CC BY
43
ДЕРЕВООБРАБОТКА В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Л.М. КОВАЛЬЧУК, с), т. н., ЦНИИСКим. Кучеренко
Известно, что основным потребителем продукции деревообработки является строительство. Поэтому рационализация этого процесса с целью максимально полезного выхода готовой продукции при переработке круглых лесоматериалов, а таюке создания условий для максимально возможного периода нормальной эксплуатации деревянных конструкций также относится к рациональному использованию древесины в строительстве и является весьма важной задачей.
В бывшем Советском Союзе была тенденция организации деревообработки, как правило, на крупных механизированных предприятиях. Сейчас наоборот, деревообработкой занято огромное количество мелких предприятий с весьма малой степенью механизации. Каждое из этих направлений деревообработки имеет свои достоинства и недостатки. Общим для них является то, что конечной продукцией являются пиломатериалы, чаще всего даже необрезные. Или же эти пиломатериалы используются на самих предприятиях для изготовления той или иной конечной продукции (конструкций домостроения, окон, дверей, элементов подов и др.).
В каком же направлении должна развиваться деревообработка в будущем? Не претендуя на однозначность, можно наметить одно из главных направлений - это постепенный переход к использованию в строительстве деревянных унифицированных конструкций, элементов и изделий. В свою очередь такой переход вызовет необходимость организации
двух типов производств: заготовительных и сборочных. На первом из них будут изготавливаться унифицированные конструкции как готовая продукция для строительства, а также как полуфабрикаты для второго типа производства - сборочного.
Таким образом, всю деревообработку можно будет сосредоточить на крупных и средних предприятиях с достаточно высокой степенью механизации и полезной утилизацией отходов производства. В свою очередь, на предприятиях второго типа - сборочных, деревообработка будет сведена до минимума.
Подготовку к переходу на новую систему деревообработки и использования ее продукции необходимо уже начинать сейчас.
Можно выделить несколько основных типов осуществления вышеизложенного. Необходимо:
1. Разработать и угвердить в качестве общероссийского стандарта номенклатуру унифицированных конструкций и их элементов.
2. Начать экспериментальное проектирование зданий и сооружений с применением унифицированных конструкций.
3. Организовать вначале опытное, а затем и серийное изготовление унифицированных конструкций.
4. Разработать систему строительства на основе использования унифицированных конструкций.
Конечно, на осуществление вышеизложенного потребуется не один год. Однако переход на новую систему вполне оправдан.
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ПЛИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ
А Н. ОБЛИВИН, академик, д. т. //., профессор, ректор МГУЛа
Производство древесных плит - сложное решение целого ряда взаимосвязанных тех-многофакторное производство, перепек- нологических задач, тивное развитие которого сочетает в себе
Древесностружечные плиты классифицируют по следующим основным признакам: способу прессования (плоского и экстру знойного); конструкции (однослойная, трехслойная и многослойная); по виду используемых древесных частиц (плиты из специально изготовленных стружек; плиты из стружек-отходов; плиты с наружными слоями из специально изготовленных стружек, из мелкой фракции стружек, из волокна); по физико-механическим показателям -на марке П-А и П-Б; виду поверхности - с обычной и мелкоструктурной поверхностью; степени обработки поверхности - на шлифованные и нешлифованные; гидрофобными свойствами - с обычной и повышенной водостойкостью; содержанию формальдегида - на классы эмиссии Е1, Е2.
Древесноволокнистые плиты классифицируют по способу производства (мокрого или сухого способа) и способу образования (прессованные, непрессованные; односторонней или двусторонней гладкости).
Древесные плиты могут быть классифицированы и по другим признакам, определяющим специально приданные им свойства в зависимости от области применения: био-, огне-, влагостойкости, звукопоглощае-мости и др.
Области применения древесных плит обусловлены физико-механическими свойствами и различиями в назначении тех или иных видов плит.
Из сравнения качества и ассортимента ДСП с выпускаемыми в развитых странах следует: по показателям прочности плиты России не уступают качеству плит; по разбуханию, из-за отсутствия технологической операции введение гидрофобизаторов, уступают плитам Германии в 1,5-2 раза; в ГОСТе 10632 отсутствует показатель прочности на отрыв наружного слоя, но присутствуют показатели удельного сопротивления выдергиванию шурупов, покоробленность, шероховатость поверхности плиты с сухой и влажной поверхностью; по классу эмиссии формальдегида в России примерно 80 % плит выпускают класса Е2. В показатели Европейского стандарта плиты России могут
укладываться при условии повышения прочности при растяжении перпендикулярно пласти от 0,30 до 0,35 МПа, снижение эмиссии формальдегида от 10-30 до 5,0-5,5 мг/100 г плиты; в России имеется более четкая градация дефектов поверхности по количественным критериям (диаметр, длина, площадь, единицы продукции, проценты, шероховатость в мкм и пр.). Имеются также сравнительные показатели качества; в стандартах Германии и Финляндии приводится оценка качества поверхности только по качественным критериям (сравнение с образцом, небольшая полоса, малое количество, большие клеевые пятна).
В Российской промышленности ДСП, в основном, выпускаются плиты по ГОСТ 10632 марок П-А и П-Б для мебели (с мелкоструктурной поверхностью, предназначенной под дальнейшую отделку) и строительства с обычной поверхностью.
При соответствующем технологическом контроле за всеми нормообразующими и организации производственного учета возможны значительное сокращение фактических удельных расходов сырья, материалов, энергии, потерь и отходов, а значит, и снижение себестоимости плит, решение ряда экологических проблем.
До сих пор на большинстве предприятии используют разработанные по устаревшим методикам и нормативам средневзвешенные сводные нормы расхода.
Научно-обоснованные нормативы и нормы расхода лесных ресурсов на основные виды продукции необходимо регулярно уточнять и использовать при решении вопросов по ресурсосбережению и ресурсопотреблению.
Основными направлениями работ в области связующих являются: синтез смол для производства плит; разработка технологии малотоксичных древесностружечных плит.
Разработка технологии малотоксичных древесностружечных плит для конкретного производства предполагает изучение влияния типа и количества акцептирующих соединений, влажности брикета, расхода
связующего, температуры и продолжительности прессования и плотности плит на их физико-механические свойства и выделения из них формальдегида. Математические модели процесса получения ДСтП в исследуемой области позволяют провести анализ влияния технологических факторов на выходные величины, установить наиболее рациональные режимы изготовления малотоксичных древесностружечных плит в условиях интенсифицированной технологии.
Снижение токсичности древесностружечных плит по формальдегиду до предела ПДК для атмосферного воздуха возможно при комплексном подходе к технологии -использованию в качестве связующих малотоксичных низкомольных смол, полученных при молярном отношении формальдегида к карбамиду менее 1,2 и введения акцептирующих соединений. В производстве древесностружечных плит это позволило активно влиять на основных его стадиях выпуска плит класса Е1.
Невакуумные карбамидоформальде-гидные смолы предназначены для получения малотоксичных древесностружечных плит с эмиссией формальдегида по классу супер Е1 (< 5 мг/100 г.а. с.п.). Данная смола имеет ряд преимуществ по сравнению с используемыми в настоящее время в производстве ДСтП; отсутствии процесса вакуум-сушки смолы; снижение затрат энергии на 15 %; короткое время синтеза; отсутствие сточных вод, загрязненных формальдегидом; отсутствие сточных дорогих и труднодоступных модификаторов; стабильность свойств смолы в течение длительного времени; не требует перестройки технологического процесса; уменьшение выделения формальдегида в цехе.
Потребительская ценность изделий, изготовленных на основе древесных плит, в значительной степени определяется свойствами покрытий.
Технология облицовки динамично развивается, расширяется ассортимент используемых в производстве мебели плитных материалов, осваивается выпуск новых облицовочных материалов, внедряется новое
поколение оборудования. Опережающими темпами развивается облицовка пленочными материалами на основе бумаг. Свойства пропиточных смол во многом определяют качество получаемых покрытий, такие как устойчивость к истиранию, нагреву, действию растворителей и воды.
Разработанная технология изготовления смол, при производстве которых используются химически активные модифицирующие компоненты, позволяет получить покрытия, обладающие высокими прочностными показателями и минимальными внутренними напряжениями, что позволяет гарантировать долговечность получаемых материалов.
Высокая эластичность отвержденных комбинированных смол позволяет использовать их для производства как листовых, так и рулонных пленочных материалов на основе бумаг.
Разработанные пропиточные смолы: заменяют дорогостоящие меламиновые; обеспечивают снижение эмиссии формальдегида из облицовочных древесных плит; могут быть использованы в составе материалов, которые перерабатываются по интенсифицированным режимам. Экономический эффект от применения разработанных комбинированных смол складывается; из сокращения расхода дефицитного и дорогостоящего меламина на 50-70 %; уменьшение продолжительности синтеза на 15-20 %; улучшения санитарно-гигиенических свойств получаемых материалов.
Улучшение качества облицовки древесных плит классов Е1 и Е2 достигается за счет использования в технологии пленочных материалов на основе бумаг высокоэффективных модифицирующих компонентов в составе пропиточных смол, позволяющих повысить работоспособность получаемых покрытий и их диффузионную устойчивость и включает обработку режима синтеза; определение компонентного состава; определение очередности загрузки компонентов.
По результатам модельных исследований определено оптимальное мольное отношение основных компонентов аминофор-
мальдегидного базового синтеза. Установлено, что наиболее рационально для обеспечения высокой работоспособности отвержденных материалов проводить синтез с использованием дробной загрузки компонентов. Синтез базового продукта целесообразно проводить в три стадии, при изменяющемся мольном отношении основных компонентов по ходу конденсации олигомерных продуктов. Такая компоновка синтеза позволяет получить высокореактивную систему, способную к модификации как на стадии синтеза, так и на стадии переработки пропиточных смол.
В последнее время как российские, так и зарубежные производители стали предлагать плиты, отделанные методом постформинг. Плиты типа постформинг -это результат современной технологии облагораживания поверхности плитных материалов с различно оформленными профилями кромок. Одним из главных преимуществ плит постформинг является то, что поверхность и кромка облицованы вместе, одним материалом, что создает совершенно новый, современный дизайн мебели.
В МГУЛе в качестве объектов для постформинга были выбраны аминофор-мальдегидные олигомеры с различным количеством меламина и модификатора. Также были проведены опыты по замене хлористого аммония, как катализатора отверждения. В качестве отвердителя в опытах были использованы различные органические кислоты, обладающие пластифицирующими свойствами. Все материалы, используемые в опытах (бумага декоративная, оверлеи, пергамент, клеи ПВА), отечественного производства. Свойства полученного ламината для постформинга были сравнены со свойствами импортного пластика производства Германии и Испании и по большинству показателей превосходят их.
Было проведено также испытание на стойкость поверхности истиранию. Разработанный ламинат выдержал более 300 оборотов до начала стирания рисунка.
В подготовке доклада принимала участие кафедра технологии древесных плит и пластиков под руководством профессора Е.И. Карасева.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ КОНЦЕПЦИИ РАЗВИТИЯ ПРОИЗВОДСТВА ДРЕВЕСНЫХ ПЛИТ В РОССИИ
A.П. ШАЛАШОВ, к. т.н., ЗАО «ВНИИДРЕВ»
B.П. СТРЕЖОВ, к. т. н.
Во всем мире производство древесных плит является одним из наиболее динамично развивающихся направлений по переработке низкокачественной древесины и древесных отходов и получения высококачественных листовых материалов. Если в 1970 г. в мире было изготовлено 66 млн. м3 различных видов древесных плит, то в 1993 г. производство их возросло до 126 млн. м3 и по прогнозам к 2000 г. составит около 154 млн. м3. Каждый из видов плит имеет вполне определенное функциональное назначение и не может быть заменен какими-либо другими материалами.
В Российской Федерации наибольший выпуск древесных плит был достигнут в 1989 г., когда было изготовлено 5854 тыс. м древесностружечных (ДСП) и 501 млн. м' древесноволокнистых плит (ДВП). Однако к 1998 году производство ДСП сократилось в 3,9 раза и производство ДВП - в 2,7 раза. Основными причинами падения объемов производства древесных плит является снижение общего спроса на древесностружечные и древесноволокнистые плиты вследствие экономического кризиса в стране и неудовлетворительное качество продукции из-
