STEICO LVL: Nowoczesna technologia w przemyśle drzewnym

LVL to skrót od angielskiego "laminated veener lumber" oznaczającego tarcicę klejoną z fornirów. Ten nowoczesny materiał wykorzystywany jest przede wszystkim jako materiał konstrukcyjny. Na pierwszy rzut oka LVL przypomina sklejkę, jednak sposób produkcji i jego cechy sprawiają, że jest on klasyfikowany jako osobne tworzywo drzewne. Doskonałe właściwości LVL, takie jak duża wytrzymałość mechaniczna przy stosunkowo niskiej wadze, wysoka jakość oraz trwałość powodują, że z powodzeniem zastępuje beton i stal w budownictwie. Dodatkowo, w dobie światowych trendów związanych z ekologią, materiał ten cechuje się dużo niższym poziomem "wykorzystania" środowiska naturalnego niż inne materiały budowlane.

Drewno na placu surowca jest nawilżane, aby zapobiec jego deprecjacjiFot. D.Jabłoński

Fabryka STEICO w Czarnej Wodzie jest trzecią fabryka LVL w Europie i pierwszą w Polsce. Zastosowana tu technologia produkcji należy do najnowocześniejszych na świecie, a jej głównym dostawcą był światowy lider technologii skrawania i klejenia fornirów - fińska firma Raute.

Fabryka w Czarnej Wodzie zajmuje się również produkcją płyt porowatych z włókna drzewnego w procesie mokrym. Płyty takie wykorzystywane są m.in. materiały izolacyjne (np. płyty podpodłogowe) czy półfabrykat do rozpałki do kominków. Jak informują przedstawiciele STEICO, zakład w Czarnej Wodzie jest jednym na świecie w którym odpady z produkcji LVL nie będą spalane, ale wykorzystane w dalszej produkcji - jako surowiec do produkcji płyt porowatych. Takie rozwiązanie jest dla korzystne zarówno ze względów ekonomicznych jak i środowiskowych - łącznie do produkcji wykorzystywane jest mniej drewna niż w przypadku rozdzielenia produkcji. 

Sekcja skanowania kłód na linii korowaniaFot. D.Jabłoński

Fabryka LVL w Czarnej Wodzie zajmuje ok. 12 ha. Znaczącą część tego terenu przeznaczono pod Plac surowca drzewnego. Do produkcji LVL wykorzystywane jest drewno wielkowymiarowe iglaste w postaci kłód o zoptymalizowanej długości ok. 2,65m. W przypadku firmy STEICO jest to głównie sosna pochodząca z polskich lasów. Dla wygody transportu oraz ze względu fakt, że drewno w celu zabezpieczenia przed deprecjacją jest zraszane wodą, zdecydowana większość placu jest utwardzona.

Powierzchnia Placu surowca przeznaczona jest dla składowania ponad 14.000 m3 drewna, czyli zapasu wystarczającego na ok. miesiąc produkcji. Według planów fabryka LVL przerabiać ma ok. 180.000 m3 surowca drzewnego rocznie.

Baseny z gorącą wodą do uplastycznienia drewna przed procesem skrawaniaFot. D.Jabłoński

Plac surowca to nie tylko magazyn drewna. Tutaj odbywa się również przygotowanie kłód do skrawania. Pierwszym etapem jest korowanie kłód. Drewno ładowane jest wózkami na  linię korowania wyposażoną w skaner 2D, którego zadaniem jest wstępne badanie kształtu kłód i wykrycie zbyt dużych krzywizn lub napływów korzeniowych.

Po procesie korowania i automatycznym przycięciu do długości 2,65m kłody ponownie trafiają na skaner. Tym razem jest to urządzenie typu 3D  wyprodukowane przez firmę Microtec. Informacja ze skanera 3D służą do określenia dokładnego kształtu, długości oraz miąższości każdej kłody. Drewno przechodzi również przez wykrywacz metali, który odrzuca podejrzany surowiec.

Czas przebywania drewna w basenach zależy od średnicy kłódFot. D.Jabłoński

Odpad z tego etapu produkcji, jakim głównie jest kora, docelowo trafiać będzie do kotła biomasowego znajdującego się obecnie w budowie.

Kolejnym etapem obróbki kłód jest ich obróbka hydrotermiczną (warzenie) w celu uplastycznienia drewna przed skrawaniem. Proces odbywa się w basenach kondycjonowania o długości 54 m wypełnionych wodą o temperaturze ok. 55 stopni C.

Czas warzenia dostosowuje się do średnicy kłód i temperatury panującej na zewnątrz. Aby uzyskać identyczną plastyczność kłód o różnej średnicy, nie są one w basenach spławiane, lecz po wcześniejszym wysortowaniu transportowane przy pomocy łańcuchów w odpowiednim cyklu czasowym. Kłody grubsze spędzają w basenach więcej czasu niż te o mniejszych średnicach.

Podajnik kłód do skrawaniaFot. D. Jabłoński

Po uplastycznieniu drewno opuszcza Plac surowca i trafia w celu dalszej obróbki do hali produkcyjno-magazynowej o powierzchni 25.000 m2. Na początku znajdującej się tu linii produkcyjnej kłody poddawane są skrawaniu obwodowemu w celu uzyskania forniru do produkcji LVL. Aby proces jego pozyskania był najbardziej efektywny, profile kłód są skanowane przy pomocy kurtyn laserowych, a następnie centrowane na uchwytach łuszczarki firmy RAUTE. Następnie kłoda jest podawana na wrzeciona napędowe, które wprawiają ją w ruch obrotowy. Obracająca się kłoda jest dociskana do noża i skrawana, a następnie rozwijana z prędkością 350 m/min w jedną wstęgę forniru o grubości 3,3 mm. Z jednej kłody o średnicy 40cm można pozyskać prawie 40-metrową wstęgę forniru.

Wstęga forniru powstająca w wyniku skrawaniaFot. K. Jabłoński

Uzyskana wstęga podajnikami rolkowymi kierowana jest do skanera, który optymalizuje jej rozkrój, w celu uzyskania jak największej ilości arkuszy forniru o wymiarach pozwalających w dalszym procesie na sklejenie płyty LVL o szerokości netto 2,5m.

Skaner określa jakość forniru w celu optymalizacji rozkroju wstęgi na arkuszeFot. D.Jabłoński

Odpady powstające podczas skrawania i rozkroju wstęgi forniru podawane są przenośnikami taśmowymi do rębaka i posłużą dalej jak surowiec do produkcji płyt porowatych.

Odpady z procesu skrawania trafiają do rębakaFot. D.Jabłoński

Pocięty w arkusze fornir jest sztaplowany w pakiety, które trafiają do sześciopółkowej suszarni firmy RAUTE. Suszarnie zasilane są parą, która podgrzewa powietrze poprzez wymienniki ciepła. Ogrzane powietrze cyrkuluje wewnątrz suszarni i zabiera wilgoć z forniru osuszając go do wilgotności 5­6%. Energia z gorącego powietrza suszarni jest odzyskiwana i wykorzystywana do podgrzewania basenów kondycjonowania.

Pocięte arkusze sortowane są na cztery klasy jakości i sztaplowaneFot. D.Jabłoński

Każdy arkusz wysuszonego forniru poddawany jest klasyfikacji jakościowej, uwzględniającej wytrzymałość oraz cechy wizualne. Wysuszone i sklasyfikowane arkusze trafiają na linię układania fornirów. Maszyna podająca, automatycznie - zgodnie z zadanym programem, pobiera arkusz z jednego z czterech boksów, w których znajdują się forniry różnej klasy jakości i układa je w odpowiedniej kolejności, zgodnie z układem warstw płyty. Takie rozwiązanie umożliwia np. użycie arkuszy o lepszej jakości w warstwach zewnętrznych, dzięki czemu gotowa płyta LVL będzie wizualnie wyższej jakości niż w przypadku losowego doboru fornirów.

Prasa, w której suszone są pakiety arkuszy forniru Fot. D.Jabłoński

Podczas podawania kolejnych arkuszy, ich brzegi są podfrezowane, aby płynnie połączyć je ze sobą na długość. Podawane arkusze przechodzę przez kurtynę klejową, która aplikuje klej na wszystkie forniry przeznaczone na warstwy wewnętrzne. Ilość warstw płyty zależy od jej docelowej grubości. Standardowy wyrób produkowany przez STEICO ma grubość 39mm, jednak fabryka może wytwarzać płyty o grubości nawet 75 czy 90mm, które stosuje się jako podpory czy belki np. do konstrukcji stropów o bardzo dużej rozpiętości.

Kurtyna klejowa nanosi klej na arkusze forniru na linii formowania wstęgi LVLFot. D.Jabłoński

Forniry z warstwą kleju „podążają” jeden za drugim i układane są w charakterystyczny dla płyt LVL zamek z odpowiednim przesunięciem, zazębiając się ze sobą i tworząc bezkońcową wstęgę.

Ułożone forniry zaklejane są w prasie wstępnej „na zimno”, która zamyka linię klejenia. Uformowana wstępnie płyta docinana jest na długość, która maksymalnie może wynieść 18m. Na tym etapie docinane i wyrównywane są również boki płyty. Po takim formatowaniu płyty trafiają do 3-półkowej prasy głównej, pracującej  w technologii „na gorąco” w temperaturze około 170 stopni C. Czas prasowania płyty LVL zależy od jej grubości i trwa ok. 1 minuty na każdy milimetr. Płyta o grubości 21 mm jest prasowana ok. 20 minut. Po wyjściu z prasy płyty przechodzą weryfikację jakościową, a następnie są sztaplowane i zabierane suwnicą do magazynu pośredniego, gdzie trwa ich sezonowanie trwające od 6 do 20 godzin.

Wstępnie uformowana płyta LVLFot. D.Jabłoński

Po ustabilizowaniu temperatury, płyty są podawane na linie obróbcze szlifujące oraz formatujące zarówno poprzecznie jak i wzdłużnie, zgodnie z życzeniem klienta. Na głównej linii obróbczej odbywa się cięcie płyt LVL o szerokości 2,5m na elementy konstrukcyjne o standardowych wymiarach, wykorzystywanych w budownictwie szkieletowym. Na hali znajdują się również specjalistyczne linie obróbcze służące między innymi do rozcinania płyt na wąskie listewki, heblowania oraz frezowania. Dzięki takiej obróbce wachlarz zastosowania LVL poszerza się o stolarkę (np. elementy do produkcji drzwi), meblarstwo (np. listwy wzmacniające do łóżek) czy  budownictwo (jako elementy płyt szalunkowych stosowanych przy konstrukcjach żelbetowych). Jeszcze w 2015 roku STEICO planuje uruchomienie prasy do klejenia na zimno, umożliwiającej sklejanie kolejnych płyt w duże dźwigary o wymiarach sięgających 125cm wysokości, 40cm szerokości oraz 18m długości.

Prasa "na gorąco", w której sklejane są płyty LVLFot. D.Jabłoński

Zapotrzebowanie zakładu na energię cieplną, niezbędną do procesów technologicznych (np. suszarnia, prasa główna,), będzie w pełni pokrywane przez nowy kocioł biomasowy firmy Vyncke. W kotle tym, o mocy 13 MW, będzie spalana kora z korowania kłód, trociny z kapowania, jak również pył powstający podczas obróbki płyt LVL na liniach wykończeniowych. Przy pełnej wydajności kocioł będzie spalał około 2,4 tony biomasy na godzinę i produkował w tym czasie ponad 16 ton pary technologicznej. Nowy kocioł będzie mógł również wspomagać pracę urządzeń na liniach do produkcji płyt porowatych.