Multiplex

Achtergrond

Multiplex is gemaakt van drie of meer dunne lagen hout die aan elkaar zijn gehecht met een lijm. Elke laag hout, of laag, is gewoonlijk georiënteerd met de nerf ervan loodrecht op de aangrenzende laag om de krimp te verminderen en de sterkte van het afgewerkte stuk te verbeteren. Het meeste triplex wordt geperst tot grote, vlakke platen die worden gebruikt in de bouw. Andere stukken multiplex kunnen worden gevormd tot eenvoudige of samengestelde rondingen voor gebruik in meubels, boten en vliegtuigen.

Het gebruik van dunne lagen hout als constructiemiddel dateert van ongeveer 1500 v. Chr. toen Egyptische ambachtslieden dunne stukken donker ebbenhout aan de buitenkant van een cederhouten kist bonden, gevonden in het graf van koning Tut-Ankh-Amon. Deze techniek werd later door de Grieken en Romeinen gebruikt om mooie meubels en andere decoratieve voorwerpen te maken. In de 17e eeuw werd de kunst van het decoreren van meubels met dunne stukken hout bekend als fineren, en de stukken zelf werden bekend als fineren.

Tot het einde van de 18e eeuw werden de stukken fineer volledig met de hand gesneden. In 1797 vroeg de Engelsman Sir Samuel Bentham patenten aan voor verschillende machines om fineer te produceren. In zijn octrooiaanvragen beschreef hij het concept van het lamineren van meerdere lagen fineer met lijm om een ​​dikker stuk te vormen - de eerste beschrijving van wat we nu multiplex noemen.

Ondanks deze ontwikkeling duurde het nog bijna honderd jaar voordat gelamineerd fineer ook buiten de meubelindustrie commercieel werd gebruikt. Rond 1890 werden voor het eerst gelamineerde houtsoorten gebruikt om deuren te bouwen. Toen de vraag toenam, begonnen verschillende bedrijven platen van meerlaags gelamineerd hout te produceren, niet alleen voor deuren, maar ook voor gebruik in treinwagons, bussen en vliegtuigen. Ondanks dit toegenomen gebruik, genereerde het concept van het gebruik van "geplakte houtsoorten", zoals sommige ambachtslieden ze sarcastisch noemden, een negatief beeld voor het product. Om dit beeld tegen te gaan, ontmoetten de fabrikanten van gelamineerd hout elkaar en kozen uiteindelijk voor de term "multiplex" om het nieuwe materiaal te beschrijven.

In 1928 werden de eerste multiplexplaten van 4 ft bij 8 ft (1,2 m bij 2,4 m) van standaardformaat in de Verenigde Staten geïntroduceerd voor gebruik als algemeen bouwmateriaal. In de daaropvolgende decennia zorgden verbeterde lijmen en nieuwe productiemethoden ervoor dat multiplex voor een breed scala aan toepassingen kon worden gebruikt. Tegenwoordig heeft multiplex gezaagd hout voor veel constructiedoeleinden vervangen en is de productie van multiplex een wereldwijde industrie van miljarden dollars geworden.

Grondstoffen

De buitenste lagen multiplex worden respectievelijk het gezicht en de achterkant genoemd. Het gezicht is het oppervlak dat moet worden gebruikt of gezien, terwijl de achterkant ongebruikt of verborgen blijft. De middelste laag staat bekend als de kern. In multiplex met vijf of meer lagen, zijn de tussenliggende lagen bekend als de dwarsbanden.

Multiplex kan worden gemaakt van hardhout, zachthout of een combinatie van beide. Enkele veel voorkomende hardhoutsoorten zijn essen, esdoorn, mahonie, eiken en teak. Het meest voorkomende naaldhout dat in de Verenigde Staten wordt gebruikt om multiplex te maken, is Douglas-spar, hoewel er ook verschillende soorten dennen, ceders, sparren en sequoia's worden gebruikt.

Composiet multiplex heeft een kern van spaanplaat of massief hout dat van rand tot rand is verbonden. Het is afgewerkt met een multiplex fineer voor- en achterkant. Composiet multiplex wordt gebruikt waar zeer dikke platen nodig zijn.

Het type lijm dat wordt gebruikt om de houtlagen aan elkaar te hechten, is afhankelijk van de specifieke toepassing van het afgewerkte triplex. Naaldhouten multiplexplaten die zijn ontworpen voor installatie aan de buitenkant van een structuur, gebruiken meestal een fenol-formaldehydehars als lijm vanwege de uitstekende sterkte en weerstand tegen vocht. Naaldhouten multiplexplaten die zijn ontworpen voor installatie aan de binnenkant van een structuur, kunnen een bloedproteïne of een sojaproteïnelijm gebruiken, hoewel de meeste zachthouten binnenplaten nu worden gemaakt met dezelfde fenol-formaldehydehars die voor buitenplaten wordt gebruikt. Hardhoutmultiplex dat wordt gebruikt voor interieurtoepassingen en bij de constructie van meubels, is meestal gemaakt met een ureum-formaldehydehars.

Sommige toepassingen vereisen multiplexplaten met een dunne laag plastic, metaal of met hars geïmpregneerd papier of weefsel dat aan de voorkant of achterkant (of beide) is gehecht om het buitenoppervlak extra weerstand te geven tegen vocht en slijtage of om de verf te verbeteren. bezit te houden. Dergelijk triplex wordt overlay triplex genoemd en wordt veel gebruikt in de bouw-, transport- en landbouwindustrie.

Andere multiplexplaten kunnen worden gecoat met een vloeibare beits om de oppervlakken een afgewerkt uiterlijk te geven, of ze kunnen worden behandeld met verschillende chemicaliën om de vlamweerstand of weerstand tegen bederf van het triplex te verbeteren.

Multiplexclassificatie en sortering

Er zijn twee brede klassen multiplex, elk met zijn eigen classificatiesysteem.

Eén klasse staat bekend als constructie en industrieel. Multiplex in deze klasse wordt voornamelijk gebruikt vanwege hun sterkte en wordt beoordeeld op basis van hun blootstellingsvermogen en de kwaliteit van het fineer dat op het gezicht en de rug wordt gebruikt. De belichtingscapaciteit kan binnen of buiten zijn, afhankelijk van het type lijm. Fineerkwaliteiten kunnen N, A, B, C of D zijn. N-kwaliteit heeft zeer weinig oppervlaktedefecten, terwijl D-kwaliteit talrijke knopen en spleten kan hebben. Multiplex dat wordt gebruikt voor ondervloeren in een huis heeft bijvoorbeeld de classificatie "Interieur C-D". Dit betekent dat het een C-vlak heeft met een D-rug en dat de lijm geschikt is voor gebruik op beschermde locaties. De binnenlagen van alle constructie- en industrieel multiplex zijn gemaakt van fineer van klasse C of D, ongeacht de classificatie.

De andere klasse multiplex staat bekend als hardhout en decoratief. Multiplex in deze klasse wordt voornamelijk gebruikt voor hun uiterlijk en wordt ingedeeld in afnemende volgorde van weerstand tegen vocht als technisch (buiten), type I (buiten), type II (binnen) en type III (binnen). Hun gezichtsfineer is vrijwel vrij van gebreken.

Maten

Multiplex platen variëren in dikte van. 06 inch (1,6 mm) tot 3,0 inch (76 mm). De meest voorkomende diktes zijn in het bereik van 0,25 inch (6,4 mm) tot 0,75 inch (19,0 mm). Hoewel de kern, de dwarsbanden en de voorkant en achterkant van een plaat multiplex gemaakt kunnen zijn van fineer met verschillende diktes, moet de dikte van elk in evenwicht zijn rond het midden. Zo moeten het gezicht en de rug even dik zijn. Evenzo moeten de bovenste en onderste dwarsbanden gelijk zijn.

De meest gebruikelijke maat voor multiplexplaten die in de bouw worden gebruikt, is 1,2 m (4 ft) breed en 8 ft (2,4 m) lang. Andere veel voorkomende breedtes zijn 3 ft (0,9 m) en 5 ft (1,5 m). Lengtes variëren van 8 ft (2,4 m) tot 12 ft (3,6 m) in stappen van 1 ft (0,3 m). Voor speciale toepassingen zoals botenbouw kunnen grotere platen nodig zijn.

Het fabricageproces

De bomen die worden gebruikt om multiplex te maken, hebben over het algemeen een kleinere diameter dan die welke worden gebruikt om hout te maken. In de meeste gevallen zijn ze geplant en gekweekt in gebieden die eigendom zijn van het triplexbedrijf. Deze gebieden worden zorgvuldig beheerd om de boomgroei te maximaliseren en schade door insecten of vuur te minimaliseren.

Hier is een typische reeks bewerkingen voor het verwerken van bomen tot standaard 4 ft bij 8 ft (1,2 m bij 2,4 m) multiplexplaten:

De stammen worden eerst ontschorst en vervolgens in dunschillerblokken gesneden. Om de blokken in reepjes fineer te snijden, worden ze eerst geweekt en daarna in reepjes geschild.

De bomen vellen

• 1 Geselecteerde bomen in een gebied zijn gemarkeerd als gereed om gekapt of gekapt te worden. Het vellen kan worden gedaan met kettingzagen op benzine of met grote hydraulische scharen die aan de voorkant van wielvoertuigen zijn gemonteerd, die fellers worden genoemd. Met kettingzagen worden de takken van de omgevallen bomen verwijderd.
• 2 De gesnoeide boomstammen, of stammen, worden naar een laadruimte gesleept door wielvoertuigen die skidders worden genoemd. De stammen worden op lengte gesneden en op vrachtwagens geladen voor de reis naar de triplexfabriek, waar ze in lange stapels worden gestapeld, de zogenaamde logdekken.

De logboeken voorbereiden

• 3 Omdat boomstammen nodig zijn, worden ze van de boomstamdekken opgehaald door met rubber beklede laders en op een kettingtransporteur geplaatst die ze naar de ontschorsingsmachine brengt. Deze machine verwijdert de bast, hetzij met scherp getande slijpschijven, hetzij met waterstralen onder hoge druk, terwijl de stam langzaam om zijn lengteas wordt gedraaid.
• 4 De ontschorste stammen worden op een kettingtransporteur de molen in gedragen, waar een enorme cirkelzaag ze in secties van ongeveer 2,5 m tot 2,6 m lang snijdt, geschikt voor het maken van standaard 8 ft (2,4 m) lange vellen. Deze logsecties staan ​​bekend als schilblokjes.

Het fineer maken

• 5 Voordat het fineer kan worden gesneden, moeten de schilblokjes worden verwarmd en geweekt om het hout zacht te maken. De blokken kunnen worden gestoomd of ondergedompeld in heet water. Dit proces duurt 12-40 uur, afhankelijk van de houtsoort, de diameter van het blok en andere factoren.
• 6 De verwarmde schilblokjes worden vervolgens naar de schilmachine getransporteerd, waar ze automatisch worden uitgelijnd en één voor één in de draaibank worden ingevoerd. Terwijl de draaibank het blok snel rond zijn lange as roteert, pelt een mesblad over de volledige lengte een doorlopend vel fineer van het oppervlak van het draaiende blok met een snelheid van 300-800 ft/min (90-240 m/min). Wanneer de diameter van het blok wordt verkleind tot ongeveer 230-305 mm, wordt het resterende stuk hout, bekend als de schilkern, uit de draaibank geworpen en wordt een nieuw schilblok op zijn plaats ingevoerd.
• 7 Het lange blad fineer dat uit / de schilmachine komt, kan direct worden verwerkt, of het kan worden opgeslagen in lange schalen met meerdere niveaus of op rollen worden gewikkeld. In ieder geval omvat het volgende proces het snijden van het fineer in bruikbare breedtes, gewoonlijk ongeveer 1,4 m (4 ft-6 in), voor het maken van standaard 1,2 m brede multiplexplaten. Tegelijkertijd zoeken optische scanners naar secties met onaanvaardbare defecten, en deze worden eruit geknipt, waardoor er stukken fineer van minder dan standaardbreedte overblijven. De natte stroken fineer worden opgerold tot een rol, terwijl een optische scanner eventuele onaanvaardbare gebreken in het hout detecteert. Eenmaal gedroogd wordt het fineer gesorteerd en gestapeld. Geselecteerde delen fineer worden aan elkaar gelijmd. Een hete pers wordt gebruikt om het fineer af te dichten tot één massief stuk triplex, dat zal worden bijgesneden en geschuurd voordat het wordt gestempeld met de juiste kwaliteit.
• 8 Vervolgens worden de fineerlagen gesorteerd en gestapeld op graad. Dit kan handmatig worden gedaan, of het kan automatisch worden gedaan met behulp van optische scanners.
• 9 De gesorteerde secties worden in een droger gevoerd om hun vochtgehalte te verminderen en ze te laten krimpen voordat ze aan elkaar worden gelijmd. De meeste multiplexmolens gebruiken een mechanische droger waarin de stukken continu door een verwarmde kamer bewegen. In sommige drogers worden stralen met hoge snelheid verwarmde lucht over het oppervlak van de stukken geblazen om het droogproces te versnellen.
• 10 Als de fineersecties uit de droger komen, worden ze gestapeld volgens rangschikking. Onderbreedte secties hebben extra fineer gelast met tape of lijm om stukken geschikt te maken voor gebruik in de binnenlagen waar uiterlijk en sterkte minder belangrijk zijn.
• 11 Die secties fineer die dwars worden geïnstalleerd - de kern in drielaagse platen of de dwarsbanden in vijflaagse platen - worden gesneden in lengten van ongeveer 1,3 m (1,3 m).

De multiplexplaten vormen

• 12 Wanneer de juiste secties fineer worden geassembleerd voor een bepaalde reeks triplex, begint het proces van het leggen en aan elkaar lijmen van de stukken. Dit kan handmatig of halfautomatisch met machines gebeuren. In het eenvoudigste geval van drielaagse platen wordt het achterfineer vlak gelegd en door een lijmkam gehaald, die een lijmlaag op het bovenoppervlak aanbrengt. De korte stukken kernfineer worden dan kruiselings op de gelijmde achterkant gelegd en de hele plaat wordt een tweede keer door de lijmkam gehaald. Ten slotte wordt het gezichtsfineer bovenop de gelijmde kern gelegd en wordt het vel gestapeld met andere vellen die wachten om in de pers te gaan.
• 13 De gelijmde vellen worden in een hete pers met meerdere openingen geladen. persen kunnen 20-40 vellen tegelijk verwerken, waarbij elk vel in een aparte sleuf wordt geladen. Wanneer alle vellen zijn geladen, perst de pers ze samen onder een druk van ongeveer 110-200 psi (7,6-13,8 bar), terwijl ze tegelijkertijd worden verwarmd tot een temperatuur van ongeveer 230-315 ° F (109,9-157,2 °) C). De druk zorgt voor een goed contact tussen de fineerlagen en de hitte zorgt ervoor dat de lijm goed uithardt voor maximale sterkte. Na een periode van 2-7 minuten wordt de pers geopend en worden de vellen gelost.
• 14 De ruwe platen gaan vervolgens door een set zagen, die ze afsnijden tot hun uiteindelijke breedte en lengte. Platen van hogere kwaliteit gaan door een set van 1,2 m brede bandschuurmachines, die zowel de voorkant als de achterkant schuren. Vellen van gemiddelde kwaliteit worden handmatig ter plaatse geschuurd om ruwe gebieden op te ruimen. Sommige platen worden door een reeks cirkelzaagbladen geleid, die ondiepe groeven in het oppervlak snijden om het triplex een getextureerd uiterlijk te geven. Na een eindinspectie worden eventuele resterende gebreken hersteld.
• 15 De afgewerkte vellen zijn gestempeld met een kwaliteitsmerk dat de koper informatie geeft over de blootstellingsclassificatie, de kwaliteit, het freesnummer en andere factoren. Vellen met hetzelfde kwaliteitsmerk worden in stapels aan elkaar vastgebonden en naar het magazijn verplaatst om te wachten op verzending.

Kwaliteitscontrole

Net als bij hout bestaat er niet zoiets als een perfect stuk triplex. Alle stukken multiplex hebben een bepaald aantal gebreken. Het aantal en de locatie van deze defecten bepaalt de multiplexkwaliteit. Normen voor constructie- en industrieel multiplex worden gedefinieerd door Product Standard PS1 opgesteld door het National Bureau of Standards en de American Plywood Association. Normen voor hardhout en decoratief multiplex zijn gedefinieerd door ANSIIHPMA HP, opgesteld door het American National Standards Institute en de Hardwood Plywood Manufacturers' Association. Deze normen stellen niet alleen de beoordelingssystemen voor multiplex vast, maar specificeren ook constructie-, prestatie- en toepassingscriteria.

De Toekomst

Hoewel multiplex redelijk efficiënt gebruik maakt van bomen - ze in wezen uit elkaar halen en weer in elkaar zetten in een sterkere, meer bruikbare configuratie - is er nog steeds veel afval dat inherent is aan het productieproces. In de meeste gevallen wordt slechts ongeveer 50-75% van het bruikbare volume hout in een boom omgezet in multiplex. Om dit cijfer te verbeteren, zijn verschillende nieuwe producten in ontwikkeling.

Een nieuw product wordt georiënteerde strengenplaat genoemd, die wordt gemaakt door de hele stam in strengen te versnipperen, in plaats van een fineer van de stam te pellen en de kern weg te gooien. De strengen worden gemengd met een lijm en samengeperst tot lagen waarbij de nerf in één richting loopt. Deze samengeperste lagen worden vervolgens haaks op elkaar georiënteerd, zoals multiplex, en aan elkaar gehecht. Oriented strand board is net zo sterk als multiplex en kost iets minder.