Технология и оборудование древесных плит и композиционных материалов

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение 

высшего профессионального образования

«Воронежская государственная лесотехническая академия»

Разиньков Е.М., Мурзин В.С.

ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ДРЕВЕСНЫХ ПЛИТ И 

КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Учебное пособие для студентов по направлению 250400 «Технология 

лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств», профиль 

250400.62 «Технология деревообработки»

Воронеж 2012

УДК 674.093.26-419.3+815+674.028.9
Р17

Печатается по решению редакционно-издательского совета 

ФГБО ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»

Рецензенты: зам. Генерального директора фирмы «Мебельпроект-С» В.М.Новичихин;

Зав. кафедрой технологии конструкционных материалов, метрологии, стандартизации, 
сертификации ВГАУ имени Петра Великого

Разиньков, Е.М.

Технология и оборудование древесных плит и композиционных материалов (Текст):учеб. 
Пособие
/Е.М.Разиньков, 
В.С.Мурзин; 
Федеральное 
государственное 
бюджетное 

образовательное учреждение ВПО «ВГЛТА».-Воронеж, 2012.- с.

ISBN 978-5-7994-0215-0

В учебном пособии рассмотрены современные технологии и оборудование древесных плит и 
композиционных материалов.

Предназначено для студентов специальности 250400.62 «Технология лесозаготовительных и 
деревообрабатывающих производств», профиль «Технология деревообработки»

УДК 674.093.26-419.3+815+674.028.9

Учебное издание

ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ДРЕВЕСНЫХ ПЛИТ И КОМПОЗИЦИОННЫХ 

МАТЕРИАЛОВ

Разиньков Егор Михайлович 

Мурзин Виктор Сергеевич 

Учебное пособие

Редактор

Подписано в печать
Формат 60х84 1/16. Объем п.л.

Усл. печ.л.
Уч.-изд.л.
Тираж
экз. Заказ №

ФГБО ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия» 

РИО ФГБО ВПО «ВГЛТА». 394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева,8

Отпечатано в типографии
Разиньков Е.М., Мурзин В.С. ФГБО 

ВПО «ВГЛТА», 2012

Введение

Ассортимент плитных и композиционных древесных материалов очень 

широк. Это древесностружечные (ДСтП) и древесноволокнистые (ДВП) плиты, 
различные плитные и композиционные материалы на минеральных вяжущих.

Большое место среди этих материалов занимает технология ДСтП, 

которой посвящена 1-я глава пособия.

Важную роль среди древесных плитных материалов занимают и ДВП, 

технологии которых посвящена 2-я глава.

Третья глава посвящена технологии композиционных материалов и 

изделий на базе минеральных связующих и вяжущих.

В книге использованы материалы известных специалистов в области 

плитных и композиционных материалов, таких как В.А. Куликов, 
Г.М.Шварцман, Д.А.Щедро, Е.И.Карасев и др.

Первая и вторая главы пособия написаны Е.М.Разиньковым, третья 
В.С. Мурзиным.

Данное учебное пособие является переработанным вариантом трех 

учебных пособий.

1.
Технология и оборудование клееных материалов и древесных плит 

(Текст): учеб. пособие / Е.М.Разиньков, В.С.Мурзин, Е.В.Кантиева; Фед. 
агентство по образованию, ГОУ ВПО «ВГЛТА».-Воронеж,2007.0353с.
2.
Технология древесно-волокнистых плит (Текст): учеб. 

пособие/Е.М.Разиньков, Л.Н.Стадник.-М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2009.144с.
3.
Технология композиционных материалов и изделий (Текст) учеб. 

пособие/ В.С Мурзин. Воронеж, гос. лесотехн. акад., 2008.-109 с.
Все эти три пособия допущены УМО по образованию в области лесного 

дела в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по 
специальности 260200 (250303)-«Технология деревообработки».

1. ТЕХНОЛОГИЯ ДРЕВЕСНОСТУЖЕЧНЫХ ПЛИТ

1.1.
Технические требования к плитам

Древесностружечные плиты (ДСтП) по своим физико-механическим и 

специальным свойствам должны соответствовать требованиям ГОСТ 106322007. ДСтП представляют собой материал, полученный методом горячего 
плоского прессования древесных частиц, смешанных со связующим.

ДСтП используются для производства мебели, в строительстве. 

Применение плит для конкретных видов продукции устанавливается по 
согласованию с органами санитарно-эпидемиологического надзора.

Плиты подразделяются:
по физико-механическим показателям – на марки П-А и П-Б;

по качеству поверхности – на I и II сорта;

по гидрофобным свойствам – с обычной и повышенной (В) 

водостойкостью;
по   виду   поверхности  – с обычной
и мелкоструктурной (М) 

поверхностью;
по степени обработки поверхности – на шлифованные (Ш) и 

нешлифованные;
по содержанию формальдегида – на классы эмиссии Е1, Е2. 
Физико-механические свойства плит приведены в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Физико-механические свойства плит

Наименование показателя
Норма для плит марок

П-А
П-Б

1
2
3

Влажность, %:

- ТВ
5

- ТВ
13

Окончание табл. 1.1

1
2
3

Разбухание по толщине за 2 ч (размер образцов 
25х25 мм), % (ТВ)**

12
15

Предел
прочности
при
изгибе,
МПа,
для 

толщин, мм (ТВ):

7 - 13
14
12,5

14 - 20
13
11,5

21 - 25
11,5
10

Предел 
прочности 
при 
растяжении 

перпендикулярно к пласти плиты, МПа, для 
толщин, (ТН):

7 - 13
0,40
0,28

14 - 20
0,35
0,24

21 - 25
0,30
0,20

Покоробленность, мм (ТВ)
1,2
1,6

Шероховатость поверхности пласти Rm,  мкм, 
не более:
для
шлифованных
плит
с
обычной 

поверхностью
для шлифованных плит с мелкоструктурной 
поверхностью
для нешлифованных плит

50

32

320

63

40

500

Удельное сопротивление нормальному отрыву 
наружного слоя, МПА, для толщины, мм:

7 - 25
0,8

Примечание к таблице:

*ТН и ТВ – соответственно нижний и верхний пределы показателей;
В качестве справочных показателей предусмотрены физико-механические показатели:
- плотность, кг/куб.м - 550-850;
- разбухание по толщине за 24 ч (размер образцов 100х100мм), %, не более -20, 30 

соответственно для плит марок П-А и П-Б;

- удельное сопротивление выдергиванию шурупов для плит марок П-А и П-Б, Н/мм –

55-35 (из пласти) и 45-30 (из кромки);

- ударная вязкость, Дж/кв.м – 4000-8000;
- твердость, МПа
- 20 -40.

Таблица 1.2 

Содержание формальдегида в плитах влажностью 6,5% в зависимости от класса 
эмиссии формальдегида

Класс эмиссии 
формальдегида

Содержание формальдегида, мг на 100 г абсолютно 

сухой плиты

Е1
до 8 включительно

Е2
От 8 до 30 включительно

Размеры древесностружечных плит, мм: длина – 1830 – 5680; ширина –

1220 – 2500 и толщина от 3 и более с градацией 1 мм. В отечественной  
практике наиболее распространенным форматом плит является 3500 х 1750 и 
толщина – 16 мм.

Условное обозначении плит включает: обозначениемарки, сорт, вид 

поверхности (для плит с мелкоструктурной поверхностью), степень обработки 
поверхности (для шлифованных плит), гидрофобные свойства (для плит 
повышенной водостойкости), класс эмиссии формальдегида, номинальную 
длину, ширину, толщину в мм, обозначение настоящего стандарта.

Ниже приведен пример условного обозначения плиты марки П-А, первого 

сорта, 
с 
мелкоструктурной 
поверхностью, 
шлифованной, 
обычной 

водостойкости, класса эмиссии Е1, размером 3500×1750×16 мм:

П-А, I, М, Ш, Е1, 3500×1750×16 мм, ГОСТ 10632-2007
В последние годы за рубежом, в основном в Европе, Канаде, США 

развито производство древесностружечных плит из крупноразмерной стружки с 
ориентированной поверхность - плиты OSB. Плиты успешно заменяют фанеру 
той же толщины. В Европе такие плиты изготавливают по стандарту EN – 300,  
в Канаде - по CSA 0437.0, в США – по PS2-92.

Прочностные свойства таких плит значительно выше традиционных плит 

из игольчатой стружки. Так, в зависимости от типа плиты при толщине 1018мм предел прочности при изгибе составляет от 18 до 25 МПа, прочность на 
отрыв поперек пласти, что соответствует отечественному показателю «предел 
прочности перпендикулярно пласти плиты», составляет от 0,28 до 0,45 МПа.

1.2.
Сырье и материалы для производства ДСтП.

Для производства ДСтП применяют дровяную древесину, щепу 

технологическую, отходы лесопиления и деревообработки, а также лесосечные 
отходы.

Дровяная древесина – древесина диаметром от 4 см и выше.
Может также использоваться тонкомерное  сырье рубок ухода длина

ой 1,0…3,0 м и диаметром 2…6 см. В этом сырье не допускаются гниль 
(ядровая, заболонная и наружная трухлявая), обугленность, кривизна простая  
со стрелой прогиба более 10 % и сложная со стрелой прогиба более 5 %. 
Породный состав сырья не регламентируется.

Щепа  технологическая длиной 10…60 мм и толщиной не более 30 мм.
Мелкокусковые отходы лесопиления (обрезки досок, горбыли, рейки, 

опилки).

Отходы  фанерного  и  спичечного  производства карандаши, шпон
рванина, обрезки шпона.

Отходы мебельного производства – обрезки столярных плит, фанеры и

др.

Лесосечные отходы тоже могут использоваться в технологии ДСтП.

древесины. Поэтому одной из задач, стоящих перед отраслью, является 
широкое использование лесосечных отходов.

Породы древесины. Можно использовать практически все породы 

древесины. Однако физико-механические свойства ДСтП в значительной 
степени определяются свойствами этих пород.

В основном используются: осина, береза, ольха, сосна, ель, тополь и др.
Связующие. В отечественной промышленности используются в основном 

малотоксичные карбамидоформальдегидные связующие (КФС), такие как КФМТ-15, КФ-НФП содержание свободного формальдегида в которых составляет 
до 0,15%. Могут применяться и фенолоформальдегидные связующие (ФФС), в 
основном малотоксичная смола марки СФЖ-3014 с содержанием свободного 
формальдегида до 0,15 и фенола-до 0,1%.

В качестве отвердителя КФС используют хлористый аммоний. ФФС 

марки СФЖ-3014 используется или без отвердителя или с отвердителем 
(сернокислым алюминием).

1.3.
Подготовка и раскрой сырья

Подготовка сырья включает в себя следующие технологические операции 

в зависимости от вида используемого сырья.

При использовании круглой древесины: гидротермическую обработку 

(ГТО), окорку, удаление из древесины металлических включений, разделку 
сырья по длине и диаметру.

ГТО древесины повышает качество плит, поскольку эта операция 

способствует пластификации древесины, сохранению большей целостности 
древесных частиц при их получении и др. Эта операция используется в 
основном при изготовлении плит из крупноразмерной стружки (плит ОСП), 
когда одним из основных требований к частицам является сохранение их 
целостности.

Окорку сырья осуществляют механическим способом, в основном 

древесины, используемой для изготовления частиц наружных слоев плит.

Для выявления металлических включений массой более 5 г в дровяной 

древесине и длинномерных отходах применяют металлоискатели, которые 
представляют собой электронное устройство, состоящее из дифференциального 
трансформатора-датчика (в виде кольца или рамки), электронного блока, блока 
питания и приборов сигнализации.

Для удаления металлических включений из щепы и мелкокусковых

отходов используются в основном электромагнитные шкивы, устанавливаемых 
вместо приводных барабанов ленточных конвейеров. При транспортировке 
щепы конвейером со скоростью 1,25…2 м/с она попадает в бункер, а 
металлические включения притягиваются шкивом и удаляются отдельно от 
щепы.

Для удаления из щепы минеральных включений (песка, частиц гравия, 

грязи) используется водный способ.

Щепа поступает в бассейн или бункер с водой, при этом минеральные 

включения оседают на дно, а щепа всплывающую щепу направляют в 
технологический поток.

Разделка сырья по длине осуществляется обычно на балансирных 

круглопильных  станках  с пильным диском  диаметром до 1500  мм  или  же на

многопильных круглопильных станках. Для поштучной подачи бревен служат 
разобщители бревен модели ДЗЦ-10А.

Многопильный станок (слешер), модели ДЦ-10 представлен на рис. 1.1 и 

предназначен для поперечного раскроя бревен диаметром до 400 мм. Станок 
имеет 6 пильных дисков, расположенных в шахматном порядке. Полученные 
отрезки древесины, в основном длиной 1м, используются для последующей 
переработки на стружечных станках с ножевым валом моделей ДС-6 или ДС-8  
с получением стружки для наружных слоев плит.

Рис. 1.1 Схема многопильного станка ДЦ-10

Для поперечного раскроя бревен диаметром более 400 мм применяют 12
пильные станки отличие которых от шестипильных состоит в дополнительно 
установленных сверху еще 6 пильных дисков.
100 мм/м.

Для разделки сырья большого диаметра используются дровокольные 

станки моделей КЦ-6М, КГ-8, КГ-8А. На этих станках производится 
раскалывание отрезков бревна вдоль бревна. Для этого отрезок бревна 
надвигается на раскалывающий клин (колун)

1.4. Изготовление и сортировка технологической щепы

Изготовление щепы производится на рубительных машинах (дисковых 

или барабанных), схема изготовления щепы на которых приведена на рис. 2.1.

Рис. 1.2 Схема   изготовления щепы: а – на дисковой рубительной 

машине;  б – на барабанной рубительной машине; 1 – диск; 2 – нож;
3 –

контрнож; 4 – загрузочный патрон; 5 – барабан; 6 – нож

Различают дисковые и барабанные машины. Наибольшее применение 

получили дисковые машины. В них сырье подается на ножи вращающегося 
диска. Полученная щепа сквозь подножевую щель проходит на приводную 
сторону диска, и удаляется из машины. Эти машины применяют в основном  
для измельчения крупномерного сырья. Подача сырья в машину может быть 
гравитационной и принудительная. В табл. 1.3 приведена техническая 
характеристика наиболее применяемых дисковых машин.

Таблица 1.3 

Техническая характеристика дисковых рубительных машин

Параметр
МРНП
10

МРНП
30Н

МРГ-40
МРН-50
МРН100

«Раума»

Производительность, 
м3/ч
Размеры проходного 
сечения патрона, мм 
Частота вращения 
ножевого диска, мин-1 

Число режущих ножей, 
шт
Выброс щепы 
Средняя длина щепы, 
мм
Мощность, кВт 
Габаритные размеры, 
мм

Масса, кг

до 10

250×
250

590

16

вверх 

18
55

2600×
1700×
1745
5650

до 30

250×
250

740

16

вниз

18
90

2600×
1670×
1420
5380

до 40

350×
585

590

10

вверх 

20
160

3610×
2440×
2060
13900

до 50

400×
400

375

10

вверх 

12…24

280

6815×
3350×
4230
24100

до 100

550×
550

375

10

вверх 

12…24

500

6800×
3400×
4070
26900

до 160

750×
750

300

8

вверх 

25
1000


25000