يتكون الخشب الرقائقي من ثلاث طبقات رقيقة أو أكثر من الخشب مرتبطة بمادة لاصقة.عادة ما يتم توجيه كل طبقة من الخشب، أو الطبقة، بحيث تعمل حبيباتها بزوايا قائمة على الطبقة المجاورة من أجل تقليل الانكماش وتحسين قوة القطعة النهائية.يتم ضغط معظم الخشب الرقائقي إلى صفائح مسطحة كبيرة تستخدم في تشييد المباني.يمكن تشكيل قطع الخشب الرقائقي الأخرى في منحنيات بسيطة أو مركبة لاستخدامها في الأثاث والقوارب والطائرات.
يعود استخدام طبقات رقيقة من الخشب كوسيلة للبناء إلى حوالي 1500 قبل الميلاد، عندما قام الحرفيون المصريون بربط قطع رقيقة من خشب الأبنوس الداكن على الجزء الخارجي من تابوت من خشب الأرز تم العثور عليه في مقبرة الملك توت عنخ آمون.تم استخدام هذه التقنية لاحقًا من قبل اليونانيين والرومان لإنتاج الأثاث الفاخر والأشياء الزخرفية الأخرى.في القرن السابع عشر، أصبح فن تزيين الأثاث بقطع رقيقة من الخشب يُعرف بالقشرة، وأصبحت القطع نفسها تُعرف بالقشرة.
حتى أواخر القرن الثامن عشر الميلادي، كانت قطع القشرة تُقطع يدويًا بالكامل.في عام 1797، تقدم الإنجليزي السير صموئيل بنثام بطلب للحصول على براءات اختراع تغطي عدة آلات لإنتاج القشرة.في طلبات براءات الاختراع الخاصة به، وصف مفهوم تصفيح عدة طبقات من القشرة باستخدام الغراء لتشكيل قطعة أكثر سمكًا - وهو الوصف الأول لما نسميه الآن الخشب الرقائقي.
على الرغم من هذا التطور، فقد استغرق الأمر ما يقرب من مائة عام أخرى قبل أن تجد القشرة المصفحة أي استخدامات تجارية خارج صناعة الأثاث.في حوالي عام 1890، تم استخدام الخشب الرقائقي لأول مرة لبناء الأبواب.ومع تزايد الطلب، بدأت العديد من الشركات في إنتاج صفائح من الخشب الرقائقي متعدد الطبقات، ليس فقط للأبواب، ولكن أيضًا للاستخدام في عربات السكك الحديدية والحافلات والطائرات.وعلى الرغم من هذا الاستخدام المتزايد، فإن مفهوم استخدام "الأخشاب الملصقة"، كما أطلق عليها بعض الحرفيين بشكل ساخر، خلق صورة سلبية للمنتج.لمواجهة هذه الصورة، اجتمع مصنعو الخشب الرقائقي واستقروا أخيرًا على مصطلح "الخشب الرقائقي" لوصف المادة الجديدة.
في عام 1928، تم تقديم أول صفائح من الخشب الرقائقي ذات الحجم القياسي 4 أقدام في 8 أقدام (1.2 متر في 2.4 متر) في الولايات المتحدة لاستخدامها كمواد بناء عامة.وفي العقود التالية، سمحت المواد اللاصقة المحسنة وطرق الإنتاج الجديدة باستخدام الخشب الرقائقي في مجموعة واسعة من التطبيقات.اليوم، حل الخشب الرقائقي محل الخشب المقطوع في العديد من أغراض البناء، وأصبح تصنيع الخشب الرقائقي صناعة عالمية تبلغ قيمتها مليارات الدولارات.
تُعرف الطبقات الخارجية للخشب الرقائقي بالوجه والظهر على التوالي.الوجه هو السطح الذي سيتم استخدامه أو رؤيته، بينما يبقى الظهر غير مستخدم أو مخفي.تُعرف الطبقة الوسطى بالنواة.في الخشب الرقائقي الذي يحتوي على خمس طبقات أو أكثر، تُعرف الطبقات المتوسطة باسم النطاقات المتقاطعة.
يمكن تصنيع الخشب الرقائقي من الأخشاب الصلبة أو الأخشاب اللينة أو مزيج من الاثنين.تشمل بعض الأخشاب الصلبة الشائعة الرماد والقيقب والماهوجني والبلوط وخشب الساج.الخشب اللين الأكثر شيوعًا المستخدم في صناعة الخشب الرقائقي في الولايات المتحدة هو تنوب دوغلاس، على الرغم من استخدام عدة أنواع من الصنوبر والأرز والتنوب والخشب الأحمر أيضًا.
يحتوي الخشب الرقائقي المركب على قلب مصنوع من لوح حبيبي أو قطع خشب صلبة متصلة من الحافة إلى الحافة.تم تشطيبه بقشرة من الخشب الرقائقي للوجه والظهر.يتم استخدام الخشب الرقائقي المركب عند الحاجة إلى صفائح سميكة جدًا.
يعتمد نوع المادة اللاصقة المستخدمة لربط طبقات الخشب معًا على التطبيق المحدد للخشب الرقائقي النهائي.عادةً ما تستخدم صفائح الخشب الرقائقي من الخشب اللين المصممة للتركيب على السطح الخارجي للهيكل راتنج الفينول فورمالدهايد كمادة لاصقة بسبب قوتها الممتازة ومقاومتها للرطوبة.قد تستخدم صفائح الخشب الرقائقي من الخشب اللين المصممة للتركيب على الجزء الداخلي من الهيكل بروتين الدم أو مادة لاصقة من بروتين فول الصويا، على الرغم من أن معظم صفائح الخشب اللين الداخلية مصنوعة الآن بنفس راتينج الفينول فورمالدهايد المستخدم في الألواح الخارجية.عادةً ما يتم تصنيع الخشب الرقائقي الصلب المستخدم في التطبيقات الداخلية وفي بناء الأثاث باستخدام راتنجات اليوريا فورمالدهايد.
تتطلب بعض التطبيقات صفائح من الخشب الرقائقي تحتوي على طبقة رقيقة من البلاستيك أو المعدن أو الورق المشرب بالراتنج أو القماش المرتبط إما بالوجه أو الظهر (أو كليهما) لإعطاء السطح الخارجي مقاومة إضافية للرطوبة والتآكل أو لتحسين طلاءه. خصائص القابضة.يسمى هذا الخشب الرقائقي بالخشب الرقائقي المغطى ويستخدم بشكل شائع في صناعات البناء والنقل والزراعة.
قد يتم طلاء صفائح الخشب الرقائقي الأخرى بصبغة سائلة لإعطاء الأسطح مظهرًا نهائيًا، أو يمكن معالجتها بمواد كيميائية مختلفة لتحسين مقاومة الخشب الرقائقي للهب أو مقاومة التآكل.
هناك فئتان عريضتان من الخشب الرقائقي، ولكل منهما نظام تصنيف خاص بها.
فئة واحدة تعرف بالبناء والصناعية.يتم استخدام الخشب الرقائقي في هذه الفئة في المقام الأول لقوتها ويتم تصنيفها حسب قدرتها على التعرض ودرجة القشرة المستخدمة على الوجه والظهر.قد تكون إمكانية التعريض داخلية أو خارجية، حسب نوع الغراء.قد تكون درجات القشرة N أو A أو B أو C أو D. تحتوي الدرجة N على عدد قليل جدًا من العيوب السطحية، بينما قد تحتوي الدرجة D على العديد من العقد والانقسامات.على سبيل المثال، تم تصنيف الخشب الرقائقي المستخدم للأرضيات السفلية في المنزل على أنه "قرص داخلي داخلي".هذا يعني أن له وجه C وظهر D، والغراء مناسب للاستخدام في الأماكن المحمية.الطبقات الداخلية لجميع أنواع الخشب الرقائقي الإنشائي والصناعي مصنوعة من قشرة من الدرجة C أو D، بغض النظر عن التصنيف.
تُعرف الفئة الأخرى من الخشب الرقائقي بالخشب الصلب والديكور.يتم استخدام الخشب الرقائقي في هذه الفئة بشكل أساسي لمظهرها ويتم تصنيفها بترتيب تنازلي لمقاومة الرطوبة مثل التقنية (الخارجية)، والنوع الأول (الخارجي)، والنوع الثاني (الداخلي)، والنوع الثالث (الداخلي).قشور الوجه الخاصة بهم خالية تقريبًا من العيوب.
الأحجام
تتراوح سماكة صفائح الخشب الرقائقي من.06 بوصة (1.6 ملم) إلى 3.0 بوصة (76 ملم).تتراوح السُمك الأكثر شيوعًا بين 0.25 بوصة (6.4 ملم) إلى 0.75 بوصة (19.0 ملم).على الرغم من أن القلب والأشرطة المتقاطعة والوجه والجزء الخلفي من لوح الخشب الرقائقي قد تكون مصنوعة من قشور سمك مختلفة، إلا أن سمك كل منها يجب أن يتوازن حول المركز.على سبيل المثال، يجب أن يكون الوجه والظهر متساويين في السماكة.وبالمثل، يجب أن تكون النطاقات المتقاطعة العلوية والسفلية متساوية.
الحجم الأكثر شيوعًا لألواح الخشب الرقائقي المستخدمة في تشييد المباني هو 4 أقدام (1.2 متر) عرضًا و8 أقدام (2.4 مترًا) طولًا.العروض الشائعة الأخرى هي 3 أقدام (0.9 م) و5 أقدام (1.5 م).تختلف الأطوال من 8 أقدام (2.4 م) إلى 12 قدمًا (3.6 م) بزيادات قدرها 1 قدم (0.3 م).قد تتطلب التطبيقات الخاصة مثل بناء القوارب صفائح أكبر.
عادة ما يكون قطر الأشجار المستخدمة في صناعة الخشب الرقائقي أصغر من تلك المستخدمة في صناعة الخشب الرقائقي.في معظم الحالات، تم زراعتها وزراعتها في المناطق المملوكة لشركة الخشب الرقائقي.تتم إدارة هذه المناطق بعناية لتحقيق أقصى قدر من نمو الأشجار وتقليل الأضرار الناجمة عن الحشرات أو الحرائق.
فيما يلي تسلسل نموذجي للعمليات لمعالجة الأشجار إلى صفائح خشب رقائقي قياسية مقاس 4 × 8 أقدام (1.2 م × 2.4 م):
تتم إزالة جذوع الأشجار أولاً ثم تقطيعها إلى كتل مقشرة.من أجل تقطيع الكتل إلى شرائح من القشرة، يتم نقعها أولاً ثم تقشيرها إلى شرائح.
1 يتم وضع علامة على الأشجار المحددة في منطقة ما على أنها جاهزة للقطع أو القطع.يمكن أن يتم القطع باستخدام مناشير تعمل بالبنزين أو بمقصات هيدروليكية كبيرة مثبتة في مقدمة المركبات ذات العجلات والتي تسمى أدوات القطع.تتم إزالة الأطراف من الأشجار المتساقطة بالمناشير.
2 يتم سحب جذوع الأشجار أو جذوعها إلى منطقة التحميل بواسطة مركبات ذات عجلات تسمى عربات النقل.يتم قطع جذوع الأشجار بطولها ويتم تحميلها على شاحنات للرحلة إلى مطحنة الخشب الرقائقي، حيث يتم تكديسها في أكوام طويلة تُعرف باسم أسطح جذوع الأشجار.
3 نظرًا للحاجة إلى جذوع الأشجار، يتم التقاطها من أسطح جذوع الأشجار بواسطة رافعات مطاطية ووضعها على ناقل سلسلة ينقلها إلى آلة إزالة اللحاء.تقوم هذه الآلة بإزالة اللحاء، إما بعجلات طحن ذات أسنان حادة أو بنفاثات من الماء عالي الضغط، بينما يتم تدوير الجذع ببطء حول محوره الطويل.
4 يتم نقل جذوع الأشجار منزوعة اللحاء إلى المطحنة على ناقل سلسلة حيث يقوم منشار دائري ضخم بتقطيعها إلى أقسام يبلغ طولها حوالي 8 أقدام و4 بوصات (2.5 متر) إلى 8 أقدام و6 بوصات (2.6 متر)، وهي مناسبة لصنع 8 أقدام قياسية (2.4 م) صفائح طويلة.تُعرف أقسام السجل هذه باسم كتل المقشرة.
5 قبل أن يتم قطع القشرة، يجب تسخين كتل المقشرة ونقعها لتليين الخشب.يمكن طهي الكتل على البخار أو غمرها في الماء الساخن.تستغرق هذه العملية من 12 إلى 40 ساعة حسب نوع الخشب وقطر الكتلة وعوامل أخرى.
6 يتم بعد ذلك نقل كتل المقشرة الساخنة إلى مخرطة التقشير، حيث تتم محاذاتها تلقائيًا وتغذيتها في المخرطة واحدة تلو الأخرى.عندما تقوم المخرطة بتدوير الكتلة بسرعة حول محورها الطويل، تقوم شفرة سكين كاملة الطول بتقشير طبقة مستمرة من القشرة من سطح كتلة الغزل بمعدل 300-800 قدم / دقيقة (90-240 م / دقيقة).عندما يتم تقليل قطر الكتلة إلى حوالي 3-4 بوصات (230-305 ملم)، يتم إخراج قطعة الخشب المتبقية، المعروفة باسم قلب المقشرة، من المخرطة ويتم إدخال كتلة مقشرة جديدة في مكانها.
7 يمكن معالجة الطبقة الطويلة من القشرة الخارجة من مخرطة التقشير على الفور، أو يمكن تخزينها في صواني طويلة متعددة المستويات أو لفها على شكل لفات.على أي حال، تتضمن العملية التالية قطع القشرة إلى عروض قابلة للاستخدام، عادةً حوالي 4 أقدام إلى 6 بوصات (1.4 متر)، لصنع صفائح خشب رقائقي بعرض 4 أقدام (1.2 متر).في الوقت نفسه، تبحث الماسحات الضوئية عن المقاطع ذات العيوب غير المقبولة، ويتم قصها، مما يترك قطع قشرة ذات عرض أقل من القياسي.
يتم لف شرائح القشرة الخشبية المبللة على شكل لفات، بينما يكتشف الماسح الضوئي أي عيوب غير مقبولة في الخشب.بمجرد تجفيف القشرة يتم تصنيفها وتكديسها.يتم لصق المقاطع المختارة من القشرة معًا.يتم استخدام مكبس ساخن لإغلاق القشرة في قطعة واحدة صلبة من الخشب الرقائقي، والتي سيتم قصها وصنفرتها قبل ختمها بالدرجة المناسبة.
8 يتم بعد ذلك فرز أجزاء القشرة وتكديسها حسب الدرجة.يمكن أن يتم ذلك يدويًا، أو يمكن أن يتم تلقائيًا باستخدام الماسحات الضوئية.
9 يتم تغذية المقاطع المصنفة في المجفف لتقليل محتواها من الرطوبة والسماح لها بالانكماش قبل لصقها معًا.تستخدم معظم مصانع الخشب الرقائقي مجففًا ميكانيكيًا تتحرك فيه القطع بشكل مستمر عبر غرفة ساخنة.في بعض المجففات، يتم نفخ نفاثات من الهواء الساخن عالي السرعة عبر سطح القطع لتسريع عملية التجفيف.
10 عندما تخرج أجزاء القشرة من المجفف، يتم تكديسها حسب الدرجة.تحتوي المقاطع السفلية على قشرة إضافية مثبتة بشريط أو غراء لصنع قطع مناسبة للاستخدام في الطبقات الداخلية حيث يكون المظهر والقوة أقل أهمية.
11 يتم قطع أجزاء القشرة التي سيتم تركيبها بشكل متقاطع - القلب في صفائح ثلاثية الطبقات، أو الأشرطة المتقاطعة في صفائح من خمس طبقات - إلى أطوال تبلغ حوالي 4 أقدام إلى 3 بوصات (1.3 متر).
12 عندما يتم تجميع المقاطع المناسبة من القشرة لتشغيل معين من الخشب الرقائقي، تبدأ عملية وضع القطع ولصقها معًا.ويمكن القيام بذلك يدويًا أو بشكل شبه تلقائي باستخدام الآلات.في أبسط حالة من الألواح ثلاثية الطبقات، يتم وضع القشرة الخلفية بشكل مسطح ويتم تمريرها من خلال موزع الغراء، الذي يطبق طبقة من الغراء على السطح العلوي.يتم بعد ذلك وضع المقاطع القصيرة من القشرة الأساسية بشكل متقاطع أعلى الظهر الملصق، ويتم تمرير الورقة بأكملها من خلال أداة رش الغراء مرة أخرى.أخيرًا، يتم وضع قشرة الوجه أعلى القلب الملصق، ويتم تكديس الورقة مع أوراق أخرى في انتظار دخولها إلى المطبعة.
13 يتم تحميل الأوراق الملصقة في مكبس ساخن متعدد الفتحات.يمكن للمطابع التعامل مع 20-40 ورقة في المرة الواحدة، مع تحميل كل ورقة في فتحة منفصلة.عندما يتم تحميل جميع الأوراق، تقوم المكبس بعصرها معًا تحت ضغط يبلغ حوالي 110-200 رطل لكل بوصة مربعة (7.6-13.8 بار)، بينما تقوم في نفس الوقت بتسخينها إلى درجة حرارة حوالي 230-315 درجة فهرنهايت (109.9-157.2 درجة مئوية). ج).يضمن الضغط اتصالًا جيدًا بين طبقات القشرة، وتؤدي الحرارة إلى شفاء الغراء بشكل صحيح للحصول على أقصى قدر من القوة.وبعد فترة من 2-7 دقائق يتم فتح المكبس وتفريغ الأوراق.
14 ثم تمر الصفائح الخشنة عبر مجموعة من المناشير، التي تقطعها إلى عرضها وطولها النهائيين.تمر الصفائح عالية الجودة من خلال مجموعة من آلات الصنفرة ذات الحزام بعرض 4 أقدام (1.2 متر)، والتي تعمل على صنفرة الوجه والظهر.يتم صقل الصفائح المتوسطة يدويًا لتنظيف المناطق الخشنة.يتم تمرير بعض الألواح من خلال مجموعة من شفرات المنشار الدائرية، والتي تقطع الأخاديد الضحلة في الوجه لإعطاء الخشب الرقائقي مظهرًا محكمًا.وبعد الفحص النهائي، يتم إصلاح أي عيوب متبقية.
15 يتم ختم الأوراق النهائية بعلامة تجارية تعطي المشتري معلومات حول تصنيف التعرض والدرجة ورقم المطحنة وعوامل أخرى.يتم ربط الأوراق التي تحمل نفس العلامة التجارية معًا في أكوام ونقلها إلى المستودع في انتظار الشحن.
كما هو الحال مع الخشب، لا يوجد شيء اسمه قطعة مثالية من الخشب الرقائقي.جميع قطع الخشب الرقائقي بها قدر معين من العيوب.يحدد عدد وموقع هذه العيوب درجة الخشب الرقائقي.يتم تحديد معايير أخشاب البناء والأخشاب الرقائقية الصناعية بواسطة معيار المنتج PS1 الذي أعده المكتب الوطني للمعايير وجمعية الخشب الرقائقي الأمريكية.يتم تحديد معايير الخشب الصلب والخشب الرقائقي المزخرف بواسطة ANSIIHPMA HP التي أعدها المعهد الوطني الأمريكي للمعايير وجمعية مصنعي الخشب الصلب والخشب الرقائقي.لا تحدد هذه المعايير أنظمة تصنيف الخشب الرقائقي فحسب، بل تحدد أيضًا معايير البناء والأداء والتطبيق.
على الرغم من أن الخشب الرقائقي يستخدم الأشجار بكفاءة إلى حد ما - حيث يقوم بشكل أساسي بتفكيكها وإعادة تجميعها مرة أخرى في تكوين أقوى وأكثر قابلية للاستخدام - إلا أنه لا يزال هناك نفايات كبيرة متأصلة في عملية التصنيع.في معظم الحالات، يتم تحويل حوالي 50-75% فقط من حجم الخشب القابل للاستخدام في الشجرة إلى خشب رقائقي.ولتحسين هذا الرقم، هناك العديد من المنتجات الجديدة قيد التطوير.
أحد المنتجات الجديدة يسمى لوح الجدائل الموجه، والذي يتم تصنيعه عن طريق تمزيق الجذع بالكامل إلى خيوط، بدلاً من تقشير القشرة من الجذع والتخلص من القلب.يتم خلط الخيوط بمادة لاصقة وضغطها في طبقات بحيث تسير الحبوب في اتجاه واحد.يتم بعد ذلك توجيه هذه الطبقات المضغوطة بزوايا قائمة لبعضها البعض، مثل الخشب الرقائقي، ويتم ربطها معًا.تتميز ألواح الجدائل الموجهة بقوة الخشب الرقائقي وتكلفتها أقل قليلاً.
وقت النشر: 10 أغسطس 2021