Древесное волокно что это такое
Древесное волокно
Древесные и лубяные волокна
Древесные волокна — это длинные одеревеневшие клетки, имеющие толстые стенки и составляющие главную часть древесины лиственных пород. Лубяные волокна расположены под корой дерева. Такие волокна часто используются в текстильной промышленности. Лубяные волокна состоят преимущественно из целлюлозы. Количество лигнина обусловливает большее или меньшее одревеснение волокон.
Производство древесного волокна
Метод получения древесного волокна отличается древней исторической традицией, истоки которой пошли от бумажного производства. Сегодня древесное волокно является базой для изготовления древесноволкнистых плит, создаваемых мокрым способом (как картон) и сухим (технология MDF).
Процесс получения волокна состоит в выделении из древесной массы натурального древесного волокна. Отметим, что форма и габариты волокна полностью зависят от сорта древесины, т.е. от ее естественной структуры.
Для того, чтобы разорвать связи между волокнами древесины специалисты используют особые мельничные аппараты, которые называются дефибраторами или рефинерами. Процесс осуществляется в условиях 80% влажности, температура должна составлять более 100 °С.
Волокно можно получать из различных сортов древесины. Для получения древесного волокна стоит применять чистые древесные отходы. Основные этапы получения древесного волокна:
Плиты из древесного волокна
ДВП – это древесноволокнистая плита. Плиты являются листовым стройматериалом, который изготавливают из волокон той древесины, которая представляет собой отходы, такие как стружка, пиломатериалы, остаточные куски. ДВП создают при помощи мокрого и сухого метода по особой технологии, и от того, какую именно технологию использовали специалисты, ДВП бывают разными по плотности, жесткости, твердости, особенностям структуры (пористости) и внешнему виду поверхности.
Плиты из древесного волокна называют оргалитом. Этот материал чаще всего создают сухим методом. Волокна прессуют с добавлением связующих элементов и прочих веществ, прессование осуществляется при умеренном давлении. Существуют ДВП нескольких сортов:
Оба сорта пользуются популярностью в большом числе отраслей и направлений производства, строительства. Тот факт, что ДВП бывают двух сортов, имеет большое значение, потому что существенно сказывается на расходах. К примеру, покупая ДВП второго сорта, вы получаете прекрасный материал высокого качества за более низкую цену, пусть и не с такой презентабельной внешностью. Во время реализации разных отделочных работ внешний вид плиты не важен.
Панели из древесного волокна достаточно популярны в отделке фасада. Они защищают стены от негативных природных явлений. Они имеют высокую устойчивость к действию ультрафиолета и перепадам температур, а также неподвержены коррозии.
К достоинствам этого материала можно отнести:
Однако такой материал имеет и недостатки:
Древесное волокно: производство и применение
от Татьяна Кузьменко
На протяжении долгого времени люди использовали древесное волокно в производстве бумаги. Но на сегодня сфера использования материала значительно расширилась. Рассмотрим подробнее, какими могут быть функции древесных волокон.
Для чего нужно древесное волокно?
Помимо бумаги, из данного материала изготовляют также множество видов картона, утеплитель и очень прочный материал – плиты. Плита из древесного волокна (ДВП) пользуется огромной популярностью в строительной и мебельной отраслях.
Производство древесного волокна
Во время производства волокна его выделяют из древесной массы. Габариты и форма древесного волокна зависят от вида древесины (то есть структуры дерева).
Для разрушения связи между волокнами используют специально предназначенные для этого измельчительные машины (рефинеры и дефибраторы). Производство древесного волокна осуществляют при температуре выше 100 0 С и влажности 80%.
Древесное волокно изготовляют в несколько этапов:
Плита из древесного волокна
Древесноволокнистая плита (ДВП) бывает разная по твердости, жесткости, плотности, внешнему виду и пористости. ДВП бывает двух сортов:
Плита из древесного волокна: достоинства
Недостатки ДВП
Утеплитель из древесного волокна
На протяжении долгого времени строительство домов из кирпича в нашей стране наиболее популярно. Тем не менее, теплопроводность данного материала очень мала. Прекрасным решением для этой проблемы будет утеплитель из древесного волокна.
Древесное волокно можно использовать для создания утеплителей различных видов:
Татьяна Кузьменко, член редколлегии Собкор интернет-издания «AtmWood. Дерево-промышленный вестник»
Насколько информация оказалась для Вас полезной?
Запись дневника создана пользователем ArtFamily, 12.10.14
Просмотров: 29.829, Комментариев: 11
Как показывают расчеты, для строительства 1 млн. м2 жилья требуется около 300 тыс. м3пиломатериалов, 350 тыс. м3 строительных древесных плит и 600 тыс. м3 изоляционных материалов. Последние две позиции, составляющие значительную относительную суммарную долю в общем объеме потребления древесных материалов в деревянном домостроении, представляют собой класс современных древесных композиционных материалов (ДКМ), обладающих, как известно, огромным потенциалом развития.
К числу основных факторов, влияющих на современные тенденции развития ДКМ, помимо структуры потребления и конкуренции с другими строительными материалами, относят сырьевые и экологические проблемы производства и потребления материалов. Широко используемые в строительной практике изоляционные и облицовочные материалы (как на минеральной, так и на органической основе) содержат связующие вещества, часто на базе формальдегида, выделяющие токсины как в процессе производства материалов, так и особенно в процессе их дальнейшего применения. А мягкие древесноволокнистые плиты МДВП изготовляются из возобновляемого природного экологически чистого древесного сырья без использования каких-либо дополнительных связующих, так что они свободны от названного недостатка. Плиты МДВП имеют волокнистую структуру, причем природа межволоконных связей в данном случае аналогична природе связей между волокнами натуральной древесины, бумаги или картона. В формировании прочной структуры из переплетенных древесных волокон играют роль как химические силы лгавных валентностей, так и поперечные связи между макромолекулярными цепями целлюлозы. Поперечные связи представляют собой водородные связи между гидроксильными группами, а также связи, обусловленные неспецифическими ван-дер-ваальсовыми и другими силами.
В 1970-х годах в СССР ежегодно производилось более 60 млн. м2 мягких древесноволокнистых плит, однако в 1990-е годы это производство переживало глубокий кризис, в результате которого почти все предприятия – производители этого продукта прекратили свое существование.
Предпринятое специалистами компании детальное исследование свойств плит МДВП, подтвержденное испытаниями в независимых испытательных центрах, показало: мягкие древесноволокнистые плиты представляют собой не просто эффективный теплоизоляционный материал для деревянного домостроения, а экологически безопасную основу для выполнения комплексной системы теплоизоляции, звукоизоляции, ветрозащиты, защиты от перегрева стен и фасадов зданий, цокольных, междуэтажных и чердачных перекрытий и кровли. Применение плит МДВП в домостроении для указанных целей увеличивает долю уникального природного строительного материала – древесины, ориентированного на сохранение здоровья человека.
Каковы же особенности этого материала?
Поэтому, по коэффициенту теплопроводности мягкие древесноволокнистые плиты относятся к классу А, т.е. к классу высокоэффективных теплоизоляционных материалов с сообщающимися открытыми порами. Значение коэффициента теплопроводности плит МДВП в абсолютно сухом состоянии составляет 0.039-0.046 Вт/м*К.
Древесина как возобновляемое природное сырье имеет массу других положительных физико-механических свойств. Одно из них – это «умение» вбирать и снова отдавать воду. В необработанной древесине в зависимости от климатических условий устанавливается сбалансированный уровень влажности. Так, при температуре 23ºС и относительной влажности воздуха 50% равновесная влажность древесины равна 8-10%. Поэтому мягкие древесноволокнистые плиты «унаследовали» от древесины способность впитывать в себя влагу из помещения в объеме до 20% от своей массы и потом снова ее отдавать, не теряя при этом своих теплоизоляционных свойств. Если воздух в помещении станет очень сухим, то эта влага возвратится обратно в помещение. Таким образом обеспечивается постоянно благоприятный климат в помещении.
Поведение плит МДВП в этих условиях существенно отличается от поведения неорганических утеплителей. Например, волокна минераловатных плит и стекловаты не обладают способностью впитывать и отдавать влагу. Влага воздуха конденсируется и стекает в виде воды по волокнам минерального утеплителя на конструкции здания, что обуславливает их преждевременный выход из строя.
Древесно-волокнистые плиты МДВП обладают еще одним весьма ценным свойством – высокой способностью к аккумулированию теплоты и повышенной теплоустойчивостью. Благодаря этому свойству обеспечивается снижение температурных колебаний в жилых помещениях при колебаниях температуры наружного воздуха или теплоотдачи от отопительных приборов. По этому показателю плиты МДВП превосходят другие теплоизоляционные материалы. Повышенная теплоустойчивость плит обусловлена повышенной величиной их удельной теплоемкости. По удельной теплоемкости мягкие древесноволокнистые плиты в 2,6 раза лучше минераловатных утеплителей (2,3 против 0,88 кДж/кг*К) и в 1,4 раза – пенопластов (2,3 против 1,68 кДж/кг*К). Благодаря повышенной теплоустойчивости плит МДВП надежно предотвращается перегрев помещений в летний период.
Древесные волокна в мягких древесноволокнистых плитах расположены так, что тепловой поток в конструкции направлен не вдоль, а поперек волокон, что обуславливает повышенную величину сопротивления таких плит теплопередаче. Кроме того, волокна древесины в плитах создают своеобразный арматурный каркас, обеспечивающий прочность утеплителя и невозможность его усадки. В отличие от волокон плит на минеральной основе, волокна мягких древесноволокнистых плит не подвержены деструкции, что обеспечивает значительную их долговечность.
Благодаря высокой пористости мягкие древесноволокнистые плиты относятся к высокоэффективным звукопоглощающим материалам. По заключению Научно-исследовательского института строительной физики (НИИСФ) плиты МДВП по динамическим характеристикам полностью отвечают требованиям СНиП 23-03-2006 «Защита от шума».
Мягкие древесноволокнистые плиты как нельзя лучше подходят для использования в качестве основы для фактурной отделки фасадов в строительстве, в том числе в деревянном домостроении. Пористо-волокнистая структура таких плит обеспечивает высокую адгезию к ним различных отделочных систем.
Применение плит МДВП повышает энергоэффективность здания, т.е. позволяет экономить энергию на отопление. При этом нужно отметить, что уже в ближайшей перспективе на рынке жилья энергоэффективные дома станут дороже. В 2006 году в Европе начала действовать Директива ЕС, согласно которой владелец жилого помещения (дома или квартиры) при его продаже или сдаче в аренду обязан предъявить покупателю справку о фактическом уровне общей энергоэффективности жилища, т.е. его энергопаспорт. При этом последний должен содержать не только информацию о потреблении жилищем энергии, но и перечень мероприятий по достижению такого уровня его энергоэффективности, который не меньше уровня, предписанного евростандартом. В настоящее время энергопаспортизацию жилья начали проводить и в регионах России.
Анализ результатов испытаний плит МДВП позволяет обозначить следующие возможные области их применения в строительстве:
1. Выполнение дополнительного наружного слоя ограждающих конструкций с целью повысить теплозащиту эксплуатируемых многоэтажных жилых домов массовых серий, а также малоэтажных домов. Здесь плиты применяются в фасадных системах с тонкослойной штукатуркой.
2. В малоэтажных домах, в том числе деревянных, мягкие древесноволокнистые плиты можно без ограничений использовать в любых конструкциях в качестве утеплителя или звукоизоляционного материала. Здесь рассматриваемые плиты можно применять как при строительстве новых малоэтажных домов, так и при выполнении дополнительного наружного утепления стен эксплуатируемых домов. Особенно эффективно применение плит МДВП в качестве ветрозащитного слоя наружных стен деревянных домов.
3. Весьма эффективно применение плит МДВП в мансардных кровлях. Выполнение верхнего слоя утеплителя из мягких древесноволокнистых плит предотвращает образование сосулек на крыше в период весеннего таяния снега. В летнее время мягкие древесноволокнистые плиты защищают кровлю и верхний этаж дома от перегрева.
4. Применение мягких древесноволокнистых плит апробировано в конструкциях домов жилых и общественных зданий. Данные плиты отвечают современным требованиям и нормам по теплозащите, конструктивной надежности, а также эффективной защите от ударного и воздушного шумов.
5. Мягкие древесноволокнистые плиты МДВП благодаря своим высоким звукоизоляционным и звукопоглощающим свойствам могут стать оптимальным средством повышения уровня звукоизоляции, обеспечиваемой перегородками и дверями.
В.И. Бирюков, д-р технических наук
В.В. Данилов, канд. технических наук
И.Н. Смирнов, магистр химии
Н.П. Пашков, канд. технических наук
Древесно-волокнистые плиты (ДВП): что за материал, виды и применение
Древесина в чистом виде в последнее время используется все реже. Даже для нас материал становится слишком дорог, да и обработка — дело сложное. Все больше на стройке применяют древесные материалы. Один из них — ДВП (древесно-волокнистые плиты). Они используется в строительстве, в отделке, при изготовлении мебели.
Что такое ДВП, область применения
ДВП — аббревиатура от названия «Древесно-Волокнистые Плиты». Представляет собой листовой строительный или отделочный материал. Имеет относительно невысокую цену, может быть разной плотности — мягкие, твердые и сверхтвердые. Толщина листа — от 2-3 мм до 12-15 мм, некоторые виды могут быть до 40 мм.
Древесно-волокнистые плиты могут быть разной толщины и плотности
Листовые ДВП отличаются высокой плотностью и прочностью, имеет относительно невысокую цену. Тонкие листы отлично гнутся, что позволяет их применять для обшивки криволинейных поверхностей. Используется ДВП в строительстве, в качестве обшивки при каркасном домостроении, для выравнивания пола, стен. Также из этого материала делают перегородки в железнодорожных пассажирских вагонах.
ДВП малой плотности используется в качестве звукоизоляционного материала. Хаотичное расположение волокон древесины способствует тому, что звуки «вязнут» в материале. Это самый недорогой и удобный в монтаже тип звукоизоляционных материалов. Более эффективные есть, но вот более дешевые надо еще поискать.
Некоторые виды древесно-волокнистых плит могут использоваться как отделочные материалы — для отделки стен в помещениях нормальной влажности. Для этих целей применяют ДВП, одна из сторон листа которой покрашена, покрыта декоративной пленкой, заламинирована.
Это варианты для декоративной отделки
Еще одна область применения ДВП — производство мебели. Обычно этот материл используют как вспомогательный — делают заднюю стенку корпусной мебели, подшивают днище в креслах и стульях, днища в ящиках и т.п. В общем, область применения обширная. Недостаток, по сути, один — без гидрофобных добавок материал плохо себя ведет при повышенной влажности. Он разбухает, увеличиваясь в размерах. Листовой материал при этом «идет волнами». При высыхании он остается деформированным. Так что в неотапливаемых или влажных помещениях возможно использование ДВП только определенных марок.
Технология производства
Исходным сырьем для производства ДВП являются отходы деревообрабатывающей отрасли: щепа, опилки, костра (одревесневшие части стеблей прядильных растений). Сырье промывается, из него удаляются посторонние включения, затем сушится. Высушенный материал, дробится в специальных машинах (дефибраторах и рафинаторах) на мельчайшие частицы — волокна. Степень помола может быть от грубой до мельчайшей. Далее процесс отличается для разных способов производства.
Исходное сырье для производства ДВП
Прессование идет под высоким давлением — 3-5 МПа и высокой температуре — выше 300°С. За счет этого и происходит скрепление и уплотнение материала. Перед прессованием, в исходный материал добавляются дополнительные компоненты, изменяющие свойства материала — связующие (синтетические смолы), гидрофобизаторы, антипирены и т.д.
Способы формования
Есть два способа производства ДВП — мокрое и сухое прессование. «Мокрый» метод более экологичен. При мокром прессовании используется меньшее количество связующих (иногда, вообще без синтетических добавок), но материал получается более дорогим, так как процесс более энергоемкий. На сушку одного листа уходит до 15 минут, что ограничивает производительность прессов, следовательно, повышает цену материала. При таком методе, в измельченный материал вводятся необходимые добавки, вода. Жижа поступает в дозатор, который выкладывает ее ровным слоем на ленту. Для более быстрого удаления воды, лента имеет сетчатую структуру. После прохождения пресса тыльная сторона такого ДВП имеет отпечаток этой мелкой сетки.
При мокром прессовании некоторые сорта ДВП могут быть сделаны без добавления постороннего связующего. Под давлением и при высокой температуре, из древесных волокон выделяется лигнин (вещество, характеризующее одеревеневшие стенки растительных клеток). Он является натуральным связующим. Лигнин в значительных количествах содержится в древесине хвойных пород. Но не для всех сортов ДВП природного связующего достаточно. В этом случае добавляется от 4 до 7% синтетического связующего.
Тип формования легко отличить по тыльной стороне плиты
При сухом прессовании, обычно в массу добавляют синтетические смолы, которые связывают волокна. Именно этот метод позволяет получить ДВП большой толщины — до 12-15 мм, некоторые завод могут выпускать питы толщиной до 40 мм. На уплотнение и прессование сухой массы уходит намного меньше времени – 3-5 минут в зависимости от класса и толщины. Производительность пресса возрастает в разы. К тому же в сухую массу кладут меньшее количество добавок — они не вымываются водой. Все это ведет к снижению стоимости материала. Но дешевые связующие содержат формальдегид, а его содержание необходимо контролировать, так как в больших количествах он вреден для здоровья.
Для производства мебели и отделочных работ в помещениях, должен использоваться материал с классом эмиссии формальдегида Е0,5 или Е1. Это, как правило, ДВП мокрого прессования. Отличить ДВП, сделанное мокрым способом, можно по отпечатку сетки на тыльной стороне листа (смотрите фото выше).
Завершающие процессы
При высокотемпературном прессовании происходит склеивание частиц между собой. Времени нахождения под прессом не всегда достаточно, поэтому уже сформованные листы переносят в специальную камеру, где при высокой температуре происходит «дозревание» материала. ДВП держат тут несколько часов. За это время волокна спекаются, склеиваются, материал становится однородным и прочным.
Древесноволокнистые плиты имеют разную толщину
Из камеры плиты выходят, практически с нулевой влажность и начинают активно впитывать влагу из воздуха. В результате этого процесса, края листов разбухают. Чтобы избежать данного недостатка, материал переносят в другую камеру, где его доводят до нормальной влажности. И только после этого, листовой ДВП может идти в продажу или на другие станки — для покраски, ламинирования.
Что хорошо, так это то, что технология производства древесно-волокнистых плит пластична. Пресс может иметь любую форму, что позволяет делать не только листовой материал, но и фигурные изделия. Например, плинтуса или мебельные фасады.
Виды и классы
Основная классификация ДВП — по назначению и по плотности. По назначению древесно-волокнистые плиты бывают — общего и специального типа. Специальные — это с какими-то особыми свойствами. Можно выделить три основных группы:
К материалам специального назначения принято относить и отделочные типы ДВП — с облагороженной одной стороной. Тут очень много подвидов и называться они могут по-разному:
ДВП общего назначения называют еще строительным. К этому классу могут относить материалы как сухого (с двумя гладкими поверхностями), так и мокрого способа производства.
Цена или качество?
Обычно главный критерий при выборе ДВП общего назначения — невысокая цена. Если использовать его для обшивки каркаса, требуется много материала, поэтому хочется сэкономить. Но не стоит гнаться за дешевизной.
Более дешевые листы ДВП произведены с большим количеством формальдегида. Это вещество в больших количествах способствует развитию рака. Чтобы дом был безопасным, не стоит использовать для внутренней обшивки материал с классом эмиссии выше Е1. Материалы с классом Е1 абсолютно безопасны. Выделяют формальдегида столько же, сколько натуральная древесина.
Плотность, масса, толщина листов
Технология производства древесно-волокнистых плит позволяет делать их разной плотности. В зависимости от плотности они имеют различные технические характеристики и область применения. Различают такие виды ДВП:
Твердые и сверхтвердые марки применяют там, где важна стойкость к механическим воздействиям. В бытовом строительстве и отделке домов/квартир, ДВП-Т кладут на пол, могут обшивать ими стены.
Виды твердых плит
При всем при том, твердые древесно-волокнистые плиты общего назначения бывают нескольких видов — с разными лицевой и тыльной сторонами. Согласно ГОСТу, твердые древесно-волокнистые плиты имеют такую маркировку:
Марки твердого ДВП могут быть двух классах — А и B. Их отличают по качеству. Как видите, даже в одном классе есть разные материалы. При одинаковых (или почти одинаковых) технических характеристиках, имеют они различные области применения.
Подвиды сверхтвердых волокнистых плит
Сверхтвердые древесно-волокнистые плиты, в бытовом строительстве и ремонте используются редко — слишком большая цена, а высокие плотность и жесткость могут быть и не востребована. Иногда чрезмерная жесткость может быть неудобной.
По стандарту есть два вида такого материала:
Плотные и гладкие плиты
Ламинированных или декоративных видов практически не бывает — слишком тяжелый и жесткий для отделки материал тоже не нужен.
Названия в зависимости от плотности
Еще древесно-волокнистые плиты имеют разные названия в зависимости от плотности. Обычно это калька (транслитерация) английских/международных названий. Хотя, под тем же названием, в других странах зачастую подразумевается другой материал.
Плиты ХДФ имеют обычно небольшую толщину и используются для фрезерования узоров
Как видите, четкого разграничения нет. Еще путаницы добавляют неправильное применение названий. В общем, каждый раз надо уточнять, что именно говорящий имеет в виду под тем или другим термином.
Размеры
О размерах имеет смысл говорить только относительно стандартных листов или плит. Как уже говорили раньше, толщина листов ДВП может быть от 2 до 40 мм. Остальные размеры определены стандартами:
Учтите, что на любом производстве можно найти неформатные листы. После формования в прессе их обрезают, и иногда, из-за сбоев в работе оборудования (которое формирует ковер на ленте), приходится края обрезать больше. Из-за этого и получаются более узкие или более короткие листы. Если вам не важен стандартный размер, всегда можно купить такие. По качеству они вряд ли чем-то отличаются, а вот по цене будут значительно ниже.
Современное использование некоторых видов
Если говорить не о стройке, а об отделочных работах, то все чаще в этой области стало всплывать название «МДФ» — волокнистый материал средней плотности. Из ламинированного листового МДФ делают межкомнатные двери. Каркас из деревянных планок обшивают этим материалом, получая бюджетные изделия, которые выглядят очень неплохо. Звукоизоляционные характеристики зависят от типа заполнения каркаса, а долговечность самого изделия — от качества ламинирования и жесткости пленки.
Из древесно-волокнистой массы можно сформировать любые рельефы
Технология производства позволяет создавать не только листовые древесно-волокнистые изделия. Форма пресса, теоретически, может быть любой. Поэтому из МДФ стали делать различного рода погонаж — наличники для отделки все той же дверной коробки, плинтуса и другие подобные изделия. Их можно подобрать в цвет дверей и похожие по форме.
Такие плавные линии можно сделать только с использованием дерева или МДФ
Из МДФ стали делать фасады корпусной мебели. Например, кухонные. Причем если мебель из ДСП имеет линейное строение, из размолотых древесных волокон формуют изогнутые, плавные, скругленные формы. Все это позволяет создать большее видовое разнообразие. Используя ту же технологию, делают стеновые панели МДФ. Это не только ровные гладкие листы, но и с рисунком разного вида/типа.
Жесткие волокнистые материалы
В некоторых областях находит применение ХДФ — материал высокой плотности. В частности, за счет жесткости, с ним удобно работать при формировании ажура. Используя лазерные резаки, на тонких ламинированных или крашеных плитах ХДФ формируют прорезной ажур. Из ажурных плит делают различные декоративные элементы, в частности — экраны на радиаторы.
Перфорированный ХДФ хорош для декора
Из ХДФ формируют некоторые виды отделочных материалов. Плиту покрывают слоем пленки или красят. Поверхность может быть гладкокрашеной, имитировать древесину, каменную поверхность и т.д. Если материал сформован в виде планок с замками, получается тот самый ламинат. Если материал сделан в виде листов — ими можно обшивать стены, потолок, использовать для отделки рабочей зоны на кухне — кухонного фартука.
Наверняка есть и другие области применения ДВП разной плотности. И, скорее всего, будет и другое применение. Технология гибкая, позволяет получать различные по свойствам материалы.