Клееные древесные материалы: классификация, свойства и применение

Современная промышленность и строительство немыслимы без использования композитных материалов на основе древесины. Эти материалы, созданные путем склеивания, прессования и специальной обработки древесного сырья, позволяют преодолеть природные ограничения цельной древесины, такие как анизотропия свойств, ограниченные размеры и наличие дефектов. История их развития — это история инженерной мысли, направленной на рациональное использование лесных ресурсов и создание материалов с заранее заданными, улучшенными характеристиками. От первых попыток склеивания слоев дерева в Древнем Египте до современных высокотехнологичных плит, древесные композиты прошли долгий путь эволюции.

В этом подробном техническом обзоре мы рассмотрим ключевые виды древесных материалов, изготовленных с применением клеевых составов: от классической фанеры до специализированных древесно-слоистых пластиков. Мы углубимся в их классификацию, конструктивные особенности, физико-механические свойства и области применения в соответствии с актуальными государственными и международными стандартами.

1. Фанера клееная

Фанера клееная по праву занимает лидирующие позиции в сегменте клееных древесных материалов. Ее популярность обусловлена уникальным сочетанием высокой прочности, стабильности размеров и относительной легкости, что делает ее незаменимым конструкционным, отделочным и поделочным материалом в самых разных отраслях: от строительства и мебельного производства до авиастроения и судостроения. Нормативным документом, регламентирующим качество этого материала, является ГОСТ 3916.1-2018 (для фанеры из лиственных пород) и ГОСТ 3916.2-2018 (для фанеры из хвойных пород).

Конструктивно клееная фанера представляет собой листовой материал, состоящий из трех или более тонких слоев древесины, называемых шпоном (преимущественно лущеным). Ключевая особенность, определяющая ее выдающиеся свойства, — это взаимно перпендикулярное расположение волокон в смежных слоях. Такая крестообразная структура компенсирует естественную анизотропию древесины, обеспечивая практически одинаковую прочность и минимальную усушку как в продольном, так и в поперечном направлениях. Листы фанеры с нечетным числом слоев шпона обладают большей стабильностью и прочностью на изгиб, так как их структура симметрична относительно центрального слоя. В листах с четным числом слоев ось симметрии проходит по клеевому шву, что может несколько снизить сопротивление скалывающим напряжениям.

1.1. Классификация клееной фанеры

Многообразие задач, решаемых с помощью фанеры, привело к созданию широкой номенклатуры ее видов, классифицируемых по различным признакам.

По направлению волокон лицевых слоев:

• Продольная: волокна шпона на лицевых слоях направлены вдоль длинной стороны листа. Это наиболее распространенный тип.
• Поперечная: волокна лицевых слоев ориентированы перпендикулярно длинной стороне листа.

По марке (определяется типом клеевого соединения и водостойкостью):

• ФК (Фанера Карбамидная): слои шпона склеиваются карбамидоформальдегидным клеем. Обладает средней водостойкостью, что делает ее идеальной для внутренней отделки помещений, производства мебели, ящичной тары и других конструкций, эксплуатируемых в сухих условиях. Считается более экологичной для внутреннего применения.
• ФСФ (Фанера на Смоляном Фенолформальдегидном клее): используется фенолформальдегидный клеевой состав, обеспечивающий высокую водостойкость, механическую прочность и износоустойчивость. Это наиболее востребованная марка в строительстве, кровельных работах, автомобилестроении и везде, где материал может контактировать с влагой или подвергаться атмосферным воздействиям.
• ФБА: экологически чистый материал, где в качестве связующего выступает натуральный альбуминоказеиновый клей. Из-за низкой влагостойкости ее применение крайне ограничено и встречается в основном в производстве детской мебели, игрушек или тары для пищевых продуктов.
• ФБ (Фанера Бакелизированная): шпон пропитывается бакелитовым лаком перед склеиванием. Этот процесс придает материалу исключительную стойкость к агрессивным средам, влаге, морской воде и тропическому климату. Применяется в судостроении для обшивки, в химической промышленности.
• БС (Авиационная фанера): шпон пропитывается спирторастворимым бакелитовым клеем. Марка БС обладает феноменальными физико-механическими показателями: сверхвысокая прочность, упругость, гибкость, абсолютная водонепроницаемость и стойкость к гниению. Исторически применялась в конструкциях самолетов и планеров (отсюда и название), а сегодня используется в скоростном судостроении и для изготовления изделий, требующих максимальной надежности.
• БВ: аналог марки БС, но с применением водорастворимого бакелитового клея. Сохраняет высокую прочность, но уступает по влагостойкости.

По типу обработки поверхности:

• Ламинированная (ФОФ): фанера марки ФСФ, облицованная с одной или двух сторон бумагосмоляной пленкой. Покрытие придает поверхности высокую износостойкость, влагонепроницаемость и устойчивость к химикатам. Широко используется для создания многоразовой опалубки в монолитном строительстве, а также для обшивки фургонов и в мебельном производстве.

По сортности (внешний вид наружных слоев шпона согласно ГОСТ 3916.1-2018):

• Сорт E (Элита): практически без дефектов. Используется для лакировки, создания лицевых поверхностей высшего качества.
• Сорт I (1): допускаются незначительные дефекты (например, здоровые сросшиеся сучки до 15 мм).
• Сорт II (2): допускаются сучки до 25 мм, вставки из древесины, незначительные трещины.
• Сорт III (3): допускаются дефекты в большем количестве, используется для изготовления скрытых конструкций.
• Сорт IV (4): гарантируются только основные прочностные характеристики. Допускаются многочисленные производственные дефекты. Применяется для тары и черновых строительных работ.

Сорт фанеры обозначается дробью, например, II/IV, где первая цифра — сорт лицевой стороны, а вторая — оборотной.

По степени механической обработки:

• НШ: нешлифованная фанера.
• Ш1: шлифованная с одной (лицевой) стороны.
• Ш2: шлифованная с двух сторон.

1.2. Преимущества и размерный ряд

Эффективность фанеры как материала подтверждается тем, что каждый кубометр фанеры в мебельном или тарном производстве способен заменить от 3 до 4 м³ цельных пиломатериалов. Это достигается за счет более высокого коэффициента полезного использования сырья и уникальных свойств. Листы фанеры выпускаются толщиной от 2 до 12 мм. Материал толщиной свыше 12 мм принято называть фанерными плитами. Стандартные форматы включают как обычные (1525х1525 мм), так и большеформатные листы (например, 2440х1220 мм, 3050х1525 мм), что позволяет перекрывать большие площади с минимальным количеством стыков.

2. Плиты столярные

Столярные плиты (регламентируются ГОСТ 13715-78) представляют собой композитный материал типа «сэндвич», состоящий из внутреннего щита-заполнителя, оклеенного с двух сторон шпоном. Эта конструкция позволяет сочетать легкость и стабильность цельной древесины с идеальной поверхностью шпона, готовой к дальнейшей отделке.

Центральная часть плиты — щит — может иметь различную конструкцию в зависимости от назначения. Щиты из сплошного массива изготавливают из калиброванных по толщине реек (обычно из древесины хвойных пород: сосна, ель) или толстого лущеного шпона.

По конструкции щита плиты делятся на типы:

• НР (Несклеенные Рейки): рейки в щите собраны «всухую» и удерживаются только за счет обклейки шпоном.
• СР (Склеенные Рейки): рейки предварительно склеены между собой по кромке, что придает плите большую прочность и стабильность.
• БР (Блочные Рейки): щит изготавливается путем распиловки предварительно склеенного блока досок.

Для наружных слоев («рубашек») используется лущеный шпон лиственных пород (береза, ольха), а для финишной облицовки — строганый шпон ценных пород (дуб, бук, ясень, орех). Размеры столярных плит стандартизированы: длина 1525–2500 мм, ширина 1220–1525 мм, толщина 16, 19, 22, 25 и 30 мм. Основные сферы применения — производство качественной корпусной мебели, дверей, перегородок и столешниц.

Существуют также плиты с полым щитом, где в качестве заполнителя используются легкие материалы: гофрокартон, бумажные соты, вспененные полимеры. Такие плиты значительно легче и требуют меньшего расхода древесины, но уступают в прочности и способности удерживать крепеж.

3. Древесно-стружечные плиты (ДСтП)

Древесно-стружечные плиты (ДСтП) — это листовой материал, который произвел революцию в мебельной промышленности и строительстве. Его изготавливают методом горячего прессования древесных частиц (стружки, опилок), смешанных с синтетическими термореактивными смолами. Производство ДСтП позволяет утилизировать низкосортную древесину и отходы деревообработки, что имеет огромное экономическое и экологическое значение. Качество плит регулируется ГОСТ 10632-2014 и европейским стандартом EN 312.

3.1. Классификация и свойства ДСтП

ДСтП классифицируют по множеству параметров, определяющих их свойства и область применения.

1. По способу прессования:
   • Плиты плоского прессования: давление прикладывается перпендикулярно плоскости плиты. Стружка ориентируется преимущественно параллельно пласти, что обеспечивает высокие прочностные характеристики на изгиб и растяжение. Это доминирующий способ производства.
   • Плиты экструзионного прессования: давление направлено параллельно плоскости (масса выдавливается через фильеру). Стружка располагается перпендикулярно пласти. Такие плиты обладают низкой прочностью на изгиб, но высокой стабильностью по толщине при изменении влажности.
2. По конструкции:
   • Однослойные: древесные частицы равномерно распределены по всей толщине. Отличаются простотой производства, но имеют рыхлую структуру и шероховатую поверхность.
   • Трехслойные и многослойные: имеют слоистую структуру. Наружные слои формируются из мелкой, тонкой стружки, что обеспечивает гладкую, плотную поверхность, идеальную для ламинирования. Внутренний слой состоит из более крупных частиц, что придает плите необходимую жесткость и снижает ее стоимость.
3. По физико-механическим показателям: делятся на марки П-А и П-Б, где П-А имеет более высокие показатели прочности и меньшее разбухание.
4. По качеству поверхности: на I и II сорта (определяется наличием дефектов, таких как сколы, царапины, масляные пятна).
5. По виду поверхности: с обычной и мелкоструктурной (М) поверхностью для лучшего качества ламинирования.
6. По степени обработки: шлифованные (Ш) и нешлифованные.
7. По водостойкости: с обычной и повышенной (В) водостойкостью (достигается введением в клеевой состав парафиновых эмульсий).
8. По содержанию свободного формальдегида (класс эмиссии):
   • Е2: содержание формальдегида от 8 до 30 мг на 100 г сухой плиты. В настоящее время использование в производстве мебели для жилых помещений в большинстве стран запрещено.
   • Е1: содержание не более 8 мг на 100 г плиты. Является стандартом для производства мебели и внутренней отделки.
   • Е0.5 и E0: более строгие классы с минимальным содержанием формальдегида, приближенным к показателям натуральной древесины. Эти плиты считаются наиболее безопасными для здоровья.

Наиболее распространенным продуктом является ламинированная ДСтП (ЛДСП), где на шлифованную поверхность плиты под давлением и температурой наносится декоративная бумажно-смоляная пленка. ЛДСП — основной материал для производства корпусной мебели.

4. Плиты с ориентированной стружкой (OSB/ОСП)

Oriented Strand Board (OSB) или Ориентированно-стружечная плита (ОСП) — это высокотехнологичный продукт деревообработки, который составляет серьезную конкуренцию строительной фанере. Плиты изготавливают из длинной и узкой древесной стружки (стрендов), которую укладывают в несколько слоев. В наружных слоях стружка ориентирована вдоль длинной оси плиты, а во внутреннем слое — перпендикулярно. Эта перекрестная структура, подобная структуре фанеры, обеспечивает плите высокую прочность и жесткость во всех направлениях. Стандарты на эту продукцию в России — ГОСТ Р 56309-2014, в Европе — EN 300:2006.

Европейский стандарт EN 300:2006 выделяет четыре типа плит OSB:

• OSB/1: Плиты общего назначения для использования в сухих условиях (например, в мебельном производстве, для упаковки).
• OSB/2: Конструкционные плиты для использования в сухих условиях (несущие конструкции внутри помещений).
• OSB/3: Конструкционные плиты для использования во влажных условиях. Это самый распространенный и универсальный тип, применяемый для обшивки стен, устройства сплошной обрешетки под кровлю, черновых полов.
• OSB/4: Конструкционные плиты для тяжелых режимов эксплуатации с повышенной прочностью и влагостойкостью.

Плотность плит OSB обычно составляет 610-670 кг/м³. Стандартные размеры — 2440×1220 мм. Благодаря использованию фенолформальдегидных смол и парафиновых добавок, плиты OSB/3 и OSB/4 обладают отличной водостойкостью. Материал легко пилится, сверлится и надежно удерживает крепеж.

5. Древесноволокнистые плиты (ДВП)

Древесноволокнистые плиты (ДВП), также известные как оргалит, — это листовой материал, получаемый из древесных волокон. В отличие от ДСтП, исходное сырье (щепа, отходы) размалывается до состояния отдельных волокон или пучков волокон. Из этой массы формируется ковер, который затем прессуется при высокой температуре. Производство регулируется ГОСТ 4598-2018 (для плит мокрого способа) и европейским стандартом EN 622.

Способы производства ДВП:

• Мокрый способ: формирование ковра происходит в водной среде. Плиты получаются с одной гладкой лицевой стороной и другой сетчатой (от отпечатка сетки для отвода воды). Связующим в основном выступает лигнин, содержащийся в самой древесине.
• Сухой способ: высушенное волокно смешивается с синтетической смолой, и ковер формируется в воздушном потоке. Плиты получаются гладкими с обеих сторон и имеют более равномерную плотность.

По плотности и твердости ДВП делятся на:

• Мягкие (изоляционные): плотностью до 350 кг/м³, используются как тепло- и звукоизоляционный материал.
• Полутвердые: плотностью 600-800 кг/м³, применяются для задних стенок мебели, днищ ящиков.
• Твердые: плотностью 800-950 кг/м³, используются в строительстве, для производства тары.
• Сверхтвердые: плотностью свыше 950 кг/м³, обладают повышенной прочностью и износостойкостью.

Лицевая поверхность ДВП может быть необлагороженной, подкрашенной, ламинированной или кашированной.

6. Плиты древесноволокнистые средней плотности (MDF/МДФ)

Medium Density Fiberboard (MDF) или МДФ — это дальнейшее развитие технологии сухого производства ДВП. Эти плиты изготавливаются из очень мелких древесных волокон, что обеспечивает им абсолютно однородную, плотную структуру по всей толщине. Эта особенность является их ключевым преимуществом. Плиты МДФ можно обрабатывать подобно натуральному дереву: фрезеровать, создавать на поверхности сложные рельефные узоры и профильные кромки, что невозможно для ДСтП. Производство в России может осуществляться по ТУ 5536-026-00273643-98, но в основном ориентируются на ГОСТ 32289-2025 и европейский стандарт EN 622-5.

МДФ отличается высокой прочностью, влагостойкостью и, что особенно важно, экологичностью. В качестве связующего применяются модифицированные карбамидные смолы с очень низкой эмиссией формальдегида (соответствуют классу Е1 и Е0.5). Благодаря гладкой и плотной поверхности, МДФ является идеальной основой для нанесения эмалей, ПВХ-пленок, натурального шпона. Основная сфера применения — производство высококачественных мебельных фасадов, стеновых панелей, дверей и декоративных элементов интерьера.

7. Древесно-слоистые пластики (ДСлП)

Древесно-слоистые пластики (ДСлП), регламентируемые ГОСТ 13913-78, — это специализированный инженерный материал, обладающий выдающимися механическими свойствами. Его получают путем склеивания листов березового лущеного шпона, предварительно пропитанных феноло- или крезолоформальдегидными смолами, под воздействием высокого давления (до 16 МПа) и температуры.

В результате получается монолитный, чрезвычайно плотный (1230…1300 кг/м³) и прочный материал, превосходящий по своим характеристикам даже некоторые металлы и сплавы. Его предел прочности при растяжении может достигать 265 МПа. В зависимости от схемы укладки шпона, ДСлП выпускают разных марок:

• А: волокна во всех слоях параллельны (максимальная прочность в одном направлении).
• Б: через каждые 8-12 продольных слоев идет один поперечный (для повышения стабильности).
• В: взаимно перпендикулярное расположение волокон в смежных слоях (как у фанеры, для изотропии свойств).
• Г: смежные слои смещены на 45° (для работы на скручивание).

Дополнительные индексы («э», «м», «т») указывают на специальное назначение: электроизоляционные, самосмазывающиеся антифрикционные, для текстильной промышленности. Основная область применения ДСлП — машиностроение, где из них изготавливают втулки, вкладыши подшипников скольжения, бесшумные зубчатые колеса, элементы электротехнического оборудования.

8. Гнутоклееные заготовки из шпона

Гнутоклееные заготовки — это изделия, которым в процессе склеивания тонких слоев шпона придается сложная криволинейная форма. Технология заключается в укладке промазанных клеем листов шпона в специальный пресс-форму (матрицу) с последующим нагревом и выдержкой. Этот метод позволяет создавать прочные, легкие и элегантные детали сложной геометрии, которые было бы невозможно или крайне расточительно изготавливать из массива древесины.

Заготовки могут быть как простого изгиба (например, для ножек стульев), так и сложной пространственной формы (сиденья и спинки кресел). Ярким примером использования этой технологии являются знаменитые дизайнерские стулья Чарльза и Рэй Имз. Применение гнутоклееных заготовок позволяет снизить расход древесины в 2-3 раза по сравнению с выпиливанием из массива, сократить количество производственных операций и получить эстетически привлекательные изделия.

9. Сравнительная таблица основных плитных материалов

10. Интересные факты о древесных композитах

• «Деревянное чудо»: Во время Второй мировой войны британский бомбардировщик de Havilland Mosquito был почти полностью сделан из клееной фанеры. Это делало его легким, быстрым и практически невидимым для немецких радаров того времени.
• Состав OSB: Вопреки распространенному мнению, для производства OSB используется не мусор, а качественная тонкомерная древесина, в основном сосна или осина. Стволы специально ошкуриваются и нарезаются на строго калиброванные стренды.
• Прочность МДФ: Плотность качественной плиты МДФ может достигать 850 кг/м³, что превышает плотность многих пород древесины, например, сосны (около 500 кг/м³).
• Зеленые технологии: В ответ на ужесточение экологических норм, мировые производители активно разрабатывают и внедряют клеевые системы без формальдегида, например, на основе соевого белка (технология PureBond) или природного лигнина.

11. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальное отличие OSB-3 от OSB-4?

Оба типа плит являются конструкционными и влагостойкими. Однако OSB-4 производится с использованием большего количества связующего и при более высоком давлении, что обеспечивает ей повышенные прочностные характеристики (примерно на 20-30% выше) и лучшее сопротивление разбуханию при длительном контакте с влагой. OSB-4 используется в конструкциях, несущих повышенные нагрузки, например, в большепролетных балках или в регионах с экстремальными климатическими условиями.

Можно ли использовать обычную ДСтП в ванной комнате?

Нет, категорически не рекомендуется. Стандартная ДСтП очень гигроскопична и при попадании влаги быстро разбухает и теряет прочность. Для влажных помещений следует использовать специальные влагостойкие марки ДСтП (обозначаются буквой «В» или имеют зеленый краситель в структуре) или плиты МДФ, которые по своей природе более устойчивы к влаге.

Что лучше для мебельных фасадов: МДФ или ЛДСП?

Для фасадов однозначно лучше МДФ. Его однородная и плотная структура позволяет делать фигурную фрезеровку (филенки, узоры), создавать радиусные (гнутые) фасады и наносить сложные покрытия, такие как эмаль или ПВХ-пленка. ЛДСП подходит только для гладких, ровных фасадов и более чувствителен к ударам по кромке.

Что означает класс эмиссии формальдегида E0.5?

Это современный европейский стандарт безопасности, еще более строгий, чем стандарт E1. Он означает, что выделение свободного формальдегида из плиты составляет не более 4 мг на 100 г сухого вещества. Мебель и материалы класса E0.5 считаются максимально безопасными для использования в детских комнатах и медицинских учреждениях.

Почему «авиационная фанера» (марка БС) такая прочная?

Ее прочность достигается сочетанием трех факторов: 1) используется только высококачественный, бездефектный березовый шпон одинаковой толщины; 2) применяется специальный спирторастворимый бакелитовый клей, который не просто склеивает, а глубоко пропитывает древесину; 3) процесс прессования происходит при очень высоком давлении. В результате получается практически монолитный композит, где древесина армирована полимером.

12. Заключение

Клееные древесные материалы являются ярким примером эффективного и рационального использования природных ресурсов. Они позволяют не только утилизировать отходы деревообработки, но и создавать инженерные продукты с характеристиками, превосходящими цельную древесину. От универсальной фанеры до специализированных пластиков, каждый вид композитного материала находит свою нишу, отвечая на растущие требования современного строительства, машиностроения и дизайна.

Дальнейшее развитие этой отрасли связано с повышением экологической безопасности продукции за счет внедрения «зеленых» клеевых систем, созданием облегченных и огнестойких плит, а также с более глубокой интеграцией цифровых технологий в процессы проектирования и производства изделий из древесных композитов.

• Об авторе
• Недавние публикации

Александр Лавриненко

Ведущий инженер-технолог и эксперт по производственной оптимизации в Современные технологии производства

Александр Лавриненко — инженер-технолог с более чем 25-летним опытом в машиностроении, энергетике, строительстве и автоматизации производства. Получил степень магистра в области металлургии в МГТУ, специализируясь на современных методах обработки металлов и аддитивных технологиях.
Регулярно публикую материалы о передовых методах обработки и сварки материалов, а также освещаю новинки в сфере производства,материаловедения, строительства и др.

Александр Лавриненко недавно публиковал (посмотреть все)

• Технологии автоматизации в обработке давлением: валковые подачи, ГПМ, обрабатывающие центры и линии резки. - 09.09.2025
• Современное гибочное оборудование: технологии, виды, применение - 09.09.2025
• Оборудование и технологии листовой штамповки для мелкосерийного производства - 09.09.2025