01 Авг

ДСП: производство, ГОСТ, характеристики, размеры

Листы ДСП

При заготовке и переработке древесины примерно половина сырья отправляется в отходы, которые затем не идут на производство древесных массивов, а образуют древесную массу, из которой изготавливают различные виды древесных плит. В данной статье мы расскажем о, пожалуй, самом популярном виде древесных плит — ДСП.

Введение

В были раскрыли аспекты связанные с фанерой. Сейчас мы остановимся на описании материала — Древесно-стружечная плита (ДСтП).

В первых строках сразу хочется оговориться, что технологи и профессионалы под аббревиатурой ДСП понимают «Древесно-Слоистый Пластик», если говорить о «Древесно-Стружечных Плитах», то правильным будет сокращение ДСтП. Тем не менее, в народе уже прижилось сокращение ДСП, как древесно-стружечная плита, вот и мы будем этого же придерживаться, чтобы не вносить путаницу.

Древесные отходы

Использование древесных отходов в целлюлозной, гидролизной, строительной и мебельной индустрии с целью дальнейшей переработки, позволяет не только обеспечить данные отрасли высококачественным сырьем, но и сохранить от вырубки огромные лесные массивы, соответственно является экологически важным направлением в социальной индустрии.

Древесные отходы составляют около 20% от массы всей древесины на стадии вырубки, в ходе переработки на пиломатериалы отходы в виде опилок, стружки, древесных фрагментов достигают 40%.

Из трех типов (твердые, мягкие и кора) производители строительных материалов остановили свой выбор на опилках и цельных кусках, из которых впоследствии получают техническую щепу как исходное сырье, из вторых также делают отдельные клееные изделия или фрагменты строительных и мебельных конструкций. В дальнейшем, в зависимости от профильного направления производства, из щепы делают стружку, дробленку, волокна с требуемыми технологическими параметрами и характеристиками под конкретное производство.

Инновационные технологии в значительной степени затронули производство продукции из древесных отходов любого размера и вида, автоматизированные производства по выпуску плит из стружечных материалов практически полностью обеспечили потребителя эстетичным, надежным и экологическим товаром.

ДСП – это пиломатериал в виде плоских прямоугольных листов, изготовленный высокотемпературным прессованием мелких частиц древесины со связующими компонентами. Эти плиты могут легко обрабатываться как ручным инструментом, так и на станках. В частности распиловку часто производят электролобзиком с пилкой.

Древесно-стружечная плита

В качестве сырья используются опилки, щепки, остатки шпона, волокна и иные древесные отходы, их содержание в продукте около 90%. Связующими же элементами являются смолы на синтетической основе: формальдегидные, фенолформальдегидные и другие, их содержание в плите около 7-9%. Иногда для улучшения качества материала и придания изделию необходимых свойств в него добавляют гидрофобизирующие (водоотталкивающие добавки) вещества, антисептики (антибактериальные добавки) и антипирепы (вещества, повышающие устойчивость материала к воспламенению).

ДСП ГОСТ

Технология производства ДСП, физические и химические параметры, эксплуатационные характеристики и другие аспекты регламентировано следующими нормативными документами:

ГОСТ Название
1. ГОСТ 18110-72 Плиты древесностружечные. Технология. Термины и определения
2. ГОСТ 11842-76 Плиты древесностружечные. Метод определения ударной вязкости
3. ГОСТ 11843-76 Плиты древесностружечные. Метод определения твердости
4. ГОСТ 10632-77 Плиты древесностружечные. Технические условия
5. ГОСТ 10633-78 Плиты древесностружечные. Общие правила подготовки и проведения физико-механических испытаний
6. ГОСТ 10637-78 Плиты древесностружечные. Метод определения удельного сопротивления выдергиванию гвоздей и шурупов
7. ГОСТ 23234-78 Плиты древесностружечные. Метод определения удельного сопротивления нормальному отрыву наружного слоя
8. ГОСТ 25885-83 Конструкции деревянные клееные. Метод определения прочности клеевых соединений древесноплитных материалов с древесиной
9. ГОСТ 10634-88 Плиты древесностружечные. Методы определения физических свойств
10. ГОСТ 10635-88 Плиты древесностружечные. Методы определения предела прочности и модуля упругости при изгибе
11. ГОСТ 27678-88 Плиты древесностружечные и фанера. Перфораторный метод определения содержания формальдегида
12. ГОСТ 27680-88 Плиты древесностружечные и древесно-волокнистые. Методы контроля размеров и формы
13. ГОСТ 27935-88 Плиты древесно-волокнистые и древесностружечные. Термины и определения
14. ГОСТ 10632-89 Плиты древесностружечные. Технические условия
15. ГОСТ 10636-90 Плиты древесностружечные. Метод определения предела прочности при растяжении перпендикулярно пласти плиты
16. ГОСТ 52078-2003 Плиты древесностружечные, облицованные пленками на основе термореактивных полимеров
17. ГОСТ 32289-2013 Плиты древесностружечные, облицованные пленками на основе термореактивных полимеров

Технология производства

Основным сырьем для производства ДСП выступают различные древесные отходы – некондиционные изделия, горбыли, сучья, щепа, опилки. Таким образом, становится понятна экологическая ценность данного процесса – он позволяет сделать производство безотходным, а соответственно сберечь вновь вырубаемые территории, а также существенно снизить площади под производственные отходы.

Весь процесс производства разделяется на несколько этапов:

Измельчение

Все древесные отходы проходят стадию измельчения в щепу. Это делается с помощью специальных рубильных машин. В дальнейшем эта масса проходит дальнейшее измельчение на струженных станках до состояния стружки. Различаю два вида стружки по ее нахождению в структуре будущей плиты:

  • для наружного слоя;
  • для внутреннего слоя.

В наружных слоях плит применяется стружка более мелкая, соответственно, для внутренних она может быть большего размера.

Параметр Размер
Толщина, мм от 0,2 до 0,5
Ширина, мм от 1 до 10
Длина, мм от 5 до 40

Необходимо заметить, что имеет особое значение геометрия самой стружки – она должна быть ровной, плоской и иметь фиксированную толщину. Это особенно критично для производства ламинированного ДСП, где важнейшим параметром является качество и ровность поверхности материала. Таким образом, при ее производстве используются специальные аппараты (мельницы, измельчители, дробилки), позволяющие скорректировать необходимые качественные показатели сырья.

Сушка

Для обеспечения постоянства характеристик продукции крайне важно применять высушенное сырье, чтобы влага, содержащаяся в нем не позволила изменить геометрические и физические свойства будущей плиты.

По этому необходимо перед производством высушить стружку в специальных сушильных камерах. Как и в случае с различающимися геометрическими требованиями к стружке для наружных и внутренних слоев, существуют различия в требованиях к содержанию в ней влаги.

Слой Влажность, %
Наружный от 4 до 6
Внутренний от 2 до 4

Разделение на фракции

Именно после сушки происходит разделение стружки по геометрическим параметрам для использования для внутренних и наружных слоев. Для этого выполняется ее разделение на фракции с помощью специальных сит или в пневматических аппаратах. Этот процесс очень важен, так как для ее исполнения требуются специалисты высокой квалификации и качество исполнения данной операции во многом определяет качество будущей продукции.

Осмоление стружки

Это процесс смешения стружечной массы с наполнителем (связующим компонентом) в специальных промышленных аппаратах, которые называются смесителями. Этот процесс тоже так же не простой и требует особой квалификации от мастера, так как с одной стороны стружка должна равномерно пропитаться составом, а с другой стороны избыток связующего состава ухудшает характеристики будущего продукта. Кроме того, пропитаться должны все стружки во всей стружечной массе, а не только те, что на поверхности или в непосредственной близости от наполнителя. Неосмоленные стружки не будут склеены и соответственно образуют в плите хрупкую полость, а не впитавшаяся смола, будет излишком на осмоленных зонах. Данные дефекты негативно сказывается на качестве плиты в целом и ведут к перерасходу расходных материалов. Осмоление происходит в смесителе виде подачи раствора связующего компонента на стружечную массу в следующих пропорциях.

Слой Концентрация смолы, %
Наружный от 53 до 55
Внутренний от 60 до 61

Последнее время применяется новая технология смешения, при которой на движущийся поток стружечной массы распыляется связующий компонент в виде факела. Происходит смешение двух потоков, в результате которых смола оседает на поверхности стружки и пропитывает ее. Важным фактором при таком процессе является соотношение стружечной массы и объемом направляемого на него потока связующего компонента.

Формирование стружечного ковра

Этот процесс выполняют специальные формирующие машины. Они укладывают осмоленную стружку в стружечный ковер (это ровный, равномерный, непрерывный слой просмоленной стружки, фиксированной ширины) на специальные транспортиры. Этот стружечный ковер делится на пакеты, каждый из таких пакетов в дальнейшем станет одной плитой ДСП. Как было замечено выше, укладка стружечной массы в стружечный ковер должна происходить с учетом разделения на внешний и внутренний слои.

Стружечный ковер

Предварительное прессование и подпрессовка

Предварительное прессование позволяет сделать из пакетов брикеты – это более плотные образования, имеют повышенную прочность и годны для дальнейшей транспортировки. Существует две разновидности конвейеров:

  1. Поддонные
  2. Ленточные транспортеры

Как следует из названий, поддонные конвейеры осуществляют перемещение будущей продукции на поддонах, а в случае с ленточными конвейерами, перемещение выполняется посредством ленточного транспортера. У каждой разновидности есть свои достоинства и недостатки. Так например, поддонный вариант менее дорогостоящий, прост в эксплуатации и более надежен, однако, при его использовании намного выше вероятность получения разнотолщинной продукции, а также имеется повышенный расход тепловой энергии. Ленточные транспортеры (бесподдоный тип конвейера) напротив – имеет более сложную в эксплуатации конструкцию, имеет более высокую стоимость, но его применение более эффективно с точки зрения расхода электроэнергии, а также продукция имеет лучшие характеристики по разнотолщинности.

Подпрессовка

Процесс подпрессовки также важен и входит с состав операций на главном конвейере. Его суть заключается в том, чтобы уменьшить толщину получившегося брикета и тем самым повысить его транспортабельность. При подпрессовке толщина брикета уменьшается от 2-х до 4-х раз.

Слой Давление, МПа
Поддонный тип конвейера от 1 до 1,5
Ленточные транспортеры от 3 до 4

Разновидности одноэтажных прессов для подпрессовки:

  • Стационарный (наиболее часто встречаемый тип)
  • Подвижный (мобильный) пресс

 

Горячее прессование

Это самый ответственный момент во всей цепочке производственного процесса. Так как именно на данном этапе происходит формирование и закрепление связующего состава (смолы), а соответственно и появляется сам конечный продукт – Древесно-стружечные плиты. Прессование выполняется на многоэтажном гидравлическом прессе – это самый большой и дорогостоящий агрегат во всей производственной цепочке. Его высота может достигать 8 метров в высоту. Кроме того, скорость его работы и производительность определяет мощность производственную площадки, поэтому важнейшим показателем работы является продолжительность цикла прессования.

Прессование идет при высоких температурах и при следующих параметрах:

  1. Давление (удельное): от 2,5 до 3,5 МПа
  2. Температура: от 170 до 200 градусов Цельсия
  3. Длительность цикла прессования: от 15 до 25 секунд на 1 мм толщины плиты

При этом размер плиты получается 6 000 х 3 000 мм. Одновременно может производиться до 25 плит одновременно. Очевидно, что производители стремятся к уменьшению производственного цикла, что может быть достигнуто применением смол с большей скоростью отвердевания, а также возможно применение более высоких температур. С одной стороны эти факторы повышают производительность производственной площадки, с другой могут повлиять на качество производимой продукции.

Производство ДСП

Обрезка

После горячего прессования плиты остужают на специальных этажерках или веерах, так как после процедуры горячего прессования они достаточно долго имеют высокую температуру и для дальнейшей обработки их необходимо остудить. После того, как плиты остужены они поступают на распиловочный участок, где производят форматную обрезку. После этого они должны быть уложены в стопы и находятся в них несколько дней для закрепления и фиксации физических и химических свойств.

Шлифовка

На заключительном этапе производится выравнивание поверхности плит, убираются различные неровности, шероховатости и иные производственные дефекты. Это особенно важно для плит, которые в дальнейшем будет иметь ламинированное покрытие.

Видео производственного процесса

В данном видео рассказывается про процесс производства ДСП.

Справочные материалы по затратам на производство

Приведем некоторые параметры технологического процесса производства ДСП на один кубический метр продукции.

Наименование Количество
Древесная масса, м3 от 1,7 до 1,9
Смола, кг от 70 до 80
Вода (пар), тонн от 1,3 до 1,6
Электроэнергия, кВт/ч от 160 до 170
Трудозатраты, чел-часов(прямой производственный процесс) от 2,5 до 5

Классификация ДСП

Перечислим основные виды классификаций:

  • Назначение
  • Размеры листов;
  • Толщина листа;
  • Обработке поверхности;
  • Химический состав смолы;
  • Наличие специальных добавок;
  • Класс токсичности;
  • Сорт (качество).

Разберемся с этими характеристика подробнее.

Назначение

  1. ДСП общего назначения. Для таких плит не предъявляется особых требований, например, таких как водостойкость или огнестойкость. Они применяются в основном внутри помещений и используются для строительства перегородок и производства мебели и пр. Пожалуй, главным требованием является экологичность, так как внутри помещения существует ограничение по отводу в атмосферу выделившихся вредных веществ (формальдегидов). Каким образом в основном это плиты ДСП с применением карбамидоформальдегидной смолы.
  2. ДСП для строительства. В отличие от ДСП общего назначения данные виды плит должны обладать водостойкость, пожаробезопасностью, теплоизоляционными свойствами, водонепроницаемостью и пр. Как правило, такие плиты изготавливаются на базе фенолформальдегидных смол, реже на базе карбамидоформальдегидных смол, а также применяются соответствующие присадки (добавки).
  3. ДСП специального назначения. Эта продукция выпускается под заказ и имеет химические, физические свойства, а также размеры, определенные заказчиком.

ДСП для строительства

Размеры листов

Размеры листов ДСП должны соответствовать действующему ГОСТ. Производители так и придерживаются этого правила, тем не менее, бывают случаи, когда они отступают от него из-за того, что мебельные производства (или другие крупные заказчики) диктуют свои пожелания и требования к формфактору листов из-за планирования своего производства с целью минимизации отходов. Стандартные габаритные размеры листов:

Параметр Размер, мм
Длина от 1830 до 5680
Ширина от 1220 до 2500

Приведем также таблицу с некоторыми типовыми (наиболее часто встречающимися) размерами листов ДСП.

Длина, мм Ширина, мм
2750 1830
2620 1830
2440 1830

Толщина листа

ДСП довольно универсальный материал и имеет широкую сферу применения. Существуют листы с разными толщинами. По мере увеличения толщины листа повышается его прочность, но уменьшается его гибкость и пластичность. Таким образом, толщина листа во многом определяет сферу его применения.

Толщина, мм Назначение
от 8 до 10 мм Декоративные элементы в мебельном производстве и отделке помещений
от 16 до 18 мм Мебельное производство, а также как основа при укладке полов (под линолеум и ламинат)
от 22 до 25 мм Двери, столешницы, высоконагруженные мебельные конструктивы
от 28 до 38 мм Производство высоконагруженных мебельных и конструктивных элементов. Например, барные стойки, массивные столешницы и пр.

Обработка поверхности

При описании процесс производства древесно-стружечных плит был упомянут процесс обработки поверхности, таким образом, можно выделить три основных типа их разновидности:

  1. Шлифованная плита. Как понятно из названия, поверхность таких плит шлифуют на специальных шлифовальных машинах, при этом поверхность получается идеально ровной и гладкой. Мастера между собой такие плиты называют белыми (или просто белочками).
  2. Не шлифованная плита. Конечно, поверхность плиты обрабатывается и выравнивается, тем не менее, процесса тонкой шлифовки доводки не производится и качество поверхности намного уступает шлифованным образцам.
  3. Ламинированная плита. Это плиты, у которых поверхности покрывают специальными пленками, которые имеют следующие назначения:
  • Колеровка. Пленки могут иметь требуемый цвет или рисунок.
  • Защита. Планка является водонепроницаемой, поэтому предохраняет плиту от воздействия влаги, которая является разрушающей.
  • Прочность. Пленки весьма прочные и предохраняют поверхность плиты от внешних механических воздействий.

Химический состав смолы

В качестве связующего элемента могут выступать следующие виды смол:

Вид применяемой смолы Достоинства Недостатки Применение
Фенолформальдегидные ВлагоустойчивостьНизкая стоимость Повышенный вред человеку из-за выделения вредных веществ в воздухе Конструкции при строительстве на открытом воздухе
Меламиноформальдегидные ВлагостойкостьЭкологичность Высокая цена Специальные производства
Карбамидоформальдегидные Низкая стоимостьНевысокая влагостойкостьНизкая стоимость Небольшое выделение вредных веществ Более 87% всех производимых плит ДСП производятся с применением этого вида смолы

Наличие специальных добавок

В состав смол часто добавляют специальные добавки, которые позволяют улучшить физические и химические свойства листа ДСП.

Добавка Описание
Антипирен Это добавка, которая позволяет повысить пожаробезопасность ДСП
Антисептик Это добавка, которая препятствует процессу гниения (образование грибка, плесени и пр.)
Парафиновая эмульсия Это добавка, которая повышает влагостойкие характеристики плиты. В маркировке присутствует буква «В».

Класс токсичности (эмиссия формальдегида)

Так как в процессе производства могут применять не только разные виды смол (см. «Химический состав смолы»), но и внутри каждого вида есть конкретные производители этих смол, смолы могут отличаться по составу, то вводят дополнительные классы токсичности вредных веществ (наличие формальдегида).

Класс токсичности Содержание формальдегида Уровень вредности
Е0 Практически = 0 Низкий
Е1 до 10 мг на 100г сухой плиты Средний
Е2 от 10 до 30 мг на 100г сухой плиты Высокий

Видео, посвященное вреду использования ДСП в жилых помещениях.

Сорт (качество)

Сорт ДСП является базовой характеристикой, указывающей на качество плиты.

 

Сорт плиты Описание
1  Не допустимы:  · выступы и углубления,  · смоляные, парафиновые и другие пятна;  · сколы кромок и выкрашивание углов.
2  Допускаются:  · сколы кромок в пределах отклонений по длине (ширине) плиты;  · дефекты шлифования (не более 10% от площади);  · в большей степени (по сравнению с первым сортом) присутствие включения коры и крупной фракции стружки.
Несортная плита (ОПН) Не удовлетворят параметрам ни первого сорта, ни второго

Справочные материалы

Приведем некоторые справочные материалы по техническим и физическим характеристикам ДСП. Они могут пригодиться в случае необходимости вычислить объем, вес, площадь листов при транспортировке или заказе.

Плотность ДСП

Толщина, (мм) 8 10 16 20 22 30 32 38
Плотность,(кг/метр куб.) 740 720 680 670 660 620 600 600

Площади и объемы ДСП

Ширина,мм Длина,мм Площадь,метр кв. Объем(при толщине 10 мм),метр куб. Объем(при толщине 18 мм),метр куб. Объем(при толщине 20 мм),метр куб. Объем(при толщине 38 мм),метр куб.
2440 1830 4,47 0,045 0,080 0,089 0,170
2750 1830 5,03 0,050 0,091 0,101 0,191
3060 1830 5,60 0,056 0,100 0,112 0,213
3060 1220 3,73 0,037 0,067 0,075 0,142
3060 610 1,87 0,019 0,036 0,037 0,071

Вес ДСП

Толщина, мм Размер, мм
2440х1830 2750х1830 3060х1830 3060х1220 3060х610
10 мм 26 кг 29 кг 33 кг 22 кг 11 кг
18 мм 33 кг 37 кг 41 кг 27 кг 14 кг
20 мм 60 кг 67 кг 75 кг 50 кг 25 кг
32 мм 86 кг 97 кг 108 кг 72 кг 36 кг

Кол-во листов в пачках

Для транспортировки листы ДСП упаковывают в пачки. Количество листов в пачках приведено в таблице ниже.

Толщина листа, мм Количество листов, шт.
8 90
10 85
16 54
20 45
26 36