Производство ОСБ плит

Оборудование для производства плит OSB

Процесс изготовления плит OSB начинается с подготовки сырья для изготовления стружки. Сырьём для изготовления щепы является низкосортная древесина и тонкомеры. Также в качестве древесного сырья используют балансовую древесину хвойных пород.

В перечень основного оборудования, предназначенного для изготовления плит OSB входят окорочный и стружечные станки; сушильные барабаны; формовочная машина, а также горячий пресс (одноэтажный пресс или многоэтажный пресс) и форматно-раскроечный центр.

В качестве дополнительного оборудования используемого для производства плит OSB применяются веерные охладители, которые способны довести температуру плит до обычной после процесса горячего прессования; конвейерные ленты, которые перемещают полуфабрикаты в пределах цеха; разобщители бревнотасок для извлечения сырья из баков гидротермической обработки; бункеры для хранения и дозирования компонентов; накопительные циклоны и автоматические линии по сортировке стружки и другие виды оборудования. Кроме того, для заключительного этапа понадобится оборудование для упаковки готовых плит, а также дизельные автопогрузчики или электрокары.

Необходимо сказать, что в процессе производства OSB образуются «деловые» отходы в виде нефракционная стружки, опилок, а также коры деревьев. Такие отходы модно перерабатывать, например в пеллеты или горючие брикеты.

ОКОРОЧНЫЙ И СТРУЖЕЧНЫЕ СТАНКИ

Полученные в результате рубки бревна-тонкомеры складируют и окуривают, и только после этого перерабатывают в стружку. Для снятия с древесины коры понадобится окорочный станок. Уровень цен на окорочные станки варьируется от от 3800 тыс. руб. за единицу до 26000 Евро. Выбор окорочных станков очень велик и подобрать оптимальный вариант нетрудно. Для увеличения пластичности древесины при строгании на древесные частицы балансовое сырье подвергают гидротермообработке. Процесс окорки балансовой древесины и другой неделовой древесины осуществляется в 2-х секционном роторном окорочном станке путем трения круглых балансов о выступы на поверхности вращающихся частей станка.

Следующий этап производства плит OSB включает в себя обработку коротких чурок. Для этой цели наиболее распространены стружечные станки. Есть также дисковые станки, которые измельчают целые бревна. При переработки бревен, не предусматривающей предварительную подготовку используют кольцевые станки. Стружечные и кольцевые станки обеспечивают измельчение тонкомерной и низкосортной древесины до необходимого размера, величина которого регулируется нормативными техническими документами на выпускаемую продукцию. Стружечные станки для производства OSB имеют более или менее определенную цену: порядка 1300 тыс. руб. и выше. В данном случае речь идет именно о кольцевом варианте. Дело в том, что дисковый станок уступает кольцевому станку в производительности. По цене 2 — 3 дисковых станка обойдутся дороже, чем один кольцевой.

В результате использования стружечных станков образуется стружечная масса, которая будет в дальнейшем подвергнута осмолению, прессованию и формированию. В соответствии с нормативами для изготовления плит OSB стружка должна иметь следующие параметры: толщина стружки должна составлять 0,65 мм.; ширина стружки — от 5 мм до 25 мм; а длина стружки варьируется от 75 мм до 125 мм. Заметим, что малая и большая фракции стружки отсеиваются и используются для других целей.

СУШИЛЬНЫЕ БАРАБАНЫ И КОНВЕЙЕРНЫЕ СУШИЛКИ

После обработки стружечным или кольцевым станком древесины-тонкомера полученная стружка собирается в бункерах. Из бункера стружка подается в виде порций в сушильный барабан. Обычно на этой стадии производства плит OSB применяют трехпроходные или однопроходные барабаны. На крупных предприятиях для изготовления плит OSB установлено более дорогостоящее оборудование в виде конвейерных сушилок, которые состоят из трех секций. Такие сушилки в отличии от барабанов способны обрабатывать как длинную стружку, так и короткую не повреждая ее. Также конвейерная сушка характеризуется более равномерным прогреванием. Каждый сушильный барабан стоит около 460 тыс. руб. Процесс сушки стружечного материала осуществляется горячими топочными газами. За счет постоянного перемешивания стружки путем вращения сушильного барабана достигается равномерность сушки.

ПРОЦЕСС НАНЕСЕНИЯ СМОЛ И ПАРАФИНА

После процесса сушки стружку сортируют, сепарируют и отправляют в бункер готовой стружки. В бункере отсепарированная стружка находится для процесса осмоления. В смеситель, представляющий собой барабан, который крутится с определенной скоростью, подают по отдельным каналам смолы и парафин. Для склеивания древесной стружки в качестве склеивающего вещества используется феноло-мочевинно-формальдегидная (синтетическая) смола с влагостойкими характеристиками, а также парафиновая эмульсия (синтетический воск) и борная кислота. Плиты OSB содержат до 90% древесины, при этом доля смолы составляет не более 10% от веса плиты.

ФОРМОВОЧНЫЕ МАШИНЫ

После того как в стружку поступила смола и другие компоненты начинается ориентированное формирование стружечного ковра. В этом процессе важно постоянно контролировать плотность насыпи. Формирование стружечного ковра осуществляется комплексом формовочных машин. Две крайние формовочные машины предназначены для ориентированного формирования наружных слоев ковра, а две средние формовочные машины необходимы для ориентированного формирования внутреннего слоя стружечного ковра.

ГОРЯЧИЙ ПРЕСС

После формирования, стружечный ковер подвергается прессованию, для чего укладывается на специальные поддоны, которые поступают в горячий пресс. Прессование стружки происходит на специальном многоярусном прессе в условиях высокого давления и высокой температуры. В ходе этого процесса вся масса рыхлой стружки превращается посредством прессования уже в готовую плиту. Для прессования стружки используется специальное оборудование – одноэтажные или многоэтажные прессы. Иногда применяют непрерывный пресс. Одноэтажные прессы используют на небольших заводах, где важным экономическим фактором выступает окупаемость малой линии производства. Такие прессы способны быстро менять параметры прессования стружки, а также позволяют обеспечить нужную ширину готового изделия высокой. Для многоэтажных прессов характерен равномерный нагрев массы. Такие прессы часто используют для производства дверного полотна. По техническим параметрам прессы подразделяются на прессы винтовые; прессы гидравлические (вайма) и прессы гидравлические кассетные ПГВ/1800-07. Следует сказать, что 6-ти пролетный горячий пресс стоит около 600 тыс. руб. Каждая формовочная машина стоит примерно 250 тыс. руб. – таких машин должно быть не меньше трех.

ФОРМАТНО-РАСКРОЕЧНЫЙ ЦЕНТР

После горячего прессования плиты подвергаются охлаждению. Следующая стадия технологического процесса изготовления плит OSB состоит в отделке. Отделка или обработка плит OSB включает в себя шлифование плит и раскрой в соответствии с заданными размерами. Для осуществления этого процесса применяют форматно-раскроечный центр. Лента массы OSB, которая вышла из пресса, попадает на станцию обрезки и торцовки. По конвейеру лента поступает к продольно-обрезному устройству, которое используется для непрерывной обрезки кромки ленты. Обрезка кромки необходима для формирования ширины пли. После чего лента OSB проходит поперечную распиловку с помощью диагональной пилы.

Заключительным этапом считается упаковка готовых плит OSB и отгрузка их на склад. В данном случае понадобится оборудование для упаковки готовых плит, а также дизельные автопогрузчики или электрокары. Конвейер передает плиту на пакетообразующий стол, где плиты OSB упаковывают в пакеты, высота которых достигает 150 мм. Затем при помощи захватной тележки из пакетов с плитами OSB формируются штабели высотой до 40 см. Штабель перевозят на склад для 24-часовой выдержки, после чего штабель отгружается на окончательную обработку. На этом участке наносится маркировка на каждую из плит на верхней её пласти.

Линии изготовления плит ОСП (OSB). Производительность 15 000 — 60 000 куб.м. в год

»

Почему НЕОПАРМА?

  1. Компания НЕОПАРМА имеет богатый опыт поставки сложного технологического оборудования и комплексных линий для деревообрабатывающих производств.
  2. Мы предлагаем оборудование только проверенных и надёжных поставщиков России и Европы.
  3. В числе наших сотрудников имеются специалисты с опытом запуска линий ОСП.
  4. Мы гарантируем заявленную производительность как отдельных единиц оборудования, так всей и линии в целом.
  5. Мы гарантируем, что плита ОСП, полученная на прилагаемой нами линии будет соответствовать ГОСТ Р 56309-2014 (EN 300).
  6. Наша компания предлагает весь комплекс услуг по поставке, монтажу, запуску, обучению и выводу на заявленную мощность поставляемого оборудования.
  7. По желанию заказчика мы можем скомплектовать технологическую линию исходя из его предпочтений и возможностей с использованием оборудования различных производителей и для любой производительности.

Основные достоинства предлагаемых линий ОСП

  1. Сырьём линии изготовления плит ОСП является древесина хвойных и лиственных пород в виде круглого сырья или делового горбыля (опция). При этом сортировка сырья на входе линии не требуется.
  2. Линия оснащается исключительно оборудованием российского производства.
  3. Участок сушки стружки оборудуется сушильной камерой ленточного типа, которая гарантирует полную пожарную безопасность в отличие от сушильных барабанов, применяемых в классической технологии.
  4. Основной технологической единицей является однопролётный пресс периодического действия (с продольным расположением плит в прессе). Благодаря такой компоновке получается высокое качество готовой продукции, быстрая и точная перенастройка всей линии с одной толщины плиты на другую, минимальное количество отходов при обрезке плит (в отличие от многоэтажных прессов китайского производства). При этом стоимость гораздо ниже, чем пресс проходного (бесконечного) типа.
  5. Все отходы технологии (включая кору) являются сырьём для котельной (оборудование входит в комплект поставки). Котельная работает в автоматическом режиме.

Описание технологической линии

Линия представляет собой технологическую цепочку с минимальным участием персонала в производственном процессе. Функции рабочих заключаются в контроле производственного процесса, загрузке сырья и приёме готовой продукции. Исходным сырьём является низкокачественная здоровая древесина лиственных и хвойных пород. В качестве сырья может использоваться как круглый лес, так и кусковые отходы деревообработки — горбыль, обрезь (опция). Конечным продуктом является ориентированно стружечная плита ОСП (по ГОСТ Р 56309-2014) формата 1250х2500 мм. Тип плиты ОСП-3, класс эмиссии формальдегида Е1, нешлифованная. Толщина плиты может варьироваться от 6 до 32 мм.

Технологическая линия может быть размещена в относительно небольшом помещении. Для данной производительности, нет необходимости в подключении больших электрических мощностей, наличия большой складской площади, организации сложной логистической системы, как по поставке сырья, так и по реализации готовой продукции. Всё оборудование размещается на ровный пол без организации специальных фундаментов.

Линия изготавливается в России на современном оборудовании с применением высококачественных комплектующих. Наиболее ответственные узлы и комплектующие (электроника, автоматика, высокоточные механизмы) изготавливаются на европейских предприятиях (Швеция, Германия, Италия).

Технические характеристики и варианты линий

Объём производства, м3/год 15 000 30 000 45 000 60 000
Потребность в сырье (максимальная), м3/год 33 000 66 000 99 000 132 000
Сечение загружаемого сырья, мм. 80…610 80…610 80…610 80…610
Длина загружаемого сырья, мм. 2400…6500 2400…6500 2400…6500 2400…6500
Формат плиты готовой плиты, мм. 1250 х 2500 1250 х 2500 1250 х 2500 1250 х 2500
Номинальный размер пресса (формат плиты до раскроя), мм 1250 х 5000 1250 х 10000 1250 х 15000 1250 х 22500
Толщина плиты, мм. 6…32 6…32 6…32 6…32
Усилие прессования, кг/см2 40 40 40 40
Тип плиты (по ГОСТ Р 56309-2014) ОСП-3 Е1 ОСП-3 Е1 ОСП-3 Е1 ОСП-3 Е1
Режим работы 22 часа в сутки 22 часа в сутки 22 часа в сутки 22 часа в сутки
Количество рабочих дней в году 340 340 340 340
Количество персонала (в смену), чел. 7 7 7 7
Установленная электрическая мощность, кВт 690 820 950 1080
Минимальная рекомендуемая площадь помещения для размещения оборудования, м2 1500 2000 2500 3000
Высота помещения, м. 7,0 7,0 7,0 7,0

Основные составляющие компоненты

  1. Транспортёр сырья поперечный с поштучной подачей брёвен
  2. Станок окорочный
  3. Станок стружечный
  4. Камера сушильная ленточная многоэтажная
  5. Сепаратор
  6. Осмолитель
  7. Бункер – дозатор осмолённой стружки
  8. Машина формирующая
  9. Пресс гидравлический однопролётный
  10. Форматно-раскроечный участок
  11. Транспортёр охлаждения плит
  12. Участок укладки и упаковки

Описание основного оборудования

Станок окорочный

Станок барабанного типа. Окорка осуществляется за счёт силы трения и соударения сырья друг о друга и о стенки окорочного барабана. Кора и грязь в процессе работы станка просыпаются через отверстия в окорочном барабане на транспортёр.

Станок изготавливается в двух исполнениях:

  1. Периодического действия. Сырьё загружается в станок сверху через открывающиеся створки и после процесса окорки выгружается на находящийся внизу транспортёр. Данная конструкция позволяет окаривать сырьё практически любого вида и размера (в том числе горбыль).
  2. Проходного типа. Сырьё поступает в станок с торца. С другого торца станок закрывается подвижным шлюзовым затвором. По окончании процесса окорки затвор сдвигается и сырьё поступает дальше по транспортёрам.

Станок стружечный

Станок стружечный периодического действия. Сырьё подается торцами пакетов брёвен в открытый проём ножевого ротора станка. Пакет брёвен фиксируется неподвижно зажимной системой. Каретка станка с вращающимся ротором совершает поступательное движение перпендикулярно оси брёвен, срезая в процессе стружку требуемой толщины. После рабочего хода каретки она возвращается в исходное положение, пакет брёвен освобождается и проталкивается транспортёром дальше в ротор. Цикл повторяется.

Станок позволяет получать высококачественную стружку (странды) для изготовления плиты. Толщина и длина стружки может регулироваться.

Ножевые головки, установленные в роторе поворотные. При затуплении режущих граней головки разворачиваются на 180° и работают вторым комплектом ножей. В головках используются стандартные для деревообрабатывающей промышленности ножи толщиной 3 мм.

Камера сушильная

Сушильная камера низкотемпературная ленточного типа.

Представляет собой несколько находящихся друг над другом транспортёров. Стружка, предназначенная для сушки, загружается через верхнее приемное отверстие и по транспортёрам пересыпаясь с одного на другой постепенно попадает на самый нижний уровень. Тёплый воздух (80…90°) для сушки подаётся вентиляторами через калориферы и циркулирует внутри камеры. Теплоносителем для калориферов является горячая вода.

Данная сушильная камера имеет ряд преимуществ перед сушильными комплексами барабанного типа:

  • Камера полностью пожаробезопасна по сравнению с сушкой топочными газами в камере барабанного типа.
  • Камера универсальна. Регулируя скорость движения транспортёров можно регулировать влажность готовой стружки. Установив несколько камер в линию можно увеличить в разы объем готовых страндов.
  • Стружка, перемещаясь в камере, получает минимум повреждений, что значительно уменьшает долю брака.

Осмолитель

Стружка, в процессе осмоления проходит 2 стадии:

  1. Нанесение смол и связующих. Стружка из бункера сухой стружки, расположенного выше осмолителя, постепенно просыпается через зону нанесения связующих. Установленные здесь форсунки распыляют жидкие вещества, создавая воздушную взвесь. Странды, пролетая через образующееся облако, падают вниз с нанесёнными на поверхность составами.
  2. Перемешивание. Стружка с нанесёнными связующими попадает в смеситель барабанного типа, расположенный открытыми створками вверх. Створки закрываются, происходит вращение барабана и постепенное перемешивание стружки для наиболее равномерного распределения связующих по всей поверхности древесины.

После цикла перемешивания барабан располагается створками вниз. Створки открываются и осмолённая стружка попадает на транспортёр. Верхний бункер сухой стружки выдаёт точное весовое количество стружки, необходимое для прессования одной плиты.

Машина формирующая

Машина осуществляет укладку осмоленной стружки равномерно в ковёр для последующей подачи его в пресс. Линии изготовления ОСП комплектуются одной формирующей машиной, которая осуществляет укладку как наружных, так и внутреннего слоёв стружки. Каретка формирующей машины с бункером стружки перемещается над неподвижным ковром. При этом направление укладки стружки по слоям определяется специальной сдвижной готовкой, которая имеет два положения: положение для укладки страндов вдоль и положение для укладки поперёк.

Таким образом формирующая машина, проходя отрезок для формирования ковра три раза полностью формирует заготовку для будущей плиты.

Применение линии прессования с одной формирующей машиной значительно упрощает и удешевляет конструкцию.

Странды на все три слоя поступают одинаковые, что гарантирует высокое качество плиты по всей толщине. В то время, как традиционно принято во внутренний слой использовать низкокачественное сырьё.

Пресс гидравлический однопролётный

В линиях изготовления ОСП используется однопролётный пресс. По сравнению с многопролётными прессами гарантируются геометрические размеры всех выпускаемых плит, значительно упрощается конструкция (повышается ремонтопригодность). Всё гидроборудование пресса (цилиндры, следящая система, маслостанция, шланги) изготавливается в Швеции.

Расположение плиты в прессе – вдоль линии прессования. Для линии прессования производительностью 15 000 м3 в год используется пресс с длиной «мастер» плиты 5 000 мм. (2 плиты за один цикл прессования); для линии 30 000 м3 в год – 10 000 мм, и так далее.

Нагрев плит пресса осуществляется термомаслом.

Сформированный стружечный ковёр поступает в прессовое пространство на специальных шлифованных нержавеющих поддонах, которые после цикла прессования автоматически возвращаются к формирующей машине. Такой тип подачи ковра значительно упрощает и удешевляет эксплуатацию пресса по сравнению с прессами с металлическим ленточным транспортёром.

Вертикальные стойки пресса выполнены из стали толщиной 80 мм. Плиты цельные сверленые.

Краткая спецификация поставляемого оборудования

№ п/п Наименование оборудования
1 Поперечный транспортер для бревен со сбрасывателем
2 Магистральный продольный транспортер для бревен
3 Карман для лесоматериала
4 Загрузочный поперечный транспортер для бревен со сбрасывателем
5 Загрузочный поперечный транспортер для бревен со сбрасывателем перед окорочным станком
6 Окорочный станок
7 Ленточный конвейер для удаления коры
8 Приемный транспортёр для окорённых брёвен
9 Приемный наклонный транспортёр для окорённых брёвен
10 Конвейер подачи в стружечный станок
11 Стружечный станок
12 Конвейер сырой стружки
13 Бункер сырой стружки
14 Сушильная многоэтажная низкотемпературная камера
15 Конвейер сухой стружки
16 Барабанный сепаратор стружки
17 Конвейер сухой стружки
18 Весовой бункер для дозирования стружки
19 Осмолитель
20 Смеситель
21 Конвейер осмоленной стружки
22 Формашина
23 Конвейер формирования ковра
24 Устройство удаления бракованного ковра
25 Горячий однопролетный пресс периодического действия
26 Линия выгрузки пресса с форматно раскроечным участком
27 Линия охлаждения плит
28 Участок укладки и упаковки плит
29 Термомасляный котельный комплекс для нагрева плит пресса (полный комплект включая автоматизированный склад подачи топлива)
30 Водогрейный котельный комплекс для нагрева сушильной камеры (полный комплект включая автоматизированный склад подачи топлива)
31 Аспирационная система для удаления сыпучих отходов от участков раскроя, отбраковки и сепарации
32 Автоматическая система управления всей линией (включая программное обеспечение и аппаратную часть)

Промежуточный склад и отделка

Конечная обработка плиты является одним из ключевых процессов в производстве OSB плит и включает: линию разгрузки пресса, промежуточнон хранение, линию шлифования, раскрой в размер, линию упаковки.

Линии разгрузки

Участок транспортировки «сырых» плит начинается на установке раскроя на базовый размер плиты (от 3 м до 6,3м). Излишек по ширине обрезается «на ходу» специальной обрезной пилой. Затем «бесконечная» лента OSB, выходящая из пресса, режется делительной пилой, перемещающейся относительно наблюдателя со скоростью движения плиты по конвейеру (sawing). Эти плиты попадают в веерный охладитель (cooling), где охлаждаются в течение 20-25 минут.

Промежуточное хранение

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 прохождения устройства распознавания расслоений, плиты направляются на два веерных охладителя, установленных последовательно друг за другом. После охлаждения плиты укладываются в штабели. Поперечные транспортеры направляют плиты на участок разборки штабелей. ри этом транспортировка плит может осуществляется «вручную» (с использованием погрузочных машин) либо быть полностью автоматизирована и обеспечивать управление складом в реальном масштабе времени с помощью компьютерной системы управления.

Линия шлифования

Плиты после пресса могут иметь определенную разнотолщинность, дефекты поверхности. Эти недостатки устраняются в процессе калибровки и шлифования, осуществляющегося в широколенточных многоагрегатных станках. литы 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.

Раскрой плит в размер

В настоящее время все более необходимо иметь систему раскроя, которая могла бы быстро адаптироваться к нуждам заказчика. Пильными агрегатами осуществляется продольный и поперечный раскрой плит на плиты необходимой длины и ширины. Обрезки от распиловки после обработки в дробилке или рубительной машине направляются в энергетическую установку. При необходимости, на кромках плит нарезают шпунтовое соединение.

Линия упаковки

Линии упаковки могут быть легко приспособлены к различным размерам упаковок и к разным упаковочным материалам.

Облагораживание OSB плит

I. Облицовывание плит листовыми материалами

Облицовочные материалы

Материалы, используемые для облицовывания древесных плит, можно разбить на три группы:
— плёнки на бумажной основе, получаемые пропиткой бумаг специальными смолами;
— синтетические плёнки;
— бумажно-слоистые пластики (декоративные бумажные ламинаты).

Кэширование плит

Кашированием называют технологию облицовывания древесных плит, при которой плёнка, непрерывно подаваемая из рулона, накатывается на предварительно промазанную клеем пласть. Накатывать плёнку можно одновременно на обе пласти. Условно различают холодное, тёплое и горячее каширование. Холодное применяется при обли-цовывании нетермостойкими плёнками, в основном синтетическими, с применением ПВА-клеёв. Отверждение клея обычно происходит в стопе с небольшой нагрузкой сверху. При тёплом кашировании клей наносится на неостывшую (или предварительно подогретую) пласть, что способствует испарению из него влаги и ускорению процесса отверждения. При этом разбухание плиты происходит равномерно и её структура не будет проявляться на наружной стороне облицовки. Для окончательного схватывания клея изделия выдерживаются в стопе. Этот способ подходит для облицовывания плит меламиновыми плёнками, в том числе с финиш-эффектом. Наиболее распространено горячее каширование, оно же термокаширование, при котором применимы различные клеи, в том числе карбамидные. Клей и отвердитель наносятся на поверхность древесной плиты, а облицовочный материал накатывается на неё нагретыми вальцами.

Для каширования применяют каландровые прессы, их комбинации с одноэтажными позиционными короткотактными прессами, а также двухленточные проходные прессы. течественная линия каширования с каландровым прессом, схематически представленная на рисунке 1.5, предназначена для одно- и двухстороннего облицовывания бумажно-смоляными плёнками стружечных или волокнистых плит толщиной от 2,5 до 40 мм и шириной до 1850 мм.

Схема линии каширования на базе каландрового пресса

1– роликовый транспортёр,
2 – подъёмный стол,
3 – щёточный станок,
4 – вальцовый станок для нанесения отвердителя,
5 – канал инфракрасной сушки отвердителя,
6 – клеенаносящий станок, 7 – роликовый транспортёр,
8 – каландровый пресс (кашировальная установка),
9 – отсекатель плёнки,
10 – ленточный транспортёр,
11 – приёмный стол

Технологический процесс начинается с очистки плит от пыли в щёточном станке. По про¬межуточному роликовому транспортёру плита-основа подаётся в вальцовый станок, где на одну или обе пласти наносится раствор отвердителя. После нанесения отвердителя плита проходит через инф¬ракрасную сушилку для удаления растворите¬ля и затем подаётся в клеенаносящий станок, где на равномерно подсушенный отвердитель наносится термореактивная смола.

Далее плита пропускается через вальцовый пресс, в котором к подго¬товленной пласти прикатывается бумаж¬но-смоляная плёнка. Вальцы обогреваются термомаслом с температурой около 200 °С. Облицованные плиты после отсечения плёнки поступают на приёмный стол и укладываются в стопу.

При использовании плёнок, на которые уже нанесён слой подсушенного термопластичного клея или плёнок с неполностью отверждённой меламиносодержащей смолы, технологический процесс значительно упрощается. Отпадает необходимость в нанесении и сушке отвердителя и в нанесении термореактивной смолы на пласть. Плита-основа сразу после очистки идёт в вальцовый станок для каширования.

На рисунке 1.6 схематически изображена линия каширования на базе установки для непрерывного термокаширования плит. Пресс имеет два приводных барабана и два ведомых, на которых натянуты стальные ленты. Скольжение лент по горячим плитам обеспечивается посредством воздушной подушки.

Рисунок 1.6
Линия термокаширования на базе ленточного пресса

1– подающий рольганг,
2 – поперечная тележка,
3 – податчик с двухсторонней загрузкой,
4 – выравнивающий рольганг,
5 – щёточный станок,
6 – ускоряющий рольганг,
7 – участок выбраковки,
8 – ускоряющий рольганг,
9 – компрессорная,
10 – станция двухсторонней укладки облицовочной плёнки, 11 – пневмоагрегат,
12 – гидроагрегат,
13 – вторичный контур циркуляции термомасла, 14 – ленточный пресс,
15 – станок для фрезерования продольных кромок,
16 – диагональная пила,
17 – разобщитель плит,
18 – дисковый транспортёр,
19 – агрегат очистки плит,
20 – дисковый транспортёр,
21 – штабелеукладчик,
22 – участок формирования стоп,
23 – рольганг для перемещения готовых плит в стопах,
24 – поперечная тележка,
25 – буферный рольганг для готовых плит,
26 – пульт управления

Завод OSB малой мощности

Древесина − натуральный, энергетически эффективный и возобновляемый строительный материал. Технологии производства древесных композитов − это возможность наиболее полного и экономичного использования древесного сырья.

Древесные композиты

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

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

OSB − сравнительно новый конструкционный материал. Технология производства OSB родилась вследствие развития технологии производства так называемых вафельных плит в Канаде. Промышленное производство OSB было начато в начале 80‑х годов прошлого века. В силу различных экономических и сырьевых причин объемы производства и потребления этого материала сегодня сильно отличаются в различных странах мира. Самые высокие темпы роста рынка OSB за последние десять лет наблюдаются в Северной Америке. Если в 1990 году потребление плит там составляло порядка 6,8 млн м3, то к 2003 году оно выросло до 22 млн м3 в год.

Похожие темпы роста сейчас наблюдаются и на европейском рынке, где потребление OSB уже превысило 3 млн м3 в год и продолжает расти. Южная Америка потребляет порядка 500 000 м3 в год ориентированно-стружечных плит. Китай и Япония также наращивают объемы производства этого материала, но производственные мощности в азиатских странах все еще сравнительно невелики − на рынке там, в основном, продается плита, импортируемая из Канады.

Текущая ситуация с OSB в России

В России сложилась очень интересная ситуация. Ни в нашей стране, ни в странах СНГ не работает ни один завод по выпуску ориентированно-стружечных плит. При этом российский рынок OSB довольно динамично развивается. Применение новых строительных технологий, появление новейших строительных материалов, а также европейские производители и импортеры плиты активно стимулируют это развитие. По разным оценкам, емкость российского рынка уже сегодня оценивается на уровне 120 000−150 000 м3 в год.

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

Что нам мешает?

Что же мешает появлению в России собственного производства OSB?

На сегодняшний день одним из главных сдерживающих моментов являются существенные финансовые риски в подобном проекте. Технология OSB является сейчас одной из наиболее высокотехнологичных в производстве древесных плит. Это сказывается на сумме инвестиций, которые необходимо привлекать в проект. При заказе оборудования у крупнейших европейских поставщиков, таких как Metso, Dieffenbacher и Siempelkamp, предлагающих комплексную поставку производственной линии на условиях «под ключ», объем капиталовложений становится столь существенным, что проект окупится в приемлемые сроки лишь при значительных производственных мощностях линии. А выход завода большой и даже средней мощности (минимум 150 000−200 000 м3 в год) со своей продукцией на рынок, который потребляет ровно столько же, кажется слишком рискованным. Коммерческие риски также видятся слишком высокими.

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

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

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

Концепция создания завода OSB малой мощности

Проблемы, которые мешают России начать производcтво OSB, вполне очевидны, поэтому в прошлом году инженерами и аналитиками WPC Services совместно с компанией IMS-Engineering была закончена разработка концепции завода OSB малой мощности (65 000−70 000 м3 в год), адаптированного специально под российские условия. Хотелось бы подробнее остановиться на этом интересном проекте.

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

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

Технология производства OSB

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

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

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

Рассмотрим суть технологии, реализованной в проекте.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

По выходным конвейерам смесителей стружка подается на распределительное устройство формирующей станции. Дальше при помощи распределительных конвейеров она доставляется в соответствующие бункеры форммашин стружки внутреннего и наружного слоев. Система формования и прессования состоит из формующих станций, линии формования и однопролетного горячего пресса. Отметим, что однопролетный пресс свободно обеспечивает проектную мощность завода (220 м3 в день), и, кроме того, он намного дешевле широко рекламируемого сейчас пресса непрерывного действия.

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

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

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

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

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

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

Таблица 1. Состав российского оборудования

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

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

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

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

Потребность в ресурсах для производства OSB

Таблица 2. Расход сырья и энергоресурсов

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

Крытая площадь, необходимая для размещения производственной линии OSB, составляет 18 500 м2. Кроме того, потребуется порядка 2−3 га территории под биржу сырья. На заводе в наших условиях всегда должен быть «буферный» запас сырья на 3−4 месяца вперед.

Расход древесины, связующего и энергоресурсов, необходимых для производства 1 м3 плит OSB, показаны в таблице 2. Указанный расход энергии справедлив для суточной производительности линии, равной 220 м3, при предварительной гидротермической обработке сырья и рассчитывался для производства плит толщиной 12 мм, плотностью 680 кг/м3.

Выводы

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

Задать свои вопросы автору вы можете по e-mail: gasgen@mail.ru.

Михаил ЯШИН