Изготовление osb. Плита из ориентированной плоской стружки от Швейцарской группы компаний KRONO

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.

24.01.2014

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

История происхождения OSB плиты.

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

В чем же тогда отличие?

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

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

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

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

Сырье для OSB и превращение его в стружку.

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

Сушка стружки.

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

Соединение стружки с клеевыми веществами.

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

Формование стружечного ковра OSB.

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

Прессование OSB.

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

Окончательная обработка OSB.

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

Доброго времени суток уважаемые читатели и подписчики Блога Андрея Ноака! Сегодняшняя наша тема — технология производства osb плит.

Как только не называют плиту OSB, часто можно услышать ее русское название как ОСП, ОСБ. Но это не мешает понимать нам суть этой плиты, плита изготавливается из крупной стружки на карбамидоформальдегидной или фенолформальдегидной смоле.

Производство плит osb плит очень схоже с . Но существует и несколько различий:

1. Первое заключается в различных подходах к требованиям по качеству древесного сырья. Если производство дсп не прихотливо, то плита OSB изготавливается из стружки с определенными параметрами. При производстве плит OSB в древесине допускается минимум гнили, коры, древесина должна быть выше установленной влажности.
2. Второе различие заключается в оборудовании. Большая стружка требует очень аккуратной транспортировки и насыпки.
3. Еще одним различием можно считать связующие вещества в плитах OSB и ДСП. Если древесностружечные плиты сегодня делаются в основном на карбамидоформальдегидном связующем, то OSB производят из фенолформальдегидных клеев.
4. Различием можно также назвать и то, что древесностружечные плиты практически всегда шлифуют, а вот на OSB наносят защитные покрытия и все!

Технология изготовления

Итак, производство OSB плиты начинается с подачи . Лес должен иметь минимум гнили. Пиловочное сырье довольно дорого отправлять на производство плиты, поэтому часто в производство направляют или породы древесины которые не столь ценны в качестве пиловочника или дровяную древесину или вершинные отходы и сучья от раскроенного пиловочника.

Затем обязательной операцией является окорка поступившей древесины. В плитах OSB не допускается кора, так как она портит внешний вид и физико механические свойства, такие как разбухание, водопоглощение и конечно же прочностные свойства.

Следующей операцией является из имеющихся окоренных бревен. Это очень ответственный этап в производстве. Стружка должна быть минимально повреждена и соответствовать размерам указанным в технологическом регламенте. Для соблюдения параметров стружки, режущий инструмент должен быть качественно подготовлен.

В связи с особо хрупкой стружкой, сушка осуществляется в специальных сушильных агрегатах, в которых она минимум подвергается механическим воздействиям.

Далее от стружки отсортировывается наиболее мелкая фракция, которая появилась при получении и сушке. После сортировки, древесная масса смешивается с связующим и отправляется в , которая насыпает ковер с ориентированной стружкой.

Гидравлический пресс по отработанной осуществляет прессование OSB плиты при температуре 180-220 градусов цельсия. Готовая плита охлаждается и выдерживается на складе. За время выдержки, около двух или трех дней, связующие смолы набирают максимальную прочность и плита отправляется потребителю. Упаковка плит может осуществляться как металлической увязочной лентой, так и полипропиленовой и полиэсторовой лентами.

Тематическое видео

Видео технологии производства плит OSB:

Желаете больше знать о древесных плитах и их производстве, у меня имеется просто фантастическая книжечка о производстве 3D плит. Более подробно в разделе «МОИ КНИГИ».

Удачи и до новых встреч, с вами был Андрей Ноак!

ОСП плиты изготовляются из древесной, длинномерной, ориентированной стружки осины или сосны (страндов) и были предназначены только для строительства, но сейчас находят широкое применение и в других областях.

Из статьи Вы узнаете о:

Этот универсальный материал с прекрасными механическими и эксплуатационными характеристиками имеет высокую прочность и жесткость. Благодаря однородности структуры в панелях нет внутренних пустот и пор, вследствие чего плиты ОСП обладают хорошей водостойкостью.

OSB панели превосходят по своим характеристикам фанеру и ДСП, но стоят намного дешевле. Данный материал выдерживает значительные нагрузки, не из-за использования связывающих смол, а благодаря особому расположению длинных стружек, которые придают ему прочность и эластичность.

Ориентировано-стружечные панели состоят из многослойной структуры, которую достигают прессованием трех слоев древесной щепы под большим давлением и высокой температурой. Для надежного склеивания применяют формальдегидные и феноловые смолы с добавлением воска и других веществ с водоотталкивающими свойствами.

Использование при производстве плит передовых технологий и современных станков дают возможность получать однородные панели высокого качества без трещин, сколов и пустот.

Процесс производства плит OSB состоит из нескольких этапов:

1. Производство щепы из древесины.

2. Сушка и пропитка стружки.

3. Продольное и поперечное ориентирование страндов.

4. Процесс осмоления стружки.

5. Прессование и раскройка плит.

Производится четыре типа плит в зависимости от прочности и устойчивости к влаге:

OSB-1 – плиты, применяемые в условиях пониженной влажности их влагостойкость более 20%. Используются в производстве тары, мебели и для внутренних конструкций.

OSB-2 – используются в сухих помещениях для обустройства несущих конструкций, перегородок, оснований для пола и т. д.

OSB-3 – наиболее часто применяются благодаря повышенной прочности и влагостойкости (не больше 15%), используются во внешних и нагруженных конструкциях, для перекрытий и других местах при повышенной влажности.

OSB-4 – применяются в местах со значительной механической нагрузкой и повышенной влажностью. Такой вид плит имеет высокий уровень влагостойкости (12%) и большой показатель прочности на изгиб.

Достоинства и недостатки плит OSB

С каждым днем производство данного материала возрастает, что говорит о большом спросе на них и их достоинствах. Преимущества плит перед другими материалами:

1. Однородность структуры не позволяющая плитам расслаиваться, расщепляться и трескаться.

2. Особое расположение и ориентация стружки, дающая возможность отлично держаться гвоздям и препятствовать проникновению воды.

3. Простота в обработке.

4. Использование для соединения плит между собой специального гребень-паза.

5. Устойчивость к перепадам температурного режима и механическим повреждениям.

6. Большая прочность при небольшой толщине: постройки из данного материала устойчивее к сейсмическим колебаниям, чем здания из кирпича и камня благодаря своей упругости и гибкости.

7. Материал экологически чистый и безвредный для человеческого организма, благодаря использованию для склеивания полиуретановых смол без присутствия формальдегида.

8. По сравнению с обычным пиломатериалом плиты имеют небольшую стоимость.

9. Плиты OSB применяются для отделки стен, крыш и пола.

Наружное оформление панелей ОСБ

Этот материал можно обрабатывать множеством способов: покраской, оклейкой, шпаклевкой, штукатуркой при определенных условиях и покрытию лаками. Также плиты OSB можно отделывать клинкерной плиткой, сайдингом и вагонкой. Окрашивать их можно разными красителями для дерева после герметизации щелей и швов герметиками.

Способы оформления ОСБ панелей

Окраска. Часто используется красители, сделанные на водной основе из-за их возможности не задерживать воздух и способности создавать здоровый микроклимат в комнатах. Перед использованием водоэмульсионных красок, требуется покрасить ими небольшой кусочек для пробы и оценки результата с учетом особенностей материала.

Также можно обработать панель биотексом после шпаклевки или покрасить эмалевой краской в два слоя. Из акриловых водных красок наиболее подходящим считается краситель Нордика Эко 3330-03, а для шпаклевки грунтовка ГФ-021. Лакировка. Перед покрытием поверхности лаком ее требуется тщательным образом зачистить и обезжирить растворителем.

Шлифовать панели можно вручную наждачной шкуркой или с использованием различных электрических приспособлений и инструментов. После шлифовки на поверхность наносится грунтовка, если не требуется сохранения рисунка панель можно покрыть акриловым лаком. Он ложится, равномерно сохраняя при этом идеально гладкую поверхность.

Плитка. Для укладывания разных образцов плиток необходимо пользоваться клеем в состав, которого входят ингредиенты обеспечивающие взаимодействие дерева с керамикой.

Ковровые покрытия, линолеум. Для покрытия плит ОСБ часто применяют рулонные покрытия. Перед их использованием необходимо удалить неровности, которые возникают в местах соединения плит с покрытием, а щели промазать силиконовым герметиком, для таких покрытий желательно применять самые тонкие панели OSB.

Ламинат. Перед его укладкой нужно приготовить ровную поверхность. При правильной укладке плит и ламината вы получите идеально гладкую поверхность.

Оклейка обоев. При этом варианте отделки поверхности нужно предварительно загрунтовать, для наклеивания обоев в клей необходимо добавлять ПВА. В традиционном обойном клее содержится большое количество воды и в случае впитывания ее в поверхность плит они разбухнут и обои отвалятся.

Типы клея, применяемые при работе с плитами

Для декоративного оформления поверхностей внутри помещения в сухих условиях используют термопластический клей, он быстро высыхает как при комнатной температуре, так и при повышенной.

Карбамидно-формальдегидный клей наносится на участках, защищенных от проникновения влаги.

Клей-эластомер применяется для закрепления толстослойных элементов.

Для обустройства кровли обычно применяют клей на битумной основе.

Для создания эффекта «теплого» пола зачастую используют покрытие из плит ОСБ, оно отталкивает теплый воздух обратно в помещение и внизу постоянно тепло. Пол изготовленный из подобных плит создает в доме экологичную обстановку и в атмосфере создается ощущение проживания в доме из натурального материала.

Видео:

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