Šperploča je izrađena od tri ili više tankih slojeva drva spojenih ljepilom. Svaki sloj drva, ili šperploče, obično je orijentiran tako da su vlakna pod pravim kutom u odnosu na susjedni sloj kako bi se smanjilo skupljanje i poboljšala čvrstoća gotovog komada. Većina šperploče se preša 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 zrakoplovima.
Upotreba tankih slojeva drva kao građevinskog sredstva datira otprilike iz 1500. godine prije Krista kada su egipatski obrtnici lijepili tanke komade tamnog ebanovinskog drva na vanjsku stranu cedrovine pronađene u grobnici kralja Tut-Ankh-Amona. Ovu tehniku kasnije su koristili Grci i Rimljani za izradu finog namještaja i drugih ukrasnih predmeta. U 17. stoljeću, umjetnost ukrašavanja namještaja tankim komadima drva postala je poznata kao furniranje, a sami komadi postali su poznati kao furnir.
Do kasnih 18. stoljeća, komadi furnira rezani su isključivo ručno. Godine 1797. Englez Sir Samuel Bentham podnio je zahtjev za patente koji pokrivaju nekoliko strojeva 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.
Unatoč ovom razvoju, trebalo je još gotovo stotinu godina prije nego što su laminirani furnir pronašli bilo kakvu komercijalnu upotrebu izvan industrije namještaja. Oko 1890. godine, laminirano drvo prvi put je korišteno za izradu vrata. Kako je potražnja rasla, nekoliko je tvrtki počelo proizvoditi ploče višeslojnog laminiranog drva, ne samo za vrata, već i za upotrebu u željezničkim vagonima, autobusima i avionima. Unatoč ovoj povećanoj upotrebi, koncept korištenja "lijepljenog drva", kako su ga neki obrtnici sarkastično nazivali, stvorio je negativnu sliku proizvoda. Kako bi se suprotstavili toj slici, proizvođači laminiranog drva sastali su se i konačno dogovorili o izrazu "šperploča" za opis novog materijala.
Godine 1928. u Sjedinjenim Državama uvedene su prve ploče šperploče standardne veličine 1,2 m x 2,4 m (4 stope x 8 stopa) za upotrebu kao opći građevinski materijal. U sljedećim desetljećima, poboljšana ljepila i nove metode proizvodnje omogućili su upotrebu šperploče za širok raspon 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 stražnja strana. Lice je površina koja se koristi ili vidi, dok stražnja strana ostaje neiskorištena ili skrivena. Središnji sloj poznat je kao jezgra. Kod šperploča s pet ili više slojeva, međuslojevi su poznati kao poprečne trake.
Šperploča može biti izrađena od tvrdog drva, mekog drva ili kombinacije ta dva. Neka uobičajena tvrda drva uključuju jasen, javor, mahagonij, hrast i tikinu. Najčešće meko drvo koje se koristi za izradu šperploče u Sjedinjenim Državama je duglazija, iako se koristi i nekoliko vrsta bora, cedra, smreke i sekvoje.
Kompozitna šperploča ima jezgru od iverice ili komada punog drva spojenih rubom. Završna obrada je furnirom od šperploče s prednje i stražnje strane. Kompozitna šperploča koristi se tamo gdje su potrebni vrlo debeli listovi.
Vrsta ljepila koje se koristi za lijepljenje slojeva drva ovisi o specifičnoj primjeni gotove šperploče. Listovi šperploče od mekog drva dizajnirani za ugradnju na vanjsku stranu konstrukcije obično koriste fenol-formaldehidnu smolu kao ljepilo zbog njezine izvrsne čvrstoće i otpornosti na vlagu. Listovi šperploče od mekog drva dizajnirani za ugradnju na unutarnju stranu konstrukcije mogu koristiti ljepilo na bazi krvnog proteina ili sojinog proteina, iako se većina unutarnjih listova od mekog drva sada izrađuje s istom fenol-formaldehidnom smolom koja se koristi za vanjske listove. Šperploča od tvrdog drva koja se koristi za unutarnju primjenu i u izradi namještaja obično se izrađuje s urea-formaldehidnom smolom.
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 svojstva zadržavanja boje. Takva šperploča naziva se 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 kemikalijama kako bi se poboljšala otpornost šperploče na plamen ili otpornost na truljenje.
Postoje dvije široke klase šperploče, svaka sa svojim vlastitim sustavom ocjenjivanja.
Jedna klasa poznata je kao građevinska i industrijska. Šperploče u ovoj klasi koriste se prvenstveno zbog svoje čvrstoće i ocjenjuju se prema svojoj sposobnosti izlaganja i klasi furnira korištenog na prednjoj i stražnjoj strani. Sposobnost izlaganja može biti unutarnja 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 "Unutarnji CD". To znači da ima C stranu s D stražnjom stranom, a ljepilo je prikladno za upotrebu na zaštićenim mjestima. Unutarnji 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 koriste se prvenstveno zbog svog izgleda i klasificiraju se prema otpornosti na vlagu kao tehničke (vanjske), tip I (vanjske), tip II (unutarnje) i tip III (unutarnje). Njihovi vanjski furnir praktički su 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 jezgra, poprečne trake te lice i stražnja strana lista šperploče mogu biti izrađene od furnira različite debljine, debljina svakog 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 duljine. Druge uobičajene širine su 0,9 m i 1,5 m. Duljine variraju od 2,4 m do 3,6 m u koracima od 0,3 m. Posebne primjene poput brodogradnje mogu zahtijevati veće ploče.
Drveće koje se koristi za izradu šperploče općenito je manjeg promjera od onog koje se koristi za izradu drva. U većini slučajeva zasađeno je i uzgajano na područjima u vlasništvu tvrtke za proizvodnju šperploče. Ta se područja pažljivo održavaju kako bi se maksimizirao rast drveća i smanjila šteta od insekata ili požara.
Evo tipičnog slijeda 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 guljenje. Kako bi se blokovi izrezali na trake furnira, prvo se natapaju, a zatim gule na trake.
1 Odabrana stabla na nekom području označavaju se kao spremna za sječu ili rušenje. Sječa se može obaviti motornim pilama na benzin ili velikim hidrauličkim škarama postavljenim na prednji dio vozila s kotačima koja se nazivaju sječači stabala. Grane se uklanjaju s palih stabala motornim pilama.
2 Obrezana debla ili trupci vuku se do utovarnog prostora vozilima na kotačima koja se nazivaju skidderi. Trupci se režu na duljinu i utovaruju u kamione za prijevoz do tvornice šperploče, gdje se slažu u duge hrpe poznate kao palube trupaca.
3 Kako su trupci potrebni, utovarivači na gumama ih podižu s palube za trupce i stavljaju na lančani transporter koji ih dovodi do stroja za skidanje kore. Ovaj stroj uklanja koru, bilo oštrim nazubljenim brusnim kotačima ili mlazovima vode pod visokim tlakom, dok se trupac polako okreće oko svoje uzdužne osi.
4 Oguljeni trupci prenose se u mlin lančanim transporterom gdje ih ogromna kružna pila reže na dijelove duljine oko 2,5 m do 2,6 m, pogodne za izradu standardnih ploča duljine 2,4 m. Ovi dijelovi trupaca poznati su kao blokovi za ljuštenje.
5 Prije rezanja furnira, blokovi za guljenje moraju se zagrijati i namočiti kako bi se drvo omekšalo. Blokovi se mogu pariti ili uroniti u vruću vodu. Ovaj proces traje 12-40 sati, ovisno o vrsti drva, promjeru bloka i drugim čimbenicima.
6 Zagrijani blokovi za ljuštenje zatim se transportiraju do tokarskog stroja za ljuštenje, gdje se automatski poravnavaju i ubacuju u tokarski stroj jedan po jedan. Dok tokarski stroj brzo okreće blok oko svoje duge osi, oštrica noža pune duljine ljušti kontinuirani list furnira s površine rotirajućeg bloka brzinom od 90-240 m/min. Kada se promjer bloka smanji na oko 230-305 mm, preostali komad drva, poznat kao jezgra ljuštenja, izbacuje se iz tokarskog stroja, 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 pohraniti u duge, višeslojne ladice ili namotati na role. U svakom slučaju, sljedeći postupak 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 namataju se u rolu, dok optički skener otkriva sve neprihvatljive nedostatke u drvu. Nakon sušenja, furnir se sortira i slaže. Odabrani dijelovi furnira lijepe se zajedno. Vruća preša koristi se za brtvljenje furnira u jedan čvrsti komad šperploče, koji će se obrezati i izbrusiti prije nego što se utisne odgovarajuća vrsta.
8 Dijelovi furnira se zatim sortiraju i slažu prema stupnju. To se može obaviti ručno ili automatski pomoću optičkih skenera.
9 Sortirani dijelovi se ubacuju u sušilicu kako bi se smanjio njihov sadržaj vlage i omogućilo im se skupljanje prije lijepljenja. Većina tvornica šperploče koristi mehaničku sušilicu u kojoj se komadi kontinuirano kreću kroz zagrijanu komoru. U nekim sušilicama, 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 stupnju kvalitete. Dijelovi s manjom širinom imaju dodatni furnir spojen trakom ili ljepilom kako bi se dijelovi učinili prikladnima za upotrebu u unutarnjim slojevima gdje izgled i čvrstoća nisu toliko važni.
11 Dijelovi furnira koji će se postavljati poprečno - jezgra u troslojnim pločama ili poprečne trake u petoslojnim pločama - režu se na duljine od oko 1,3 m (4 ft-3 in).
12 Kada se sastave odgovarajući dijelovi furnira za određenu seriju šperploče, započinje proces slaganja i lijepljenja komada. To se može obaviti ručno ili poluautomatski strojevima. U najjednostavnijem slučaju troslojnih ploča, stražnja furnir se polaže ravno i provlači kroz razmazivač ljepila, koji nanosi sloj ljepila na gornju površinu. Kratki dijelovi furnira jezgre zatim se polažu poprečno na zalijepljenu stražnju stranu, a cijela ploča se drugi put provlači kroz razmazivač ljepila. Konačno, prednja furnir se polaže na zalijepljenu jezgru, a ploča se slaže s drugim pločama koje čekaju da uđu u prešu.
13 Zalijepljeni listovi se ulažu u vruću prešu s više otvora. Preše mogu podnijeti 20-40 listova istovremeno, pri čemu se svaki list ulaže u zaseban utor. Kada su svi listovi utovareni, preša ih stišće zajedno pod tlakom 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). Tlak osigurava dobar kontakt između slojeva furnira, a toplina uzrokuje pravilno stvrdnjavanje ljepila za maksimalnu čvrstoću. Nakon razdoblja od 2-7 minuta, preša se otvara i listovi se istovaruju.
14 Grube ploče zatim prolaze kroz set pila, koje ih režu na konačnu širinu i duljinu. Ploče više klase prolaze kroz set tračnih brusilica širine 1,2 m, koje bruse i lice i stražnju stranu. Ploče srednje klase ručno se tačkasto bruse kako bi se očistila hrapava područja. Neke ploče prolaze kroz set kružnih pila, koje režu plitke utore na licu kako bi šperploči dale teksturirani izgled. Nakon završnog pregleda, svi preostali nedostaci se popravljaju.
15 Gotovi listovi su označeni oznakom kvalitete koja kupcu daje informacije o stupnju izloženosti, kvaliteti, broju mlina i drugim čimbenicima. Listovi iste kvalitete i oznake kvalitete vezani su u hrpe i premješteni u skladište gdje čekaju otpremu.
Baš kao i kod drva, ne postoji savršen komad šperploče. Svi komadi šperploče imaju određenu količinu nedostataka. Broj i položaj tih nedostataka određuju stupanj šperploče. Standardi za građevinske i industrijske šperploče definirani su standardom proizvoda PS1 koji su pripremili Nacionalni ured za standarde i Američko udruženje proizvođača šperploče. Standardi za šperploče od tvrdog drva i ukrasne šperploče definirani su standardom ANSIIHPMA HP koji su pripremili Američki nacionalni institut za standarde i Udruženje proizvođača šperploče od tvrdog drva. Ovi standardi ne samo da uspostavljaju sustave ocjenjivanja šperploče, već i specificiraju kriterije konstrukcije, performansi i primjene.
Iako šperploča prilično učinkovito koristi drvo - u biti ga rastavlja i ponovno sastavlja u jaču, upotrebljiviju konfiguraciju - još uvijek postoji znatan otpad svojstven proizvodnom procesu. U većini slučajeva, samo oko 50-75% upotrebljivog volumena drva u drvetu pretvara se u šperploču. Kako bi se poboljšala ta brojka, u razvoju je nekoliko novih proizvoda.
Jedan novi proizvod naziva se orijentirana iverica, koja se izrađuje usitnjavanjem cijelog trupca u 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. Ti komprimirani slojevi zatim se orijentiraju pod pravim kutom jedan prema drugome, poput šperploče, i lijepe se zajedno. Orijentirana iverica je čvrsta kao i šperploča i košta nešto manje.
Vrijeme objave: 10. kolovoza 2021.