Vezan les je izdelan iz treh ali več tankih plasti lesa, ki so skupaj spojene z lepilom. Vsaka plast lesa ali vezane plošče je običajno usmerjena tako, da so njena vlakna pravokotna na sosednjo plast, da se zmanjša krčenje in izboljša trdnost končnega kosa. Večina vezanega lesa se stisne v velike, ravne plošče, ki se uporabljajo v gradbeništvu. Drugi kosi vezanega lesa se lahko oblikujejo v preproste ali sestavljene krivulje za uporabo v pohištvu, čolnih in letalih.
Uporaba tankih plasti lesa kot gradbenega sredstva sega približno v leto 1500 pr. n. št., ko so egipčanski obrtniki lepili tanke kose temnega ebenovinskega lesa na zunanjost cedrove skrinjice, najdene v grobnici kralja Tutankamona. To tehniko so kasneje uporabljali Grki in Rimljani za izdelavo finega pohištva in drugih okrasnih predmetov. V 17. stoletju je umetnost okraševanja pohištva s tankimi kosi lesa postala znana kot furniranje, sami kosi pa kot furnirji.
Do poznih 18. stoletja so bili kosi furnirja rezani izključno ročno. Leta 1797 je Anglež Sir Samuel Bentham zaprosil za patente, ki so zajemali več strojev za proizvodnjo furnirja. V svojih patentnih prijavah je opisal koncept laminiranja več plasti furnirja z lepilom, da bi se oblikoval debelejši kos – prvi opis tega, čemur danes pravimo vezan les.
Kljub temu razvoju je minilo skoraj še sto let, preden so laminirani furnirji našli komercialno uporabo zunaj pohištvene industrije. Okoli leta 1890 so laminirani les prvič uporabili za izdelavo vrat. Z naraščajočim povpraševanjem je več podjetij začelo proizvajati plošče večplastnega laminiranega lesa, ne le za vrata, temveč tudi za uporabo v železniških vagonih, avtobusih in letalih. Kljub tej povečani uporabi je koncept uporabe "lepljenega lesa", kot so ga nekateri obrtniki sarkastično poimenovali, ustvaril negativno podobo izdelka. Da bi se izognili tej podobi, so se proizvajalci laminiranega lesa sestali in se končno dogovorili za izraz "vezan les" za opis novega materiala.
Leta 1928 so bile v Združenih državah Amerike uvedene prve plošče vezanega lesa standardne velikosti 1,2 m x 2,4 m (4 ft x 8 ft) za uporabo kot splošni gradbeni material. V naslednjih desetletjih so izboljšana lepila in nove metode proizvodnje omogočile uporabo vezanega lesa za široko paleto aplikacij. Danes je vezan les nadomestil rezani les za številne gradbene namene, proizvodnja vezanega lesa pa je postala večmilijardna svetovna industrija.
Zunanji plasti vezanega lesa se imenujejo sprednja in zadnja stran. Prednja stran je površina, ki se uporablja ali vidi, medtem ko zadnja stran ostane neuporabljena ali skrita. Srednja plast se imenuje jedro. Pri vezanih ploščah s petimi ali več sloji se vmesne plasti imenujejo prečni trakovi.
Vezan les je lahko izdelan iz trdega lesa, mehkega lesa ali kombinacije obeh. Nekateri pogosti trdi lesovi vključujejo jesen, javor, mahagonij, hrast in tik. Najpogostejši mehki les, ki se uporablja za izdelavo vezanega lesa v Združenih državah Amerike, je duglazija, čeprav se uporablja tudi več vrst bora, cedre, smreke in sekvoje.
Kompozitna vezana plošča ima jedro iz iverne plošče ali masivnih lesenih kosov, spojenih od roba do roba. Zaključno obdelana je s sprednjo in zadnjo stranjo iz vezanega furnirja. Kompozitna vezana plošča se uporablja tam, kjer so potrebne zelo debele plošče.
Vrsta lepila, ki se uporablja za lepljenje plasti lesa, je odvisna od specifične uporabe končne vezane plošče. Plošče iz mehkega lesa, namenjene za vgradnjo na zunanjost konstrukcije, običajno uporabljajo fenolformaldehidno smolo kot lepilo zaradi njene odlične trdnosti in odpornosti na vlago. Plošče iz mehkega lesa, namenjene za vgradnjo v notranjost konstrukcije, lahko uporabljajo lepilo na osnovi krvnih beljakovin ali sojinih beljakovin, čeprav je večina notranjih plošč iz mehkega lesa zdaj izdelanih z isto fenolformaldehidno smolo, ki se uporablja za zunanje plošče. Vezan les iz trdega lesa, ki se uporablja za notranjo uporabo in pri izdelavi pohištva, je običajno izdelan iz sečninsko-formaldehidne smole.
Nekatere aplikacije zahtevajo plošče iz vezanega lesa, ki imajo tanko plast plastike, kovine ali s smolo impregniranega papirja ali tkanine, vezane na sprednjo ali zadnjo stran (ali oboje), da se zunanji površini doda dodatna odpornost proti vlagi in odrgninam ali da se izboljšajo njene lastnosti zadrževanja barve. Takšna vezana plošča se imenuje prevlečena vezana plošča in se pogosto uporablja v gradbeništvu, transportu in kmetijstvu.
Druge plošče vezanega lesa so lahko premazane s tekočim madežem, da se površinam da končni videz, ali pa so obdelane z različnimi kemikalijami za izboljšanje odpornosti vezanega lesa proti ognju ali gnitju.
Obstajata dve široki vrsti vezanega lesa, vsaka s svojim sistemom razvrščanja.
En razred je znan kot gradbeni in industrijski. Vezane plošče v tem razredu se uporabljajo predvsem zaradi svoje trdnosti in so ocenjene glede na svojo izpostavljenost ter vrsto furnirja, uporabljenega na sprednji in zadnji strani. Izpostavljenost je lahko notranja ali zunanja, odvisno od vrste lepila. Stopnje furnirja so lahko N, A, B, C ali D. Stopnja N ima zelo malo površinskih napak, medtem ko ima lahko stopnja D številne vozle in razpoke. Na primer, vezan les, ki se uporablja za pod v hiši, je ocenjen kot "notranji CD". To pomeni, da ima sprednjo stran C in zadnjo stran D, lepilo pa je primerno za uporabo na zaščitenih mestih. Notranje plasti vseh gradbenih in industrijskih vezanih plošč so izdelane iz furnirja stopnje C ali D, ne glede na oceno.
Drugi razred vezanega lesa je znan kot trdi in dekorativni. Vezan les v tem razredu se uporablja predvsem zaradi svojega videza in je razvrščen po padajočem vrstnem redu odpornosti na vlago kot tehnični (zunanjost), tip I (zunanjost), tip II (notranjost) in tip III (notranjost). Njihovi furnirji so praktično brez napak.
Velikosti
Debelina vezanih plošč se giblje od 1,6 mm do 76 mm. Najpogostejše debeline so v razponu od 6,4 mm do 19,0 mm. Čeprav so jedro, prečni trakovi ter sprednja in zadnja stran vezane plošče lahko izdelani iz furnirja različnih debelin, mora biti debelina vsakega od njih uravnotežena okoli središča. Na primer, sprednja in zadnja stran morata biti enake debeline. Prav tako morata biti zgornji in spodnji prečni trakovi enaki.
Najpogostejša velikost vezanih plošč, ki se uporabljajo v gradbeništvu, je 1,2 m v širino in 2,4 m v dolžino. Druge pogoste širine so 0,9 m in 1,5 m. Dolžine se gibljejo od 2,4 m do 3,6 m v korakih po 0,3 m. Za posebne namene, kot je gradnja čolnov, so lahko potrebne večje plošče.
Drevesa, ki se uporabljajo za izdelavo vezanega lesa, so običajno manjšega premera kot tista, ki se uporabljajo za izdelavo lesa. V večini primerov so bila posajena in gojena na območjih, ki so v lasti podjetja za izdelavo vezanega lesa. Ta območja so skrbno upravljana, da se poveča rast dreves in zmanjša škoda zaradi žuželk ali požara.
Tukaj je tipično zaporedje operacij za predelavo dreves v standardne plošče vezanega lesa dimenzij 1,2 m x 2,4 m:
Hlode najprej olupijo in nato razrežejo na lupilne bloke. Da bi bloke razrezali na trakove furnirja, jih najprej namočijo in nato oluščijo na trakove.
1 Izbrana drevesa na območju so označena kot pripravljena za sečnjo ali posek. Sečnja se lahko izvede z bencinskimi motornimi žagami ali z velikimi hidravličnimi škarjami, nameščenimi na sprednji strani kolesnih vozil, imenovanih sekalniki. Veje se odstranijo s podrtih dreves z motornimi žagami.
2 Obrezana drevesna debla ali hlode se s kolesnimi vozili, imenovanimi skidderji, odvlečejo na nakladalno območje. Hlodi se razrežejo na dolžino in naložijo na tovornjake za vožnjo v tovarno vezanega lesa, kjer se zložijo v dolge kupe, znane kot deke za hlode.
3 Ko so hlodi potrebni, jih nakladalniki na gumijastih pnevmatikah poberejo z deske za hlode in jih položijo na verižni transporter, ki jih pripelje do stroja za lupljenje. Ta stroj odstrani lubje bodisi z ostrozobnimi brusilnimi kolesi bodisi s curki vode pod visokim tlakom, medtem ko se hlod počasi vrti okoli svoje dolge osi.
4 Olupljeni hlodi se po verižnem transporterju prenesejo v žago, kjer jih ogromna krožna žaga razreže na kose, dolge približno 2,5 m do 2,6 m, primerne za izdelavo standardnih 2,4 m dolgih plošč. Ti kosi hlodov so znani kot lupilnik.
5 Preden se furnir lahko razreže, je treba lupilne bloke segreti in namočiti, da se les zmehča. Bloke lahko parimo ali potopimo v vročo vodo. Ta postopek traja 12–40 ur, odvisno od vrste lesa, premera bloka in drugih dejavnikov.
6 Ogrevani lupilni bloki se nato prenesejo do lupilne stružnice, kjer se samodejno poravnajo in posamično dovajajo v stružnico. Medtem ko stružnica hitro vrti blok okoli svoje dolge osi, rezilo noža polne dolžine lušči neprekinjeno folijo furnirja s površine vrtečega se bloka s hitrostjo 90–240 m/min. Ko se premer bloka zmanjša na približno 230–305 mm, se preostali kos lesa, znan kot lupilno jedro, izvrže iz stružnice in na njegovo mesto se namesti nov lupilni blok.
7 Dolga plošča furnirja, ki izhaja iz stružnice z lupilnim strojem, se lahko obdela takoj ali pa se shrani v dolge, večnivojske pladnje ali navije na zvitke. V vsakem primeru naslednji postopek vključuje rezanje furnirja na uporabne širine, običajno približno 1,4 m, za izdelavo standardnih plošč vezanega lesa širine 1,2 m. Hkrati optični skenerji iščejo odseke z nesprejemljivimi napakami in te izrežejo, tako da ostanejo kosi furnirja, ki so manjši od standardne širine.
Mokri trakovi furnirja se zvijejo v zvitek, medtem ko optični skener zazna morebitne nesprejemljive napake v lesu. Ko se furnir posuši, se razvrsti in zloži. Izbrani deli furnirja se zlepijo skupaj. Vroča stiskalnica se uporabi za zapiranje furnirja v en trden kos vezanega lesa, ki se nato obreže in zbrusi, preden se nanj vtisne ustrezna vrsta.
8 Odseki furnirja se nato sortirajo in zložijo glede na kakovost. To se lahko izvede ročno ali samodejno z optičnimi skenerji.
9 Razvrščeni kosi se dovajajo v sušilnik, da se zmanjša njihova vsebnost vlage in se skrčijo, preden se zlepijo. Večina obratov za izdelavo vezanega lesa uporablja mehanski sušilnik, v katerem se kosi neprekinjeno premikajo skozi ogrevano komoro. V nekaterih sušilnikih se po površini kosov pihajo curki visokohitrostnega, segretega zraka, da se pospeši postopek sušenja.
10 Ko seki furnirja pridejo iz sušilnika, se zložijo glede na stopnjo. Seki s spodnjo širino imajo dodaten furnir, spojen s trakom ali lepilom, da so kosi primerni za uporabo v notranjih plasteh, kjer videz in trdnost nista pomembna.
11 Tisti deli furnirja, ki bodo nameščeni prečno – jedro v trislojnih ploščah ali prečni trakovi v petslojnih ploščah – so razrezani na kose dolžine približno 1,3 m.
12 Ko so ustrezni deli furnirja sestavljeni za določeno vrsto vezanega lesa, se začne postopek polaganja in lepljenja kosov skupaj. To se lahko izvede ročno ali polavtomatsko s stroji. V najpreprostejšem primeru troslojnih plošč se hrbtna stran furnirja položi ravno in se spelje skozi nanašalnik lepila, ki nanese plast lepila na zgornjo površino. Kratki deli osrednjega furnirja se nato položijo prečno na lepljeno hrbtno stran, celotna plošča pa se še enkrat spelje skozi nanašalnik lepila. Nazadnje se na lepljeno osrednje jedro položi sprednji furnir, plošča pa se zloži z drugimi ploščami, ki čakajo na stiskalnico.
13 Lepljene plošče se naložijo v vročo stiskalnico z več odprtinami. Stiskalnice lahko hkrati obdelajo 20–40 plošč, pri čemer je vsaka plošča naložena v ločeno režo. Ko so vse plošče naložene, jih stiskalnica stisne skupaj pod tlakom približno 7,6–13,8 bara (110–200 psi), hkrati pa jih segreje na temperaturo približno 109,9–157,2 °C (230–315 °F). Tlak zagotavlja dober stik med plastmi furnirja, toplota pa povzroči, da se lepilo pravilno strdi za maksimalno trdnost. Po 2–7 minutah se stiskalnica odpre in plošče se razložijo.
14 Grobe plošče nato gredo skozi komplet žag, ki jih obrežejo na končno širino in dolžino. Plošče višjega razreda gredo skozi komplet 1,2 m širokih tračnih brusilnikov, ki brusijo tako sprednjo kot zadnjo stran. Plošče srednjega razreda se ročno točkovno brusijo, da se očistijo hrapave površine. Nekatere plošče se speljejo skozi komplet krožnih žaginih listov, ki na sprednji strani izrežejo plitve utore, da vezanemu lesu dajo teksturiran videz. Po končnem pregledu se odpravijo vse preostale napake.
15 Končane plošče so označene z blagovno znamko, ki kupcu daje informacije o stopnji izpostavljenosti, kakovosti, številki mlina in drugih dejavnikih. Plošče iste kakovosti in blagovne znamke so povezane v kupe in premaknjene v skladišče, kjer čakajo na odpremo.
Tako kot pri lesu tudi pri vezanem lesu ni popolnega kosa vezanega lesa. Vsi kosi vezanega lesa imajo določeno količino napak. Število in lokacija teh napak določata kakovost vezanega lesa. Standarde za gradbene in industrijske vezane plošče opredeljuje standard izdelka PS1, ki ga je pripravil Nacionalni urad za standarde in Ameriško združenje proizvajalcev vezanega lesa. Standarde za vezane plošče iz trdega lesa in dekorativne vezane plošče opredeljuje standard ANSIIHPMA HP, ki ga je pripravil Ameriški nacionalni inštitut za standarde in Združenje proizvajalcev vezanega lesa iz trdega lesa. Ti standardi ne določajo le sistemov razvrščanja vezanega lesa, temveč določajo tudi merila za konstrukcijo, delovanje in uporabo.
Čeprav vezane plošče dokaj učinkovito izkoriščajo drevesa – v bistvu jih razstavljajo in sestavljajo nazaj v močnejšo, bolj uporabno konfiguracijo – je v proizvodnem procesu še vedno veliko odpadkov. V večini primerov se v vezane plošče pretvori le približno 50–75 % uporabne količine lesa v drevesu. Za izboljšanje te številke razvijajo več novih izdelkov.
En nov izdelek se imenuje usmerjeno iverna plošča, ki se izdeluje tako, da se celoten hlod razreže na niti, namesto da se z hloda olušči furnir in zavrže jedro. Iverke se zmešajo z lepilom in stisnejo v plasti, pri čemer vlakna potekajo v eno smer. Te stisnjene plasti se nato usmerijo pravokotno druga na drugo, kot vezan les, in se zlepijo skupaj. Orientirano iverna plošča je tako močna kot vezan les in stane nekoliko manj.
Čas objave: 10. avg. 2021