Берёзовая фанера

Берёзовая фанера — это листовой строительный и отделочный материал, изготавливаемый путём склеивания трёх и более слоёв лущёного шпона из древесины берёзы. Относится к классу конструкционных материалов, обладающих высокой прочностью, жёсткостью и устойчивостью к деформациям по сравнению с хвойными аналогами. Благодаря перекрёстному расположению волокон в смежных слоях (перпендикулярно друг другу) берёзовая фанера приобретает повышенную однородность механических свойств по всем направлениям.

История

Технология производства фанеры начала развиваться в XIX веке. Первые патенты на лущильный станок, позволяющий получать тонкий непрерывный шпон, были получены в 1819 году во Франции. В России производство фанеры из берёзы получило широкое распространение в конце XIX — начале XX века. Этому способствовали обширные запасы берёзовых лесов в северных и центральных регионах страны, а также высокая механическая прочность берёзовой древесины. К началу Первой мировой войны Россия стала одним из крупнейших производителей фанеры в мире, используя её в основном для авиастроения (обшивка самолётов) и транспортного машиностроения. В советский период отрасль была модернизирована, разработаны ГОСТы, регламентирующие качество и сорта материала. В XXI веке Россия остаётся одним из ведущих экспортёров берёзовой фанеры, поставляя её в страны Европы, Азии и Ближнего Востока.

Производство

Сырьё

Основным сырьём служит древесина берёзы повислой (Betula pendula) и берёзы пушистой (Betula pubescens). Используются стволы диаметром не менее 20–24 см, без значительных искривлений, гнили и сучков. Заготовка ведётся преимущественно в зимний период, когда снижается влажность древесины и уменьшается риск поражения грибком.

Технологический процесс

Гидротермическая обработка. Чураки (отрезки стволов) вымачивают в горячей воде или пропаривают при температуре 60–80 °C для размягчения древесины и облегчения лущения.
Лущение. На лущильном станке чурак вращается, а резец снимает непрерывную ленту шпона толщиной от 0,3 до 1,5 мм. Полученный шпон разрезается на листы.
Сушка. Шпон сушат в роликовых или конвекционных сушилках до влажности 6–10 %.
Сортировка и починка. Листы сортируют по порокам (сучки, трещины, синева). Дефектные участки вырезают и заменяют вставками из здорового шпона (починка).
Нанесение клея. На каждый слой шпона (кроме лицевых) наносят клей. Для фанеры общего назначения используют карбамидоформальдегидные смолы, для влагостойкой — фенолформальдегидные или меламиновые.
Сборка пакета. Слои шпона укладывают так, чтобы направление волокон каждого последующего слоя было перпендикулярно предыдущему. Количество слоёв — нечётное (3, 5, 7, 9 и более), чтобы избежать коробления.
Холодная и горячая подпрессовка. Пакет выдерживают под давлением для предварительного схватывания клея, затем помещают в горячий пресс (температура 120–150 °C, давление 1,5–2,5 МПа) на время от 5 до 30 минут в зависимости от толщины.
Охлаждение, обрезка и шлифовка. После прессования листы охлаждают, обрезают по формату, шлифуют лицевые стороны.

Классификация

По сортам

В России качество берёзовой фанеры регламентируется ГОСТ 3916.1-2018. Выделяют пять сортов для лицевой стороны (I, II, III, IV, Э — элитный) и пять для оборотной. Сорт определяется количеством и размером допустимых пороков (сучки, трещины, червоточины, нахлёсты шпона). Наиболее распространённые комбинации: I/II, II/III, II/IV.

По водостойкости

ФК (фанера карбамидная) — средней водостойкости. Клеевой состав на основе карбамидоформальдегидной смолы. Предназначена для внутренних работ.
ФСФ (фанера фенолформальдегидная) — повышенной водостойкости. Клей на основе фенолформальдегидной смолы. Устойчива к влаге, перепадам температур, используется для наружных работ, в строительстве и транспорте.
ФОФ (фанера фенольная, ламинированная) — фанера ФСФ, покрытая с одной или двух сторон плёнкой (бумажно-смоляной, фенольной). Обладает высокой износостойкостью, химической инертностью, применяется для опалубки, в вагоностроении, производстве тары.
БС (бакелитовая фанера) — пропитанная спирторастворимой бакелитовой смолой. Отличается максимальной водостойкостью, термостойкостью и прочностью. Используется в авиа- и судостроении.

По обработке поверхности

НШ (нешлифованная) — без шлифовки, имеет шероховатую поверхность.
Ш1 (шлифованная с одной стороны) — одна сторона отшлифована.
Ш2 (шлифованная с двух сторон) — обе стороны отшлифованы до гладкости.

Характеристики

Плотность: 650–700 кг/м³ (при влажности 8–12 %).
Прочность на изгиб: вдоль волокон — 60–80 МПа, поперёк — 25–40 МПа (для фанеры ФСФ толщиной 10 мм).
Прочность на скалывание по клеевому слою: не менее 1,0–1,5 МПа.
Влажность: 5–10 % (после изготовления).
Теплопроводность: 0,12–0,15 Вт/(м·К).
Твёрдость по Бринеллю: 3,0–4,0 единицы.

Применение

Берёзовая фанера широко используется в различных отраслях:

Строительство: опалубка для монолитного бетонирования, устройство черновых полов, обшивка стен и перегородок, изготовление строительных лесов.
Мебельное производство: корпуса шкафов, столешницы, задние стенки, ящики, фасады.
Транспортное машиностроение: полы и боковины грузовых вагонов, кузова автобусов и прицепов, палубы и рубки судов.
Авиастроение: в прошлом — основной материал для обшивки самолётов (например, По-2, Ли-2, Ил-2). В настоящее время — для изготовления лёгких самолётов, вертолётных полов, элементов интерьера.
Упаковка: ящики для тяжёлых грузов, поддоны, контейнеры.
Реклама и дизайн: стенды, выставочные конструкции, декоративные панели.
Спортивный инвентарь: лыжи, сноуборды, ракетки для настольного тенниса.

Достоинства и недостатки

Достоинства

Высокая прочность при относительно небольшом весе (до 4 раз легче стали).
Устойчивость к растрескиванию и короблению благодаря перекрёстной структуре.
Хорошая обрабатываемость: пилится, сверлится, фрезеруется, шлифуется.
Возможность склеивания, окрашивания, лакирования.
Экологичность (при использовании карбамидных клеев материал допускается в жилых помещениях).

Недостатки

Ограниченная влагостойкость (для ФК — до 65 % влажности воздуха, для ФСФ — до 85 %).
Горючесть (относится к группе горючести Г3–Г4, требует пропитки антипиренами).
Высокая стоимость по сравнению с хвойной фанерой и ориентированно-стружечными плитами (OSB).
Возможность выделения формальдегида (особенно у фанеры ФСФ), что ограничивает применение в детских учреждениях без специального покрытия.

Интересные факты

В 1930-е годы в СССР из берёзовой фанеры строились цельнодеревянные самолёты (например, истребитель И-16, бомбардировщик Пе-2), что позволяло экономить дефицитный алюминий.
Бакелитовая фанера (БС) использовалась в конструкции торпедных катеров и подводных лодок во время Второй мировой войны.
Крупнейшие производители берёзовой фанеры в России — компании «Свеза», «Увадрев-Холдинг», «Жешартский фанерный комбинат», «Череповецкий фанерно-мебельный комбинат».
В 2020-х годах Россия занимала первое место в мире по экспорту берёзовой фанеры, поставляя до 1,5 млн м³ в год.

Источники

ГОСТ 3916.1-2018 «Фанера общего назначения с наружными слоями из шпона лиственных пород. Технические условия».
ГОСТ 9621-72 «Фанера. Методы определения физических свойств».
Лесной кодекс Российской Федерации (статьи, регулирующие заготовку древесины).
Учебное пособие «Технология фанерного производства» (под ред. В. И. Коптева, 2015).
Отраслевой обзор «Рынок фанеры в России» (Аналитический центр при Правительстве РФ, 2022).

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →