Технология производства ДСП

1. ДСП. Понятие. Краткие исторические сведения.

 Древесностружечная плита (неофициально — ДСП)— листовой композиционный материал, изготовленный путем горячего прессования древесных частиц, преимущественно стружки, смешанных со связующим неминерального происхождения с введением при необходимости специальных добавок (6—18 % от массы стружек) на одно- и многоэтажных периодических прессах (0,2—5 МПа, 100—140 °С) или в непрерывных ленточных, гусеничных либо экструзионных агрегатах.

Впервые в  1940-х годах в США появились древесностружечные плиты. Изначально они использовались в качестве материала для временной мебели американских беженцев. В России до настоящего времени находит широкое применение как в быту, так и в бюджетных организациях и является наиболее широко распространенным конструкционным материалом мебели.

Для обозначения этих плит используются аббревиатуры ДСП и ДСтП — первый вариант встречается гораздо чаще, хотя в нормативных документах используется аббревиатура ДСтП (поскольку аббревиатура ДСП к тому времени уже использовалась для обозначения древесно-слоистых пластиков - Фанера).

Появившись впервые на рынке строительных материалов около тридцати лет назад, древесностружечные плиты быстро привлекли к себе внимание специалистов. Причем интерес к ним возник не только со стороны строителей, но и со стороны мебельщиков. Объясняется это тем, что по своим качествам  ДСП  существенно превосходит древесину, обладая повышенной прочностью и водостойкостью. Но при этом плита лишена таких недостатков, как трещины и сучки, ее не нужно подвергать дополнительной обработке перед использованием. Кроме этого, купить  ДСП  оказалось намного проще и дешевле, чем обычные доски и фанеру, которые до этого момента широко применялись как при изготовлении мебели, так и в бытовых целях.

В СССР производство ДСП (древесностружечных плит) впервые было организовано в 1956 г. на ряде мебельных предприятий. Мощность таких цехов была незначительна и не превышала 3—5 тыс. м3 в год.

 За весьма короткий срок в СССР была создана новая отрасль промышленности мощностью около 650 тыс. м3 в год. Кроме того, в стадии завершения строительства находилось 60 цехов общей проектной мощностью 1724 тыс. м3.

 К 1970 г. объем производства ДСП должен был быть доведен до 3500 тыс. м3 в год, из которых 1000 тыс. м3 будут применены в строительстве.

 Несмотря на достигнутые успехи, производство древесностружечных плит на душу населения в СССР отстает от США и Финляндии более чем в 2 раза (США —0,18 кг, СССР —0,08 кг).

Сегодня во всем мире налажено производство нескольких видов  ДСП. Они могут быть как стандартными, так и шлифованными, ламинированными, водостойкими и огнеупорными.

Таким образом, можно сделать вывод, что ДСП достаточно неплохой материал, который, как только появился на рынке, стал достаточно популярным и востребованным.

2. Технологии производства ДСП.

Современные технологии производства древесностружечных плит (ДСП) позволяют добиваться весьма высокого качества и безопасности изделий.

Сырье для древесностружечных плит — различного вида отходы лесопиления, лесозаготовок, деревообработки (горбыли, рейки, откомлевки, сучья, срезки, стружка, опилки), а также низкокачественные круглые лесоматериалы. Становится понятным значимость этого производства: из отходов и низкокачественной древесины получается материал, из которого изготовляют высококачественные, долговечные изделия.

 Все кусковые отходы измельчаются в щепу на рубительных машинах. Из щепы, а также из стружки, отходов и опилок на специальных роторных станках приготовляется стружка.

Стружка для наружных слоев после стружечных станков проходит дополнительное измельчение на дробилках или в мельницах, где изменяется толщина. Последняя операция имеет особое значение для плит, которые отделываются методом ламинирования, так как в этом случае предъявляются высокие требования к качеству их поверхности. 

 Изготовленная сырая стружка хранится в бункерах, куда подается системой пневмотранспорта или механическими транспортерами. Из бункеров сырая стружка подается в сушилки. В топке сушилки сжигается газ или мазут, температура в ней 900— 1000° С.

После сушки стружка сортируется или на механических (ситовых) агрегатах, или пневматически. На этих машинах происходит разделение стружки на фракции для наружных и внутренних слоев.  На этом заканчивается изготовление стружки.

Неосмоленные стружки не склеиваются, а излишняя смола на стружке приводит к перерасходу связующего и плохому качеству плит. Формирующие машины принимают осмоленную стружку и высыпают ее ровным слоем (ковром) на проходящие под ними поддоны или ленточные транспортеры.

Конвейер перемещает пакеты, которые после прохождения пресса для подпрессовки становятся плотными, обладающими транспортной прочностью брикетами. В настоящее время в промышленности древесностружечных плит известно два принципиально  различных типа главных конвейеров. Они различаются тем, что в одном случае пакеты (а затем брикеты) перемещаются на металлических поддонах, в другом типе главного конвейера — на ленточных транспортерах, когда прессование бесподдонное.

Подпрессовка производится обычно в одноэтажных прессах, иногда это бывает подвижный пресс, чаще — стационарный.

 После подпрессовки брикеты на поддонах поступают в многоэтажный гидравлический пресс для горячего прессования. При бесподдонном прессовании брикеты выкладываются лентой непосредственно на горячие плиты пресса.

 Необходимо отметить, что производство древесностружечных плит непрерывно совершенствуется: появляются новые виды плит, принципиально новые машины, более эффективные связующие.

 Объем производства древесностружечных плит непрерывно растет, эта тенденция сохранится и в будущем.

3. Основные свойства ДСП.

Среди основных свойств ДСП следует выделить следующие:

  1. Плотность — 0,5—1,0 г/см³,

Плотность — скалярная физическая величина, определяемая как отношение массы тела к занимаемому этим телом объёму или площади

  1. Набухание в воде — 5—30 %,

Набухание – это увеличение объёма твёрдого тела вследствие поглощения им из окружающей среды жидкости или пара

  1. Прочность.

Прочность - свойство материала сопротивляться разрушению под действием внутренних напряжений, возникающих под воздействием внешних сил.

  1. Предел прочности при растяжении — не менее 0,2—0,5 МПа,

Предел прочности при растяжении – это иными словами временное сопротивление разрыву, а то есть механическое напряжение, выше которого происходит разрушение материала.

  1. Предел прочности при изгибе не менее — 10—25 МПа,

Предел прочности при изгибе – это максимальное механическое напряжение, в следствии которого может произойти разрушение материала.

  1. Влажность — 5—12 %.

Влажность - показатель содержания воды в физических телах или средах.

  1. Огнестойкость.

Огнестойкость - способность строительных конструкций ограничивать распространение огня, а также сохранять необходимые эксплуатационные качества при высоких температурах в условиях пожара. Для повышенной огнестойкости  ДСП  пропитывают специальными составами, в которые входят антипирены (это вещество или смесь, добавляемая в полимеры или другие материалы органического происхождения с целью обеспечения их защиты от самопроизвольного воспламенения и горения).

  1. Водостойкость.

Водостойкость — способность материала сопротивляться агрессивному воздействию на него воды. Некоторые виды ДСП являются водостойкими, из-за чего и обладают достаточной популярностью, при использовании в помещениях с повышенной влажностью.

4. Область применения.

Сегодня во всем мире налажено производство нескольких видов  ДСП . Они могут быть как стандартными, так и шлифованными, ламинированными, водостойкими и огнеупорными. В качестве ламината для  ДСП , как правило, применяется пленка на бумажно-смоляной основе. Водостойкость таких плит достигается путем добавления в вяжущие компоненты различных парафиновых эмульсий. А для повышенной огнестойкости  ДСП  пропитывают специальными составами, в которые входят антипирены. Область применения  ДСП  в наши дни довольно широка. Благодаря своим прекрасным прочностным характеристикам этот тип древесной плиты часто используется в мебельном производстве для изготовления шкафов, полок, стеллажей и кухонных гарнитуров. В строительстве  ДСП  также незаменимы - с их помощью изготавливают съемную опалубку и межкомнатные перегородки, настилают полы под покрытия, линолеум либо ковролин, обшивают стены и потолки. Водостойкие  ДСП  прекрасно зарекомендовали себя для отделки помещений с повышенной влажностью, в частности, кухонь и ванных комнат. Кроме этого,  ДСП  незаменимы при наружной обшивке домов, часто применяются для сооружения временных ограждений.

5. Основные «конкуренты» ДСП.

В настоящее время основными конкурентами ДСП на рынке являются:

  1. Пиломатериалы – природный материал, применяемый в строительстве. Получают пиломатериалы распиловкой бревен продольно, поперечно. Достаточно качественная продукция, которая обширно применятся в строительстве.
  2. Оргалит — это одно из названий твёрдых древесноволокнистых плит (ДВП), поверхность которых с одной стороны (лицевой) заглажена, окрашена или покрыта лаком, облицована декоративной плёнкой или пластиком. Используется оргалит для облицовки.
  3. Древесноволокнистая плита средней плотности (МДФ) — плитный материал, изготавливаемый методом сухого прессования мелкодисперсной древесной стружки при высоком давлении и температуре. Чаще всего плиты МДФ покрывают эмалью, либо покрытие пластиком, это делает изделия из МДФ значительно дороже, чем из ДСП.

6. Сравнительный анализ ДСП с его «конкурентами».

 

Сравнительные характеристики материалов

ДСП

Пиломатериалы

ДВП

МДФ

1

Прочность

Имеют равную механическую прочность.

Достаточно прочные материалы.

2

Огнестойкость

При использовании меламинового покрытия.

При обработке антипиренами эти материалы обладают

3

Водостойкость

Без специальной обработки быстро впитывают воду в следствии чего быстрее подвергаются разрушению.

Наиболее влагоустойчивы

Без специальной обработки быстро впитывают воду и более подвержены разрушению.

4

Влажность

Менее подвержены воздействию влаги при использовании меламинового покрытия.

В данной характеристике уступает ДСП

Менее подвержены воздействию влаги при использовании меламинового покрытия.

5

Цена

Цены варьируются от 2,5-5 тысяч рублей за 1м2, цена зависит от отделочного материала плит.

6

Безопасность

Раньше при смоляной обработке был вредным, но сейчас усовершенствовали технологии производства, поэтому данный материал безопасен.

Данный материал наиболее безопасен, так как это натуральный материал, который не подвергается обработке какими-либо веществами.

Вполне безопасны, но значительно уступают в данной характеристике пиломатериалам.

 

Из проведённого выше сравнительного анализа можно сделать следующие выводы:

  1. Данные материалы незначительно отличаются друг от друга по приведённым характеристикам.
  2. Пиломатериалы конечно, в плане безопасности, являются наиболее подходящими, но они по цене на порядок выше, нежели ДСП.
  3. Необходимо выбирать материал исходя из: особенностей помещения и от работ, которые необходимо произвести (так как области применения схожие, то для временных построек, с точки зрения экономичности, лучше выбрать материал, который будет требовать наименьших финансовых вложений).

Список источников и литературы:

  1. Барташевич А.А. Материаловедение. – Ростов н/Д.: Феникс, 2008.
  2. Материаловедение: Учебник для ВУЗов. / Под ред. Арзамасова Б.Н. – М.: МГТУ им. Баумана, 2008.
  3. Моряков О.С. Материаловедение: Учебник для СПО. – М.: Академия, 2008.
  4. Ржевская С.В. Материаловедение: Учебник для ВУЗов. – М.: Университетская книга Логос, 2006.
  5. Справочник по конструкционным материалам. / Под ред. Арзамасова Б.Н. – М.: МГТУ им. Баумана, 2009.
  6. Чумаченко Ю.Т. Материаловедение и слесарное дело: Учеб. пособие. – Ростов н/Д.: Феникс, 2009.