Le contreplaqué est constitué de trois fines couches de bois ou plus liées entre elles par un adhésif.Chaque couche de bois, ou pli, est généralement orientée avec son grain perpendiculaire à la couche adjacente afin de réduire le retrait et d'améliorer la résistance de la pièce finie.La plupart du contreplaqué est pressé en grandes feuilles plates utilisées dans la construction de bâtiments.D'autres pièces de contreplaqué peuvent être transformées en courbes simples ou composées pour être utilisées dans les meubles, les bateaux et les avions.
L'utilisation de fines couches de bois comme moyen de construction remonte à environ 1 500 avant JC, lorsque des artisans égyptiens ont collé de minces morceaux de bois d'ébène foncé à l'extérieur d'un cercueil en cèdre trouvé dans la tombe du roi Tout-Ankh-Amon.Cette technique fut ensuite utilisée par les Grecs et les Romains pour produire de beaux meubles et autres objets décoratifs.Dans les années 1600, l’art de décorer des meubles avec de fines pièces de bois est devenu connu sous le nom de placage, et les pièces elles-mêmes sont devenues connues sous le nom de placages.
Jusqu’à la fin des années 1700, les pièces de placage étaient entièrement découpées à la main.En 1797, l'Anglais Sir Samuel Bentham a déposé une demande de brevet couvrant plusieurs machines permettant de produire des placages.Dans ses demandes de brevet, il a décrit le concept de stratification de plusieurs couches de placage avec de la colle pour former une pièce plus épaisse – la première description de ce que nous appelons aujourd'hui contreplaqué.
Malgré cette évolution, il a fallu près de cent ans avant que les placages stratifiés trouvent une utilisation commerciale en dehors de l’industrie du meuble.Vers 1890, les bois lamellés furent utilisés pour la première fois dans la construction de portes.À mesure que la demande augmentait, plusieurs entreprises ont commencé à produire des feuilles de bois lamellé multicouche, non seulement pour les portes, mais également pour les wagons de chemin de fer, les bus et les avions.Malgré cette utilisation accrue, le concept d'utilisation de « bois collés », comme les appelaient sarcastiquement certains artisans, générait une image négative du produit.Pour contrer cette image, les fabricants de bois lamellé-collé se sont réunis et ont finalement opté pour le terme « contreplaqué » pour décrire le nouveau matériau.
En 1928, les premières feuilles de contreplaqué de taille standard de 4 pieds sur 8 pieds (1,2 m sur 2,4 m) ont été introduites aux États-Unis pour être utilisées comme matériau de construction général.Au cours des décennies suivantes, des adhésifs améliorés et de nouvelles méthodes de production ont permis d’utiliser le contreplaqué pour une grande variété d’applications.Aujourd’hui, le contreplaqué a remplacé le bois coupé dans de nombreuses applications de construction, et la fabrication de contreplaqué est devenue une industrie mondiale multimilliardaire.
Les couches extérieures du contreplaqué sont appelées respectivement face et dos.Le visage est la surface qui doit être utilisée ou vue, tandis que le dos reste inutilisé ou caché.La couche centrale est connue sous le nom de noyau.Dans les contreplaqués à cinq plis ou plus, les couches intermédiaires sont appelées bandes croisées.
Le contreplaqué peut être fabriqué à partir de feuillus, de résineux ou d’une combinaison des deux.Certains feuillus courants comprennent le frêne, l’érable, l’acajou, le chêne et le teck.Le bois résineux le plus couramment utilisé pour fabriquer du contreplaqué aux États-Unis est le sapin de Douglas, bien que plusieurs variétés de pin, de cèdre, d'épicéa et de séquoia soient également utilisées.
Le contreplaqué composite a un noyau constitué de panneaux de particules ou de morceaux de bois massif assemblés bord à bord.Il est fini avec une face et un dos en placage de contreplaqué.Le contreplaqué composite est utilisé là où des feuilles très épaisses sont nécessaires.
Le type d’adhésif utilisé pour lier les couches de bois entre elles dépend de l’application spécifique du contreplaqué fini.Les feuilles de contreplaqué de résineux conçues pour être installées à l’extérieur d’une structure utilisent généralement une résine phénol-formaldéhyde comme adhésif en raison de son excellente résistance et de sa résistance à l’humidité.Les feuilles de contreplaqué de résineux conçues pour être installées à l'intérieur d'une structure peuvent utiliser un adhésif à base de protéines de sang ou de protéine de soja, bien que la plupart des feuilles intérieures de résineux soient désormais fabriquées avec la même résine phénol-formaldéhyde utilisée pour les feuilles extérieures.Le contreplaqué de bois dur utilisé pour les applications intérieures et dans la construction de meubles est généralement fabriqué avec une résine urée-formaldéhyde.
Certaines applications nécessitent des feuilles de contreplaqué comportant une fine couche de papier ou de tissu imprégné de plastique, de métal ou de résine, collée sur la face ou sur le dos (ou les deux) pour donner à la surface extérieure une résistance supplémentaire à l'humidité et à l'abrasion ou pour améliorer sa peinture. détenant des propriétés.Ce contreplaqué est appelé contreplaqué superposé et est couramment utilisé dans les secteurs de la construction, des transports et de l'agriculture.
D'autres feuilles de contreplaqué peuvent être recouvertes d'une teinture liquide pour donner aux surfaces un aspect fini, ou peuvent être traitées avec divers produits chimiques pour améliorer la résistance aux flammes ou à la pourriture du contreplaqué.
Il existe deux grandes classes de contreplaqué, chacune avec son propre système de classification.
Une classe est connue sous le nom de construction et d’industrie.Les contreplaqués de cette classe sont utilisés principalement pour leur résistance et sont évalués en fonction de leur capacité d'exposition et de la qualité du placage utilisé sur la face et le dos.La capacité d'exposition peut être intérieure ou extérieure, selon le type de colle.Les grades de placage peuvent être N, A, B, C ou D. Le grade N présente très peu de défauts de surface, tandis que le grade D peut présenter de nombreux nœuds et fentes.Par exemple, le contreplaqué utilisé pour le sous-plancher d'une maison est classé « CD intérieur ».Cela signifie qu'elle a une face C avec un dos D et que la colle peut être utilisée dans des endroits protégés.Les plis intérieurs de tous les contreplaqués de construction et industriels sont fabriqués à partir de placage de qualité C ou D, quelle que soit la classification.
L’autre classe de contreplaqué est connue sous le nom de bois dur et décoratif.Les contreplaqués de cette classe sont utilisés principalement pour leur apparence et sont classés par ordre décroissant de résistance à l'humidité : technique (extérieur), type I (extérieur), type II (intérieur) et type III (intérieur).Leurs facettes faciales sont pratiquement exemptes de défauts.
Tailles
Les feuilles de contreplaqué varient en épaisseur.06 po (1,6 mm) à 3,0 po (76 mm).Les épaisseurs les plus courantes se situent entre 0,25 po (6,4 mm) et 0,75 po (19,0 mm).Bien que l'âme, les bandes transversales ainsi que la face et le dos d'une feuille de contreplaqué puissent être constitués de placages d'épaisseurs différentes, l'épaisseur de chacun doit s'équilibrer autour du centre.Par exemple, le recto et le verso doivent être d’égale épaisseur.De même, les bandes transversales supérieure et inférieure doivent être égales.
La taille la plus courante des feuilles de contreplaqué utilisées dans la construction de bâtiments est de 4 pi (1,2 m) de largeur sur 8 pi (2,4 m) de longueur.Les autres largeurs courantes sont de 3 pi (0,9 m) et 5 pi (1,5 m).Les longueurs varient de 8 pi (2,4 m) à 12 pi (3,6 m) par incréments de 1 pi (0,3 m).Des applications spéciales comme la construction de bateaux peuvent nécessiter des feuilles plus grandes.
Les arbres utilisés pour fabriquer du contreplaqué ont généralement un diamètre plus petit que ceux utilisés pour fabriquer du bois d'œuvre.Dans la plupart des cas, ils ont été plantés et cultivés dans des zones appartenant à l’entreprise de contreplaqué.Ces zones sont soigneusement gérées pour maximiser la croissance des arbres et minimiser les dommages causés par les insectes ou le feu.
Voici une séquence typique d'opérations pour transformer les arbres en feuilles de contreplaqué standard de 4 pieds sur 8 pieds (1,2 m sur 2,4 m) :
Les grumes sont d'abord écorcées puis découpées en blocs d'épluchage.Afin de découper les blocs en bandes de placage, ceux-ci sont d'abord trempés puis pelés en bandes.
1 Les arbres sélectionnés dans une zone sont marqués comme étant prêts à être abattus ou abattus.L'abattage peut être effectué avec des scies à chaîne à essence ou avec de grandes cisailles hydrauliques montées à l'avant de véhicules à roues appelés abatteuses.Les branches sont retirées des arbres tombés à l'aide de scies à chaîne.
2 Les troncs d'arbres coupés, ou bûches, sont traînés vers une zone de chargement par des véhicules à roues appelés débardeurs.Les grumes sont coupées à longueur et chargées sur des camions pour être acheminées vers l'usine de contreplaqué, où elles sont empilées en longues piles appelées plates-formes à grumes.
3 Lorsque les grumes sont nécessaires, elles sont ramassées sur les ponts à grumes par des chargeurs sur pneus et placées sur un convoyeur à chaîne qui les amène à la machine à écorcer.Cette machine enlève l'écorce, soit avec des meules à dents pointues, soit avec des jets d'eau à haute pression, tandis que la bûche tourne lentement autour de son grand axe.
4 Les grumes écorcées sont transportées vers l'usine sur un convoyeur à chaîne où une énorme scie circulaire les coupe en sections d'environ 8 pi-4 po (2,5 m) à 8 pi-6 po (2,6 m) de long, adaptées à la fabrication de grumes standard de 8 pi. (2,4 m) de longues feuilles.Ces sections de bûches sont connues sous le nom de blocs éplucheurs.
5 Avant de pouvoir couper le placage, les blocs de déroulage doivent être chauffés et trempés pour ramollir le bois.Les blocs peuvent être cuits à la vapeur ou immergés dans de l'eau chaude.Ce processus prend 12 à 40 heures selon le type de bois, le diamètre du bloc et d'autres facteurs.
6 Les blocs d'épluchage chauffés sont ensuite transportés vers le tour d'épluchage, où ils sont automatiquement alignés et introduits dans le tour un par un.Lorsque le tour fait tourner rapidement le bloc autour de son axe long, une lame de couteau pleine longueur décolle une feuille continue de placage de la surface du bloc en rotation à une vitesse de 300 à 800 pieds/min (90 à 240 m/min).Lorsque le diamètre du bloc est réduit à environ 3 à 4 po (230 à 305 mm), le morceau de bois restant, appelé noyau de l'éplucheur, est éjecté du tour et un nouveau bloc de l'éplucheur est mis en place.
7 La longue feuille de placage sortant du tour à éplucher peut être traitée immédiatement, ou elle peut être stockée dans de longs plateaux à plusieurs niveaux ou enroulée sur des rouleaux.Dans tous les cas, le processus suivant consiste à couper le placage en largeurs utilisables, généralement environ 4 pi 6 po (1,4 m), pour fabriquer des feuilles de contreplaqué standard de 4 pi (1,2 m) de largeur.Dans le même temps, les scanners optiques recherchent les sections présentant des défauts inacceptables, et celles-ci sont découpées, laissant des morceaux de placage de largeur inférieure à la norme.
Les bandes de placage humides sont enroulées en rouleau, tandis qu'un scanner optique détecte tout défaut inacceptable dans le bois.Une fois séché, le placage est calibré et empilé.Des sections de placage sélectionnées sont collées ensemble.Une presse à chaud est utilisée pour sceller le placage en un seul morceau de contreplaqué solide, qui sera coupé et poncé avant d'être estampé avec sa qualité appropriée.
8 Les sections de placage sont ensuite triées et empilées selon leur qualité.Cela peut être fait manuellement ou automatiquement à l’aide de scanners optiques.
9 Les sections triées sont introduites dans un séchoir pour réduire leur teneur en humidité et leur permettre de se rétracter avant d'être collées ensemble.La plupart des usines de contreplaqué utilisent un séchoir mécanique dans lequel les pièces se déplacent en continu dans une chambre chauffée.Dans certains séchoirs, des jets d’air chauffé à grande vitesse sont soufflés sur la surface des pièces pour accélérer le processus de séchage.
10 À mesure que les sections de placage sortent du séchoir, elles sont empilées selon leur qualité.Les sections de sous-largeur ont un placage supplémentaire épissé avec du ruban adhésif ou de la colle pour créer des pièces adaptées à une utilisation dans les couches intérieures où l'apparence et la résistance sont moins importantes.
11 Les sections de placage qui seront installées transversalement - l'âme dans les feuilles à trois épaisseurs ou les bandes transversales dans les feuilles à cinq épaisseurs - sont coupées en longueurs d'environ 4 pi 3 po (1,3 m).
12 Lorsque les sections de placage appropriées sont assemblées pour une série particulière de contreplaqué, le processus d'assemblage et de collage des pièces commence.Cela peut être fait manuellement ou semi-automatiquement avec des machines.Dans le cas le plus simple des feuilles à trois épaisseurs, le placage arrière est posé à plat et passe à travers un épandeur de colle, qui applique une couche de colle sur la surface supérieure.Les courtes sections de placage d'âme sont ensuite posées transversalement sur le dos collé et la feuille entière est passée une deuxième fois à travers l'épandeur de colle.Enfin, le placage de face est posé sur l'âme collée et la feuille est empilée avec d'autres feuilles en attente d'aller dans la presse.
13 Les feuilles collées sont chargées dans une presse à chaud à ouvertures multiples.les presses peuvent traiter 20 à 40 feuilles à la fois, chaque feuille étant chargée dans un emplacement séparé.Lorsque toutes les feuilles sont chargées, la presse les serre ensemble sous une pression d'environ 110-200 psi (7,6-13,8 bar), tout en les chauffant en même temps à une température d'environ 230-315° F (109,9-157,2° C).La pression assure un bon contact entre les couches de placage et la chaleur permet à la colle de durcir correctement pour une résistance maximale.Après une période de 2 à 7 minutes, la presse est ouverte et les feuilles sont déchargées.
14 Les feuilles brutes passent ensuite par un ensemble de scies qui les coupent à leur largeur et longueur finales.Les feuilles de qualité supérieure passent dans un ensemble de ponceuses à bande de 4 pieds (1,2 m) de large, qui ponceront à la fois la face et le dos.Les feuilles de qualité intermédiaire sont poncées manuellement pour nettoyer les zones rugueuses.Certaines feuilles passent à travers un ensemble de lames de scie circulaire, qui découpent des rainures peu profondes sur la face pour donner au contreplaqué un aspect texturé.Après une inspection finale, les défauts restants sont réparés.
15 Les feuilles finies sont estampillées d'une marque de qualité qui donne à l'acheteur des informations sur le degré d'exposition, la qualité, le numéro d'usine et d'autres facteurs.Les feuilles de la même marque de qualité sont attachées ensemble en piles et déplacées vers l'entrepôt en attente d'expédition.
Tout comme pour le bois d’œuvre, il n’existe pas de morceau de contreplaqué parfait.Tous les morceaux de contreplaqué présentent un certain nombre de défauts.Le nombre et l'emplacement de ces défauts déterminent la qualité du contreplaqué.Les normes relatives aux contreplaqués de construction et industriels sont définies par la norme de produit PS1 préparée par le National Bureau of Standards et l'American Plywood Association.Les normes pour les bois durs et les contreplaqués décoratifs sont définies par l'ANSIIHPMA HP préparée par l'American National Standards Institute et la Hardwood Plywood Manufacturers' Association.Ces normes établissent non seulement les systèmes de classement du contreplaqué, mais précisent également les critères de construction, de performance et d'application.
Même si le contreplaqué utilise les arbres de manière assez efficace (essentiellement en les démontant et en les assemblant dans une configuration plus solide et plus utilisable), le processus de fabrication génère encore des déchets considérables.Dans la plupart des cas, seulement environ 50 à 75 % du volume utilisable de bois d’un arbre est converti en contreplaqué.Pour améliorer ce chiffre, plusieurs nouveaux produits sont en cours de développement.
Un nouveau produit est appelé panneau de copeaux orientés, qui est fabriqué en déchiquetant la bûche entière en brins, plutôt que de décoller un placage de la bûche et de jeter le noyau.Les brins sont mélangés avec un adhésif et compressés en couches avec le grain allant dans une direction.Ces couches compressées sont ensuite orientées perpendiculairement les unes aux autres, comme du contreplaqué, et sont liées ensemble.Les panneaux à copeaux orientés sont aussi solides que le contreplaqué et coûtent légèrement moins cher.
Heure de publication : 10 août 2021