Nawet w trudnym okresie zdecydowano się zbudować fabrykę CLT, gdyż nie jest to technologia chwilowo modna w budownictwie drewnianym, tylko z perspektywami rozwoju wraz z budownictwem modułowym, dla którego trudno dzisiaj o alternatywę.
Uruchamiana właśnie w TARTAKU WITKOWSCY, w Rychłowicach koło Wielunia (woj. łódzkie), fabryka CLT to kolejny w jego ponad 40-letniej historii pionierski krok w kierunku europejskiego, nowoczesnego zakładu drzewnego. Ten tartak był jednym z pierwszych krajowych producentów wiązarów łączonych płytkami wielokolcowymi w systemie Mitek i nadal kontynuuje tę działalność wytwórczą. W grudniu 2015 r. Witkowscy uruchomili pierwszą w Polsce automatyczną linię do mechanicznego sortowania wytrzymałościowego drewna konstrukcyjnego, a wcześniej okazałą linię sortowania z linią przetarcia firmy EWD. Teraz rusza pierwsza w Polsce fabryka produkcji masywnych płyt z drewna klejonego krzyżowo – głównie sosnowego, określanego jako CLT (Cross Laminated Timber), które uważane jest obecnie za materiał budowlany najbliższej przyszłości.
Wizja spowodowała działanie
– O produkcji płyt z klejonego drewna nie tylko myśleliśmy od kilku lat – mówi Wacław Witkowski, właściciel rodzinnej spółki Tartak Witkowscy – bo z synem Piotrem opracowałem pewne innowacyjne rozwiązania, które nawet zostały opatentowane, jednak dopiero teraz nabierają one realnego kształtu i znajdą zastosowanie w nowej produkcji. Impulsem, który zdecydował o poważnym zainteresowaniu się technologią CLT i wyrobem drewnianych, litych płyt do wykorzystania na ściany nośne i działowe, a także na stropy, była propozycja ich zastosowania na systemowe budownictwo drewniane, planowane swego czasu przez państwową spółkę Polskie Domy Drewniane. Przedstawiona nam wizja wysokiego, wielorodzinnego budownictwa drewnianego, do którego idealnym produktem jest CLT, bo to jedyne logiczne i ekonomiczne rozwiązanie, ze względu na wymagania przeciwpożarowe, bardzo nas zainteresowała i spowodowała działanie.
Właściciel z synem zdecydowali się odwiedzić kilka europejskich zakładów, żeby poznać technologie, park maszynowy, możliwości zakupu urządzeń. Udało im się, dzięki pomocy kilku znajomych firm, wprosić się do kilku producentów CLT w Niemczech, Austrii, we Francji i we Włoszech. To wszystko działo się przed początkiem pandemii. Przy wsparciu finansowym banków powstała hala produkcyjno-magazynowa wraz z zapleczem socjalnym i kotłownią o powierzchni 4 600 m2, wysoka na 13,4 m. Udało się także posiadany grunt włączyć do Łódzkiej Specjalnej Strefy Ekonomicznej, co ma skutkować okresową ulgą w podatku dochodowym, natomiast nie powiodły się dotychczas starania o unijne dotacje.
– Pomimo niepewności w czasie pandemii, pozostało w nas przekonanie, że nawet w trudnym okresie musimy kontynuować rozpoczęte działania, gdyż CLT nie jest technologią chwilowo modną, tylko z perspektywami rozwoju wraz z budownictwem modułowym, dla którego trudno dzisiaj o alternatywę – tłumaczy właściciel. – Dlatego w zeszłym roku ruszyliśmy z inwestycją. Wcześniej dokonaliśmy poza granicami kraju zakupu stosownych maszyn z rynku wtórnego, ale dosyć nowoczesnych i sprawnych. Również wybrany przez nas wykonawca robót budowlanych zdołał zgromadzić sporo materiałów, zanim ruszyła niedawna fala ich podwyżek.
Pierwsze produkty
Gdy w końcu marca spotykamy się w Rychłowicach, możemy zobaczyć, że inwestycja jest wykonana i odebrana przez odpowiednie służby. W okazałej hali, z czterema suwnicami stropowymi, z centralnym ogrzewaniem, klimatyzacją, rekuperacją, wysokociśnieniowym systemem nawilżania powietrza oraz systemem gaszenia iskier, trwają jeszcze końcowe prace instalacyjne, ale zainstalowane są podstawowe maszyny i trwa proces ich rozruchu, czego potwierdzeniem są gotowe płyty CLT oraz modelowy budynek drewniany, wykonany z pierwszych płyt.
– Hala spełnia wszystkie wymagania do prawidłowej produkcji certyfikowanego CLT – przekonuje Wacław Witkowski, będąc pewnym, że firma otrzyma niezbędne dokumenty po spodziewanym niebawem audycie. – Zadbaliśmy, żeby spełnić wszystkie zasady produkcji drewna konstrukcyjnego litego sklejanego na długość na złącza klinowe, określone w europejskich normach. Jesteśmy na etapie uzyskiwania certyfikatu na taką produkcję, a to pierwszy etap wytwarzania CLT. W hali mamy linię do łączenia certyfikowanego drewna konstrukcyjnego na długość oraz do klejenia płyt CLT z tego surowca. Tworzymy Zakładową Kontrolę Produkcji, żebyśmy mogli wydawać każdemu klientowi certyfikat na produkt gotowy.
Trudniejsza produkcja z tarcicy sosnowej
Najczęściej do produkcji CLT wykorzystuje się tarcicę świerkową. Nie bez powodu zatem produkcja CLT jest najbardziej rozwinięta w Austrii, Szwajcarii i w Niemczech, z importowanej tarcicy świerkowej. U nas brak produkcji krajowego CLT często tłumaczono niedostatkiem drewna świerkowego i małą przydatnością do tej produkcji tarcicy sosnowej. Ten pogląd nie znajduje potwierdzenia w Rychłowicach, gdzie CLT w fabryce Witkowskich będzie wytwarzane głównie z tarcicy sosnowej.
– Dużo łatwiejsza jest produkcja CLT z tarcicy świerkowej, ze względu na korzystniejsze cechy tego drewna, które nie ma przeżywiczeń – stwierdza Wacław Witkowski. – Możliwe jest też wytwarzanie CLT z innego drewna, choć technologia produkcji płyt sklejanych naprzemiennie z klejonej na długość tarcicy sosnowej należy do bardzo trudnych. Zastosowanie tarcic sosnowej czy modrzewiowej wymaga, żeby czas pomiędzy struganiem sklejonych desek a ich klejeniem w płyty nie przekraczał sześciu godzin. Trzeba na bieżąco strugać tarcicę przed klejeniem, natomiast tarcicę świerkową można przygotować wcześniej. Należy zatem mieć dużą moc obróbczą, żeby ten warunek spełnić. Ponadto klej poliuretanowy, używany przez nas do klejenia, ma czas otwarty około 70 min, natomiast elementy łączone w płytę muszą pozostawać przez 200 min w prasie.
Następnym etapem jest odstawienie wielowarstwowego elementu do sezonowania. Dlatego w fabryce zakłada się na początek dwa wsady na zmianę, ale myśli się o przyspieszeniu procesu przez zastosowanie kleju o czasie wiązania 15-20 min, co wiąże się ze skróceniem czasu klejenia, żeby realizować cztery wsady na zmianę. Niezbędne będzie wtedy zmechanizowanie procesu układania elementów drewnianych do sklejania w płyty, bo początkowo ta czynność będzie wykonywana ręcznie.
– Nasze płyty będą mogły mieć maksymalny wymiar 3,5 x 13,5 m, a grubość – do 40 cm – tłumaczy rozmówca. – W płycie, we wszystkich warstwach, niekoniecznie musi być jednorodne drewno. Wewnątrz mogą być warstwy z innego drewna, nie tylko sosnowego. Norma na to pozwala, a ograniczenie jest tylko technologiczne, związane z procesem klejenia poszczególnych gatunków drewna.
Porównując pod względem jakościowym CLT sosnowe i świerkowe, widać różnicę. Drewno sosnowe jest bardziej wytrzymałe, ale ma widoczne wady, głównie czarne sęki i obwódkę wokół nich. W drewnie świerkowym sęki są mniej widoczne. Ponadto jest ono lżejsze i do drewna świerkowego konstrukcyjnego jesteśmy przyzwyczajeni. Sęk w tym, że w Europie świerk masowo choruje i trzeba go zastępować drewnem sosnowym, nie tak idealnym i eleganckim. Jednak na sosnowe CLT są sposoby, żeby stropy czy ściany ładnie wyglądały. Przykleja się zewnętrzną warstwę świerkową albo z drewna termomodyfikowanego, lub z tarcicy liściastej.
Odporność ogniowa płyt CLT wynika z ich grubości oraz z faktu, że drewno klejone spala się nieco wolniej. Dodatkowo, żeby opóźnić zapłon, pokrywa się je odpowiednim impregnatem, który ma tę właściwość, że nie dopuszcza ognia, ponieważ ten ślizga się po powierzchni. Impregnat pod wpływem temperatury rozkłada się na gazy niepalne, które rozrzedzają atmosferę. Jest więc długi czas na ewakuację z obiektu objętego pożarem. Na przepalenie ścianki o grubości 24 mm potrzeba pół godziny. Można zatem tworzyć ściany i stropy o odporności REI 30, REI 60, a nawet wyżej.
Fot. Janusz Bekas
CNC z obszernym polem obróbczym
W nowej fabryce, zgodnie z projektem Piotra Witkowskiego, absolwenta WTD Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu, który odbył także studia z zakresu robotyki i automatyki na Politechnice Poznańskiej, jest już uruchomiony proces klejenia jednopółkową sekcyjną prasą hydrauliczną, dzięki czemu powstały już pierwsze ściany i stropy z CLT, poddawane próbom wytrzymałościowym. Tworzy się też normę zakładową na ten produkt, w porozumieniu z odpowiednią placówką naukową. Tartak Witkowscy od lat współpracuje z czeskim Instytutem Technik Budowlanych w Ostrawie, który współpracuje także z innymi firmami produkującymi CLT, więc powierzono mu przeprowadzenie niezbędnej certyfikacji.
W samej fabryce obecnie przygotowywane jest uruchomienie centrum obróbczego do zmechanizowanego procesu formatowania prostopadłego do płaszczyzny płyty, wycinania otworów okiennych czy drzwiowych w dowolnym kształcie i rozmiarze, obróbki stropów z cięciem skośnym, wykonywania wycięć na podciągi i belki stropowe, wyfrezowań na łączeniach płyt, pod instalację czy pod systemowe łączniki. Instalowane CNC ma pole obróbcze o długości 40 m i szerokości 5 m, co stwarza możliwość położenia kilku płyt CLT i obróbki cięcia, wiercenia czy frezowania za jednym ułożeniem. Będzie je można układać nawet poprzecznie, dla zwiększenia efektywności obróbki. To jedno z większych CNC w naszym kraju, odkupione z zakładu produkującego dźwigary klejone z drewna i CLT. Pięcioosiowa maszyna posiada w parku narzędzi dłutownice, piły, frezy, wiertła. Na etapie rozruchu instalacji te operacje są wykonywane jeszcze elektronarzędziami.
Ma sens linia mechanicznego sortowania tarcicy
Centrum obróbcze kończy tok produkcyjny, rozpoczynający się od magazynu tarcicy suchej, o jednolitych cechach wytrzymałościowych, wyrażonych we wcześniej określonej klasie wytrzymałości. Jest to możliwe dzięki wspomnianej, własnej automatycznej linii do mechanicznego sortowania wytrzymałościowego drewna konstrukcyjnego, efektywniejszej i precyzyjniejszej od klasyfikacji wizualnej. Przenośnik łańcuchowy podaje kolejno pakiety tarcicy do wywrotnicy, przy której jest stanowisko operatora, zakreślającego wady tarcicy niedopuszczalne dla procesu frezowania czół tarcicy. Następnie tarcica transportowana jest do automatycznej piły poprzecznej, która wycina zaznaczone wady. Ważne jest, żeby czoła desek mających być łączonych na długość były idealnie równe i prostopadłe, bo tylko wówczas łączarka wytnie precyzyjne zęby, niezbędne do idealnego połączenia klejonego drewna. Odpady kawałkowe trafiają do rębaka, a tarcica przeznaczona do łączenia trafia do automatycznej łączarki. Wykonuje ona klinowe zęby na obu łączonych czołach tarcicy, na które automatycznie nanoszony jest z jednej strony klej melaminowy, a z drugiej – utwardzacz. Następuje proces ściśnięcia i dalszy transport połączonej tarcicy, która w zależności od ustawienia jest cięta przez automatyczną piłę na określone długości, w zależności od zamówienia. Maksymalnie może to być 15 m.
Pocięte, sklejone deski lub bale trafiają na stanowisko odkładcze, gdyż zgodnie z normą należy sezonować złącze przynajmniej przez godzinę, żeby prawidłowo przebiegł proces wiązania kleju. Stanowisko składa się z kilku półek, stopniowo opuszczanych, w miarę zapełniania się sklejonymi i dociętymi na wymiar deskami. Pozwala to na prowadzenie ciągłego procesu klejenia, gdyż stopniowo następuje opróżnianie półek. Sklejony materiał może być podany na strugarkę albo odstawiony na zewnątrz, do sprzedania jako tarcica klejona niestrugana. Zakłada się, że większość sklejonych na długość desek trafi jednak do strugania. Do zainstalowanej strugarki mogą być przekazywane deski o różnej szerokości i grubości, które są obrabiane z dokładnością do 0,1 mm.
W przygotowaniu jest magazyn tarcicy struganej, do wykorzystania w produkcji płyt CLT. Z tego magazynu dwie suwnice ze ssawkami będą przenosiły deski do formy na płyty, w kształcie wanny. Dno wyłożone folią, zabezpieczającą maszynę przed klejem wyciekającym z warstw desek, pokrywa się stopniowo deskami, nanosząc strużki kleju na poszczególne warstwy. Po osiągnięciu odpowiedniej grubości płyty pakiet trafia do prasy sekcyjnej, umożliwiającej klejenie płyt o różnej wielkości. Uruchamia się tyle sekcji, ile potrzeba do włożonych płyt. Docelowo będzie się dążyć do pełnego wykorzystania prasy, odpowiednio planując klejenie płyt o różnych formatach.
Sklejone elementy są suwnicą odstawiane na kolejne stanowisko magazynowania sklejonych płyt, ponieważ potrzeba kolejnych 36-48 godzin na ich sezonowanie. Dopiero po tym czasie można przystąpić do ich obróbki na wspomnianym CNC.
Nie brakuje surowca
Oglądamy w hali niewielki domek, złożony z wykonanych już płyt CLT. Robi wrażenie, choć ze względu na charakter obiektu, ściany nie są najgrubsze. Składają się tylko z trzech warstw sklejonych desek o grubości 22 mm. Możliwe są warianty 3 x 22 mm albo grubsze ściany lub stropy 5 x 48 mm.
Zważywszy, że na placach składowych w tartaku leży obecnie około 3 000 m3 tarcicy, bo ten rynek załamał się i na przykład firmy meblarskie czy budowlane anulują lub odkładają realizację zamówień, nie ma obawy o brak surowca na CLT. Natomiast uruchomienie produkcji płyt klejonych rozwiąże temu zakładowi i zaprzyjaźnionym tartakom problem wykorzystania tarcicy bocznej, którą będzie można po odpowiednim przygotowaniu wykorzystać w wewnętrznych warstwach płyt.
– My przecieramy obecnie w ciągu roku 18 000 m3 drewna i praktycznie możemy całość przeznaczać na CLT, bo widzimy, jak maleje zapotrzebowanie na wiązary łączone na płytki Mitek – mówi Wacław Witkowski. – Ruszamy z produkcją na jednej zmianie i z jedną prasą, natomiast mamy już pod posadzką fundament pod drugą prasę, bo będziemy chcieli potencjał rozbudowywać. Planujemy produkować płyty w klasie C18 i C24. CLT to produkt idealny dla średnich tartaków, gdyż pozwala optymalnie wykorzystać posiadany surowiec drzewny. Trzeba tylko drewno boczne rozsortować na szerokość i można je wykorzystać na środkowe warstwy płyty.
Żeby spełnić najwyższe standardy bezpieczeństwa pracy i produkcji, do każdego stanowiska jest podłączona instalacja odpylania, także z podpodłogowymi kanałami na pneumatyczne odprowadzanie grubszych elementów poprodukcyjnych. Dla prawidłowego procesu klejenia zainstalowano w hali wysokociśnieniową instalację nawilżania z osmozą firmy Otech z Żor, z trzema sektorami nawilżania. Są też zainstalowane klimatyzatory grzewczo-chłodzące, stabilizujące temperaturę w hali na poziomie około 20 st. C i wilgotność w granicach 64-65 proc., oraz rekuperacja z 5 nagrzewnicami.
Poprodukcyjne pozostałości trafiają do rębaka, a dalej do dwóch silosów, z przeznaczeniem na paliwo do kotła austriackiego producenta na zrębki lub suche trociny, a także na pelet.
Jakości dopilnuje własne laboratorium
Najpóźniej z początkiem kwietnia producent chce uporać się z niezbędnymi formalnościami i certyfikatami, żeby móc wykonywać certyfikowane drewno klejone na długość, zaś produkcja płyt na zamówienie powinna szerzej ruszyć do końca kwietnia. Zakładowe laboratorium wyposażone jest już w certyfikowane urządzenie do badania wytrzymałości połączeń klejowych oraz w komorę parowo-próżniową do… postarzania próbek, żeby badać wytrzymałość spoin klejowych po wielu latach użytkowania. Pracownicy laboratorium oraz produkcji – około 8 osób – odbyli już niezbędne przeszkolenia.
– Mamy przygotowany suchy surowiec sosnowy i prowadzimy rozmowy z potencjalnymi nabywcami, krajowymi i zagranicznymi, ale także z biurami projektowymi – zapewnia właściciel. – Zgłaszają się inwestorzy, choćby nadleśnictwa, którzy swoje nowe obiekty chcą zrealizować w technologii CLT. Chcielibyśmy produkować 18 000 m3 gotowego produktu przez pierwsze dwa lata, a później podwoić produkcję, głównie na krajowy rynek. Jednak dopóki on się nie rozwinie, to oczywiście będziemy starali się o nabywców poza granicami kraju, gdzie budownictwo z płyt CLT jest na wyższym poziomie i powszechniej akceptowalne. Mamy możliwości rozwoju, bo teraz tartak pracuje na jedną zmianę i przeciera 16-17 000 m3 drewna, a obecny certyfikat ochrony środowiska pozwala nam na przerób
48 000 m3 drewna. Potencjał przetarcia jest zaś na poziomie aż… 72 000 m3. Dlatego koncentrujemy się na rozszerzeniu działalności o nowy produkt, nie rezygnując z dotychczasowych kierunków produkcji. Możliwe będzie natomiast poszerzenie produkcji o belki BSH, klejone warstwowo i wzdłużnie na złącza klinowe. Tym bardziej że mamy już przygotowywany grunt pod kolejną inwestycję. Ma tam być… nowy tartak, w pełni zautomatyzowany. Dla pierwszych klientów wykonuje się już zamawiane elementy i prowadzi negocjacje z następnymi. Widać, że jest duże zapotrzebowanie na stropy, nie tylko do lekkich konstrukcji drewnianych. Choćby ze względu na niższe koszty transportu i robocizny, produkty krajowego producenta będą cenowo konkurencyjne w stosunku do sprowadzanych z zakładów w Niemczech, Austrii czy Szwajcarii, choć produkcja CLT z tarcicy sosnowej wymaga sporego parku maszynowego i spełnienia odpowiedniego reżimu czasowego.
~Janusz Bekas
