Шперплоча је направљена од три или више танких слојева дрвета спојених лепком. Сваки слој дрвета, или шперплоче, обично је оријентисан тако да му влакна иду под правим углом у односу на суседни слој како би се смањило скупљање и побољшала чврстоћа готовог комада. Већина шперплоче се пресује у велике, равне плоче које се користе у грађевинарству. Други комади шперплоче могу се обликовати у једноставне или сложене криве за употребу у намештају, чамцима и авионима.
Употреба танких слојева дрвета као средства за израду датира из отприлике 1500. године пре нове ере када су египатски мајстори лепили танке комаде тамног ебановиног дрвета на спољашњост кедровог ковчега пронађеног у гробници краља Тут-Анк-Амона. Ову технику су касније користили Грци и Римљани за производњу финог намештаја и других украсних предмета. У 17. веку, уметност украшавања намештаја танким комадима дрвета постала је позната као фурнирање, а сами комади су постали познати као фурнири.
До касних 18. века, комади фурнира су сечени искључиво ручно. Године 1797, Енглез сер Самјуел Бентам поднео је захтев за патенте који покривају неколико машина за производњу фурнира. У својим патентним пријавама описао је концепт ламинирања неколико слојева фурнира лепком како би се формирао дебљи комад – први опис онога што данас називамо шперплочом.
Упркос овом развоју, прошло је још скоро сто година пре него што су ламинирани фурнири пронашли било какву комерцијалну употребу ван индустрије намештаја. Око 1890. године, ламинирано дрво је први пут коришћено за израду врата. Како је потражња расла, неколико компанија је почело да производи плоче од вишеслојног ламинираног дрвета, не само за врата, већ и за употребу у железничким вагонима, аутобусима и авионима. Упркос овој повећаној употреби, концепт коришћења „лепљеног дрвета“, како су га неки мајстори саркастично називали, створио је негативну слику о производу. Да би се супротставили овој слици, произвођачи ламинираног дрвета су се састали и коначно се договорили око термина „шперплоча“ да би описали нови материјал.
Године 1928, прве плоче шперплоче стандардне величине 4 стопе са 8 стопа (1,2 м са 2,4 м) представљене су у Сједињеним Државама за употребу као општи грађевински материјал. У наредним деценијама, побољшани лепкови и нове методе производње омогућили су употребу шперплоче за широк спектар примена. Данас је шперплоча заменила сечену грађу за многе грађевинске сврхе, а производња шперплоче постала је светска индустрија вредна више милијарди долара.
Спољни слојеви шперплоче познати су као лице и полеђина, респективно. Лице је површина која се користи или види, док полеђина остаје неискоришћена или скривена. Средишњи слој је познат као језгро. Код шперплоча са пет или више слојева, међуслојеви су познати као попречне траке.
Шперплоча може бити направљена од тврдог дрвета, меког дрвета или комбинације ова два. Нека уобичајена тврда дрвета укључују јасен, јавор, махагони, храст и тиковину. Најчешће меко дрво које се користи за производњу шперплоче у Сједињеним Државама је дугласија јела, иако се користи и неколико врста бора, кедра, смрче и секвоје.
Композитна шперплоча има језгро направљено од иверице или комада пуног дрвета спојених од ивице до ивице. Завршна обрада је фурнирана шперплочом са лицем и полеђином. Композитна шперплоча се користи тамо где су потребни веома дебели листови.
Врста лепка који се користи за спајање слојева дрвета зависи од специфичне примене готове шперплоче. Листови шперплоче од меког дрвета дизајнирани за уградњу на спољашњост конструкције обично користе фенол-формалдехидну смолу као лепак због њене одличне чврстоће и отпорности на влагу. Листови шперплоче од меког дрвета дизајнирани за уградњу на унутрашњост конструкције могу користити лепак на бази крвних протеина или сојиних протеина, иако се већина унутрашњих плоча од меког дрвета сада прави од исте фенол-формалдехидне смоле која се користи за спољашње плоче. Шперплоча од тврдог дрвета која се користи за унутрашњу употребу и у изради намештаја обично се прави од уреа-формалдехидне смоле.
Неке примене захтевају шперплоче које имају танак слој пластике, метала или папира или тканине импрегнираног смолом, залепљеног на лице или полеђину (или обе) како би се спољној површини пружила додатна отпорност на влагу и хабање или како би се побољшала њена својства задржавања боје. Таква шперплоча се назива преклопљена шперплоча и обично се користи у грађевинарству, транспорту и пољопривреди.
Остале плоче од шперплоче могу бити премазане течном бојом како би се површинама дао завршан изглед или се могу третирати разним хемикалијама како би се побољшала отпорност шперплоче на пламен или отпорност на труљење.
Постоје две широке класе шперплоче, свака са својим системом класификације.
Једна класа је позната као грађевинска и индустријска. Шперплоче у овој класи се првенствено користе због своје чврстоће и оцењују се према својој изложености и врсти фурнира који се користи на лице и полеђини. Изложеност може бити унутрашња или спољашња, у зависности од врсте лепка. Врсте фурнира могу бити N, A, B, C или D. N врста има врло мало површинских дефеката, док D врста може имати бројне чворове и пукотине. На пример, шперплоча која се користи за подлоге у кући је оцењена као „Унутрашња CD“. То значи да има C лице са D полеђином, а лепак је погодан за употребу на заштићеним локацијама. Унутрашњи слојеви свих грађевинских и индустријских шперплоча су направљени од фурнира C или D врсте, без обзира на ознаку.
Друга класа шперплоче је позната као тврдо дрво и декоративна. Шперплоче у овој класи се првенствено користе због свог изгледа и оцењују се по опадајућем редоследу отпорности на влагу као техничка (спољашња), тип I (спољашња), тип II (унутрашња) и тип III (унутрашња). Њихови фурнири су практично без дефеката.
Величине
Дебљина шперплоча варира од 1,6 мм до 76 мм. Најчешће дебљине су у распону од 6,4 мм до 19 мм. Иако језгро, попречне траке, као и лице и полеђина шперплоче могу бити направљене од фурнира различите дебљине, дебљина сваког мора бити уравнотежена око средишта. На пример, лице и полеђина морају бити једнаке дебљине. Слично томе, горње и доње попречне траке морају бити једнаке.
Најчешћа величина за шперплоче које се користе у грађевинарству је 1,2 м ширине и 2,4 м дужине. Друге уобичајене ширине су 0,9 м и 1,5 м. Дужине варирају од 2,4 м до 3,6 м у корацима од 0,3 м. За посебне примене, попут градње бродова, могу бити потребне веће плоче.
Дрвеће које се користи за производњу шперплоче је генерално мањег пречника од оног које се користи за производњу грађе. У већини случајева, засађено је и узгајано на подручјима у власништву компаније за производњу шперплоче. Овим подручјима се пажљиво управља како би се максимизирао раст дрвећа и минимизирала штета од инсеката или пожара.
Ево типичног редоследа операција за прераду дрвећа у стандардне плоче од шперплоче димензија 1,2 м x 2,4 м:
Трупци се прво ољуштавају, а затим секу на блокове за љуштење. Да би се блокови исекли на траке фурнира, прво се намачу, а затим љуште на траке.
1 Одабрана стабла у неком подручју обележавају се као спремна за сечу или обарање. Сеча се може обавити моторним тестерама на бензински погон или великим хидрауличним маказама постављеним на предњи део возила на точковима, које се називају секачи. Гране се уклањају са оборених стабала моторним тестерама.
2 Орезана стабла дрвећа, или балвани, вуку се до места за утовар возилима на точковима која се називају тегљачи. Балвани се секу на дужину и товаре се у камионе за пут до фабрике шперплоче, где се слажу у дугачке гомиле познате као палубе балвана.
3 Како су трупци потребни, они се са декова за трупце подижу утоваривачима на гумама и постављају на ланчани транспортер који их доводи до машине за скидање коре. Ова машина уклања кору, било оштрим назубљеним брусилним точковима или млазевима воде под високим притиском, док се трупац полако окреће око своје дужне осе.
4 Ољуштени трупци се преносе у пилану ланчаним транспортером где их огромна кружна тестера сече на делове дужине око 2,5 м до 2,6 м, погодне за израду стандардних плоча дужине 2,4 м. Ови делови трупаца познати су као блокови за љуштење.
5 Пре него што се фурнир може сећи, блокови за љуштење морају се загрејати и натопити да би се дрво омекшало. Блокови се могу парити или потопити у врућу воду. Овај процес траје 12-40 сати у зависности од врсте дрвета, пречника блока и других фактора.
6 Загрејани блокови за љуштење се затим транспортују до струга за љуштење, где се аутоматски поравнавају и убацују у струг један по један. Док струг брзо ротира блок око своје дугачке осе, сечиво ножа пуне дужине љушти континуирани лист фурнира са површине ротирајућег блока брзином од 90-240 м/мин. Када се пречник блока смањи на око 230-305 мм, преостали комад дрвета, познат као језгро љуштења, избацује се из струга, а нови блок за љуштење се поставља на место.
7 Дугачак лист фурнира који излази из струга за љуштење може се одмах обрадити или се може складиштити у дугим, вишеслојним касетама или намотати на ролне. У сваком случају, следећи процес укључује сечење фурнира на употребљиве ширине, обично око 1,4 м, за израду стандардних листова шперплоче ширине 1,2 м. Истовремено, оптички скенери траже делове са неприхватљивим дефектима и они се одсецају, остављајући комаде фурнира мање од стандардне ширине.
Влажне траке фурнира се намотавају у ролну, док оптички скенер детектује све неприхватљиве недостатке у дрвету. Након сушења, фурнир се сортира и слаже. Одабрани делови фурнира се лепе заједно. Врућа преса се користи за заптивање фурнира у један чврсти комад шперплоче, који ће бити обрезан и брушен пре него што се утисне одговарајућа врста.
8 Делови фурнира се затим сортирају и слажу према класи. То се може урадити ручно или аутоматски помоћу оптичких скенера.
9 Сортирани делови се убацују у сушару како би се смањио њихов садржај влаге и омогућило им се да се скупе пре него што се залепе. Већина фабрика шперплоче користи механичку сушару у којој се комади континуирано крећу кроз загрејану комору. У неким сушарама, млазеви загрејаног ваздуха велике брзине се дувају преко површине комада како би се убрзао процес сушења.
10 Како делови фурнира излазе из сушаре, слажу се према класи. Делови испод ширине имају додатни фурнир спојен траком или лепком како би делови били погодни за употребу у унутрашњим слојевима где изглед и чврстоћа нису толико важни.
11 Делови фурнира који ће бити постављени попречно – језгро код трослојних плоча или попречне траке код петослојних плоча – секу се на комаде дужине од око 1,3 м (4 стопе и 3 инча).
12 Када се одговарајући делови фурнира саставе за одређени низ шперплоче, почиње процес слагања и лепљења делова. То се може обавити ручно или полуаутоматски помоћу машина. У најједноставнијем случају трослојних плоча, задња фурнир се поставља равно и провлачи кроз распршивач лепка, који наноси слој лепка на горњу површину. Кратки делови језгра фурнира се затим полажу попречно преко залепљене задње стране, а цела плоча се други пут провлачи кроз распршивач лепка. Коначно, предња фурнир се поставља преко залепљене језгре, а плоча се слаже са другим плочама које чекају да уђу у пресу.
13 Залепљени листови се стављају у пресу за вруће лепљење са вишеструким отворима. Пресе могу да поднесу 20-40 листова истовремено, при чему се сваки лист ставља у посебан отвор. Када се сви листови утоваре, преса их стиска заједно под притиском од око 110-200 psi (7,6-13,8 бара), док их истовремено загрева на температуру од око 230-315° F (109,9-157,2° C). Притисак обезбеђује добар контакт између слојева фурнира, а топлота узрокује да се лепак правилно стврдне за максималну чврстоћу. Након периода од 2-7 минута, преса се отвара и листови се истоварују.
14 Грубе плоче затим пролазе кроз сет тестера, које их секу на коначну ширину и дужину. Плоче вишег квалитета пролазе кроз сет трачних брусилица ширине 1,2 м, које брусе и лице и полеђину. Плоче средњег квалитета се ручно бруше на тачкама како би се очистиле грубе површине. Неке плоче се провлаче кроз сет кружних тестера, које секу плитке жлебове на лицу како би шперплочи дале текстуриран изглед. Након завршне инспекције, сви преостали недостаци се поправљају.
15 Готови листови су означени ознаком квалитета/заштитним знаком који купцу даје информације о степену изложености, квалитету, броју фабрике и другим факторима. Листови исте врсте/заштитног знака се везују у хрпе и премештају у складиште где чекају испоруку.
Баш као и код дрвета, не постоји савршен комад шперплоче. Сви комади шперплоче имају одређени број дефеката. Број и локација ових дефеката одређују квалитет шперплоче. Стандарди за грађевинске и индустријске шперплоче дефинисани су стандардом производа PS1 који су припремили Национални биро за стандарде и Америчко удружење произвођача шперплоче. Стандарди за шперплоче од тврдог дрвета и декоративне шперплоче дефинисани су стандардом ANSIIHPMA HP који су припремили Амерички национални институт за стандарде и Удружење произвођача шперплоче од тврдог дрвета. Ови стандарди не само да утврђују системе оцењивања шперплоче, већ и одређују критеријуме за конструкцију, перформансе и примену.
Иако шперплоча прилично ефикасно користи дрво – у суштини га раставља и поново саставља у јачу, употребљивију конфигурацију – и даље постоји значајан отпад који је својствен процесу производње. У већини случајева, само око 50-75% употребљиве запремине дрвета у дрвету се претвара у шперплочу. Да би се ова бројка побољшала, у развоју је неколико нових производа.
Један нови производ назива се оријентисана плоча од иверице, која се прави уситњавањем целог трупца на иверице, уместо љуштења фурнира са трупца и одбацивања језгра. Иверице се мешају са лепком и компресују у слојеве са влакнима која иду у једном смеру. Ови компримовани слојеви се затим оријентишу под правим углом један у односу на други, попут шперплоче, и спајају се. Оријентисана плоча од иверице је једнако јака као шперплоча и кошта нешто мање.
Време објаве: 10. август 2021.