В даний час існує ряд нових переспективний плитних матеріалів - продуктів поглибленої переробки деревини (англ. Engineered Wood Products), що набули широкого поширення в Північній Америці і Європі.
Перш за все, мова йде про матеріали LVL, OSB, MDF. Зростаюча популярність даних продуктів викликана перш за все постійним зниженням світових запасів великої деревини.
Шпоновая брус LVL
Шпоновая брус LVL - конструкційний матеріал майбутнього (англ. Laminated Veneer Lumber). Клеєні шпоновие балки (LVL) є високоякісним матеріалом з дерева. Чудові властивості LVL дозволяють віднести його до найбільш перспективним матеріалами, використовуваним в будівництві. Шарувата структура шпонових балок робить їх міцними і довговічними. Знижують міцність дефекти окремих шарів шпону, такі як сучки, розподіляються в товщі шарів таким чином, що їх вплив на міцність кінцевого продукту незначно.
Завдяки таким характеристикам, як сталість якості, стабільність і точність розмірів, прямолінійність, клеєні шпоновие балки LVL значно перевершують інші конструктивні матеріали з деревини. Високі міцнісні властивості клеєних шпонових балок LVL досягаються завдяки зрощенню листів шпону "на вус". При цьому набір шарів відбувається таким чином, що шви кожного наступного шару шпону розташовуються в шаховому порядку рівномірно по всій довжині балки. Ця система, запатентована фірмою Raute Wood, постачальником обладнання для виробництва LVL, дозволяє поліпшити характеристики міцності LVL.
Одне з унікальних переваг матеріалу LVL в будівництві - це можливість широкого вибору розмірів шпонових балок. Ширину і довжину балок можна вибирати довільно в межах розмірів, що допускаються лінією з виробництва LVL.
Ширина клеєних шпонових балок LVL - в діапазоні від 100 до 180 см, довжина - в діапазоні від 2,50 до 25 м. Товщина зазвичай становить 19 -75 мм. Естетично шпоновие балки мають вигляд масивної деревини, який може виграшно використовуватися архітекторами і дизайнерами в будівництві. При необхідності естетичні якості виробу можуть бути в подальшому поліпшені за рахунок використання деревини кращої якості в верхньому шарі шпону.
Технологія виробництва LVL подібна з технологією виробництва фанери. Вона включає лущення шпону із хвойних порід деревини з подальшим склеюванням декількох шарів шпону. Незважаючи на схожість технологій виробництва фанери і LVL, ці процеси мають істотні відмінності. При виробництві фанери волокна сусідніх шарів шпону розташовані перехресно, а при виробництві LVL - паралельно.
При виготовленні LVL використовується шпон більшої товщини (до 3,2 мм), а готовий виріб може мати товщину до 10 см. В результаті виходить однорідний бездефектний матеріал. Технологія LVL дозволяє виготовляти балки для несучих конструкцій (стіни, перекриття для дахів і підлог, тощо.), Несучі балки мостів, шпали, брус для профілювання.
застосування LVL
LVL переважно використовується в будівельній індустрії як несучих опор, балок, перекриттів, тощо. В даний час багато країн, раніше використовували такі традиційні матеріали, як бетон, цегла, тепер вважають за краще використовувати більш дешеві, ефективні, енергоємні і екологічно чисті будівельні матеріали та методи, такі, як північноамериканський метод будівництва житлових і комерційних будівель з використанням дерев'яних деталей і компонентів.
Відповідно до даної технологією будівництво відбувається зі зведенням каркасу будівлі на основі балок LVL. Надалі каркас обшивається дерев'яними панелями з використанням сучасних шумо- і теплоізоляційних матеріалів. Зведення подібних будівель вимагає значно менших витрат і часу, що особливо важливо при будівництві в суворих кліматичних умовах, коли необхідно завершити будівництво за короткий сезон.
Після остаточної обробки будівля не поступається за своїми характеристиками (тепло і звукоізоляція, міцність, довговічність) традиційним будівлям, побудованим із застосуванням металу, бетону або цегли. Доказом тому є той факт, що практично 90% житла в Північній Америці будується в будь-яких кліматичних умовах за даною технологією. Найчастіше LVL використовується для виготовлення опорних балок для підлог (I-Joist), що складаються з двох брусків LVL і проміжної вставкою з OSB (плита на основі стружки з орієнтованим розташуванням волокон) або з фанери. LVL також використовується для виготовлення несучих опор і перекриттів великої довжини.
Орієнтовано-стружкові плити OSB
Орієнтовано-стружкові плити є новим високотехнологічним матеріалом, застосовуваним в дерев'яному каркасному житловому будівництві, при виготовленні меблів, для упаковки.
Плити OSB виробляються шляхом склеювання крупноразмерной (3-8 см) тонкої стружки, причому у верхньому і нижньому шарах напрям волокон розташоване поздовжньо, а в середньому шарі - поперечний довжині плити. За фізичними властивостями плити OSB схожі з хвойної фанерою, проте набагато дешевші у виготовленні за рахунок низьких вимог до якості деревної сировини.
Через більш низької вартості при однакових споживчих якостях орієнтовано-стружкові плити поступово витісняють фанеру в багатьох традиційних областях застосування.
Орієнтовано-стружкові плити - це щільна спресована тришарова деревна плита з крупної орієнтованої тріски хвойних порід. Є замінником фанери і ДСП.
Зовнішній вигляд орієнтовано-стружкової плити наочно пояснює її назву. Плиту легко відрізнити по подовженій трісці.
Орієнтовано-стружкові плити складається з трьох шарів. У зовнішніх (верхньому і нижньому) шарах тріска розташована подовжньо, а у внутрішньому шарі поперечно. Кожен шар проклеєний водостійкими смолами і спресований під впливом високого тиску і температур.
В результаті цієї технологічної особливості плит OSB набуває водостійкості, пружності і стійкість до розтягування і будівельних навантажень.
Деревостружкові плити з орієнтованою структурою (OSB) виготовляються методом гарячого пресування деревної тріски, змішаної з матеріалом.
Відповідно до даної технології виробництва спочатку колоди сортують, потім проводять спеціальну обробку і окарівают. Після чого колоди стругають вздовж волокон з метою максимального збереження міцності структури деревини для отримання тріски. Середня довжина тріски складає 80 мм, а ширина вирируется в залежності від частини стовбура.
Таким чином, плити OSB виготовляють тільки з частинок розміром 75-150 мм в довжину, 10-25 мм в ширину і 0,5-0,75 мм в товщину. Більш дрібні фракції (20-30% загального виходу) відсівають і або спалюють, або використовують у виробництві ДСП і МДФ, для виробництва яких використовується тонкомірна і неділова деревина хвойних і листяних порід. Це гарантує однорідність структури плити.
Далі отриману тріску сушать і просочують водостійкими смолами з додаванням синтетичного воску. Застосування воску забезпечує високу якість продукції. Потім тріску укладають конвеєрним способом в двох напрямках, створюючи так званий килим. У зовнішніх шарах плити стружка буде орієнтована по довжині, а у внутрішньому - поперек. Після цього килим пресують на багатоярусному пресі під дією високих температур і тиску.
На закінчення полотно плити ОSB розрізають на стандартні формати і шліфують.
Підвищені механічні властивості в порівнянні зі звичайною ДСП досягаються саме за рахунок створення ефекту різної орієнтації стружки в зовнішніх і внутрішніх шарах плит OSB.
Межа міцності таких плит щільністю 650-720 кг / куб. м при статичному вигині складає 40-50 МПа в поздовжньому напрямку і 20-25 МПа в поперечному напрямку. Для порівняння: березова фанера загального призначення має межу міцності при статичному вигині 55-60 МПа.
Змінюючи конструкцію, наприклад, кількість і товщину шарів з певною орієнтацією в них деревних частинок, вид використовуваного сполучного і його витрата, розмір деревних частинок, можна надавати плитам OSB ті або інші властивості відповідно до їх призначення.
Крім досить високих характеристик міцності властивостей цей матеріал має високу вологостійкість і однорідністю структури, що виключає такі пороки, як розшарування, покоробленность, внутрішні порожнечі, тріщини, що випадають сучки. Плити OSB досить добре обробляються і істотно краще, ніж ДСП, тримають кріплення (цвяхи і шурупи).
В основному в якості сировини для виробництва плит використана деревина хвойних порід середньої і низької якості. У літній період - 100% сосна. У зимовий період - 60% - сосна, 10% - ялина, 10% - модрина, з додаванням листяної деревини (берези) в кількості до 20%.
Для виробництва може використовуватися тонкомерная деревина діаметром від 70-100 мм, яка не може бути перероблена в лісопиляння або виробництві фанери. При цьому, що дуже важливо, деревні відходи не використовуються.
Завдяки низьким вимогам до якості сировини істотно знижуються витрати на сировину і матеріали.
Однією з основних особливостей виробництва плит OSB є усунення дрібної стружки і подрібненого продукту. В результаті досягається зменшення кількості використовуваного клею в плитах OSB (2-3%) в порівнянні з іншими деревними плитами.
Технологія виробництва плит OSB постійно вдосконалюється. В якості сполучних широко використовуються фенолоформальдегідні, карбамідо-формальдегідні смоли класу Е1, а також ефіри изоционатов, які застосовуються для підвищення стабільності властивостей плит і підвищення екологічної безпеки, що оцінюється емісією вільного формальдегіду в навколишнє середовище.
На Заході OSB (Oriented Strand Board) - орієнтовано-стружкова плита зарахована до числа найбільш перспективних універсальних будівельних матеріалів тисячоліття унаслідок цілого комплексу споживчих переваг даного виробу в порівнянні з традиційними продуктами деревообробки, які забезпечуються застосуванням нової сучасною технологією модифікації деревини.
Плита OSB була розроблена в 1980 році в США як субститут ДСП на основі використання новітніх досягнень досліджень і розробок в технології деревних композиційних матеріалів, де і отримав найбільш широке застосування.
Це виробництво також активно розвивається в Європі, а останнім часом і в Азії і Океанії. Прогресивна технологія забезпечує високу продуктивність ліній і якість продукції, що використовується в меблевій промисловості, в будівництві, пакувальної індустрії, в поєднанні з можливістю використовувати як сировину низькоякісну деревину і деревні відходи.
В даний час у світовій практиці широко поширене виробництво плит новими методами формування, замінюють існуюче виробництво плит. До них відноситься виробництво багатошарових деревностружкових плит з орієнтованою структурою (OSB).
Створення OSB стало продовженням розвитку вафельних плит в кінці 1970-х. OSB відрізняється від них довгими дерев'яними стружками, які орієнтуються в шарах взаємно перпендикулярно. Дебют плит OSB відбувся на північноамериканському ринку в 1978р. і завдяки своїм унікальним властивостям плити OSB були швидко сприйняті.
В даний час споживання і виробництво плит OSB інтенсивно розвивається, як в Північній Америці, так і в Європі. На інших ринках їх споживання відносно низьке, але спостерігається постійна тенденція до зростання.
В даний час в світі орієнтовано-стружкові плити мають дуже широку сферу застосування, і в першу чергу широко використовується як в житловому, так і промисловому будівництві, а так само застосовуються при виробництві меблів.
За галузевою належністю основними споживачами плит OSB є: будівельна індустрія; виробництво тари і упаковки; меблева промисловість. Плити OSB є матеріалом, який поступово починає займати споживчу нішу, яку традиційно займала фанерна продукція, а також ряд областей, де традиційно використовувалися ДСП.
В даний час плити OSB застосовуються в наступних областях:
- Будівництво
- обшивка зовнішніх і внутрішніх стін, мансард;
- виготовлення чорнових підлог, підстав під килимові і лінолеумні покриття;
- виготовлення конструкцій знімної опалубки багаторазового використання;
- обшивка дахів (замість звичної обрешітки з необрізних дощок), в цьому випадку виходить ідеальне підстава під м'яку покрівлю (бітумну черепицю);
- виготовлення стінових панелей (OSB плюс утеплювач плюс OSB)
- виготовлення (із застосуванням матеріалу LVL) дліннопролетних балок (I-Joist або I-Beam);
- зведення тимчасових огорож і розбірних конструкцій;
- використання для декоративних цілей і обробки інтер'єрів, завдяки оригінальній текстурі поверхні;
- в будівництві як бруси, погонажа і т.д.
- Меблева промисловість
- виготовлення щитових елементів корпусних меблів,
- виготовлення стінок шаф і тумб, висувних ящиків, полиць.
- підстав для м'яких меблів і ін.
- Виробництво тари та упаковки
- виготовлення транспортної тари, допоміжний засіб при формуванні упаковки;
- в якості замінників пиломатеріалів.
Пліти MDF
MDF (Medium density fiberboard) являє собою деревоволокнистих плит середньої щільності, що отримується шляхом змішування у певній пропорції древеснововолокністой фракції із заданими параметрами і сполучною, з наступним пресуванням високим тиском.
Від звичайної ДВП МДФ відрізняється меншою схильністю впливу вологи, великим діапазоном товщини (від 3 до 60 мм). На даний момент часу даний продукт має найшвидше поширення в світі в сфері виробництва деревних плит, а так само розширює свою популярність серед вітчизняних споживачів, які використовують MDF як ефективний конструкційний матеріал для виготовлення сучасних меблів і будівництва (для виготовлення підлог і облицювання стін).
При цьому розвиток МДФ, раніше відбувалося з чіткою орієнтацією переважно на меблеве виробництво, поступово розширює сфери застосування.
Сфера застосування MDF
Спочатку панелі MDF використовувалися в основному в якості елементів меблів. На сьогодні ця сфера застосування залишається для даного продукту пріоритетною.
Однак, з часом спостерігається поступове збільшення сфери застосування MDF за межами меблевого виробництва. На сьогоднішній момент MDF використовують як:
• стінові внутрішні і зовнішні панелі,
• панелі для виготовлення меблів,
• основа для виготовлення ламінованого паркету (як правило, в цьому напрямку використовується один з різновидів MDF- HDF -MDF підвищеної щільності, відмінність якої полягає в тому, що велика щільність панелі досягається за рахунок ще більшого тиску при пресуванні панелі)
• внутрішні двері,
• віконні рами.