Liimattu mabashira -tutkimus

Transkriptio

1 Liimattu mabashira -tutkimus Puun käytön laaja-alaistaminen -hankkeen osatutkimus proj.nr. A13942 Lieksan Teollisuuskylä Oy Kerantie Lieksa 1

2 Sisällysluettelo 1. JOHDANTO 3 2. PROJEKTIN TAVOITE 5 3. TAUSTAA 5 4. LIIMATTU MABASHIRA 6 5. TYÖN SISÄLTÖ 6 6. KOEMATERIAALIT 7 7. TUOTTEIDEN TESTAUS 7 8. TOTEUTUSAIKATAULU 7 9. PROJEKTIOSGANISAATIO RAPORTOINTI JA TULOKSET TOIMENPITEET TUTKIMUSTULOKSET LOPPUYHTEENVETO JATKOTOIMENPITEET 9 LIITTEET 2

3 1 JOHDANTO Puun käytön laaja-alaistaminen -hankkeen tavoitteet 1. Uusien puutuoteratkaisujen ja puun modifiointiteknologian kartoittaminen Kaukoidän markkinoille: - millaisia tuotteita, mihin käyttötarkoituksiin, tärkeimmät ominaisuudet ja testaustiedon hankinta mm. palon- tai termiitinkestosta - valmistusteknologiat eli millaisilla koneilla, laitteilla ja prosesseilla tuotteita valmistetaan - sivutuoteasiat eri ratkaisuilla - millaisilla liiketoimintamalleilla toimitaan (tuottajasta loppukäyttäjään) 2. Uusiin tuotteisiin ja järjestelmäkokonaisuuksiin sekä modifiointiin liittyvät kohdemarkkinoiden ja valmistusmaan vaatimat hyväksynnät, vaatimukset, määräykset ja asiakastarpeet. 3. Kootun tiedon analysointi Lieksan Teollisuuskylä Oy:n ja yritysverkoston käyttöön. ANAIKA WOOD LTD Anaika Wood Ltd Oy on merkittävä suomalainen puunjalostusyritys. Raaka-aineenaan se käyttää Karjalan hyvälaatuista mäntyä ja Keski-Suomen sekä Pohjois-Savon kuusi- ja mäntytukkia. Yrityksen jalostuslaitokset sijaitsevat Lieksassa ja Joensuun Kiihtelysvaarassa. Sahalaitokset ovat Iisalmen Soinlahdessa, Toivakassa ja Lieksassa. Puuraaka-aine jalostetaan sahatavaraksi, höylätavaraksi ja liimapuuksi. Asiakkaita ovat japanilainen ja eurooppalainen taloteollisuus, maahantuojat, tukkuliikkeet sekä DIY-ketjut. Tuotteista suurin osa viedään Japaniin ja eri puolille Eurooppaa. PERUSTIEDOT YHTIÖSTÄ: TUOTANTOLAITOSTEN KAPASITEETIT m3/vuosi Höylä- ja sahatavara Liimatut tuotteet Lieksa Kiihtelysvaara Toivakka Soinlahti Yhtensä

4 Taulukko 1. Tuotantolaitosten kapasiteetit TUOTTEET MARKKINA-ALUEET HÖYLÄTUOTTEET MABASHIRA (SOLID) Väliseinätolpat / Mabashira Paksuus mm Leveys mm Pituus mm Taulukko 2. Mabashira väliseinätolpan mitat 4

5 2 PROJEKTIN TAVOITE Löytää järeämpiläpimittaiselle kuitupuulle käyttökohde, jonka jalostusarvo on korkea ja jonka markkinat ovat niin suuret, että ne mahdollistavat tuotannon teollisessa mittakaavassa. 3 TAUSTAA Japanilaisessa talonrakentamisessa käytetään väliseinätolppaa (mabashira) joka on perinteisesti ollut massiivipuuta (solid). Viime aikoina ovat useat japanilaiset talonvalmistajat investoineet automaattilinjoihin, jotka asettavat erittäin tiukat suoruusvaatimukset käytettävälle puumateriaalille. Perinteisellä massiivipuisella mabashiralla on erittäin vaikea, jopa mahdoton päästä ko. vaatimusten tasolle johtuen mm. kosteusolosuhteiden muutoksesta. Lisäksi laatutietoiset talonvalmistajat ovat alkaneet markkinoida taloja paremman kestävyyden avulla ja tämä asettaa lisää vaatimuksia seinärakenteen osille niinkin maanjäristysherkällä alueella kuin Japani on. Suomessa sahattavien sahapuiden koko on pienentynyt ja pienenee edelleen johtuen harvennushakkuiden osuuden kasvusta. Järeämpiläpimittaiselle kuitupuulle tulee hakea korkean jalostusasteen lopputuotteita mm. liimaustekniikan avulla. Liimattu mabashira soveltuu tähän erittäin hyvin mm. lopputuotteen pituuden johdosta (2985 mm) jolloin perusmittainen sahakuitu (pituus 3,1 m) soveltuu mainiosti lamelliaihioiden raaka-aineeksi. Harvennuksilta saatava järeä kuitupuu on pääsääntöisesti mustaoksaista tyvipuuta, jolloin se ei sovellu kalusteosien ja muiden näkyviin jäävien komponenttien raaka-aineeksi. Kuitupuun ominaisuudet sopivat hyvin väliseinätolpan valmistamiseen. Liimattu mabashira on rungon sisään jäävä komponentti, jolla ei ole visuaalisia vaatimuksia. 5

6 4 LIIMATTU MABASHIRA liimatulle väliseinätolpalle löytyy markkinat Japanissa ja Euroopassa. liimattu mabashira ei ole JAS-tuote. tuotteet testataan kuitenkin JAS-standardin mukaan (testataan kuten liimapalkit). korkea käyttösuhde sahauksessa. vakioitu lamellin paksuus selkeyttää tuotteen valmistusta. Vahvuudet Sahaustekniikka mahdollistaa oikean lopputuotteen. Vakioitu lamellin paksuus selkeyttää tuotteen valmistusta. Luja, suora, pienioksainen. Mahdollisuudet Kysyntä kasvussa Japanissa. Pienpuulle saadaan uutta käyttöä. Kuvio 1. Swot-analyysi liimattu mabashira Heikkoudet Tukkilajittelu sahalla vaikeutuu. Sahaus hitaampaa. Kuivaus hitaampaa. Käyttösuhde korkea Uhat Kilpailevat tuotteet. Tuotteesta maksettava hinta. 5 TYÖN SISÄLTÖ Projektissa selvitettiin seuraavat asiat: Tutkittiin liimatun väliseinätolpan markkinoita ja markkinan kehitystä Japanissa. Tässä osioissa hyödynnettiin Anaika Wood Oy:n omaa myynti-organisaatiota. Etsittiin sopivinta ja hinnaltaan edullista kuitupuuraaka-ainetta liimatun väliseinätolpan valmistamiseen. Tavoitteena oli löytää tuotantokustannuksiltaan kannattava raaka-aine liimatun väliseinätolpan valmistamiseen. Tutkittiin materiaalin sahaukseen sopivimmat sahausmallit ja raaka-aineen laadutus. Tämän osion toteuttajana oli Lieksa Timber Oy. Tutkittiin työvaiheittain tuotteen valmistusprosessi. Tähän osioon liittyi pienien lamellien kuivauksen kehittäminen, halkaisun ja höyläyksen kehittäminen sekä liimausmenetelmän kehittäminen. Tässä hyödynnettiin Anaika Wood Oy:n valmiita tuotantoprosesseja. Materiaalin kuivaus, liimaus, halkaisu ja työstöt tehtiin Anaika Woodin Lieksan yksikössä. Toteuttajana toimi Anaika Wood Oy. Liimaustestit tehtiin Anaika Wood Oy:n testauslaboratoriossa Lieksassa. Tutkittiin eri liimojen soveltuvuutta lopputuotteeseen. Tutkittavina liimoina olivat PRF ja MF liimat. PRF: Kosteuden kestävä liima, väri tumma, kestää myös kyllästyksen. MF: Nopeampi ja vaaleampi liima. Tätä osiota toteuttivat yhteistyössä Anaika Wood Oy ja Lieksa Timber Oy. 6

7 6 KOEMATERIAALIT Anaika Wood Oy vastasi koemateriaalien hankinnasta. Koemateriaali kilpailutettiin kolmella tavaratoimittajalla, jotka olivat Lieksa Timber Oy, Kaivospuu Oy ja Kiurutimber Oy. Kilpailutuksen voitti Lieksa Timber Oy. Taulukko 3. Toimittaja Dimensio Määrä (m3) Hinta /m3, alv 0 % Lieksa Timber Oy 30x100 (3050) mä/ku tuore ,00 Kaivospuu Oy 30x100 (3050) mä/ku tuore ,00 Kiurutimber Oy 30x100 (3050) ku tuore ,00 Taulukko 3. Koemateriaalin kilpailutus 7 TUOTTEIDEN TESTAUS Jokaisen vuoron tuotannosta otetaan tietty määrä tuotteita tuotetestaukseen. Testauspöytäkirjoja säilytetään 5 vuotta. Tuotevalvontaa tehdään Japanin JAS-standardin ja eurooppalaisen ENstandardin mukaisesti. Liite 2. Anaika Wood Oy:n testauslaboratoriossa liimatusta väliseinätolpasta, mabashirasta testattiin mm. mittatarkkuus, kosteus, lamellien murtolujuus ja liimattujen tuotteiden formaldehydipäästöt. Liimasaumojen lujuus testattiin delaminointitestillä ja leikkauslujuustestauksella. 8 TOTEUTUSAIKATAULU Raaka-aineen hankinta ja kuivaus toteutettiin kesä-heinäkuussa Jalostus ja testaukset suoritettiin elo-syyskuussa Asiakasnäytteet valmistuivat loka-marraskuu PROJEKTIORGANISAATIO Anaika Wood Oy:n yhteyshenkilönä toimii tuotantojohtaja Jorma Tuhkanen. Lieksan Teollisuuskylä Oy:n yhteyshenkilönä toimi projektipäällikkö Ossi Klemetti. Testaukset tehtiin Anaika Wood Oy:n laboratoriossa Lieksassa. Liimaustestauksista vastasivat laatupäällikkö Risto Salmi ja testaaja Terttu Nykänen. 7

8 10 RAPORTOINTI JA TULOKSET Anaika Wood Oy laati tutkimusraportin Lieksan Teollisuuskylä Oy:n hallinnoimalle Puun käytön laaja-alaistaminen -hankkeelle. 11 TOIMENPITEET Projektin aikana sahattiin Lieksa Timberillä järeämpiläpimittaisesta kuitupuusta raaka-aine (30x100 mänty), joka kuivattiin Anaika Woodilla 14 %:n kosteuteen. Sen jälkeen lamelleista liimattiin 108x100 aihio (4-ply) joka halkaistiin vannesahalla kahdeksi kappaleeksi 49x108. Halkaistut aihiot höylättiin loppumittaan 45x105. Liite TUTKIMUSTULOKSET Järeämpiläpimittaisesta kuitupuusta liimattuja tuotteita tehtäessä on syytä ottaa huomioon, että käyttösuhde on suurempi kuin perinteisissä liimapuissa...ks. 1,4...halkaistuissa, kuten mabashira ks. on jopa 1,45 raaka-ainetta/std-m3. korkea käyttösuhde johtuu mm. vannesahahalkaisusta sekä harvennustyvipuiden mutkaisuudesta. kokeessa 2-laadun palkkia syntyi 4 % ja 2-laadun lamellia 5 %. pienpuu soveltuu hyvin liimattavien tuotteiden raaka-aineeksi muutoin paitsi turv la kasvaneet pikkutukit. turvemaiden pikkutukit ovat säännönmukaisesti tyvivääriä, joka aiheuttaa ongelmia sahauksessa ja myöhemmin kuivauksessa. tyvimutkaiset lamellit eivät sovellu liimattujen tuotteiden valmistukseen. liimaus sinällään onnistuu, se on vain n. 30 % hitaampaa liimata johtuen lamellien pienestä koosta. lopputuote on suora, pienioksainen, luja ja visuaalisesti kaunis. liimatulle väliseinätolpalle löytyy Japanista riittävän suuret markkinat, jotka mahdollistavat tuotannon teollisessa mittakaavassa 8

9 13 LOPPUYHTEENVETO Liimattu mabashira väliseinätolppa kannattaa tehdä järeämpiläpimittaisesta kuitupuusta, jos sahatun raaka-aineen CIP hinta on tuoreena 25 %:a halvempaa kuin liimapalkeissa käytettävän raaka-aineen hinta. raaka-aine on oikean pituista (lopputuote 2985 mm pitkää, raaka-aine 3050 mm pitkää). sormijatkaminen vie kannattavuuden. käytössä on suurjaksoliimain, vannesaha ja höylä. lopputuotteen mainport hinta Japanissa on korkeintaan 10 % huokeampi kuin liimapalkkien hinta. kokemukset liimatun väliseinätolpan valmistuksesta myönteiset. tuotteesta on mahdollista saada kannattava tuotantoprosessin eri työvaiheita tehostamalla ja vakioimalla lamellin paksuus (30 mm) sopivat kuitupuun latvaläpimittaluokat ovat 100, 115, 125 ja 135 mm. liimattu mabashira on vain yksi tuote. Mietittävä, mitä muita tuotteita järeämpiläpimittaisesta kuitupuusta voidaan tehdä. asiakkaat Japanista käyneet paikanpäällä tutustumassa tuotantoon ja palautteet tuotteesta olivat hyvin rohkaisevia. kannattavuusvertailu Egyptin parruun. Tuotteesta maksettava hinta ratkaiseva tekijä. 14 JATKOTOIMENPITEET koetuotannon käynnistäminen Japanin markkinoille ja myöhemmin Eurooppaan. tehdä liimatusta väliseinätolpasta, mabashirasta kannattava tuote. valmistuslinjan suunnittelu pelkästään väliseinätolppatuotannolle. kuivauksen kehittäminen pienille sahatavaradimensioille. Painojen käyttö rimapakettien päällä minimoisi tavaran vääntyilyn kuivauksessa. tukkilajittelun kehittäminen; tukkilajittelussa joudutaan tukit lajittelemaan ja huonot siirtämään syrjään. lisääntyvä kysyntä tulee jatkossa kasvattamaan vaatimuksia järeämpiläpimittaiselle kuitupuulle. 9

10 LIITE 1 Kuva 1. Liimattu mabashira väliseinätolppa ennen höyläystä. Kuva 2. Valmis mabashira väliseinätolppa 45x

11 Kuva 3. Lajittelija työssään Kuva 4. Mabashiraa kuljettimella Kuva 5. Höylään syöttö Kuva 6. Mabashira höyläyksen jälkeen Kuva 7. Valmis tuote paketissa Kuva 8. Paketointiasema 11

12 12

13 13