Свойства и характеристики ДСП

Среди материалов, применяемых для строительства и производства мебели, важное место занимает древесно-стружечная плита. Что такое ДСП, какие разновидности материала существуют, каковы области применения и уровень технологичности материала, как его использовать и чего от него ожидать? Ответы на эти вопросы даст обзор свойств и характеристик ДСП.

Что такое ДСП

Древесно-стружечная плита – это листовой материал, получаемый прессованием из мелких древесных стружек, которые скреплены между собой клеем. Идея создания такого композита появилась в 1918 году. Вначале было предложено изготавливать плиту из стружки с двухсторонней облицовкой фанерой. В последующие десятилетия технология изготовления дорабатывалась и совершенствовалась. Первый коммерческий завод по выпуску ДСП заработал в 1941 году в германском Бремене. Широкое распространение плит из древесных отходов началось после окончания войны.

Интерес к новому материалу объясняется несколькими причинами:

• простотой получения деталей больших размеров;
• стабильностью формы и размеров;
• применением в качестве сырья отходов вместо дефицитной древесины.

Благодаря массовому производству ДСП, количество безвозвратных потерь древесины при заготовке и переработке леса сократилось с 60 до 10 %, а строительство и мебельная промышленность получили удобный, технологичный и дешевый материал.

Виды ДСП

Есть несколько видов древесно-стружечной плиты:

• прессованная;
• ламинированная;
• влагостойкая;
• экструзионная.

1. Прессованная ДСП имеет достаточную прочность и применяется как конструкционный материал в строительстве и для производства мебели.

2. Ламинированная ДСП – это прессованная плита, облицованная слоистым покрытием из бумаги, пропитанной меламиноформальдегидными смолами. Ламинирование увеличивает поверхностную твердость и износостойкость плиты. На бумаге печатается узор, который служит декором. В процессе нанесения покрытия ему может придаваться текстура, усиливающая декоративные качества ламината.

3. Влагостойкая ДСП, предназначается для применения во влажных условиях. Ее устойчивость к влаге достигается внесением в состав связующего гидрофобных добавок.

4. Экструзионная (экструдированая) плита не обладает прочностью прессованной, поскольку уплотняется слабее, а стружка в ней располагается перпендикулярно плоскости плиты. Этот материал применяется для звукоизоляции.

Прессованная ламинированная и не ламинированная ДСП – самые распространенные и востребованные виды. Именно о них пойдет речь далее.

Прессованные плиты в свою очередь подразделяются по нескольким параметрам:

По прочности – на группы Р1 и Р2. Первая – это плиты общего назначения, вторая – материал для изготовления мебели и других применений внутри помещений.

По структуре – на обычные (О) и мелкоструктурные (М). Для ламинирования предпочтительны плиты группы М, поскольку на них лучше ложится облицовка.

По обработке поверхностей – на шлифованные (Ш) и нешлифованные (НШ).

По качеству поверхности – на I и II сорта, для каждого из которых в ГОСТе определен список допустимых дефектов и их количество.

По классу эмиссии – на классы Е0,5, Е1 и Е2. Они отличаются предельно допустимым содержанием формальдегида в материале и его выделением в воздух. Для применения внутри помещений допускаются только классы Е0,5 и Е1.

Как изготавливают ДСП

Для изготовления ДСП подходит неделовая древесина и почти любые древесные отходы, образующиеся при любой обработке, начиная с валки деревьев:

• некондиционный кругляк и сучья;
• горбыли, остатки от кромления досок, обрезки;
• щепа, стружка, опилки.

Производство состоит из нескольких этапов.

Подготовка сырья

Кусковые отходы измельчаются в щепу. Из щепы и крупных стружек изготавливаются стружки требуемых размеров: толщиной от 0,2 до 0,5 мм, длиной 5—40 мм, шириной до 10 мм.

Кругляк очищается от коры, режется на мерные отрезки, как правило, длиной 1 м, и после замачивания расщепляется вдоль волокон на мелкие фрагменты с последующим измельчением до нужной кондиции.

Плита имеет трехслойную структуру. Наружные слои изготавливаются из мелких стружек, а сердцевина – из более крупных. Поэтому масса стружки разделяется и та часть, что предназначается для внешних слоев, дополнительно измельчается. После сушки происходит сортировка. При помощи просеивания неподходящие фракции отделяются и перераспределяются, а слишком крупная стружка возвращается на измельчение.

Формовка и прессование

Подготовленная стружка смешивается с синтетической смолой, которая входит в состав ДСП в качестве связующего. Эта операция производится в специальной машине, где смола распыляется на мелкие капли и оседает на поверхности древесных частиц, «подвешенных» в потоке воздуха. Такой механизм позволяет покрыть клеем всю поверхность стружки и не допустить перерасхода смолы.

Осмоленная стружка поступает в дозатор, который выкладывает ее на ленточный транспортер или поддон, формируя слой заданной толщины. Последовательно укладываются три слоя, в соответствии с трехслойной структурой ДСП. Полученный «ковер» разделяется по длине на пакеты стандартного размера, и подается в вибропресс для предварительного уплотнения. После предварительного прессования получаются брикеты, способные выдержать перемещение в основной гидропресс.

Перед прессованием брикеты нагреваются до 75^оС с помощью СВЧ-излучения. В прессе на них воздействует температура 150—180^оС и температура 20—35 кгс/см². Под действием давления материал уплотняется, а нагрев вызывает твердение связующего.

Полная готовность

После завершения прессования готовые листы ДСП охлаждаются потоками воздуха, затем укладываются в стопы и оставляются на несколько суток. За это время в материале постепенно выравнивается температура и снимаются внутренние напряжения.

До полной готовности материал проходит шлифовку поверхностей и раскрой на листы заданного формата. После этого они маркируются и упаковываются для отправки потребителю. При изготовлении мебельной или облицовочной плиты в технологическую цепочку добавляется этап ламинирования.

Стандартные размеры листа ДСП

Производство предлагает несколько стандартных размеров листа ДСП:

• 2440х1220 мм;
• 2440х1830 мм;
• 2750х1830 мм;
• 2800х2070 мм.

Последний формат в этом списке не предусмотрен российским ГОСТом, но некоторые иностранные компании поставляют ламинированные листы таких размеров. Толщина материала обычно соответствует принятым в мебельном производстве стандартам: 10, 16, 18, 22 и 25 мм.

Предельно допустимые отклонения размеров согласно ГОСТ 10632-2014:

Основные характеристики ДСП

Прочность и плотность ДСП

Прочность ДСП определяется ее принадлежностью к одной из двух групп – Р1 или Р2. Плиты Р2 имеют более высокую прочность на изгиб – 11 МПа против 10 МПа у группы Р1. Они почти в полтора раза более устойчивы к расслоению. Плотность листов обеих групп составляет 550 – 820 кг/м³.

Один из аспектов прочности – способность удерживать крепеж. Шуруп, закрученный в пласть плиты, выдерживает нагрузку на выдергивание от 3,5 до 5,5 кг на каждый миллиметр длины. При установке в торец предельное усилие меньше – 3,0—4,5 кг/мм.

Влагостойкость ДСП

Устойчивость ДСП к влаге не регламентируется. Этот материал предназначен только для сухих условий. Хотя существуют его влагостойкие версии, которые производятся с добавлением гидрофобизатора.

Биологическая стойкость

Биологическая стойкость древесно-стружечных плит довольно высока. Их не повреждают насекомые, на них не приживается грибок. Плита может полностью разрушиться от влаги, но на ней не будет гнили.

Пожарная безопасность

При оценке пожарной опасности ДСП следует учитывать как древесину. Композит относится к той же группе горючести Г4, хотя загорается он и распространяет огонь не так охотно, как древесина.

Экологичность

ДСП достаточно безопасна для людей, но при ее использовании необходимо обращать внимание на класс эмиссии, который зависит от уровня выделения формальдегида в воздух. Материал класса Е2 нельзя использовать внутри жилых помещений, для этого предназначены плиты класса Е1. Для детских комнат, школ, детских садов, ясель, больниц следует применять плиты класса Е0,5, которые содержат очень небольшое количество формальдегида и их влияние на состав воздуха в помещении пренебрежимо мало.

Теплопроводность

Теплоизоляционные качества ДСП невелики, но их стоит учитывать при ее использовании в качестве обшивки стен, потолка или пола. Средняя теплопроводность плит – 0,15 Вт/(м∙К). При толщине 16 мм тепловое сопротивление обшивки в расчете на квадратный метр площади составит 0,1 (м²∙К)/Вт. Для сравнения: стена из керамического кирпича толщиной 390 мм имеет тепловое сопротивление 2,22 (м²∙К)/Вт, а слой минеральной ваты толщиной 100 мм – 0,78 (м²∙К)/Вт. И все же, обшивка из ДСП, особенно вместе с воздушной прослойкой за ней может стать заметным дополнением к утеплению.

Паропроницаемость

Проницаемость для водяного пара – важная характеристика ДСП, если она используется во внешних ограждающих конструкциях. При проницаемости на уровне 0,13 мг/(м∙ч∙Па) материал не может служить паробарьером, а вот при обшивке снаружи хорошая паропроницаемость будет способствовать выведению влаги из стены.

Технологичность ДСП

По удобству и экономичности использования, ДСП очень сильно превосходит древесину. Этот параметр не имеет численного выражения, но можно привести несколько фактов, иллюстрирующих преимущество ДСП в этом отношении.

Минимум операций при изготовлении изделий

Для того, чтобы из древесно-стружечной плиты изготовить мебель или другую конструкцию, нужно выполнить несколько основных действий:

• раскройка листа на детали нужных размеров;
• засверловка отверстий и гнезд под крепеж и фурнитуру;
• установка фурнитуры и сборка.

Во многих случаях засверловка как отдельная операция отсутствует. При использовании ламинированной плиты не требуется покраска с сопутствующей подготовкой, нужна лишь облицовка кромок, которая производится на специальных станках и не требует особых усилий.

Самая сложная операция при изготовлении мебели – вырезание деталей сложной криволинейной формы. Но количество таких деталей, как правило, невелико.

Сравним перечисленное с действиями, необходимыми для изделия из древесины:

• распиловка;
• строгание;
• чистовое строгание (рейсмус);
• разрезание на детали;
• фрезерование, часто необходимое для соединения деталей;
• заделка дефектов;
• шлифовка;
• покраска.

Если требуются детали больших размеров, то добавляются операции склеивания щита из реек или сборка крупной детали из мелких, поскольку ширина деревянных досок обычно не превышает 300 мм. Таким способом изготавливаются столешницы и дверцы шкафов. И это лишь подготовка деталей, которые нужно соединить в изделие!

Простота сборочных операций

При монтаже фурнитуры на детали из ДСП часто не требуется засверловка под крепеж. Для дерева она требуется чаще, особенно для твердых пород. Сверлить ДСП легче, чем древесину. Плита из стружки мене требовательна к точности установки крепежа и фурнитуры. Все это снижает трудозатраты на производстве.

Стабильность изделий

Древесно-стружечная плита, в отличие от древесины, не меняет размеров при колебаниях влажности. Детали из нее не растрескаются в летнюю жару, их не покоробит, нигде не появится лишний зазор или полоска непрокрашенной поверхности, как это бывает с деревянными дверцами. При нормальной эксплуатации изделие из ДСП остается неизменным много лет.

Области применения ДСП

Древесно-стружечная плита применяется везде, где требуются детали большой площади.

Производство мебели

В мебельном производстве используется ламинированная плита. Это сразу снимает вопросы по облицовке поверхностей. Выбор декоров очень велик и позволяет удовлетворить практически любые запросы. Несмотря на некоторую пластичность материала, правильное расположение деталей дает изделиям отличную жесткость.

Чаще всего из ДСП изготавливают:

В некоторых случаях важен вес мебели. Его можно рассчитать заранее, зная, сколько весит лист ДСП, его площадь, и общую площадь деталей изделия. Например, для изготовления письменного стола или небольшого платяного шкафа нужен один стандартный лист формата 2750х1830. При толщине 16 мм он весит 57 кг. Примерно столько и будет весить стол или шкаф. Для более точного расчета следует использовать удельный вес плиты – 11,4 кг на квадратный метр. Сведя в таблицу размеры всех деталей, нетрудно посчитать вес изделия.

Строительство

Примеры применения ДСП в строительном деле:

• обшивка каркасных конструкций;
• внутренняя отделка;
• создание объемных элементов интерьера;
• изготовление перегородок;
• выравнивание пола под чистовое покрытие;
• изготовление опалубки и вспомогательных конструкций.

В строительстве, чаще всего используется неламинированная ДСП.

При любом использовании необходимо исключить возможность увлажнения материала.

• Внешняя обшивка каркасных стен допустима только под навесной вентилируемый фасад.
• Конструкции, доходящие до пола, например перегородки, должны быть защищены от попадания влаги. Для этого достаточно зазора в 10 мм по нижнему краю. Зазор перекрывается плинтусом.
• При использовании в качестве чернового пола нужно сделать качественную гидроизоляцию.
• Для изготовления опалубки нужно защищать рабочие поверхности пленкой.

При любом применении важно правильно выбирать плиту с подходящими характеристиками. И тогда будет получен требуемый результат.