Неделовая древесина что это
Древесное сырье для производства плит ДСП
Общие сведения. В качестве древесного технологического сырья для производства древесно-стружечных плит применяют:
По назначению древесное технологическое сырье используется следующим образом.
Однослойные плиты и наружные слои трехслойных плит изготовляют из всех видов сырья, указанных выше, за исключением шпона, стружки-отходов деревообрабатывающих станков, опилок и технологической щепы. При этом рекомендуются следующие породы Древесины: сосна, ель, кедр, пихта, береза.
Для изготовления многослойных плит и внутреннего слоя трехслойных плит применяют все виды сырья, указанные выше. При этом, кроме древесины хвойных пород, может быть использована н древесина лиственных пород — береза, ольха, липа, бук и др.
Неделовая древесина. Дровяная древесина для производства древесно-стружечных плит должна удовлетворять техническим условиям.
Диаметр сырья в круглом виде устанавливается от 4 см и выше. Поставляют сырье как отдельно по породам, так н в смешанном виде в различных соотношениях, в окоренном и неокоренном виде. При этом неокоренные колотые дрова н отходы лесопиления и деревообработки не должны иметь коры более 12. 14 %. На окоренном сырье остатки коры или луба не должны превышать 3 % от поверхности сырья.
Дровяную древесину поставляют как в виде поленьев длиной 1 м и выше, так и в виде долготья. Длина долготья должна быть кратна длине поленьев плюс припуск на разделку.
Тонкомерная древесина. Тонкомерная древесина получается в основном при проведении рубок ухода. Она представляет собой круглый, неокоренный, с обрубленными ветками лесоматериал.
Диаметр в верхнем отрубе тонкомерной древесины хвойных пород 2. 6 см, лиственных 2. 8 см, длина 1. 3 м с градацией через 0,5 м.
Тонкомерная древесина обладает большей пластичностью и меньшими упругостью и плотностью по сравнению со спелой древесиной, в ней почти отсутствует гниль. Поэтому при изготовлении стружки резко уменьшается образование пыли, стружка получается заданных размеров.
Опыт работы показал, что у древесно-стружечных плит, изготовленных из тонкомерной древесины, показатели физико-механических свойств более высокие и лучший внешний товарный вид, чем у плит из дровяной древесины.
Отходы лесопиления. Кусковые отходы лесопиления в основном перерабатываются в технологическую щепу, которая служит прекрасным сырьем для производства древесно-стружечных плит.
Технологическая щепа, предназначенная для производства древесностружечных плит, должна удовлетворять следующим требованиям. Размеры щепы для плит плоского прессования: длина 20. 60 мм (оптимальная — 40), толщина — не более 30 мм; для плит экструзионного прессования: длина 5. 40 мм (оптимальная — 20), толщина — не более 30 мм. В технологической щепе допускается содержание коры не более 12 %, гнили — не более 5 %; минеральные примеси — уголь, камень, известь и др. не допускаются. Для производства высококачественных плит содержание коры в щепе не должно превышать 3 %.
Опилки. Рекомендуется применять опилки из древесины твердых лиственных пород в качестве добавки к резаной стружке во внутренний слой трехслойных плит в количестве 10. 20%, а опилки из хвойных и мягких лиственных пород — до 50 %.
Отходы фанерного производства. Эти отходы, в особенности карандаши, наилучшим образом подготовлены для переработки на специальную резаную стружку. При этом карандаши могут быть использованы для изготовления стружки как для внутреннего, так и для наружных слоев, шпон-рванина перерабатывается в стружку только для внутреннего слоя. При использовании шпона-рванины содержание коры в ней не должно превышать 12 %.
Стружка-отходы от строгальных станков. Почти на всех деревообрабатывающих предприятиях образуется значительное количество стружки-отходов от деревообрабатывающих станков. Установлено, что предел прочности при статическом изгибе плит, внутренний слой которых состоит из стружки-отходов, приблизительно равен прочности плит, у которых внутренний слой полностью состоит из специальной резаной стружки. По пределу прочности при растяжении перпендикулярно к пласти плиты, водопоглощению, разбуханию показатели первых даже несколько выше. Поэтому для внутреннего слоя трехслойных плит рекомендуется использовать стружку-отходы хвойных пород без ограничений, а стружку твердых лиственных пород в количестве до 30 % — в качестве добавки к специальной резаной стружке.
Стружку-отходы от деревообрабатывающих станков целесообразно также измельчать в тонкие древесные частицы для формирования наружных слоев при изготовлении плит с мелкоструктурной поверхностью. Поверхность плит при этом получается высокого класса шероховатости.
Востребованные строительные материалы из неделовой древесины
Из цемента и неделовой древесины на заводах Eltomation изготавливаются экологичные пожаробезопасные фибролитовые плиты и стеновые панели. Компания Eltomation — поставщик современного оборудования для производства фибролита. Особенность предлагаемых решений заключается в полной автоматизации всех производственных процессов.
Характеристики и применение фибролита
Сырьём для фибролита, завоевавшего прочное место на европейском и российском рынках строительных материалов, являются древесина хвойных и лиственных пород (ель, сосна, осина или тополь небольшого диаметра) и цемент. Сочетание этих компонентов определяет такие важные характеристики фибролита, как экологичность, огнестойкость, долговечность, отличные звуко- и теплоизолирующие способности.
Фибролитовые плиты, произведённые с использованием серого цемента, применяют для обустройства стен, полов, кровли и в качестве несъёмной опалубки. Одну из разновидностей этой продукции, производимую на основе белого цемента, используют для акустических (шумозащитных) целей: эти тонковолокнистые плиты широко применяют для отделки потолков и стен с возможностью окраски в любые цвета RAL.
Из смеси древесной шерсти (тонкой и длинной стружки) и цемента также можно производить готовые стеновые панели длиной до 6 м, высотой до 3 м и толщиной до 40 см. Эти фибролитовые стеновые панели подходят для возведения жилых и общественных зданий различного назначения практически в любой системе строительства с несущим каркасом: монолитный каркас для одно- и двухэтажных зданий, деревянный — из клеёного бруса, металлический сборный или железобетонный сборно-монолитный каркас — для зданий высотой в три этажа и выше.
Типы заводов
Компания Eltomation предлагает комплекты оборудования для производства фибролитовых изделий четырёх типов. Первый — завод для производства плит из цементного фибролита низкой плотности: стандартных, окрашенных акустических и декоративных плит, композитных многослойных плит с наполнителем из полистирена, пенополиуретана и минеральной ваты, а также армированных кровельных плит.
Второй тип производственного оборудования компании Eltomation — это завод фибролитовых плит высокой плотности, которые используют в качестве конструкционных элементов благодаря их повышенной структурной прочности. Данный тип завода очень похож на предыдущий, однако он позволяет выпускать плиты средней и высокой плотности за счёт наличия пресса Eltoboard.
Третий тип производства от компании Eltomation — это завод фибролитовых стеновых панелей, позволяющий выпускать однородные стеновые панели длиной до 600 см, высотой 260-300 см и толщиной 35-40 см. Высокая заводская готовность стеновых панелей значительно сокращает время монтажа на строительной площадке: стены одноэтажного дома из 6-8 панелей можно смонтировать на готовый фундамент в течение одной рабочей смены.
Четвёртый тип производственного оборудования, который предлагает компания Eltomation, — завод цементно-стружечных плит (ЦСП). В отличие от других вышеупомянутых древесно-цементных изделий, ЦСП производят не из длинных волокон древесной шерсти, а из мелких древесных частиц, которые смешивают с цементом, водой и небольшим количеством добавок. Такие плиты являются универсальным строительным материалом и используются, например, в наружной облицовке всех типов конструкций, в качестве несъёмной опалубки, при отделке влажных помещений.
Специфика производства
Автоматизация производственных процессов на всех типах заводов Eltomation является гарантией безопасности обслуживающего персонала во время работы на линии. Запатентованный станок для производства высококачественной калиброванной древесной шерсти функционирует без непосредственного присутствия оператора в зоне работы самого станка, что гарантирует безопасную работу сотрудников, а непрерывный процесс автоматизированного приготовления и распределения фибролитовой смеси в готовые изделия минимизирует опасные ситуации на производстве.
Автоматизация производства также гарантирует высокое и постоянное качество выпускаемой продукции: так, например, специальные блоки и узлы оборудования обеспечивают равномерное распределение смеси даже в труднодоступных местах заполняемых форм.
Каждая группа оборудования оснащена электрической системой управления на базе ПЛК (SIEMENS S7-TIA), включая сеть Profinet. На территории завода в его ключевых точках расположены панели управления оборудованием, на экранах которых выводятся данные на русском языке. Интегрированная система управления данными с онлайн-интерфейсом позволяет осуществлять удалённый мониторинг производственного процесса из головного офиса Eltomation.
Оборудование компании изготавливается, проходит сборку и заводские испытания на головном заводе в Нидерландах. Технологические линии Eltomation соответствуют самым строгим требованиям машиностроительной отрасли Европейского союза и допущены к эксплуатации во всех странах ЕС. Готовое оборудование после заводских испытаний в присутствии заказчика транспортируют на площадку, где оно будет установлено.
Важное место в работе Eltomation занимает сопровождение проекта: инженеры компании осуществляют шефмонтаж и обучение персонала производственной линии, а впоследствии компания предоставляет сервисное обслуживание онлайн и с выездом на завод.
§ 9. Древесное сырье
Общие сведения.
В качестве древесного технологического сырья для производства древесностружечных плит применяют:
технологическую щепу из отходов лесопиления и лесозаготовок (ветви, сучья, вершины, откомлевки) хвойных и лиственных пород, за исключением особо твердых лиственных пород.
По назначению древесное технологическое сырье используется следующим образом.
Однослойные плиты и наружные слои трехслойных плит изготовляют из всех видов сырья, указанных выше, за исключением шпона-рванины, стружки-отходов деревообрабатывающих станков, опилок и технологической щепы. При этом рекомендуются следующие породы древесины: сосна, ель, кедр, пихта, береза.
Для изготовления многослойных плит и внутреннего слоев трехслойных плит применяют все виды сырья, указанные выше. При этом кроме древесины хвойных пород может быть использована и древесина лиственных пород: береза, ольха, липа, бук и др.
Для изготовления плит экструзионного прессования употребляют все виды сырья, указанные выше. Наилучшее качество плит экструзионного прессования получается при использовании древесины хвойных пород. При применении лиственных пород повышается расход смолы и уменьшается производительность пресса на 30-40%. Прочность таких плит, изготовленных из древесины лиственных пород, на 25-30% ниже, чем плит из древесины хвойных пород. В связи с этим древесину лиственных пород рекомендуется использовать лишь в качестве добавки (до 30%) к древесине хвойных пород.
Неделовая древесина. Дровяная древесина для производства древесностружечных плит должна удовлетворять техническим условиям ТУ 13-01-06-66.
Диаметр сырья в круглом виде устанавливается от 4 см и выше. Поставляют сырье как отдельно по породам, так и в смешанном виде в различных соотношениях в окоренном и неокоренном виде. При этом неокоренные колотые дрова и отходы лесопиления и деревообработки не должны иметь коры более 12-14%- На окоренном сырье остатки коры или луба не должны превышать 3% от поверхности сырья.
Дровяную древесину поставляют как в виде поленьев длиной 1 м и выше, так и в виде долготья. Длина долготья должна быть кратна длине поленьев плюс припуск на разделку.
Тонкомерная древесина. Тонкомерная древесина получается в основном при проведении рубок ухода. Она представляет собой круглый, неокоренный, с обрубленными ветками лесоматериал.
Диаметр в верхнем отрубе тонкомерной древесины хвойных пород 2- 6 см, лиственных 2-8 см, длина 1-3 м с градацией через 0,5 м.
Тонкомерная древесина обладает большей пластичностью и меньшими упругостью и плотностью по сравнению со спелой древесиной, в ней почти отсутствует гниль. Кора у тонкомерной древесины состоит преимущественно из луба, корковый слой почти отсутствует или находится в зачаточном состоянии. Поэтому при изготовлении стружки резко уменьшается образование пыли, стружка получается заданных размеров.
Опыт работы показал, что у древесностружечных плит, изготовленных из тонкомерной древесины, показатели физико-механиче- ских свойств более в.ысокие и лучший внешний товарный вид, чем у плит из дровяной древесины.
Отходы лесопиления. Лесопильная промышленность служит основным поставщиком древесных отходов. Отходы лесопиления составляют около 3 /4, или 75%, всех древесных отходов, образующихся в деревообрабатывающей промышленности и пригодных для использования в производстве древесностружечных плит. Кусковые отходы лесопиления в основном перерабатываются в технологическую щепу, которая служит прекрасным сырьем для производства древесностружечных плит.
Использование опилок взамен дровяной древесины дает значительный экономический эффект. Расчеты показывают, что при замене 1 м 3 дровяной древесины опилками экономия составляет около
Организация производства древесностружечных плит с мелкоструктурной поверхностью позволит значительно расширить применение разных древесных отходов, включая опилки, не только для внутреннего, но и для наружных слоев путем их измельчения в тонкие древесные частицы на специальном размольном оборудовании. Поэтому древесные отходы лесопиления будут еще больше использоваться.
Отходы фанерного производства. Отходы фанерного производства составляют в балансе всех отходов деревообрабатывающей промышленности всего около 5%, тем не менее они также являются одним из основных источников сырья для производства древесностружечных плит, поскольку эти отходы (в особенности карандаши) наилучшим образом подготовлены для переработки на специальную резаную стружку. При этом карандаши могут быть использованы для изготовления стружки как для внутреннего, так и для наружных слоев, шпон-рванина перерабатывается в стружку только для внутреннего слоя. При использовании шпона-рванины содержание коры в ней не должно превышать 12%.
Стружка-отходы от строгальных станков. Почти на всех дерево обрабатывающих предприятиях образуется значительное количество стружки-отходов от деревообрабатывающих станков. Установлено, что предел прочности при статическом изгибе плит, внутренний слой которых состоит из стружки-отходов, приблизительно равен прочности плит, у которых внутренний слой полностью состоит из специальной резаной стружки. По пределу прочности при растяжении перпендикулярно пласти плиты, водопоглощению, разбуханию показатели первых даже несколько выше. Поэтому для внутреннего слоя трехслойных плит рекомендуется использовать струж- ку-отходы хвойных пород без ограничений, а стружку твердых лиственных пород в количестве до 30% в качестве добавки к специальной резаной стружке.
Стружка-отходы от станков пригодна для изготовления плит экструзионного прессования. Такие плиты по показателям физикомеханических свойств не уступают плитам, изготовленным из специальной резаной стружки, а по внешнему виду и качеству поверхности даже превосходят их.
Стружку-отходы от деревообрабатывающих станков целесообразно также измельчать в тонкие древесные частицы для формирования наружных слоев при изготовлении плит с мелкоструктурной поверхностью. При этом поверхность плит получается высокого класса шероховатости.
Качество древесины и лесопродукции. Часть 2
Часть 2. Первичная лесопродукция
Деловая древесина
Хлысты, т. е. срубленные и очищенные от сучьев и ветвей стволы деревьев, и получаемые при их поперечном раскрое (раскряжевке) круглые лесоматериалы, называемые бревнами или сортиментами, являются первичной лесопродукцией, задающей виды и качество получаемых из нее других видов лесопродукции разного назначения при обработке их преимущественно способами механической обработки, т. е. поперечным и продольным пилением, строганием, фрезерованием и т. д. Неизбежные отходы и потери при обработке, в т. ч. из-за минимально допустимых размеров бревен, обуславливают степень использования стволовой древесины примерно в 80% ее объема, что составляет не более половины всей биомассы дерева.
По своему назначению получаемые при раскрое хлыстов бревна подразделяют на несколько групп:
Такой подход к пониманию деловой древесины обязательно обеспечит в будущем бережное отношение к каждой, условно говоря, щепке и ветке на лесосеке. Но для этого уже сегодня можно ввести в практику лесопользования понятие и параметры эталона деловой древесины, что позволит в недалеком будущем использовать в лесопромышленных производствах до 90% биомассы деревьев и стимулирует развитие технологий и техники для оптимальной заготовки и последующей лесопереработки древесной биомассы. Но эталон деловой древесины должен использоваться только для оценки товарных древостоев, чтобы обеспечить сохранность мелкотоварного подроста как основы лесовосстановления и возобновляемости древесины как природного ресурса.
Первичная лесопродукция
Получаемая в процессе лесозаготовок деловая древесина не является конечным продуктом, а представляет собой сырье для дальнейшей обработки и переработки. Еще Карл Маркс в «Капитале» отмечал: «Продукт, существующий в готовой для потребления форме, может сделаться сырым материалом для другого продукта. Сырой материал в таком состоянии называется полуфабрикатом и, быть может, точнее можно было бы назвать его промежуточным фабрикатом. Являясь уже сам продуктом, первоначальный сырой материал должен однако пройти еще целый ряд различных процессов, в котором он в постоянно изменяющемся виде каждый раз сызнова функционирует как сырой материал, пока не достигнет, наконец, последнего процесса труда, из которого он выходит уже в виде готового предмета потребления или готового средства труда».
Именно так происходит и в лесопромышленных производствах: по отношению к стволу дерева хлыст является продуктом труда, но не конечным продуктом, а лишь полуфабрикатом для получения бревен. Бревна, в свою очередь, по отношению к хлысту представляют собой продукт труда, но в основном (за исключением, например, рудничных стоек) являются сырым материалом для получения других полуфабрикатов при их механической обработке, т. е. пиломатериалов при распиловке пиловочных бревен или шпона при их строгании или лущении. Поэтому хлысты и бревна являются первичными видами лесопродукции для других лесопромышленных производств.
Неизбежным следствием обработки первичной лесопродукции для получения конечных продуктов являются отходы древесины. Если объем древесины растущего дерева принять за 100%, то объем деталей для конечных изделий деревообработки (например, окон, дверей, паркета, мебели) составит всего 10-12% исходного древесного сырья. Потому что:
Отходы и потери древесины при обработке сырья и заготовок из нее образуются по трем основным причинам: из-за несовпадения сырья и требуемого полуфабриката по форме и размерам (например, при распиловке бревен на пиломатериалы); из-за несоответствия качества полуфабриката качеству получаемого продукта (например, при раскрое пиломатериалов на заготовки) и ввиду природных свойств древесины (в частности, при сушке досок); из-за неоправданно завышенных параметров деловой древесины, что тоже никак не стимулирует оптимального использования древесной биомассы.
Большинство (85-90%) получаемых отходов (ветки, сучья, горбыли, рейки, отторцовки, стружки, опилки) представляют собой вторичное древесное сырье (ВДС), которое может и должно перерабатываться химическими и химико-механическими способами, а также использоваться в качестве топлива для получения энергии. Для рационального использования ВДС необходимы как новые подходы к параметрам деловой древесины, так и современные формы организации лесопромышленных производств (см. статью из цикла «Решения проблем деревянного домостроения» в ЛПИ, № 2 за 2014 год), в которых можно реализовать эти подходы.
Хлысты
В середине прошлого века в нашей лесной промышленности почти повсеместно применялась вывозка древесины с лесосек в хлыстах, иногда и с кронами. Объяснялось это экономически выгодной раскряжевкой хлыстов не непосредственно в лесу, а в более благоприятных рабочих условиях на так называемых нижних складах лесопромышленных предприятий. Учитывалась и более высокая производительность на вывозке древесины. Уменьшалось количество лесосечных отходов и обеспечивалось эффективное использование древесного сырья.
Хлыстовая вывозка была основным элементом лесозаготовительных технологий. Возникновение при раскряжевке хлыстов серьезных объемов отходов вынуждало применять технику для их переработки в щепу, которая являлась сырьем для производства древесных плит и для химической переработки древесины (в виде ВДС).
Для крупных лесопромышленных предприятий, осуществляющих лесопользование на условиях долговременной (не менее 49 лет) аренды лесосечного фонда, хлыстовая вывозка остается приоритетной. Именно таким предприятиям экономически выгодно оперировать объективными критериями качества хлыстов.
Совокупное, т. е. одновременное влияние выбранных показателей на качество хлыстов не было изучено и оценено из-за практической невозможности их совпадения в абсолютном большинстве хлыстов: наличие гнили на комлевом торце, как правило, отмечалось в бессучковой зоне хлыстов. Поэтому их совместное влияние на объемный выход деловых сортиментов просто исключается, но весьма заметно влияет на их сортовой состав.
Сортовой состав пиловочника, полученный при раскрое хлыстов различных групп качества (табл. 2), тоже свидетельствовал об излишнем разделении пиловочника на четыре сорта (по ГОСТ 9463-60), т. к. значения выхода пиловочника второго и третьего сорта оказались, по сути, близкими. Тем самым была подтверждена целесообразность оценки качества пиловочника не по четырем, а по трем сортам, что и было определенным образом учтено при разработке ГОСТ 9463-72 взамен ГОСТ 9463-60.
При масштабном применении хлыстовой вывозки, как наиболее рациональной технологии обеспечения комплексного использования деловой древесины, не исключается потребность в разработке нормативного документа федерального уровня, т. е. ГОСТа.
Пиловочник
Основное количество бревен (сортиментов), получаемых при раскрое (раскряжевке) хлыстов, предназначается для последующей продольной их распиловки на пиломатериалы различного назначения. Такие бревна принято называть пиловочником.
Вывод: качество пиловочника может характеризоваться большим диапазоном, образуемым объемным и качественным (сортовым) выходом пиломатериалов. Но если объемный выход может быть определен в долях или процентах объема пиловочника, то у качественного выхода пиломатериалов нет параметров количественного измерения. Диапазон же качества пиловочника должен учитывать и количество, и качество получаемых пиломатериалов, т. е. характеризовать ценностный выход пиломатериалов, как произведение показателя объемного выхода пиломатериалов на показатель их качества.
Данные табл. 3 необходимы, как и сам стандарт, в основном для деревообрабатывающих, в т. ч. домостроительных предприятий, имеющих собственные лесозаготовки. Эти предприятия могут заготавливать и перерабатывать пиловочник требуемой сортности, что практикуется в ряде зарубежных компаний.
Лесное товароведение
Одним из первых отечественных ученых, занимавшихся вопросами лесного товароведения, был А. И. Кузнецов, который так определил суть этой дисциплины: «Можно утверждать, что уже в ближайшем будущем, по мере роста разнообразных требований, предъявляемых к древесине, в связи с новыми путями ее использования, вопрос уточнения ее классификации приобретет исключительную актуальность». Им же (а затем и С. Я. Лапировым-Скобло) были определены основные принципы и задачи лесного товароведения и, в частности, стандартизации круглых лесоматериалов.
Лесное товароведение задало научно-методические основы классификации, оценки качества и стандартизации круглых лесоматериалов различного назначения, аккумулировало результаты научных исследований и разработок по оценке качества различных видов лесопродукции, обеспечивало основы пересмотра действующих и разработку новых стандартов на круглые лесоматериалы. Преподавание в учебных заведениях курса лесного товароведения формировало у специалистов лесопромышленных производств знания о качестве лесопродукции, без которых сложно организовать эффективное производство. Некоторые методические подходы, сформулированные в методике лесного товароведения, сохраняют актуальность и в наше время. Так, А. И. Кузнецов отмечал, что «. в сырьевых сортиментах учету подлежат не только пороки, имеющие значение в тех товарах, которые из них будут выработаны, но также и пороки, понижающие выход продукции».
Важность такого подхода отмечена выше при оценке качества пиловочника по критерию ценностного выхода пиломатериалов, учитывающего объем и сортность получаемых пиломатериалов.
Необходимо отметить, что с масштабным развитием во второй половине прошлого века химических и химико-механических технологий переработки древесного сырья возникла и широко обсуждалась в профессиональной среде т. н. «теория массы». Суть ее заключалась в том, что новым технологиям необходима только древесная биомасса, а классификация лесоматериалов и методы оценки их качества с учетом назначения сортиментов теряют практическое значение. Оппоненты указывали на тенденции мировых рынков, где отмечался дефицит высококачественных сортиментов и постоянное их удорожание. Также отмечалось (и подтверждается в настоящее время), что производство продукции на основе любых технологий переработки древесины не достигло (и нет оснований для утверждения, что достигнет в ближайшей перспективе) достаточной сходимости основных физико-механических свойств цельной древесины и продуктов ее переработки. Целесообразность такой сходимости представляется весьма сомнительной с учетом разнообразных потребностей в древесном сырье, хотя удельный вес продукции химической переработки древесины будет увеличиваться.
Виктор КИСЛЫЙ, канд. техн. наук, директор фирмы «МП «ДОМ»»