עץ ושימושיו בבניה ובנגרות. סוגי עצים, פלטות, דיקטים לוחות עץ – HDF, OSB ,MDF, פורניר,פורמייקה ואחרים.
כבר הקדמונים השתמשו בעץ כחומר לבניית בתיהם, שכן העצים גדלים כמעט בכל מקום ומלאכת העיבודו קלה ביותר.
עץ הינו חומר אורגני הזקוק לתנאי גדילה כגון: אוויר, אור ומזון. הוא מורכב משלושה חלקים עיקריים:
- שורשים – המקנים לו יציבות וסופגים מן הקרקע חומרים הדרושים להתפתחותו.
- גזע – גרין הנושא את הצמרת ודרכו עוברים חומרים מן השורשים לעלים ולהפך.
- צמרת – נותנת נוי וצל. בעלים נעשים תהליכים כימיים (פוטוסינתזה) המאפשרים את גדילתו.
הגזע
חומר המשמש אותנו בנגרות הבניין והרהיטים הוא הגזה. נהוג להגדיר שלושה סוגי החתחים בגזע המסייעים להכיר את תכונות עץ.
- חתך אופקי
- חתך אנכי במרכז
- החתך האנכי לא במרכז
בואו ונתבונן ממה עשוי הגזע:
קליפה – שכבת מתה המשמשת כמגן מפני השפעות חיצוניות.
לכש – שכבה המזינה את שכבת הקמביום בחומרים הנוצרים בעלים.
קמביום – רקמה הבנויה מתאים בעלים כושר התחלקות. התחלקותם המחודשת של התאים היא הגורמת לגדילתו.
טבעות השנה – במשך רוב חודשי השנה נוצרים תאים חדשים בשכבת הקומביום. תאים אלה מעצבים את הגזע. התאים הנוצרים באביב גדולים ודפנותיהם דקות. לעומתם התאים הנוצרים בקיץ קטנים ודפנותיהם עבות. שינויים אלה יוצרים הבדלים בגוונו ובחוזקו. התאים הנוצרים באביב יוצרים טבעת בהירה. תאים הנוצרים בקיץ יוצרים טבעת כהה, צפופה וחזקה. צמד טבעות זה נקרה בשם – טבעות השנה.
ליבה – רקמת היסוד, בדרך כלל נובלת עם התפתחותו.
קרני ליבה – קרניים אופקיות ממרכזו לכיוון קליפתו. מעבירות חומרים משכבת הלכש למרכזו. קרניים אלה מאפשרות את בקיעתו.
סיקוסים – צמיחת ענף מגזע מתחילה בתוך הגזע. צמיחה זו יוצרת סיקוס. מבחינים בין סיקוסים קבועים (חיים) – שרידי ענפים שחיו בזמן הכריתה. לבין סיקוסים נושרים (מתים) – שרישי ענפים שנגדעו ממנו לפני כריתתו. את הסיקוסים האלה אפשר להפריד בנקל מן עץ הכרות. ככל שהעץ נקי יותר מסיקוסים כך איכותו טובה יותר. אפשר לתקן את מקום הסיקוס: קודחים חור גדול במעט מן הסיקוס וסוגרים אותו בהדבקת חתיכת עץ מאותו הסוג ובאותו כיוון סיבים.
עץ – תכונות כלליות
משקל מרחבי ולחות
בטבע סוגי עצים רבים. כל העצים בנויים מחומר עיקרי הנקרא עצה או תאית ובתוספת חומרים כימיים שונים.
משקלם המרחבי אינו אחיד. ההבדלים נובעים מעובי דפנות התאים ומגודלם. על משקלו משפיעה גם כמות הלחות שבעץ. לעץ ירוק יוסיפו המים 30%-60% משקל בהשוואה למשקלו במצב יבש. לעץ שעבר תהליך ייבוש במתקן מבוקר, יוסיפו המים 6%-18% משקל בהשוואה למשקלו במצב יבש. כמות הלחות הנכונה בעץ המיובש תלויה בכמות הלחות שבאוויר וטמפרטורה שלו. למשל, משקל מרחבי של עץ אורן במצב ירוק הוא כ- 900 ק"ג למ"ק, ובמצב יבש כ-600 ק"ג למ"ק.
סכנת התעקמות לוחות עץ
הלוחות אינם מתכווצים התכווצות אחידה ולכן הם מתעקמים. ההתכווצות הלא אחידה נובעת ממבנה הגזע. טבעות שנה קרובות לקליפה רוויות לחות רבה יותר ותאי טבעות צפופים פחות, לכן התכווצותן בהשוואה לתאי טבעות הפנימיות גדולה יותר. כמו כן מידת ההתכווצות של לוח עץ לאורך הסיבים קטנה מאוד. בכיוון קרני הליבה התכווצות פחותה מן ההתכווצות שבכיוון היקף טבעות השנה. אך בשני כיוונים אלה מידת התכווצות ניכרת.
בנגרות איכותית חשוב לשים לב לכיוון טבעות השנה בלוח. תמיד חייבים להקפיד על תהליך הייבוש במתקן מבוקר ולהגן על העץ מפני השפעות הלחות שבאוויר באמצעות ציפוי מתאים.
חוזק העץ ללחיצה ולמתיחה
כשמפעילים כוחות מכניים שונים על עץ לצורך בדיקת עמידותו בהם, רואים שלכיוון סיבים השפעה רבה. חוזקו ללחץ או מתיחה לאורך סיבים גדול יותר לאומת חוזקו בניצב להם.
התחזקות הגזע
טבעות השנה הקרובות לקליפה פעילות במשך כל תקופת חייו. לעומתן טבעות השנה הפנימיות מפסיקות את פעולתן ברוב העצים ומתמלאות בחומרים כימיים שונים המחזיקים את הגזע.
תהליך זה אינו אחיד בעצים השונים ומבחינים בשלושה מצבים:
- גרעין – חלקו הפנימי מתקשה והופך לכהה יותר. לדוגמא: אורן, אלון, מילה.
- בשל – החלקו הפנימי מתקשה אך צבעו נשאר בהיר. לדוגמא: אשוח, אשוחית.
- לבני – חלקו הפנימי ממשיך לפעול כל זמן שהוא חי. זהו עץ רך. למשל: צפצפה רעדנית.
סוגי עצים, פלטות, דיקטים לוחות עץ
העצים מגיעים לארץ לאחר שעברו תהליך ניסור, ייבוש וחיטוי מכל מיני מזיקים. לפי מפרטי מכון התקנים יש לנקוט אמצעי מניע מפני חיידקים, פטריות וחרקים בעץ בניין וללוחות. חרקים הנפוצים בארץ הם חיפושיות הקליפה וטרמיטים.
עצים מחלקו הצפוני של כדור הארץ
עצי עלים
עצים נשירים המשירים את עליהם בתקופת החורף. לעצים אלה גזע קשה. דוגמאות: אשור, אלון, מהגוני, אגוז ומילה.
אשור (בוק)
אשור הוא עץ העיקרי ביערות עצי העלים בחלקו הצפוני של כדור הארץ. הוא מיובא לישראל מיוגוסלביה, מבולגריה ומרומניה. הוא מוגדר כבשל, טבעות השנה אינן נראות. זהו עץ קשה וזול יחסית בשל היותו המצוי, צבעו חום-אדום. משמש בתעשיית הרהיטים לבניית חלקים הדרושים חוזק רב, למשל שגמים וקנטים. כמו כן הוא נוח לחריטה, כגון חריטת רגלי שולחן. בעזרת אדי קיטור אפשר לייצר ממנו חלקים מכופפים.
אלון
האלון גדל בחלקו הצפוני של כדור הארץ. זהו עץ חזק וגמיש ביותר, המיטיב לעמוד בפני חלופי לחות ויובש, צבעו חום-צהוב.
משמש בעבודות נגרות שבהן מבליטים את יופיו. בנגרות בניין מתאים במיוחד לדלתות חיצוניות יקרות בשל טיבו ויופיו.
עצי מחט
עצים ירוק-עד, בעלי עלים דמויי מחטים. אין הם משירים את עליהם. לעצים אלה גזע רך. דוגמאות: אשוח ואשוחית, אורן.
עץ לבן – אשוח ואשוחית
שני העצים גדלים בחלקו הצפוני של כדור הארץ ומיובאים לישראל מפינלנד, רומניה, יוגוסלובקיה ומאוסטריה. אשוחית היא משובחת יותר מן האשוח. שניהם נחשבים כבשלים וטבעות השנה נראות בבירור. משמשים בבניין לעבודות פשוטות כגון: טפסנות, קונסטרוקציות עץ לגגות רעפים, מילוי להכנת לבדי נסרים. אינם מתאימים לנגרות ורהיטים.
אורן
האורן גדל גם כן באזורים צפוניים ויש לו זנים רבים. לארץ מייבאים אורן רגיל מפינלנד ואורן משובח מקנדה. הוא מוגדר כעץ גרעין ויש בו כמות גדולה של שרף. בשל היותו גרעינו חזק והשרף מקנה לו עמידות טובה בתנאי לחות. צבעו נעשה כהה עם חשיפתו לאוויר. טבעות השנה הברורות תורמות אף הן ליופיו.
אורן רגיל – משמש לנגרות בניין: חלונות, דלתות, ולפרטי נגרות פנים.
אורן קנדי (קליר) – זן משובח המיובא לישראל מקנדה. נקי מסיקוסים, לכן ניתן לו שם "קליר". מחיר גבוה ממחירי הזן הרגיל. צבעו נשאר טבעי משמש לנגרות ורהיטים הדורשים יופי רב יותר.
עצים טרופיים – אפריקה, דרום אמריקה
עצי ענק המספקים חומר גלם לתעשיית הלבדים (דיקטים) והקליפים (פורניר) ופחות לעבודות מעץ גושני. לארץ מייבאים את העצים מארצות מרכז אפריקה. לאחר חיטי וייבוש, הם מגיעים בצורת גזעי עץ ענקיים ללא קליפה ובמידות אורך הנוחות להובלה. האקומי ממדינת גבון הוא העיקרי בתעשיית הליבדים.
איפאה – הינו עץ חזק במיוחד בגוון כהה המשמש בבניין בעיקר לבניית דקים בשל חוזקתו ועמידותו לשחיקה. הוא כולל כ-30 זנים שונים, המוכרים באמריקה הלטינית בשמות הנפוצים poui, pau d'arco, או ipê. האחרון מופיע לפעמים כ- ipe באנגלית. הוא נחשב כחומרי גלם איכותי ומבוקש בתעשיות בנייה ועץ שונות.
יתרון הבולט של עץ איפאה הוא עמידותו בפני מזג אוויר לאורך זמן. תחזוקתו קלה יחסית ולא דורשת שימון או שיוף כל שנה. חסרון מובהק של איפאה זה עלותו הגבוהה, משקל מרחבי גבוה ומיכשור מיוחד בעת עבודה איתו. קידוח וניסור בו דורש מקדח ומסור עמידים ואיכותיים, עקב צפיפות גבוה של הסיבים וחזקתו.
בישראל השטופה בשמש השימוש באיפאה די רחב למטרת הנחת דקים גם באזורים החשופים לקרני שמש ישירים במהלך כל שעות היום.
עצים טרופיים – הודו סין
טיק – הטיק הוא מן המשובחים והיפים שבעצי העולם, נוח לעיבוד ועיצוב. מתאים לעבודות נגרות רהיטים, לעבודות בניין יקרות ולפורנירים דקורטיביים. זהו עץ גרין המכיל שרף שומני, צבעו חום-אדום עד חום כהה.
עיבוד העץ
גזעי העצים נכרתים ביער במסור מכני ויתד. מנסרים חריץ משושלש הפונה לכיוון המתוכנן לנפילתו. לאחר מכן מנסרים חריץ בכיוון הנגדי, מוציאים את המסור, במכת פטיש מכניסים לחריץ יתד ואז הוא נופל.
העצים עוברים תהליך ניסור, ייבוש וחיטוי בחומרים כימיים ממזיקים למינהם. צורת ניסור הגזע משפיעה ישירות על איכותו. עצים פשוטים כמו אשוח או אורן מנוסרים בדרך פשוטה ומהירה בפחת מזערי, אך איכות לוחות עץ אינה אחידה.
עצים איכותיים מנוסרים בצורה מורכבת יותר המבטיחה איכות לכל הלוחות. בשיטות אלה מתקבלים פלטות עץ, שבהם כיוון טבעות אנכי לפני לוח גושני.
עץ המובא לארץ ומאוחסן במחסן עצים מוגן מפני גשם ומאוורר. במפעלים לפני השימוש בפלטות לייצור, יש לבדוק את מידת הלחות. היא צריכה לעמוד בטווח בין 6% עד 18%. יש להגן עליהן בשמנים מיוחדים כמו שמן פשתן או צבע סינתטי מיוחד. שכבה זו מנטרלת השפעת הלחות הפוגענית שבאוויר.
פלטות (לוחות) עץ
פלטות עץ הן הנמכרות ביותר בין חומרי בניין לתעשייה, בניה ושיפוצים. בתעשיית הרהיטים והעץ מקובל לסווג פלטות לשלוש קבוצות:
דיקטים
לבודים (דיקט) – לוח המורכב ממספר אי-זוגי של פורנירים המודבקים זה לזה תחת לחץ בדבק סינטטי. כיוון הסיבים של הפורנירים מתחלף בכל שכבה. כל שתי שכבות הנמצאות במרחק שווה מן השכבה האמצעית צריכים להיות מחומר זהה. אם מספר שכבות בלוח זוגי, יהיה כיוון הסיבים של שתי השכבות האמצעיות מקביל. הקפדה על כללים אלו מבטיחה לוח חזק ושהוא לא יתעוות עם שינוי הלחות.
קיימים בשימוש לוחות בכמה איכויות. האיכויות תלויות בסוגי דבקים שונים, סוגי עץ, בעובי המשתנה וכיוון הסיבים. פורניר החיצוני צריך להיות בעל חזות יפה, תלוי בייעודו של הלביד.
שימוש: מבדילים בין לביד פנים – המיועד לשימוש במקום שאינו מושפע ישירות מן האקלים. לבין לביד חוץ – המיועד לשימוש במקום שנתון להשפעה ישירש של גורמים אקלים לרבות פלטות עץ לטפסות. לוחות משמשות בתעשיית הרהיטים, בנגרות בניין לציפוי דלתות, בהכנת שטחים גדולים לטפסות וכו'.
OSB – לוח המיוצר משבבי עץ שטוחים המעורבים בתערובות דבק מסוג אפוקסי. השבבים מונחים בכיוונים שונים, כך שנוצר לוח הדומה בתכונותיו ללביד, בעל חוזק כפיפה גבוה.
שימוש: תשתית להנחת פרקט עץ , תשתית זולה ונוחה לקירוי מבני עץ, רצפות גלריה, גגות ועוד.
לביד נסרים – לוח נגרים העשוי שלוש שכבות, שתי שכבות חיצוניות של קליף (פורניר מקולף) בעובי 2-3 מ"מ ושכבה פנימית העשויה פסיסי עץ גושני המודבקים צמוד בכל אורכם.
שבבית
לוחות אלה מיוצרים משבבים המופקים במכונות המגרדות מן העץ שבבים בכמה גדלים. ניתן להשתמש בשאריות עץ, בנסורת וכד'. שבבים אלו עוברים ייבוש, אחר-כך מערבים אותם בדבק ומפזרים על המשטח. הניסורת המפוזרת על משטח העובר תהליך כבישה בטמפרטורה ולחץ גבוהים. החומר מפוזר בצורה כזאת, שיתקבל לוח שבשכבות החיצוניות שלו יהיו שבבים דקים ובשכבה הפנימית עבים. ציפוי חיצוני מתבצע בלכה, בפורניר דקורטיבי (קליף נוי), ניירות מוספגים PVC – מלמין או פורמייקה. עלותם נמוכה יחסית והשימוש בהם מוגבל למקומות יבשים בלבד.
סיבית
פלטות אלה מיוצרות מסיבי עץ בדבקים מיוחדים. יש כמה סוגים של לוחות הנבדלים זה מזה בסוג וגודל הסיבים, דבק וצפיפות החומר המוגמר.
MDF – לוחות המיוצרים מסיבית בדבקים מיוחדים בעלי צפיפות בינונית. בארצות מספר השימוש בMDF מוגבל בשל גזים הנפלטים מן הדבקים שבו ונחשבים מסרטנים. קיימים גם סוגים שונים כגון: לוח ירוק בעל עמידות משופרת בתנאי לחות ולוח אדום מעכב בעירה, המשמש למחיצות בין החדרים או חיפוי קירות.
HDF – לוחות סיבית בעלי צפיפות גבוהה, איכותיות. משמשים לייצור פרקטים.
פורמייקה – אלה לוחות המורכבים משכבות נייר או מחומר סיבי אחר, המודבקות בשרפים בתהליך לא הפיך בלחץ ובחום. השכבה העליונה עשויה שרפים מיוחדים כמו מלמין. ת"י 507 דן בנושא פלטות נוי דפיפים הנעשים בלחץ גבוה עשויים משרפים תרמוסטיים – פורמייקה.
פורניר
הפורניר הוא שכבת עץ דקה המופקת מגזע בניסור, בשיבוב או בקליף. הקליף משמש להכנת לבידים ולציפוי דקורטיבי למוצרי נגרות. השימוש בפורניר כציפוי לנוי מאפשר ניצול רחב של עצים יקרים. עובי פורניר לציפוי 0.6-1.5 מ"מ.
שיטות ייצור פורניר
- פורניר מנוסר. דפי הקליף מנוסרים במכונה מיוחדת. מתקבלים דפים באיכות מעולה. בתהליך זה מנסרים כל דף לחוד, ובשל פעולות הניסור חומר הפחת רב. בשיטה זו משתמשים לייצור פורניר מעצים יקרים לצורך עבודות נגרות יקרות. מחירו יקר בהשוואה לאחרים.
- פורניר משובב. דפי הקליף משובבים במכונה מיוחדת המפעילה להב החותך כל דף לחוד אך בלא פחת. הדפים שמתקבלים הם באיכות פחותה מזו של הדפים המנוסרים משום שפעולת השיבוב גורמת לסדקים. כמו כן גוון הקליף משתנה בשל טיפול מוקדם באדים ובמים לשם ריכוכו.
- פורניר מקולף. תקן ישראלי 37 דן בנושא לבידים. התקן מגדיר: קליף – גיליון דק שעוביו אחיד, המיוצר בקילוף. בשיטת הקילוף מיוצר פורניר זול המשמש בעיקר לייצור לבידים. בשיטה זו עץ מוכנס למכונה שבה הוא מסתובב מול סכין המקלפת ממנו יריעות פורניר רצופות.
דבקים
הדבק הוא חומר הקושר בקשר קבוע שני גופים. בתעשיית עץ והרהיטים משתמשים בדבקים סינתטיים בעלי כמה שמות מסחריים.
לדבקים שונים יש תכונות אופייניות כמו:
- חוזק;
- עמידות בתנאי לחות וחום שונים;
- משך זמן הייבוש; כושר מיוי מרווחים;
- גמישות וכד'.
כמו כן הם מוכנים לשימוש בטמפרטורת החדר, אחרים יש לחמם במתקנים מיוחדים. השמות העממיים לדבקים אלו הם: דבק מגע, דבק פלסטי ודבק אפוקסי.