تولید تخته چندلایی

تخته های چندلایی و سه لایی چگونه تولید میشوند؟

مقدمه
تخته سه‌لا از سه یا چند لایه‌ی نازک چوب تشکیل می‌شود که با استفاده از چسب روی یکدیگر قرار می‌گیرند. هر لایه از چوب با زاویه و جهت درست در کنار لایه‌ی مجاور قرار می‌گیرد تا از میزان کوتاه‌شدن چوب کاسته شده و استقامت قطعه‌ی تمام‌شده بیشتر شود. اکثر تخته سه‌لاها به صورت صفحات صاف و بزرگ ساخته می‌شوند تا در ساختمان‌سازی از آن‌ها بهره گرفته شود. البته این تخته‌ها به صورت منحنی‌های ساده یا ترکیبی هم درمی‌آیند تا در ساخت اثاثیه، قایق و هواپیما از آن‌ها استفاده شود.
استفاده از لایه‌های نازک چوب برای ساخت‌وساز به سال 1500 قبل از میلاد مسیح برمی‌گردد که مصری‌ها قطعات چوب آبنوس تیره را به بیرون تابوت سدر می‌چسباندند و نمونه‌هایی از این آثار در مقبرها مشاهده می‌شود. این تکنیک‌ها بعدها توسط یونانی‌ها و رومی‌ها نیز استفاده شد و به کمک آن، اثاثیه‌ی ظریف و سایر اشیاء دکوری ساخته شدند. در سده‌ی 1600، هنر دکوراسیون اثاثیه‌ی منزل با قطعات نازک چوب، تحت عنوان روکش‌کاری مطرح شد.
تا اواخر سده‌ی 1700، این قطعات روکش با دست بریده می‌شوند. در سال 1797، ساموئل بنتهام حق اختراع ماشین‌هایی که برای تولید روکش‌ها استفاده می‌شدند را ثبت کرد. در اختراع او، وی مفهوم ورقه‌ورقه‌ کردن روکش‌ها، چسباندن آن‌ها روی یکدیگر و ایجاد ورقه‌های چوبی ضخیم‌تر را مطرح کرد که چیزی شبیه تخته سه‌لای امروزی می‌باشد.
علی‌رغم این توسعه، باز هم صدسال گذشت تا روکش‌های ورقه‌ای، کاربرد تجاری خارج از صنعت ساخت اثاثیه‌ی منزل پیدا کنند. در سال 1890، چوب‌های ورقه‌شده ابتدا برای ساخت در استفاده شدند. با افزایش تقاضا، چند کمپانی از این نوآوری نه‌تنها در ساخت در، بلکه برای واگن‌های راه‌آهن، اتوبوس‌ها و هواپیماها استفاده کردند. علی‌رغم استفاده‌ی مضاعف، مفهوم استفاده از «چوب‌های چسب‌زده» نوعی تصویر منفی را برای محصول ایجاد می‌نمود. به منظور مقابله با این تصور، تولیدکنندگان به این نتیجه رسیدند که به جای چوب ورقه‌ای، از لفظ تخته سه‌لا برای توصیف این ماده‌ی جدید استفاده نمایند.
در سال 1928، اولین سایز استاندارد برای ورقه‌های تخته سه‌لا به اندازه‌ی 1.2 در 2.4 متر در آمریکا معرفی گردید تا در صنعت ساخت‌وساز از آن بهره گرفته شود. در دهه‌های پیش رو، چسب‌های بهتر و روش‌های تولید جدیدتر برای تخته سه‌لا معرفی شدند که از آن‌ها در کاربردهای متنوعی استفاده گردید. امروزه، تخته سه‌لا جایگزین چوب‌های بریده‌شده در بسیاری از اهداف ساخت‌وساز شده است و همین موضوع این صنعت را تبدیل به یک کسب‌وکار چندمیلیاردی کرده است.
مواد خام
لایه‌های بیرونی تخته سه‌لا تحت عنوان صفحات جلو و پشت شناخته می‌شوند. صفحه‌ی جلو قسمتی است که مشاهده می‌شود و پشت معمولاً داخل کار بوده و دیده نمی‌شود. لایه‌ی مرکزی را نیز تحت عنوان هسته می‌شناسند. در تخته سه‌لایی که 5 یا بیش از این تعداد لایه دارد، لایه‌های واسط را نیز تحت عنوان نوارهای بینابینی می‌شناسند.
تخته سه‌لا از چوب‌های سخت، نرم و ترکیب این دو ساخته می‌شود. تعدادی از چوب‌های سخت رایج شامل زبان گنجشک، افرا، ماهون، بلوط و چوب ساج می‌شوند. رایج‌ترین چوب نرمی که برای ساخت تخته سه‌لا در آمریکا مورد استفاده قرار می‌گیرد، صنوبر داگلاس است، هرچند که ارقامی از چوب کاج، سرو، صنوبر و درخت ماموت نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند.
تخته سه‌لای کامپوزیت دارای یک لایه‌ی مرکزی می‌باشد که معمولاً از خرده‌ها یا قطعات چوب یک‌تکه ساخته می‌شود که به صورت لبه به لبه چسبانده شده‌اند. در نهایت یک تخته سه‌لای ورقه‌ای را در پشت و جلوی این لایه‌ی مرکزی می‌چسبانند تا محصول نهایی حاصل شود. تخته سه‌لای کامپوزیت در جاهایی استفاده می‌شود که نیاز به ورقه‌های ضخیم وجود داشته باشد.
نوع چسبی که برای پیوند لایه‌های چوب استفاده می‌شود، به کاربرد محصول نهایی بستگی دارد. اگر از تخته سه‌لای چوب نرم برای نصب نمای بیرونی سازه استفاده شود، معمولاً از رزین فنول فرمالدهید به عنوان چسب استفاده می‌شود، زیرا استحکام عالی و مقاومت خوبی در برابر رطوبت دارد. ورقه‌های تخته سه‌لا که برای نصب در قسمت داخلی سازه استفاده می‌شوند، معمولاً از پروتئین خون یا پروتئین سویا به عنوان چسب استفاده می‌کنند، اگرچه امروزه اکثر تخته سه‌لاهای داخل نما با همان رزین فنول فرمالدهید مورد استفاده در لایه‌ی بیرونی ساخته می‌شوند. تخته سه‌لای چوب سخت که برای نمای داخلی و ساخت اثاثیه از آن استفاده می‌شود، معمولاً از رزین اوره فرمالدهید بهره می‌گیرد.
برخی از کاربردها نیازمند استفاده از تخته سه‌لاهایی هستند که یک لایه‌ی نازک پلاستیک، فلز یا کاغذ آغشته به رزین یا پارچه به پشت یا صورتشان متصل شده باشد. این لایه‌ی بیرونی معمولاً مقاومت اضافی را در برابر رطوبت و خوردگی ایجاد کرده و قابلیت نقاشی چوب را تسهیل می‌کند. چنین تخته سه‌لایی تحت عنوان تخته‌ی تزئینی شناخته می‌شود که در صنایع ساخت‌وساز، ترابری و کشاورزی از آن استفاده می‌شود.
سایر ورقه‌های تخته سه‌لا می‌توانند با رنگ مایع پوشانده شوند تا ظاهر جالبی را به سطح نهایی بدهند یا این‌که از مواد شیمیایی متنوع در پوشش بیرونی استفاده می‌شود تا مقاومت چوب در برابر آتش و پوسیدگی ایجاد شود.
دسته‌بندی و رتبه‌بندی تخته سه‌لا
دو دسته‌ی عمده از تخته سه‌لا وجود دارد که هر یک سیستم رتبه‌بندی مخصوص به خودشان را دارند.
یک دسته تحت عنوان صنعتی و سازه‌ای شناخته می‌شود. تخته سه‌لاهای این دسته در ابتدا به خاطر مقاومتشان استفاده شده و به واسطه‌ی محل قرارگرفتنشان و رتبه‌ی ورقه‌ی مورد استفاده در صفحات پشت و جلویشان، رده‌بندی می‌شوند. محل قرارگرفتن می‌تواند درونی یا بیرونی باشد که به نوع چسب مورد استفاده نیز بستگی دارد. رده‌ی ورقه نیز می‌تواند N، A، B، C یا D باشد. رده‌ی N دارای اشکالات بسیار کمی در سطح است، درحالی‌که رده‌ی D تعداد بی‌شماری گره و شکاف دارد. به عنوان مثال، تخته سه‌لایی که برای کف طبقه در خانه استفاده می‌شود، رتبه‌ی «داخلی C-D» را خواهد داشت. این رتبه بدین‌معناست که در صفحه‌ی جلوی تخته‌ سه‌لا از رده‌ی C و در پشت آن از رده‌ی D استفاده شده و چسب نیز برای استفاده در موقعیت‌های مسقف مناسب است. تخته‌های داخلی در تمامی بخش‌های سازه‌ای و صنعتی از ورقه‌های C یا D استفاده می‌شود و خیلی به رده و رتبه‌ی مربوطه کار ندارد.
دیگر دسته‌ی موجود در تخته سه‌لا تحت عنوان چوب سخت و دکوری نام برده می‌شود. تخته سه‌لاهای موجود در این دسته ابتدا به خاطر ظاهرشان استفاده شده و به واسطه‌ی مقاومتشان در برابر رطوبت به رده‌های فنی (بیرونی)، نوع 1 (بیرونی)، نوع 2 (داخلی) و نوع 3 (داخلی) تقسیم می‌شوند. معمولاً نمای جلوی این تخته‌ها بدون هیچ عیب و ایرادی می‌باشد.
اندازه‌ها
ورقه‌های تخته سه‌لا دارای ضخامت‌های مختلف از 1.4میلی‌متر تا 2 میلی‌متر می‌باشند. رایج‌ترین ضخامت برای تخته سه‌لایی 3 میلی‌متر تا 19 میلی‌متربا تلرانس0.5میل رواج دارد. اگرچه امکان دارد لایه‌های هسته، نوارهای بینابینی، نمای جلو و پشت تخته سه‌لا از جنس‌های مختلفی ساخته شوند، اما ضخامت هر یک از آن‌ها می‌بایست پیرامون مرکز متعادل باشد. به عنوان مثال، وروکشهای جلو و پشت تخته سه‌لا یی باید ضخامت برابری داشته باشند. به همین ترتیب لایه‌های میانی بالا و پایین نیز می‌بایست با یکدیگر مساوی باشند.
رایج‌ترین اندازه برای ورقه‌های تخته سه‌لا که در ساخت‌وساز از آن استفاده می‌شود، 1.2 متر عرض و 2.2 متر طول دارد. سایر عرض‌های رایج برای تخته سه‌لا 1 متر و 1.05 متر است. طول نیز از 2.2 متر تا 2.4 متر با تلرانس 0.3 متر رواج دارد. برای کاربردهای ویژه نظیر تخته‌هایی که برای ساخت قایق استفاده می‌شوند، نیاز به ورقه‌های بزرگ‌تری وجود دارد.
پروسه‌ی تولید
درخت‌هایی که برای ساخت تخته سه‌لا مورد استفاده قرار می‌گیرند، معمولاً قطر متوسط و بزرگ دارند. در بسیاری از موارد، آن‌ها در زمین‌های خاصی که متعلق به کارخانه هست، کاشته می‌شوند. این زمین‌ها معمولاً به‌دقت مدیریت می‌شوند تا رشد درخت به نهایت ممکن رسیده و آسیب وارده از حشره‌ها و آتش‌سوزی نیز به حداقل برسد.
قطع درختان
درخت‌های مدنظر که آماده‌ی برش یا قطع‌کردن هستند، انتخاب می‌شوند. عملیات قطع‌کردن می‌بایست با استفاده از اره برقی‌های دارای سوخت بنزین یا اره‌های هیدرولیک که در جلوی وسائل برش خاص قرار می‌گیرند، انجام گیرد. شاخه‌های درختان قطع‌شده نیز با استفاده از اره ‌برقی بریده می‌شوند.
تنه‌های اصلاح‌شده‌ی درختان یا کنده‌ها با استفاده از وسائل نقلیه‌ی خاصی که مخصوص چوب‌ کشی هستند، به محوطه‌ی بارگذاری آورده می‌شوند. سپس این کنده‌ها تکه‌تکه شده و در کامیون‌ها قرار می‌گیرند تا به کارخانه برسند.
آماده‌سازی کنده‌ها
در زمانی که به این کنده‌ها نیاز می‌شود، آن‌ها را به سمت دستگاه خاصی که مخصوص کندن پوسته‌ی درخت است، هدایت می‌کنند. پوسته‌ها یا با استفاده چرخ سنگزنی تیزجدا می‌شوند. این عملیات در شرایطی صورت می‌گیرد که کنده در راستای محور طولی می‌چرخد.
کنده‌هایی که پوستشان جدا شده، به سمت کارخانه هدایت می‌شوند. در آن‌جا اره‌های دایروی وجود دارند که آن‌ها را به تکه‌های 1.3 متر در 2.3متری تقسیم می‌کنند و در نهایت ورقه‌های استاندارد 2.2 متری از این تکه‌ها حاصل می‌شود.
ساخت ورقه
قبل از اینکه امکان برش ورقه به وجود بیاید، می‌بایست کنده‌های آماده‌شده از مرحله‌ی قبل را خیس کنیم تا چوب نرم شود. این کنده‌ها می‌توانند بخار داده شوند یا این‌که در آب داغ غوطه‌ور شوند.
کنده‌های خیس شده به صورت یک به یک به سمت ماشین تراش انتقال داده می‌شوند. هنگامی که ماشین تراش کنده را به دور محور طولی‌اش می‌چرخاند، یک تیغ با طول کافی، ورقه را با سرعت 90 الی 240 متر بر دقیقه از کنده جدا می‌کند. وقتی که قطر بلوک به کمتر از 150 میلی‌متر رسید، دیگر قابلیت برش وجود ندارد و آن کنده از زیر دستگاه تراش خارج می‌شود و مورد بعدی جایگزین آن می‌گردد.
ورقه‌های بلندی که از زیر ماشین تراش خارج می‌شوند، می‌توانند بلافاصله پرداخته شده یا این‌که داخل سینی‌های مخصوص چندسطحی قرار بگیرند تا به صورت رول درآیند. در هر مورد، فرایند بعدی شامل بریدن ورقه به عرض‌های کوچک‌تر است که معمولآً آن را ابتدا به عرض 1.4 متر می‌برند تا در نهایت، تخته سه‌لایی استاندارد 1.2 متری حاصل شود.
سپس ورقه‌های مختلف انبار شده و رتبه‌بندی می‌شوند. این کار می‌تواند به صورت دستی یا به صورت خودکار و با استفاده از اسکنرهای نوری انجام گیرد. بخش‌های مرتب‌شده وارد یک خشک‌کن می‌شوند تا از رطوبتشان کاسته شود و قبل از چسب‌کاری، رطوبتشان را از دست بدهند. اکثر کارخانه‌های تولید تخته سه‌لا از خشک‌کن مکانیکی استفاده می‌کنند که در آن قطعات به صورت مداوم از یک محفظه‌ی حرارت‎‌دیده می‌گذرند. در برخی از خشک‌کن‌ها، جت‌های پرسرعتی از هوای گرم بر روی سطح به‌کار گرفته می‌شوند تا فرایند خشک‌شدن تسریع شود.
هنگامی که لایه های تخته سه‌لا از خشک‌کن بیرون آمدند، بر اساس رتبه‌شان انباشته می‌شوند. بخش‌هایی که عرضشان کمتر از استاندارد است، دارای ورقه‌ای اضافی هستند که با چسب نواری یا چسب دیگر متصل می‌شوند تا امکان استفاده از قطعات در لایه‌های داخلی و جایی که استحکام و ظاهر اهمیت کمتری دارد، وجود داشته باشد.
این ورقه‌ها در تخته‌های سه‌لایی تحت عنوان لایه‌ی مرکزی و در تخته‌های پنج‌لایه در قالب لایه های میانی مورد استفاده قرار می‌گیرند و معمولاً طولی معادل 1.3 متر دارند.
شکل‌دهی ورقه‌های تخته سه‌لا
وقتی که لایه های مناسب برای چسباندن برای تولید تخته سه‌لایی فراهم شدند، فرایند قراردادن آن‌ها روی یکدیگر و چسباندنشان آغاز می‌شود. این کار می‌تواند به صورت دستی یا نیمه‌اتوماتیک و با استفاده از دستگاه انجام گیرد. در ساده‌ترین حالت یعنی تخته‌ی سه‌لایه، ورقه‌ی پشت به صورت مسطح خوابانده شده و روی آن چسب ریخته می‌شود. سپس لایه‌ی مرکزی روی سطح چسب‌خورده خوابانده شده و باز هم روی این لایه چسب ریخته می‌شود. درنهایت، ناحیه‌ی جلویی بر روی ناحیه‌ی مرکزی چسب‌خورده قرار می‌گیرد و این قطعه در کنار سایرین قرار می‌گیرد تا به زیر دستگاه پرس برود.
ورقه‌های چسب‌خورده زیر پرس داغ با چند مجرای مختلف قرار می‌گیرند.درهر پرس‌ها می‌شود به صورت همزمان 20-40 ورقه را قرار داد که هر ورقه در قسمت جداگانه‌ی مخصوص به خود قرار می‌گیرد. وقتی که تمامی ورقه‌ها داخل پرسقرار داده شدند پرس آن‌ها را با فشار 7.6 الی 13.8 بار روی یکدیگر فشار می‌دهد و به صورت همزمان، دمایی در محدوده‌ی 110 الی 160 درجه‌ی سانتی‌گراد روی آن وارد می‌شود. این فشار باعث می‌شود که تماس خوبی میان لایه‌های ورقه ایجاد شود و گرما نیز چسب را به نهایت استحکام خودش می‌رساند. پس از یک دوره‌ی 5 الی 20 دقیقه‌ای، پرس باز شده و ورق های چندلایی برداشته می‌شوند.
چندلایی ها تراش‌‌خورده از لبه هایش بریده میشوند که آن را به طول و عرض دلخواه و دقیق درآید . پس از بازرسی نهایی، هرگونه عیوب باقی‌مانده تعمیر می‌شوند.
برچسب مربوطه روی ورقه‌های نهایی الصاق می‌شود که این برچسب‌ها اطلاعات لازم در زمینه‌ی رتبه، کیفیت، نام کارخانه و سایر عوامل را در اختیار خریدار می‌گذارند. ورقه‌هایی که دارای رتبه‌ی یکسان هستند در کنار یکدیگر قرار گرفته، به انبار منتقل شده و منتظر ارسال به سمت مشتریان می‌مانند.
کنترل کیفیت
تخته سه‌لا هم همانند تمامی چوب‌ها، هیچ‌وقت به حالت ایده‌آل و بدون نقص نمی‌رسد. تمامی تخته سه‌لاها دارای عیوب خاصی هستند. تعداد و موقعیت این نقصان‌ها می‌توانند رتبه‌ی تخته را مشخص کنند . وبرای مصرف هر تخته چندلایی استانداردی خاص تعریف شده است این استانداردها نه‌تنها سیستم رتبه‌بندی تخته سه‌لا را تبیین می‌کنند، بلکه معیار ساخت، عملکرد و کاربرد آن را نیز تعیین خواهند کرد.
آینده
اگرچه تخته سه‌لا به شکل بهینه‌ای از درخت‌ها استفاده می‌کند (درواقع آن را از یکدیگر جدا کرده و به‌نوعی دوباره روی یمدیگر می‌چسباند که این بار استحکام و کاربرد بیشتری داشته باشند)، اما هنوز مقدار زیادی از اتلاف ذاتی در فرایند تولید وجود دارد. در بسیاری از موارد، فقط حدود 50-75 درصد از حجم چوب مورد استفاده در درخت، به تخته سه‌لایی تبدیل می‌شود. به منظور بهبود این آمار، محصولات جدیدی در دست توسعه هستند.کنترل کیفیت
تخته سه‌لا هم همانند تمامی چوب‌ها، هیچ‌وقت به حالت ایده‌آل و بدون نقص نمی‌رسد. تمامی تخته سه‌لاها دارای عیوب خاصی هستند. تعداد و موقعیت این نقصان‌ها می‌توانند رتبه‌ی تخته را مشخص کنند . وبرای مصرف هر تخته چندلایی استانداردی خاص تعریف شده است این استانداردها نه‌تنها سیستم رتبه‌بندی تخته سه‌لا را تبیین می‌کنند، بلکه معیار ساخت، عملکرد و کاربرد آن را نیز تعیین خواهند کرد.
آینده
اگرچه تخته سه‌لا به شکل بهینه‌ای از درخت‌ها استفاده می‌کند (درواقع آن را از یکدیگر جدا کرده و به‌نوعی دوباره روی یمدیگر می‌چسباند که این بار استحکام و کاربرد بیشتری داشته باشند)، اما هنوز مقدار زیادی از اتلاف ذاتی در فرایند تولید وجود دارد. در بسیاری از موارد، فقط حدود 50-75 درصد از حجم چوب مورد استفاده در درخت، به تخته سه‌لایی تبدیل می‌شود. به منظور بهبود این آمار، محصولات جدیدی در دست توسعه هستند.کنترل کیفیت
تخته سه‌لا هم همانند تمامی چوب‌ها، هیچ‌وقت به حالت ایده‌آل و بدون نقص نمی‌رسد. تمامی تخته سه‌لاها دارای عیوب خاصی هستند. تعداد و موقعیت این نقصان‌ها می‌توانند رتبه‌ی تخته را مشخص کنند . وبرای مصرف هر تخته چندلایی استانداردی خاص تعریف شده است این استانداردها نه‌تنها سیستم رتبه‌بندی تخته سه‌لا را تبیین می‌کنند، بلکه معیار ساخت، عملکرد و کاربرد آن را نیز تعیین خواهند کرد.
آینده
اگرچه تخته سه‌لا به شکل بهینه‌ای از درخت‌ها استفاده می‌کند (درواقع آن را از یکدیگر جدا کرده و به‌نوعی دوباره روی یمدیگر می‌چسباند که این بار استحکام و کاربرد بیشتری داشته باشند)، اما هنوز مقدار زیادی از اتلاف ذاتی در فرایند تولید وجود دارد. در بسیاری از موارد، فقط حدود 50-75 درصد از حجم چوب مورد استفاده در درخت، به تخته سه‌لایی تبدیل می‌شود. به منظور بهبود این آمار، محصولات جدیدی در دست توسعه هستند.کنترل کیفیت
تخته سه‌لا هم همانند تمامی چوب‌ها، هیچ‌وقت به حالت ایده‌آل و بدون نقص نمی‌رسد. تمامی تخته سه‌لاها دارای عیوب خاصی هستند. تعداد و موقعیت این نقصان‌ها می‌توانند رتبه‌ی تخته را مشخص کنند . وبرای مصرف هر تخته چندلایی استانداردی خاص تعریف شده است این استانداردها نه‌تنها سیستم رتبه‌بندی تخته سه‌لا را تبیین می‌کنند، بلکه معیار ساخت، عملکرد و کاربرد آن را نیز تعیین خواهند کرد.
آینده
اگرچه تخته سه‌لا به شکل بهینه‌ای از درخت‌ها استفاده می‌کند (درواقع آن را از یکدیگر جدا کرده و به‌نوعی دوباره روی یمدیگر می‌چسباند که این بار استحکام و کاربرد بیشتری داشته باشند)، اما هنوز مقدار زیادی از اتلاف ذاتی در فرایند تولید وجود دارد. در بسیاری از موارد، فقط حدود 50-75 درصد از حجم چوب مورد استفاده در درخت، به تخته سه‌لایی تبدیل می‌شود. به منظور بهبود این آمار، محصولات جدیدی در دست توسعه هستند.
یکی از این محصولات جدید، پنل OSB است که با تقسیم‌کردن چوب به تراشه‌های کوچک ساخته می‌شود و دیگر خبری از ورقه‌ورقه کردن چوب و نادیده‌گرفتن قطعات کوچک و اضافی نیست. این تراشه‎‌های کوچک با استفاده از چسب و فشرده‌سازی، تشکیل یک سازه‌ی واحد را می‌دهند. این قطعات فشرده‌شده با زوایای درست در کنار یکدیگر قرار گرفته و تشکیل تخته سه‌لا را می‌دهند. پنل OSB از استحکامی برابر با تخته سه‌لا بوده و هزینه‌ی کمتری را در پی دارد.