Производство фанеры в Китае
По объему доходов и активов производство фанеры в Китае - многомиллиардная отрасль промышленности. Причем следует отметить чрезвычайную фрагментированность по производственной мощности предприятий.
Рис. 1. Производство шпона на типичном китайском деревенском заводике
В стране насчитывается около 6000 заводиков, ежегодная производительность каждого - менее 2000 м3 фанеры. Примерно 200 заводов производят больше 20 000 м3, и только 10-15 заводов производят более 100 000 м3. Численность китайских рабочих, занятых в фанерном производстве, – более 550 000 человек.
По объему производства фанеры в мире Китай лидирует с громадным отрывом от занимающих вторую строчку США. В 2015 году, по разным оценкам, китайцами было произведено более 109 млн м3 фанеры. Позицию мирового лидера китайская фанерная промышленность заняла еще в 2003 году. А с 2003 года объем производства в Поднебесной вырос более чем в четыре раза!
До 70% производств фанеры в Китае сконцентрировано в южных и юго-восточных областях провинций Цзянсу, Чжэцзянь, Фуцзянь и Гуандун, на севере провинции Хэбэй. Наличие плантаций быстрорастущей древесины тополя и эвкалипта, дешевая квалифицированная рабочая сила и благоприятная транспортная инфраструктура (близость портов для поставок на экспорт) способствовала развитию фанерной промышленности в этих регионах.
Росту производства фанеры в Китае способствовал внутренний спрос во времена строительного бума, пришедшегося на начало 2000-х годов. Однако по мере удовлетворения потребности внутреннего рынка все больше китайских производителей стали ориентироваться на экспорт.
Рис. 2. Современный фанерный завод в г. Гуанчжоу, провинция Гуандун
США и страны ЕС являются крупнейшими покупателями фанеры, экспортируемой Китаем. В 2016 году США закупили пятую часть всего объема китайского экспорта фанеры, что составляет 5 млн м3 на сумму $1,4 млрд, а на страны ЕС пришлось около 15% объема экспорта - 4 млн м3 на сумму $800 млн. Другие крупные покупатели китайской фанеры - Филиппины, Япония, Объединенные Арабские Эмираты, Южная Корея и Канада. Фанера составляет более половины (51%) общего объема экспорта лесной продукции Китая и только 15% общего объема экспорта продукции деревообработки по стоимости. Всего по разным оценкам в 2016 году Китай экспортировал 28 млн м3 фанеры, что на 15% меньше по сравнению с уровнем 2014 года.
Как и какими средствами удалось достичь феноменальных показателей за столь короткий отрезок времени? Ведь в Китае нет каких-либо высокопроизводительных заводов, на которых используются сверхсовременные оборудование и новейшие технологии. Китайцы пошли самым простым путем. В каждой сельской деревушке, где есть рабочая сила, а в округе имеется лес, они поставили небольшие фанерные заводы. Даже приблизительно оценить объем производимой в Китае фанеры и число таких заводиков, по сути, невозможно. Какой-либо достоверной статистики по ним попросту нет. Изготовленная фанера тут же пускается в дело. Разумеется, говорить о качестве продукции в этом случае не приходится.
б)
а)
Естественно, что фанера, производимая на этих микро-предприятиях, со временем оказалась неконкурентоспособной из-за низкого качества и высокой себестоимости на фоне повышения стоимости сырья и электроэнергии, а также доли заработной платы в структуре себестоимости. Поэтому экспорт фанеры низкого качества становится невыгодным. И сейчас в Китае постепенно увеличивается число более-менее крупных современных производств и сокращается число мелких. Этому процессу способствуют рост инвестиций в фанерную промышленность, особенно из Тайваня и других юго-восточных азиатских стран, а также импорт передовых технологий из США, Японии и Европы.
б)
а)
Так, в провинции Хэбей на востоке Китая, относившейся когда-то к одной из четырех крупнейших производственных областей фанеры, из 3000 заводов, действовавших ранее, осталось не более 200.
Повышение стоимости импортируемого сырья привело к тому, что в Китае, особенно в последнее время, расширяется использование древесины быстрорастущих мягких пород, главным образом - эвкалипта и бамбука, выращиваемых на лесных плантациях. Лесные плантации в Китае самые большие в мире, их площади достигают 6,0 млн га.
б)
а)
Эвкалипт произрастает в Гуанси-Чжуанский районе Китая и отлично подходит для производства фанеры. Характеристики эвкалиптовой фанеры превосходят характеристики фанеры из другой быстрорастущей древесины - клена. Эвкалипт хорошо растет на бедной почве во влажном климате. После семи лет с момента посадки некоторые его разновидности могут достигнуть 35 м высоты.
Китайские фанерные заводы оснащены преимущественно отечественным оборудованием. Машиностроительная промышленность страны в колоссальных объемах производит лущильные станки, сушилки, прессы, линии форматной обрезки и шлифования и другое оборудование для фанерного производства.
б)
а)
В своей основе это крайне простое и технологичное оборудование, которое можно легко обслуживать и эксплуатировать на крохотных заводах в отдаленных деревеньках. Всем конструкциям присущ знаменитый китайский рационализм. Действительно, зачем например, нужны дорогостоящие 40-50-этажные прессы с автоматической загрузкой и выгрузкой, энергоемкие, насыщенные сложными механизмами, гидравликой и электроникой, если с тем же объемом могут вполне справиться несколько простейших 10-15-этажных прессов. Для их монтажа не требуется глубоких приямков и высоких производственных корпусов, они на порядок дешевле, максимально просты и надежны в эксплуатации, ведь ломаться в них почти нечему.
Перечислить всех китайских производителей оборудования просто невозможно. Однако из общего числа можно выделить несколько предприятий, выпускающих очень неплохое оборудование, стоимость которого в два-три раза ниже стоимости аналогичного оборудования европейского производства. Правда, это оборудование даже внешне напоминает станки, выпускавшиеся в Европе и СССР лет 20-30 назад. Однако китайская промышленность не стоит на месте, и уже некоторые известные европейские фирмы для снижения себестоимости своей продукции заказывают в Китае гидроцилиндры прессов, нагревательные плиты, рамы и т. д.
Оборудование для фанерных производств, выпускаемое в Китае, отличается конструктивными особенностями, которые отвечают специфике его использования. Например, в Китае редко можно встретить привычные роторные окорочные станки. Чаще всего используются станки, в которых вращается сам окариваемый сортимент.
В окорочном станке BBP1413 (производитель - фирма BSY) вращение окариваемому сортименту сообщается посредством зубчатых колес большого диаметра, а кора срезается специальной фрезой со сменными резцами, цепным приводом и частотой вращения 1460 мин-1, расположенной на маятниковом кронштейне закрепленным на каретке, которая движется по направляющим вдоль вращающегося сортимента. Подобная конструкция позволяет окаривать сырье диаметром до 1300 мм. Скорость перемещения каретки достигает 27,9 м/мин. Конструкция станка чрезвычайно проста и надежна.
Для окаривания используют и станки, конструкция которых аналогична конструкции лущильных станков для бесшпиндельного лущения. В них вращение сортименту передается посредством валов с грубой насечкой. Кора снимается посредством ножа, перемещающегося в направлении чурака.
Лущильные станки, выпускаемые в Китае, условно можно разделить на три типа: механические одношпиндельные, в конструкции которых отсутствуют пневмо- и гидравлические системы, одно- и двухшпиндельные станки, в которых используется гидропривод, и станки для бесшпиндельного лущения, которые могут выпускаться, как в механическом исполнении, так и с гидроприводом.
Одношпиндельные механические лущильные станки чаще всего оснащены сварной станиной. Зажим чурака, привод шпинделей, подача суппорта осуществляются механически, посредством цилиндрических косозубых, цепных и винтовых передаточных механизмов. Чурак загружается тельфером вручную. Мощность основного привода подобных станков - 20-25 кВт, масса - 6500 кг.
Рис. 7. Двухшпиндельный лущильный станок фирмы BSY с конвейером-накопителем и ЦЗУ с гидроприводом и системой управления Mitsubishi
Рис. 8. Бесшпиндельный лущильный станок с цепным приводом роликов
Подобные лущильные станки предназначены для лущения древесины тропических пород, импортируемой Китаем из Индонезии, Вьетнама и других стран, и позволяют перерабатывать сырье диаметром 1000-1800 мм. Диаметр остающегося карандаша - 90 мм, толщина получаемого шпона - 0,1-3,0 мм, скорость лущения - до 60 м/мин.
У более производительных двухшпиндельных лущильных станков, выпускаемых в Китае, вполне современная конструкция. Они оснащаются ЦЗУ с механическим или с гидравлическим приводом. На рис. 7 представлен общий вид лущильного станка, выпускаемого фирмой Bui Sheng Yuan Group (BSY), которую иногда называют «китайской Raute».
Лущильные станки этого типа могут лущить чураки диаметром до 1600 мм и длиной 1900-2700 мм. Толщина получаемого шпона - 0,35-4,2 мм. Диаметр телескопических шпинделей: большего - 200 мм, меньшего - 110 мм. Число оборотов чурака в процессе лущения может регулироваться бесступенчато до 200 мин-1. Масса станка - 36 т.
В Китае широкое распространение получили станки для бесшпиндельного лущения, в которых вращательное движение предварительно оцилиндрованному чураку передается посредством роликов с цепным или шестеренчатым приводом, служащим упором для удержания чурака. Резание шпона осуществляется ножом, движущимся поступательно в направлении чурака. Эти станки укомплектованы системой ЧПУ для контроля процесса и дисплеем для установки толщины шпона и настройки других параметров лущения. Станина станков сварная, выполнена из толстолистовой стали и обладает большой жесткостью.
Характеристики станков для бесшпиндельного лущения приведены в табл. 2. Лущильные станки этого типа позволяют достигать минимального диаметра карандаша 30 мм и используются для долущивания карандашей, образующихся в процессе обработки чураков на одно- и двухшпиндельных станках. Бесшпиндельные лущильные станки могут агрегатироваться в линию с подобными бесшпиндельными окорочными станками.
Для сушки шпона в Китае продолжают использовать дыхательные прессы, в которых 10-15 этажей. Продолжительность цикла - 10 с. Плиты пресса могут обогреваться паром или термомаслом. На маленьких заводах в южных районах Китая сушка шпона нередко осуществляется атмосферным способом.
Рис. 9. Бесшпиндельный лущильный станок, сагрегатированный с окорочным станком
У роликовых сушилок для крупных заводов три-четыре этажа и вполне современные конструкция и системы управления. Теплоснабжение этих сушилок осуществляется от паровых или термомасляных котельных. Кроме того, для сушки лущеного шпона китайской промышленностью производятся сетчатые сушилки, конструкция которых подобна конструкции сушилок для строганого шпона, выпускаемых в Европе. Сортировка шпона по сортам на сушилках выполняется вручную.
Для небольших предприятий производятся простейшие одноэтажные роликовые сушилки. Агентом сушки здесь служат топочные газы от топки, встроенной прямо в корпус сушилки, в качестве топлива используются кора и отходы шпона. Основные технические характеристики одноэтажных роликовых сушилок приведены в табл. 3.
Для оптимизации размерно-качественных характеристик шпона в Китае выпускаются довольно современные шпонопочиночные станки и линии ребросклеивания. Четырехфутовая линия ребросклеивания фирмы Shandong Jinlun Machinery Co., Ltd позволяет обрабатывать шпон толщиной 1-4 мм. Производительность линии - до 170 листов шпона 4х8 футов в час или около 2 м3/ч. Линия оснащена сервоприводом. Минимальная ширина склеиваемых кусков - 100 мм, число клеевых нитей - пять.
б)
а)
Для нанесения клея на слои шпона на китайских заводах используются в основном вальцы. Простейшие из них снабжены станиной, сваренной из швеллера и уголков, цепным приводом клеенаносящих и дозирующих валов от одного электродвигателя мощностью 5,5-7,5 кВт. Диаметр клеенаносящих валов может быть от 250 до 430 мм, дозирующих - от 180 до 350 мм. Скорость подачи - 27-35 м/мин.
Рис. 11. Сетчатые сушилки шпона на одном из китайских заводов
Некоторые фирмы выпускают очень неплохие вальцы, по конструкции напоминающие вальцы финской фирмы Raute с откидывающейся на шарнирах рамой и верхним клеенаносящим и дозирующим роликом. Подобные вальцы могут оснащаться частотно-регулируемым приводом и электронным регулятором зазора между наносящими валами с цифровой индикацией. Скорость подачи может достигать 100 м/мин.
Сборка пакетов может осуществляться по общепринятой схеме с клеевыми вальцами и столами для шпона и собранных пакетов фанеры. Для этого китайская промышленность изготавливает разнообразные ножничные подъемные столы с приводными рольгангами, цепные транспортеры для пачек шпона, подъемники, мешалки для клея, насосы и т. д., то есть все, что нужно для комплектации участков клеенанесения.
б)
а)
Для сборки пакетов в Китае выпускают и специальные ленточные конвейеры. При использовании подобного оборудования клей наносится посредством вальцов, и шпон с нанесенным клеем подается к сборочному ленточному конвейеру длиной 24-30 м и шириной 1,43 м. По обе стороны конвейера стоят рабочие, которые в соответствии с принятой схемой наборки укладывают листы шпона, промазанные клеем и рубашки в непрерывную ленту. В конце конвейера установлена делительная пила, раскраивающая эту ленту на пакеты заданной длины, которые укладываются в стопу.
Рис. 13. Линия ребросклеивания шпона производства фирмы Shandong Jinlun Machinery Co., Ltd
В Китае производят весьма эффективные прессы для холодной подпрессовки фанеры. У них рамная конструкция, они оснащены микропроцессорной системой управления с ЖК-панелью управления. В гидросистеме прессов используются надежные элементы гидроаппаратуры известных европейских и японских фирм, выпускаемые в Китае по лицензии.
Китайские прессы для холодной подпрессовки нередко можно встретить и на российских фанерных заводах, где они вполне успешно эксплуатируются.
б)
а)
Для горячего прессования фанеры в Китае наиболее распространены простейшие 10-15-этажные прессы рамной конструкции. Загрузка и выгрузка фанеры осуществляются вручную, что позволяет избавиться от сложных загрузочных и разгрузочных этажерок, сократить высоту рабочего промежутка между плитами и таким образом - высоту самого пресса.
б)
а)
Рабочие, поднимаясь на площадке ножничного подъемника, ломиками выталкивают фанеру на этажерку с другой стороны пресса и загружают пакет фанеры на этаж. Иногда для быстрого охлаждения фанеры прямо на разгрузочную этажерку монтируют осевые вентиляторы. Но чаще всего и названных средств механизации нет, и рабочие разгружают и загружают пресс, стоя, прямо с пола и дотягиваясь до верхних этажей.
Рис. 16. Одноэтажный пресс китайского производства усилием 400 т для холодной подпрессовки пакетов фанеры
У характерного для китайских фанерных предприятий 15-этажного пресса модели BY 214x8/40-15 (производитель - фирма BSV) размер нагревательных плит - 2700х1370х42 мм, рабочий пролет - 70 мм, два гидроцилиндра диаметром 320 мм с ходом 1050 мм, усилие прессования - 500 тс, гидростанция мощностью 18,5 кВт и масса - около 27 100 кг.
Для форматной обрезки в Китае выпускают простейшие линии с ручным перемещением кареток продольной и поперечной пил. Загрузка и разгрузка листов фанеры на подобных линиях осуществляется вручную.
Современные линии для форматной обрезки снабжены роликовыми приводными столами и податчиками, перекрестными станциями и позволяют обрезать фанеру со скоростью подачи 40 м/мин и более. Мощность электродвигателя пильных узлов на станках продольной и поперечной обрезки составляет 5,5-7,5 кВт. Число оборотов пилы диаметром 305-350 мм - 6500-6900 мин-1.
В Китае выпускается несколько видов фанеры: строительная большеформатная склеенная феноло- и карбамидоформальдегидными смолами, мебельная, в том числе облицованная ценными породами древесины, ламинированная фанера для опалубки, декоративная фанера, фанера, облицованная пластиками на основе поливинилхлорида и т. д. Особняком стоит фанера, изготавливаемая из бамбука.
б)
а)
б)
а)
Казалось бы, нет более неподходящего сырья для производства фанеры, чем бамбук. Как можно из этих «трубок» сделать фанеру? Однако бамбук быстро растет, прочен, и китайцы научились изготавливать из него качественную и красивую фанеру для мебели, строительства и опалубки.
В мире есть тысячи разных видов бамбука, но не все из них подходят для изготовления фанеры. Самый распространенный - быстрорастущий бамбук Мосо. Он растет в 10 раз быстрее, чем большинство пород деревьев. Этот бамбук культивируется в провинции Хайнань в южном Китае, достигает к трем-пяти годам 20-28 м высоты при толщине ствола 8-13 см и может переносить кратковременные заморозки до -20°С.
5 – плетение матов;
4 – сушка;
7 – наборка пакетов и прессование;
6 – пропитка смолой;
Есть несколько вариантов технологии производства бамбуковой фанеры. По одной из них стебли бамбука сначала разрезают дисковой маятниковой пилой на заготовки нужной длины. Потом полученные заготовки расщепляют на отдельные планки на специальном приспособлении, напоминающем механический колун для дров. Затем каждая планочка вручную подается на механизм, срезающий кору. Готовые планки сушатся либо атмосферным способом, либо в роликовых сушилках, после чего из отдельных планок получают заготовки в виде листов-матов. Это могут быть листы из планок, сшитых между собой на ребро наподобие циновки или плетеные (мозаичные).
8 – обрезка
Затем заготовки сворачивают в рулоны и помещают в металлические кассеты, которые окунают в пропиточный раствор. После пропитки рулоны разматывают и прессуют в горячем прессе. Для склеивания используются фенольные или другие смолы, в зависимости от назначения фанеры. Форматы бамбуковой фанеры: 2440 х 1220 мм, толщина - от 8 до 20 мм или 1830 х 915 мм, толщина - 9-10 мм.
Продолжительность прессования водостойкой бамбуковой фанеры толщиной 12 мм - около 15 мин при температуре 155-160°С. Плотность получаемой фанеры - около 850 кг/м3.
Ламинирование бамбуковой фанеры выполняется одновременно с горячим прессованием. Пакет собирают следующим образом: на хромированный лист металла укладывают фенольную пленку, на нее - листы лущеного шпона, затем - маты из бамбука с перпендикулярным направлением волокон. Затем лист загружают в пролет многоэтажного пресса и прессуют.
Рис. 20. Ламинированная бамбуковая фанера
В заключение стоит отметить, что, несмотря на очевидные успехи, которых удалось достичь китайцам за столь короткие сроки благодаря усердному труду и упорству, производство фанеры в Китае сталкивается с целым рядом проблем. В первую очередь это низкое качество фанеры, производимой без должного технологического контроля. Во многих станах уже с настороженностью относятся к китайской фанере. Например, Американская ассоциация деревообработки неоднократно публиковала результаты испытаний китайской фанеры, согласно которым последняя не отвечает требованиям американских стандартов по токсичности, механическим показателям и водостойкости.
Надо отметить, что и в самом Китае признают, что некоторые экспортеры не выполняют требования международных стандартов к качеству фанеры, упаковочных материалов и условиям транспортировки. Постепенно ситуация меняется к лучшему. Недобросовестных экспортеров лишают государственной поддержки, ограничивают им выход на внешний рынок. Также ужесточается контроль внутри страны за соблюдением требований к экологическим характеристикам фанеры. Происходящее в Китае укрупнение фанерных производств и ликвидация мелких заводов также способствует повышению качества и конкурентоспособности китайской фанеры.
Александр ФИЛИППОВИЧ, главный технолог ООО «Красфан»
