Плочи от дървесни влакна със средна плътност
Feb 06, 2023
Фазер със средна плътност (MDF) е конструиран дървен продукт, произведен чрез разграждане на остатъците от твърда или иглолистна дървесина на дървесни влакна, често в дефибратор, комбинирането им с восък и свързващо вещество от смола и оформянето им в панели чрез прилагане на висока температура и налягане. MDF обикновено е по-плътен от шперплата. Състои се от разделени влакна, но може да се използва като строителен материал, подобно на шперплата. Той е по-здрав и по-плътен от ПДЧ. Името произлиза от разграничението в плътността на плоскостите от дървесни влакна. Мащабното производство на MDF започва през 80-те години както в Северна Америка, така и в Европа.
Физични свойства:
С течение на времето терминът "MDF" се е превърнал в родово наименование за всяка плоча от влакна със сух процес. MDF обикновено се състои от 82 процента дървесни влакна, 9 процента лепило от урея-формалдехидна смола, 8 процента вода и 1 процент парафинов восък. Плътността обикновено е между 500 и 1,000 kg/m3(31 и 62 lb/cu ft). Обхватът на плътността и класификацията като леки, стандартни или високоплътни плоскости е погрешно и объркващо. Плътността на плочата, когато се оценява по отношение на плътността на влакната, които се използват за направата на панела, е важна. Дебел MDF панел с плътност 700–720 kg/m3(44–45 lb/cu ft) може да се счита за висока плътност в случай на панели от иглолистни влакна, докато панел със същата плътност, изработен от влакна от твърда дървесина, не се счита за такъв. Еволюцията на различните видове MDF се движи от различни нужди за специфични приложения.
Видове:
Различните видове MDF (понякога етикетирани по цвят) са:
Свръхлека MDF плоча (ULDF)
Влагоустойчивата дъска обикновено е зелена
Огнезащитният MDF обикновено е червен или син
Въпреки че подобни производствени процеси се използват при производството на всички видове плоскости от дървесни влакна, MDF има типична плътност от 600–800 kg/m3или {{0}}.022–0.029 lb/in3, за разлика от ПДЧ (500–800 кг/м3) и към фибран с висока плътност (600–1450 kg/m3).
Производство:
Производство на чипове:
Дърветата се обелват след отсичане. Кората може да се продава за използване в озеленяване или да се използва като гориво от биомаса в пещи на място. Обелените трупи се изпращат в завода за MDF, където преминават през процеса на цепене. Типичният дисков дробилка съдържа от четири до 16 остриета. Всички получени чипове, които са твърде големи, могат да бъдат повторно чипирани; малките чипове могат да се използват като гориво. След това чипсът се измива и проверява за дефекти. Чипсът може да се съхранява в насипно състояние като резерв за производство.
Производство на влакна:
В сравнение с други плочи от влакна, като Masonite, MDF се характеризира със следващата част от процеса и как влакната се обработват като отделни, но непокътнати влакна и съдове, произведени чрез сух процес. След това чипсът се уплътнява в малки тапи с помощта на винтово захранващо устройство, нагрява се за 30–120 секунди, за да омекне лигнина в дървото, след което се подава в дефибратор. Типичният дефибратор се състои от два противоположно въртящи се диска с жлебове в челата им. Чиповете се подават в центъра и се подават навън между дисковете чрез центробежна сила. Намаляващият размер на жлебовете постепенно разделя влакната, подпомогнати от омекотения лигнин между тях.
От дефибратора пулпата навлиза в линия за издухване, отличителна част от процеса на MDF. Това е разширяващ се кръгов тръбопровод, първоначално с диаметър 40 mm, който се увеличава до 1500 mm. В първия етап се инжектира восък, който покрива влакната и се разпределя равномерно от турбулентното движение на влакната. След това се инжектира урея-формалдехидна смола като основен свързващ агент. Восъкът подобрява устойчивостта на влага, а смолата първоначално помага за намаляване на образуването на бучки. Материалът изсъхва бързо в крайната нагрята разширителна камера на линията за продухване и се разширява във фино, пухкаво и леко влакно. Това влакно може да се използва веднага или да се съхранява.
Оформяне на листа:
Сухите влакна се засмукват в горната част на "пендистор", който равномерно разпределя влакната в равномерна подложка под него, обикновено с дебелина 230–610 mm. Подложката се пресова предварително и се изпраща направо в непрекъсната гореща преса или се нарязва на големи листове за гореща преса с многократно отваряне. Горещата преса активира свързващата смола и задава профила на якост и плътност. Цикълът на пресоване работи на етапи, като дебелината на рогозката първо се компресира до около 1,5 пъти дебелината на готовата плоскост, след което се компресира допълнително на етапи и се задържа за кратък период. Това дава профил на плочата със зони с повишена плътност, следователно механична якост, близо до двете страни на плочата и по-малко плътна сърцевина.
След пресоване MDF се охлажда в звездообразна сушилня или охлаждащ карусел, подрязва се и се шлайфа. В определени приложения дъските също са ламинирани за допълнителна здравина.
Въздействието на MDF върху околната среда се подобри значително през годините. Днес много MDF плоскости се произвеждат от различни материали. Те включват друга дървесина, скрап, рециклирана хартия, бамбук, въглеродни влакна и полимери, горски сечища и остатъци от дъскорезници.
Тъй като производителите са притиснати да предлагат по-екологични продукти, те започнаха да тестват и използват нетоксични свързващи вещества. Въвеждат се нови суровини. Сламата и бамбукът се превръщат в популярни влакна, защото са бързо разрастващ се, възобновяем ресурс.
Сравнение с естествени дървета:
MDF не съдържа възли или пръстени, което го прави по-равномерен от естествените дървесини по време на рязане и в експлоатация. MDF обаче не е напълно изотропен, тъй като влакната са плътно притиснати през листа. Типичният MDF има твърда, равна, гладка повърхност, което го прави идеален за фурниране, тъй като няма подлежащи зърна, които да телеграфират през тънкия фурнир, както при шперплата. Предлага се така нареченият "премиум" MDF, който се характеризира с по-равномерна плътност по цялата дебелина на панела.
MDF може да бъде залепен, дюбелиран или ламиниран. Типичните крепежни елементи са T-гайки и машинни винтове с пан-глава. Гвоздеите с гладка дръжка не се държат добре, както и винтовете с фина стъпка, особено в ръба. Предлагат се специални винтове с голяма стъпка на резбата, но винтовете за ламарина също работят добре. MDF не е податлив на разцепване, когато винтовете се монтират в лицето на материала, но поради подравняването на дървесните влакна, може да се разцепи, когато винтовете се монтират в ръба на дъската без пилотни отвори.
Предимства:
*. Съвместими по сила и размер
*. Оформя добре
*. Стабилни размери (по-малко разширяване и свиване от естественото дърво)
*. Поема добре боя
*. Поема добре лепило за дърво
*. Висока якост на издърпване на винта в челното зърно на материала
*. Гъвкав
Недостатъци:
*. По-плътен от шперплат или ПДЧ
*. Нискокачественият MDF може да набъбне и да се счупи, когато се насити с вода
*. Може да се изкриви или разшири във влажна среда, ако не е запечатан
*. Може да отдели формалдехид, който е известен човешки канцероген и може да причини алергия, дразнене на очите и белите дробове при рязане и шлайфане
*. Затъпява остриетата по-бързо от много дървета: Използването на режещи инструменти с ръбове от волфрамов карбид е почти задължително, тъй като бързорежещата стомана се затъпява твърде бързо.
*. Въпреки че няма зърно в равнината на дъската, има таковавдъската. Завинтването в ръба на дъската обикновено ще доведе до нейното разцепване по начин, подобен на разслояването.
Приложения:
MDF често се използва в училищни проекти поради своята гъвкавост. Панелите от ламели, изработени от MDF, се използват в индустрията за оборудване на магазини. MDF се използва предимно за вътрешни приложения поради слабата му устойчивост на влага. Предлага се в необработен вид, с фино шлайфана повърхност или с декоративно покритие.
MDF е използваем и за мебели като шкафове, поради здравата си повърхност.
Плътността на MDF го прави полезен материал за стените на камерите за тръбни органи, позволявайки на звука, особено на баса, да се отразява от камерата в залата.
Съображения за безопасност:
При рязане на MDF във въздуха се отделя голямо количество прахови частици.
Формалдехидните смоли обикновено се използват за свързване на влакната в MDF и тестовете постоянно разкриват, че MDF продуктите отделят свободен формалдехид и други летливи органични съединения, които представляват риск за здравето при концентрации, считани за опасни, поне няколко месеца след производството. Урея-формалдехидът винаги се освобождава бавно от ръбовете и повърхността на MDF. Когато боядисвате, покриването на всички страни на готовото парче е добра практика за запечатване на свободния формалдехид. Восъчни и маслени покрития могат да се използват като покрития, но те са по-малко ефективни при запечатване на свободния формалдехид.
Не е напълно определено дали тези постоянни емисии на формалдехид достигат вредни нива в реални среди. Основната загриженост е за индустриите, използващи формалдехид. Още през 1987 г. Агенцията за опазване на околната среда на Съединените щати го класифицира като "вероятен канцероген за човека", а след повече проучвания Международната агенция за изследване на рака (IARC) на Световната здравна организация през 1995 г. също го класифицира като " вероятен човешки канцероген“. Допълнителна информация и оценка на всички известни данни накараха IARC да прекласифицира формалдехида като „известен човешки канцероген“, свързан с рак на носните синуси и назофарингеален рак, и вероятно с левкемия през юни 2004 г.
Съгласно международните стандарти за емисии на композитни плоскости се използват три европейски класа на формалдехид, E{{0}}, E1 и E2, въз основа на измерването на нивата на емисии на формалдехид. Например E0 се класифицира като съдържащ по-малко от 3 mg формалдехид на всеки 100 g лепило, използвано при производството на плочи от дървесни частици и шперплат. E1 и E2 се класифицират като съдържащи съответно 9 и 30 g формалдехид на 100 g лепило. Навсякъде по света има променливи схеми за сертифициране и етикетиране за такива продукти, които могат да бъдат изрични за освобождаване на формалдехид, като тази на Калифорнийския съвет за въздушни ресурси.
Фурнирован MDF:
Фурнированият MDF предоставя много от предимствата на MDF с декоративен повърхностен слой от дървен фурнир. В съвременното строителство, подтикнати от високите разходи за твърда дървесина, производителите възприемат този подход за постигане на висококачествено завършващо покритие върху стандартна MDF плоскост. Един често срещан тип използва дъбов фурнир. Изработването на фурнирован MDF е сложна процедура, която включва вземане на изключително тънък резен от твърда дървесина (с дебелина около 1-2 mm) и след това чрез методи на високо налягане и разтягане те се увиват около профилираните MDF плоскости. Това е възможно само с много прости профили; в противен случай, когато тънкият дървен слой изсъхне, той се счупва при завои и ъгли.
