Трудно предположить, что в ближайшие годы в мебельной промышленности может произойти технологическая революция. Мы привыкли окружать нашу жизнь природными материалами — пластик отпугивает потребителей своими «неживыми» свойствами. Пока химики не придумали материал, который мог бы заменить дерево.
Немецкие производители мебели совершили последний прорыв в начале Второй мировой войны. Из-за ограниченных ресурсов они разработали технологию производства плит из древесных отходов. Эти плиты по своим физическим свойствам почти не отличаются от цельного дерева, но при этом значительно дешевле. После окончания войны другие страны тоже оценили экономичную и удобную технологию производства мебели из таких плит. К 60-м годам ДСП стал самым популярным материалом в мебельной промышленности.
В 2004 году в Европе было произведено более 40 млн кубометров древесно-стружечных плит. ДСП обладает рядом преимуществ, включая низкую стоимость и относительную простоту обработки. При изготовлении плит используется прессованная крупная древесная стружка, которая связывается термореактивной синтетической смолой. ДСП может быть изготовлено из любого недорогого древесного материала, включая хвойные и лиственные породы. Европейские производители обычно соблюдают пропорции — 80-90% хвойных пород и 10-20% лиственных. Однако мировой рынок древесных плит будет ограничен дефицитом исходного материала. В определенном смысле этот дефицит уже существует, поскольку цены на древесину постоянно растут, а объемы вырубки лесов также увеличиваются.
Благодаря бюрократии
В этот устоявшийся за полвека рыночный порядок готовится ворваться казахстанский разработчик с заявлением о том, что его новая технология сделает существующие способы производства ДСП ненужными. «Дельта Форм» — это название нового материала, который пока существует только в виде небольших образцов. Эти образцы представляют собой прочные плитки из соломы. По мнению разработчика Виталия Хена, его технология позволяет преодолеть недостатки популярных ДСП и ДВП, такие как непрочность, требование дополнительной обработки поверхности и возможность использования только в закрытых помещениях. Кроме того, эти плитки не содержат вредного для здоровья человека фенола.
История «Дельта Форм» началась в середине 1980-х годов в Ленинградской лесотехнической академии, когда профессор Геннадий Царев обнаружил уникальное органическое связующее для наполнителя, полностью безвредное для здоровья.
Как известно, качество советской ДСП оказалось низким во многом из-за ненадлежащего соблюдения технологий при производстве наполнителя. Станки для изготовления стружки, производимые в СССР, получались неравномерными по форме, а импортное оборудование быстро изнашивалось из-за грубого обращения с ним. Изначальный материал плохо склеивался и разделялся в процессе прессования.
Царев придумал способ, который немного снижал проблему плохого склеивания различных видов стружки. Виталий Хен присоединился к проекту на этом этапе. Было договорено, что Царев будет заниматься научной частью, а молодой специалист из Казахстана будет решать административные вопросы. Внедрение этой идеи в советскую экономику требовало большой энергии. Заводам по производству ДСП в СССР в принципе не нужно было новое связующее. Они боялись процедуры утверждения новых стандартов и изменения технологических процессов. Разработчики решили продвигать свои технологии через обходные пути, используя лозунг «Расходы в доходы!».
«Моя работа с данной технологией началась в 1989 году», — вспоминает Виталий Хен. — «В то время было разрешено частное предпринимательство, а страна страдала от острой нехватки строительных материалов. Мы решили, что производство ДСП будет прибыльным, с уровнем рентабельности около 800% по рыночной цене. Нам нужны были поставщики сырья». Изобретатели обратили свое внимание на лесхозы. Обычно у них оставался большой процент отходов, таких как ветки, кора и щепа. «Я договаривался с лесхозами в Вологодской области. Директор лесхоза сказал, что у них нет отходов, хотя видны огромные гниющие склады древесины. Он объяснил, что они работают по безотходной технологии и сжигают все оставшееся. Он предупредил меня, что если мы начнем производить что-то из этого мусора, его уволят или посадят», — говорит Хен. — «Аналогичная ситуация была и в других лесхозах. Особенно запомнился мне разговор с директором целлюлозно-картонного завода в Кызылорде. Завод использовал российскую древесину в качестве сырья, а отходы древесины сжигались, что вызывало дым по всему городу. Я предложил закупать у них мусор, но директор ответил, что не даст нам, «буржуям», зарабатывать на народной крови, и продолжал травить город дымом».
Виталий Хену пришлось искать альтернативное сырье. В лаборатории проводили эксперименты с использованием соломы, однако результаты были недостаточно удовлетворительными: при высоком давлении она часто просто сгорала. Один из учеников Царева предложил заменить связующее вещество и внести некоторые изменения в технологию производства древесных плит. После пробного использования рисовой шелухи удалось получить материал, который по многим физическим параметрам оказался лучше, чем ДСП. С этого момента Хен начал активно продвигать «соломенную технологию». В СССР остатки сельскохозяйственного производства фактически не перерабатывались.
Ученый объясняет, что его технология требует использования соломы, содержащей много клейковины. В качестве такой соломы можно использовать рисовую шалу, стебли злаковых или хлопок — основные сельскохозяйственные культуры Казахстана. Он также упоминает о биокатализаторе, который позволяет превратить разнородную перемолотую массу из соломы в однородный состав. В результате технологического процесса структура материала отличается от структуры ДСП или ДВП.
Соломенная граната
Материал прошел экспертизу группы специалистов. Технологию применяли в Академии наук, где «Дельта Форм» была признана прорывной технологией. Среди тех, кто тестировал «соломенные плиты», был доктор технических наук Николай Буктуков. «Этот материал в три раза прочнее, чем известные на данный момент ДСП, и при этом экологически безопасен. Его производят из остатков (солома, шелуха) и он не воспламеняется, если только приложить его к огню. Он легкий, обладает отличными тепло- и звукоизоляционными свойствами. Кроме того, его цена примерно в 2-3 раза ниже, чем аналогов из ДСП и ДВП», — перечисляет преимущества «Дельта Форм» г-н Буктуков.
В России, Белоруссии и Украине существует производство ДСП и ДВП с высоким содержанием химически активных смол, которые обеспечивают надежное склеивание древесного наполнителя. Однако использование более экологически чистых методов производства, без применения фенола, делает материал более дорогостоящим на 60%. В «Дельта Форм» цена на связующее определяется только стоимостью доставки сельскохозяйственных отходов с поля. Наполнитель не имеет номинальной цены. Кроме того, материал основан на быстро возобновляемом сырье, которое полностью восстанавливается за 1 год, в то время как для производства классических плит требуется древесина, созревание которой занимает тридцать и более лет, и восстанавливается только часть из промышленно освоенного сырья.
Разработчик получил новые физические свойства древесного материала, нарушив стандартную технологическую последовательность производства ДСП и ДВП.
Процессы промывки и просушки излишне просты, здесь нет необходимости в дрожжевании, клее или пропарке. Технология размежевания также является простой. Все эти процессы происходят в одном цикле при горячем давлении в закрытом контуре. В процессе обработки солома происходит частичное сгорание, что приводит к образованию сверхплотной полузольной структуры, устойчивой к влаге. Материал не набухает, поскольку фактически все волокно сгорает», — поясняет Николай Буктуков. Он считает, что «Дельта Форм» можно использовать как для кровли, так и для стен.
«Если воспользоваться данной технологией, то стоимость 1 квадратного метра жилья европейского качества не превысит 100-150 долларов. Кроме того, можно строить как одноэтажные, так и многоэтажные здания. Для стен можно использовать материал «Дельта Форм» — внешняя и внутренняя плита, между которыми укладывается строительная вата с расстоянием 5-7 сантиметров. Сам материал очень гладкий, почти как стекло, поэтому внутренняя отделка стен не требует больших затрат. В итоге получится прочный, теплый и экологически чистый дом»,- говорит он.
У нового материала есть технологическое преимущество. Отличительной особенностью, которую не могут предоставить ни ДСП, ни ДВП, является эластичность исходного сырья. Перед обработкой сама консистенция материала ведет себя как пластмасса — полностью гибкая, что позволяет из него вырезать готовые изделия любой формы: двери, оконные рамы, стулья, посуду. Даже одноразовую посуду толщиной 2 миллиметра можно изготавливать», — поясняет Виталий Хен.
Маркетинговые расчеты
Мебельная индустрия Казахстана полностью зависит от импорта строительных материалов из дерева. ДСП и ДВП закупаются в России и Польше. По данным российских статистических органов, в 2004 году российские предприятия по переработке дерева экспортировали в Казахстан 31356 кубических метров ДСП. Многие мебельщики считают, что производство своих плит не является выгодным, так как все равно придется ввозить сырье. Только 4% территории республики покрыто лесами, и только 1,8% из них пригодно для промышленного использования. Ввозится до 70% необходимого дерева. Это создает невыгодное положение для местных производителей по сравнению с российскими мебельщиками. Отечественным мебельщикам приходится работать с более дорогим материалом из-за транспортных расходов, а также учитывать таможенную пошлину в 15%.
По словам Виталия Хена, компания «Дельта Форм» может полностью заменить импортные древесные плиты, так как они стоят дешевле. В Казахстане имеется достаточное количество сырья для массового производства. Каждый год выращивается около 15 миллионов тонн пшеницы. Соотношение стебля к зерну составляет 3,5 к 1. Только с пшеницы можно получить около 50 миллионов тонн соломы. Технология Хена позволяет получить примерно 100 квадратных метров материала толщиной 10 миллиметров из одного кубометра готового сырья. Только пшеничное сырье обладает производственным потенциалом в 5 миллиардов квадратных метров продукции.
«Для достижения цели не требуется строить крупные заводы, достаточно запустить небольшие мини-цехи с несколькими линиями производительностью от 30 до 50 тысяч квадратных метров в год. Можно отдельно запустить линии по производству плит, дверей и напольных покрытий. Стоимость одной линии составляет примерно 200-250 тысяч долларов, учитывая некоторую переделку, так как в моей технологии используется немного другая система прессования. Однако, если мы будем производить собственное оборудование, изначально его стоимость будет ниже, так как у нас есть технические решения для оборудования», — делает вывод изобретатель.
