合板は、3枚以上の薄い木材の層を接着剤で貼り合わせて作られています。木材の各層、つまりプライは通常、収縮を軽減し完成品の強度を向上させるために、その木目が隣接する層に対して直角になるように配向されています。ほとんどの合板は、建物の建設に使用される大きくて平らなシートにプレスされます。他の合板片は、家具、ボート、航空機に使用するために、単純な曲線または複合曲線に成形される場合があります。
建築手段としての薄い木の層の使用は、紀元前約 1500 年に遡り、エジプトの職人がツタンカーメン王の墓で見つかった杉の棺の外側に濃い黒檀の薄い部分を貼り付けました。この技術は後にギリシャ人やローマ人によって高級家具やその他の装飾品の製造に使用されました。1600 年代に、薄い木片で家具を装飾する技術が化粧板として知られるようになり、家具自体も化粧板として知られるようになりました。
1700 年代後半までは、ベニヤ板はすべて手作業でカットされていました。1797 年、イギリス人サー・サミュエル・ベンサムはベニヤを製造するためのいくつかの機械を対象とした特許を申請しました。彼の特許出願の中で、彼は接着剤で複数のベニヤを積層してより厚い部分を形成するという概念を説明しました。これが、現在私たちが合板と呼んでいるものの最初の説明です。
このような発展にもかかわらず、ラミネートベニヤが家具業界以外で商業用途に使用されるようになるまでには、さらに 100 年近くかかりました。1890 年頃、ドアの製造に集成材が初めて使用されました。需要が高まるにつれ、いくつかの企業がドアだけでなく、鉄道車両、バス、飛行機にも使用される多層積層木材のシートの生産を開始しました。このように使用量が増えたにもかかわらず、一部の職人が皮肉を込めて「貼り合わせた木」を使用するというコンセプトは、製品に対してマイナスのイメージを生み出しました。このイメージに対抗するために、集成材メーカーが集まり、最終的に新しい素材を表す用語「合板」に落ち着きました。
1928 年に、最初の標準サイズの 4 フィート x 8 フィート (1.2 m x 2.4 m) の合板シートが一般建築材料として米国に導入されました。その後数十年間、改良された接着剤と新しい製造方法により、合板はさまざまな用途に使用できるようになりました。今日、合板は多くの建築目的で切断木材に取って代わり、合板製造は数十億ドル規模の世界的な産業となっています。
合板の外層はそれぞれフェースとバックとして知られています。表面は使用または表示される表面であり、裏面は使用されないか、隠されたままになります。中心層はコアとして知られています。5 層以上の合板では、中間層はクロスバンドとして知られています。
合板は、広葉樹、針葉樹、またはその 2 つの組み合わせから作られます。一般的な広葉樹には、トネリ、カエデ、マホガニー、オーク、チークなどがあります。米国で合板の製造に使用される最も一般的な針葉樹はダグラスファーですが、数種類の松、杉、トウヒ、レッドウッドも使用されます。
複合合板には、パーティクルボードまたは無垢材の端と端を接合して作られた芯があります。表裏ともに合板突き板仕上げです。非常に厚いシートが必要な場合は、複合合板が使用されます。
木材の層を接着するために使用される接着剤の種類は、完成した合板の特定の用途によって異なります。構造物の外装に取り付けるように設計された針葉樹合板シートは、強度と耐湿性に優れているため、通常、接着剤としてフェノールホルムアルデヒド樹脂を使用します。構造物の内部に設置するように設計された針葉樹合板シートには、血液タンパク質または大豆タンパク質の接着剤が使用されている場合がありますが、現在、ほとんどの針葉樹内装シートは外部シートに使用されているのと同じフェノールホルムアルデヒド樹脂で作られています。内装用途や家具の製造に使用される広葉樹合板は、通常、尿素ホルムアルデヒド樹脂で作られています。
用途によっては、外面の耐湿性や耐摩耗性を高めたり、塗装を改善したりするために、プラスチック、金属、または樹脂を含浸させた紙や布の薄い層を表または裏（あるいは両方）に貼り付けた合板シートが必要となる場合があります。プロパティを保持しています。このような合板はオーバーレイ合板と呼ばれ、建設、輸送、農業産業で一般的に使用されています。
他の合板シートは、表面に仕上げの外観を与えるために液体ステインでコーティングされたり、合板の耐燃性や耐腐朽性を向上させるためにさまざまな化学薬品で処理されたりする場合があります。
合板には大きく 2 つのクラスがあり、それぞれに独自のグレーディング システムがあります。
1 つのクラスは建設および工業として知られています。このクラスの合板は主に強度を目的として使用され、露出能力とフェースとバックに使用されるベニヤのグレードによって評価されます。接着剤の種類に応じて、露出機能は内部または外部になります。ベニヤのグレードには N、A、B、C、または D があります。N グレードには表面欠陥がほとんどありませんが、D グレードには多数の節や割れがある場合があります。たとえば、住宅の下地床に使用される合板は「インテリア CD」と評価されます。これは、表面が C で裏面が D であることを意味し、この接着剤は保護された場所での使用に適しています。すべての建築用および工業用合板の内側の層は、評価に関係なく、グレード C または D のベニヤで作られています。
もう 1 つのクラスの合板は、硬材および装飾合板として知られています。このクラスの合板は主に外観を目的として使用され、耐湿性の降順でテクニカル（外装）、タイプ I（外装）、タイプ II（内装）、タイプ III（内装）に等級分けされます。彼らの表面ベニアには事実上欠陥がありません。
サイズ
合板シートの厚さは から まであります。06 インチ (1.6 mm) ～ 3.0 インチ (76 mm)。最も一般的な厚さは 0.25 インチ (6.4 mm) ～ 0.75 インチ (19.0 mm) の範囲です。コア、クロスバンド、合板シートの表と裏は異なる厚さのベニヤで作ることができますが、それぞれの厚さは中心付近でバランスが取れていなければなりません。たとえば、フェースとバックは同じ厚さでなければなりません。同様に、上部と下部のクロスバンドは等しくなければなりません。
建築に使用される合板シートの最も一般的なサイズは、幅 4 フィート (1.2 m)、長さ 8 フィート (2.4 m) です。その他の一般的な幅は 3 フィート (0.9 m) と 5 フィート (1.5 m) です。長さは 8 フィート (2.4 m) から 12 フィート (3.6 m) まで 1 フィート (0.3 m) 刻みで変化します。ボート建造などの特殊な用途では、より大きなシートが必要になる場合があります。
合板の製造に使用される木の直径は、製材に使用される木の直径よりも小さいのが一般的です。ほとんどの場合、合板会社が所有する地域に植えられ、栽培されています。これらのエリアは、木の成長を最大限に高め、昆虫や火災による被害を最小限に抑えるために慎重に管理されています。
以下に、樹木を標準的な 4 フィート x 8 フィート (1.2 m x 2.4 m) の合板シートに加工するための一般的な操作手順を示します。
丸太はまず樹皮を剥がされ、次にピーラーブロックに切断されます。ブロックをベニヤのストリップに切断するには、まずブロックを浸してからストリップに剥がします。
1 エリア内で選択された木には、伐採または伐採の準備ができているとマークが付けられます。伐採は、ガソリン動力のチェーンソー、またはフェラーと呼ばれる車輪付き車両の前部に取り付けられた大型の油圧式ハサミを使用して行われる場合があります。倒れた木の枝はチェーンソーで取り除かれます。
2 切り取られた木の幹または丸太は、スキッダーと呼ばれる車輪付き車両によって積込みエリアまで引きずられます。丸太は適切な長さに切断され、合板工場に向かうためにトラックに積み込まれ、そこでログデッキとして知られる長い山に積み上げられます。
3 丸太が必要になると、ゴムタイヤのローダーによって丸太デッキから拾い上げられ、皮剥ぎ機に運ばれるチェーンコンベアに置かれます。この機械は、丸太をその長軸の周りをゆっくりと回転させながら、鋭い歯の砥石車または高圧水のジェットを使用して樹皮を除去します。
4 皮を剥がされた丸太はチェーンコンベアで製材所に運ばれ、そこで巨大な丸鋸が長さ約 8 フィート 4 インチ (2.5 m) から 8 フィート 6 インチ (2.6 m) のセクションに切断されます。標準的な 8 フィートの丸太を作るのに適しています。 (2.4m)のロングシート。これらのログセクションはピーラーブロックとして知られています。
5 ベニヤを切断する前に、ピーラーブロックを加熱して浸し、木材を柔らかくする必要があります。ブロックは蒸したり、熱湯に浸したりすることができます。このプロセスには、木材の種類、ブロックの直径、その他の要因に応じて 12 ～ 40 時間かかります。
6 加熱されたピーラーブロックはピーラー旋盤に搬送され、そこで自動的に位置合わせされ、一度に 1 つずつ旋盤に送り込まれます。旋盤がブロックをその長軸の周りで急速に回転させると、全長のナイフブレードが回転ブロックの表面からベニヤの連続シートを 300 ～ 800 フィート/分 (90 ～ 240 m/分) の速度で剥がします。ブロックの直径が約 3 ～ 4 インチ (230 ～ 305 mm) に減少すると、ピーラー コアとして知られる残りの木材が旋盤から排出され、新しいピーラー ブロックが所定の位置に供給されます。
7 ピーラー旋盤から出てくる長いベニヤシートはすぐに加工することも、複数段の長いトレイに保管するか、ロールに巻き付けることもできます。いずれにせよ、次のプロセスでは、標準的な幅 4 フィート (1.2 m) の合板シートを作成するために、ベニヤを使用可能な幅 (通常は約 4 フィート 6 インチ (1.4 m)) に切断することが含まれます。同時に、光学スキャナーが許容できない欠陥のあるセクションを探し、これらの欠陥が切り取られ、標準幅未満のベニヤ片が残ります。
濡れたベニヤのストリップをロール状に巻き取り、光学スキャナーで木材の許容できない欠陥を検出します。乾燥したら、ベニヤをグレーディングして積み重ねます。ベニヤの選択された部分が接着されます。ホットプレスを使用してベニヤを 1 枚の固体合板に封止します。合板はトリミングされ、サンディングされてから、適切なグレードで打ち抜かれます。
8 次に、ベニヤのセクションがグレードに従って分類され、積み重ねられます。これは手動で行うことも、光学スキャナを使用して自動的に行うこともできます。
9 選別された切片は乾燥機に送られ、水分含有量が減り、接着される前に収縮します。ほとんどの合板工場では、加熱されたチャンバー内をピースが連続的に移動する機械式乾燥機を使用しています。一部の乾燥機では、乾燥プロセスを促進するために、高速の加熱空気のジェットが部品の表面に吹き付けられます。
10 ベニヤのセクションが乾燥機から出てくると、グレードに従って積み重ねられます。幅の下のセクションには追加のベニヤがテープまたは接着剤で接合されており、外観や強度がそれほど重要ではない内層での使用に適した部品となります。
11 横方向に設置されるベニヤの部分 (3 層シートのコア、または 5 層シートのクロスバンド) は、約 4 フィート 3 インチ (1.3 m) の長さに切断されます。
12 特定の合板に合わせてベニヤの適切な部分が組み立てられると、それらの部分を重ねて接着するプロセスが始まります。これは手動で行うことも、機械を使用して半自動で行うこともできます。3 層シートの最も単純なケースでは、背面のベニヤを平らに置き、接着剤スプレッダーを通過させ、上面に接着剤の層を塗布します。次に、コアベニヤの短い部分を接着した裏面の上に横に置き、シート全体をもう一度接着剤スプレッダーに通します。最後に、接着されたコアの上に表面ベニヤが置かれ、シートはプレスに入るのを待っている他のシートと積み重ねられます。
13 接着されたシートが多口ホットプレスに装填されます。印刷機は一度に 20 ～ 40 枚のシートを処理でき、各シートは個別のスロットにロードされます。すべてのシートが装填されると、プレスは約 110 ～ 200 psi (7.6 ～ 13.8 バール) の圧力でシートを一緒に絞り、同時にシートを約 230 ～ 315° F (109.9 ～ 157.2°F) の温度に加熱します。 C)。圧力によりベニヤ層間の良好な接触が確保され、熱により接着剤が適切に硬化して強度が最大になります。2 ～ 7 分後、プレスが開き、シートが取り出されます。
14 次に、粗いシートを一連の鋸に通し、最終的な幅と長さにトリミングします。より高級なシートは、幅 4 フィート (1.2 m) のベルト サンダー セットを通過し、表と裏の両方を研磨します。中級グレードのシートは手作業でスポット研磨して、粗い部分をきれいにします。一部のシートは丸鋸刃のセットを通過し、合板の表面に浅い溝を切り、合板にテクスチャーのある外観を与えます。最終検査後、残っている欠陥を修復します。
15 完成したシートには、暴露評価、グレード、製造番号、その他の要素に関する情報を購入者に提供するグレード商標が刻印されています。同じグレードの商標のシートが束ねられ、出荷を待つために倉庫に移動されます。
木材と同様に、合板にも完璧な物はありません。すべての合板にはある程度の欠陥があります。これらの欠陥の数と位置によって合板のグレードが決まります。建築用および工業用合板の規格は、米国標準局と米国合板協会が作成した製品規格 PS1 によって定義されています。硬材および化粧合板の規格は、米国規格協会および硬材合板製造業者協会が作成した ANSIIHPMA HP によって定義されています。これらの規格は合板の等級システムを確立するだけでなく、構造、性能、および用途の基準も指定します。
合板は木をかなり効率的に利用しており、基本的には木を分解し、より強力でより使いやすい構成に戻していますが、製造プロセスには依然としてかなりの無駄が内在しています。ほとんどの場合、木材の利用可能な体積の約 50 ～ 75% のみが合板に変換されます。この数字を改善するために、いくつかの新製品が開発中です。
新しい製品の 1 つは、方向性ストランド ボードと呼ばれるもので、丸太から単板を剥がして芯を廃棄するのではなく、丸太全体を細断してストランドにすることによって作られます。ストランドは接着剤と混合され、粒子が一方向に走る層に圧縮されます。これらの圧縮層は合板のように互いに直角に配向され、接着されます。配向性ストランドボードは合板と同等の強度を持ち、コストはわずかに安くなります。
投稿時間: 2021 年 8 月 10 日