Древесина - один из древнейших строительных материалов. Дерево обладает целым комплексом полезных функциональных качеств: прочностью, легкостью в обработке, низкой тепло- и звукопроводностью, хорошей морозостойкостью и долговечностью. Однако древесина имеет и ряд недостатков (низкая биостойкость, возгораемость), которые ограничивают область применения пиломатериалов. Поэтому традиционно изделия из дерева подвергаются обработке, правда, без коренных изменений в природной структуре дерева. Параллельно многие годы шли поиски эффективного способа использования отходов деревообработки. Только в ХХ веке человек попытался изменить структуру древесины и создал новый материал, сохраняющий и приумножающий достоинства исходного материала. Одновременно была решена проблема выгодной утилизации отходов деревообрабатывающих производств. Так появились древесно-плиточные материалы, без которых сегодня трудно себе представить строительную, мебельную и другие отрасли промышленности.
Под нее поют, и она часто пролетает над Парижем. Фанера среди современных плитных материалов из древесины - самая "старшая". Ее производство началось очень давно, правда, имело некоторые недостатки - при распиливании дерева оставалось много отходов. Принципиально новый подход к производству фанеры начал применяться только в первой половине 19 века, когда был изобретен более экономичный, "безопилочный" метод - развертывание слоев древесины с бревна.
Слово "фанера" пришло к нам из немецкого языка (нем. Furnier - шпон, фанера, от франц. fournir - снабжать, накладывать) и обозначает листовой древесный материал. Различают строганую фанеру, получаемую строганием бревен, пиленую, изготавливаемую соответственно распиливанием брусьев, и самую распространенную сегодня - клееную. Она производится путем склеивания между собой двух и более листов шпона (шпон - тонкий пласт древесины), которые располагаются таким образом, чтобы направление волокон было перпендикулярно друг другу. Слои фанеры склеиваются как синтетическими, так и природными клеями. В зависимости от степени экологической безопасности клеевых составов, фанера подразделяется на классы: Е1 (безопасно, не содержит формальдегид), Е2, Е3. По типу обработки поверхности фанера может быть не шлифованной (НШ), шлифованной с одной стороны (Ш1), шлифованной с двух сторон (Ш2).
Фанера бывает как однородной по составу (из одного вида древесины), так и комбинированной. Для производства фанеры чаще всего используют шпон из древесины березы, ольхи, бука, липы, тополя (для лицевых слоев), сосны, ели, лиственницы (для внутреннего слоя). Но при этом считается, что фанера изготовлена из той породы дерева, из которой сделаны лицевые слои материала. Толщина внешнего слоя, как правило, не превышает 3.5 мм, внутреннего - 4 мм. Клееная фанера подразделяется на несколько типов в зависимости от степени водостойкости. Фанера повышенной водостойкости обозначается маркой ФСФ, просто водостойкая фанера - марками ФК и ФБА, ограниченной водостойкости - маркой ФБ. Высокими показателями по атмосферостойкости характеризуется бакелизированная фанера, верхние слои которой пропитаны бакелитовыми смолами. Такой древесный материал не требует дополнительной защиты (окрашивания). Не требует обработки и декоративная фанера - она облицована фактурной бумагой или пленкой. Клееная, бакелизированная, декоративная фанера успешно применяется в строительстве, машино- и судостроении, мебельном и тарном производстве.
Стружки - в дело!
Новое слово в производстве древесноплитных материалов было сказано в 40-х годах прошлого столетия. Именно тогда началось массовое производство древесностружечных плит, которые благодаря отличным теплозащитным и механическим свойствам, а также простоте технологии и доступности, стали одним из самых распространенных строительных материалов.
Древесностружечная плита изготавливается путем прессования. Исходное сырье: древесные стружки или опилки (примерно 90%) плюс связующее вещество (8-10%) - синтетические добавки, в качестве которых используются смолы или клеевые вещества. Функциональные свойства плит зависят от плотности, формы, размера стружки и от соотношения древесной массы и связующего вещества. Качество смолы также влияет на эксплуатационные и гигиенические свойства древесно-плиточного материала. Современное производство направлено на снижение использования формальдегидных смол, предпочтение отдается новым технологиям, позволяющим создавать плиты, не содержащие формальдегида. Класс эмиссии формальдегида в ДСП показывает допустимое содержание свободного формальдегида в 100 г абсолютно сухой плиты (Е1 - до 10 мг, Е2 - 10-30 мг).
Эксплуатационные качества древесностружечных плит также зависят от способа производства: стружки прессуются при высоких температурах двумя методами. Первый называется плоским горячим прессованием: давление оказывается перпендикулярно плоскости плиты. Второй - экструзионный метод - подразумевает прессование параллельно плоскости плиты, путем выдавливания. "Экструзионные" плиты однослойные - в отличие от плит, изготовленных плоским прессованием, которые могут быть как однослойными, так и трех-, пяти- и многослойными.
Многослойные ДСП обладают большей прочностью, их конструкция такова - верхний и нижний слой выполнены из более мелких древесных частиц, тогда как средние слои состоят из стружек большего размера, кроме того, в поверхностных слоях повышено содержание связующего. В зависимости от состава и метода производства различаются плиты нескольких степеней плотности: очень малой (350-450 кг/м?), малой (450-650 кг/м2), средней (650-800 кг/м2), высокой (700-800 кг/м2).
Физико-механические свойства ДСП (уровень водопоглощения, теплоемкость, теплопроводность, прочность) также могут быть различны. Общие качества - хорошие тепло- и звукоизоляционные свойства, меньшая водостойкость, чем у дерева, но большая биостойкость, связанная с наличием в составе синтетических смол. ДСП может применяться как конструкционно-отделочный материал, как теплоизоляционный агент, как материал для изготовления мебели. Плиты хорошо поддаются обработке, легко пилятся, сверлятся, склеиваются и красятся.
К недостаткам ДСП относят "водобоязнь" (предпочтение отдается сухим помещениям с ровной температурой), больший вес, чем у дерева, ну и, конечно, меньшую прочность.
Для повышения эксплуатационных и декоративных качеств древесностружечных плит разработан метод облицовки материала. Поясним. Сегодня очень часто мы встречаем такие названия - ламинированная (или меламиновая) ДСП. Что это значит? Ламинирование - процесс нанесения на плиту дополнительного слоя из декоративной бумаги и меламиновых смол. Под действием высоких температур и давления смола образует с бумагой стойкое единое покрытие, толщиной около полмиллиметра, устойчивое к действию влаги, перепадам температур, механическим повреждениям. Кроме того, благодаря слою декоративной бумаги, ламинированная ДСП может имитировать как любую породу дерева, так и отличную от деревянной фактуру. Поэтому ДСП-ламинат является исходным материалом для производства корпусной и кухонной мебели, офисного и торгового "оснащения".
Другая разновидность декоративной ДСП - плита, облицованная методом каширования. Это вариант более дешевый и менее долговечный, так как декоративная бумага просто наклеивается на ДСП и проходит обработку в более мягких условиях, при меньших температуре и давлении. Из-за того, что декоративный слой не покрывается смолами и не прессуется вместе с ДСП, прочность покрытия снижается. В связи с этим в строительной отрасли и мебельной промышленности чаще предпочитают использовать именно ламинированную ДСП, а также ее разновидности: постформинг и софтформинг. Постформинг - это готовая древесностружечная плита стандартных размеров (250х60 см, 305х60см при толщине до 38 мм.), прошедшая процесс ламинирования с использованием декоративно-защитного слоя особой плотности. Толщина бумажно-смоляной пленки достигает 1 мм. Софтформинг - материал, также называемый фасадным полотном, он изготавливается тем же способом что и ламинированная ДСП, но в более "утонченном" исполнении. Плита софтформинг используется для облицовки мебельных фасадов, толщина материала - 18 мм. Размеры стандартны, цвета и фактуры разнообразны - более 100 оттенков, глянцевая и матовая поверхность.
От ДВП до HDF - расшифровка аббревиатуры
Следующий этап в процессе разработки древесно-плиточных материалов - изобретение ДВП. Древесноволокнистая плита, что ясно уже из названия, изготавливается из древесных или иных волокон. Сырьем является древесная масса (расщепленная, измельченная древесина), отходы бумажно-целлюлозной и сельскохозяйственной промышленности (солома, стебли растений и т.д.). Волокна могут проходить "подготовку" разными способами: механическим (размалываются в специальных машинах), термомеханическим (размалываются с дополнительной термообработкой), химико-механическим (размалываются с предварительной варкой в растворе с химически агрессивными веществами). Следующий этап производства - введение в волокнистую массу специальных добавок для повышения эксплуатационных качеств материала. Парафин, канифоль, битум усиливают гидрофобизирующие свойства (влагостойкость) ДВП, водные эмульсии из синтетических смол улучшают прочностные характеристики плиты, антисептики и антипирены повышают био- и огнестойкость, специальные красители вводятся для создания декоративного эффекта.
Собственно производство древесно волокнистой плиты осуществляется путем отливки жидкой волокнистой массы в специальные формы, затем масса сушится, уплотняется и прессуется в высокотемпературных прессовальных машинах.
Какими техническими характеристиками обладают древесно волокнистые плиты? Различают сверхтвердые плиты (плотность от 950 кг/м2), твердые (не менее 850 кг/м2), полу-твердые (не менее 400 кг/м2), изоляционно-отделочные (250-350 кг/м2), изоляционные (до 250 кг/м2). Более твердые ДВП используют для строительно-монтажных, отделочных работ, выравнивания стен, полов, перекрытий, легкие - для утепления и звукоизоляции помещений. ДВП - это долговечный, прочный, экологически безопасный материал, который, в отличие от ДСП, можно применять в помещениях и с повышенной влажностью.
Также как и ДСП, древесноволокнистые плиты выпускаются и в ламинированном варианте. ДВП с покрытием из меламиновой смолы используется в производстве мебели, дверей, отделочных профилированных панелей.
Разновидность ДВП, о которой следует рассказать поподробней - это не так давно появившиеся на нашем рынке плиты МДФ. Буквенное обозначение расшифровывается по-разному: и как аббревиатура словосочетания "мелкодисперсные фракции", и как калька с английского сокращения MDF, Medium Density Fiberboard или немецкого MittelDichte Fazerplatte (древесноволокнистая плита средней плотности).
В любом случае аббревиатура довольно точно отображает структуру материала. МДФ изготавливается из мелкодисперсионной древесноволокнистой массы, которая формируется и обрабатывается методом сухого горячего прессования. В качестве связующего вещества используется лигнин, который выделяется из древесины при нагревании. Дополнительные связующие не используются, поэтому МДФ справедливо называют экологически чистым материалом - продукт не содержит формальдегидных смол.
Особое свойство плит МДФ - повышенная влагостойкость, поэтому их можно с успехом использовать в отделке ванной комнаты или кухни. Показатели механической прочности также очень высоки. Кроме того, МДФ отличается биостойкостью, огнеупорностью, атмосферостойкостью, материал хорошо поддается обработке (резке, окрашиванию, ламинированию). При всех этих характеристиках, зачастую превосходящих показатели дерева, МДФ дешевле своего деревянного предка. МДФ - сегодня лидер среди материалов, используемых для производства корпусной мебели, дверных полотен и коробок.
Древесноволокнистая плита более высокой плотности и большей толщины называется также англоязычной аббревиатурой - HDF (тоже самое, но с "приставкой" high). Материал отличается по своим свойствам от ДВП средней плотности (MDF), которой сегодня отдается предпочтение в строительстве и мебельном производстве. HDF характеризуется еще большей механической прочностью (а именно, прочностью на излом) и повышенной водостойкостью (в 2 раза выше, чем у MDF).
Есть проблемы?!
О том, как развивается современная российская отрасль производства древесных плит, говорят результаты международного научно-практического семинара, организованного в 2002 году ВНИИДрев (Всесоюзный научно-исследовательский институт деревообрабатывающей промышленности).
Собравшимися участниками было признано неудовлетворительным состояние производства древесных плит в Российской Федерации. На начало 2002 года в работе оставались 38 линий ДСП (мощность 4000 тыс. м3/год) и 41 линии ДВП (мощность 407 млн. м2/год) со средней степенью использования 60 % и 67,7 %, имеется только 37 линий для облицовывания древесных плит методами ламинирования и термокаширования с общей мощностью 73,5 млн. м2/год.
В числе основных причин остановки заводов и сокращения объёмов производства плит назывались: применение устаревших технологий, низкий технический уровень и изношенность оборудования, недостаток мощностей по отделке плит, неконкурентоспособность продукции значительной части заводов и др.
При этом отмечалось безусловное наличие в стране неудовлетворённого спроса на ДСП, на ДВП средней плотности, на облицованные плиты. Спрос рождает предложение, в данном случае - от зарубежных производителей.
Проанализированная специалистами динамика объемов производства (спрогнозированных с учетом возможности загрузки существующих мощностей и наличия спроса внутреннего рынка) свидетельствует о том, что возможности наращивания объемов на уже действующих предприятиях практически исчерпываются. Для того чтобы продукция отечественных предприятий оставалась на российском рынке, необходимо масштабное техническое перевооружение производств, создание новых мощностей. Необходимо внедрение новых технологий, освоение современного оборудования, а следовательно, привлечения масштабных инвестиций.
Кроме того, участниками семинара и представителями отрасли было признано, что главный принцип, на котором должно быть основано современное производство, - это принцип экологической безопасности и безотходности производства. Необходимо использовать научные разработки, новые способы подготовки сырья, новые виды связующего, обеспечивающие минимальное содержание формальдегида в плитах (до 5 мг/100 г). Также важно "продолжать работы по созданию и внедрению эффективных технологий и оборудования для очистки загрязненных вентиляционных и водных выбросов деревообрабатывающих предприятий, по использованию древесных отходов в производстве древесных плит, выпуске технического углерода, органических удобрений и другой продукции". Интересы отечественных предприятий этой отрасли защищает "Российская ассоциация производителей древесных плит", созданная два года назад.
