Ekologisen kuorilevyn valmistaminen puunjalostusteollisuuden sivutuotteista

Puunjalostusteollisuudessa syntyy huomattavia määriä sivutuotteita, joiden hyödyntäminen on vielä vajavaista. Sahajauhon ja puukuoren pääasiallinen käyttö rajoittuu energiantuotantoon eli polttamiseen voimalaitoksissa. Selostettavassa tutkimustyössä, joka on tehty Lappeenrannan teknillisen yliopiston puunjalostustekniikan levylaboratoriossa, on pyritty selvittämään kotimaisten kuusi-, mänty- ja koivukuorten käyttömahdollisuuksia raaka-aineina lastulevyn tapaan ns. ekologisen kuorilevyn valmistamisessa, mutta ilman liimaa. Tutkimusmateriaalina käytettiin puunjalostusteollisuudesta hankittua tuoretta kuusen ja männyn rumpukuorintajätettä sekä koivun roottorikuorintajätettä, joista kukin raaka-aine pienennettiin kahteen eri partikkelikokoon käyttäen oksasilppuria ja vasaramyllyä. Raaka-ainemäärät mitattiin ja kaadettiin viiran päällä olevaan puusta valmistettuun muottiin ja muotin poisnostamisen jälkeen levyaihio puristettiin 1-välikuumapuristimessa sykleittäin. Valmistetut kuorilevyt olivat 1 -kerroksisia. Koelevyistä tutkittiin kosteuspitoisuus, tilavuuspaino, taivutuslujuus ja Brinell -kovuus.Saadut tulokset osoittavat, että kuusen, männyn ja koivun kuoresta voidaan valmistaa kuorilevyä ilman liima-ainetta, sillä puukuoren sisältämät omat liimaavuutta parantavat uuteaineet antavat riittävän vaikutuksen kuorilevyn rakenteen stabiloimiseksi. Tällaisen kuorilevyn taivutuslujuus on kuitenkin huomattavasti heikompi kuin puulastulevyllä. Kaikki jauhetusta raaka-aineesta sekä pelkästään silputusta koivuraaka-aineesta valmistetut kuorilevyt täyttävät taivutuslujuuden osalta kuitenkin huokoiselle, A-lujuusluokan standardi-kuitulevylle asetetut vaatimukset. Tarkasteltaessa eri raaka-aineista valmistettujen levyjen ominaisuuksia, voidaan todeta, että tilavuuspainoltaan suurinta sekä kovuudeltaan ja taivutuslujuudeltaan parasta levyä saadaan valmistettua jauhetusta koivukuoresta. Jokaisen valmistetun kuorilevyn kovuusarvo ylittää Suomen johtavan lastulevyn valmistajan lastulevyn kovuusarvon lukuun ottamatta pelkästään silputuista kuusi- ja mäntykuorista valmistettuja levyjä.Vaikka tulokset ovat suuntaa-antavia, osoittavat ne selvästi millaisia mahdollisuuksia tarjoaa puun kuoren tai sahajauhon käyttäminen lastulevyn tapaan valmistettavien levyjen raaka-aineena. Koko tutkimuskenttä on tässä käsiteltävänä olevalla alueella varsin laaja, ja tässä tutkimuksessa selvitetyt asiat ovat siitä vain pieni osa antaen kuitenkin suunnan useille tärkeille jatkossa selvitettäville asioille. Näistä mainittakoon mm. ekologisen levyn jatkojalostus ja tuotesuunnittelu, levyn valmistuksen taloudellisuus ja tuotteiden markkinointi, kuorilevyn valmistusprosessin kehittäminen sekä eri raaka-aineyhdistelmien kokeilu kuorilevyn raaka-aineena.

Wood processing industry produces large amount of by-products, which are not efficiently utilized. Utilization of bark and sawdust is confined to energy production for example, as fuel in power plants. The purpose of this thesis, which has been carried out in the Laboratory of Wood Processing Technology of Lappeenranta University of Technology, is to study the applicability of Finnish spruce, pine and birch bark as a raw material of boards made in the same manner as wood particle boards but without glue.The raw material used in the study was both green drum barked bark of spruce and pine and rotor barked bark of birch obtained from the wood processing industry. All the raw material was cut to two different particle sizes. The boards were manufactured in the same manner as particle boards but manually apart from hot pressing and, as to their structure; they were of one-layer type. The moisture content, the density, the bending strength and the Brinell hardness of test boards were investigated. The results obtained show that bark board can be produced from spruce, pine and birch bark without the addition of glue. The extractive agents of bark stabilize adequately the composite structure of the bark board. Such a board, however, is inferior to the common wood particle board as far as bending strength is concerned. All boards made from floured bark and just chaffed birch bark, meet the specification to the standard wood fibre boards of class A. The results of the study showed that, as far as the properties are concerned, the bark boards made from floured birch bark have the biggest density, hardness and bending strength. Measured Brinell hardness value of all the boards surpasses the common hardness value of particle board of the heading manufacturer in Finland except the boards made from just chaffed spruce and pine bark.While the results of this study are only indicative they clearly show what kind of possibilities exist in using bark and sawdust as a raw material in wood boards produced in a similar manner to that of wood particle boards. This study covers only a small part of the whole field of research concerning usability of bark and sawdust in wood based boards but they indicate a clear course for the further studies. The most important cases that should be researched in the future are for example the refining and product design of ecologic bark board, the economic efficiency of the manufacturing of bark boards, developing manufacturing process and usability of different raw materials in bark board manufacturing.