Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva Bakalářská práce

Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Lesnická a dřevařská fakulta Ústav základního zpracování dřeva

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva Bakalářská práce

2008/2009

Vít Bleša

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva

PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma: „Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva“ zpracoval sám a uvedl jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje bakalářská práce byla zveřejněna v souladu s § 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora MZLU o archivaci elektronické podoby závěrečných prací. Autor kvalifikační práce se dále zavazuje, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace. V Brně Vít Bleša

2

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva

Poděkování: Touto cestou bych chtěl především poděkovat vedoucímu bakalářské práce doc. Dr. Ing. Jaroslavu Hrázskému za poskytnuté materiály, konzultace a ochotné jednání při vedení práce. Dále bych chtěl poděkovat firmě CETRIS Hranice na Moravě a DDL Lukavec za poskytnuté materiály.

3

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva

Abstrakt Vít Bleša

Autor:

Název práce: Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva Bakalářská práce je zaměřena na vývojové trendy výroby v oblasti kompozitních materiálů na bázi dřeva. Úvod práce shrnuje historii vývoje třískových a vláknitých materiálů a je doplněn hodnotami produkce v jednotlivých zemích. V další části se věnuje pozornost výrobě třískových a vláknitých desek s ohledem na technologické parametry. Následující kapitoly charakterizují moderní druhy velkoplošných materiálů, analyzují a popisují stav produkce vybraných materiálů v jednotlivých letech a ve vybraných oblastech. Závěr bakalářské práce porovnává vlastnosti vybraných druhů kompozitních materiálů na bázi dřeva. Klíčová slova: vývojové trendy, kompozitní materiály na bázi dřeva, třísková deska, vláknitá deska, historie, produkce, hustota

Abstract Author: Vít Bleša Title:

The development trends of composite materials on wood basis production

The bachelor work is focused on development trends production in the field of composite materials of wood basis. Introduction work sumarizes the history of the development particles and fibrous materials and is supplemented by the value of production in severally country. In the next section pays attention to the manufacture of particles and fibres boards with regard to the technological parameters. The following chapters characterize the types of modern large-flat materials, analyze and describe the status production of selected materials in different years and in selected areas. Conclusion the bachelor work compares the characteristics of selected composite materials based on wood.

Key words: development trend, composite materials of wood basis, particleboard, fibre board, history, production, density,

4

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva

Obsah 1 2 3 4

ÚVOD ................................................................................................. 8 CÍL PRÁCE ....................................................................................... 9 METODIKA PRÁCE ........................................................................ 9 LITERÁRNÍ PŘEHLED ................................................................ 10 4.1 Historický vývoj .......................................................................................... 10 4.1.1 Vývoj výroby třískových desek .............................................................. 10 4.1.2 Vývoj výroby vláknitých desek .............................................................. 12 4.1.2.1 Vývoj výroby izolačních a tvrdých vláknitých desek ............................ 12 4.1.2.2 Vývoj výroby středně hustých vláknitých desek MDF .......................... 14

5 TECHNOLOGICKÝ POSTUP VÝROBY, TECHNOLOGICKÉ PARAMETRY........................................................................................ 15 5.1 Suroviny pro výrobu kompozitních materiálů na bázi dřeva .................... 15 5.1.1 Dřevo ..................................................................................................... 15 5.1.2 Ostatní ligninocelulosové suroviny ......................................................... 15 5.1.3 Lepidla ................................................................................................... 16 5.1.4 Přísady ................................................................................................... 16 5.2 Technologické operace výroby třískových desek ....................................... 17 5.2.1 Přejímka ................................................................................................. 17 5.2.2 Skladování suroviny ............................................................................... 17 5.2.3 Odkorňování suroviny ............................................................................ 17 5.2.4 Výroba štěpek ........................................................................................ 17 5.2.5 Roztřískování ......................................................................................... 18 5.2.6 Skladování třísek .................................................................................... 18 5.2.7 Sušení třísek ........................................................................................... 18 5.2.8 Třídění třísek .......................................................................................... 19 5.2.9 Domílání třísek....................................................................................... 19 5.2.10 Nanášení lepicí směsi ............................................................................. 19 5.2.11 Vrstvení třískového koberce ................................................................... 20 5.2.12 Předlisování ........................................................................................... 21 5.2.13 Lisování ................................................................................................. 21 5.2.14 Chlazení a kondicionování ..................................................................... 22 5.2.15 Formátování a tloušťková egalizace ....................................................... 22 5.2.16 Skladování třískových desek .................................................................. 22 5.3 Technologické operace výroby vláknitých desek ....................................... 22 5.3.1 Praní štěpek ............................................................................................ 22 5.3.2 Rozvlákňování ....................................................................................... 23 5.3.3 Dávkování chemikálií ............................................................................ 24 5.3.3.1 Mokrý výrobní způsob ......................................................................... 24 5.3.3.2 Suchý výrobní způsob ......................................................................... 24 5.3.4 Tvorba vláknitého koberce ..................................................................... 24 5.3.4.1 Mokrý výrobní způsob ......................................................................... 24 5.3.4.2 Suchý výrobní způsob ......................................................................... 25 5.3.5 Lisování ................................................................................................. 25 5.3.5.1 Mokrý výrobní způsob ......................................................................... 25 5.3.5.2 Suchý výrobní způsob ......................................................................... 25 5.3.6 Dokončování vláknitých desek ............................................................... 26

5

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva 5.3.6.1 Tvrzení ............................................................................................... 26 5.3.6.2 Klimatizace ......................................................................................... 26

6 MODERNÍ TYPY KOMPOZITNÍCH MATERIÁLŮ NA BÁZI DŘEVA ................................................................................................... 27 6.1 Oriented Strand Board (OSB) .................................................................... 27 6.1.1 Charakteristika materiálu........................................................................ 27 6.1.2 Historie výroby ...................................................................................... 27 6.1.3 Suroviny pro výrobu OSB ......................................................................27 6.1.4 Typy OSB desek a pouţití ......................................................................28 6.2 Cementotřískové desky (CTD) .................................................................... 28 6.2.1 Charakteristika materiálu........................................................................ 28 6.2.2 Historie výroby ...................................................................................... 28 6.2.3 Suroviny pro výrobu CTD ......................................................................29 6.2.4 Typy CTD desek a pouţití ......................................................................29 6.2.4.1 Lehké CTD desky ................................................................................ 29 6.2.4.2 Středně husté CTD desky .................................................................... 30 6.2.4.3 Vysoce hustotní CTD desky ................................................................. 30 6.3 Recoflex........................................................................................................ 30 6.3.1 Charakteristika materiálu........................................................................ 30 6.3.2 Historie výroby ...................................................................................... 31 6.3.3 Suroviny pro výrobu .............................................................................. 31 6.3.4 Pouţití Recoflexu ................................................................................... 31 6.4 TETRA K .................................................................................................... 31 6.4.1 Charakteristika materiálu........................................................................ 31 6.4.2 Historie výroby ...................................................................................... 32 6.4.3 Suroviny pro výrobu .............................................................................. 32 6.4.4 Typy desek TETRA K a jejich pouţití .................................................... 33 6.5 Europly ........................................................................................................ 33 6.5.1 Charakteristika materiálu........................................................................ 33 6.5.2 Historie výroby ...................................................................................... 33 6.5.3 Suroviny pro výrobu .............................................................................. 33 6.5.4 Pouţití EUROPLY ................................................................................. 34 6.6 Eurolight ......................................................................................................34 6.6.1 Charakteristika materiálu........................................................................ 34 6.6.2 Historie výroby ...................................................................................... 34 6.6.3 Suroviny pro výrobu .............................................................................. 34 6.6.4 Typy desek EUROLIGHT a jejich pouţití .............................................. 35 6.7 Grenamat ..................................................................................................... 35 6.7.1 Charakteristika materiálu........................................................................ 35 6.7.2 Historie výroby ...................................................................................... 35 6.7.3 Suroviny pro výrobu .............................................................................. 36 6.7.4 Typy GRENAMAT desek a jejich pouţití .............................................. 36 6.8 Stramit ......................................................................................................... 36 6.8.1 Charakteristika materiálu........................................................................ 36 6.8.2 Historie výroby ...................................................................................... 36 6.8.3 Suroviny pro výrobu .............................................................................. 37 6.8.4 Pouţití ekopanelů STRAMIT ................................................................. 37 6.9 Termoplastické vláknité materiály (TVM)................................................. 37 6.9.1 Charakteristika materiálu........................................................................ 37 6.9.2 Typy TVM ............................................................................................. 38

6

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva 6.9.2.1 Lignocel.............................................................................................. 38 6.9.2.2 Fasal .................................................................................................. 38 6.9.2.3 Fiberex ............................................................................................... 38

7 ZPRACOVÁNÍ ROZBORU STAVU VE VÝROBĚ KOMPOZITNÍCH MATERIÁLŮ NA BÁZI DŘEVA ........................ 39 7.1 Zpracování rozboru stavu třískových desek .............................................. 39 7.1.1 Rozbor stavu TD v ČR ...........................................................................39 7.1.2 Rozbor stavu TD v Evropě ..................................................................... 41 7.1.3 Rozbor stavu TD ve světě ....................................................................... 43 7.2 Zpracování rozboru stavu vláknitých desek .............................................. 45 7.2.1 Rozbor stavu VD v ČR ...........................................................................45 7.2.2 Rozbor stavu VD v Evropě..................................................................... 47 7.2.3 Rozbor stavu VD ve světě ......................................................................48 7.2.3.1 Rozbor stavu MDF ve světě ................................................................ 51 7.2.3.2 Rozbor stavu HDF ve světě ................................................................. 53

8 SROVNÁNÍ VLASTNOSTÍ VYBRANÝCH DRUHŮ KOMPOZITNÍCH MATERIÁLŮ NA BÁZI DŘEVA ........................ 55 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5

9 10 11 12 13 14 15 16

Hustota......................................................................................................... 55 Pevnost v ohybu........................................................................................... 56 Modul pruţnosti .......................................................................................... 58 Rozlupčivost ................................................................................................ 60 Bobtnání ......................................................................................................61

ZÁVĚR ............................................................................................. 63 SUMMARY...................................................................................... 64 LITERATURA ................................................................................ 65 SEZNAM POUŢITÝCH ZKRATEK ............................................. 67 SEZNAM TABULEK ...................................................................... 68 SEZNAM GRAFŮ ........................................................................... 69 SEZNAM PŘÍLOH ......................................................................... 70 PŘÍLOHY ........................................................................................ 71

7

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva 1

ÚVOD Kompozitní materiály na bázi dřeva zaznamenávají v posledních letech prudký

rozvoj a jsou důleţitou součástí nejen dřevozpracujícího průmyslu. Výroba kompozitních materiálů souvisí především s vyuţíváním dřevního odpadu, který se dezintegruje na drobná vlákna aţ velkoplošné třísky, které se spojují do velkoplošných rozměrů pomocí nejrůznějších typů lepidel, pryskyřic, cementu a dalších materiálů. Hlavním impulzem pro vznik kompozitních materiálů na bázi dřeva byla rostoucí cena a sniţující se kvalita dřevní suroviny. Dalším důvodem bylo eliminování neţádoucích vlastností dřeva, především anizotropie, heterogenity, rozměrové nestálosti a dalších negativních vlastností. Velkoplošné materiály vyrobené z dřevních nebo lignocelulosových částic spojené s ostatními materiály nachází jiţ v současnosti velmi široké uplatnění, především díky nízkým nárokům na kvalitu vstupní suroviny, pozitivním

fyzikálním

a

mechanickým

vlastnostem.

Anizotropní

vlastnosti

dezintegrovaného dřeva jsou výrazně redukovány a dosahují několikanásobně menších hodnot neţ u masivního dřeva. Těchto vlastností se vyuţívá ve výrobě nábytku, ve stavebnictví a v dřevostavbách všech typů. Technický a vědecký pokrok, v posledních několika desetiletí aţ v současné době, se neustále zvyšuje a značnou mírou přispívá k dokonalejšímu zpracování dřevěného materiálu, vyuţívání dřevěného odpadu, k výrobě moderních druhů materiálů, ochraně přírody a eliminování škodlivých látek. Nepřetrţitě jsou vyvíjeny speciální druhy lepicích směsí a přísad, pomocí kterých se dosahuje poţadovaných vlastností produktů. Nové progresivní materiály se liší svou strukturou, tvarem a velikostí jednotlivých částí, druhem a mnoţstvím pojiva, přísadami, podmínkami lisování a způsobem dokončení. Vývojové trendy kompozitních materiálů na bázi dřeva tvoří nedílnou součást a jsou ovlivněny širokou společností, jejíţ poţadavky a nároky se neustále odráţejí ve vývoji a hledání nových moţností vyuţití dřeva.

8

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva 2

CÍL PRÁCE Cílem bakalářské práce je v první části charakteristika a pouţití moderních druhů

kompozitních materiálů na bázi dřeva. Druhá část práce je zaměřena na analýzu a popis stavu třískových a vláknitých desek v České republice, Evropě a ve světě. Výsledkem této části je výstup s konkrétními hodnotami produkce, importu a exportu v jednotlivých letech. Závěrečná část bakalářské práce bude porovnávat vlastnosti vybraných druhů kompozitních materiálů na bázi dřeva.

3

METODIKA PRÁCE Metodikou bakalářské práce je zpracování údajů historického vývoje výroby

kompozitních

materiálů

na

bázi dřeva,

postupu

výroby dřevotřískových a

dřevovláknitých desek s ohledem na technologické parametry. Hlavním bodem metodiky práce je charakteristika vybraných moderních druhů kompozitních materiálů na bázi dřeva a příklady pouţití. Dále vypracování současného stavu produkce třískových a vláknitých desek v ČR, Evropě a ve světě. Součástí metodiky práce je také porovnání nejdůleţitějších vlastností vybraných druhů kompozitních materiálů na bázi dřeva.

9

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva 4

LITERÁRNÍ PŘEHLED

4.1 Historický vývoj 4.1.1 Vývoj výroby třískových desek První zaznamenaná zmínka o moţnosti výroby DTD je uvedena ve spisu Hubarda „Zuţitkování dřevního odpadu“ z roku 1877. Beckmann a Freudenberg (Německo) v roce 1918 přišli se stejnou myšlenkou, kdyţ navrhli lisování pilin nanesených lepidlem na deskové materiály. První zařízení na výrobu tenkých dřevotřískových desek o hustotě 1200 - 1300 kg/m3 bylo v provozu u firmy FARLEY AND LOETSCHER MANUFACTURING COMPANY v Dubuque (stát Iowa, USA). Desky zde byly vyráběny z třísek domílaných na kladivových mlýnech s nánosem fenolformaldehydové pryskyřice. Základ výroby třískových desek byl zaloţen na práci P. Pfohla z Liberce, patentovaný v ČSP č. 56350 v roce 1936. Licenci zakoupil podnik na výrobu dýh a překliţek DYAS v Uherském Ostrohu, který uskutečnil první zkoušky výroby TD na překliţkárenských lisech v roce 1938. Významný pokrok představují práce ze začátku 40 let. F. Fahrni v průběhu II. světové války sledoval experimentálně nejen technologii, ale i vývoj speciálních strojů pro výrobu TD. Na základě tohoto patentu byla v roce 1941 postavena firmou TORFIT WERKEN v Brémách první linka na výrobu jednovrstvých pilinových desek o vysoké hustotě a ve Švýcarsku (Klingnau) v roce 1944 vybudován první závod na výrobu trojvrstvých TD střední hustoty. (Hrázský, 2007) Fahrni jako první poukázal na souvislosti mezi kvalitou třísek, lepením třísek, hustotou desek a fyzikálně-mechanickými vlastnostmi TD. Navrhl moderní, lehké a pevné DTD o nízké hustotě (600 kg/m3), jejichţ středovou vrstvu tvořily drobné, drobivé třísky a povrchovou vrstvu tenké, lístkové třísky. Tak vznikly desky NOVOPAN. (Štefka, 2002) V roce 1949 byla zahájena výroba dřevotřískových desek pod názvem Bukas v Bučině Zvolen. Bučina byla zároveň prvním závodem ve světě, v kterém se dřevotřískové desky vyráběly z tvrdého listnatého dřeva. Závod vyráběl převáţně třívrstvé třískové desky pojené močovinoformaldehdovým lepidlem „Burcol“ pro

10

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva nábytkářské účely, ale i vodovzdorné desky xylenoformaldehydovým lepidlem „Buxycol“ pro pouţití ve stavebnictví. (Štefka, 2002) Větší linky postavily v letech 1950 – 1952 firmy HOLLIG-HOMOGENHOLZ (Triangl) a NOVOPAN (Göttingen) – obě v Německu. Tato léta se dají pokládat za období počátku průmyslové výroby třískových desek. První linka klasických třískových desek byla v Československu postavena v n. p. ZÁVODY NA PŘEKLIŢKY A DÝHY v Kralupech nad Vltavou v roce 1957. Po těchto skromných začátcích nastal u nás značný vzestup výroby třískových desek, a to vybudováním několika dalších linek. V roce 1960 byla do provozu uvedena linka pro výrobu DTD v DDL Lukavec. První kompletní linka na výrobu pazdeřových desek u nás je uvedena do provozu v roce 1961 ve Veselí nad Luţnicí. Roční produkce činí 15000 m3 desek formátu 1220×2440 mm. V říjnu 1965 je uvedena do provozu obdobná linka v Humpolci s roční kapacitou 30 000 m3. V roce 1972 byla vyměněna původní linka na výrobu pilinových desek v Loučné nad Desnou za novou, její kapacita byla zdvojnásobena na 12 500 m3/rok. Značný vzestup výroby TD nastal v 60 letech i na Slovensku. V n. p. BUČINA Zvolen byla v roce 1959 uvedena do provozu nová linka na výrobu třívrstvých TD namísto technologicky zastaralé linky BUKAS. Následovala výstavba dalších výrobních linek, a to v n. p. PILOIMPREGNA Kruţlov (1962) a v n. p. DREVINA, Krasno nad Kysucou (1964). Také ve výrobě výtlačně lisovaných TD došlo k podstatnému nárůstu výroby. V roce 1965 byly uvedeny do provozu linky v Suchdolu nad Luţnicí a v n. p. PREGLEJKA Ţarnovica. V roce 1967 byla zahájena výroba výtlačně lisovaných TD v n. p. KRASNO nad Kysucou. (Hrázský, 2007) Zásadní přelom ve vývoji TD přinesl rok 1972. V DŘEVOZPRACUJÍCÍM DRUŢSTVU Lukavec byla uvedena do provozu moderní dřevotřísková linka s kapacitou 34 500 m3/rok. Během následujících let došlo aţ k dvojnásobnému zvýšení produkce. V tomto roce byla uvedena do provozu i linka na výrobu výtlačně lisovaných TD v n. p. RUDNÉ DOLY Rýmařov. V 70 letech byly modernizovány linky TD v závodech Vrbno pod Pradědem (1977), kapacita byla 80 000 m3/rok, ve Volarech (1977), technologie i ostatní parametry linky jsou obdobné s linkou ve Vrbně. V srpnu 1980 byla zprovozněna linka v Hodoníně o celkové kapacitě 105 000 m3/rok TD. O dva roky později – v září 1982 byla dokončena linka v Jihlavě

11

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva s navrţenou kapacitou 148 000 m3/rok. V březnu 1988 byla v Jihlavě dokončena linka na výrobu speciálních tenkých DTD s kapacitou 25 000 m3/rok. Tab. 1 Produkce a obchod s třískovými deskami v Československé republice (FAO, 2009)

rok 1961 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1991 1992

produkce 65 800 164 500 264 800 344 000 592 000 895 000 950 000 665 000 560 000

import 10 000 6 500 26 700 118 000 73 000 34 000 77 100 4 400 7 500

export 1 900 11 100 30 200 6 000 1 000 2 300 1 800 209 000 144 000

spotřeba 73 900 159 900 261 300 456 000 664 000 926 700 1 025 300 460 400 423 500

4.1.2 Vývoj výroby vláknitých desek 4.1.2.1 Vývoj výroby izolačních a tvrdých vláknitých desek Výroba vláknitých desek úzce souvisí s výrobou papíru a vychází z poznatků získaných při jeho výrobě. První patent na vláknitou hmotu z papíroviny dostal v roce 1772 Angličan „Clay“. Začátky průmyslové výroby určitého druhu polotvrdé vláknité desky ze sběrového papíru spadají do roku 1898, kdy v Sunbury (Anglie) k tomu účelu pouţili papírenský stroj. První izolační vláknité desky byly vyrobeny v roce 1901 z dřevoviny ve státě Minnesota (USA). Výrobu tvrdých vláknitých desek na základě rozvláknění expanzním způsobem zavedl v roce 1926 Mason v Laurel (USA) na základě staršího objevu Lymana z roku 1858. Tento způsob rozvláknění se v USA velmi rozšířil. (Hrázský, 2007) V Evropě skutečný převrat ve výrobě dřevěného vlákna zaznamenal vynález Švéda

Asplunda

v roce

1931.

Navrhl

v podstatě

termomechanický

způsob

rozvlákňování dřeva pod tlakem nasycené páry. Tento způsob byl zavedený do výroby ve Švédsku v roce 1934. Poměrně rychle se rozšířil především v Evropě, ale i ve světě, mimo USA, kde si dominantní postavení zachoval jiţ dříve zavedený expanzní způsob. Rozvlákňovací zařízení je známé pod názvem Defibrator. Prvním závodem v ČSR, který vyuţíval tento způsob rozvlákňování, byl závod SOLO Sušice uvedený do

12

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva provozu v roce 1949 a následně i v podniku SMREČINA Bánská Bystrica. (Štefka, 2002) Firma PLYWOOD RESEARCH FOUNDATION v USA začala v roce 1943 vyvíjet polosuchý způsob výroby vláknitých desek, vlhkost vlákna byla 22 – 35 %. Následoval vývoj suchého způsobu výroby také v USA, který poprvé zavedla podle Meilera firma COOS LUMBER Co., vlhkost vlákna klesla na 8 aţ 18 %. V roce 1945 se tato výroba zavedla ve firmě WEYERHAUSER TIMBER Co. Myšlenka vyuţít vzduch jako nosné médium vznikla uţ v roce 1914 v Leika-Josephstal ve Vídni. (Štefka, 2002) V Československu byla od roku 1959 realizována pokusná poloprovozní výroba VD suchým způsobem v n. p. TATRA NÁBYTOK Pravenec (Slovensko), a to na základě výzkumných prací ŠDVÚ Bratislava. Na základě zkušeností z tohoto provozu byly následně vybudovány další výrobní linky pracující suchým způsobem. V roce 1973 v n. p. STŘEDOMORAVSKÉ DŘEVAŘSKÉ ZÁVODY v Břeclavi o projektované kapacitě 15 000 tun VD/rok, v roce 1978 v n. p. DREVOINDUSTRIA Pezinok o projektované kapacitě 38 000 tun VD/rok. Na Slovensku byla dále realizována v roce 1973 linka v n. p. BUČINA Zvolen o projektované kapacitě 56 000 tun VD/rok. V České republice byly postupně uváděny do provozu linky vyrábějící VD mokrým způsobem, a to v n. p. SOLO Sušice. V roce 1950 byla uvedena do provozu linka na výrobu DVD o projektované kapacitě 12 000 t/rok. Druhá výrobní linka o projektované kapacitě 18 000 t/rok byla zprovozněna v roce 1962 a třetí linka o projektované kapacitě 32 000 t/rok byla v provozu od roku 1973. Na Slovensku byla v provozu ještě jedna výrobní linka, a to v n. p. DREVINA Turany. Koncem roku 1998 byl ukončen provoz na posledních dvou linkách v Sušici, a to z důvodu havarijního stavu strojně-technologického zařízení a nekvalitní produkce. Na Slovensku je v provozu výroba izolačních DVD izolačních a tvrdých na zmodernizovaných linkách v závodě SMREČINA HOFATEX a.s. Banská Bystrica. V ČR se v současné době nevyrábí ţádné tvrdé ani izolační vláknité desky. (Hrázský, 2007)

13

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva Tab. 2 Produkce a obchod s izolačními a tvrdými vláknitými deskami v Československé republice (FAO, 2009)

rok 1961 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1991 1992

produkce 41 300 76 300 129 000 170 100 225 000 195 000 177 000 122 000 67 000

export 3 600 10 500 14 600 10 500 23 000 14 500 2 800 32 700 23 600

import 22 600 11 000 63 500 36 800 19 000 10 000 1 200 2 200 1 400

spotřeba 60 300 76 800 177 900 196 400 221 000 190 500 175 400 91 500 44 800

4.1.2.2 Vývoj výroby středně hustých vláknitých desek MDF Středně husté vláknité desky MDF jsou produktem technologicky vyvinutým v USA. Podle patentu Maloneye byla postavena první linka ve firmě Allied Chemical v Depositu, a to v roce 1965. Další linky byly postaveny v roce 1965 firmou KROEHLER v Meridian a firmou POPE & TALBOT v Oakridge (USA). Vznik tohoto typu materiálu právě v USA měl mnoho důvodů. V protikladu s Evropou byly v USA třískové desky levným substituentem, protoţe jejich kvalita nebyla na dostatečné úrovni. Na trhu velkoplošných materiálů chyběl kvalitní, homogenní materiál, který by se dal bezproblémově pouţít v nábytkářském průmyslu. Tento fakt vedl k zavedení výroby MDF desek. Po odstranění počátečních těţkostí v USA se výroba MDF rozšířila do všech světadílů. Druhé těţiště výroby se podařilo vytvořit v Evropě. Výrobu však bylo nutno přizpůsobit evropským poţadavkům, zejména bylo nutno zlepšit kvalitu vlákna, rovnoměrnost barvy desek, sníţit tloušťkové tolerance. V Evropě byla postavena první linka MDF v roce 1973 v Ribnitz-Damgartenu (NDR) o kapacitě 150 000 m3/rok. Další evropský závod byl postaven v roce 1976 v Krivaja Busovaca (SFRJ). V západní Evropě se začaly MDF jako první vyrábět ve Španělsku. V Itálii byl první závod na výrobu MDF uveden do provozu v roce 1979 v Osopo. V ČR byla v roce 1991 instalována první a doposud jediná linka na výrobu MDF desek v DŘEVOZPRACUJÍCÍM DRUŢSTVU Lukavec. (Hrázský, 2007)

14

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva 5

TECHNOLOGICKÝ POSTUP VÝROBY, TECHNOLOGICKÉ PARAMETRY

5.1 Suroviny pro výrobu kompozitních materiálů na bázi dřeva 5.1.1 Dřevo Pro výrobu třískových desek se všeobecně vyuţívají především jehličnaté sortimenty a měkké listnaté sortimenty. V posledních letech se často vyuţívají pro výrobu i tvrdé listnaté dřeviny. Exotické dřeviny se téměř nevyuţívají z důvodu vysokého obsahu křemičitých a extraktivních látek. Surovinami mohou být: -

tenké lesní sortimenty z prořezávek a probírek

-

vlákninové dříví 5. třídy ve formě kuláčů a štěpin (RDP)

-

hrubý průmyslový odpad např. pilařské krajiny, odřezky, dýhárenský odpad

-

drobný průmyslový odpad např. hobliny, piliny

-

štěpky a třísky z agregátních pilařských strojů

-

štěpky dováţené z jiných závodů, lesní štěpky

-

truhlářský kusový odpad

-

staré dřevo (recyklované dřevo)

V současné době tvoří podíl RDP pro výrobu třískových desek aţ 85 %. 5.1.2 Ostatní ligninocelulosové suroviny Kromě dřeva se k výrobě třískových desek dají pouţít i některé nedřevné suroviny. Pazdeří – je odpadním produktem zpracovatelských závodů lnu a konopí. Je vhodné pro výrobu pazdeřových, pilinopazdeřových desek. Bagasa – je zbytek po vylisování a extrakci cukru z cukrové třtiny. Po dřevě je nejdůleţitější surovinou pro výrobu třískových desek. Celosvětová produkce je nad 60 mil. tun/rok. Stonky bavlníku – jsou zdřevnatělé stonky o tloušťce 1 aţ 2 cm. Při náleţitém ošetření se dají stonky dobře zpracovat na výrobu třískových desek. Bambus a Papyrus – zdřevnatělé stonky jsou v rozvojových zemích surovinou k výrobě velkoplošných rohoţí pro stavební účely.

15

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva „Catole“ palma – surovina pouţívaná v zemích s nedostatkem dřeva (Afrika). Po roztřískování a pouţití izokyanátových lepidel se dají vyrobit třískové desky. 5.1.3 Lepidla Druhá nejdůleţitější surovina ve výrobě aglomerovaných materiálů. Druh pouţitého lepidla závisí na účelu pouţití daného typu aglomerovaného materiálu. Močovinoformaldehydová lepidla (UF) – připravují se kondenzací močoviny a formaldehydu v poměru U : F = 1 : 0,89 – 1,18 – 1,9. Pro omezení mnoţství uvolňovaného formaldehydu se v současnosti pouţívá poměr U : F = 1 : 0,89 – 1,15. Pro výrobu TD v emisní třídě E1 je předepsán obsah volného formaldehydu do 8 mg/100 g a.s. TD, proto je nutno upravit molární poměr U : F na max. 1 : 1,03 pro středové vrstvy a na 1 : 0,99 pro povrchové vrstvy. Pro lepení třísek se lepidlo ředí obvykle na 40 – 60 % a přidává tvrdidlo, které sníţí pH na hodnotu, při které proběhne vytvrzení lepidla. Melaminformaldehydová lepidla (MF) – základními surovinami jsou melamin a formaldehyd. Melamin je bílá krystalická látka o bodu tání 354°C, málo rozpustná ve vodě. Vyrábí se z dikyandiamidu zahříváním za vysokého tlaku v přítomnosti amoniaku. MF pryskyřice jsou kvalitnější neţ UF pryskyřice, lépe odolávají účinkům vody a tepla, jsou tvrdší. Mají však kratší dobu skladovatelnosti a další nevýhodou je značně vyšší cena neţ u UF lepidel. Fenolformaldehydová lepidla (FF) – jsou lepidla vzniklá reakcí fenolu nebo jeho homologu s formaldehydem v alkalickém prostředí. Isokyanátová lepidla – vznikají adiční polymerací polyisokyanátů s vícemocnými alkoholy nebo

polyestery bohatými

na

hydroxylové

skupiny.

Tato

lepidla

zaznamenávají v dnešní době velký rozmach především ve výrobě OSB desek. Sulfitové výluhy – jsou levným odpadním produktem při výrobě buničiny. Kvůli dlouhým lisovacím časům a dodatečné tepelné úpravě se tyto pojiva v praxi neujaly. Minerální pojiva – v poslední době nabyly značný význam. Jako pojivo se pouţívá hydraulický cement, hořečnatý cement a sádra. 5.1.4 Přísady Hydrofobizační prostředky – pro zvýšení objemové stálosti desek při styku s vodou. Nejčastěji se přidává parafín v mnoţství 0,5 – 1,5 % na a.s. třísky

16

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva Ochranné látky – biocidní prostředky pro pouţití AM v prostředí zvýšené relativní vlhkosti. Retardéry hoření – pouţívají se křemičitany, halogenidy, fosforečnany, sírany pro výrobu TD a VD vyuţívaných ve stavebnictví, strojírenství a v dopravě

5.2 Technologické operace výroby třískových desek 5.2.1 Přejímka Ve výrobě třískových desek se pouţívá především hmotnostní přejímka, protoţe ve výrobě nejsou kladeny přesné poţadavky na kvalitu a tvar dřevní suroviny. Jako kontrola se provádí zjišťování vlhkosti, rozměrová analýza, sítová a frakční analýza. Stanovuje se hodnota pH třísek, a provádí se analýza lepidla 5.2.2 Skladování suroviny Sklad ve výrobě aglomerovaných materiálů potřebuje pro zabezpečení plynulého provozu zásobu dřevní hmoty optimálně na 14 dní. U listnatých dřevin je optimální doba skladování 2 – 3 měsíce, u jehličnatých dřevin 4 – 5 měsíců. Důleţitá je čistota skladované suroviny bez příměsí minerálních a kovových příměsí. Dřevní surovina je všeobecně doporučena skladovat podle dřevních druhů, alespoň v pěti skupinách. 1) SM, JD, BO 2) BR, OL, LP 3) BK 4) OS 5) DB, JS 5.2.3 Odkorňování suroviny Provádí se z důvodů nevhodných vlastností kůry pro výrobu povrchových vrstev TD. Kůra je povolena jen ve středové vrstvě maximálně 20 hmotnostních % kůry. Větší mnoţství nepříznivě ovlivňuje fyzikální a mechanické vlastnosti TD. Pro odkorňování se pouţívají rotorové, frézovací, bubnové a tryskové odkorňovače. 5.2.4 Výroba štěpek Štěpky se vyrábí sekáním dřevní suroviny za účelem dosaţení menších částí suroviny s přibliţně stejnými rozměry, zejména délkou, a kvalitou. Pouţívají se především diskové nebo bubnové sekačky.

17

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva 5.2.5 Roztřískování Dřevní surovina se zpracovává jednostupňovým nebo dvoustupňovým způsobem. Jednostupňovým způsobem se vyrábí třísky poţadované tloušťky. Tyto třísky se nazývají lístkové a slouţí k výrobě mikrotřísky pro povrchové vrstvy TD. Vyrábí se rotačním krájením na diskových noţových sekačkách. Dvoustupňovým způsobem se dezintegrací kusového odpadu vyrábí štěpky a ty se na roztřískovači zpracovávají na třísky poţadované tloušťky. Pouţívají se prstencové nebo beznoţové roztřískovače. Tab. 3 Optimální rozměry třísek (Hrázský, 2007)

Druh třísek Povrchové (lístkové) Středové (jehlicovité)

Tloušťka (mm) Délka (mm) Šířka (mm) 0,10 - 0,25 10 - 15 2,0 - 5,0 0,30 - 0,60 20 - 40 4,0 - 10,0

5.2.6 Skladování třísek Vyrobené třísky mokré, suché třísky po vysušení a třísky s nanesenou lepicí směsí je nutno skladovat v takovém mnoţství, aby byla vytvořena mezizásoba pro plynulou výrobu třískových desek. Uplatňují se dva typy zásobníků: 1) horizontální zásobníky – mají menší objem do 50 m3. Slouţí jako mezizásobníky lepicí směsí nanesených třísek před vlastní vrstvicí stanicí. Nevytváří se v nich klenby a dávkování probíhá rovnoměrně 2) vertikální zásobníky – objem 50 aţ 1000 m3. Slouţí pro uskladňování mokrých třísek a třísek po vysušení. Jsou to stojaté válce o průměru 4 m. Uvnitř zásobníků jsou umístěny „E“ klíny, které mají za úkol rušení kleneb způsobující zhutnění materiálu a tím i zhoršené vyprazdňování zásobníku. 5.2.7 Sušení třísek Vlhkost třísek je rozhodujícím faktorem výroby třískových desek, ovlivňuje kvalitu, kapacitu a výrobní náklady. Třísky jsou z původní vlhkosti 40 – 150 % vysušovány na vlhkost 2 – 3 % u středových vrstev a na 3 – 5 % u povrchových vrstev. Zařízení na sušení třísek se rozděluje na sušárny s přímým a nepřímým vyhříváním. V současné době se nejčastěji pouţívají sušárny bubnové a tryskové, výjimečně proudové sušárny. Teplota v sušárně závisí na druhu sušené suroviny, především na vstupní vlhkosti, a pohybuje se okolo 280 – 350 °C. Snadněji se suší tenčí neţ hrubší

18

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva třísky, obdobně i dřeviny s niţší hustotou. Důleţité je zabezpečit rovnoměrnou poţadovanou výstupní vlhkost třísek. Doba průchodu třísek sušárnou se pohybuje od 0,5 do 3 minut. 5.2.8 Třídění třísek Provádí se po operaci sušení třísek. Společně se třídí lístkové a jehlicovité třísky na frakce určené pro středové vrstvy, povrchové vrstvy, hrubý podíl, který je určen pro domílání, jemný podíl, který se spaluje v sušárnách. Technologické zařízení pro třídění třísek můţe pracovat na principu: -

plošné třídění, vyuţívající gravitační síly a vodorovné setrvačné síly

-

plochého,

popřípadě

strmého

vibračního

třídění,

vyuţívající

zemskou

přitaţlivost a kolmo nahoru směřující setrvačné síly. V současné době se pouţívá především kombinace sítového plošného třídění a vibračního třídění. 5.2.9 Domílání třísek Pouţívá se pro třísky povrchových vrstev, které jsou tvořeny tzv. mikrotřískami. Mikrotřísky se vyrábí domíláním jiţ vysušené lístkové třísky na speciálních strojích, které se nazývají domílací mlýny. Tyto stroje pracují na principu, který spojuje mletí nárazem a prosévání do jedné operace. Tato výroba je náročnější na spotřebu dřevní suroviny. 5.2.10 Nanášení lepicí směsi Provádí se pomocí nanášecích strojů. Konstrukce těchto strojů je zaměřena na co nejrovnoměrnější nános lepicí směsi na povrchu všech třísek. Nejmodernější zařízení pro přípravu lepicí směsi je gravimetrické zařízení, které připravuje lepicí směs odděleně pro povrchové a středové třísky. Třísky jsou do nanášečky lepicí směsi dávkovány gravimetricky pomocí pásových vah. Pro kaţdý druh lepicí směsi je naprogramováno postupné dávkování jednotlivých sloţek lepicí směsi gravimetrickým způsobem. Tvrdidlo se přidává k lepicí směsi aţ ve směšovacím ventilu před nanášečkou lepicí směsi. Mnoţství nanášeného lepidla je závislé na tloušťce třísek, povrchu třísek a hustotě dřeviny. Pro povrch třísek platí následující vztah:

19

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva Povrch třísek (m2 na 100 g a.s.) =

0,2 ro h

ro – hustota dřeviny a.s. v g/cm3 h – tloušťka třísky v mm U třískových desek běţných vlastností se pohybuje spotřeba lepidla okolo 8g sušiny na 100g a.s. třísek. Pro mnoţství nanášeného lepidla platí vztah: Mnoţství naneseného lepidla = (spotřeba lepidla × ro × h) / 0,2 [g sušiny/m2 povrchu třísek] Tab. 2 Závislost velikosti nánosu lepidla v g/m2 na tloušťce, povrchu třísek a hustotě dřeviny (Hrázský, 2007)

Tloušťka třísky (mm)

g/m2 naneseného lepidla při spotřebě 8 g sušiny na 100 g a.s. třísek Dřevina Topol Smrk Bříza Buk Hustota (g/cm3)

0,36 14,4 7,2 3,67 1,44 0,72

1 0,5 0,25 0,1 0,05

0,43 17,2 8,6 4,3 1,72 0,86

0,6 24,0 12,0 6,0 2,4 1,2

0,68 27,2 13,6 6,8 2,72 1,36

Nánosy lepidla se pohybují od 0,72 do 27,2 g/m2. Při těchto malých nánosech není moţné dosáhnout zcela rovnoměrného filmu na povrchu třísek, proto je důleţité lepicí směs co nejjemněji rozptýlit a rozdělit na všechny třísky. 5.2.11 Vrstvení třískového koberce Je konečná operace přípravy směsi lepidla, třísek a dalších přísad před jejich slisováním do finálního výrobku. Důleţitá je přesnost a rovnoměrnost vrstvení, tím je myšleno co nejrovnoměrnější rozloţení plošné hmotnosti v ploše třískové desky. Hrázský (2007) uvádí rozptyl plošných hmotností uvnitř jednotlivých desek vyjádřený variačním koeficientem V = 3,5 % a rozptyl plošných hmotností mezi jednotlivými deskami V = 3 %. Vrstvení probíhá ve vrstvicích stanicích, pracujících na principu vrstvení volným pádem, vrstvení vrhacími válci nebo pneumatické vrstvení. V poslední době je pouţívána nová metoda vrstvení pomocí soustavy vrstvicích válečků, mezi nimiţ je nastavená různě velká mezera. Tímto způsobem jsou vrstveny graduované TD neboli TD s plynulým přechodem jednotlivých vrstev.

20

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva Hotový třískový koberec je průběţně váţen a kontrolován. V případě, ţe některé části nesplňují zadané parametry, jsou z výrobního toku odstraněny, popř. se vracejí zpět do dávkování. 5.2.12 Předlisování Provádí se na diskontinuálních lisech s horním tlakem nebo kontinuálních pásových, článkových lisech z důvodu zlepšení finálních vlastností desek a z důvodu menší dimenze vlastních lisů. Lisovací čas se pohybuje od 15 do 45 s a předlisovací tlaky od 1,0 do 3,5 N/mm2. Moderní systémy předlisování pracují na principu tzv. „flexi“ podloţky, která se vtlačuje do hloubky 0,15 mm a následně s ní je i lisována TD. Pletivo se snadno ohřívá, ale i ochlazuje, proto se ihned vrací k vrstvicím stanicím. 5.2.13 Lisování Po předlisování třískového koberce jsou desky dopraveny do vlastního lisu. V lisu je působením zvýšené teploty a tlaku urychleno vytvrzení lepicí směsi. Vytvrzení nastává od povrchových vrstev a postupně přechází do středové vrstvy, tehdy je moţné lisování ukončit. Lisování můţe být provedeno plošným nebo výtlačným způsobem. Třískové desky se lisují s přídavkem na obroušení u víceetáţových lisů 1,2 – 1,5 mm, u jednoetáţových lisů od 0,4 – 0,6 mm a u kontinuálních lisů od 0,1 – 0,2 mm. Některé moderní druhy kontinuálních lisů pracují s vysokou přesností, proto není nutné lisovat s přídavky na obroušení. Lisování je charakterizováno třemi základními veličinami. Lisovací faktor je veličina, která udává dobu potřebnou na vylisování 1 mm tloušťky TD a je závislá na hustotě a tloušťce desek, na pouţitém lepidlu a tvrdidlu, na lisovací teplotě a na vlhkosti třískového koberce.

Tab. 4 Porovnání hodnot lisovacích faktorů a ostatních lisovacích veličin při lisování TD pro různé typy lisů (Hrázský, 2007)

Typ lisu Lisovací teplota (°C) Víceetáţový 145 - 190 Jednoetáţový 190 - 230 Kontinuální 180 - 200

Lisovací tlak (N/mm2) Lisovací faktor (s/mm) 3-4 12 - 24 2,5 - 3,5 6 - 8 (4,5 - 6 při VF ohř.) do 4 6

21

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva Hodnoty uvedené v tabulce platí pro lisování stejného typu TD, stejné tloušťky (19 mm) za pouţití stejného typu UF lepidla. Lisovací čas lze zkrátit pouţitím parního nárazu, který spočívá v navlhčení horní povrchové vrstvy třískového koberce nebo pouţitím vysokofrekvenčního ohřevu. 5.2.14 Chlazení a kondicionování Desky po opuštění lisu mají teplotu přes 100 °C, tyto desky mají velký tepelný spád mezi povrchovými a středovými vrstvami a dochází ke sníţení fyzikálních a mechanických vlastností. Tento problém se odstraňuje u TD pojených UF lepidlem ochlazováním ve speciálních turniketech na teplotu cca 70 °C. Vlhkostní spád se vyrovnává kondicionováním a desky se nechávají dozrát 4 – 5 dnů uloţené v hráních. 5.2.15 Formátování a tloušťková egalizace Provádí se na automatických formátovacích pilách nejčastěji po ochlazení ve hvězdicovitých turniketech. Odřezky jsou ihned rozdrcovány a dopravovány do sila spalovací komory. Tloušťková egalizace se provádí na moderních brousících agregátech. Přesnost broušení je povolena ± 0,2 aţ ± 0,3 mm. 5.2.16 Skladování třískových desek Provádí se v krytých skladech na rovných podloţkách, nejlépe na paletách. Při pouţití podkladních hranolů musí být pouţit dostatečný počet, aby nedocházelo k deformacím. Ve skladu by mělo být klima s 8 ± 2 % vlhkosti, teplota v rozmezí 15 – 25 °C a relativní vlhkost vzduchu 45 – 55 %.

5.3 Technologické operace výroby vláknitých desek 5.3.1 Praní štěpek Je operace, která slouţí k oddělení neţádoucích příměsí praním štěpek ve speciálních pračkách. Neţádoucí příměsi se oddělují a klesají ke dnu, štěpky procházejí dále šikmo uloţeným šnekem, ve kterém jsou ostřikovány proudem vody, která z nich vyplavuje minerální nečistoty a kůru. Praním štěpek se zvyšuje povrchová vlhkost a dochází k jejich částečnému ohřevu, coţ je významné zejména v zimním období.

22

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva Praním štěpek se také výrazně zvyšuje ţivotnost mlecích segmentů rozvlákňovacích zařízení. 5.3.2 Rozvlákňování Účelem

rozvlákňování

je

dezintegrace

dřevní

hmoty

nebo

jiných

lignocelulosových materiálů na jednotlivá vlákna nebo svazky vláken. Provádí se na různých typech mlýnů nebo holandrů za působení tepla, vlhkosti, mlecího tlaku, popř. chemikálií. Z praktického hlediska rozlišujeme čtyři způsoby rozvlákňování: Mechanický způsob – spočívá v dezintegraci dřevní hmoty působením pouhého tření, broušením nebo mletím štěpek v Bauerově mlýně. Vystřelovací způsob – je nejstarší způsob, kdy jsou štěpky plněny do autoklávu, ve kterém jsou štěpky předehřívány na 210 – 220 °C, po dobu 30 – 40 s. Pak se po dobu dlouhou 2 – 5 sekund vpouští do autoklávu vysokotlaká pára (8,5 N/mm2), která zvýší teplotu na 285 °C. Otevře se hydraulicky ovládaný ventil, kterým se vystřelí parou štěpky o rychlosti 1000 – 1200 m/s. Náhlým sníţením tlaku dojde k explozi štěpek. Chemomechanický způsob – pouţívá se pro těţce rozvláknitelné suroviny. Štěpky se vaří s 1 % NaOH při tlaku 5 – 6 bar a tím se rozpouští střední lamela, coţ usnadňuje následné rozvláknění (1 bar = 0,1 N/mm2). Termomechanické rozvlákňování – je v Evropě nejrozšířenější způsob rozvlákňování. Tepelná příprava a vlastní rozvláknění probíhá v zařízení, které se skládá z násypek štěpek, horního plnícího šneku, autoklávu, mlecí komory a z vypouštěcího zařízení. Štěpky jsou v autoklávu zahřívány nasycenou parou o tlaku 8 – 12 barů a teplotě 170 – 180 °C. Moderní defibrátory umoţňují výrobu vlákna o poţadovaném stupni jemnosti mletí v jednom pracovním pochodu. Tento princip nazýváme jednostupňové rozvlákňování. Ve starších linkách byly instalovány defibrátory, které nebyly schopny vyrobit vlákno o potřebném stupni jemnosti mletí, proto bylo vlákno ve druhém stupni domíláno na rafinátorech. Jedná se o dvoustupňové rozvlákňování. Kvalita rozvlákňování se kontroluje stanovením stupně jemnosti mletí a udává se v defibrátorových sekundách (DS) nebo ve stupních Schoppera – Rieglera (SR).

23

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva 5.3.3 Dávkování chemikálií 5.3.3.1 Mokrý výrobní způsob Vlákno

je

dopraveno

do

zásobních

nádrţí,

tzv.

látkových

jam.

Fenolformaldehydová pryskyřice je přidávána do nátokové skříně odvodňovacího stroje ve formě 10 % roztoku v mnoţství 1 – 2,5 % /a.s. vlákno. Ve stejném mnoţství i koncentraci se přidává parafínová emulze, kalafuna nebo asfalt. Do nátokové skříně se dávkuje také síran hlinitý, který sníţí hodnotu pH na 4,2 – 4,4. 5.3.3.2 Suchý výrobní způsob Při výrobě VD suchým způsobem se přidávají obdobné chemikálie, ale v odlišné formě a jinak se aplikují. V moderních linkách se pojivo (UF, PF, MEF pryskyřice) přidává do potrubí, které spojuje mlecí komoru defibrátory se sušárnou, pomocí speciálních trysek. Tento způsob se nazývá Blow-line neboli injekční způsob. U tvrdých VD se mnoţství nanášeného lepidla pohybuje od 2 do 3 % na a.s. vlákno, u MDF při pouţití PF pryskyřic od 6 do 8 %, při pouţití UF pryskyřic od 8 do 10 % na a.s. vlákno. 5.3.4 Tvorba vláknitého koberce 5.3.4.1 Mokrý výrobní způsob Vláknitý koberec se formuje z vodní suspenze vláken odvodněním na sítě. V současnosti se pouţívají kontinuální odvodňovací způsoby, které pracují s rovinnými či válcovými odvodňovacími stroji. Suspenze vláken ve vodě natéká do nátokové skříně, kde je umístěn hřebenový rozvlákňovač, který odděluje shluky vláken. Látka vytékající z nátokové skříně přichází na pryţovou podloţku, která zabraňuje odtékání vody sítem nad prsním válcem. Rychlost posuvu síta je u VD tvrdých 12 – 18 m/min, při výrobě izolačních VD 2,5 – 4 m/min. Síto je neseno řadou válečků s mírným vzestupným sklonem a na konci registrové části je vytvořen vláknitý koberec o sušině aţ 14 %. Odvodnění pokračuje v sací části s podtlakem 0,05 N/mm2. Sušina vláknitého koberce je na konci úseku okolo 20%. Síto s vláknitým kobercem přechází do lisovacího úseku, kde je za pomocí předlisovacích a ţdímacích válců dosaţeno odvodnění vláknitého koberce na 35 – 40 % sušiny. Na konci tohoto úseku jsou umístěny dva podélné omítací kotoučové noţe a jeden příčným, který dělí vláknitý

24

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva koberec během dopravy. Odříznuté části padají do míchací nádrţe a vracejí se zpět do výroby. 5.3.4.2 Suchý výrobní způsob Vlákno je z defibrátoru dopraveno pneumaticky do vertikální nebo horizontální proudové sušárny, kde je vlákno vysušeno na 8 – 12 %. Po vysušení odchází vlákno do odlučovače, kde se z něho odlučují shluky vláken, a dále do vrstvicího zařízení. Moderní vrstvičky pracují na principu mechanického vrstvení, pneumatického vrstvení nebo vrstvení výkyvnou tryskou. Takto vytvořený vláknitý koberec se předlisovává za účelem jeho zhutnění a vytlačení vzduchu. 5.3.5 Lisování 5.3.5.1 Mokrý výrobní způsob Vláknitý koberec je zkrácen na jednotlivé formáty odpovídající rozměrům lisů a pokládá se na síto, které je upnuto v ocelovém rámu. Tyto rámy se dopravují po válečkové dráze do vkládacího zařízení lisu. Po naplnění všech etáţí vkládacího zařízení je tento soubor zatlačen do víceetáţového lisu. Lisuje se při teplotě 190 – 230 °C, specifický tlak se pohybuje od 5,0 – 5,5 N/mm2. Lisování probíhá podle stanoveného lisovacího diagramu. Lisování tvrdých VD se provádí mezi spodním sítem uchyceným v lisovacím rámu a horním nerezovým, leštěným plechem a rozděluje se na tři fáze: -

fáze odvodňovací

-

fáze sušení

-

fáze tvrzení

5.3.5.2 Suchý výrobní způsob Tento způsob vyţaduje kratší časy neţ lisování VD vyráběných mokrým způsobem. K lisování se v současnosti pouţívají kontinuální nebo kalandrovací lisy. Pokud je pouţit víceetáţový lis, musí být opatřen simultánním uzavíráním. Lisovací teplota je mezi 210 – 220 °C a tlak 6 – 7 MPa. Při výrobě izolačních VD jsou jednotlivé formáty vláknitého koberce vkládány do víceetáţové válečkové sušárny, a po dobu 2 – 4 hodin se suší při teplotě 150 – 170 °C. Sušárna pracuje na principu protiproudové sušárny s podélnou cirkulací.

25

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva 5.3.6 Dokončování vláknitých desek 5.3.6.1 Tvrzení Tepelná úprava se provádí diskontinuálně v tvrdících komorách nebo v kontinuálních vytvrzovacích tunelech. Tvrzení probíhá při teplotě 150 – 175 °C a čas se pohybuje od 3 – 6 hodin. Vytvrzováním dochází ke zlepšení hygroskopických vlastností VD. 5.3.6.2 Klimatizace Po vytvrzování jsou VD absolutně suché a na vzduchu pak přijímají vlhkost (bobtnají). Proto je nutné VD vlhčit na stav vlhkostní rovnováhy (SVR) a provádí se konvenčním nebo kontaktním způsobem.

26

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva 6

MODERNÍ TYPY KOMPOZITNÍCH MATERIÁLŮ NA BÁZI DŘEVA

6.1 Oriented Strand Board (OSB) 6.1.1 Charakteristika materiálu OSB je velkoplošný materiál vyráběný z orientovaných, dlouhých, štíhlých a tenkých třísek. Třísky jsou orientovány ve vnějších vrstvách rovnoběţně s délkou desky, ve směru výrobního toku a ve středové vrstvě jsou orientovány náhodně nebo kolmo na třísky ve vnější vrstvě. Výchozím materiálem pro vývoj OSB byly desky WAFERBOARD. Na rozdíl od těchto desek se pro výrobu OSB pouţívají štíhlejší třísky, třísky s vyšším štíhlostním stupněm. Poţadovaná orientace jednotlivých vrstev má vliv zejména na pevnostní vlastnosti desek. Hustota OSB desek je 580 – 640 kg/m3. 6.1.2 Historie výroby OSB desky jsou novým materiálem, který byl vyvinut v USA. V roce 1978 byly průmyslově vyráběny první desky OSB současného typu a v průběhu osmdesátých let 20. století došlo k obrovskému rozšíření tohoto typu materiálu především v severní Americe. V roce 1979 byl uveden do provozu první linka na výrobu OSB v Evropě. Tento závod postavila tehdejší německá firma BISON v Bevernu. V současné době zaznamenávají OSB desky v Evropě velký nárůst produkce a jsou uváděny do provozu další výrobní kapacity. Očekává se, ţe během následujících pěti let, poroste spotřeba ročně o 16%. V ČR byla v roce 2005 uvedena do provozu jediná linka na výrobu OSB desek ve firmě KRONOSPAN CZ s.r.o., Jihlava. Kapacita linky je 800 000 m3/rok OSB desek. V současné době je v Evropě 11 výrobců OSB desek (Belgie, Bulharsko, ČR, Francie 2x, Německo 2x, Irsko, Lucembursko, Polsko, Anglie). 6.1.3 Suroviny pro výrobu OSB Pro výrobu vysoce jakostních OSB je nutné dokonalé odkornění dřevní hmoty, vhodné jsou průměry kuláčů 80 – 100 mm. Výtěţ dřeva při výrobě OSB se uvádí nad 80 %. Pro výrobu OSB desek by měly být přednostně pouţívány dřeviny, jejichţ hustota je 350 – 750 kg/m3. V evropských zemích nacházejí největší pouţití dřeviny smrk a borovice. Upřednostňují se ale i měkké listnaté dřeviny jako osika, topol, olše, vrba.

27

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva Pro výrobu OSB jsou vhodná UF, FF, MEF lepidla a jejich kombinace. Nejvíce se pouţívá vodovzdorné fenolformaldehydové lepidlo nebo izokyanátové lepidlo. 6.1.4 Typy OSB desek a pouţití OSB je standardizovaný produkt. Evropské normy EN 300 rozlišují 4 typy OSB: Tab. 5 Typy OSB podle EN 300 a podle ČSN EN 300

Typ OSB/1 OSB/2 OSB/3 OSB/4

Oblast pouţití Desky pro všeobecné účely a pro pouţití v interiéru v suchém prostředí Desky pro nosné účely pro pouţití v suchém prostředí Desky pro nosné účely pro pouţití ve vlhkém prostředí Zvlášť zatíţitelné nosné desky pro pouţití ve vlhkém prostředí

V Evropě se OSB desky pouţívají ve stavebnictví, především jako stěnové pláště dřevostaveb, opláštění sloupkových konstrukcí domů a hal, v konstrukcích podlah, stropů, krovů, střech, při výrobě vazníků, pouţívají se jako dělící strany, obalový materiál, betonová bednění, zemědělské stavby a haly. V severní Americe jsou OSB desky z 65 % pouţívány na stavbu domů, zejména jako konstrukční materiál stěn, střešních desek a podlah.

6.2 Cementotřískové desky (CTD) 6.2.1 Charakteristika materiálu CTD je velkoplošný materiál vyrobený slisováním dřevěných třísek nebo jiných rostlinných částic obalených hydraulickým cementem a přísadami. Tento materiál neobsahuje formaldehyd, je obrobitelný normálními stroji, odolný vůči hnilobě, houbám, hmyzu a proti vlhkostnímu působení. 6.2.2 Historie výroby První dřevovláknité desky byly vyrobeny v roce 1940 slisováním cementu spolu s velmi dlouhými dřevěnými vlákny. Následně bylo ve Švédsku přidáno do cementu omezené mnoţství třísek a tak byly vyrobeny první verze moderních třískových desek. První továrna na výrobu současných cementotřískových desek vznikla ve Švýcarsku v roce 1967. Výstavba závodu na výrobu cementotřískových desek v České republice byla zahájena v roce 1987. Závod byl uveden do provozu v roce 1991 a to na

28

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva nejmodernějším technologickém zařízení tohoto typu v Evropě. V roce 2001 prošla výrobní linka modernizací a zvýšila se výrobní kapacita na 28 000 m3/rok. 6.2.3 Suroviny pro výrobu CTD Pro výrobu CTD se pouţívá odkorněná dřevní hmota, nejčastěji smrk, jedle, topol, která se skladuje 3 – 4 měsíce. Dřeviny obsahující vysoký obsah extraktivních látek nad 0,15 % jsou pro zpracování nevhodné, tyto látky brání vytvrdnutí cementu. Jejich pouţití je moţné po vyluhování extraktivních látek nebo po speciální úpravě. Nejrozšířenějším minerálním pojivem je hydraulický cement – portlandský, hutní, ţelezoportlandský. Vytvrzuje vázáním vody a tvoří vodovzdorné pojivo.

Obsah jednotlivých sloţek CTD desek

10% 2%

dřevěné třísky cement

25% voda

63%

hydratační přísady

Graf 1 Sloţení cementotřískových desek

6.2.4 Typy CTD desek a pouţití Cementotřískové desky se rozdělují z několika hledisek, základním kritériem je hustota. 6.2.4.1 Lehké CTD desky Jsou velkoplošný materiál vyrobené slisováním dřevité vlny a portlandského cementu. Nejčastější pouţití je ve stavebnictví, kde se pouţívají jako lehké, izolační, stavební desky s nízkým součinitelem tepelné vodivosti (0,08 – 0,1 W/mK).

29

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva 6.2.4.2 Středně husté CTD desky Vyrábí se z hrubých dřevních částic tloušťky 0,5 – 2 mm, šířky 2 – 10 mm, délky 20 – 50 mm a jsou lisovány na vyšší hustotu 500 – 600 kg/m3. Jediným výrobcem v ČR je firma VELOX WERK s.r.o. v Hranicích na Moravě. Ve stavebnictví se pouţívají jako izolační desky vhodné pro bednění vnitřních i vnějších stěn nebo jako prefabrikované stropní prvky. Tyto velkoplošné materiály se velmi často pouţívají jako protihlukové panely a speciální druhy s profilovaným povrchem se vyznačují vysokou zvukovou pohltivostí (4 – 12 dB). CTD desky vyráběné ze směsi dřevních třísek, cementu a vodního skla se vyznačují odolností proti vodě, soli, mrazům a trouchnivění. 6.2.4.3 Vysoce hustotní CTD desky Jsou velkoplošný materiál vyráběný slisováním jemných třísek s portlandským cementem a hydratačními přísady. Objemová hmotnost těchto materiálů je 1000 – 1350 kg/m3. Jediným výrobcem je firma CETRIS s.r.o. v Hranicích na Moravě, která vyrábí CTD ve formátu 3350×1250 mm a tloušťkách 8 – 40 mm. CETRIS desky se pouţívají ve stavebnictví a je určený pro podlahové systémy, půdní vestavby, podhledy, stěny, příčky a zahradní doplňky. Velmi často jsou CETRIS desky vyuţívány v montovaných stavbách, především pro svou odolnost vůči klimatickým podmínkám a nehořlavosti. Dle ČSN EN 13 501-1 Požární klasifikace stavebních výrobků a konstrukcí staveb. Část 1:Klasifikace podle výsledků zkoušek reakce na oheň jsou tyto desky zařazeny do třídy dle reakce na oheň A 1. Tyto desky se mohou vyrábět s hladkým broušeným povrchem, s perem a dráţkou, s povrchem opatřeným reliéfem, s barevným nátěrem, posypem mramorové drtě, lazurovacím lakem atd.

6.3 Recoflex 6.3.1 Charakteristika materiálu Elastické třískové desky Recoflex jsou novým materiálem pro nábytkářský průmysl a pro tvorbu interiérů. Je vyráběn plošným lisováním dřevního, korkového a latexového granulátu a polyuretanového pojiva. Tyto elastické desky se vyznačují speciálními vlastnostmi, především dvou i třírozměrnou tvarovatelností. Recoflex se vyznačuje nízkou objemovou hmotností (40 kg/m3), nízkým obsahem volného

30

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva formaldehydu (0,005 ppm) a je bezproblémově recyklovatelný. Recoflex si neuchovává získaný tvar, proto je nutné jeho tvar fixovat chemicky (tvrdidlem), dýhou, překliţkou, tenkou HDF nebo MDF deskou nebo naimpregnovaným papírem syntetickou pryskyřicí. 6.3.2 Historie výroby Vývoj desek Recoflex probíhal v letech 2002 – 2003 s cílem vytvořit nový druh rolovatelných podlah na bázi dřeva a tvarovatelných profilů ve výrobě nábytku. V roce 2004 předvedla firma BSW GmbH Bad Berleburg na světových trzích tento nový elastický třískový materiál. 6.3.3 Suroviny pro výrobu Elastické desky Recoflex jsou vyráběny z dřevního, korkového a latexového granulátu. Podíl jednotlivých sloţek je převáţně stejný a tvoří 95 % obnovitelných, stále rostoucích surovin. Spojení granulátu je pomocí polyuretanového pojiva. To je důvodem minimálního obsahu formaldehydu a bezproblémové recyklace. 6.3.4 Pouţití Recoflexu Díky moţnosti trojrozměrného tvarování nachází tento moderní materiál široké uplatnění. Jedná se především o výrobu zakulacených tvarovaných dílců pro výrobu nábytku a částí interiérů. Elasticita výrobku umoţňuje výrobu speciálních druhů podlahových krytin a zvukově izolačních elementů. Recoflex přináší zcela nové moţnosti v oblasti designu nábytku, interiéru a v bytových doplňcích.

6.4 TETRA K 6.4.1 Charakteristika materiálu Desky TETRA K jsou poměrně novým velkoplošným materiálem, skládající se z několika vrstev kartonu, polyethylenové folie a tenké hliníkové folie. Mechanické vlastnosti materiálu jsou srovnatelné s vlastnostmi dřeva. Desky TETRA K jsou charakterizovány jako obtíţně hořlavé a mají dobré tepelně izolační vlastnosti. Hlavní předností jsou ekologická, zdravotní a hygienická nezávadnost a disponují niţšími

31

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva cenovými náklady na výrobu. Velká část těchto materiálů se vyrábí jako vodě nepropustné desky a lze je opracovat běţnými nástroji. TETRA K je moţno dokončovat dostupnými nátěrovými hmotami. 6.4.2 Historie výroby Desky a panely TETRA K jsou patentovaným produktem slovenské firmy KURUC – COMPANY s.r.o. Velké Lovce, Šurany, kde mají také jiţ několikaletou tradici. Myšlenka vzniku tohoto materiálu se začala formovat od roku 1984. Tento materiál postupně získává v Evropě velkou oblibu zejména díky příznivé cenové dostupnosti a vynikajícím uţitkovým vlastnostem. 6.4.3 Suroviny pro výrobu Při výrobě desek se pouţívá čistý technologický odpad nebo tříděný komunální odpad zvrstvených nápojových obalů a potravin. Jde o obaly obsahující papír, lepenku nebo folii PP, PET, hliník apod. Tloušťka hliníkové folie je cca 0,0065 mm. Odpad se rozdrtí na poţadovanou frakci a lisuje se pod velikým tlakem a teplotou nad 200 °C.

Obsah jednotlivých složek TETRA K

5% 1%

karton

21%

polyethylenová folie

73%

hliníková folie tiskové barvy

Graf 2 Sloţení desek TETRA K

32

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva 6.4.4 Typy desek TETRA K a jejich pouţití Desky TETRA K se vyrábí ve třech jakostních třídách. Z toho první dvě jsou vhodné pro pouţití v interiéru a pro náročnější aplikace v exteriéru. Třetí třída se vyuţívá ve stavebnictví jako pomocná stavební deska pro různé účely. Všeobecné lze pouţít tyto desky jako obklady nenosných příček, obklady stropů, pro izolaci podlah, pod střešní šindele atd. Desky se ve velké míře pouţívají pro výrobu panelů TETRA K. Panely jsou sloţeny ze dvou desek TETRA K o tloušťce 10 mm a pěnového polystyrenu libovolné tloušťky. Standardní vyráběná tloušťka je 40 a 100 mm. Samonosné panely jsou určeny k přímému budování příček, rekonstrukci bytových jader, kanceláří, půdní vestavby, podkroví, opláštění budov, samostatné drobné stavby a dřevostavby.

6.5 Europly 6.5.1 Charakteristika materiálu Desky EUROPLY jsou moderním kompozitním materiálem na bázi dřeva. Materiál je vyroben z pásků průmyslového dříví, tzv. „Eurostrip“, se značnou délkou, stejnou šířkou a rovnoměrnou tloušťkou do 1 mm. Sloţením pásků na sebe a zalisováním vzniká velkoplošný deskový materiál. Desky EUROPLY se obzvláště hodí ke spojení s OSB deskami. 6.5.2 Historie výroby EUROPLY je novým progresivním materiálem, který vzniknul před několika málo lety. Hlavním důvodem vzniku byla příznivá cena průmyslového dříví, které je výchozí hmotou pro výrobu dřevních pásků a některé pozitivní vlastnosti tohoto materiálu. 6.5.3 Suroviny pro výrobu Hlavní surovinou pro výrobu EUROPLY desek je průmyslové dříví, které je čtyřstranně opracováno a následně rozřezáno na prkna, která jsou krácena. Materiál je dále roztřískován na dřevní pásky stejné šířky a délky s tloušťkou cca 1 mm. Odpad vzniklý při opracování je zpracován na linkách DTD a DVD.

33

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva 6.5.4 Pouţití EUROPLY Tento progresivní materiál má široké pouţití a lze předpokládat, ţe se jeho produkce v následujících letech výrazně zvýší. Uplatnění nachází především v nábytkářském průmyslu díky vynikajícím vlastnostem, jako jsou pevnost v ohybu a modul pruţnosti, přičemţ si uchovávají atraktivní vzhled dřeva a jsou vhodné pro přední plochy nejen nábytkových dílců. EUROPLY lze opracovávat běţnými nástroji a dokončovat běţnými nátěrovými hmotami obdobně jako překliţky.

6.6 Eurolight 6.6.1 Charakteristika materiálu EUROLIGHT je velkoplošný materiál sendvičové konstrukce, jehoţ vnější vrstvy tvoří desky EUROSPAN 2000 spolu se středovou vrstvou z kartonové voštiny. Desky EUROLIGHT představují revoluci v tvorbě a konstrukci nábytku a prvků vnitřní výstavby. Sendvičová konstrukce je důvodem malé hmotnosti a vysoké pevnosti tohoto materiálu. Umoţňují velkou kreativitu při navrhování nábytku a interiérů díky snadné montáţi a demontáţi, moţnostem atraktivního vzhledu povrchu a širokému spektru pouţití. 6.6.2 Historie výroby Velkoplošný materiál EUROLIGHT vzniknul před třemi roky ve firmě EGGER, která je významným výrobcem kompozitních materiálů na bázi dřeva, se sídlem v St. Johann v Rakousku. Tento materiál poprvé představila firma EGGER na veletrhu ZOW 2006 v Bad Salzuflen. 6.6.3 Suroviny pro výrobu Desky EUROLIGHT jsou sendvičové konstrukce, tudíţ se skládají z několika jednotlivých vrstev. Krycí vrstvy jsou tvořeny ze surové dřevotřískové desky EUROSPAN, tloušťka desek je dle typu od 3 aţ 8 mm. Některé typy EUROLIGHT jsou v provedení s výztuţí, ta je v tomto případě surová třísková deska EUROSPAN nebo vláknitá deska MDF nebo orientované třískové desky EUROSTRAND OSB

34

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva s nejčastějšími rozměry 10, 38 nebo 50 mm. Výplň tvoří papírová voština, výška voštiny se odvíjí dle typu desky EUROLIGHT. 6.6.4 Typy desek EUROLIGHT a jejich pouţití EUROLIGHT můţeme dělit na desky bez rámové výztuţe a na desky s výztuhou. Konstrukční desky bez výztuţe jsou určeny pro nábytkářský průmysl a vnitřní výstavbu. Vyrábí se v rozměrech 5610 × 2070 mm, tloušťka 15 – 100 mm. Tento typ desek se vyrábí s krycí vrstvou ze surové DTD, s melaminovým povrchem EURODEKOR, s deskou upravenou základovou folií, s povrchově upravenou deskou s laminátovým povrchem EUROLIGHT LAM, s deskou upravenou finish folií EUROLIGHT FIN. Dílce EUROLIGHT s výztuhou se dle tloušťky výztuhy pouţívají jako stabilizační rám pro olepování bočních ploch, základ pro postforming a softforming, jako spojovací díl při výrobě nábytku nebo jako polotovar při výrobě dveří. Desky EUROLIGHT mohou mít boční plochy opatřeny ABS hranou nebo kontrastní hranou. Tento moderní materiál lze opracovávat běţnými dřevoobráběcími, CNC stroji a opatřovat nábytkovým kováním.

6.7 Grenamat 6.7.1 Charakteristika materiálu Desky GRENAMAT jsou poměrně novým materiálem, který vzniknul v České republice. Jedná se o ţáruvzdorný materiál vyrobený z expandované slídy (Vermikulit) a dřevní hmoty. Protipoţární desky GRENAMAT zabezpečují vysokou odolnost proti vysoké teplotě aţ do 1300 °C. Desky jsou zdravotně nezávadné a neobsahují ţádná azbestová, skleněná nebo minerální vlákna. Materiál má dostatečnou pevnost a mechanickou stabilitu. 6.7.2 Historie výroby V roce 1997 byly ve firmě GRENA, a.s. zahájeny vývojové práce na deskách se zvýšenou poţární odolností. V následujících letech se desky GRENAMAT staly jedním z nejdůleţitějších produktů této firmy.

35

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva 6.7.3 Suroviny pro výrobu Protipoţární

desky

GRENAMAT

jsou

vyrobeny

lisováním

za

tepla

z expandované slídy (Vermikulitu) a pojiv nebo ze směsi expandované slídy, dřevní třísky, retardéru hoření a pojiv. Vermikulit patří do skupiny fylosilikátů, jedná se o komplex magnézia, hliníku a ţelezitého silikátu, který má schopnost se mnohokrát rozpínat pokud je zahříván 6.7.4 Typy GRENAMAT desek a jejich pouţití V současné době firma GRENA, a.s. vyrábí ţáruvzdorné desky GRENAMAT AS, izolační desky GRENAMAT AR a protipoţární desky GRENAISOL. Tyto materiály se především pouţívají jako protipoţární obklady dřevěných a ocelových konstrukcí nebo jako konstrukční materiál na příčky, poţární uzávěry, výplně poţárních dveří, stropní záklopy, poţární klapky, vzduchotechnické potrubí, obklady stěn a stropů. Desky lze opracovávat běţnými dřevoobráběcími nástroji.

6.8 Stramit 6.8.1 Charakteristika materiálu Ekopanelový systém STRAMIT je ekologický stavební materiál, který se vyznačuje dobrými tepelnými a zvukově izolačními vlastnostmi, poţární odolností, snadnou a rychlou montáţí a atraktivní cenou. Ekopanel je klasifikován jako zdravotně nezávadný a ekologický výrobek. Suroviny pro jeho výrobu jsou získávány z přírodních obnovitelných zdrojů. 6.8.2 Historie výroby Historie výroby ekopanelů v Evropě sahá aţ do 40. let minulého století. Především v Anglii se v těchto letech začala vyvíjet technologie na výrobu stavebního materiálu z obilné slámy. V ČR první linku na výrobu ekopanelů spustila firma EKOPANELY CZ s. r. o. v roce 1999. Druhá linka na výrobu byla uvedena do provozu ve stejné firmě v roce 2007 a během roku 2009 je plánováno spuštění třetí linky.

36

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva 6.8.3 Suroviny pro výrobu Základní surovinou pro výrobu ekopanelů STRAMIT je suchá a zdravá obilná sláma svázána v hranatém balíku. Vlákna obilné slámy jsou lisována v podobě nekonečného pásu na tloušťku cca 6 cm. Přidává se pouze přípravek na odpuzování hlodavců. Zhutněné slaměné jádro je olepeno recyklovanou lepenkou, pouţívají se výhradně přírodní lepidla. Veškeré pouţité materiály jsou ekologické a mají svůj původ v obnovitelných přírodních zdrojích. 6.8.4 Pouţití ekopanelů STRAMIT Ekopanelový systém STRAMIT má široké pouţití ve výstavbě jako jsou jednoduché a dvojité příčky, podhledy, obklady stěn a dřevěných nosných konstrukcí nebo opláštění budov. Z ekopanelů je moţno také vyrábět vnitřní části dveří, ekopanely umoţňují pouţití různých povrchových úprav a současně zajišťují dostatečnou tepelnou a zvukovou izolaci. Zajímavým netradičním příkladem pouţití je ztracené bednění. Díky pouţití kartonu na povrch ekopanelů jsou moţné veškeré povrchové úpravy jako u sádrokartonu. Díky vyšší mechanické odolnosti, lepší zvukové izolaci a niţší ceně nachází tento moderní materiál ve stavebnictví široké uplatnění.

6.9 Termoplastické vláknité materiály (TVM) 6.9.1 Charakteristika materiálu Dřevo jako materiál má omezené moţnosti opracování především třískovými výrobními technologiemi opracování. Proto byla v USA vyvinuta speciální hmota vyráběná

z dřevních

vláken

(WOOD – LIKE – PLASTIC).

a

syntetických

pryskyřic

pod

názvem

WPC

Hlavní myšlenkou vývoje WPC bylo vytvoření

dokonalého materiálu, který bude na jedné straně eliminovat neţádoucí vlastnosti dřeva (hniloba, plísně, napadení hmyzem, změna barevnosti, rozměrová nestálost) a na druhé straně bude mít pozitivní vlastnosti dřeva a vzhled. WPC obsahuje 40 % dřeva a 60 % melaninové pryskyřice a navzájem se spojují do extruze. Výsledkem extruze je granulát, který lze v dalších fázích zpracovat na profily nebo výrobky odlité tlakovým litím.

37

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva 6.9.2 Typy TVM 6.9.2.1 Lignocel Jedná se o moderní granulovaný materiál, vyráběný převáţně ze smrku s příměsí jedle, borovice, buku a dubu. Granulát je tvořen z 85 % vlákninou a z 15 % pojiva polypropylenu. Pro dosaţení vysokých pevností konečného produktu je potřebné pouţití měkkých dřevin, zejména jehličnanů. 6.9.2.2 Fasal Fasal je termoplastický vláknitý materiál, který je sloţen ze dřeva, kukuřice, přírodní nebo syntetické pryskyřice a s malým mnoţstvím pigmentu. Tento materiál vzniknul na základě mnohaletého výzkumu a vývoje na IFA Tulln (AUSTEL Research + Development GmbH c/o IFA Tulln). Fasal spojuje pozitivní vlastnosti dřeva se snadnou zpracovatelností plastů. Pouţití je především v místech, kde je poţadována zvláštní teplotní stabilita, vysoká trvanlivost a ohleduplnost vůči ţivotnímu prostředí. Fasal se vyuţívá také jako náhrada při výrobě dřevěných hraček, hudebních nástrojů a nábytkových příslušenstvích. 6.9.2.3 Fiberex Moderní termoplastický vláknitý materiál je tvořen kombinací přírodních vláken a termoplastu v poměru 40 – 60 % vláken ostatní materiály jsou tvořeny z polyetylenu, polypropylenu, polyvinylchloridu, plnidel a přísad. Profily vyrobené z těchto termoplastických materiálů vykazují vysokou pevnost v ohybu a modul pruţnosti v ohybu, vyznačují se nízkou absorpcí vody a snadnou údrţbou materiálu. V roce 2004 bylo vyrobeno přes 500 000 tun tohoto materiálu, to svědčí o jeho velkém potenciálu. Fiberex nachází uplatnění ve výrobě dveří, zárubní, nábytku, podlah, schodů, okenních profilů a zahradního nábytku.

38

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva 7

ZPRACOVÁNÍ

ROZBORU

STAVU

VE

VÝROBĚ

KOMPOZITNÍCH MATERIÁLŮ NA BÁZI DŘEVA 7.1 Zpracování rozboru stavu třískových desek 7.1.1 Rozbor stavu TD v ČR Současná výroba třískových desek v České republice je spojena s několika podniky, které vyrábí různé druhy třískových velkoplošných materiálů. Největším výrobcem DTD a OSB desek je firma KRONOSPAN CR, spol. s r. o. se sídlem v Jihlavě. Další firma zabývající se výrobou DTD je DŘEVOZPRACUJÍCÍ DRUŢSTVO Lukavec, okres Pelhřimov a GRENA a. s., Veselí nad Luţnicí. Cementotřískové desky jsou v České republice vyráběny ve firmě CIDEM a.s. a VELOX WERK a.s. v Hranicích na Moravě.

Tab. 6. Produkce a obchod s třískovými deskami v ČR (FAO, 2009) rok 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

produkce 501 000 536 000 587 000 635 000 737 000 640 000 700 000 720 000 820 000 874 000 1 113 000 1 128 000 1 218 000 1 287 000

import 34 200 84 000 80 000 67 800 91 000 92 000 199 000 220 000 247 000 256 000 214 000 242 000 295 000 325 000

export 85 213 220 000 230 000 312 100 381 000 405 000 421 000 398 000 482 000 502 000 520 000 557 000 608 000 789 000

celkový objem 449 987 400 000 437 000 390 700 447 000 327 000 478 000 542 000 585 000 628 000 807 000 813 000 905 000 823 000

2007

1 428 000

351 000

1 017 000

762 000

39

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva Produkce TD v ČR 1 600 000 1 400 000 1 200 000

m3

1 000 000 800 000 600 000 400 000 200 000 0

rok

Graf 3. Produkce třískových desek v České republice v m3

Import a export TD v ČR 1 200 000 1 000 000

m3

800 000 600 000 400 000 200 000 0

rok

Graf 4. Import a export třískových desek v České republice v m3

40

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva

Export TD za rok 2006

Import TD za rok 2006 2% 1%

Rumunsko

6%

Rakousko 21%

Slovensko 8%

Německo 14%

47%

Slovensko

8% 4% 5%

Polsko Nizozemsko

Nizozemsko 6% 6%

Rakousko

7%

Rusko

36%

Německo

29%

Itálie

Maďarsko

Belgie

Ostatní

Graf 5 Export a import TD v České republice za rok 2006 dle nejvýznamnějších odběratelských a dodavatelských států (FAO, 2009)

Z tabulky a grafů je patrné, ţe výroba třískových desek v České republice má stále vzrůstající trend. V současné době patří ČR 10. místo v produkci TD v Evropě. Od roku 1993 se produkce TD téměř ztrojnásobila. V roce 2002 byla uvedena nová linka na výrobu TD v KRONOSPAN CZ a od roku 2003 je jiţ patrný velký nárůst třískových desek. Import se v posledních cca 14 letech zvýšil desetinásobně, export zaznamenává v posledních několika letech také velký nárůst. To je způsobeno především modernizací linek na výrobu TD a zvýšenou poptávkou po kvalitním a zdravotně nezávadném materiálu. Nejvýznamnějšími odběrateli a dodavateli TD jsou především státy ve střední Evropě. V následujících letech lze očekávat zvyšující se produkci a export TD, tyto faktory do jisté míry ovlivní i dovoz, který bude dle odhadů v následujících letech spíše stagnovat. 7.1.2 Rozbor stavu TD v Evropě V Evropských zemích se přibliţně 95 výrobců TD sdruţují v EPF (European Panel Federation). Hlavními cíli EPF jsou ochrana členských firem států, spolupráce při vývoji odborných norem, směrování činnosti ve vztahu k ţivotnímu prostředí, antidumpingové řízení atd. Celková produkce TD v zemích Evropské unie byla v roce 2007 cca 53,2 mil. m3, tj. 50% celkové produkce na světě.

41

47,1

2005

50,2

46,1

42,5

40,5 2002

36,7 1999

40,3

35,3 1998

2001

33,9

14,3

30

40,4

32,3

1997

23,0 29,0 29,2 34,3 32,6 32,1 31,9 31,5 32,8

40

20 3,1 7,0

mil. m3

1996

50

2000

60

2004

Výroba TD v Evropě

53,2

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva

10

2007

2006

2003

1994

1995

1961 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1991 1992 1993

0

rok

Graf 6 Výroba TD (mil. m3) v Evropě (FAO, 2009)

Česká republika se na stavu celkové produkce třískových desek v Evropě podílí z 2,18 %, ve světě pak z 1,12 %.

Tab. 7 Výroba TD (m3) v zemích Evropské unie s největší produkcí (Eurostat, 2009) země/rok

1998

2000

2002

2004

2006

2007

Německo

9 375 000

10 341 000

8 729 000

10 617 000

10 840 000

10 928 000

Francie

3 582 000

3 814 000

3 825 000

4 350 000

4 760 000

4 841 000

Polsko

2 474 000

3 031 000

3 111 000

4 101 000

4 485 900

5 330 430

Itálie

2 950 000

3 200 000

3 300 000

3 655 000

3 725 000

3 600 000

Rusko **

1 568 000

2 335 000

2 738 000

3 638 000

4 717 000

5 306 000

Španělsko Velká Británie Rakousko

1 880 000

3 033 000

3 450 000

3 244 000

3 316 000

3 295 000

2 286 000

2 570 000

2 446 000

2 653 000

2 626 000

2 684 000

1 700 000

1 970 000

2 380 000

2 400 000

2 425 000

2 670 000

Belgie Česká republika

2 632 000

450 000

2 480 000

2 205 000

2 260 000

2 225 000

640 000

720 000

874 000

1 128 000

1 287 000

1 428 000

**Rusko - evropská část

42

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva Výroba TD v Evropě 12 000 000 10 000 000

m3

8 000 000 6 000 000 4 000 000 2 000 000 0

1998

2000

2002

2004

2006

2007

země

Graf 7 Výroba TD (m3) v zemích Evropské unie s největší produkcí

Nejvýznamnějším výrobcem TD je Spolková republika Německo, v posledních letech se výrazně zvyšuje produkce v Polsku a v evropské části Ruské federace, všeobecně však platí vzrůstající trend výroby TD ve všech evropských státech. 7.1.3 Rozbor stavu TD ve světě Výroba třískových desek ve světě je převáţně orientovaná v Evropě a Severní Americe. V roce 2007 vytvořily tyto dva kontinenty cca 80 % celkové světové produkce třískových desek v tomto roce. Roční produkce se v posledních letech pohybuje okolo 100 mil. m3 TD.

Světová produkce TD 1,1%

Evropa 14,6%

Afrika

4,0%

Severní a Střední Amerika 50,1%

Jižní Amerika

29,4%

Austrále a Oceánie Asie

0,7%

Graf 8 Světová produkce třískových desek dle jednotlivých kontinentů

43

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva Výroba TD ve světě 120 100

85,0 83,9 85,8

mil. m3

80

106,5106,1

65,3 55,4

60 40,5 40 20

92,1

98,4 100,6

45,4

30,6 19,1 3,9

9,2

0 1961 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 rok

Graf 9 Výroba třískových desek ve světě (mil. m3)

Výroba třískových desek se ve světě stále zvyšuje. Největší nárůst lze zpozorovat v Evropě a částečně také v Asii, naopak výroba na ostatních kontinentech v posledních letech převáţně stagnuje. Mírný vzrůstající trend je patrný v Jiţní Americe

Tab. 8. Produkce třískových desek ve světě dle jednotlivých kontinentů (FAO, 2009) rok

Svět

Evropa

Afrika

Severní Amerika

Jiţní Amerika

Austrálie a Oceánie

Asie

1961

3 941 600

3 093 200

14 400

646 900

53 600

13 200

133 800

1965

9 223 400

7 020 000

49 500

1 653 800

115 700

99 800

269 600

1970

19 141 400

14 258 500

169 100

3 470 300

310 500

317 700

603 200

1975

30 608 200

23 041 400

249 200

4 898 300

707 300

507 000

1 192 600

1980

40 508 700

29 006 000

400 800

7 152 400

1 115 500

769 000

2 057 500

1985

45 374 050

29 186 000

497 500

11 179 000

1 161 450

863 000

2 410 300

1990

55 418 300

34 279 000

460 500

15 323 800

1 165 000

895 000

3 233 000

1995

65 282 196

32 807 000

779 500

19 773 500

1 694 296

1 031 000

9 134 900

2000

84 997 203

40 400 216

460 800

31 555 487

2 929 200

1 190 000

8 399 500

2001

83 905 102

40 261 616

880 700

29 397 990

2 901 096

1 095 000

9 306 700

2002

85 810 810

40 452 890

955 300

30 358 300

3 076 720

1 170 000

9 735 600

2003

92 081 498

42 492 210

955 300

32 512 990

3 273 578

1 247 000

11 538 420

2004

98 442 575

46 128 510

955 300

33 239 860

3 675 605

1 292 000

13 089 300

2005

100 647 990

47 081 210

586 900

34 817 260

3 647 000

1 182 000

13 271 620

2006

106 454 830

50 170 280

751 000

35 040 530

3 918 400

1 240 000

15 272 620

2007

106 144 449

53 195 810

751 000

31 209 519

4 199 800

1 189 000

15 537 320

44

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva Produkce TD ve světě podle kontinentů 60 50

mil. m3

40 30 20 10 0

rok Afrika

Austrálie a Oceánie

Jižní Amerika

Asie

Severní a Střední Amerika

Evropa

Graf 10 Produkce třískových desek ve světě podle kontinentů (mil. m3 )

7.2 Zpracování rozboru stavu vláknitých desek 7.2.1 Rozbor stavu VD v ČR V současné době působí v České republice jediný výrobce vláknitých desek, jedná se o středně husté vláknité desky MDF (Medium Density Fibreboard), firma DŘEVOZPRACUJÍCÍ DRUŢSTVO Lukavec. Kapacita linky na výrobu MDF desek je 500 000 m2/rok.Výroba MDF desek začala v České republice v roce 1992. Výrobní linky na výrobu izolačních nebo tvrdých (HDF) desek jiţ nejsou v provozu a importují se do ČR ze zahraničí. Mezi hlavní dodavatele vláknitých desek do České republiky patří: Německo, Polsko, Rakousko a Rumunsko.

45

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva Tab. 9. Produkce MDF desek v ČR (FAO, 2009) rok/m3

produkce

export

import

celkový objem

1995

60 000

40 000

1 000

21 000

1996

63 000

47 400

7 200

22 800

1997

66 000

49 000

8 000

25 000

1998

69 000

50 000

9 000

28 000

1999

70 000

49 000

19 000

40 000

2000 2001

75 000

58 000

20 000

37 000

75 000

62 000

33 000

46 000

2002

82 000

51 000

49 000

80 000

2003

88 000

48 000

42 000

82 000

2004

90 000

49 000

33 000

74 000

2005 2006

90 000

38 000

36 000

88 000

90 000

39 000

41 000

92 000

2007

94 000

51 000

49 000

92 000

Produkce MDF desek má vzestupný trend, do roku 2007 se za deset let zvýšila výroba o 70 %. Export do jisté míry kolísá a jeho hodnota je v posledních letech podobná jako hodnota importu MDF desek. Největšími odběrateli MDF desek jsou Slovensko, Švédsko a Polsko. Spotřeba MDF desek se v České republice stále nepatrně zvyšuje.

Produkce a obchod s MDF 100 000 90 000 80 000 70 000

m3

60 000 50 000 40 000 30 000 20 000 10 000 0 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 produkce

export

import

rok

Graf 11 Produkce a obchod s MDF deskami v České republice

46

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva 7.2.2 Rozbor stavu VD v Evropě Produkce vláknitých desek má v Evropě mírně vzrůstající tendenci, v porovnání s výrobou třískových desek je produkce VD o cca 60 % menší. Je patrný velký rozdíl mezi výrobou MDF desek a HDF desek. Lze konstatovat, ţe rostoucí produkce VD v Evropě je odrazem zvýšené produkce MDF desek, protoţe výroba tvrdých vláknitých desek HDF v Evropě v posledních letech spíše stagnuje. V současné době je v Evropě cca 40 výrobců MDF desek.

Tab. 10 Produkce vláknitých desek v Evropě (FAO, 2009) rok/m3

produkce VD

produkce MDF

produkce HDF

1995

6 873 300

3 363 300

2 600 000

2000

12 860 079

8 380 493

3 379 593

2001

13 327 360

9 163 590

3 028 460

2002

15 335 980

10 386 690

3 681 030

2003

16 088 165

11 110 990

3 765 522

2004

17 389 144

11 846 105

4 257 519

2005

18 713 600

12 704 400

4 677 600

2006

19 450 628

13 371 900

4 692 728

2007

20 923 731

14 154 384

4 544 876

Produkce VD, MDF a HDF v Evropě 25 000 000 20 000 000

m3

15 000 000 10 000 000 5 000 000 -

1995 Produkce VD Produkce HDF

2000

2001

2002

Produkce MDF

2003

2004

rok

Graf 12 Celková produkce VD, produkce MDF a HDF v Evropě

47

2005

2006

2007

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva Produkce MDF v roce 2007

Produkce HDF v roce 2007

Ostatní

5% 5% 6%

4%

Německo

17%

Ostatní Německo

Polsko

6%

Francie

8%

3% 3% 18%

7%

Rusko

Polsko

Španělsko

8% 31% 8% 12%

Bělorusko

Itálie Velká Británie Rusko

18%

Slovinsko

41%

Francie Rakousko

Rakousko

Graf 13 Produkce MDF a HDF desek nejvýznamnějších států v Evropě v roce 2007

Z grafů lze vypozorovat téměř konstantní výrobu HDF v Evropě. To můţe být způsobeno sníţeným zájmem ze strany odběratelů, náročností výroby a do jisté míry i environmentálními problémy při jejich výrobě. Přísné ekologické zákony a normy nutí výrobce západních zemí investovat velké částky do renovace výrobního zařízení z důvodu ochrany ţivotního prostředí. Tento faktor také ovlivňuje cenu HDF, proto mnohé firmy přesunují výrobní linky do východních zemí bez přísných norem a s levnější pracovní silou. Nejvýznamnějším evropským výrobcem je v obou případech Spolková republika Německo, která u MDF tvoří 31 % celkové evropské produkce a u HDF dokonce 41 %. Dalšími významnými producenty jsou státy: Polsko, Francie, Rusko, Itálie a Rakousko.

7.2.3 Rozbor stavu VD ve světě Vláknité desky mají jiţ od svého počátku vzrůstající tendenci výroby. Velký nástup těchto materiálů byl v roce 2000 a od té doby dochází kaţdým rokem ke značnému nárůstu. Produkce VD roste především v Evropě a v posledních několika letech dochází k obrovskému nárůstu produkce v Asii. Rostoucí trend můţeme zaznamenat také na kontinentu Jiţní Ameriky. Na ostatních kontinentech výroba vláknitých desek spíše stagnuje.

48

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva Největším výrobcem vláknitých desek je Čína. V roce 2007 byl její podíl na celkové světové výrobě VD cca 38 %. Mezi další země patří USA (10 %), Německo (9 %), Polsko (4 %) a Brazílie (3 %). V roce 2007 bylo vyrobeno přes 72 mil. m3 vláknitých desek na všech kontinentech.

Tab. 11 Produkce vláknitých desek ve světě dle jednotlivých kontinentů (FAO, 2009)

1961

4 674 500

2 172 700

68 000

Severní a střední Amerika 1 936 200

80 900

Austrálie a Oceánie 145 300

1965

6 367 600

3 045 300

77 000

2 456 200

108 600

196 400

482 600

1970

14 021 865

5 543 300

133 505

6 776 200

330 711

267 800

970 349

1975

15 744 448

6 809 800

172 305

7 013 500

592 244

241 300

915 299

1980

16 961 401

7 475 600

99 974

6 755 000

952 000

225 000

1 453 827

1985

18 052 727

7 688 200

122 500

7 176 000

835 400

252 000

1 930 627

1990

20 215 627

8 691 200

92 800

7 251 000

917 700

550 500

2 627 427

1995

20 390 500

6 873 300

77 700

7 264 000

1 123 300

760 000

4 246 200

2000

34 098 598

12 860 079

230 400

8 826 719

1 823 300

1 416 000

8 857 100

2001

35 595 805

13 327 360

232 000

7 759 417

2 054 828

1 531 000

10 606 200

2002

41 142 669

15 335 980

229 300

8 466 953

2 477 066

1 614 000

12 934 370

2003

48 010 167

16 088 165

232 400

8 757 000

3 263 927

1 655 000

17 928 675

2004

56 034 179

17 389 144

289 500

9 672 410

3 664 854

1 720 000

23 213 271

2005

63 159 741

18 713 600

242 300

9 747 896

3 670 300

1 710 000

28 990 645

2006

69 920 539

19 450 628

239 900

10 038 066

4 801 300

1 749 000

33 556 645

2007

72 394 256

20 923 731

239 900

9 374 680

4 973 300

1 560 000

35 237 645

rok

Svět

Evropa

Afrika

49

Jiţní Amerika

Asie 271 400

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva Produkce VD ve světě

40 35

mil. m3

30 25 20 15 10 5 0 1961

1970

1980

1990

2000

2002

rok Afrika

Austrálie a Oceánie

Jižní Amerika

2004

2006

2007

Severní a Střední Amerika

Evropa

Asie

Graf 14 Produkce vláknitých desek ve světě na jednotlivých kontinentech

Výroba VD ve světě

80

69,9

70

63,2 56,0

60 48,0

mil. m3

50

41,1 34,1 35,6

40 30

20,2 20,4 17,0 18,1 14,0 15,7

20 10

72,4

4,7

6,4

0 1961 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

rok

Graf 15 Vývojový trend výroby vláknitých desek ve světě

50

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva 7.2.3.1 Rozbor stavu MDF ve světě Produkce MDF desek zaznamenává od roku 1995 stále velký nárůst. Především Evropa a Asie zvyšuje výrobu tohoto materiálu. Mírný růst lze zaznamenat v Jiţní Americe. Výroba MDF desek na ostatních kontinentech stagnuje. Největším výrobcem MDF je Čína. V roce 2007 byl její podíl na celkové produkci MDF 45 %. Dalšími významnými výrobci jsou: Německo (8 %), USA (6 %), Turecko (4 %), Brazílie (3 %) a Polsko (3 %). V následujících letech se předpokládá udrţení stále rostoucího trendu výroby MDF desek převáţně v Číně. To můţe způsobit zpomalení růstu výroby v Evropě.

Tab. 12 Produkce MDF desek ve světě podle jednotlivých kontinentů (FAO, 2009)

1995

7 883 300

3 363 300

0

Severní a střední Amerika 2 093 000

1996

9 305 300

3 604 300

0

1997

12 462 336

4 587 300

1998

14 840 607

1999

rok

Svět

Evropa

Afrika

Jiţní Amerika

Austrálie a Oceánie

Asie

305 000

540 000

1 582 000

2 272 000

453 000

786 000

2 190 000

0

2 691 000

594 036

853 000

3 737 000

6 557 913

0

3 192 002

707 692

899 000

3 484 000

16 802 500

7 288 500

0

3 681 000

954 000

1 025 000

3 854 000

2000

19 046 493

8 380 493

0

3 770 000

1 003 000

1 241 000

4 652 000

2001

23 617 362

9 163 590

0

3 844 400

1 257 072

1 350 000

8 002 300

2002

27 542 714

10 386 690

0

4 136 900

1 465 024

1 419 000

10 135 100

2003

33 828 419

11 110 990

0

4 022 630

2 304 599

1 627 000

14 763 200

2004

40 844 676

11 846 105

60 000

5 111 930

2 617 615

1 639 000

19 570 026

2005

46 357 307

12 704 400

62 000

5 111 600

2 639 784

1 622 000

24 217 523

2006

52 205 193

13 371 900

62 000

5 413 770

3 395 000

1 670 000

28 292 523

2007

55 572 587

14 154 384

62 000

4 911 680

3 570 000

1 481 000

31 393 523

51

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva Produkce MDF ve světě 35 30

mil. m3

25 20 15 10 5 0

1995 1996 Afrika Jižní Amerika Evropa

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 Austrálie a Oceánie 2007 Severní a Střední Amerika Asie

Graf 16 Produkce MDF desek ve světě podle jednotlivých kontinentů

Výroba MDF ve světě

60

52,2 50

55,6

46,4 40,8

mil. m3

40

33,8 27,5

30

23,6

20 10

7,9

9,3

12,5

14,8

16,8

19,0

0 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 rok

Graf 17 Vývojový trend výroby MDF desek ve světě

52

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva 7.2.3.2 Rozbor stavu HDF ve světě Produkce tvrdé vláknité desky HDF ve světě kolísá. Z grafu je patrné, ţe velký zlom nastal v roce 2001, kdy došlo k velkému poklesu výroby HDF v Asii. V současné době tvoří výroba HDF v Evropě téměř polovinu celkové světové produkce. V posledních letech je moţné zpozorovat nárůst také v zemích Jiţní Ameriky a Asie. Ostatní kontinenty nezvyšují svoji výrobu tvrdých vláknitých desek. V Severní a Střední Americe dochází k mírnému poklesu produkce HDF. Největšími výrobci HDF na světě jsou Čína (19 %), Německo (19 %), USA (12 %), Rusko (9 %), Brazílie (5 %), Polsko (3 %).

Tab. 13 Produkce HDF desek ve světě podle jednotlivých kontinentů (FAO, 2009) rok

Svět

Evropa

1995

6 973 700

2 600 000

60 200

Severní a střední Amerika 1 612 000

Austrálie a Oceánie 730 300 56 000

1 830 200

1996

7 041 440

2 303 100

60 200

1 812 000

721 840

51 000

2 008 300

1997

7 330 830

2 676 300

78 200

1 670 000

670 530

54 000

2 096 800

1998

7 383 416

3 282 408

178 200

1 376 916

693 792

51 000

1 716 100

1999

8 304 382

3 186 800

182 200

1 360 682

718 200

52 000

2 719 500

2000

9 271 112

3 379 593

182 400

1 380 719

759 300

58 000

3 426 100

2001

6 114 133

3 028 460

184 000

1 155 017

735 756

60 000

865 900

2002

6 903 201

3 681 030

181 300

1 150 053

776 548

65 000

964 270

2003

7 637 161

3 765 522

184 400

1 554 370

753 394

12 000

1 282 475

2004

8 049 325

4 257 519

181 500

1 375 480

775 581

62 000

1 312 245

2005

8 981 218

4 677 600

146 900

1 438 296

777 300

64 000

1 792 122

2006

9 918 446

4 692 728

145 000

1 426 296

1 127 300

53 000

2 389 122

2007

9 716 298

4 544 876

145 000

1 265 000

1 124 300

52 000

2 500 122

Afrika

53

Jiţní Amerika

Asie

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva Produkce HDF ve světě m3 5 000 000 4 500 000 4 000 000 3 500 000 3 000 000 2 500 000 2 000 000 1 500 000 1 000 000 500 000 0 1995 1996

1997 1998

Jižní Amerika

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 Austrálie a Oceánie 2007 Severní a Střední Amerika

Asie

Evropa

Afrika

Graf 18 Produkce HDF ve světě dle jednotlivých kontinentů

Výroba HDF ve světě 10 9 8

mil. m3

7

9,9

9,3 8,3 7,0

7,0

7,3

9,7

9,0 7,6

7,4

8,0

6,9 6,1

6 5 4 3 2 1 0 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 rok

Graf 19 Vývojový trend výroby HDF ve světě

54

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva 8

SROVNÁNÍ

VLASTNOSTÍ

VYBRANÝCH

DRUHŮ

KOMPOZITNÍCH MATERIÁLŮ NA BÁZI DŘEVA 8.1 Hustota Hustota je míra hmotnosti na jednotku objemu. Hustota kompozitních materiálů na bázi dřeva je charakterizována podílem hmotnosti částí dřeva a jeho objemu. Obecný vztah:

(kg ∙ m-3) m – hmotnost dřevních částí v kg V – objem dřevních částí v m3

Tab. 14 Orientační hodnoty hustoty KM na bázi dřeva

Materiál*

Hustota (kg/m3)

DTD/P2 18 OSB/3 18 MDF 16 HDF 3,5 Recoflex HPL CTD CETRIS TETRA K EUROPLY EUROLIGHT RAW 8/50 GRENAMAT A STRAMIT

680 - 800 550 - 590 730 950 440 1000 - 1350 800 - 830 525 - 720 255 400 - 750 380

*uveden nejběţnější typ desky, popř. tloušťka desky (mm)

55

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva Hustota (Density)

1600

variabilita hodnot

Hustota

1400 1200

380

400 - 750

0

255

525 - 720

800 - 830

950 440

200

730

400

550 - 590

600

1000 - 1350

800

680 - 800

kg/m3

1000

Materiál

Tab. 15 Hustota vybraných KM na bázi dřeva s ohledem na variabilitu hodnot

8.2 Pevnost v ohybu Pevnost v ohybu je fyzikální vlastnost kompozitních materiálů na bázi dřeva, vyjadřující jejich odolnost vůči vnějším silám. U dřevěných materiálů rozlišujeme dva způsoby pevnosti v ohybu s ohledem na průběh dřevních vláken: 1) Pevnost v ohybu, kdy vlákna probíhají rovnoběţně s podélnou osou tělesa a síla působí napříč vláken v radiálním nebo tangenciálním směru. 2) Pevnost v ohybu, kdy vlákna probíhají kolmo na podélnou osu tělesa, kdy příčný řez je orientován ve směru působící síly nebo kolmo k působící síle. Pevnost v ohybu lze zjednodušeně určit pomocí Navierova vzorce:

(N∙mm-2) F – působící síla (N) l0 – vzdálenost podpěr (mm) h – tloušťka zkušebního tělesa (mm) b – šířka zkušebního tělesa (mm)

56

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva Tab. 16 Hodnoty pevnosti v ohybu ve směru kolmo na průběh dřevních vláken vybraných KM na bázi dřeva

Materiál

Pevnost v ohybu N/mm2

DTD/P2 18 OSB/3 18 MDF 16 HDF 3,5 Recoflex HPL CTD CETRIS TETRA K EUROPLY GRENAMAT A

13 20 20 30 14,47 9 5,5 44 9,5

Nejvyšších hodnot pevnosti v ohybu dosahuje materiál EUROPLY, který se svým sloţením a vlastnostmi přibliţuje rostlému dřevu. MOR smrku (w 12 %) je cca 80 N/mm2, buku 107 N/mm2, akátu 158 N/mm2. Materiály TETRA K, CTD CETRIS a GRENAMAT A není vhodné pouţívat v místech se zvýšeným ohybovým zatíţením. U třískových desek obecně platí, ţe se zvyšující se hustotou materiálu roste hodnota pevnosti v ohybu. Proto materiály niţší tloušťky s vyšší hustotou mají větší hodnoty pevnosti v ohybu. U ostatních materiálů nelze určit vzájemnou závislost hustoty a pevnosti v ohybu.

50

Pevnost v ohybu (MOR)

45 40 35 N/mm2

30 25 44

20 15

30

10 5

20

13

20

14,47

0

9

5,5

9,5

Materiál

Graf 20 Pevnost v ohybu ve směru kolmo na průběh vláken vybraných KM na bázi dřeva

57

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva Porovnání hustoty a pevnosti v ohybu

1600

50

44

45

1400

40

1200

20

25

20

20

14,47

13

9,5

9

400

5,5

15 10

200

5

0

0

variabilita hodnot

N/mm2

kg/m3

30

800 600

35

30

1000

Hustota

Pevnost v ohybu N/mm2

Materiál

Graf 21 Porovnání hustoty a pevnosti v ohybu (MOR) vybraných KM na bázi dřeva

8.3 Modul pruţnosti Modul pruţnosti KM na bázi dřeva vyjadřuje míru odporu materiálů proti pruţným deformacím. Modul pruţnosti je definován poměrem síly působící na plochu (kolmo na průběh dřevních vláken) k deformaci, kterou tato síla působí v oblasti malých deformací. Obecný vztah:

(N/mm2) F – působící síla (N) l0 - vzdálenost podpěr (mm) b – šířka zkušebního tělesa (mm) h – výška zkušebního tělesa (mm) ∆y – průhyb tělesa (mm)

58

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva Tab. 17 Hodnoty modulu pruţnosti (MOE) vybraných KM na bázi dřeva

Modul pruţnosti N/mm2 1600 3500 2200 2500 1500 4500 440 8100 980

Materiál DTD/P2 18 OSB/3 18 MDF 16 HDF 3,5 Recoflex HPL CTD CETRIS TETRA K EUROPLY STRAMIT

Nejvyšších hodnot modulu pruţnosti dosahuje opět EUROPLY. Přestoţe CTD CETRIS jsou charakteristické velmi malou pevností v ohybu, dosahují poměrně vysokých hodnot modulu pruţnosti. OSB desky dosahují více jak dvojnásobku hodnoty modulu pruţnosti DTD desky. Nejniţší hodnoty vykazuje materiál TETRA K, který můţeme charakterizovat jako velmi křehký, proto ho nelze vystavovat vyšším deformačním účinkům. KM na bázi dřeva se liší svým sloţením a procentuelním zastoupením jednotlivých sloţek, proto nelze určit vzájemnou závislost pevnosti v ohybu a modulu pruţnosti.

9000

Modul pružnosti (MOE)

8000

7000

N/mm2

6000 5000 8100

4000 3000 2000 1000

4500

3500 1600

2200

2500

1500

0

440

980

DTD/P2 OSB/3 18 MDF 16 HDF 3,5 Recoflex CTD TETRA K EUROPLY STRAMIT 18 HPL CETRIS Materiál

Graf 22 Modul pruţnosti (MOE) vybraných KM na bázi dřeva

59

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva Porovnání MOR a MOE

50

8100

45

8000

40

7000

35

6000 4500

30 25

3500

4000

20 15

5000

2500

2200

1600

3000

1500

10 5 0

2000

440 13

20

DTD/P2 18 OSB/3 18

20

30

14,47

9

MDF 16

HDF 3,5

Recoflex HPL

CTD CETRIS

Pevnost v ohybu

Materiál

N/mm2

N/mm2

9000

5,5 TETRA K

44

1000 0

EUROPLY

Modul pružnosti

Graf 23 Porovnání pevnosti v ohybu (MOR) a modulu pruţnosti (MOE) vybraných KM na bázi dřeva

8.4 Rozlupčivost Rozlupčivost je vlastnost KM na bázi dřeva charakterizována jako pevnost v tahu kolmo na průběh dřevních vláken (na rovinu desky). Rozlupčivost materiálů se hodnotí po zkoušce cyklováním nebo po varném testu.

Tab. 18 Hodnoty pevnosti v tahu kolmo na rovinu desky, po zkoušce cyklováním, vybraných druhů KM

Rozlupčivost N/mm2 0,35 0,32 0,55 0,5 0,68 0,63 0,08 0,025 0,5

Materiál DTD/P2 18 OSB/3 18 MDF 16 HDF 3,5 Recoflex HPL CTD CETRIS TETRA K EUROPLY GRENAMAT A

60

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva 0,8

Rozlupčivost

0,7 0,6

N/mm2

0,5 0,4 0,68

0,3 0,2

0,55 0,35

0,1

0,63

0,5

0,5

0,32 0,08

0

0,025

Materiál

Graf 24 Pevnost v tahu kolmo na rovinu desky vybraných druhů KM na bázi dřeva

8.5 Bobtnání Bobtnání je schopnost kompozitních materiálů na bázi dřeva zvětšovat svoje rozměry (objem), v rozsahu vlhkosti 0 % - MH (MNBS). Nepříznivě ovlivňuje fyzikální a pevnostní vlastnosti a způsobuje objemové změny. Udává se v % z rozměrů dřeva v absolutně suchém stavu. Tab. 19 Hodnoty bobtnání vybraných druhů KM na bázi dřeva

Bobtnání % 13 15 12 30 1,2 1,5 5,4 1,5

Materiál DTD/P2 18 OSB/3 18 MDF 16 HDF 3,5 Recoflex HPL CTD CETRIS TETRA K GRENAMAT A

Nejvyšších hodnot bobtnání dosahuje tvrdá vláknitá deska HDF aţ 30 %. Běţné typy HDF se nedoporučují pouţívat ve vlhkém prostředí. Nejmenších, téměř nepatrných změn v důsledku bobtnání dochází u materiálů Recoflex, CTD CETRIS a GRENAMAT A. Tyto materiály se proto mohou pouţívat i v náročných podmínkách.

61

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva 35

Bobtnání

30 25

%

20 15

30

10

5

13

15

12 1,2

0 DTD/P2 18 OSB/3 18

MDF 16

HDF 3,5

1,5

Recoflex CTD CETRIS HPL

5,4

TETRA K GRENAMAT A

Materiál

Graf 25 Rozměrové změny (bobtnání) vybraných druhů KM na bázi dřeva

62

1,5

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva 9

ZÁVĚR Bakalářská práce byla zaměřena na vývojové trendy výroby kompozitních

materiálů na bázi dřeva. V posledních letech je stále více kladen důraz na vývoj nových kompozitních

materiálů,

především

z důvodů

ochrany

ţivotního

prostředí,

hospodárného vyuţití dřevních surovin, dosaţení poţadovaných vlastností materiálů a sníţení výrobních nákladů. Tyto faktory jsou primárními cíli při vývoji nových moderních kompozitních materiálů na bázi dřeva. Tomu odpovídá i současný trend, který zohledňuje výše uvedené aspekty. Spousta nových materiálů je vyvíjena především pro stavební účely. Z velké části slouţí jako zvukově a tepelně izolační komponenty v interiéru a exteriéru, vyztuţující prvky dřevěných staveb, součásti skladeb stěn, obkladů, podlah, stropů a ostatních konstrukcí. Zvyšující se kvalitativní i kvantitativní trend výroby třískových a vláknitých desek, především narůstající import levných kompozitních materiálů na bázi dřeva z Asie (Čína) nutí konkurenci investovat do vývoje nových moderních materiálů se specifickými vlastnostmi nebo investovat do modernizace a zdokonalování technologie výroby třískových a vláknitých desek. Vláknité desky zaznamenaly v posledních letech v Asii, především v Číně, obrovský nárůst produkce a výroba se kaţdým rokem značně zvyšuje. Dle odhadů lze v následujících letech očekávat zvýšený dovoz středně hustých vláknitých desek MDF z Číny. Od roku 2001 se aţ do roku 2006 zvyšoval z této země import MDF do Evropy kaţdým rokem trojnásobně aţ pětinásobně. Tato fakta jsou důleţitá pro evropské firmy s třískovými a především vláknitými deskami, které musí flexibilněji reagovat na poţadavky zákazníků, aby obstály v konkurenci. Jednoznačným důvodem importu levnějších materiálů jsou nízké aţ minimální náklady na výrobu v Číně, především levnější pracovní síla, která ovlivňuje i cenu surovin pro výrobu třískových a vláknitých desek. V minulých letech byla jako nedostatek u třískových a některých vláknitých desek povaţována jejich velká hmotnost při poměrně nízkých mechanických vlastnostech vzhledem k jejich hustotě. Tento nedostatek vedl k vývoji nových materiálů, jako jsou OSB a EUROPLY desky, které mají oproti klasickým DTD výrazně vyšší některé důleţité mechanické vlastnosti. Především pevnost v ohybu a modul pruţnosti jsou v porovnání s DTD několikrát vyšší. Někteří výrobci volí opačnou strategii výroby a při zachování mechanických vlastností sniţují hustotu materiálů (EUROLIGHT), ty pak nacházejí širší uplatnění u zákazníků.

63

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva 10 SUMMARY The bachelor work was focused on development trends of production composite materials based on wood. In recent years it's more place emphasis on the development of new composite materials, primarily for reasons protection of the environment, economical use of wood materials, achieve the required properties of materials and reduction production expense. These factors are prime targets for development of new modern composite materials based on wood. This is also the current trend, which takes into account the above aspects. Many new materials are developed primarily for building purposes. For the most part, serves as a sound and thermal insulation components in the interior and exterior, stiffening elements wooden construction, components composition of walls, facing, floors, ceilings and other construction. The increasing trend of qualitative and quantitative production particle and fibre boards, in particular the increasing import of low-cost composite materials based on wood from Asia (China) forcing competitors to invest in the development of new advanced materials with specific properties or to invest in modernization and improvement of production technology particle and fibre boards. Fibre boards recorded in recent years in Asia, especially in China an enormous increase in production and manufacturing is increasing significantly each year. According to estimates in the coming years can expect increased imports of intermediate density fibre MDF boards from China. From 2001 until 2006, increased in this country import MDF to Europe each year for threefold as fivefold. These facts are important for European companies with particle and especially fibrous boards that must be flexibly respond to customer requirements in order to remain competitive. Clear reason for the import of cheaper materials are low to minimal cost of production in China, especially cheaper labor work, which affects the price of raw materials for the manufacture of fibre and particle boards. In recent years, was considered as a disadvantage for particle and some fibre boards their large mass in the relatively low mechanical properties due to their density. This lack has led to the development of new materials such as OSB and EUROPLY boards, which are compared with classical DTD significantly higher some of important mechanical properties. In particular, the bending strength and modulus of elasticity as compared to DTD a fewfold higher. Some manufacturers opt for the opposite strategy and production while maintaining the mechanical properties of reduced density materials (EUROLIGHT), they will find a wider application of the customer.

64

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva 11 LITERATURA HRÁZSKÝ, J. -- KRÁL, P. Kompozitní materiály na bázi dřeva. 1. vyd. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2007. 253 s. ISBN 978-80-7375034-3. HRÁZSKÝ, J. -- KRÁL, P. Kompozitní materiály na bázi dřeva. 1. vyd. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2004. 130 s. ISBN 80-7157-751-0. HRÁZSKÝ, J. -- KRÁL, P. Elastické třískové desky Recoflex. Stolařský magazín. 2008. sv. 9, č. 11, s. 8--10. ISSN 1335-7018. HRÁZSKÝ, J. -- KRÁL, P. Desky Tetra K - špičkový ekologický produkt vyráběný z odpadu. Stolařský magazín. 2009. sv. 10, č. 4, s. 6--8. ISSN 1335-7018. HRÁZSKÝ, J. -- KRÁL, P. Lehké konstrukční desky Eurolight. Stolařský magazín. 2007. sv. 8, č. 1-2, s. 6--9. ISSN 1335-7018. HRÁZSKÝ, J. -- KRÁL, P. OSB desky. Podlahy a interiér. 2004. sv. 5/2004, č. 5, s. 72--75. ISSN 1214-391X. KRÁL, P. -- HRÁZSKÝ, J. Kompozitní materiály na bázi dřeva Část 2: Dýhy a vrstvené masivní materiály. Brno: MZLU v Brně, 2006. 210 s. ISBN 80-7157-878-9. KRÁL, P. -- HRÁZSKÝ, J. -- ŠRAJER, J. Moderní a stávající materiály na bázi dřeva pro výrobu dřevostaveb. In HAVÍŘOVÁ, Z. Současné dřevostavby a nové materiály na bázi dřeva. 1. vyd. Brno: MZLU v Brně, 2008, s. 169--174. ISBN 978-80-7375-213-2. ŠTEFKA, V. Kompozitné drevné materiály. 2. vyd. Zvolen: Technická univerzita vo Zvolene, 2002. 205 s. ISBN 80-228-1136-X. ŠTEFKA, V. Kompozitné drevné materiály: návody na cvičenia. 2. vyd. Zvolen: Technická univerzita vo Zvolene, 1997. 170 s. ISBN 80-228-0681-1. Rendl, J., 1957: Výroba dřevovláknitých desek. SNTL Praha. 136 s. Prospektový materiál firmy DDL Lukavec Prospektový materiál firmy CIDEM Prospektový materiál firmy Kronospan CZ

65

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva Zdroje na internetu: < http://www.berleburger.de/en/company/recoflex.php> [2009-05-15] < http://www.czso.cz/> [2009-02-17] < http://www.egger.co.uk/co-uk-eng/egger-co-uk-products-lightweight-boards.htm> [2009-05-15] < http://www.ekopanely.cz/> [2009-06-02] < http://epp.eurostat.ec.europa.eu/portal/page/portal/statistics/themes> [2009-02-17] < http://www.fao.org/about/about-fao/en/> [2009-04-12] < http://faostat.fao.org/site/626/default.aspx#ancor> [2009-03-08] < http://www.grena.cz/r547-cz-zaruvzdorne-a-izolacni-materialy> [2009-06-02]

< www.kuruc.sk> [2009-06-02] < http://www.mojeterasa.cz/cs/co-je-to-wpc/> [2009-05-20]

< http://wood.mendelu.cz/> [2009-06-05]

66

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva 12 SEZNAM POUŢITÝCH ZKRATEK AM

aglomerované materiály

a.s.

absolutně suchá látka (absolutní sušina)

CTD

cementotřísková deska

ČR

Česká republika

ČSN

česká státní norma

DS

defibrátorové sekundy

DTD

dřevotřísková deska

DVD

dřevovláknitá deska

EN

evropská norma

FAO

Food and Agricultural Organisation

FF

fenolformaldehydové lepidlo

HDF

High Density Fibreboard

KM

kompozitní materiál

MDF

Medium Density Fibreboard

MF

melaninformaldehydové lepidlo

MOE

modulus of elasticity

MOR

modulus of rupture

n. p.

národní podnik

OSB

Oriented Strand Board

pH

záporný dekadický logaritmus koncentrace vodíkových iontů

RDP

rovnané dříví průmyslové

Tab

tabulka

TD

třísková deska

VTM

termoplastický vláknitý materiál

UF

močovinoformaldehydové lepidlo

VD

vláknitá deska

67

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva 13 SEZNAM TABULEK Tab. 1 Produkce a obchod s třískovými deskami v Československé republice (FAO, 2009) ........................................................................................................................... 12 Tab. 2 Produkce a obchod s izolačními a tvrdými vláknitými deskami v Československé republice (FAO, 2009)................................................................................................. 14 Tab. 3 Optimální rozměry třísek (Hrázský, 2007) ........................................................ 18 Tab. 4 Porovnání hodnot lisovacích faktorů a ostatních lisovacích veličin při lisování TD pro různé typy lisů (Hrázský, 2007) ....................................................................... 21 Tab. 5 Typy OSB podle EN 300 a podle ČSN EN 300 ................................................. 28 Tab. 6. Produkce a obchod s třískovými deskami v ČR (FAO, 2009) ........................... 39 Tab. 7 Výroba TD (m3) v zemích Evropské unie s největší produkcí (Eurostat, 2009).. 42 Tab. 8. Produkce třískových desek ve světě dle jednotlivých kontinentů (FAO, 2009) . 44 Tab. 9. Produkce MDF desek v ČR (FAO, 2009)......................................................... 46 Tab. 10 Produkce vláknitých desek v Evropě (FAO, 2009) ..........................................47 Tab. 11 Produkce vláknitých desek ve světě dle jednotlivých kontinentů (FAO, 2009) 49 Tab. 12 Produkce MDF desek ve světě podle jednotlivých kontinentů (FAO, 2009) .... 51 Tab. 13 Produkce HDF desek ve světě podle jednotlivých kontinentů (FAO, 2009) ..... 53 Tab. 14 Orientační hodnoty hustoty KM na bázi dřeva ................................................ 55 Tab. 15 Hustota vybraných KM na bázi dřeva s ohledem na variabilitu hodnot............ 56 Tab. 16 Hodnoty pevnosti v ohybu ve směru kolmo na průběh dřevních vláken vybraných KM na bázi dřeva ....................................................................................... 57 Tab. 17 Hodnoty modulu pruţnosti (MOE) vybraných KM na bázi dřeva .................... 59 Tab. 18 Hodnoty pevnosti v tahu kolmo na rovinu desky, po zkoušce cyklováním, vybraných druhů KM .................................................................................................. 60 Tab. 19 Hodnoty bobtnání vybraných druhů KM na bázi dřeva ................................... 61

68

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva 14 SEZNAM GRAFŮ Graf 1 Sloţení cementotřískových desek ..................................................................... 29 Graf 2 Sloţení desek TETRA K .................................................................................. 32 Graf 3. Produkce třískových desek v České republice v m3 ..........................................40 Graf 4. Import a export třískových desek v České republice v m3 ................................ 40 Graf 5 Export a import TD v České republice za rok 2006 dle nejvýznamnějších odběratelských a dodavatelských států (FAO, 2009) .................................................... 41 Graf 6 Výroba TD (mil. m3) v Evropě (FAO, 2009)..................................................... 42 Graf 7 Výroba TD (m3) v zemích Evropské unie s největší produkcí ........................... 43 Graf 8 Světová produkce třískových desek dle jednotlivých kontinentů ....................... 43 Graf 9 Výroba třískových desek ve světě (mil. m3) ...................................................... 44 Graf 10 Produkce třískových desek ve světě podle kontinentů (mil. m3) ...................... 45 Graf 11 Produkce a obchod s MDF deskami v České republice ................................... 46 Graf 12 Celková produkce VD, produkce MDF a HDF v Evropě................................. 47 Graf 13 Produkce MDF a HDF desek nejvýznamnějších států v Evropě v roce 2007 ... 48 Graf 14 Produkce vláknitých desek ve světě na jednotlivých kontinentech .................. 50 Graf 15 Vývojový trend výroby vláknitých desek ve světě ..........................................50 Graf 16 Produkce MDF desek ve světě podle jednotlivých kontinentů ......................... 52 Graf 17 Vývojový trend výroby MDF desek ve světě .................................................. 52 Graf 18 Produkce HDF ve světě dle jednotlivých kontinentů ....................................... 54 Graf 19 Vývojový trend výroby HDF ve světě ............................................................. 54 Graf 20 Pevnost v ohybu ve směru kolmo na průběh vláken vybraných KM na bázi dřeva ........................................................................................................................... 57 Graf 21 Porovnání hustoty a pevnosti v ohybu (MOR) vybraných KM na bázi dřeva... 58 Graf 22 Modul pruţnosti (MOE) vybraných KM na bázi dřeva.................................... 59 Graf 23 Porovnání pevnosti v ohybu (MOR) a modulu pruţnosti (MOE) vybraných KM na bázi dřeva ............................................................................................................... 60 Graf 24 Pevnost v tahu kolmo na rovinu desky vybraných druhů KM na bázi dřeva .... 61 Graf 25 Rozměrové změny (bobtnání) vybraných druhů KM na bázi dřeva ................. 62

69

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva 15 SEZNAM PŘÍLOH Příloha 1 Deska OSB - Oriented Strand Board (http://www.supplierlist.com/wholesaleosb-37020.htm) ...........................................................................................................71 Příloha 2 CETRIS – Cementotřísková deska (http://www.cetris.cz/index.php?pid=210&lang=cz) ................................................... 71 Příloha 3 Recoflex – elastická třísková deska (http://www.stylepark.com/en/bsw/recoflex) ................................................................ 72 Příloha 4 Panel TETRA K (www.svetdomu.cz/pouziti-tetra-k.php) .............................. 72 Příloha 5 Materiál EUROPLY (http://www.ecohaus.com/C-607/europly) .................... 72 Příloha 6 Desky EUROLIGHT (http://zoom.egger.com/de-deu/zoom-dekor-undmaterialverbund-traegermaterialien-leichtbauplatte_DEU_HTML.htm) ..................... 73 Příloha 7 Desky GRENAMAT (http://www.owen-enterprises.com/contenidoAS_i.htm) .................................................................................................................................... 73 Příloha 8 Ekopanel STRAMIT (http://www.a123.cz/page.php?page=2) ...................... 73 Příloha 9 Produkce třískových desek v ostatních státech Evropy (FAO, 2009) ............. 74 Příloha 10 Objem třískových desek v České republice a Československé republice ..... 74 Příloha 11 Spotřeba třískových desek v České republice (FAO, 2009; ČSÚ 2009) ....... 75 Příloha 12 Spotřeba třískových desek v České republice na jednoho obyvatele v m3 .... 75 Příloha 13 Spotřeba třískových desek v České republice na jednoho obyvatele v m2 při průměrné tloušťce desky 18 mm. ................................................................................. 76 Příloha 14 Spotřeba vláknitých desek (MDF) v České republice v m3 na jednoho obyvatele ..................................................................................................................... 76 Příloha 15 Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO) ............... 77

70

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva 16 PŘÍLOHY Příloha 1 Deska OSB - Oriented Strand Board (http://www.supplierlist.com/wholesale-osb37020.htm)

Příloha 2 CETRIS – Cementotřísková deska (http://www.cetris.cz/index.php?pid=210&lang=cz)

71

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva Příloha 3 Recoflex – elastická třísková deska (http://www.stylepark.com/en/bsw/recoflex)

Příloha 4 Panel TETRA K (www.svetdomu.cz/pouziti-tetra-k.php)

Příloha 5 Materiál EUROPLY (http://www.ecohaus.com/C-607/europly)

72

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva Příloha 6 Desky EUROLIGHT (http://zoom.egger.com/de-deu/zoom-dekor-undmaterialverbund-traegermaterialien-leichtbauplatte_DEU_HTML.htm)

Příloha 7 Desky GRENAMAT (http://www.owen-enterprises.com/contenidoAS_i.htm)

Příloha 8 Ekopanel STRAMIT (http://www.a123.cz/page.php?page=2)

73

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva Příloha 9 Produkce třískových desek v ostatních státech Evropy (FAO, 2009) 1996

1998

2000

2002

2004

2006

2007

Portugalsko

695 000

722 000

722 000

736 000

875 000

850 000

850 000

Ukrajina

240 000

189 000

264 000

549 900

975 000

1 329 000

1 641 000

Švédsko

577 000

650 000

640 000

564 000

437 000

541 000

627 000

Švýcarsko

530 000

524 000

529 000

500 000

450 000

470 000

540 000

Finsko

510 000

455 000

460 000

413 000

448 000

440 000

400 000

Norsko

384 000

418 600

433 000

368 140

383 000

382 000

383 000

Slovensko

216 000

220 000

220 000

250 000

300 000

665 000

675 000

Dánsko

328 000

283 000

395 000

334 000

360 000

328 000

343 000

Bulharsko

124 000

124 000

180 000

193 000

193 000

359 000

737 000

Chorvatsko

38 000

48 000

44 000

50 000

73 000

139 000

153 000

Příloha 10 Objem třískových desek v České republice a Československé republice

Objem TD v ČR a ČSR 1 200 000 1 000 000

600 000 400 000 200 000 0 1961 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

m3

800 000

rok

74

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva Příloha 11 Spotřeba třískových desek v České republice (FAO, 2009; ČSÚ 2009) rok 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

počet obyvatel v ČR 10 330 759 10 315 353 10 303 642 10 294 943 10 282 784 10 272 503 10 224 192 10 200 774 10 201 651 10 206 923 10 234 092 10 266 646 10 322 689

spotřeba TD 437 000 390 700 447 000 327 000 478 000 542 000 585 000 628 000 807 000 813 000 905 000 823 000 762 000

m3 TD/1 obyvatele 0,042300861 0,037875582 0,043382718 0,031763168 0,046485465 0,052762214 0,057217235 0,061563956 0,079104843 0,079651821 0,088429926 0,080162499 0,073817975

Příloha 12 Spotřeba třískových desek v České republice na jednoho obyvatele v m3

Spotřeba TD (m3) v ČR na 1 obyvatele 0,100

0,09

0,090

0,08

0,080 0,070 m3

0,060 0,050 0,040

0,05 0,04

0,04

0,06

0,08

0,08 0,07

0,06

0,05

0,04 0,03

0,030 0,020 0,010 0,000

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 rok

75

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva Příloha 13 Spotřeba třískových desek v České republice na jednoho obyvatele v m2 při průměrné tloušťce desky 18 mm.

Spotřeba TD (m2) v ČR na 1 obyvatele 6,000 4,91

5,000

4,39

m2

4,000 3,000

2,35

2,58

2,41

2,10

2,93

4,45

4,43

4,10

3,42

3,18

1,76

2,000 1,000 0,000

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 rok

Příloha 14 Spotřeba vláknitých desek (MDF) v České republice v m3 na jednoho obyvatele

Objem MDF (m3) v ČR na 1 obyvatele 0,010 0,009 0,008

0,0078

0,007 m3

0,0090 0,0072

0,006 0,005

0,0039

0,004 0,0022

0,003 0,002 0,001

0,0089

0,0086

0,0080

0,0020

0,0045

0,0027 0,0036 0,0024

0,000 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 rok

76

Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva Příloha 15 Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO)

FAO je mezinárodní organizací, která má za úkol zlepšení podmínek v zemědělství, lesnictví a rybářství. FAO vznikla v roce 1943, kdy 44 států podepsalo v USA členství v organizaci. Hlavní představitelé organizace řeší globální problémy v uvedených oblastech. Základnímy body jsou: -

odstranění hladomoru

-

pomoc rozvojovým zemím

-

zlepšování podmínek a kvality surovin

-

hospodaří s příspěvky členských zemí a přerozděluje je do krizových oblastí

-

slouţí jako znalostní síť, v které se shromaţďují a publikují poznatky a výzkumy

-

analyzovat a šířit údaje o stavu v jednotlivých zemích

FAO provádí rozsáhlé průzkumy o stavu lesního fondu, vydává ročenky, knihy a publikace. (http://www.fao.org/about/about-fao/en/)

77