При формировании изделий из древесины в условиях повышенной нагрузки, агрессивной среды или нестабильного микроклимата, востребованы материалы, обладающие стабильными физико-механическими характеристиками. К числу таких конструкционных решений относятся древесные композиты, получаемые путём соединения волокон, частиц, лент или слоев древесного происхождения с полимерными связующими, термореактивными смолами или иными связующими системами.

Структура формируется под действием давления и температуры, что позволяет достичь равномерной плотности, низкой гигроскопичности и заданной геометрии.

Наиболее распространённым методом производства плитных композитов остаётся горячее прессование. В случае ориентированно-стружечных панелей (ОСП) применяется щепа длиной 75–100 мм, толщиной 0,6–0,9 мм и шириной 10–20 мм.

Внутренние и внешние слои укладываются с различной ориентацией волокон для обеспечения пространственной жёсткости. В качестве связующего чаще всего используется фенолформальдегидная или меламиноформальдегидная смола с долей от 2,5 до 5,5% от массы сухого наполнителя. При прессовании поддерживается температура около 200°C и давление порядка 2,5 МПа, длительность цикла — до 6 минут при толщине панели 18 мм.

При создании фанеры выбираются шпоновые листы толщиной 1,5–3,2 мм. Они склеиваются поперечно чередующимися слоями.

Применение берёзового шпона даёт прочностные показатели, сравнимые с массивом дуба, при меньшей плотности. Распространены составы на основе карбамидных, реже резорцинолформальдегидных клеёв. Горячее склеивание проводят под давлением 1–1,4 МПа, при температуре 110–130°C. Контроль влажности шпона до укладки должен выдерживаться в пределах 8–12%, превышение нормы ведёт к неравномерному набуханию и нарушению геометрии готового листа.

Производство ДСП основано на использовании мелкодисперсной фракции, полученной механическим измельчением отходов. Частицы обрабатываются клеевыми составами и формуются в ковёр, который затем прессуется при температуре 180–220°C, давлении 2,0–2,8 МПа.

Плотность готовых плит колеблется от 600 до 750 кг/м³. Их удобно применять в производстве мебели, но для элементов, несущих нагрузку, требуются улучшенные сорта с повышенным содержанием смолы — до 9% — и добавками гидрофобизаторов на основе парафина.

В ламинированных балках применяются заготовки, соединённые по длине методом микрошипа и склеенные в слоистую структуру. Используемые клеи — полиуретановые, эпоксидные и меламиноформальдегидные.

Наиболее востребована конструкция GL24, где допустимая нагрузка на изгиб — до 24 Н/мм². Для сборки критически важно обеспечивать торцевую влажность не выше 12%, иначе прочность стыка снижается на 30% и более. Зачастую такие балки проходят камерную сушку, а перед склейкой торцы шлифуются зерном P80.

Формование древесно-волокнистых плит (МДФ) происходит из лигноцеллюлозной массы, полученной пароразмягчением и последующим измельчением. Клей — чаще всего карбамидная смола с отвердителем, вводится в сухую массу, после чего ковёр прессуется при 170–190°C и давлении 4,5–6,0 МПа.

Толщина плит варьируется от 6 до 38 мм. Легко поддаются фрезерованию, что даёт возможность изготовления фасадов с декоративными элементами без растрескивания кромок.

При изготовлении прессованных брусьев, используемых в строительстве временных конструкций, применяются тонкие рейки шириной до 45 мм и толщиной 10–20 мм, укладываемые в шахматном порядке. Клеевые соединения требуют выдержки 12–16 часов под нагрузкой не менее 1 МПа.

Такие брусья характеризуются равномерным сопротивлением скалыванию, и удобны для изделий, где важна стабильная геометрия, особенно при монтаже в каркасных схемах.

В случае с термодиффузионным методом для производства композитов на основе древесины с улучшенными характеристиками применяются торцевые соединения, обработанные паром при 160–180°C в течение 2–4 часов, после чего добавляется клей и масса прессуется. Такой способ увеличивает твёрдость на 25–30%, а водопоглощение снижается до 8–10%.

Элементы, полученные по этой технологии, применимы в условиях повышенной влажности, в том числе при облицовке ванных и кухонных зон.

Для монтажа элементов из композитной древесины требуется подгонка с допуском ±0,3 мм, особенно при установке в шип-паз. Допускается использование винтов с шагом резьбы не более 1,5 мм и длиной втрое превышающей толщину соединяемого элемента.

Предварительное сверление выполняется с зазором 0,2 мм относительно диаметра шурупа. Рекомендуется использовать кромочные фрезы с карбидными ножами, радиус скругления — не менее 2 мм, чтобы избежать растрескивания.

В условиях сборки несущих элементов из многослойных композитов, важное значение имеет равномерность давления по всей площади. Гидравлические прессы с системой автоматического контроля усилия позволяют поддерживать давление в пределах ±0,1 МПа.

Недостаточная нагрузка ведёт к снижению прочности клеевого шва до 45%, что критично для несущих рам и балок. При склейке элементов длиной более 2,4 метра применяется прессование секциями с перекрытием.

Особое внимание стоит уделять условиям хранения плитных композитов. Для исключения коробления, они укладываются на ровную подкладку, с прокладками через каждые 300 мм.

Влажность воздуха в складе — не выше 65%, колебания температуры не должны превышать 5°C в течение суток. Повышенная влажность приводит к локальному разбуханию плит, что особенно критично для лицевых панелей с ламинированной поверхностью.

В случае изготовления каркасов под облицовку тяжёлыми материалами применяются композитные панели с внутренним заполнением из перфорированного ДСП и внешними слоями из МДФ. Общая толщина составляет 38 мм, прочность на изгиб — до 20 Н/мм².

Эти конструкции обладают стабильностью и не подвержены растрескиванию при вкручивании крепежа. Монтаж возможен шурупами без предварительного сверления при толщине внешнего слоя от 6 мм.

Технологии создания многослойных элементов с армированием стекловолокном используются в зонах повышенной нагрузки. Для таких изделий в структуру вводятся армирующие сетки с ячейкой 4×4 мм, закрепляемые в промежуточных слоях эпоксидным клеем.

Эти панели применяются в перекрытиях, лестничных маршах и опорах. Прочность на сжатие превышает 30 Н/мм² при массе 14–16 кг/м².

В производстве щитов под столешницы востребованы массивы с продольным направлением волокон, склеенные на полиуретановой основе. Для повышения стабильности используется чередование досок по годичным кольцам.

Оптимальная влажность древесины — 8–10%, содержание клея — до 3% от общей массы. Поверхность шлифуется лентой зернистостью P100, с последующей обработкой антисептиком и нанесением защитного покрытия.