Kryssfiner er laget av tre eller flere tynne lag med tre som er limt sammen med et lim. Hvert lag med tre, eller kryssfiner, er vanligvis orientert med trestrukturen i rett vinkel i forhold til det tilstøtende laget for å redusere krymping og forbedre styrken til det ferdige stykket. Mesteparten av kryssfiner presses til store, flate plater som brukes i bygningskonstruksjon. Andre kryssfinerbiter kan formes til enkle eller sammensatte kurver for bruk i møbler, båter og fly.
Bruken av tynne lag med tre som konstruksjonsmiddel dateres tilbake til omtrent 1500 f.Kr. da egyptiske håndverkere limte tynne biter av mørkt ibenholt til utsiden av en sedertrekiste funnet i graven til kong Tut-Ankh-Amon. Denne teknikken ble senere brukt av grekerne og romerne til å produsere fine møbler og andre dekorative gjenstander. På 1600-tallet ble kunsten å dekorere møbler med tynne trebiter kjent som finér, og selve bitene ble kjent som finér.
Frem til slutten av 1700-tallet ble finérbitene skåret helt for hånd. I 1797 søkte engelskmannen Sir Samuel Bentham om patenter som dekket flere maskiner for å produsere finér. I patentsøknadene sine beskrev han konseptet med å laminere flere lag med finér med lim for å danne et tykkere stykke – den første beskrivelsen av det vi i dag kaller kryssfiner.
Til tross for denne utviklingen tok det nesten hundre år før laminerte finér fant kommersiell bruk utenfor møbelindustrien. Rundt 1890 ble laminert tre først brukt til å bygge dører. Etter hvert som etterspørselen økte, begynte flere selskaper å produsere plater av flerlags laminert tre, ikke bare til dører, men også til bruk i jernbanevogner, busser og fly. Til tross for denne økte bruken skapte konseptet med å bruke «limt tre», som noen håndverkere sarkastisk kalte det, et negativt bilde av produktet. For å motvirke dette bildet møttes laminert treprodusenter og bestemte seg til slutt for begrepet «kryssfiner» for å beskrive det nye materialet.
I 1928 ble de første standardstørrelsene på 1,2 x 2,4 m (4 fot x 8 fot) kryssfinerplater introdusert i USA for bruk som et generelt byggemateriale. I de påfølgende tiårene tillot forbedrede lim og nye produksjonsmetoder at kryssfiner kunne brukes til en rekke bruksområder. I dag har kryssfiner erstattet kappet trelast til mange byggeformål, og kryssfinerproduksjon har blitt en verdensomspennende industri på flere milliarder dollar.
De ytre lagene av kryssfiner er kjent som henholdsvis forsiden og baksiden. Forsiden er overflaten som skal brukes eller sees, mens baksiden forblir ubrukt eller skjult. Midtlaget er kjent som kjernen. I kryssfiner med fem eller flere lag er mellomlagene kjent som tverrbånd.
Kryssfiner kan lages av hardtre, bartre eller en kombinasjon av de to. Noen vanlige hardtresorter inkluderer ask, lønn, mahogni, eik og teak. Det vanligste bartreverket som brukes til å lage kryssfiner i USA er Douglasgran, selv om flere varianter av furu, sedertre, gran og redwood også brukes.
Komposittkryssfiner har en kjerne laget av sponplater eller heltre trestykker som er satt sammen kant mot kant. Den er ferdigbehandlet med en finér av kryssfiner på forsiden og baksiden. Komposittkryssfiner brukes der det er behov for svært tykke plater.
Typen lim som brukes til å binde trelagene sammen, avhenger av den spesifikke bruken av den ferdige kryssfineren. Myktre kryssfinerplater designet for montering på utsiden av en konstruksjon bruker vanligvis en fenol-formaldehydharpiks som lim på grunn av dens utmerkede styrke og fuktighetsbestandighet. Myktre kryssfinerplater designet for montering på innsiden av en konstruksjon kan bruke et blodprotein- eller et soyabønneproteinlim, selv om de fleste innvendige myktreplater nå er laget med den samme fenol-formaldehydharpiksen som brukes til utvendige plater. Hardtre kryssfiner brukt til innvendige applikasjoner og i konstruksjon av møbler er vanligvis laget med en urea-formaldehydharpiks.
Noen bruksområder krever kryssfinerplater som har et tynt lag med plast, metall eller harpiksimpregnert papir eller stoff bundet til enten forsiden eller baksiden (eller begge deler) for å gi den ytre overflaten ekstra motstand mot fuktighet og slitasje, eller for å forbedre dens malingsholdende egenskaper. Slik kryssfiner kalles overlappende kryssfiner og brukes ofte i bygg-, transport- og landbruksindustrien.
Andre kryssfinerplater kan belegges med en flytende beis for å gi overflatene et ferdig utseende, eller kan behandles med forskjellige kjemikalier for å forbedre kryssfinerens flammemotstand eller motstand mot råte.
Det finnes to brede klasser av kryssfiner, hver med sitt eget graderingssystem.
En klasse er kjent som konstruksjon og industri. Kryssfiner i denne klassen brukes primært for sin styrke og er vurdert etter sin eksponeringsevne og typen finer som brukes på forsiden og baksiden. Eksponeringsevnen kan være innvendig eller utvendig, avhengig av limtypen. Finerkvaliteter kan være N, A, B, C eller D. N-kvalitet har svært få overflatedefekter, mens D-kvalitet kan ha mange kvist og sprekker. For eksempel er kryssfiner som brukes til undergulv i et hus vurdert som "Innvendig CD". Dette betyr at den har en C-overflate med en D-bakside, og limet er egnet for bruk på beskyttede steder. De indre lagene i all konstruksjons- og industrikryssfiner er laget av finer av grad C eller D, uansett klassifisering.
Den andre klassen av kryssfiner er kjent som hardtre og dekorativ. Kryssfiner i denne klassen brukes primært for utseendet sitt og er gradert i synkende rekkefølge etter fuktighetsbestandighet som teknisk (utvendig), type I (utvendig), type II (innvendig) og type III (innvendig). Deres ytre finér er så godt som fri for defekter.
Størrelser
Kryssfinerplater varierer i tykkelse fra 1,6 mm til 76 mm. De vanligste tykkelsene er i området 6,4 mm til 19,0 mm. Selv om kjernen, tverrbåndene og forsiden og baksiden av en kryssfinerplate kan være laget av finér med ulik tykkelse, må tykkelsen på hver av dem balanseres rundt midten. For eksempel må forsiden og baksiden være like tykke. På samme måte må de øvre og nedre tverrbåndene være like tykke.
Den vanligste størrelsen på kryssfinerplater som brukes i bygningskonstruksjon er 1,2 m bred og 2,4 m lang. Andre vanlige bredder er 0,9 m og 1,5 m. Lengdene varierer fra 2,4 m til 3,6 m i trinn på 0,3 m. Spesielle bruksområder, som båtbygging, kan kreve større plater.
Trærne som brukes til å lage kryssfiner er vanligvis mindre i diameter enn de som brukes til å lage trelast. I de fleste tilfeller har de blitt plantet og dyrket i områder eid av kryssfinerfirmaet. Disse områdene forvaltes nøye for å maksimere treveksten og minimere skader fra insekter eller brann.
Her er en typisk operasjonssekvens for å bearbeide trær til standard kryssfinerplater på 1,2 x 2,4 m (4 x 8 fot):
Tømmerstokkene blir først avbarket og deretter kuttet i skrelleblokker. For å kutte blokkene i strimler av finér, blir de først bløtlagt og deretter skrellet i strimler.
1 Utvalgte trær i et område er merket som klare til å hugges ned eller felles. Fellingen kan gjøres med bensindrevne motorsager eller med store hydrauliske sakser montert foran på hjulkjøretøyer som kalles fellere. Grenene fjernes fra de falne trærne med motorsager.
2 De beskårne trestammene, eller tømmerstokkene, blir slept til et lasteområde av hjulkjøretøyer som kalles lunnere. Tømmerstokkene blir kuttet til riktig lengde og lastet på lastebiler for turen til kryssfinerfabrikken, hvor de stables i lange hauger kjent som tømmerdekk.
3 Etter hvert som det trengs tømmerstokker, plukkes de opp fra tømmerdekkene av gummihjulslastere og plasseres på en kjedetransportør som bringer dem til avbarkingsmaskinen. Denne maskinen fjerner barken, enten med skarptannede slipeskiver eller med høytrykksvannstråler, mens tømmerstokken sakte roteres rundt sin lange akse.
4 De avbarkede tømmerstokkene føres inn i møllen på en kjedetransportør hvor en stor sirkelsag skjærer dem i seksjoner som er omtrent 2,5 m til 2,6 m lange, egnet for å lage standard 2,4 m lange plater. Disse tømmerstokkseksjonene er kjent som skrelleblokker.
5 Før finéren kan skjæres, må skrellerblokkene varmes opp og bløtlegges for å mykgjøre treverket. Blokkene kan dampes eller senkes i varmt vann. Denne prosessen tar 12–40 timer, avhengig av tresort, blokkens diameter og andre faktorer.
6 De oppvarmede skrellerblokkene transporteres deretter til skrellerdreiebenken, hvor de automatisk justeres og mates inn i dreiebenken én om gangen. Mens dreiebenken roterer blokken raskt rundt sin lange akse, skreller et knivblad i full lengde et kontinuerlig ark med finér fra overflaten av spinneblokken med en hastighet på 90–240 m/min. Når diameteren på blokken reduseres til omtrent 230–305 mm, kastes det gjenværende trestykket, kjent som skrellerkjernen, ut av dreiebenken, og en ny skrellerblokk mates på plass.
7 Det lange finerarket som kommer ut fra / dreiebenken kan bearbeides umiddelbart, eller det kan lagres i lange brett med flere nivåer eller vikles på ruller. Uansett innebærer den neste prosessen å skjære fineren i brukbare bredder, vanligvis omtrent 1,4 m (4 ft-6 in), for å lage standard kryssfinerplater med en bredde på 1,2 m (4 ft). Samtidig ser optiske skannere etter seksjoner med uakseptable defekter, og disse klippes ut, slik at det blir igjen finerbiter med mindre bredde enn standard.
De våte finérstrimlene vikles til en rull, mens en optisk skanner oppdager eventuelle uakseptable defekter i treverket. Når finéren er tørket, graderes og stables den. Utvalgte deler av finéren limes sammen. En varmpresse brukes til å forsegle finéren til ett solid stykke kryssfiner, som vil bli trimmet og slipt før den stemples med riktig kvalitet.
8 Finérseksjonene sorteres og stables deretter etter kvalitet. Dette kan gjøres manuelt, eller det kan gjøres automatisk ved hjelp av optiske skannere.
9 De sorterte delene mates inn i en tørketrommel for å redusere fuktighetsinnholdet og la dem krympe før de limes sammen. De fleste kryssfinerfabrikker bruker en mekanisk tørketrommel der delene beveger seg kontinuerlig gjennom et oppvarmet kammer. I noen tørketromler blåses det stråler med høyhastighets, oppvarmet luft over overflaten av delene for å fremskynde tørkeprosessen.
10 Etter hvert som finerseksjonene kommer ut av tørketrommelen, stables de etter kvalitet. Undersideseksjoner har ekstra finer skjøtet på med tape eller lim for å gjøre delene egnet for bruk i de indre lagene der utseende og styrke er mindre viktig.
11 De finerdelene som skal monteres på tvers – kjernen i trelagsark eller tverrbåndene i femlagsark – kuttes i lengder på omtrent 1,3 m.
12 Når de riktige finerseksjonene er satt sammen for en bestemt rute med kryssfiner, begynner prosessen med å legge opp og lime delene sammen. Dette kan gjøres manuelt eller halvautomatisk med maskiner. I det enkleste tilfellet med trelags ark legges baksiden av fineren flatt og kjøres gjennom en limfordeler, som påfører et lag med lim på den øvre overflaten. De korte delene av kjernefiner legges deretter på tvers oppå den limte baksiden, og hele arket kjøres gjennom limfordeleren en gang til. Til slutt legges frontfineren oppå den limte kjernen, og arket stables med andre ark som venter på å gå inn i pressen.
13 De limte arkene lastes inn i en varmpresse med flere åpninger. Presser kan håndtere 20–40 ark om gangen, med hvert ark lastet i et separat spor. Når alle arkene er lastet, klemmer pressen dem sammen under et trykk på omtrent 7,6–13,8 bar (110–200 psi), samtidig som de varmes opp til en temperatur på omtrent 109,9–157,2 °C (230–315 °F). Trykket sikrer god kontakt mellom finerlagene, og varmen får limet til å herde ordentlig for maksimal styrke. Etter en periode på 2–7 minutter åpnes pressen, og arkene tas ut.
14 De grove platene går deretter gjennom et sett med sager, som trimmer dem til endelig bredde og lengde. Plater av høyere kvalitet går gjennom et sett med 1,2 m brede båndslipere, som sliper både forsiden og baksiden. Plater av mellomkvalitet punktslipes manuelt for å rengjøre ujevne områder. Noen plater kjøres gjennom et sett med sirkelsagblad, som skjærer grunne spor i forsiden for å gi kryssfinerplaten et strukturert utseende. Etter en siste inspeksjon repareres eventuelle gjenværende feil.
15 De ferdige arkene er stemplet med et varemerke som gir kjøperen informasjon om eksponeringsgrad, kvalitet, møllenummer og andre faktorer. Ark med samme varemerke spennes sammen i stabler og flyttes til lageret for å vente på forsendelse.
Akkurat som med trelast, finnes det ikke noe slikt som et perfekt stykke kryssfiner. Alle kryssfinerbiter har en viss mengde defekter. Antallet og plasseringen av disse defektene bestemmer kryssfinerkvaliteten. Standarder for konstruksjons- og industriell kryssfiner er definert av produktstandard PS1 utarbeidet av National Bureau of Standards og American Plywood Association. Standarder for hardtre og dekorativ kryssfiner er definert av ANSIIHPMA HP utarbeidet av American National Standards Institute og Hardwood Plywood Manufacturers' Association. Disse standardene etablerer ikke bare klassifiseringssystemene for kryssfiner, men spesifiserer også konstruksjons-, ytelses- og anvendelseskriterier.
Selv om kryssfiner utnytter trær ganske effektivt – i hovedsak å ta dem fra hverandre og sette dem sammen igjen til en sterkere og mer brukbar konfigurasjon – er det fortsatt betydelig avfall i produksjonsprosessen. I de fleste tilfeller blir bare omtrent 50–75 % av det brukbare volumet av tre i et tre omdannet til kryssfiner. For å forbedre dette tallet er flere nye produkter under utvikling.
Et nytt produkt kalles orientert sponplate, som lages ved å rive hele stokken i tråder, i stedet for å fjerne en finér fra stokken og kaste kjernen. Trådene blandes med et lim og komprimeres til lag med trefibrene i én retning. Disse komprimerte lagene orienteres deretter i rett vinkel i forhold til hverandre, som kryssfiner, og limes sammen. Orientert sponplate er like sterk som kryssfiner og koster litt mindre.
Publisert: 10. august 2021