Sperrholz besteht aus drei oder mehr dünnen Holzschichten, die mit einem Klebstoff miteinander verbunden sind.Jede Holzschicht oder Lage ist normalerweise so ausgerichtet, dass ihre Maserung im rechten Winkel zur angrenzenden Schicht verläuft, um die Schrumpfung zu verringern und die Festigkeit des fertigen Stücks zu verbessern.Das meiste Sperrholz wird zu großen, flachen Platten gepresst, die im Hochbau verwendet werden.Andere Sperrholzstücke können zur Verwendung in Möbeln, Booten und Flugzeugen zu einfachen oder zusammengesetzten Kurven geformt werden.
Die Verwendung dünner Holzschichten als Baumittel geht auf etwa 1500 v. Chr. zurück, als ägyptische Handwerker dünne Stücke aus dunklem Ebenholz an die Außenseite einer Zedernschatulle klebten, die im Grab von König Tut-Ankh-Amon gefunden wurde.Diese Technik wurde später von den Griechen und Römern zur Herstellung hochwertiger Möbel und anderer Dekorationsgegenstände genutzt.Im 16. Jahrhundert wurde die Kunst, Möbel mit dünnen Holzstücken zu verzieren, als Furnieren bezeichnet, und die Stücke selbst wurden als Furniere bezeichnet.
Bis zum Ende des 17. Jahrhunderts wurden die Furnierstücke vollständig von Hand geschnitten.Im Jahr 1797 meldete der Engländer Sir Samuel Bentham Patente für mehrere Maschinen zur Herstellung von Furnieren an.In seinen Patentanmeldungen beschrieb er das Konzept, mehrere Furnierschichten mit Leim zu laminieren, um ein dickeres Stück zu bilden – die erste Beschreibung dessen, was wir heute Sperrholz nennen.
Trotz dieser Entwicklung dauerte es noch fast hundert Jahre, bis Schichtholzfurniere außerhalb der Möbelindustrie kommerzielle Anwendungen fanden.Um 1890 wurden erstmals Schichthölzer zum Bau von Türen verwendet.Als die Nachfrage wuchs, begannen mehrere Unternehmen mit der Produktion von Platten aus mehrlagigem Schichtholz, nicht nur für Türen, sondern auch für den Einsatz in Eisenbahnwaggons, Bussen und Flugzeugen.Trotz dieser zunehmenden Verwendung erzeugte das Konzept der Verwendung von „geklebten Hölzern“, wie einige Handwerker sie sarkastisch nannten, ein negatives Image für das Produkt.Um diesem Image entgegenzuwirken, trafen sich die Schichtholzhersteller und einigten sich schließlich auf den Begriff „Sperrholz“, um das neue Material zu beschreiben.
Im Jahr 1928 wurden in den Vereinigten Staaten die ersten Sperrholzplatten im Standardformat von 1,2 m x 2,4 m (4 Fuß x 8 Fuß) zur Verwendung als allgemeines Baumaterial eingeführt.In den folgenden Jahrzehnten ermöglichten verbesserte Klebstoffe und neue Produktionsmethoden die Verwendung von Sperrholz für vielfältige Anwendungen.Heutzutage hat Sperrholz für viele Bauzwecke Schnittholz ersetzt, und die Sperrholzherstellung ist zu einer weltweiten Industrie mit mehreren Milliarden Dollar geworden.
Die äußeren Sperrholzschichten werden als Vorderseite bzw. Rückseite bezeichnet.Die Vorderseite ist die Fläche, die genutzt oder gesehen werden soll, während die Rückseite ungenutzt oder verborgen bleibt.Die mittlere Schicht wird als Kern bezeichnet.Bei Sperrhölzern mit fünf oder mehr Lagen werden die Zwischenschichten als Querbänder bezeichnet.
Sperrholz kann aus Harthölzern, Weichhölzern oder einer Kombination aus beiden hergestellt werden.Zu den gängigen Harthölzern gehören Esche, Ahorn, Mahagoni, Eiche und Teak.Das in den Vereinigten Staaten am häufigsten für die Herstellung von Sperrholz verwendete Nadelholz ist Douglasie, es werden jedoch auch verschiedene Sorten Kiefer, Zeder, Fichte und Mammutbaum verwendet.
Verbundsperrholz hat einen Kern aus Spanplatten oder massiven Holzstücken, die Kante an Kante verbunden sind.Die Vorder- und Rückseite ist mit Sperrholzfurnier versehen.Verbundsperrholz wird dort eingesetzt, wo sehr dicke Platten benötigt werden.
Die Art des Klebstoffs, der zum Zusammenkleben der Holzschichten verwendet wird, hängt von der spezifischen Anwendung des fertigen Sperrholzes ab.Weichholz-Sperrholzplatten, die für die Anbringung an der Außenseite einer Struktur vorgesehen sind, verwenden aufgrund ihrer hervorragenden Festigkeit und Feuchtigkeitsbeständigkeit normalerweise ein Phenol-Formaldehyd-Harz als Klebstoff.Weichholz-Sperrholzplatten, die für die Installation im Inneren einer Struktur vorgesehen sind, können einen Blutprotein- oder Sojabohnenprotein-Klebstoff verwenden, obwohl die meisten Weichholz-Innenplatten heute aus dem gleichen Phenol-Formaldehyd-Harz hergestellt werden, das auch für Außenplatten verwendet wird.Hartholzsperrholz, das für Innenanwendungen und im Möbelbau verwendet wird, wird normalerweise aus einem Harnstoff-Formaldehyd-Harz hergestellt.
Für einige Anwendungen sind Sperrholzplatten erforderlich, bei denen entweder auf der Vorder- oder Rückseite (oder auf beiden) eine dünne Schicht aus Kunststoff, Metall oder harzimprägniertem Papier oder Stoff angebracht ist, um der Außenfläche zusätzliche Beständigkeit gegen Feuchtigkeit und Abrieb zu verleihen oder die Lackierung zu verbessern. Immobilien halten.Solches Sperrholz wird als überlagertes Sperrholz bezeichnet und wird häufig in der Bau-, Transport- und Landwirtschaftsindustrie verwendet.
Andere Sperrholzplatten können mit einer flüssigen Beize beschichtet werden, um den Oberflächen ein fertiges Aussehen zu verleihen, oder sie können mit verschiedenen Chemikalien behandelt werden, um die Flammwidrigkeit oder Beständigkeit des Sperrholzes gegen Fäulnis zu verbessern.
Es gibt zwei große Klassen von Sperrholz, jede mit ihrem eigenen Klassifizierungssystem.
Eine Klasse ist als Bau- und Industrieklasse bekannt.Sperrhölzer dieser Klasse werden hauptsächlich aufgrund ihrer Festigkeit verwendet und nach ihrer Belastbarkeit und der Furnierqualität auf der Vorder- und Rückseite bewertet.Abhängig von der Art des Klebers kann die Belichtung im Innen- oder Außenbereich erfolgen.Furniersorten können N, A, B, C oder D sein. Die Sorte N weist sehr wenige Oberflächenfehler auf, während die Sorte D zahlreiche Äste und Risse aufweisen kann.Beispielsweise ist Sperrholz, das als Unterboden in einem Haus verwendet wird, mit „Interior CD“ bewertet.Dies bedeutet, dass es eine C-Seite mit einer D-Rückseite hat und der Kleber für den Einsatz an geschützten Stellen geeignet ist.Die Innenlagen aller Bau- und Industriesperrhölzer bestehen unabhängig von der Bewertung aus Furnier der Güteklasse C oder D.
Die andere Sperrholzklasse ist als Hartholz und Dekorholz bekannt.Sperrhölzer dieser Klasse werden hauptsächlich wegen ihres Aussehens verwendet und in absteigender Reihenfolge ihrer Feuchtigkeitsbeständigkeit in technische (Außenbereich), Typ I (Außenbereich), Typ II (Innenbereich) und Typ III (Innenbereich) eingeteilt.Ihre Gesichtsfurniere sind nahezu fehlerfrei.
Größen
Sperrholzplatten variieren in der Dicke von.06 Zoll (1,6 mm) bis 3,0 Zoll (76 mm).Die gebräuchlichsten Dicken liegen im Bereich von 0,25 Zoll (6,4 mm) bis 0,75 Zoll (19,0 mm).Obwohl der Kern, die Querbänder sowie die Vorder- und Rückseite einer Sperrholzplatte aus Furnieren unterschiedlicher Dicke bestehen können, muss die Dicke jedes einzelnen Furniers um die Mitte herum ausgeglichen sein.Beispielsweise müssen Vorder- und Rückseite gleich dick sein.Ebenso müssen die oberen und unteren Querbänder gleich sein.
Die gebräuchlichste Größe für Sperrholzplatten, die im Hochbau verwendet werden, ist 4 Fuß (1,2 m) breit und 8 Fuß (2,4 m) lang.Andere übliche Breiten sind 3 Fuß (0,9 m) und 5 Fuß (1,5 m).Die Längen variieren von 8 Fuß (2,4 m) bis 12 Fuß (3,6 m) in Schritten von 1 Fuß (0,3 m).Für spezielle Anwendungen wie den Bootsbau können größere Platten erforderlich sein.
Die Bäume, die zur Herstellung von Sperrholz verwendet werden, haben im Allgemeinen einen kleineren Durchmesser als die Bäume, die zur Herstellung von Schnittholz verwendet werden.In den meisten Fällen wurden sie auf Flächen gepflanzt und angebaut, die dem Sperrholzunternehmen gehören.Diese Bereiche werden sorgfältig bewirtschaftet, um das Baumwachstum zu maximieren und Schäden durch Insekten oder Feuer zu minimieren.
Hier ist ein typischer Arbeitsablauf für die Verarbeitung von Bäumen zu Standard-Sperrholzplatten mit den Maßen 1,2 m x 2,4 m:
Die Stämme werden zunächst entrindet und anschließend in Schälblöcke geschnitten.Um die Blöcke in Furnierstreifen zu schneiden, werden sie zunächst eingeweicht und dann in Streifen geschält.
1 Ausgewählte Bäume in einem Gebiet werden als zum Fällen bereit markiert bzw. gefällt.Der Holzeinschlag kann mit benzinbetriebenen Kettensägen oder mit großen hydraulischen Scheren erfolgen, die an der Vorderseite von Radfahrzeugen, sogenannten Fällmaschinen, montiert sind.Mit Kettensägen werden die Äste von den umgestürzten Bäumen entfernt.
2 Die beschnittenen Baumstämme oder Baumstämme werden von Radfahrzeugen, sogenannten Skiddern, zu einer Ladefläche gezogen.Die Stämme werden auf Länge geschnitten und auf Lastwagen für die Fahrt zur Sperrholzfabrik verladen, wo sie in langen Stapeln, sogenannten Holzdecks, gestapelt werden.
3 Wenn Holzstämme benötigt werden, werden sie von gummibereiften Ladern von den Holzdecks aufgenommen und auf einen Kettenförderer gelegt, der sie zur Entrindungsmaschine bringt.Diese Maschine entfernt die Rinde entweder mit scharf gezahnten Schleifscheiben oder mit Hochdruckwasserstrahlen, während der Stamm langsam um seine Längsachse gedreht wird.
4 Die entrindeten Stämme werden auf einem Kettenförderer in die Mühle transportiert, wo eine riesige Kreissäge sie in Abschnitte mit einer Länge von etwa 8 Fuß-4 Zoll (2,5 m) bis 8 Fuß-6 Zoll (2,6 m) schneidet, die für die Herstellung von Standardholz mit 8 Fuß geeignet sind (2,4 m) lange Blätter.Diese Stammabschnitte werden als Peeler-Blöcke bezeichnet.
5 Bevor das Furnier geschnitten werden kann, müssen die Schälblöcke erhitzt und eingeweicht werden, um das Holz weicher zu machen.Die Blöcke können gedämpft oder in heißes Wasser getaucht werden.Dieser Vorgang dauert je nach Holzart, Blockdurchmesser und anderen Faktoren 12–40 Stunden.
6 Die erhitzten Schälblöcke werden dann zur Schäldrehmaschine transportiert, wo sie automatisch ausgerichtet und einzeln der Drehmaschine zugeführt werden.Während die Drehmaschine den Block schnell um seine Längsachse dreht, schält eine Messerklinge über die gesamte Länge mit einer Geschwindigkeit von 300–800 Fuß/Minute (90–240 m/Minute) eine durchgehende Furnierschicht von der Oberfläche des Drehblocks.Wenn der Durchmesser des Blocks auf etwa 3–4 Zoll (230–305 mm) reduziert ist, wird das verbleibende Stück Holz, der sogenannte Schälkern, aus der Drehmaschine ausgeworfen und ein neuer Schälblock eingesetzt.
7 Das aus der Schälmaschine austretende lange Furnierblatt kann sofort weiterverarbeitet, in langen, mehrstöckigen Schalen gelagert oder auf Rollen aufgewickelt werden.In jedem Fall besteht der nächste Prozess darin, das Furnier auf nutzbare Breiten zu schneiden, normalerweise etwa 1,4 m (4 Fuß bis 6 Zoll), um standardmäßige Sperrholzplatten mit einer Breite von 1,2 m (4 Fuß) herzustellen.Gleichzeitig suchen optische Scanner nach Abschnitten mit inakzeptablen Mängeln und diese werden herausgeschnitten, so dass Furnierstücke mit einer geringeren Breite als der Standardbreite übrig bleiben.
Die nassen Furnierstreifen werden zu einer Rolle aufgewickelt, während ein optischer Scanner alle unzulässigen Mängel im Holz erkennt.Nach dem Trocknen wird das Furnier sortiert und gestapelt.Ausgewählte Furnierabschnitte werden zusammengeklebt.Mit einer Heißpresse wird das Furnier zu einem massiven Stück Sperrholz versiegelt, das besäumt und geschliffen wird, bevor es mit der entsprechenden Güteklasse versehen wird.
8 Anschließend werden die Furnierabschnitte nach Sorten sortiert und gestapelt.Dies kann manuell oder automatisch mithilfe optischer Scanner erfolgen.
9 Die sortierten Abschnitte werden einem Trockner zugeführt, um ihren Feuchtigkeitsgehalt zu reduzieren und sie vor dem Zusammenkleben schrumpfen zu lassen.Die meisten Sperrholzfabriken verwenden einen mechanischen Trockner, bei dem sich die Stücke kontinuierlich durch eine beheizte Kammer bewegen.In einigen Trocknern werden heiße Luftströme mit hoher Geschwindigkeit über die Oberfläche der Stücke geblasen, um den Trocknungsprozess zu beschleunigen.
10 Sobald die Furnierabschnitte den Trockner verlassen, werden sie nach Sorten gestapelt.Unterbreitenabschnitte verfügen über zusätzliches Furnier, das mit Klebeband oder Kleber aufgespleißt ist, um die Stücke für den Einsatz in den Innenschichten geeignet zu machen, wo Aussehen und Festigkeit weniger wichtig sind.
11 Die Furnierabschnitte, die quer verlegt werden sollen – der Kern bei dreischichtigen Platten oder die Querbänder bei fünfschichtigen Platten – werden in Längen von etwa 4 Fuß-3 Zoll (1,3 m) geschnitten.
12 Wenn die entsprechenden Furnierabschnitte für eine bestimmte Sperrholzreihe zusammengestellt werden, beginnt der Prozess des Auflegens und Zusammenklebens der Teile.Dies kann manuell oder halbautomatisch mit Maschinen erfolgen.Im einfachsten Fall von Dreischichtplatten wird das Rückseitenfurnier flach ausgelegt und durch einen Leimauftragsapparat geführt, der eine Leimschicht auf die Oberseite aufträgt.Anschließend werden die kurzen Kernfurnierabschnitte quer auf die geleimte Rückseite gelegt und die gesamte Platte ein zweites Mal durch den Leimverteiler geführt.Schließlich wird das Deckfurnier auf den geleimten Kern gelegt und das Blatt wird mit anderen Blättern gestapelt, die darauf warten, in die Presse zu gelangen.
13 Die beleimten Bleche werden in eine Mehrfach-Heißpresse geladen.Pressen können 20–40 Blatt gleichzeitig verarbeiten, wobei jedes Blatt in einen separaten Schacht geladen wird.Wenn alle Blätter geladen sind, drückt die Presse sie unter einem Druck von etwa 110–200 psi (7,6–13,8 bar) zusammen und erhitzt sie gleichzeitig auf eine Temperatur von etwa 230–315 °F (109,9–157,2 °C). C).Der Druck sorgt für einen guten Kontakt zwischen den Furnierschichten und die Hitze sorgt dafür, dass der Leim richtig aushärtet und maximale Festigkeit erreicht.Nach einer Zeitspanne von 2–7 Minuten wird die Presse geöffnet und die Bleche entnommen.
14 Die Rohbleche durchlaufen dann eine Reihe von Sägen, die sie auf ihre endgültige Breite und Länge zuschneiden.Hochwertigere Bleche durchlaufen einen Satz 1,2 m breiter Bandschleifmaschinen, die sowohl die Vorder- als auch die Rückseite schleifen.Platten mittlerer Güteklasse werden manuell punktuell geschliffen, um raue Stellen zu reinigen.Einige Platten werden durch einen Satz Kreissägeblätter geführt, die flache Rillen in die Oberfläche schneiden, um dem Sperrholz ein strukturiertes Aussehen zu verleihen.Nach einer Endkontrolle werden eventuell verbleibende Mängel behoben.
15 Die fertigen Bleche werden mit einem Markenzeichen versehen, das dem Käufer Informationen über die Expositionsklasse, die Sorte, die Mühlennummer und andere Faktoren gibt.Bleche der gleichen Güteklasse werden in Stapeln zusammengebunden und ins Lager gebracht, wo sie auf den Versand warten.
Genau wie bei Bauholz gibt es auch beim Sperrholz kein perfektes Stück.Alle Sperrholzstücke weisen eine gewisse Anzahl von Mängeln auf.Die Anzahl und Lage dieser Mängel bestimmt die Sperrholzsorte.Standards für Bau- und Industriesperrholz werden durch den Produktstandard PS1 definiert, der vom National Bureau of Standards und der American Plywood Association erstellt wurde.Standards für Hartholz und dekoratives Sperrholz werden von ANSIIHPMA HP definiert, das vom American National Standards Institute und der Hardwood Plywood Manufacturers' Association erstellt wurde.Diese Standards legen nicht nur die Klassifizierungssysteme für Sperrholz fest, sondern legen auch Konstruktions-, Leistungs- und Anwendungskriterien fest.
Auch wenn Sperrholz Bäume ziemlich effizient nutzt – im Wesentlichen indem man sie auseinandernimmt und in einer stärkeren, besser verwendbaren Konfiguration wieder zusammenfügt –, gibt es beim Herstellungsprozess immer noch erhebliche Abfälle.In den meisten Fällen werden nur etwa 50–75 % des nutzbaren Holzvolumens eines Baumes in Sperrholz umgewandelt.Um diesen Wert zu verbessern, sind mehrere neue Produkte in der Entwicklung.
Ein neues Produkt heißt Oriented Strand Board. Dabei wird der gesamte Baumstamm in Stränge zerkleinert, anstatt ein Furnier vom Baumstamm abzuschälen und den Kern wegzuwerfen.Die Stränge werden mit einem Klebstoff vermischt und zu Schichten verdichtet, wobei die Maserung in eine Richtung verläuft.Diese komprimierten Schichten werden dann wie Sperrholz im rechten Winkel zueinander ausgerichtet und miteinander verbunden.Oriented Strand Board ist genauso stabil wie Sperrholz und kostet etwas weniger.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 10. August 2021