Предприятия по производству осп плит. Технология производства osb плит. Плита из ориентированной плоской стружки от Швейцарской группы компаний KRONO

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!

24.01.2014

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

История происхождения OSB плиты.

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

В чем же тогда отличие?

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

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

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

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

Сырье для OSB и превращение его в стружку.

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

Сушка стружки.

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

Соединение стружки с клеевыми веществами.

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

Формование стружечного ковра OSB.

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

Прессование OSB.

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

Окончательная обработка OSB.

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


Подготовка сырья (изготовление щепы)

На площадку, как правило, доставляются бревна. Как только сырье прибыло на площадку завода, его сразу разгружают с помощью автопогрузчиков, специально предназначенного гидроманипулятора или крана с грейферным захватом. Часть древесины складывают на бирже сырья, часть сразу пускают в производство. Дальше нужный объем сырья на заданное время погружают в пропарочные бассейны, после чего окоривают. Если древесина недавно срублена и незамерзшая, то ее сразу пускают на окорку и дальше в стружечный станок. В настоящее время можно встретить три вида стружечных станков, которые используются для производства OSB-стружки. Ставший уже традиционным стружечный станок для коротких древесных чурок. Есть также дисковые стружечные станки, которые измельчают целые бревна. В них используется другая система подачи и фиксации древесины в процессе резания. Для переработки бревен без предварительной раскряжевки используют также роторные (кольцевые) стружечные станки. Эти станки отличаются от дисковых конструкцией режущего инструмента.

Сырая стружка после стружечного станка накапливается в специальных бункерах, из которых порциями подается в барабан сушильной установки. В производстве OSB чаще всего используют трехпроходные либо однопроходные барабанные сушилки, а также их комбинацию - трехпроходная/однопроходная. На некоторых производствах можно увидеть более современные трехсекционные конвейерные сушилки. Концепция конвейерной сушки OSB-стружки была заимствована из пищевой промышленности - технологии производства картофельных чипсов. Конвейерные сушилки имеют ряд преимуществ перед традиционными барабанными. Во-первых, конвейерные сушилки позволяют высушивать более длинную стружку, не повреждая ее. Во- вторых, весь поток стружки просушивается более равномерно, и при этом температура на выходе конвейерной сушилки ниже, чем у сушилки барабанного типа.

Это весьма важное обстоятельство, т.к. чем ниже температура на выходе сушилки, тем выше пожаробезопасность процесса и ниже эмиссия загрязняющих веществ (летучих органических соединений). После сушки стружку сортируют, чтобы отделить слишком мелкую и слишком крупную стружку от основного потока. Подходящую стружку иногда сортируют дополнительно, особенно если стружка внутреннего слоя будет выкладываться на формовочный конвейер хаотично, без ориентации. В этом случае более крупную стружку правильной формы отсортировывают на внешний слой, где стружка ориентируется. Остальную стружку пускают на внутренний слой OSB- плиты. Рассортированную стружку накапливают в бункерах сухой стружки. Мелочь и слишком крупная стружка транспортируются в бункер сухого топлива котельной.

Процесс смешивания стружки со смолой и парафином контролируется самым тщательным образом. Для осмоления стружки внутреннего и внешнего слоев используют разные смесители. Конструкцию они имеют одинаковую, но состав химикатов, подаваемый внутрь, как правило, различен. В общих чертах смеситель представляет собой цилиндрический барабан, который вращается с заданной скоростью. Внутрь барабана по отдельным трубопроводам подаются парафин, смола и другие компоненты клея. Но, независимо от того, какой парафин используется, сырой или эмульгированный, он вводится перед смолой. Для внутреннего и внешнего слоев чаще всего используют разные типы смол. Смола для внешнего слоя может подаваться в жидком или порошкообразном виде, в то время как смола внутреннего слоя может быть, кроме того, фенолформальдегидной или изоцианатной. Расход изоцианатной смолы для стружки внутреннего слоя всегда выше, т.к. она застывает быстрее и при меньшей температуре, чем фенолформальдегидная. Часто производители увеличивают количество смесителей, чтобы иметь большую гибкость в выборе типа смолы и упростить переход от одной формулы клея к другой.

Формирование ковра

Ориентирующая головка стружки внешнего слоя чем-то очень похожа на фермерские бороны. Она состоит из ряда круглых дисков, которые направляют падающую вниз стружку, выравнивая ее параллельно длинной стороне ковра.

Ориентирующая головка стружки внутреннего слоя состоит из роликов в форме звезды с плоскими лопастями. Вращаясь, они выравнивают стружку параллельно ширине ковра, перпендикулярно к направлению движения конвейера. Размеры элементов ориентирующих головок и расстояние между ними подстраиваются под размеры стружки так, чтобы она проваливалась сквозь вращающиеся диски или ролики до того, как они вынесут стружку за пределы ориентирующей головки. Слои с ориентированной стружкой выкладываются на движущийся внизу конвейер последовательно, один за другим. Ориентация стружки в слоях чередуется следующим образом: продольная, поперечная, продольная (в 3- слойных плитах). Каждый слой формируется отдельной ориентирующей головкой и выкладывается отдельной формующей машиной.

В процессе формования стружечного ковра плотность насыпи непрерывно измеряется, чтобы гарантировать ее однородность. На современных линиях формования ковер выкладывается на стальные плоские или сетчатые поддоны, которые затем подаются в горячий пресс. Могут также использоваться конвейеры, работающие без поддонов (в линиях, построенных на базе непрерывного пресса).

Прессование

Тщательно подготовленный стружечный ковер подается в горячий пресс. Пресс превращает рыхлую стружечную насыпь в плиту и полимеризует связующее, содержащееся в ней. Задача пресса уплотнить стружечный ковер и повысить температуру внутри него до заданного значения. Температура затвердевания смолы находится в промежутке между 170-200°С. Давление и температуру необходимо замерять в течение 3-5 минут. Могут использоваться прессы следующих типов: многоэтажные, одноэтажные, непрерывные. Для выпуска плит OSB небольших и средних мощностей спросом пользуются одно- и многоэтажные прессы

Непрерывный пресс одинаково пригоден для производства плит МДФ, ДСтП и ОСБ. Его достоинства: увеличение производительности на 10-20%, снижение разнотолщинности готовой продукции, повышение качества, упрощённое техобслуживание, минимальные затраты на монтаж. Cтальные ленты пресса непрерывного действия нагреваются с помощью термомасла до температуры 220 °С. Расчётное время отвердения составляет 9 секунд на каждый миллиметр толщины плиты. Пыль и отработавший пар после пресса удаляются вентилятором влажным способом.

Многоэтажные прессы типа заслужили хорошую репутацию благодаря своей высокой надёжности. Его достоинства: равномерный нагрев всей нагревательной плиты, надёжная гидравлическая система, автоматическая система управления, симультанный механизм, возможность производства дверных полотен.

Одноэтажный пресс спроектирован для увеличения окупаемости линий малой производительности. Особенностями пресса этого типа является: быстрое изменение производственных параметров, проведение изменений длины и ширины плит, обеспечение точной ширины плит и быстрого цикла прессования.

Особенности технологии производства плит ОСП и их эксплуатационные характеристики

Так сложилось, что для многих отечественных потребителей плиты ОСП еще считаются непривычными и незнакомыми, иногда они отождествляют их с плитами ДСП и думают, что качество ОСП такое же низкое, как и у ДСП. Это в корне неправильно, эксплуатационные характеристики новых плит отличные. Причин тому много, стоит назвать только одну - плиты ДСП изготавливаются из отходов (собирается стружка с пилорам и деревообрабатывающих предприятий), а ОСП плиты изготавливаются из качественной древесины. Только один этот факт должен убедить всех сомневающихся в отличных физических характеристиках нового строительного материала.

Что такое ОСП и ее особенности

ОСП - ориентированно-стружечная плита, в английской транскрипции OSB (oriented strand board), иногда ее неправильно называют ОСБ, хотя внятно расшифровать, что такое ОСБ согласно указанной аббревиатуре никто не может. ОСП плиты изготавливаются из специально подготовленных тонких щепок, которые склеиваются при помощи различных смол. Щепа в толще плиты размещается слоями, каждый слой имеет свою ориентацию. Для изготовления плит используются тополь, осина, сосна низкого качества, смешанные лиственные хлысты и т. д. Применения этих пород дает возможность существенно понизить себестоимость продукции, а современные материалы и технологии позволяют улучшать физические характеристики. Новые технологии позволяют получать материал широкого спектра применения - от строительства и до мебельной промышленности.

Характеристики плит ОСП

  • Имеют повышенные показатели долговечности пользования.
  • Обладают невысоким коэффициентом линейного расширения. Очень важный показатель для мебельной и строительной промышленности.
  • В зависимости от сорта могут использоваться во внутренних помещениях без ограничений со стороны санитарных органов.
  • Могут применяться для сооружения различных конструкций на открытом воздухе.
  • Очень технологичны - отлично режутся во всех направлениях обычными инструментами, в плите хорошо держатся все метизы.
  • Не обладают эффектом остаточной деформации. После снятия нагрузок плита возвращается в первоначальное состояние.
  • Не боятся условий с повышенной влажностью, не поддаются гнилостным процессам.
  • Малогорючи, отвечают всем требованиям пожарной безопасности. Обладают высокой стойкостью открытому огню, во время горения выделяют минимальное количество ядовитых веществ.
  • По показателям прочности намного превосходят плиты ДСП, в некоторых случаях этот показатель превышает характеристики массива дерева.
  • Цена вполне доступна большинству пользователей, существенно ниже, чем имеет натуральная древесина или клееная фанера.

Технология производства плит ОСП

Технология производства ничем не отличается на различных предприятиях, имеются отличия только в производительности оборудования, принципе их работы и применяемых клеящих веществ.

Производство состоит из следующих этапов:

  • Отбор и подготовка древесины. Бревна подаются длиной 2,4÷7,3 мм. Конкретная длина определяется особенностями оборудования. При необходимости бревна замачиваются и предварительно ошкуриваются.
  • Нарезка щепы. В настоящее время используется три типа станков для нарезания щепы: станок для коротких бревен, дисковые станки для длинных бревен и кольцевые (роторные) стружечные станки.
  • Сушка щепы в специальных центрифугах или на контейнерах. Щепа порциями подается в барабаны, процесс сушки может выполняться за три или один проход. Наиболее новое оборудование использует контейнерную сушку, этот метод повышает производительность и качество, кроме того, есть возможность сушить более длинную по линейным размерам щепу.
  • Пропитка сырья составами. Это один из наиболее ответственных процессов, от его качества во многом зависят технологические характеристики плиты ОСП. Щепа тщательно перемешивается с клеящими составами, составы имеют сложные химические формулы, могут включать в себя различные компоненты, добавки и модификаторы.
  • Укладка щепы в три слоя. Так называемый стружечный ковер формируется на специальной линии перед подачей под тепловой пресс, пространственная ориентация каждого слоя ковра выполняется при помощи специальных «борон», зазоры между зубьями выбираются с учетом параметров стружки. Количество формирующих устройств зависит от количества слоев щепы в каждой плите. На этих же линиях задаются размеры плит по ширине и толщине.

Ковер из щепы

  • Прессование. Размеры пресса должны отвечать размерам стружечного ковра, все отечественные производители ОСП плит работают на импортном оборудовании и руководствуются международными стандартами. Температура нагрева достигает +200°С, время выдержки не менее трех минут, давление устанавливается до 500 кгс/см2, все процессы постоянно контролируются электроникой.

Подача сырья под пресс

  • Калибровка. После выхода из пресса плиты разрезаются по длине, производится точная обрезка по ширине. Параметры устанавливаются оператором и должны отвечать положениям действующих международных стандартов. При необходимости на кромках нарезаются шпунтовые соединения. Поверхность плит может шлифоваться с одной или двух сторон.
  • Проверка качества. Проверка качества выполняется современными ультразвуковыми датчиками, которые проверяют плотность продукции по всей толщине. В зависимости от используемого клеящего состава может выполняться окончательная выдержка продукции до окончания протекания химических реакций.