Šperploča se izrađuje od tri ili više tankih slojeva drveta spojenih ljepilom. Svaki sloj drveta, ili šperploče, obično je orijentiran tako da mu vlakna idu pod pravim uglom u odnosu na susjedni sloj kako bi se smanjilo skupljanje i poboljšala čvrstoća gotovog komada. Većina šperploče se presuje u velike, ravne ploče koje se koriste u građevinarstvu. Drugi komadi šperploče mogu se oblikovati u jednostavne ili složene krivulje za upotrebu u namještaju, brodovima i avionima.
Upotreba tankih slojeva drveta kao građevinskog sredstva datira iz otprilike 1500. godine prije nove ere, kada su egipatski majstori lijepili tanke komade tamnog ebanovinskog drveta na vanjski dio kedrovog kovčega pronađenog u grobnici kralja Tut-Ankh-Amona. Ovu tehniku su kasnije koristili Grci i Rimljani za proizvodnju finog namještaja i drugih ukrasnih predmeta. U 17. vijeku, umjetnost ukrašavanja namještaja tankim komadima drveta postala je poznata kao furniranje, a sami komadi postali su poznati kao furnir.
Do kasnih 18. vijeka, komadi furnira su se rezali isključivo ručno. Godine 1797. Englez Sir Samuel Bentham podnio je zahtjev za patente koji pokrivaju nekoliko mašina za proizvodnju furnira. U svojim patentnim prijavama opisao je koncept laminiranja nekoliko slojeva furnira ljepilom kako bi se formirao deblji komad - prvi opis onoga što danas nazivamo šperpločom.
Uprkos ovom razvoju, trebalo je još skoro stotinu godina prije nego što su laminirani furnir pronašli bilo kakvu komercijalnu upotrebu izvan industrije namještaja. Oko 1890. godine, laminirano drvo je prvi put korišteno za izradu vrata. Kako je potražnja rasla, nekoliko kompanija je počelo proizvoditi ploče od višeslojnog laminiranog drveta, ne samo za vrata, već i za upotrebu u željezničkim vagonima, autobusima i avionima. Uprkos ovoj povećanoj upotrebi, koncept korištenja "lijepljenog drveta", kako su ga neki majstori sarkastično nazivali, stvorio je negativnu sliku o proizvodu. Kako bi se suprotstavili ovoj slici, proizvođači laminiranog drveta su se sastali i konačno se dogovorili o terminu "šperploča" za opis novog materijala.
Godine 1928. u Sjedinjenim Američkim Državama uvedene su prve ploče šperploče standardne veličine 1,2 m x 2,4 m (4 stope sa 8 stopa) za upotrebu kao opći građevinski materijal. U narednim decenijama, poboljšana ljepila i nove metode proizvodnje omogućili su upotrebu šperploče za širok spektar primjena. Danas je šperploča zamijenila rezano drvo za mnoge građevinske svrhe, a proizvodnja šperploče postala je višemilijarderska, svjetska industrija.
Vanjski slojevi šperploče poznati su kao lice i poleđina. Lice je površina koja se koristi ili vidi, dok poleđina ostaje neiskorištena ili skrivena. Središnji sloj poznat je kao jezgro. Kod šperploča s pet ili više slojeva, međuslojevi su poznati kao poprečne trake.
Šperploča može biti napravljena od tvrdog drveta, mekog drveta ili kombinacije ta dva. Neka uobičajena tvrda drveta uključuju jasen, javor, mahagoni, hrast i tikinu. Najčešće meko drvo koje se koristi za izradu šperploče u Sjedinjenim Državama je duglazija, iako se koristi i nekoliko vrsta bora, kedra, smreke i sekvoje.
Kompozitna šperploča ima jezgru napravljenu od iverice ili komada punog drveta spojenih rubom. Završna obrada je furnirom od šperploče s prednje i zadnje strane. Kompozitna šperploča se koristi tamo gdje su potrebni vrlo debeli listovi.
Vrsta ljepila koje se koristi za lijepljenje slojeva drveta zavisi od specifične primjene gotove šperploče. Listovi šperploče od mekog drveta dizajnirani za ugradnju na vanjsku stranu konstrukcije obično koriste fenol-formaldehidnu smolu kao ljepilo zbog njene odlične čvrstoće i otpornosti na vlagu. Listovi šperploče od mekog drveta dizajnirani za ugradnju na unutrašnjost konstrukcije mogu koristiti ljepilo na bazi krvnog proteina ili sojinog proteina, iako se većina unutrašnjih listova od mekog drveta sada izrađuje od iste fenol-formaldehidne smole koja se koristi za vanjske listove. Šperploča od tvrdog drveta koja se koristi za unutrašnju primjenu i u izradi namještaja obično se izrađuje od urea-formaldehidne smole.
Neke primjene zahtijevaju ploče od šperploče koje imaju tanki sloj plastike, metala ili papira impregniranog smolom ili tkanine zalijepljene na lice ili stražnju stranu (ili obje) kako bi se vanjskoj površini dala dodatna otpornost na vlagu i abraziju ili kako bi se poboljšala njena svojstva zadržavanja boje. Takva šperploča se naziva preklopljena šperploča i obično se koristi u građevinarstvu, transportu i poljoprivredi.
Druge ploče šperploče mogu biti premazane tekućim premazom kako bi se površinama dao završen izgled ili se mogu tretirati raznim hemikalijama kako bi se poboljšala otpornost šperploče na plamen ili otpornost na truljenje.
Postoje dvije široke klase šperploče, svaka sa svojim sistemom klasifikacije.
Jedna klasa je poznata kao građevinska i industrijska. Šperploče u ovoj klasi se prvenstveno koriste zbog svoje čvrstoće i ocjenjuju se prema svojoj sposobnosti izlaganja i klasi furnira koji se koristi na prednjoj i stražnjoj strani. Sposobnost izlaganja može biti unutrašnja ili vanjska, ovisno o vrsti ljepila. Klase furnira mogu biti N, A, B, C ili D. Klasa N ima vrlo malo površinskih nedostataka, dok klasa D može imati brojne čvorove i pukotine. Na primjer, šperploča koja se koristi za podlogu u kući ima oznaku "Unutrašnji CD". To znači da ima C stranu sa D stražnjom stranom, a ljepilo je pogodno za upotrebu na zaštićenim lokacijama. Unutrašnji slojevi svih građevinskih i industrijskih šperploča izrađeni su od furnira klase C ili D, bez obzira na ocjenu.
Druga klasa šperploče poznata je kao tvrdo drvo i dekorativna šperploča. Šperploče u ovoj klasi se prvenstveno koriste zbog svog izgleda i klasifikuju se po otpornosti na vlagu kao tehničke (vanjske), tip I (vanjske), tip II (unutrašnje) i tip III (unutrašnje). Njihovi površinski furnir je praktično bez nedostataka.
Veličine
Debljina šperploče varira od 1,6 mm do 76 mm. Najčešće debljine su u rasponu od 6,4 mm do 19,0 mm. Iako jezgro, poprečne trake, te lice i stražnja strana lista šperploče mogu biti napravljene od furnira različite debljine, debljina svakog od njih mora biti uravnotežena oko središta. Na primjer, lice i stražnja strana moraju biti jednake debljine. Slično tome, gornje i donje poprečne trake moraju biti jednake.
Najčešća veličina šperploča koje se koriste u građevinarstvu je 1,2 m širine i 2,4 m dužine. Druge uobičajene širine su 0,9 m i 1,5 m. Dužine variraju od 2,4 m do 3,6 m u koracima od 0,3 m. Za posebne primjene, poput izgradnje brodova, mogu biti potrebne veće ploče.
Drveće koje se koristi za proizvodnju šperploče uglavnom je manjeg promjera od onog koje se koristi za proizvodnju drveta. U većini slučajeva, zasađeno je i uzgajano na područjima u vlasništvu kompanije za proizvodnju šperploče. Ova područja se pažljivo održavaju kako bi se maksimizirao rast drveća i smanjila šteta od insekata ili požara.
Evo tipičnog redoslijeda operacija za obradu drveća u standardne ploče šperploče dimenzija 1,2 m x 2,4 m:
Trupci se prvo oguljuju, a zatim režu na blokove za ljuštenje. Da bi se blokovi izrezali na trake furnira, prvo se natapaju, a zatim ljušte na trake.
1 Odabrana stabla u nekom području označavaju se kao spremna za sječu ili obaranje. Obaranje se može obaviti motornim pilama na benzin ili velikim hidrauličnim makazama postavljenim na prednji dio vozila s kotačima koja se nazivaju sječači. Grane se uklanjaju s oborenih stabala motornim pilama.
2 Orezana debla, ili balvani, vuku se do utovarnog prostora pomoću vozila na kotačima koja se nazivaju skideri. Balvani se režu na dužinu i utovaruju u kamione za prijevoz do tvornice šperploče, gdje se slažu u dugačke hrpe poznate kao palube balvana.
3 Kada su trupci potrebni, oni se podižu sa paluba za trupce pomoću utovarivača na gumama i stavljaju na lančani transporter koji ih dovodi do mašine za skidanje kore. Ova mašina uklanja koru, bilo oštrim nazubljenim brusnim pločama ili mlazovima vode pod visokim pritiskom, dok se trupac polako okreće oko svoje uzdužne ose.
4 Oguljeni trupci se prenose u mlin lančanim transporterom gdje ih ogromna kružna pila reže na dijelove dužine oko 2,5 m do 2,6 m, pogodne za izradu standardnih ploča dužine 2,4 m. Ovi dijelovi trupaca poznati su kao blokovi za ljuštenje.
5 Prije nego što se furnir može rezati, blokovi za ljuštenje moraju se zagrijati i natopiti kako bi se drvo omekšalo. Blokovi se mogu pariti ili uroniti u vruću vodu. Ovaj proces traje 12-40 sati, ovisno o vrsti drveta, promjeru bloka i drugim faktorima.
6 Zagrijani blokovi za ljuštenje se zatim transportuju do struga za ljuštenje, gdje se automatski poravnavaju i ubacuju u strug jedan po jedan. Dok strug brzo rotira blok oko svoje duge ose, oštrica noža pune dužine ljušti kontinuirani list furnira sa površine rotirajućeg bloka brzinom od 90-240 m/min. Kada se prečnik bloka smanji na oko 230-305 mm, preostali komad drveta, poznat kao jezgro ljuštenja, izbacuje se iz struga, a na njegovo mjesto se postavlja novi blok za ljuštenje.
7 Dugi list furnira koji izlazi iz tokarskog stroja za ljuštenje može se odmah obraditi ili se može skladištiti u dugim, višeslojnim posudama ili namotati na rolne. U svakom slučaju, sljedeći proces uključuje rezanje furnira na upotrebljive širine, obično oko 1,4 m, za izradu standardnih listova šperploče širine 1,2 m. Istovremeno, optički skeneri traže dijelove s neprihvatljivim nedostacima i oni se izrezuju, ostavljajući komade furnira manje od standardne širine.
Mokre trake furnira se namotavaju u rolu, dok optički skener detektuje sve neprihvatljive nedostatke u drvetu. Nakon sušenja, furnir se sortira i slaže. Odabrani dijelovi furnira se lijepe zajedno. Vruća presa se koristi za zatvaranje furnira u jedan čvrsti komad šperploče, koji će biti obrezan i izbrušen prije nego što se utisne odgovarajuća klasa.
8 Dijelovi furnira se zatim sortiraju i slažu prema klasi. To se može uraditi ručno ili automatski pomoću optičkih skenera.
9 Sortirani dijelovi se ubacuju u sušaru kako bi se smanjio njihov sadržaj vlage i omogućilo im se da se skupe prije lijepljenja. Većina tvornica šperploče koristi mehaničku sušaru u kojoj se komadi kontinuirano kreću kroz zagrijanu komoru. U nekim sušarama, mlazovi zagrijanog zraka velike brzine pušu se preko površine komada kako bi se ubrzao proces sušenja.
10 Kako dijelovi furnira izlaze iz sušilice, slažu se prema klasi. Dijelovi ispod širine imaju dodatni furnir spojen trakom ili ljepilom kako bi komadi bili pogodni za upotrebu u unutrašnjim slojevima gdje izgled i čvrstoća nisu toliko važni.
11 Dijelovi furnira koji će se postavljati poprečno - jezgra kod troslojnih ploča ili poprečne trake kod petoslojnih ploča - režu se na komade dužine oko 1,3 m (4 ft-3 in).
12 Kada se sastave odgovarajući dijelovi furnira za određenu seriju šperploče, počinje proces slaganja i lijepljenja komada. To se može obaviti ručno ili poluautomatski pomoću mašina. U najjednostavnijem slučaju troslojnih ploča, stražnja furnir se polaže ravno i provlači kroz nanosilac ljepila, koji nanosi sloj ljepila na gornju površinu. Kratki dijelovi furnira jezgre se zatim polažu poprečno preko zalijepljene stražnje strane, a cijela ploča se drugi put provlači kroz nanosilac ljepila. Konačno, gornja furnir se postavlja preko zalijepljene jezgre, a ploča se slaže s drugim pločama koje čekaju da uđu u presu.
13 Zalijepljeni listovi se ubacuju u presu za vruće lijepljenje s više otvora. Prese mogu istovremeno obraditi 20-40 listova, pri čemu se svaki list ubacuje u zaseban otvor. Kada se svi listovi ubace, presa ih stišće zajedno pod pritiskom od oko 110-200 psi (7,6-13,8 bara), istovremeno ih zagrijavajući na temperaturu od oko 230-315° F (109,9-157,2° C). Pritisak osigurava dobar kontakt između slojeva furnira, a toplina uzrokuje pravilno stvrdnjavanje ljepila za maksimalnu čvrstoću. Nakon perioda od 2-7 minuta, presa se otvara i listovi se istovaruju.
14 Grube ploče zatim prolaze kroz set pila, koje ih režu na konačnu širinu i dužinu. Ploče više klase prolaze kroz set tračnih brusilica širine 1,2 m, koje bruse i lice i poleđinu. Ploče srednje klase se ručno tačkasto bruse kako bi se očistila hrapava područja. Neke ploče se provlače kroz set kružnih pila, koje režu plitke žljebove na licu kako bi šperploči dale teksturirani izgled. Nakon završnog pregleda, svi preostali nedostaci se popravljaju.
15 Gotovi listovi su označeni oznakom klase i zaštitnog znaka koja kupcu daje informacije o stepenu izloženosti, klasi, broju mlina i drugim faktorima. Listovi iste klase i zaštitnog znaka se vežu u hrpe i prevoze u skladište gdje čekaju otpremu.
Baš kao i kod drvene građe, ne postoji savršen komad šperploče. Svi komadi šperploče imaju određeni broj nedostataka. Broj i lokacija tih nedostataka određuju klasu šperploče. Standardi za građevinske i industrijske šperploče definirani su Standardom proizvoda PS1 koji su pripremili Nacionalni biro za standarde i Američko udruženje proizvođača šperploče. Standardi za šperploče od tvrdog drveta i dekorativne šperploče definirani su standardom ANSIIHPMA HP koji su pripremili Američki nacionalni institut za standarde i Udruženje proizvođača šperploče od tvrdog drveta. Ovi standardi ne samo da uspostavljaju sisteme ocjenjivanja šperploče, već i specificiraju kriterije za konstrukciju, performanse i primjenu.
Iako šperploča prilično efikasno koristi drvo – u suštini ga rastavlja i ponovo sastavlja u jaču, upotrebljiviju konfiguraciju – i dalje postoji znatan otpad svojstven procesu proizvodnje. U većini slučajeva, samo oko 50-75% upotrebljive količine drveta u drvetu se pretvara u šperploču. Kako bi se poboljšala ova brojka, u razvoju je nekoliko novih proizvoda.
Jedan novi proizvod naziva se orijentirana iverica, koja se pravi usitnjavanjem cijelog trupca na iverje, umjesto ljuštenja furnira s trupca i odbacivanja jezgre. Iverje se miješa s ljepilom i komprimira u slojeve s vlaknima koja idu u jednom smjeru. Ovi komprimirani slojevi se zatim orijentiraju pod pravim kutom jedan u odnosu na drugi, poput šperploče, i lijepe se zajedno. Orijentirana iverica je čvrsta kao i šperploča i košta nešto manje.
Vrijeme objave: 10. avg. 2021.