Основные методы производства инженерной доски

Инженерная доска – более современная замена паркету и более натуральная альтернатива ламинату. При этом от последнего она берет ряд очевидных преимуществ: простоту монтажа, большую стабильность при перепадах температуры и влажности и самое главное – более низкую цену в сравнении с паркетной доской. Особенно в случае с моделями из ценных пород.

Все эти преимущества обусловлены особенностями производства инженерной доски, и именно о нем, а точнее, об актуальных методах сегодня и пойдет речь. Но для начала небольшая справка о самом напольном покрытии и ключевой сложности его изготовления.

Структура инженерной доски

Инженерная доска по структуре очень напоминает ламинат или фанеру – это такой же «слоеный пирог», слои в котором состоят из разных материалов. Всего существует 2 вида доски.

3-слойная:

• Нижний слой – недорогие породы дерева низкого качества. Толщина 6-12 мм. Расположение волокон – вдоль доски.
• Средний – хвойные или лиственные породы. Толщина 6-12 мм, поперечное расположение волокон.
• Верхний слой – шпон или ламели из качественных ценных или экзотических пород. Толщина – 0,6-12 мм. Волокна – вдоль доски.

2-слойная:

• Нижний слой – фанера толщиной 10-18 мм.
• Верхний – шпон или ламели ценных пород 0,6-12 мм.

Более низкая цена достигается минимальным использованием редкой, дорогой древесины, а конечная стабильность доски – перекрестным расположением волокон. Однако с последним моментом связана и основная трудность: во время склейки волокна древесины пропитываются клеем, а затем высыхают, причем разные породы делают это с разной активностью и скоростью, поэтому в изделии возникают сильные внутренние напряжения. Из-за них без дополнительной стабилизации доска обязательно деформируется.

В промышленном производстве инженерной доски за стабилизацию отвечает прессование на этапе склейки. И это – ключевое отличие в технологиях, и именно на нем мы сделаем основной упор. Но поскольку одной лишь склейкой производственный процесс не ограничивается, расскажем и о других этапах за исключением сушки сырья – это полноценная отдельная тема, которой, к тому же, мы уже посвятили соответствующий материал.

Распиловка и сортировка

Сухие заготовки попадают на распиловку и сортировку. Здесь есть 3 основных этапа:

• Торцевание – распил по длине для получения заготовок с ровными краями без трещин.
• Роспуск вдоль на ламели.
• Сортировка – это автоматизированный процесс, суть которого заключается в формировании групп заготовок одинакового качества и, в случае с ламелями верхнего слоя, цветовой гаммы. Это нужно, чтобы при укладке покрытие не выглядело пестрым.

Размеры ламелей зависит от того, в каком из слоев они будут использованы, и каких размеров будет инженерная доска.

При изготовлении двухслойной инженерной доски фанера обязательно шлифуется. Это нужно не только для выравнивания поверхности, но и чтобы клей в дальнейшем проник глубже в волокна.

Склейка

Воедино ламели и шпон (если в качестве верхнего слоя используется очень ценная или экзотическая древесина) склеиваются на следующем этапе. Технологий склейки существует 2.

Изготовление инженерной доски холодным прессованием

Холодная прессовка фактически сводится к предварительной сборке доски (пакета) в обычном вертикальном гидравлическом прессе на клей. Эта технология неидеальна сразу по нескольким параметрам, в том числе, из-за сложности набора полного пресса, тонких заготовок и невысокой скорости производства. Однако такой метод все равно обширно используется.

Еще один важный момент, который напрямую влияет и на технологию, и на качество получаемой продукции – клей. При холодном способе используется 3 типа клея, и у каждого есть как свои плюсы, так и минусы.

ПВА

ПВА – клей на водной основе. С одной стороны он глубоко проникает в поры и волокна, поэтому дает хорошую склеиваемость, но стабилизировать доску практически невозможно. Здесь буквально есть 2 варианта: ее либо «поведет» при высыхании, либо нет.

Плюсы:

• Самый дешевый и доступный из всех клеев, что положительно сказывается на итоговой цене.
• Короткое время прессовки – около 15 минут.
• Минимальная вероятность расклея.
• Простота нанесения – можно использовать любые подручные средства и устройства.
• Широкий температурный диапазон работы – можно работать даже в неотапливаемом помещении при температуре от +5°.

Минусы:

• Короткое время сборки – из-за того, что клей быстро схватывается, поправить съехавшие слои можно лишь в первые минуты.
• Долгое время полной сушки – к последующим этапам обработки досок можно переходить не ранее чем через 24 (а лучше 72) часа.
• Относительно высокая вероятность деформации готовой доски. Минимизировать ее можно лишь тщательной сушкой материала каждого слоя до минимально возможной влажности.
• Наименьшая из всех способов прочность.
• Готовую инженерную доску нельзя лакировать УФ-лаками.

ЭПИ

Эмульсия полимер-изоционата полностью не исключает возможность деформации, но увеличивает стабильность изделия, его общую прочность и даже влагостойкость. В целом, изготовление инженерной доски с ее использованием позволяет получать изделия более высокого качества.

Плюсы:

• Небольшое время прессования – до 60 минут.
• Полное время высыхания (возможность перехода к следующим производственным этапам) – не более 24 часов
• Нанесение клея любыми средствами и устройствами.
• Возможность работы при температуре от +5°.
• Высокая прочность склейки.
• Влагостойкость шва.
• Возможность дальнейшего нагрева заготовки без риска расклея.
• Относительно доступная стоимость клея и реализации технологии.

Минусы:

• Клей двухкомпонентный, и на качество склеивания может повлиять человеческий фактор, а именно, соблюдение пропорций при смешивании компонентов.
• Клей засыхает на открытом воздухе за 30-60 минут. Нужно точно рассчитывать необходимый объем, чтобы сократить расходы.
• Время на сборку и исправление недочетов – до 20 минут.
• Использование автоматизированных машин для нанесения клея возможно, но в разы увеличивает единовременные затраты на производство.

ПУР

Полиуретановый термоактивируемый клей – однокомпонентный состав, не содержащий воды, что сразу избавляет от двух проблем – человеческого фактора и коробления доски из-за перепадов влажности при нанесении/высыхании клея.

Плюсы:

• Можно выбрать клей с разным временем высыхания и прессовки – от 4 до 60 и от 15 до 360 минут соответственно.
• Высочайшая механическая прочность.
• Водостойкость шва.
• Эластичность места склейки.
• Термостойкость готовой доски.
• Отсутствие деформации.
• Можно переходить к следующим шагам производства сразу после прессовки. Не нужно ждать высыхания клея.

Минусы:

• Дорогой клей.
• Высокие требования к влажности воздуха на производстве – от 30 до 65%.
• Для нанесения клея нужны специальные дорогие станки.
• Клей может склеивать детали оборудования, чтобы этого не происходило поверхности нужно обрабатывать специальным составом.
• При наивысшем качестве продукции ее стоимость также заметно выше, чем при других методах производства.

Термоактивный полиуретан

В отличие от ПУР, в исходном состоянии это твердый клей, который перед использованием разогревается в специальных плавильнях (температура плавления – от 120°) и подается через горячие сопла на предварительно обработанную отвердителем поверхность. На клей накладывается второй слой и доска уходит в проходной холодный пресс. За счет автоматизации и практически мгновенного склеивания производительность линии может достигать 70 м доски в минуту.

Недостаток здесь очевиден: очень высокая стоимость производственного оборудования и самого клея, поэтому технология в России абсолютно не прижилась, но успешно используется некоторыми европейскими производителями. Но и цена у их продукции соответствующая.

Горячее прессование

Ключевое отличие от холодного метода, как несложно догадаться – применение термопресса. Это может быть обычный горизонтальный пресс, где заготовки выкладываются по всей плоскости и прессуются одной партией; многопролетные обычные или проходные. Повышение температуры в этом случае позволяет существенно ускорить склейку. Непосредственно длительность прессования на результат практически не влияет, но, как и в предыдущем случае, на него влияет клей. Здесь используется всего 2 вида.

ПВА

Перечень плюсов и минусов здесь ровно тот же, что и ранее. Главное же отличие в том, что при высокотемпературном склеивании можно сократить процент брака, уменьшив склонность инженерной доски к коробленью. Для этого применяется так называемо стопирование: склеенные заготовки еще теплыми складываются в стопки, где медленно, под собственным весом, остывают. Меньшая скорость остывания уменьшает риск выгибания, но полностью не исключает его.

Термоактивные смолы

Это целая группа синтетических двухкомпонентных клеев, затвердевающих при нагревании выше +60°.

Плюсы:

• Низкая цена клея при высоком качестве, прочности и надежности склейки.
• Нет воды в составе – минимальный риск деформации при изготовлении инженерной доски.
• Время на сборку – до 1 часа (в зависимости от вида смолы).
• Время склейки – всего несколько минут, после чего заготовку можно обрабатывать.
• Влагостойкость и термостойкость шва.

Минусы:

• Желательно использование автоматизированной производственной линии, но можно наносить клей вручную.
• Влияние человеческого фактора на качество склейки (при замешивании клея).
• Небольшая «продолжительность жизни» готовой смолы.
• Необходимость поддерживать температурный режим.
• Смолы не склеивают металлы, поэтому порча станков маловероятна, однако мытье клеенаносящего оборудования обязательна.

Обработка верхнего слоя

Конкретный способ обработки зависит от типа и предполагаемого дизайна готовой продукции. Следующие этапы не являются обязательными, но иногда используются:

• Обработка поверхности: искусственное старение, браширование (удаление мягких волокон для получения рельефной текстуры), патинирование, тонирование.
• Снятие фаски по длинной стороне или со всех 4 сторон. Фаски скрывают появление щелей и небольшие перепады высоты, а также делают инженерную доску очень похожей на натуральную массивную доску.
• Нанесение декоративно-защитного покрытия – масла или лака. Возможно производство инженерной доски без него.

Фрезеровка замка

Последний этап – подготовка замкового соединения. Многие производители предлагают замковые системы собственной разработки, но фактически их всего 2:

• Классический шип-паз с посадкой на клей.
• Бесклеевая система с «защелкиванием» доски.

Производятся они одинаково – с помощью продольного фрезерования. Различается только форма фрезы или количество проходов, если замок имеет сложный профиль.

Также некоторые производители дополнительно обрабатывают торец с замком воском или другим составом, препятствующим проникновение воды в древесину.

Заканчивается производство инженерной доски упаковкой и отправкой готовой продукции на склады и в магазины.