Древесноволокнистые плиты – это листовые материалы, которые формируются из древесных волокон. Они изготавливаются из древесных отходов или низкокачественной круглой древесины. Иногда в качестве сырья могут использоваться и древесные отходы, и низкосортная древесина одновременно.

Древесноволокнистые плиты бывают мягкими и твердыми. Твердые ДВП являются одним из наиболее важных и популярных конструкционных материалов, применяемых в мебельном производстве. Как правило, такие плиты используются для изготовления задних стенок шкафов, заглушин и коробок оснований мягкой мебели, днища мебельных ящиков и т. д. Кроме того, из ДВП делают элементы жесткой упаковки для разобранной мебели. Также плиты нашли свое применение в строительстве (наружные и внутренние элементы, сельскохозяйственные постройки), в автомобиле- и судостроении, производстве контейнеров и ящиков и в других отраслях.

Древесноволокнистые плиты выгодно отличаются от натуральной древесины и клееной фанеры по цене, качеству и конструкционным особенностям. Они изотропны, не подвержены растрескиванию, обладают повышенной гибкостью и при этом отличаются хорошей упругостью. Мягкие древесноволокнистые плиты применяются в стандартном деревянном домостроении для утепления щитов, панелей ограждающих конструкций, чердачных перекрытий, звукоизоляции внутрикомнатных перегородок и звукоизоляции помещений специального назначения. Твердые плиты также используются для внутренней облицовки стен, устройства полов, изготовления дверей щитовой конструкции и заполнения дверных полотен.

Сверхтвердые плиты используются для устройства чистых полов в производственных зданиях и офисных помещениях, для изготовления электропанелей, щитков и других конструкций на специализированных строительных объектах. ДВП имеют большой срок службы – более двадцати лет. Обычная краска на поверхности плит сохраняет свои свойства в течение 15-18 лет при эксплуатации на открытом воздухе. При этом натуральная древесина, окрашенная такой же краской, быстро выгорает.

В зависимости от прочности и вида лицевой поверхности древесноволокнистые плиты подразделяются на несколько марок: Т (твердые плиты с необлагороженной лицевой поверхностью), Т-С (твердые плиты с лицевым слоем из тонкодисперсной древесной массы), Т-П (твердые плиты с подкрашенным лицевым слоем), Т-СП (твердые плиты с подкрашенным лицевым слоем из тонкодисперсной древесной массы), СТ (твердые плиты повышенной прочности с необлагороженной лицевой поверхностью), СТ-С (твердые плиты повышенной прочности с лицевым слоем из тонкодисперсной древесной массы). Твердые плиты марок Т, Т-С, Т-П, Т-СП подразделяются также на две группы А и Б, в зависимости от уровня их физико-механических показателей.

Эта продукция, благодаря своим свойствам и широкому применению, пользуется неизменно высоким спросом, поэтому ее производство является выгодным бизнесом. Правда, и его организация (в больших масштабах) требует существенных вложений.

Существует две наиболее популярные технологии производства твердых древесноволокнистых плит: мокрая и сухая. Также есть и промежуточные способы (мокросухой и полусухой), но они редко используются, поэтому мы их не будем рассматривать подробно в рамках этой статьи. При мокром способе ковер из древесноволокнистой массы формируется в водной среде. Затем из ковра нарезаются отдельные полотна, которые во влажном состоянии (влажность достигает 70 %) проходят горячее прессование.

При сухом способе ковер формируется из высушенной в воздушной среде древесноволокнистой массы, а плиты получают путем горячего прессования полотен с влажностью 5-8 %. При полусухом методе ковер из подсушенной древесноволокнистой массы окончательно высушивается в воздушной среде, а сами полотна с влажностью около 20 % обрабатываются горячим прессованием. Мокросухой метод основывается на формировании ковра из древесноволокнистой массы в водной среде, сушке полотен и последующем горячем прессовании сухих полотен, имеющих влажность, близкую к нулю.

В качестве сырья для производства плит любым способом используется натуральная древесина. Сначала ее измельчают в щепу, потом превращают в волокна, из которых впоследствии и формируется ковер. Для производства древесноволокнистых плит чаще всего применяются отходы лесопиления и деревообработки, дровяное долготье, лесосечные отходы, мелкий круглый лес от рубок ухода. Как правило, на площадку предприятия сырье поступает в виде круглого леса, щепки или реек, а в производственный цех оно подается в виде кондиционной щепы, соответствующей определенным требованиям.

Для изготовления кондиционной щепы древесина разделывается на размеры, соответствующие приемному патрону рубительной машины, затем она рубится на щепу, сортируется для отбора требуемого размера с доизмельчением крупной фракции и удалением мелочи, из щепы извлекаются металлические предметы, затем она промывается для удаления грязи и посторонних отходов.
Наибольшее распространение среди отечественных производителей ДВП получила мокрая технология, хотя она и считается уже устаревшей. Ее популярность объясняется относительной простотой, но она более затратная и менее экологичная.

Эта технология напоминает технологию изготовления бумаги и картона. Плиты отливаются из влажной древесноволокнистой массы, которая формируется на сетчатой металлической ленте и подается в горячий пресс. Излишки воды отжимаются и испаряются, в результате чего происходит уплотнение структуры плиты. В эту композицию могут дополнительно вводиться различные эмульсии (парафиновые, масляные и смоляные), а также осадители (обычно применяется сернокислый алюминий) для придания конечному продукту таких качеств, как прочность и водостойкость. Обратная поверхность плиты при таком способе производства имеет рифленую фактуру от соприкосновения с сеткой.

Сухая технология производства плит имеет определенные отличия, главное из которых заключается в том, что формование волокнистого ковра происходит в воздушной среде, а не в водной суспензии. Главные преимущества этого метода по сравнению с предыдущим: отсутствие стока и небольшой расход свежей воды при производстве. Технологический процесс производства ДВП сухим способом включает в себя несколько этапов: приемка, хранение сырья и химикатов; приготовление щепы; пропарка, размол щепы на волокна; подготовка связующего и гидрофобизирующих добавок; смешивание волокна со связующим и другими добавками; сушка волокна; формование ковра; предварительное уплотнение (подпрессовка); прессование; кондиционирование плит; механическая обработка плит.

При производстве ДВП сухим способом специалисты рекомендуют выбирать в качестве сырья древесину лиственных пород, что связано с тем, что они обеспечивают более равномерную плотность ковра, нежели длинные волокна хвойных пород. Впрочем, для снижения себестоимости можно смешивать различные виды древесины, но с учетом особенностей ее строения (смешиваемые породы должны иметь одинаковые или близкие плотности).

В процессе пропарки и размола древесины происходит ее частичный гидролиз. Для пропарки используются аппараты непрерывного действия различных систем, а для размола – дефибраторы и рафинеры. При сухом способе производства предполагается введение в древесноволокнистую массу термореактивных смол, так как пластичность волокон при пониженной влажности недостаточно высока, а короткий цикл прессования в таких условиях не обеспечивает прочность соединения компонентов древесной плиты. Кроме того, в щепу или древесноволокнистую массу вводится расплавленный парафин или другие добавки для повышения водостойкости готовой продукции. Иногда при производстве плит особого назначения в массу добавляются и химикаты. При этом они не вымываются в стоки, как при мокром методе, а остаются на волокнах. Для склеивания, как правило, применяются фенолоформальдегидные смолы, при этом предпочтение отдается смолам с минимальным содержанием свободного фенола.

Размолотое волокно, прошедшее дефибраторы отделяется от пара в сухих циклонах, откуда потом подается при помощи пневмотранспорта на сушку или на вторую ступень размола – в размалывающие аппараты закрытого типа. При этом сырье теряет до 10-15 % своей влажности. Сушка волокна может осуществляться в сушилках любого типа (трубчатые, барабанные, аэрофонтанные и т. д.) в одну или две ступени (но специалисты советуют отдать предпочтение двухступенчатой сушке). В сушилке волокно подсушивается до воздушно-сухого состояния, и его влажность снижается до 8-10 %. При изготовлении древесноволокнистых плит сухим способом ковер формируется при помощи воздуха на сетчатой ленте конвейера. Над лентой создается вакуум для увеличения плотности укладки волокон. На конвейер масса настилается или методом вакуумного формования или методом свободного падения волокна на специальных машинах.

Непрерывный ковер, который получается после прохождения вакуумоформирующей машины, довольно сложно транспортировать, так как его высота может составить от 100 до 560 мм, а прочность его еще недостаточно большая. Поэтому до попадания полотна под горячий пресс его подпрессовывают в ленточных прессах непрерывного действия, а кромки по ходу движения полотна обрезаются дисковыми пилами.

В зависимости от состава сырья (видов древесины) и применяемого типа связующего температура прессования полотна может колебаться от 180 до 260°С. Например, для древесины мягких пород она не превышает 220 °С, а для твердых – от 230 °С и выше. По мере увеличения давления при прессовании возрастают плотность и, следовательно, прочность плит, но снижаются их водопоглощение и набухание. Послепрессовая обработка плит предполагает предварительную обрезку кромок изделий, выходящих из горячего пресса, увлажнение плит, форматную резку плит по заданным размерам и их складирование. Плиты, которые затем отправляются на отделку, обязательно шлифуются.

Существует два основных преимущества использования сухого метода производства ДВП перед мокрым: большой расход воды в последнем случае, а также однотипная структура (гладкая с одной стороны и сетчатая с другой).

При использовании сухой технологии потребуется специальное оборудование и дополнительное сырье. Например, в качестве гидрофобизирующих добавок используется водорастворимая фенолоформальдегидная смола и парафин. Список типового оборудования, используемого на заводах по производству ДВП, включает в себя: барабанные рубинные машины, плоские сортировочные машины гирационного типа, пропарочноразмольная система, сушилки аэрофнтанного и барабанного типа (для сушки, осуществляемой в два этапа), двухсеточную вакуумоформирующую машину, гидравлический пресс, загрузочно-разгрузочное устройство, гидронасосную станцию, камеры для кондиционирования, смесителя, емкости, станки распиловки, конвейеры и пр.

Организация предприятия по производству древесноволокнистых плит требует немалых вложений, но и конкуренция в этом сегменте относительно невелика. Всего на территории России, Украины и Белоруссии есть немногим более тридцати относительно крупных заводов, которые занимаются производством твердых древесноволокнистых плит. Свою продукцию они реализуют на внутреннем рынке. Косвенными конкурентами заводов-производителей твердых ДВП являются предприятия, изготавливающие плиты по технологии мокрого способа. Во всем мире изготавливается около 7 млн. кубометров изоляционных ДВП в год, причем только на Германию приходится 2,7 млн. кубометров.

Срок окупаемости проекта (строительство большого завода по производству твердых ДВП) составляет пять лет с учетом финансирования. Стоит учесть, что срок строительства такого предприятия достигает 1,5-2 лет с месяца получения инвестиций и только полгода уйдет на разработку проектной документации. Но можно сократить эти сроки до года, включая три месяца на разработку проектной документации, если приобрести уже существующее деревообрабатывающее предприятие и технически его переоборудовать.

Внутренняя норма рентабельности проекта без учета инвестиций составляет 27 %. А рентабельность производства продукции оценивается в 116 %.

Среднегодовая чистая прибыль может составить по расчетам 270-280 млн. рублей. Общий размер инвестиций при этом достигает 1200 млн. рублей. Для работы на крупном заводе с планируемым объемом реализации 130 тыс. кубометров ДВП в год потребуется штат из 180-200 работников.

Производство ДВП сухим способом

Производство ДВП сухим способом. Основные операции производства ДВП следующие: промывка щепы; пропарка щепы; размол щепы на волокна; смешивание волокна со связующим и другими добавками (проклейка); сушка волокна; формирование ковра; подпрессовка полотен; прессование; увлажнение; резка. Многие операции технологического процесса производства ДВП сухим способом сходны с операциями производства ДВП мокрым способом, поэтому рассмотрим только отличительные особенности операций сухого способа производства ДВП.

Пропарку щепы выполняют для частичного гидролиза древесины. При сухом способе водорастворимые продукты, входящие в состав древесины, остаются в волокне и участвуют в технологическом процессе. Пропаривают щепу в пропарочных аппаратах-цилиндрах при давлении пара до 1,2 МПа (190°С). Щепа от одного конца цилиндра перемещается постепенно к выходному концу при помощи винтового вала, вращающегося со скоростью 3-10 об/мин. Для поддержания в аппарате заданного давления вход и выход щепы производят через запирающиеся затворы. Время обработки стружки 6 мин.

Размол щепы производят всухую на дефибраторах, повторный размол - на рафинаторах. При сухом способе производства древесноволокнистых плит предусматривается введение в волокно термореактивных смол для увеличения сцепления между волокнами. Парафин вводят в расплавленном виде.

Сушка волокна происходит в пневматических или барабанных сушилках, подобных сушилкам для сушки стружек и производстве древесностружечных плит. Для формирования ковра применяют формирующие машины, принцип работы которых похож на принцип работы машин для формирования древесностружечного ковра. Транспортирование и формирование волокна осуществляется при помощи воздуха, осаждение волокна производится на сетчатой ленте конвейера, под которой создается вакуум для более плотной укладки волокон.

Подпрессовку ковра выполняют для повышения его транспортабельности и возможности загрузки ковра в промежутки пресса, так как насыпанный ковер для получения плиты толщиной 6 мм имеет толщину 200 мм. Подпрессовка выполняется па ленточных непрерывных прессах, где происходит уплотнение ковра в 3-5 раз между двумя лентами, сдавливаемыми вальцами при давлении 1800 Н/см 2 . После подпрессовки ковер обрезается вдоль и раскраивается поперек на полотна. При производстве толстых ДВП (> 6 мм) толщина полотна после подпрессовки на ленточных прессах остается больше допустимой (> 120 мм), что затрудняет его загрузку в промежутки многоэтажного пресса. Такие полотна дополнительно подпрессовывают в одноэтажном плитном форпрессе периодического действия при удельном давлении 2,5 МПа. Прессование производится в таких же прессах, что и для мокрого способа производства ДВП. Время прессования сокращается до 1 мин на 1 мм толщины готовой плиты. Температура плит 220-250°С, давление 6,5-7 МПа. ДВП произведенные сухим способом, содержат 89% волокна, 6% влаги, 2,5% смолы, 2,5% парафина. На основе сухого волокна можно прессовать не только плиты, но и различные детали и узлы в производстве тары, мебели, строительных материалов.

Особенности производства ДВП мокро-сухим и полусухим способами

Особенности производства ДВП мокро-сухим и полусухим способами. При мокро-сухом способе производства ДВП подготовку волокна, его транспортирование, отлив ковра выполняют, как и при мокром способе производства ДВП. Однако связующих компонентов в массу не добавляют, а хорошее сцепление волокон обеспечивают тщательным размолом щепы на волокна за счет предварительной термохимической ее обработки. Перед прессованием полотна сушат почти до абсолютно сухого состояния (2-3%) в многоэтажной сушилке. Прессуют плиты без сетки, обе стороны получаются гладкими. Температура плит пресса 240°С, давление 6 МПа. После прессования плиты увлажняют до 6-9%. При полусухом способе производства ДВП сырье - древесноволокнистая масса, в которую добавлено связующее, сушится до влажности 10 - 15%. Из сухого волокна формируется ковер, уплотняется, режется на полотна. Полотна перед прессованием увлажняются до 18-25% и прессуются в многоэтажном прессе на поддоне с сеткой. Затем следует термовлагообработка.

Себестоимость ДВП, изготовленных сухим способом, примерно на 10% меньше, чем ДВП, изготовленных мокрым способом. Однако при сухом способе производства ДВП требуется большое количество клеевых материалов (22-70 кг на 1т плит); в 10 раз больший расход воздуха (22,1 м3 вместо 2 м3). Положительным является факт меньшей (в 4,5 раза) потребности в воде и меньшие (почти в 2 раза) трудозатраты. Следует отметить, что сухой способ производства ДВП на участке сушки волокна особенно опасен в пожарном отношении.

древесноволокнистый плита сырьевой технологический

Читатель знает, что в настоящее время изготовляются плиты из измельченной древесины разных типов, наибольшее значение из которых имеют древесностружечные и древесноволокнистые плиты. Древесноволокнистые плиты выпускают нескольких видов: твердые и сверхтвердые мокрым способом, твердые сухим способом, мягкие. У них есть общие операции, но имеются и принципиальные различия в технологии, которые автор будет отмечать.

Как правило, сырьем для древесноволокнистых плит служит щепа, которую можно изготовлять непосредственно в цехе или привозить со стороны. До подачи в производство щепу промывают для удаления минеральных «примесей (песка, камней, глины), а также производят магнитную сепарацию для извлечения из нее металла. Щепу хранят в бункерах, откуда она поступает в машины для размола на волокно. Известны и применяются машины для первой, грубой) ступени размола, так называемые дефибраторы, и для второй ступени, где производится более тонкий помол, рафинаторы.

Волокнистая масса при необходимости более тонкого измельчения непосредственно из дефибратора или из бассейна поступает в рафинатор, у которого в отличие от дефибратора нет камеры прогрева. Размольная его часть примерно такая же, как у дефибратора. Часто при размоле в волокно вводят добавки: парафин для увеличения водостойкости плит, синтетические смолы для получения нужной их прочности. Введение смолы практикуется при производстве древесноволокнистых плит сухим способом. Здесь нужно обратить внимание на то, что далее процессы производства плит сухим и мокрым способом расходятся.

При мокром способе волокнистая масса низкой концентрации поступает в бассейн, где создается запас массы и происходит ее проклеивание водоотталкивающими веществами. Из бассейна масса подается на отлив ковра. Это важнейшая операция. Главная функция операции отлива - формирование ковра равномерной плотности. Для ее выполнения необходимо подавать на отлив волокнистую массу равномерной концентрации (это делается с помощью специальных регуляторов). Количество подаваемой массы в единицу времени должно быть постоянным. Для этого имеются специальные напорные баки. В современном производстве древесноволокнистых плит на большинстве предприятий применяются отливные машины непрерывного действия (рис. 32).

Рис. 32. Схема отливной машины:
I - напускной ящик; II - регистровая часть; III -отсасывающая часть; IV - прессовая часть; V - обрезка ковра; 1 - сетки; 2 - пила; 3 - направляющие ролики; 4 - приводные барабаны; 5 - древесноволокнистый ковер

Окончательное формирование плиты происходит при прессовании. Пресс - сложная, громоздкая и дорогостоящая машина. В производстве древесноволокнистых плит используются, как правило, многоэтажные прессы периодического действия. Обогреваются плиты горячей водой (температурой до 230°С), приготовляемой в аккумуляторе. Высота его до 10 м и диаметр до 2,5 м. Современные прессы с усилием 70000-75000 кН имеют до 10 плунжеров диаметром по 700-800 мм каждый. В прессах имеется 20-30 рабочих промежутков, в которые заталкиваются поддоны с мокрыми коврами (рис. 33). Прессование происходит при давлении 3-5 МПа и температуре 210-230° С. Продолжительность цикла прессования 8-11 мин (в зависимости от толщины плиты, влажности ковра, наличия в ковре смолы и т. п.).

Ввиду того, что производительность пресса определяет производительность завода, а стоимость его доходит до 20% стоимости всего оборудования, были проведены разработки с целью резкого сокращения продолжительности прессования и тем самым увеличения производительности пресса. Так появился сухой способ производства древесноволокнистых плит. Он во многом отличен от мокрого способа. При сухом способе волокно после размола не разбавляется водой, а наоборот, высушивается и настилается в сухом виде тоже на сетку. Отсасывается не вода, а воздух, благодаря чему ковер уплотняется. Затем он подпрессовывается, обрезается, раскраивается на отдельные форматы, которые поступают в пресс. Для повышения качества плит в волокно вводится смола (как правило, фенольная), а также водостойкие и другие добавки. Здесь это выгодно делать, потому что смола и добавки водой не вымываются, и это относится к достоинствам сухого способа. Благодаря тому, что волокно сухое, продолжительность прессования уменьшается в 2-3 раза, соответственно увеличивается и производительность завода в целом. Максимальная производительность заводов, работающих по мокрому способу, достигает 15 млн. м 2 плит в год, а по сухому способу - 25 и даже 30 млн. м 2 в год. При сухом способе можно делать плиты толщиной даже 12- 15 мм, а также изменять плотность плит. При мокром способе плотность твердых плит равна 1000-1100 кг/м 3 , при сухом 900-1100 кг/м 3 и меньше указанной величины, а при необходимости и больше.

Рис. 33. Общий вид гидравлического пресса с околопрессовой механизацией:
1 - пресс; 2 - загрузчик; 3 - разгрузчик; 4 - конвейер возврата транспортных листов с сетками; S - конвейер для готовых плит; 6 - пила для резки ковра

Читателю будет, очевидно, интересно узнать, что сухим способом можно делать древесноволокнистые плиты толщиной до 20-30 мм средней плотности (700-800 кг/м 3). Это крупное достижение технологии деревообработки: такие плиты, изготовленные из волокна, имеют очень хорошую поверхность, высокую прочность, легко обрабатываются и поэтому из них можно изготавливать высококачественную мебель.

Сухой способ имеет два крупных недостатка, ограничивающие его распространение, - повышенную запыленность окружающей среды и высокую пожарную опасность. Для улавливания пыли, образующейся при производстве плит, приходится строить дорогостоящие установки, которые сложней и дороже сооружений для очистки сточных вод в производстве плит мокрым способом. Для предотвращения возгорания волокна необходимы специальные сложные автоматически действующие устройства.

Итак, после прессования (обоими способами - мокрым и сухим) получаются твердые плиты, которые обрезают с четырех сторон. При этом легко узнать, каким способом изготовлена плита. При сухом способе обе стороны плиты гладкие, при мокром способе на одной стороне плиты остается отпечаток сетки. Это и понятно, поскольку при прессовании сухого ковра нет нужды в сетке, через которую отжимается вода при прессовании мокрого ковра.

После обрезки твердые древесноволокнистые плиты проходят операцию закалки. Назначение ее в завершении начатых в прессе процессов термохимических превращений компонентов древесного волокна. Закалка повышает прочность плит и уменьшает водопоглощение. Температура закалки 160-170° С. Скорость воздуха, омывающего плиты, 4-5 м/с, продолжительность закалки - до 4 ч. Проводят закалку в специальных камерах.

Из камеры закалки плиты выходят практически с нулевой влажностью. Они активно впитывают влагу из воздуха. При укладке в пакет края плит поглощают намного больше влаги, чем середина, что приводит к их короблению. Поэтому проводится специальная операция увлажнения плит в камерах непрерывного действия или барабанного типа. Плиты в камерах находятся 6- 7 ч при 65°С и влажности воздуха 95%.

В заключение - несколько цифр. В СССР действуют, заводы по производству древесноволокнистых плит мокрым способом в основном мощностью 10 и 15 млн. м 2 плит в год, или 30 и 50 тыс. т в год. На 1 т плит (примерно 300-350 м 2) расходуется до 3 м 3 древесины и до 20 т воды. На одном заводе работает до 500 человек разных профессий. Сложность оборудования диктует необходимость в рабочих высокой квалификации. Выделяются рабочие, обслуживающие рубительные машины, размольное оборудование, отливную машину, пресс, камеры закалки, а также рабочие по техническому надзору за оборудованием и его ремонту.

Производство ДВП и ДСП - материалоемкая отрасль, поэтому производственный цикл начинается с подготовки основных компонентов. В качестве наполнителя для двп используются всевозможные древесные отходы и некондиционный лес. Помимо этого, для составления смеси может применяться бумажная макулатура, конопляная и льняная костра, стебли кукурузы, а также хлопчатника, и даже бамбука. Естественно, что для заводов, построенных в России, последние два компонента являются экзотикой и практически не используются.

После промывки в чанах со специальными барабанами, необходимыми для отделения посторонних минеральный примесей (песок, гравий, глина и пр.) и магнитной сепарации, сырье проходит несколько стадий измельчения:

1. Сначала проводится обработка на специальных рубильных станках, где крупные фрагменты превращаются в щепу.
2. Полученная стружка поступает на вибросепаратор для разделение на фракции.

Затем смеси предстоит дальнейшее размалывание на дефибрерах и рафинерах. Конечной целью этого процесса является получение однородной волокнистой массы, которая подсушивается до оптимальной (предусмотренной рецептурой) степени содержания влаги.

Составление рецептурной смеси

Подготовленное сырье шнековыми направляющими отправляется в бункер, где соединяется со связующим веществом. В качестве последнего могут выступать как фенолформальдегидные смолы, так и менее токсичные карбамидоформальдегидные смолы, а также природный лигнин.

Помимо клея, в массу на данной стадии могут добавляться иные ингредиенты, улучшающие некоторые свойства конечного продукта.

Производство водостойкого ДВП подразумевает добавки парафиновых эмульсий, канифоли или церезиновых композиций, которые обволакивая древесные волокна, придают плитам гидрофобность.

Кроме того, введение парафина придает готовым листам ДВП и дсп блеск и предотвращает излишнее налипание массы на оборудование для производства ДВП при прессовании.

Чтобы повысить сопротивляемость готового материала гниению, производители добавляют в состав для прессования различные антисептики, препятствующие развитию микроорганизмов. Также могут добавляться и антипирены - средства, повышающие огнестойкость древесно-волокнистой плиты.

Формирование ковра и прессование

Технология производства ДВП может предусматривать мокрое и сухое прессование, при этом в дальнейшей обработке полученной массы имеются значительные различия.

Мокрый способ прессования

Производство ДВП мокрым способом подразумевает выработку суспензии древесноволокнистой массы определенной концентрации. Для этого волокно после размола разбавляется водой и собирается в бассейн, создавая рабочий запас пульпы. Влажная масса подается на отливочные машины, которые формируют на сетке так называемый ковер, разравнивая сформированный пласт прижимным роликом. После формирования часть воды отсасывается вакуумом и ковер поступает на подпрессовку.

Прессование плит - ответственная операция, от которой значительно зависит качество готовой продукции. Оборудование для производства ДВП - многоэтажный пресс, который позволяет выполнить трехфазный цикл прессования при температуре плит 180-200°С:

1. отжим воды под давлением 2÷4 мПа;
2. сушка под давлением 0,8÷1мПа;
3. закалка под давлением 2÷4 мПа.

Именно от производительности пресса зависит мощность завода, а его стоимость составляет около 30% от всех затрат на оборудование для производства ДВП.

Для улучшения прочностных свойств полученных плит их можно дополнительно пропитывать талловым маслом, помещая в камеры с циркулирующим горячим воздухом.

Большинство заводов в России работает по методу мокрого прессования. Отличительная особенность такого ДВП - сетчатая оборотная сторона листа.

Сухой способ прессования

При сухом способе древесные волокна, смешанные с клеем, настилаются на сетку, через которую в вакуумных установках отсасывается воздух и масса уплотняется. Свойлоченный ковер поступает на прессование. Благодаря отсутствию воды, продолжительность стадии прессования сокращается более чем в два раза. По этому методу можно вырабатывать ДВП толщиной до 30 мм, а также профилированные листы ДВП.

Этот способ в России менее распространен, так как сухое производство имеет весьма существенные недостатки, а именно:

1. высокую пожароопасность предприятий;
2. образование большого количества древесной пыли и, как следствие этого, производство требует приобретения дорогостоящих циклонов для ее улавливания.

Основные производители ДВП

К сожалению, благодаря тому, что в последнее время появилось множество кустарных мини-заводов, на которых производство ДВП выполняется без надлежащего лабораторного контроля за качеством готовой продукции, рынок заполнен второсортным ДВП.
В России можно назвать несколько предприятий, обладающих значительным опытом в производстве древесных плит:

• ЗАО «Изоплит» (Курская область) уже более 45 лет занимается производством листов и деталей ДВП.
• Одним из крупнейших производителей является также Княжепогостский завод ДВП (республика КОМИ).
• ЛПК «Полеко» (Кировская область) производит продукцию на лигнине, отвечающую жестким требованиям западноевропейских стандартов, благодаря чему она реализуется не только в России, но и импортируется за рубеж.
• ДВП «SteelBoard» позиционируются производителем, как материал, имеющий уникальный среди древесных плит коэффициент водопоглащения и разбухания.

Древесноволокнистая плита представляет собой материал, имеющий довольно широкую область применения в строительной сфере. В данном сегменте древесные плиты являются одним из наиболее востребованных материалов. Их используют как для промышленного, так и жилищного строительства. Листы ДВП сегодня используются и при проведении звукоизоляционных и теплоизоляционных работ. К слову сказать, ДВП, как и гипсокартон, применяется в отделочных работах. Этот материал может быть полезен и при укладке половых покрытий, в частности, линолеума.

От стандартной древесины и клееной фанеры ДВП выгодно отличаются не только ценой, но и конструкционными особенностями, а также эксплуатационными характеристиками. В частности, такие плиты не растрескиваются, довольно упруги и гибки. Срок эксплуатации ДВП составляет более двух десятков лет, при этом краска на поверхности плиты сохраняет свойства практически в течение всего срока эксплуатации.

Мягкие ДВП в традиционном домостроении используются для звукоизоляции комнат, утепления перекрытий на чердаках, а также в качестве ограждающих конструкций.

Твердые ДВП используются при изготовлении полового покрытия и дверей, имеющих щитовую конструкцию.
Сверхтвердые плиты применяются при устройстве полового покрытия в производственных зданиях и офисных помещениях. Помимо этого, из них изготавливаются панели щитков на специализированных объектах.

Подготовка сырья

ДВП изготавливаются в основном из отходов лесопильного и деревообрабатывающего комплекса. Остатки древесины измельчаются в щепу, затем превращаются в волокна, которые впоследствии формируются в ковер.

Преобразование сырья сегодня может быть произведено тремя способами.

Механическое преобразование – простой, но малоиспользуемый метод измельчения сырья.

Алгоритм подготовки сырья:

1. Разделка и рубка отходов в щепу;
2. Сортировка щепы;
3. Дополнительное измельчение крупных фракций;
4. Удаление мелких щеп и различных металлических предметов;
5. Удаление грязи из щеп путем их промывки.

Данный способ получения волокон не очень популярен из-за больших затрат электроэнергии.

Термомеханический способ измельчения древесного сырья предполагает две стадии:

1. Разогрев древесины с помощью горячей воды или пара;
2. Истирание ее в щепы посредством вращающихся рифленых дисков.

Если требуется изготовление мягкой ДВП, то размол осуществляется в две стадии. На первой стадии размол осуществляется рифлеными дисками, а на второй – рафинаторами, позволяющими размолоть древесину на еще более тонкие волокна, при этом более мягко воздействуя на их структуру.

Под термическим воздействием древесина становится мягче, ослабляются связи между ее волокнами, за счет чего существенно облегчается разделение ее на щепы. Стоит отметить, что волокно, получаемое термомеханическим способом, отличается тонкостью помола и практически ненарушенной структурой. Данный способ также выделяется и значительно меньшим расходом электроэнергии. Благодаря этим особенностям, термомеханический способ имеет большее распространение, чем механический.

Третий способ – химико-механическое преобразование сырья. Он основан на том, что растворение в щелочи всех древесных компонентов происходит в разное время и в различной степени. Как и предыдущий способ, он также проходит в два этапа:

1. Варка древесного сырья в слабом щелочном растворе;
2. Механически размол сырья.

В результате воздействия щелочи происходит частичное растворение некоторых компонентов древесины, благодаря чему последующий размол существенно облегчается.

Тем не менее, данный метод не стал широко распространенным, так как в его процессе теряется около 20% волокон. Не поспособствовала популярности и довольно сложная подготовка древесины к размолу.

Способы производства

В настоящее время есть два способа производства ДВП, один из которых подразумевает сухое изготовление, другой – мокрое. Несмотря на постепенное моральное устаревание, мокрая технология в России по-прежнему пользуется популярностью, что легко объяснимо ее простотой, однако при этом не учитывается то, что она требует больше затрат энергии и несет больший вред экологии.

Мокрый способ изготовления ДВП предполагает формирование ковра непосредственно в водной среде на металлической ленте, имеющей сетчатую структуру. Далее сформированный ковер направляют под горячий пресс. За счет того что в процессе прессования лишняя вода испаряется, структура ДВП становится более плотной.

Если необходимо изготовить плиту с высокими показателями прочности или, например, водостойкости, то в ковер дополнительно вводятся осадители, а также парафиновые или масляные эмульсии. Плиты, изготовленные мокрым методом, отличаются тем, что имеют одну сторону с рифленой фактурой.

Сухой способ производства ДВП отличается от мокрого тем, что формирование ковра происходит на поверхности. При измельчении волокон в их состав добавляется 4-8% синтетической смолы, которая в дальнейшем обеспечивает ДВП достаточную прочность и плотность. Помимо смолы, в волокна может добавляться парафин, благодаря которому плита становится водостойкой. Стоит отметить, что добавляемые вещества остаются на волокнах, а не вымываются. Перед прессованием волокнистую массу высушивают.

При мокром производстве ДВП синтетическая смола не используется. Основным и немаловажным преимуществом сухого метода является пониженный расход воды. Вторым преимуществом ДВП, изготовленных по этой технологии, является то, что обе стороны таких плит имеют одинаковую фактуру. Однако сам процесс значительно сложнее и включает в себя дополнительные этапы.

Алгоритм изготовления ДВП сухим методом:

1. Пропарка щепы;
2. Подготовка добавок;
3. Смешивание щепы с добавками;
4. Сушка волокон;
5. Формирование ковра;
6. Прессование плиты с дальнейшим ее просушиванием;
7. Механическая обработка.

Стоит отметить, что изготовление ДВП представляет собой довольно энергоемкий процесс. Статистика показывает, что на одну тонну плит тратится около 4,5 тонн пара, более центнера условного топлива, а также 550-650 кВт/ч электроэнергии. Столь высокие затраты энергии обусловлены необходимостью помола древесины, дальнейшей тепловой обработки и последующей сушки. Таким образом, высокая энергоемкость технологии не позволяет значительно масштабировать выпускаемый объем ДВП.

Перспективы

По прогнозам продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (англ. Food and Agriculture Organization, FAO) к 2030 году потребление ДВП на территории России увеличится в 2,5 раза. Производство, в соответствии с этим анализом, увеличится за счет технического переоснащения. Эффективные технологии в сочетании с большим количеством низкосортного древесного сырья позволят значительно повысить объем производства ДВП. Также по прогнозам специалистов FAO к 2030 году в России значительно увеличится доля ДВП средней плотности (МДФ). Таким образом, можно предположить, что бизнес по производству твердых древесноволокнистых плит и плит средней плотности в ближайшем будущем имеет неплохие перспективы.

В настоящее время происходит значительное увеличение темпов строительства загородной недвижимости, где ДВП средней плотности играют немаловажную роль.

Стоит отметить, что сфера применения ДВП средней плотности довольно обширна. Например, из таких плит сегодня изготавливаются:

• Межкомнатные двери;
• Напольные покрытия;
• Офисная мебель;
• Фасадные элементы;
• Многоразовые тары;
• Облицовка потолков и пр.

Открытие завода по производству ДВП требует привлечения инвестиций в размере 40-45 млн. долл. Косвенным преимуществом такого высокого входного порога является крайне низкая конкуренция в данном сегменте. На территории России, Республики Беларусь и Украины находится всего три-четыре десятка более-менее крупных предприятий, занятых в сфере производства ДВП.

Период окупаемости предприятия составит не менее 5-6 лет после начала работы. К слову сказать, только строительство всех производственных зданий займет около 1,5 лет.