Ván ép được làm từ ba hoặc nhiều lớp gỗ mỏng liên kết với nhau bằng keo dán. Mỗi lớp gỗ, hay ván ép, thường được định hướng theo thớ gỗ chạy vuông góc với lớp liền kề để giảm độ co ngót và tăng độ bền của sản phẩm hoàn thiện. Hầu hết ván ép được ép thành các tấm phẳng lớn được sử dụng trong xây dựng. Các miếng ván ép khác có thể được tạo thành các đường cong đơn giản hoặc phức hợp để sử dụng trong đồ nội thất, thuyền và máy bay.
Việc sử dụng các lớp gỗ mỏng làm phương tiện xây dựng có niên đại khoảng năm 1500 trước Công nguyên khi những người thợ thủ công Ai Cập dán những miếng gỗ mun sẫm màu mỏng vào bên ngoài một chiếc quan tài bằng gỗ tuyết tùng được tìm thấy trong lăng mộ của Vua Tut-Ankh-Amon. Kỹ thuật này sau đó được người Hy Lạp và La Mã sử dụng để sản xuất đồ nội thất tinh xảo và các đồ vật trang trí khác. Vào những năm 1600, nghệ thuật trang trí đồ nội thất bằng những miếng gỗ mỏng được gọi là veneering, và bản thân những miếng gỗ đó được gọi là veneer.
Cho đến cuối những năm 1700, các miếng gỗ dán được cắt hoàn toàn bằng tay. Năm 1797, người Anh Sir Samuel Bentham đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho một số máy sản xuất gỗ dán. Trong đơn xin cấp bằng sáng chế của mình, ông đã mô tả khái niệm ép nhiều lớp gỗ dán bằng keo để tạo thành một miếng dày hơn—mô tả đầu tiên về thứ mà chúng ta hiện gọi là gỗ dán.
Mặc dù có sự phát triển này, phải mất gần một trăm năm nữa thì ván ép nhiều lớp mới được sử dụng trong thương mại ngoài ngành công nghiệp đồ nội thất. Vào khoảng năm 1890, gỗ ép nhiều lớp lần đầu tiên được sử dụng để làm cửa. Khi nhu cầu tăng lên, một số công ty bắt đầu sản xuất các tấm gỗ ép nhiều lớp, không chỉ để làm cửa mà còn để sử dụng trong toa xe lửa, xe buýt và máy bay. Mặc dù nhu cầu sử dụng tăng lên, khái niệm sử dụng "gỗ dán", như một số thợ thủ công gọi một cách mỉa mai, đã tạo ra một hình ảnh tiêu cực cho sản phẩm. Để chống lại hình ảnh này, các nhà sản xuất gỗ ép nhiều lớp đã họp lại và cuối cùng thống nhất sử dụng thuật ngữ "ván ép" để mô tả vật liệu mới.
Năm 1928, những tấm ván ép kích thước chuẩn đầu tiên 4 ft x 8 ft (1,2 m x 2,4 m) đã được giới thiệu tại Hoa Kỳ để sử dụng làm vật liệu xây dựng nói chung. Trong những thập kỷ tiếp theo, chất kết dính được cải tiến và phương pháp sản xuất mới cho phép ván ép được sử dụng cho nhiều ứng dụng khác nhau. Ngày nay, ván ép đã thay thế gỗ xẻ cho nhiều mục đích xây dựng và sản xuất ván ép đã trở thành một ngành công nghiệp trị giá hàng tỷ đô la trên toàn thế giới.
Các lớp ngoài của ván ép được gọi lần lượt là mặt và mặt sau. Mặt là bề mặt được sử dụng hoặc nhìn thấy, trong khi mặt sau vẫn chưa được sử dụng hoặc ẩn. Lớp ở giữa được gọi là lõi. Trong ván ép có năm lớp hoặc nhiều hơn, các lớp trung gian được gọi là các dải ngang.
Ván ép có thể được làm từ gỗ cứng, gỗ mềm hoặc kết hợp cả hai. Một số loại gỗ cứng phổ biến bao gồm tần bì, gỗ thích, gỗ gụ, gỗ sồi và gỗ tếch. Loại gỗ mềm phổ biến nhất được sử dụng để làm ván ép ở Hoa Kỳ là gỗ thông Douglas, mặc dù một số loại gỗ thông, gỗ tuyết tùng, gỗ vân sam và gỗ đỏ cũng được sử dụng.
Ván ép tổng hợp có lõi làm bằng ván dăm hoặc gỗ nguyên khối ghép cạnh này với cạnh kia. Ván được hoàn thiện bằng lớp gỗ dán mặt và mặt sau. Ván ép tổng hợp được sử dụng khi cần những tấm rất dày.
Loại keo dán được sử dụng để liên kết các lớp gỗ với nhau tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể cho ván ép thành phẩm. Các tấm ván ép gỗ mềm được thiết kế để lắp đặt ở bên ngoài của một công trình thường sử dụng nhựa phenol-formaldehyde làm chất kết dính vì độ bền và khả năng chống ẩm tuyệt vời của nó. Các tấm ván ép gỗ mềm được thiết kế để lắp đặt ở bên trong của một công trình có thể sử dụng keo protein máu hoặc protein đậu nành, mặc dù hầu hết các tấm ván ép gỗ mềm bên trong hiện nay đều được làm bằng cùng loại nhựa phenol-formaldehyde được sử dụng cho các tấm ván ép bên ngoài. Ván ép gỗ cứng được sử dụng cho các ứng dụng nội thất và trong quá trình xây dựng đồ nội thất thường được làm bằng nhựa urê-formaldehyde.
Một số ứng dụng yêu cầu các tấm ván ép có một lớp mỏng bằng nhựa, kim loại hoặc giấy hoặc vải tẩm nhựa được dán vào mặt hoặc mặt sau (hoặc cả hai) để tăng thêm khả năng chống ẩm và mài mòn cho bề mặt ngoài hoặc cải thiện tính chất giữ sơn. Ván ép như vậy được gọi là ván ép phủ và thường được sử dụng trong các ngành xây dựng, vận tải và nông nghiệp.
Các tấm ván ép khác có thể được phủ một lớp chất nhuộm lỏng để tạo cho bề mặt vẻ ngoài hoàn thiện hoặc có thể được xử lý bằng nhiều loại hóa chất khác nhau để cải thiện khả năng chống cháy hoặc chống mục nát của ván ép.
Có hai loại ván ép chính, mỗi loại có hệ thống phân loại riêng.
Một loại được gọi là xây dựng và công nghiệp. Ván ép trong loại này được sử dụng chủ yếu vì độ bền của chúng và được đánh giá theo khả năng chịu lực và cấp độ veneer được sử dụng trên mặt và mặt sau. Khả năng chịu lực có thể là bên trong hoặc bên ngoài, tùy thuộc vào loại keo. Cấp độ veneer có thể là N, A, B, C hoặc D. Cấp độ N có rất ít khuyết tật bề mặt, trong khi cấp độ D có thể có nhiều nút thắt và vết nứt. Ví dụ, ván ép được sử dụng làm sàn phụ trong nhà được đánh giá là "CD nội thất". Điều này có nghĩa là nó có mặt C với mặt sau D và keo phù hợp để sử dụng ở những vị trí được bảo vệ. Các lớp bên trong của tất cả ván ép xây dựng và công nghiệp đều được làm từ veneer cấp độ C hoặc D, bất kể cấp độ nào.
Lớp ván ép còn lại được gọi là gỗ cứng và trang trí. Ván ép trong lớp này được sử dụng chủ yếu vì vẻ ngoài của chúng và được phân loại theo thứ tự giảm dần về khả năng chống ẩm như Kỹ thuật (Ngoại thất), Loại I (Ngoại thất), Loại II (Nội thất) và Loại III (Nội thất). Lớp veneer mặt của chúng hầu như không có khuyết điểm.
Kích thước
Tấm ván ép có độ dày từ 0,06 in (1,6 mm) đến 3,0 in (76 mm). Độ dày phổ biến nhất nằm trong khoảng từ 0,25 in (6,4 mm) đến 0,75 in (19,0 mm). Mặc dù lõi, thanh ngang và mặt và mặt sau của tấm ván ép có thể được làm bằng các lớp gỗ dán có độ dày khác nhau, nhưng độ dày của mỗi lớp phải cân bằng xung quanh tâm. Ví dụ, mặt và mặt sau phải có độ dày bằng nhau. Tương tự như vậy, thanh ngang trên cùng và dưới cùng phải bằng nhau.
Kích thước phổ biến nhất cho các tấm ván ép được sử dụng trong xây dựng là rộng 4 ft (1,2 m) và dài 8 ft (2,4 m). Các chiều rộng phổ biến khác là 3 ft (0,9 m) và 5 ft (1,5 m). Chiều dài thay đổi từ 8 ft (2,4 m) đến 12 ft (3,6 m) theo gia số 1 ft (0,3 m). Các ứng dụng đặc biệt như đóng thuyền có thể yêu cầu các tấm lớn hơn.
Cây dùng để làm ván ép thường có đường kính nhỏ hơn cây dùng để làm gỗ xẻ. Trong hầu hết các trường hợp, chúng được trồng và phát triển ở những khu vực do công ty ván ép sở hữu. Những khu vực này được quản lý cẩn thận để tối đa hóa sự phát triển của cây và giảm thiểu thiệt hại do côn trùng hoặc hỏa hoạn.
Sau đây là trình tự hoạt động điển hình để chế biến cây thành tấm ván ép tiêu chuẩn có kích thước 4 ft x 8 ft (1,2 m x 2,4 m):
Các khúc gỗ đầu tiên được lột vỏ và sau đó cắt thành các khối bóc vỏ. Để cắt các khối thành các dải gỗ dán, trước tiên chúng được ngâm và sau đó lột thành các dải.
1 Các cây được chọn trong một khu vực được đánh dấu là đã sẵn sàng để chặt hạ hoặc đốn hạ. Việc đốn hạ có thể được thực hiện bằng cưa xích chạy bằng xăng hoặc bằng kéo thủy lực lớn gắn ở phía trước xe có bánh xe gọi là máy đốn hạ. Các cành cây bị đốn hạ được loại bỏ bằng cưa xích.
2 Thân cây đã cắt tỉa, hoặc khúc gỗ, được kéo đến khu vực bốc xếp bằng xe có bánh xe gọi là xe kéo. Các khúc gỗ được cắt theo chiều dài và được chất lên xe tải để vận chuyển đến nhà máy gỗ dán, nơi chúng được xếp thành những đống dài được gọi là sàn gỗ.
3 Khi cần gỗ, chúng được nhấc khỏi sàn gỗ bằng máy xúc lốp cao su và đặt trên băng chuyền xích đưa đến máy bóc vỏ. Máy này loại bỏ vỏ cây, bằng bánh mài răng sắc hoặc bằng tia nước áp suất cao, trong khi gỗ được xoay chậm quanh trục dài của nó.
4 Các khúc gỗ đã bóc vỏ được đưa vào máy nghiền trên băng chuyền xích, tại đó một chiếc cưa tròn lớn cắt chúng thành các đoạn dài khoảng 8 ft-4 in (2,5 m) đến 8 ft-6 in (2,6 m), phù hợp để làm các tấm dài tiêu chuẩn 8 ft (2,4 m). Các đoạn gỗ này được gọi là khối bóc vỏ.
5 Trước khi có thể cắt veneer, các khối bóc phải được làm nóng và ngâm để làm mềm gỗ. Các khối có thể được hấp hoặc ngâm trong nước nóng. Quá trình này mất 12-40 giờ tùy thuộc vào loại gỗ, đường kính của khối và các yếu tố khác.
6 Các khối bóc vỏ được gia nhiệt sau đó được vận chuyển đến máy tiện bóc vỏ, tại đây chúng được tự động căn chỉnh và đưa vào máy tiện từng khối một. Khi máy tiện quay khối nhanh quanh trục dài của nó, một lưỡi dao dài toàn phần sẽ bóc một lớp gỗ dán liên tục khỏi bề mặt của khối quay với tốc độ 300-800 ft/phút (90-240 m/phút). Khi đường kính của khối giảm xuống còn khoảng 3-4 in (230-305 mm), phần gỗ còn lại, được gọi là lõi bóc vỏ, được đẩy ra khỏi máy tiện và một khối bóc vỏ mới được đưa vào vị trí.
7 Tấm ván dài nhô ra từ / máy tiện bóc có thể được xử lý ngay lập tức hoặc có thể được lưu trữ trong các khay dài, nhiều tầng hoặc cuộn thành các cuộn. Trong mọi trường hợp, quy trình tiếp theo bao gồm cắt ván thành các chiều rộng có thể sử dụng, thường là khoảng 4 ft-6 in (1,4 m), để làm các tấm ván ép rộng 4 ft (1,2 m) tiêu chuẩn. Đồng thời, máy quét quang học tìm kiếm các phần có khuyết tật không thể chấp nhận được và chúng được cắt ra, để lại các miếng ván mỏng có chiều rộng nhỏ hơn tiêu chuẩn.
Các dải gỗ dán ướt được cuộn thành cuộn, trong khi máy quét quang học phát hiện bất kỳ khuyết tật nào không thể chấp nhận được trong gỗ. Sau khi khô, gỗ dán được phân loại và xếp chồng lên nhau. Các phần gỗ dán được chọn được dán lại với nhau. Máy ép nóng được sử dụng để niêm phong gỗ dán thành một miếng gỗ dán đặc, sẽ được cắt tỉa và chà nhám trước khi được đóng dấu bằng cấp độ phù hợp.
8 Các phần của veneer sau đó được phân loại và xếp chồng theo cấp độ. Điều này có thể được thực hiện thủ công hoặc có thể được thực hiện tự động bằng máy quét quang học.
9 Các phần đã phân loại được đưa vào máy sấy để giảm độ ẩm và cho phép chúng co lại trước khi được dán lại với nhau. Hầu hết các nhà máy ván ép sử dụng máy sấy cơ học trong đó các mảnh gỗ liên tục di chuyển qua một buồng được gia nhiệt. Trong một số máy sấy, các luồng khí nóng, tốc độ cao được thổi qua bề mặt của các mảnh gỗ để đẩy nhanh quá trình sấy.
10 Khi các phần ván lạng ra khỏi máy sấy, chúng được xếp chồng theo cấp độ. Các phần có chiều rộng dưới có thêm ván lạng được ghép bằng băng dính hoặc keo để tạo thành các mảnh phù hợp để sử dụng ở các lớp bên trong, nơi mà vẻ ngoài và độ bền ít quan trọng hơn.
11 Những phần ván mỏng sẽ được lắp theo chiều ngang—lõi trong các tấm ba lớp hoặc các thanh ngang trong các tấm năm lớp—được cắt thành các đoạn dài khoảng 4 ft-3 in (1,3 m).
12 Khi các phần ván mỏng thích hợp được lắp ráp cho một đợt ván ép cụ thể, quá trình xếp chồng và dán các mảnh lại với nhau bắt đầu. Quá trình này có thể được thực hiện thủ công hoặc bán tự động bằng máy. Trong trường hợp đơn giản nhất của các tấm ba lớp, lớp ván mỏng mặt sau được trải phẳng và chạy qua một máy rải keo, máy này sẽ bôi một lớp keo lên bề mặt trên. Các phần ngắn của lớp ván mỏng lõi sau đó được đặt theo chiều ngang trên lớp ván mỏng mặt sau đã dán và toàn bộ tấm ván được chạy qua máy rải keo lần thứ hai. Cuối cùng, lớp ván mỏng mặt được đặt lên trên lớp lõi đã dán và tấm ván mỏng được xếp chồng lên các tấm ván mỏng khác đang chờ đưa vào máy ép.
13 Các tấm đã dán được đưa vào máy ép nóng nhiều khe mở. Máy ép có thể xử lý 20-40 tấm cùng một lúc, với mỗi tấm được nạp vào một khe riêng. Khi tất cả các tấm được nạp, máy ép sẽ ép chúng lại với nhau dưới áp suất khoảng 110-200 psi (7,6-13,8 bar), đồng thời làm nóng chúng đến nhiệt độ khoảng 230-315° F (109,9-157,2° C). Áp suất đảm bảo tiếp xúc tốt giữa các lớp gỗ dán và nhiệt độ làm cho keo đông cứng đúng cách để có độ bền tối đa. Sau khoảng thời gian từ 2-7 phút, máy ép được mở ra và các tấm được dỡ ra.
14 Các tấm thô sau đó đi qua một bộ cưa, cắt chúng theo chiều rộng và chiều dài cuối cùng của chúng. Các tấm có chất lượng cao hơn đi qua một bộ máy chà nhám băng rộng 4 ft (1,2 m), chà nhám cả mặt và mặt sau. Các tấm có chất lượng trung bình được chà nhám thủ công để làm sạch các khu vực thô. Một số tấm được chạy qua một bộ lưỡi cưa tròn, cắt các rãnh nông trên mặt để tạo cho ván ép có vẻ ngoài có kết cấu. Sau khi kiểm tra cuối cùng, bất kỳ khuyết tật nào còn lại đều được sửa chữa.
15 Các tờ giấy thành phẩm được đóng dấu nhãn hiệu cấp độ cung cấp cho người mua thông tin về mức độ phơi sáng, cấp độ, số hiệu nhà máy và các yếu tố khác. Các tờ giấy có cùng nhãn hiệu cấp độ được đóng thành từng chồng và chuyển đến kho để chờ giao hàng.
Cũng giống như gỗ xẻ, không có loại ván ép nào là hoàn hảo. Tất cả các loại ván ép đều có một số khuyết điểm nhất định. Số lượng và vị trí của các khuyết điểm này quyết định cấp độ ván ép. Các tiêu chuẩn cho ván ép xây dựng và công nghiệp được định nghĩa bởi Tiêu chuẩn sản phẩm PS1 do Cục Tiêu chuẩn Quốc gia và Hiệp hội Gỗ dán Hoa Kỳ biên soạn. Các tiêu chuẩn cho ván ép gỗ cứng và trang trí được định nghĩa bởi ANSIIHPMA HP do Viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ và Hiệp hội các nhà sản xuất ván ép gỗ cứng biên soạn. Các tiêu chuẩn này không chỉ thiết lập hệ thống phân loại cho ván ép mà còn chỉ định các tiêu chí về xây dựng, hiệu suất và ứng dụng.
Mặc dù ván ép sử dụng cây khá hiệu quả—về cơ bản là tháo rời chúng ra và lắp lại thành một cấu hình chắc chắn hơn, dễ sử dụng hơn—vẫn có một lượng chất thải đáng kể vốn có trong quá trình sản xuất. Trong hầu hết các trường hợp, chỉ có khoảng 50-75% khối lượng gỗ có thể sử dụng trong một cây được chuyển đổi thành ván ép. Để cải thiện con số này, một số sản phẩm mới đang được phát triển.
Một sản phẩm mới được gọi là ván sợi định hướng, được làm bằng cách cắt nhỏ toàn bộ khúc gỗ thành các sợi, thay vì bóc lớp gỗ dán từ khúc gỗ và loại bỏ lõi. Các sợi được trộn với chất kết dính và nén thành các lớp với vân gỗ chạy theo một hướng. Các lớp nén này sau đó được định hướng vuông góc với nhau, giống như gỗ dán, và được liên kết với nhau. Ván sợi định hướng có độ bền như gỗ dán và có giá thành thấp hơn một chút.
Thời gian đăng: 10-08-2021