Placajul este fabricat din trei sau mai multe straturi subțiri de lemn lipite împreună cu un adeziv. Fiecare strat de lemn, sau placaj, este de obicei orientat cu fibra perpendiculară pe stratul adiacent, pentru a reduce contracția și a îmbunătăți rezistența piesei finite. Majoritatea placajelor sunt presate în foi mari și plate, utilizate în construcția de clădiri. Alte bucăți de placaj pot fi formate în curbe simple sau compuse pentru a fi utilizate în mobilă, bărci și aeronave.
Utilizarea straturilor subțiri de lemn ca mijloc de construcție datează din jurul anului 1500 î.Hr., când meșterii egipteni au lipit bucăți subțiri de lemn de abanos închis la culoare pe exteriorul unui sicriu de cedru găsit în mormântul regelui Tut-Ankh-Amon. Această tehnică a fost folosită ulterior de greci și romani pentru a produce mobilier fin și alte obiecte decorative. În anii 1600, arta decorării mobilei cu bucăți subțiri de lemn a devenit cunoscută sub numele de furnir, iar piesele în sine au devenit cunoscute sub numele de furnir.
Până la sfârșitul anilor 1700, bucățile de furnir erau tăiate în întregime manual. În 1797, englezul Sir Samuel Bentham a solicitat brevete pentru mai multe mașini de producere a furnirului. În cererile sale de brevet, el a descris conceptul de laminare a mai multor straturi de furnir cu lipici pentru a forma o piesă mai groasă - prima descriere a ceea ce numim astăzi placaj.
În ciuda acestei dezvoltări, a mai trecut aproape o sută de ani până când furnirul laminat a găsit utilizări comerciale în afara industriei mobilei. În jurul anului 1890, lemnul laminat a fost folosit pentru prima dată pentru a construi uși. Pe măsură ce cererea a crescut, mai multe companii au început să producă foi de lemn laminat multiplu, nu numai pentru uși, ci și pentru utilizare în vagoane de cale ferată, autobuze și avioane. În ciuda acestei utilizări sporite, conceptul de utilizare a „lemnului lipit”, așa cum le numeau sarcastic unii meșteri, a generat o imagine negativă pentru produs. Pentru a contracara această imagine, producătorii de lemn laminat s-au întâlnit și în cele din urmă au decis asupra termenului „placaj” pentru a descrie noul material.
În 1928, primele foi de placaj de dimensiuni standard de 1,2 m pe 2,4 m (4 ft pe 8 ft) au fost introduse în Statele Unite pentru a fi utilizate ca material de construcție general. În deceniile următoare, adezivii îmbunătățiți și noile metode de producție au permis utilizarea placajului pentru o gamă largă de aplicații. Astăzi, placajul a înlocuit cheresteaua tăiată în multe scopuri de construcție, iar fabricarea placajului a devenit o industrie mondială de miliarde de dolari.
Straturile exterioare ale placajului sunt cunoscute, respectiv, sub denumirea de față și spate. Fața este suprafața care urmează să fie utilizată sau vizibilă, în timp ce spatele rămâne neutilizat sau ascuns. Stratul central este cunoscut sub numele de miez. În placajele cu cinci sau mai multe straturi, straturile intermediare sunt cunoscute sub numele de benzi transversale.
Placajul poate fi fabricat din lemn de esență tare, lemn de esență moale sau o combinație a celor două. Printre tipurile comune de lemn de esență tare se numără frasinul, arțarul, mahonul, stejarul și tecul. Cel mai comun lemn de esență moale folosit pentru fabricarea placajului în Statele Unite este bradul Douglas, deși se folosesc și mai multe varietăți de pin, cedru, molid și lemn roșu.
Placajul compozit are un miez format din plăci aglomerate sau bucăți de lemn masiv îmbinate margine cu margine. Este finisat cu o față și un spate din furnir de placaj. Placajul compozit este utilizat acolo unde sunt necesare foi foarte groase.
Tipul de adeziv utilizat pentru lipirea straturilor de lemn depinde de aplicația specifică pentru placajul finit. Foile de placaj din lemn de esență moale, concepute pentru instalare pe exteriorul unei structuri, utilizează de obicei o rășină fenol-formaldehidică ca adeziv datorită rezistenței sale excelente și rezistenței la umiditate. Foile de placaj din lemn de esență moale, concepute pentru instalare pe interiorul unei structuri, pot utiliza un adeziv pe bază de proteine din sânge sau de proteine din soia, deși majoritatea foilor interioare din lemn de esență moale sunt acum fabricate cu aceeași rășină fenol-formaldehidică utilizată pentru foile exterioare. Placajul din lemn de esență tare utilizat pentru aplicații interioare și în construcția de mobilier este de obicei fabricat cu o rășină ureo-formaldehidică.
Unele aplicații necesită foi de placaj care au un strat subțire de plastic, metal sau hârtie sau material textil impregnat cu rășină, lipit fie pe față, fie pe spate (sau ambele), pentru a conferi suprafeței exterioare o rezistență suplimentară la umiditate și abraziune sau pentru a-i îmbunătăți proprietățile de fixare a vopselei. Un astfel de placaj se numește placaj suprapus și este utilizat în mod obișnuit în industria construcțiilor, transporturilor și agriculturii.
Alte foi de placaj pot fi acoperite cu o lac lichid pentru a da suprafețelor un aspect finisat sau pot fi tratate cu diverse substanțe chimice pentru a îmbunătăți rezistența placajului la flacără sau rezistența la putrefacție.
Există două mari clase de placaj, fiecare cu propriul sistem de clasificare.
O clasă este cunoscută sub numele de placaj pentru construcții și industrie. Placajele din această clasă sunt utilizate în principal pentru rezistența lor și sunt clasificate în funcție de capacitatea de expunere și de gradul furnirului utilizat pe față și pe spate. Capacitatea de expunere poate fi interioară sau exterioară, în funcție de tipul de adeziv. Gradele de furnir pot fi N, A, B, C sau D. Gradul N are foarte puține defecte de suprafață, în timp ce gradul D poate avea numeroase noduri și crăpături. De exemplu, placajul utilizat pentru pardoseala unei case este clasificat „Interior CD”. Aceasta înseamnă că are o față C cu un spate D, iar adezivul este potrivit pentru utilizarea în locații protejate. Straturile interioare ale tuturor placajelor pentru construcții și industrie sunt fabricate din furnir de gradul C sau D, indiferent de clasificare.
Cealaltă clasă de placaj este cunoscută sub numele de placaj din lemn de esență tare și decorativ. Placajele din această clasă sunt utilizate în principal pentru aspectul lor și sunt clasificate în ordinea descrescătoare a rezistenței la umiditate ca fiind Tehnice (Exterior), Tip I (Exterior), Tip II (Interior) și Tip III (Interior). Furnirurile lor frontale sunt practic lipsite de defecte.
Dimensiuni
Grosimea foilor de placaj variază de la 1,6 mm (0,06 in) la 76 mm (3,0 in). Cele mai comune grosimi sunt cuprinse între 6,4 mm (0,25 in) și 19,0 mm (0,75 in). Deși miezul, benzile transversale, fața și spatele unei foi de placaj pot fi realizate din furnir de grosimi diferite, grosimea fiecăreia trebuie să se echilibreze în jurul centrului. De exemplu, fața și spatele trebuie să aibă grosimi egale. De asemenea, benzile transversale superioare și inferioare trebuie să fie egale.
Cea mai comună dimensiune pentru plăcile de placaj utilizate în construcția de clădiri este de 1,2 m lățime și 2,4 m lungime. Alte lățimi comune sunt 0,9 m și 1,5 m. Lungimile variază de la 2,4 m la 3,6 m, în trepte de 0,3 m. Aplicații speciale, cum ar fi construcția de ambarcațiuni, pot necesita plăci mai mari.
Copacii folosiți pentru fabricarea placajului au, în general, un diametru mai mic decât cei folosiți pentru fabricarea cherestelei. În majoritatea cazurilor, aceștia au fost plantați și crescuți în zone deținute de compania de placaj. Aceste zone sunt gestionate cu atenție pentru a maximiza creșterea copacilor și a minimiza daunele provocate de insecte sau incendii.
Iată o secvență tipică de operațiuni pentru prelucrarea copacilor în foi standard de placaj de 1,2 m pe 2,4 m:
Buștenii sunt mai întâi decojiți și apoi tăiați în blocuri de decojit. Pentru a tăia blocurile în fâșii de furnir, acestea sunt mai întâi înmuiate și apoi decojite în fâșii.
1 Copacii selectați dintr-o zonă sunt marcați ca fiind gata de tăiere sau doborâre. Tăierea se poate face cu drujbe pe benzină sau cu foarfece hidraulice mari montate pe partea din față a vehiculelor cu roți, numite tăietoare. Crengile sunt îndepărtate din copacii căzuți cu drujbe.
2 Trunchiurile de copaci tăiate, sau buștenii, sunt transportați într-o zonă de încărcare cu ajutorul unor vehicule cu roți numite skiddere. Buștenii sunt tăiați la lungime și sunt încărcați în camioane pentru a fi transportați la fabrica de placaj, unde sunt stivuiți în grămezi lungi, cunoscuți sub numele de platforme pentru bușteni.
3 Pe măsură ce sunt necesare bușteni, aceștia sunt ridicați de pe platformele de transport bușteni de către încărcătoare cu anvelope de cauciuc și așezați pe un transportor cu lanț care îi aduce la mașina de decojit. Această mașină îndepărtează scoarța, fie cu pietre abrazive cu dinți ascuțiți, fie cu jeturi de apă de înaltă presiune, în timp ce bușteanul este rotit încet în jurul axei sale lungi.
4 Buștenii decojiți sunt transportați în moară pe un transportor cu lanț, unde un ferăstrău circular imens îi taie în secțiuni de aproximativ 2,5 m până la 2,6 m lungime, potrivite pentru fabricarea tablelor standard de 2,4 m lungime. Aceste secțiuni de bușteni sunt cunoscute sub numele de blocuri de decojit.
5 Înainte de tăierea furnirului, blocurile de decojit trebuie încălzite și înmuiate pentru a înmuia lemnul. Blocurile pot fi aburite sau scufundate în apă fierbinte. Acest proces durează 12-40 de ore, în funcție de tipul de lemn, diametrul blocului și alți factori.
6 Blocurile de decojit încălzite sunt apoi transportate la strung, unde sunt aliniate automat și introduse în strung unul câte unul. Pe măsură ce strungul rotește blocul rapid în jurul axei sale lungi, o lamă de cuțit pe toată lungimea decojește o foaie continuă de furnir de pe suprafața blocului de filare cu o viteză de 90-240 m/min. Când diametrul blocului este redus la aproximativ 230-305 mm, bucata de lemn rămasă, cunoscută sub numele de miez de decojit, este ejectată din strung și un nou bloc de decojit este introdus în loc.
7 Foaia lungă de furnir care iese din / de pe strung poate fi prelucrată imediat sau poate fi depozitată în tăvi lungi, cu mai multe niveluri, sau înfășurată pe role. În orice caz, următorul proces implică tăierea furnirului în lățimi utilizabile, de obicei de aproximativ 1,4 m, pentru a realiza foi standard de placaj cu lățimea de 1,2 m. În același timp, scanerele optice caută secțiuni cu defecte inacceptabile, iar acestea sunt îndepărtate prin decupare, lăsând bucăți de furnir cu lățimea mai mică decât cea standard.
Benzile umede de furnir sunt înfășurate într-o rolă, în timp ce un scaner optic detectează orice defecte inacceptabile ale lemnului. După uscare, furnirul este sortat și stivuit. Secțiunile selectate de furnir sunt lipite împreună. O presă la cald este utilizată pentru a sigila furnirul într-o singură bucată solidă de placaj, care va fi tăiată și șlefuită înainte de a fi ștanțată cu gradul corespunzător.
8 Secțiunile de furnir sunt apoi sortate și stivuite în funcție de calitate. Acest lucru se poate face manual sau automat folosind scanere optice.
9 Secțiunile sortate sunt introduse într-un uscător pentru a le reduce conținutul de umiditate și a le permite să se contracte înainte de a fi lipite. Majoritatea fabricilor de placaj utilizează un uscător mecanic în care piesele se mișcă continuu printr-o cameră încălzită. În unele uscătoare, jeturi de aer încălzit de mare viteză sunt suflate pe suprafața pieselor pentru a accelera procesul de uscare.
10 Pe măsură ce secțiunile de furnir ies din uscător, acestea sunt stivuite în funcție de calitate. Secțiunile sub lățime au furnir suplimentar lipit cu bandă adezivă sau lipici pentru a face piesele potrivite pentru utilizarea în straturile interioare, unde aspectul și rezistența sunt mai puțin importante.
11 Secțiunile de furnir care vor fi instalate transversal — miezul în cazul foilor cu trei straturi sau benzile transversale în cazul foilor cu cinci straturi — sunt tăiate în lungimi de aproximativ 1,3 m.
12 Când secțiunile corespunzătoare de furnir sunt asamblate pentru o anumită serie de placaj, începe procesul de așezare și lipire a pieselor. Acest lucru se poate face manual sau semiautomat cu ajutorul unor mașini. În cel mai simplu caz, al foilor cu trei straturi, furnirul din spate este așezat plat și este trecut printr-un dispozitiv de întindere a cleiului, care aplică un strat de adeziv pe suprafața superioară. Secțiunile scurte de furnir din miez sunt apoi așezate transversal peste miezul lipit, iar întreaga foaie este trecută prin dispozitivul de întindere a cleiului a doua oară. În cele din urmă, furnirul frontal este așezat peste miezul lipit, iar foaia este stivuită cu alte foi care așteaptă să intre în presă.
13 Foile lipite sunt încărcate într-o presă la cald cu deschideri multiple. Presele pot manipula 20-40 de foi simultan, fiecare foaie fiind încărcată într-un slot separat. Când toate foile sunt încărcate, presa le comprimă împreună sub o presiune de aproximativ 110-200 psi (7,6-13,8 bar), încălzindu-le în același timp la o temperatură de aproximativ 230-315° F (109,9-157,2° C). Presiunea asigură un contact bun între straturile de furnir, iar căldura face ca adezivul să se întărească corespunzător pentru o rezistență maximă. După o perioadă de 2-7 minute, presa este deschisă și foile sunt descărcate.
14 Tablele brute trec apoi printr-un set de ferăstraie, care le taie la lățimea și lungimea lor finală. Tablele de calitate superioară trec printr-un set de șlefuitoare cu bandă cu lățimea de 1,2 m, care șlefuiesc atât fața, cât și spatele. Tablele de calitate intermediară sunt șlefuite manual pentru a curăța zonele rugoase. Unele table sunt trecute printr-un set de lame de ferăstrău circular, care taie caneluri superficiale pe față pentru a da placajului un aspect texturat. După o inspecție finală, orice defecte rămase sunt reparate.
15 Foile finite sunt ștampilate cu o marcă înregistrată a calității care oferă cumpărătorului informații despre gradul de expunere, calitate, numărul fabricii și alți factori. Foile cu aceeași marcă înregistrată a calității sunt legate împreună în stive și mutate în depozit pentru a aștepta expedierea.
La fel ca în cazul cherestelei, nu există așa ceva ca o bucată perfectă de placaj. Toate bucățile de placaj au un anumit număr de defecte. Numărul și locația acestor defecte determină gradul placajului. Standardele pentru placajele de construcții și industriale sunt definite de Standardul de Produs PS1, elaborat de Biroul Național de Standarde și Asociația Americană a Placajului. Standardele pentru placajele din lemn de esență tare și decorative sunt definite de ANSIIHPMA HP, elaborat de Institutul Național American de Standarde și Asociația Producătorilor de Placaj din Lemn de Esență Tare. Aceste standarde nu numai că stabilesc sistemele de clasificare pentru placaj, dar specifică și criteriile de construcție, performanță și aplicare.
Chiar dacă placajul utilizează copacii destul de eficient - practic, îi demontează și îi reassemblează într-o configurație mai rezistentă și mai utilizabilă - există încă o cantitate considerabilă de deșeuri inerente procesului de fabricație. În majoritatea cazurilor, doar aproximativ 50-75% din volumul utilizabil de lemn dintr-un copac este transformat în placaj. Pentru a îmbunătăți această cifră, mai multe produse noi sunt în curs de dezvoltare.
Un produs nou se numește placă de lemn orientată, care se obține prin mărunțirea întregului buștean în fire, în loc să se dezlipească un furnir de pe buștean și să se arunce miezul. Firele sunt amestecate cu un adeziv și comprimate în straturi, fibra fiind orientată într-o singură direcție. Aceste straturi comprimate sunt apoi orientate perpendicular unul față de celălalt, ca placajul, și sunt lipite între ele. Placa de lemn orientată este la fel de rezistentă ca placajul și costă puțin mai puțin.
Data publicării: 10 august 2021