Kayu lapis

Latar Belakang

Kayu lapis terbuat dari tiga atau lebih lapisan kayu tipis yang diikat menjadi satu dengan perekat. Setiap lapisan kayu, atau lapis, biasanya diorientasikan dengan butirannya berjalan pada sudut kanan ke lapisan yang berdekatan untuk mengurangi penyusutan dan meningkatkan kekuatan potongan yang sudah jadi. Kebanyakan kayu lapis ditekan menjadi lembaran datar besar yang digunakan dalam konstruksi bangunan. Potongan kayu lapis lainnya dapat dibentuk menjadi kurva sederhana atau majemuk untuk digunakan dalam furnitur, kapal, dan pesawat terbang.

Penggunaan lapisan tipis kayu sebagai alat konstruksi dimulai sekitar tahun 1500 SM. ketika pengrajin Mesir merekatkan potongan tipis kayu hitam gelap ke bagian luar peti mati cedar yang ditemukan di makam Raja Tut-Ankh-Amon. Teknik ini kemudian digunakan oleh orang Yunani dan Romawi untuk menghasilkan furnitur yang bagus dan benda-benda dekoratif lainnya. Pada tahun 1600-an, seni mendekorasi furnitur dengan potongan kayu tipis dikenal sebagai veneering, dan potongan itu sendiri dikenal sebagai veneer.

Sampai akhir 1700-an, potongan-potongan veneer dipotong seluruhnya dengan tangan. Pada tahun 1797, orang Inggris Sir Samuel Bentham mengajukan paten yang mencakup beberapa mesin untuk memproduksi veneer. Dalam aplikasi patennya, dia menggambarkan konsep melaminasi beberapa lapisan veneer dengan lem untuk membentuk potongan yang lebih tebal—deskripsi pertama dari apa yang sekarang kita sebut kayu lapis.

Terlepas dari perkembangan ini, butuh hampir seratus tahun lagi sebelum veneer laminasi menemukan penggunaan komersial di luar industri furnitur. Pada sekitar tahun 1890, kayu laminasi pertama kali digunakan untuk membangun pintu. Seiring dengan meningkatnya permintaan, beberapa perusahaan mulai memproduksi lembaran kayu berlapis ganda, tidak hanya untuk pintu, tetapi juga untuk digunakan di gerbong, bus, dan pesawat terbang. Terlepas dari peningkatan penggunaan ini, konsep menggunakan "kayu tempel", seperti yang oleh beberapa pengrajin dengan sarkastis menyebutnya, menghasilkan citra negatif untuk produk tersebut. Untuk mengatasi gambaran ini, produsen kayu laminasi bertemu dan akhirnya menetapkan istilah "kayu lapis" untuk menggambarkan bahan baru.

Pada tahun 1928, lembaran kayu lapis pertama berukuran 4 kaki kali 8 kaki (1,2 m kali 2,4 m) diperkenalkan di Amerika Serikat untuk digunakan sebagai bahan bangunan umum. Dalam dekade berikutnya, perekat yang lebih baik dan metode produksi baru memungkinkan kayu lapis digunakan untuk berbagai macam aplikasi. Saat ini, kayu lapis telah menggantikan kayu potong untuk banyak tujuan konstruksi, dan manufaktur kayu lapis telah menjadi industri multi-miliar dolar di seluruh dunia.

Bahan Baku

Lapisan luar kayu lapis masing-masing dikenal sebagai wajah dan punggung. Wajah adalah permukaan yang akan digunakan atau dilihat, sedangkan bagian belakang tetap tidak digunakan atau disembunyikan. Lapisan tengah dikenal sebagai inti. Dalam kayu lapis dengan lima atau lebih lapisan, lapisan perantara dikenal sebagai pita silang.

Kayu lapis dapat dibuat dari kayu keras, kayu lunak, atau kombinasi keduanya. Beberapa kayu keras yang umum termasuk abu, maple, mahoni, oak, dan jati. Kayu lunak yang paling umum digunakan untuk membuat kayu lapis di Amerika Serikat adalah Douglas fir, meskipun beberapa varietas pinus, cedar, cemara, dan kayu merah juga digunakan.

Kayu lapis komposit memiliki inti yang terbuat dari papan partikel atau potongan kayu solid yang disatukan dari ujung ke ujung. Itu selesai dengan permukaan dan belakang veneer kayu lapis. Kayu lapis komposit digunakan di mana lembaran yang sangat tebal diperlukan.

Jenis perekat yang digunakan untuk merekatkan lapisan kayu tergantung pada aplikasi khusus untuk kayu lapis yang sudah jadi. Lembaran kayu lapis kayu lunak yang dirancang untuk dipasang pada bagian luar suatu struktur biasanya menggunakan resin fenol-formaldehida sebagai perekat karena kekuatan dan ketahanannya yang sangat baik terhadap kelembaban. Lembaran kayu lapis kayu lunak yang dirancang untuk dipasang pada bagian dalam suatu struktur dapat menggunakan protein darah atau perekat protein kedelai, meskipun sebagian besar lembaran bagian dalam kayu lunak sekarang dibuat dengan resin fenol-formaldehida yang sama yang digunakan untuk lembaran bagian luar. Kayu lapis keras yang digunakan untuk aplikasi interior dan dalam konstruksi furnitur biasanya dibuat dengan resin urea-formaldehida.

Beberapa aplikasi memerlukan lembaran kayu lapis yang memiliki lapisan tipis plastik, logam, atau kertas atau kain yang diresapi resin yang direkatkan ke muka atau belakang (atau keduanya) untuk memberikan ketahanan tambahan pada permukaan luar terhadap kelembapan dan abrasi atau untuk meningkatkan kualitas catnya. memegang properti. Kayu lapis semacam itu disebut kayu lapis berlapis dan umumnya digunakan dalam industri konstruksi, transportasi, dan pertanian.

Lembaran kayu lapis lainnya dapat dilapisi dengan pewarna cair untuk memberikan tampilan akhir pada permukaan, atau dapat diperlakukan dengan berbagai bahan kimia untuk meningkatkan ketahanan api kayu lapis atau ketahanan terhadap pembusukan.

Klasifikasi dan Grading Kayu Lapis

Ada dua kelas kayu lapis yang luas, masing-masing dengan sistem penilaiannya sendiri.

Satu kelas dikenal sebagai konstruksi dan industri. Kayu lapis di kelas ini digunakan terutama untuk kekuatannya dan dinilai berdasarkan kemampuan pemaparannya dan tingkat veneer yang digunakan pada bagian muka dan belakang. Kemampuan eksposur mungkin interior atau eksterior, tergantung pada jenis lem. Nilai veneer mungkin N, A, B, C, atau D. Grade N memiliki cacat permukaan yang sangat sedikit, sedangkan grade D mungkin memiliki banyak knot dan split. Misalnya, kayu lapis yang digunakan untuk subflooring di sebuah rumah diberi peringkat "C-D Interior". Ini berarti memiliki wajah C dengan punggung D, dan lem cocok untuk digunakan di lokasi yang dilindungi. Lapisan dalam dari semua konstruksi dan kayu lapis industri terbuat dari veneer grade C atau D, berapa pun peringkatnya.

Kelas kayu lapis lainnya dikenal sebagai kayu keras dan dekoratif. Kayu lapis di kelas ini digunakan terutama untuk penampilan mereka dan dinilai dalam urutan ketahanan terhadap kelembaban sebagai Teknis (Eksterior), Tipe I (Eksterior), Tipe II (Interior), dan Tipe III (Interior). Veneer wajah mereka hampir bebas dari cacat.

Ukuran

Ketebalan lembaran kayu lapis berkisar dari. 06 inci (1,6 mm) hingga 3,0 inci (76 mm). Ketebalan yang paling umum adalah dalam kisaran 0,25 inci (6,4 mm) hingga 0,75 inci (19,0 mm). Meskipun inti, pita silang, dan muka serta belakang lembaran kayu lapis dapat dibuat dari veneer dengan ketebalan yang berbeda, ketebalan masing-masing harus seimbang di sekitar bagian tengahnya. Misalnya, wajah dan punggung harus memiliki ketebalan yang sama. Demikian juga crossband atas dan bawah harus sama.

Ukuran paling umum untuk lembaran kayu lapis yang digunakan dalam konstruksi bangunan adalah lebar 4 kaki (1,2 m) dan panjang 8 kaki (2,4 m). Lebar umum lainnya adalah 3 kaki (0,9 m) dan 5 kaki (1,5 m). Panjangnya bervariasi dari 8 kaki (2,4 m) hingga 12 kaki (3,6 m) dalam peningkatan 1 kaki (0,3 m). Aplikasi khusus seperti pembuatan kapal mungkin memerlukan lembaran yang lebih besar.

Manufaktur
Proses

Pohon-pohon yang digunakan untuk membuat kayu lapis umumnya berdiameter lebih kecil daripada yang digunakan untuk membuat kayu. Dalam kebanyakan kasus, mereka telah ditanam dan ditanam di area yang dimiliki oleh perusahaan kayu lapis. Area ini dikelola dengan hati-hati untuk memaksimalkan pertumbuhan pohon dan meminimalkan kerusakan akibat serangga atau kebakaran.

Berikut adalah urutan operasi khas untuk memproses pohon menjadi lembaran kayu lapis standar berukuran 4 kaki kali 8 kaki (1,2 m kali 2,4 m):

Log pertama-tama dikupas kulitnya dan kemudian dipotong menjadi blok pengupas. Untuk memotong balok menjadi potongan-potongan veneer, mereka terlebih dahulu direndam dan kemudian dikupas menjadi potongan-potongan.

Menebang pohon

• 1 Pohon terpilih di suatu area ditandai sebagai siap ditebang, atau ditebang. Penebangan dapat dilakukan dengan gergaji rantai bertenaga bensin atau dengan gunting hidrolik besar yang dipasang di bagian depan kendaraan beroda yang disebut penebang. Anggota badan dikeluarkan dari pohon tumbang dengan gergaji rantai.
• 2 Batang pohon atau kayu gelondongan yang telah dipotong, diseret ke tempat pemuatan dengan kendaraan roda yang disebut skidder. Kayu gelondongan dipotong memanjang dan dimuat ke truk untuk perjalanan ke pabrik kayu lapis, di mana mereka ditumpuk dalam tumpukan panjang yang dikenal sebagai geladak kayu gelondongan.

Menyiapkan log

• 3 Karena kayu gelondongan diperlukan, kayu gelondongan diambil dari geladak kayu oleh pemuat ban karet dan ditempatkan pada konveyor rantai yang membawanya ke mesin pengupas kulit kayu. Mesin ini menghilangkan kulit kayu, baik dengan roda gerinda bergigi tajam atau dengan pancaran air bertekanan tinggi, sementara batang kayu diputar perlahan pada sumbu panjangnya.
• 4 Kayu gelondongan yang dibuang kulitnya dibawa ke pabrik dengan konveyor rantai di mana gergaji bundar besar memotongnya menjadi beberapa bagian dengan panjang sekitar 8 kaki-4 inci (2,5 m) hingga 8 kaki-6 inci (2,6 m), cocok untuk dibuat standar panjang 8 kaki (2,4 m). Bagian log ini dikenal sebagai blok pengupas.

Membuat veneer

• 5 Sebelum veneer dapat dipotong, blok pengupas harus dipanaskan dan direndam untuk melunakkan kayu. Balok dapat dikukus atau direndam dalam air panas. Proses ini memakan waktu 12-40 jam tergantung pada jenis kayu, diameter balok, dan faktor lainnya.
• 6 Blok pengupas yang dipanaskan kemudian diangkut ke mesin bubut pengupas, di mana mereka secara otomatis disejajarkan dan dimasukkan ke mesin bubut satu per satu. Saat mesin bubut memutar balok dengan cepat pada sumbu panjangnya, bilah pisau panjang penuh mengupas lembaran veneer terus menerus dari permukaan balok pemintal dengan kecepatan 300-800 kaki/menit (90-240 m/menit). Ketika diameter balok dikurangi menjadi sekitar 3-4 in (230-305 mm), potongan kayu yang tersisa, yang dikenal sebagai inti pengupas, dikeluarkan dari mesin bubut dan balok pengupas baru dimasukkan ke tempatnya.
• 7 Lembaran panjang veneer yang muncul dari / mesin bubut pengupas dapat segera diproses, atau dapat disimpan dalam nampan panjang bertingkat atau digulung menjadi gulungan. Bagaimanapun, proses selanjutnya melibatkan pemotongan veneer menjadi lebar yang dapat digunakan, biasanya sekitar 4 kaki-6 inci (1,4 m), untuk membuat lembaran kayu lapis standar dengan lebar 4 kaki (1,2 m). Pada saat yang sama, pemindai optik mencari bagian dengan cacat yang tidak dapat diterima, dan bagian ini terpotong, menyisakan potongan veneer dengan lebar kurang dari standar. Potongan veneer basah digulung menjadi gulungan, sementara pemindai optik mendeteksi cacat yang tidak dapat diterima pada kayu. Setelah kering veneer dinilai dan ditumpuk. Bagian veneer yang dipilih direkatkan. Mesin press panas digunakan untuk menyegel veneer menjadi satu potongan kayu lapis yang solid, yang akan dipotong dan diampelas sebelum dicap dengan grade yang sesuai.
• 8 Bagian-bagian veneer kemudian disortir dan ditumpuk menurut tingkatannya. Ini dapat dilakukan secara manual, atau dapat dilakukan secara otomatis menggunakan pemindai optik.
• 9 Bagian yang disortir dimasukkan ke dalam pengering untuk mengurangi kadar airnya dan membiarkannya menyusut sebelum direkatkan. Sebagian besar pabrik kayu lapis menggunakan pengering mekanis di mana potongan-potongannya bergerak terus menerus melalui ruang yang dipanaskan. Di beberapa pengering, pancaran udara panas berkecepatan tinggi dihembuskan melintasi permukaan potongan untuk mempercepat proses pengeringan.
• 10 Saat bagian-bagian veneer keluar dari pengering, mereka ditumpuk menurut tingkatannya. Bagian underwidth memiliki veneer tambahan yang disambung dengan selotip atau lem untuk membuat potongan yang sesuai untuk digunakan pada lapisan interior di mana penampilan dan kekuatan kurang penting.
• 11 Bagian veneer yang akan dipasang melintang—inti dalam lembaran tiga lapis, atau pita silang dalam lembaran lima lapis—dipotong dengan panjang sekitar 1,3 m (1,3 m).

Membentuk lembaran kayu lapis

• 12 Ketika bagian veneer yang sesuai dirakit untuk rangkaian kayu lapis tertentu, proses pemasangan dan perekatan dimulai. Ini dapat dilakukan secara manual atau semi-otomatis dengan mesin. Dalam kasus lembaran tiga lapis yang paling sederhana, lapisan belakang diletakkan rata dan dijalankan melalui penyebar lem, yang menerapkan lapisan lem ke permukaan atas. Bagian pendek veneer inti kemudian diletakkan melintang di atas bagian belakang yang direkatkan, dan seluruh lembaran dilewatkan melalui penyebar lem untuk kedua kalinya. Akhirnya, veneer wajah diletakkan di atas inti yang direkatkan, dan lembaran itu ditumpuk dengan lembaran lain yang menunggu untuk dicetak.
• 13 Lembaran yang direkatkan dimasukkan ke dalam hot press multi-bukaan. mesin press dapat menangani 20-40 lembar sekaligus, dengan setiap lembar dimuat dalam slot terpisah. Ketika semua lembaran dimuat, mesin pres meremasnya di bawah tekanan sekitar 110-200 psi (7,6-13,8 bar), sementara pada saat yang sama memanaskannya hingga suhu sekitar 230-315 ° F (109,9-157,2° C). Tekanan memastikan kontak yang baik antara lapisan veneer, dan panas menyebabkan lem mengeras dengan baik untuk kekuatan maksimum. Setelah periode 2-7 menit, mesin pres dibuka dan lembaran diturunkan.
• 14 Lembaran kasar kemudian melewati satu set gergaji, yang memotongnya hingga lebar dan panjang akhirnya. Lembaran dengan kualitas lebih tinggi melewati satu set belt sander selebar 4 kaki (1,2 m), yang mengampelas bagian depan dan belakang. Lembaran kelas menengah diampelas secara manual untuk membersihkan area yang kasar. Beberapa lembaran dibuat melalui satu set mata gergaji bundar, yang memotong lekukan dangkal di muka untuk memberikan tampilan bertekstur pada kayu lapis. Setelah pemeriksaan akhir, setiap cacat yang tersisa diperbaiki.
• 15 Lembaran yang sudah jadi dicap dengan merek dagang kelas yang memberikan informasi kepada pembeli tentang peringkat paparan, kadar, nomor pabrik, dan faktor lainnya. Lembaran merek dagang kelas yang sama diikat menjadi satu dalam tumpukan dan dipindahkan ke gudang untuk menunggu pengiriman.

Kontrol Kualitas

Sama seperti kayu, tidak ada potongan kayu lapis yang sempurna. Semua potongan kayu lapis memiliki sejumlah cacat. Jumlah dan lokasi cacat ini menentukan kelas kayu lapis. Standar untuk konstruksi dan kayu lapis industri ditentukan oleh Standar Produk PS1 yang disiapkan oleh Biro Standar Nasional dan Asosiasi Kayu Lapis Amerika. Standar untuk kayu keras dan kayu lapis dekoratif ditentukan oleh ANSIIHPMA HP yang disiapkan oleh Institut Standar Nasional Amerika dan Asosiasi Produsen Kayu Lapis Keras. Standar ini tidak hanya menetapkan sistem penilaian untuk kayu lapis, tetapi juga menentukan konstruksi, kinerja, dan kriteria aplikasi.

Masa Depan

Meskipun kayu lapis menggunakan pohon dengan cukup efisien—pada dasarnya memisahkannya dan menyatukannya kembali dalam konfigurasi yang lebih kuat dan lebih bermanfaat—masih ada banyak limbah yang melekat dalam proses pembuatannya. Dalam kebanyakan kasus, hanya sekitar 50-75% dari volume kayu yang dapat digunakan dalam sebuah pohon yang diubah menjadi kayu lapis. Untuk meningkatkan angka ini, beberapa produk baru sedang dikembangkan.

Satu produk baru disebut papan untai berorientasi, yang dibuat dengan merobek-robek seluruh batang kayu menjadi untaian, daripada mengupas lapisan kayu dari batang kayu dan membuang intinya. Untaian dicampur dengan perekat dan dikompresi menjadi lapisan dengan butiran berjalan dalam satu arah. Lapisan terkompresi ini kemudian berorientasi pada sudut kanan satu sama lain, seperti kayu lapis, dan diikat bersama. Papan untai berorientasi sekuat kayu lapis dan harganya sedikit lebih murah.