламината (бумажно-слоистого пластика) и лака. Часто внешние, более плотные слои делают из мелкодисперсной стружки. Особой популярностью пользуется меламиновое покрытие, отличающееся высокой прочностью, устойчивостью к воздействию высоких температур и влаги. Широкая цветовая гамма декоративных покрытий позволяет выбрать материал на любой вкус.
Свойства
Плотность — 0,5—1,0 г/см³, набухание в воде — 5—30 %, предел прочности при растяжении — не менее 0,2—0,5 МПа, предел прочности при изгибе не менее — 10—25 МПа, влажность — 5—12 %.
Недостатки
Материал плохо удерживает гвозди и шурупы, особенно при повторном закручивании.
Материал экологически небезопасен: связующие смолы, которые применяются при его производстве, выделяют вредный для человека формальдегид.[4] Поэтому немаловажным параметром плит является предельно-допустимая концентрация вредных веществ на удельный объём, определяемый санитарными нормами. В России довольно часто производители выпускают низкосортную, дешевую плиту, выделение формальдегида из которых значительно превышает ПДК и хуже, чем у плит класса Е1. За рубежом плиты такого класса уже не выпускают, а производят лишь сверхбезопасные плиты класса «Super E».
Е1 отличается большей экологической чистотой, показатель эмиссии формальдегида у неё заметно ниже. А вот Е2 запрещается использовать в производстве детской мебели.
Классификация
-Конструкция: по количеству слоев ДСтП подразделяется на 1-слойный, 3-слойный и многослойный.
-Марка: в
зависимости от показателей
-Сорт: в зависимости
от критериев внешнего вида
плиты (трещины, сколы,
-Наружный
слой: выделяются плиты с
-Уровень
обработки поверхности:
-Класс эмиссии формальдегида: по содержанию в 100 г сухой плиты ДСтП свободного формальдегида выделяются классы Е1 (менее 10 мг), Е2 (от 10 до 30 мг).
-Водостойкость: кроме того, что плита марки П-А обладает лучшими водостойкими свойствами (22 % деформации против 33 % у П-Б при погружении в воду на сутки), выделяется отдельный вид водостойкой ДСтП, предназначенной для производства мебели и специфических строительных работ.
-Огнестойкость: при введении в состав ДСтП антипиренов плита приобретает огнестойкие характеристики. Сейчас на территории РФ производство данного вида ДСтП не ведется.
-Плотность: по плотности ДСтП делится на плиту малой плотности (менее 550 кг/м³), средней (550—750 кг/м³) и высокой (более 750 кг/м³)
Ламинированная ДСтП
Ламинированная ДСтП (неофициальное, часто используемое сокращение - ЛДСП) — древесно-стружечная плита, произведённая на основе высококачественной ДСтП, облицованная при повышенном давлении и температуре стойкой меламиновой пленкой и покрытая специальным лаком, устойчивым к влаге и механическим повреждениям. Ламинирование обеспечивает хороший внешний вид, высокие потребительские качества и повышает физико-механические свойства. Ламинированная ДСтП не требует дальнейшей отделки и широко применяется для производства мебели.
Новые материалы
Шли года, шли века, популярность и востребованность в ДСП набирала все новые обороты. Но невозможность убрать все недостатки ДСП, привела к поискам нового материала который не способен заменить но выглядеть на уровень. И вот как-то раз Д. Кларк затачивал точилкой карандаш, ему пришла идея: «А что если делать стружку тонкой и широкой, аккуратно срезая её вдоль волокон?» Для этого можно было модернизировать рубительную машину, которую использовали в производстве щепы для ДСП. И так в Канаде во второй половине 40-х годов прошлого века. Произошло рождение технологии ОСП, которое стало результатом дальнейшего развития технологии производств.
ОСП
С чего все началось
Технология
производства OSB родилась в Канаде в
результате развития технологии производства
так называемых вафельных плит. Вафельные
плиты внешне очень похожи на OSB и
также используются в строительстве
как конструкционный материал. Технология
производства вафельных плит была разработана
доктором Джеймсом Кларком в 1954 году.
Будучи ученым-экологом, Д. Кларк искал
способы использования
Ученый был хорошо знаком с технологиями производства неконструкционных плит, таких как ДВП и ДСтП. Д. Кларк чувствовал, что из осины можно делать плиты, причем так, чтобы их можно было использовать в строительстве как конструкционный материал. Для этого нужно было сохранить и максимально использовать прочностные свойства длинного волокна осины. И Д. Кларк придумал, как использовать преимущества древесных волокон осины, причем даже небольшой длины. Он открыл, что если делать стружку так же, как это делаем мы, когда затачиваем карандаш, − строганием древесины вдоль волокон, то из такой стружки при смешивании ее с фенолформальдегидной смолой можно получить плиту, не уступающую по своим характеристикам конструкционной фанере. Так и появились вафельные плиты. Начальник Д. Кларка, воодушевленный его открытием, вскоре построил небольшой заводик в Айдахо, где начал производить первые вафельные плиты и продавать их местным строителям.
Спустя семь лет, в 1961 году, несколько бизнесменов из Саскачевана (провинция Канады), желая использовать дешевую осину, которая в изобилии произрастала на севере Канады, купили патент Д. Кларка. Чуть позже была организована компания «Вайсвуд Лимитед», которая начала производить вафельные плиты в промышленных масштабах. Завод по производству вафельных плит был построен в г. Хадсон Бэй, в районе северных лесов Канады. Желая укрепить экономику малодоходной сельскохозяйственной провинции, правительство выделяло заводу избыточное количество древесины отменного качества.