Древесноволокнистая плита средней плотности
Feb 06, 2023
Древесноволокнистая плита средней плотности (МДФ) представляет собой конструктивное изделие из древесины, изготавливаемое путем расщепления остатков древесины лиственных или хвойных пород на древесные волокна, часто в дефибраторе, смешивания их с воском и смоляным связующим и формирования из них панелей с применением высокой температуры и давления. МДФ обычно плотнее фанеры. Он состоит из разделенных волокон, но может использоваться в качестве строительного материала, аналогичного по применению фанере. Он прочнее и плотнее ДСП. Название происходит от разницы в плотности древесноволокнистых плит. Крупномасштабное производство МДФ началось в 1980-х годах как в Северной Америке, так и в Европе.
Физические свойства:
Со временем термин «МДФ» стал общим названием любой древесноволокнистой плиты, полученной сухим способом. МДФ обычно состоит из 82 процентов древесного волокна, 9 процентов клея из карбамидоформальдегидной смолы, 8 процентов воды и 1 процента парафинового воска. Плотность обычно составляет от 500 до 1,000 кг/м.3(31 и 62 фунта/куб.м). Диапазон плотности и классификация плит легкой, стандартной или высокой плотности неверны и сбивают с толку. Плотность плиты, если ее оценивать по отношению к плотности волокна, из которого изготовлена панель, имеет важное значение. Толстая панель МДФ плотностью 700–720 кг/м3(44–45 фунтов / куб. Футов) можно рассматривать как панели с высокой плотностью в случае панелей из хвойного волокна, тогда как панель такой же плотности, изготовленная из волокон лиственных пород, не считается таковой. Эволюция различных типов MDF была обусловлена различными потребностями в конкретных приложениях.
Типы:
Различные виды МДФ (иногда маркированные по цвету):
Сверхлегкая плита МДФ (ULDF)
Влагостойкая плита обычно зеленого цвета
Огнестойкий МДФ обычно красного или синего цвета.
Хотя при изготовлении всех типов древесноволокнистых плит используются аналогичные производственные процессы, типичная плотность МДФ составляет 600–800 кг/м.3или {{0}},022–0,029 фунта/дюйм3, в отличие от ДСП (500–800 кг/м3) и к ДВП (600–1450 кг/м3).
Производство:
Производство чипов:
Деревья окориваются после спила. Кору можно продавать для использования в ландшафтном дизайне или использовать в качестве топлива из биомассы в местных печах. Окоренные бревна отправляются на завод МДФ, где они проходят процесс измельчения. Типичная дисковая рубительная машина содержит от четырех до 16 лезвий. Любая полученная стружка, которая слишком велика, может быть повторно измельчена; Щепа меньшего размера может использоваться в качестве топлива. Затем чипсы промывают и проверяют на наличие дефектов. Чипсы могут храниться насыпью в качестве резерва для производства.
Производство волокна:
По сравнению с другими древесноволокнистыми плитами, такими как Masonite, МДФ характеризуется следующей частью процесса и тем, как волокна обрабатываются как отдельные, но неповрежденные волокна и сосуды, изготовленные с помощью сухого процесса. Затем щепа прессуется в небольшие пробки с помощью шнекового питателя, нагревается в течение 30–120 секунд для размягчения лигнина в древесине, а затем подается в дефибратор. Типичный дефибратор состоит из двух вращающихся в противоположных направлениях дисков с канавками на их поверхностях. Стружка подается в центр и подается наружу между дисками под действием центробежной силы. Уменьшающийся размер канавок постепенно разделяет волокна, чему способствует размягченный лигнин между ними.
Из дефибратора целлюлоза поступает в линию продувки, характерную часть процесса производства МДФ. Это расширяющийся кольцевой трубопровод, первоначально диаметром 40 мм, увеличивающийся до 1500 мм. На первом этапе впрыскивается воск, который покрывает волокна и равномерно распределяется за счет турбулентного движения волокон. Затем в качестве основного связующего вводят карбамидоформальдегидную смолу. Воск улучшает влагостойкость, а смола изначально помогает уменьшить комкование. Материал быстро высыхает в последней нагретой расширительной камере выдувной линии и расширяется в тонкое, пушистое и легкое волокно. Это волокно может быть использовано немедленно или сохранено.
Формование листа:
Сухое волокно всасывается в верхнюю часть «пендистора», который равномерно распределяет волокно в виде однородного мата под ним, обычно толщиной 230–610 мм. Мат предварительно сжимается и либо отправляется прямо в горячий пресс непрерывного действия, либо разрезается на большие листы для горячего пресса с несколькими отверстиями. Горячий пресс активирует связующую смолу и устанавливает профиль прочности и плотности. Цикл прессования работает поэтапно, при этом толщина мата сначала сжимается примерно в 1,5 раза по сравнению с толщиной готовой плиты, затем поэтапно сжимается далее и выдерживается в течение короткого периода времени. Это дает профиль плиты с зонами повышенной плотности и, следовательно, механической прочности вблизи двух сторон плиты и менее плотной сердцевиной.
После прессования МДФ охлаждают в звездчатой сушилке или охлаждающей карусели, обрезают и шлифуют. В некоторых случаях плиты также ламинируют для дополнительной прочности.
Воздействие МДФ на окружающую среду значительно улучшилось за последние годы. Сегодня многие плиты МДФ производятся из самых разных материалов. К ним относятся прочая древесина, лом, переработанная бумага, бамбук, углеродные волокна и полимеры, обрезки леса и обрезки лесопильных заводов.
Поскольку производители вынуждены выпускать более экологически чистые продукты, они начали тестировать и использовать нетоксичные связующие вещества. Вводится новое сырье. Солома и бамбук становятся популярными волокнами, потому что они являются быстрорастущим и возобновляемым ресурсом.
Сравнение с натуральным деревом:
МДФ не содержит сучков и колец, что делает его более однородным, чем натуральная древесина, при резке и эксплуатации. Однако МДФ не является полностью изотропным, поскольку волокна плотно прижаты друг к другу через лист. Типичный МДФ имеет твердую, плоскую и гладкую поверхность, что делает его идеальным для облицовки, так как под тонким слоем шпона нет подстилающих волокон, как в случае с фанерой. Доступен так называемый «премиум» МДФ, который отличается более равномерной плотностью по всей толщине панели.
МДФ может быть склеен, склеен или ламинирован. Типичными крепежными элементами являются Т-образные гайки и крепежные винты с полукруглой головкой. Гвозди с гладким стержнем держатся плохо, как и шурупы с мелким шагом, особенно по краю. Доступны специальные винты с крупным шагом резьбы, но также хорошо подходят винты для листового металла. МДФ не подвержен расколу при установке шурупов на лицевую сторону материала, но из-за выравнивания древесных волокон может расколоться при установке шурупов на край плиты без направляющих отверстий.
Преимущества:
*. Соответствие по силе и размеру
*. Хорошо принимает форму
*. Стабильные размеры (меньшее расширение и сжатие, чем у натурального дерева)
*. хорошо держит краску
*. Хорошо берет столярный клей
*. Высокая прочность на вырыв шурупа в лицевой части материала
*. Гибкий
Недостатки:
*. Плотнее фанеры или ДСП
*. Низкосортный МДФ может разбухнуть и разрушиться при насыщении водой
*. Может деформироваться или расширяться во влажной среде, если не загерметизирован
*. Может выделять формальдегид, который является известным канцерогеном для человека и может вызывать аллергию, раздражение глаз и легких при резке и шлифовке.
*. Лезвия затупляются быстрее, чем многие виды древесины: использование режущих инструментов с кромками из карбида вольфрама почти обязательно, так как быстрорежущая сталь затупляется слишком быстро.
*. Хоть у него и нет зерна в плоскости доски, но оно естьвдоска. Ввинчивание в край доски, как правило, приводит к ее расщеплению, аналогичному расслаиванию.
Приложения:
МДФ часто используется в школьных проектах из-за его гибкости. Реечные панели из МДФ используются в обустройстве магазинов. МДФ в основном используется для внутренних помещений из-за плохой влагостойкости. Он доступен в необработанном виде, или с тонко отшлифованной поверхностью, или с декоративным покрытием.
МДФ также можно использовать для изготовления мебели, такой как шкафы, из-за его прочной поверхности.
Плотность МДФ делает его полезным материалом для стен камер органа, позволяя звуку, особенно басу, отражаться из камеры в зал.
Соображения безопасности:
При резке МДФ в воздух выбрасывается большое количество пыли.
Формальдегидные смолы обычно используются для связывания волокон в МДФ, и испытания неизменно показывают, что продукты МДФ выделяют свободный формальдегид и другие летучие органические соединения, которые представляют опасность для здоровья в концентрациях, считающихся небезопасными, в течение как минимум нескольких месяцев после изготовления. Карбамидоформальдегид всегда медленно выделяется с краев и поверхности МДФ. При покраске рекомендуется покрывать все стороны готового изделия, чтобы запечатать свободный формальдегид. В качестве отделки можно использовать восковые и масляные покрытия, но они менее эффективны для герметизации в свободном формальдегиде.
До конца не определено, достигают ли эти постоянные выбросы формальдегида вредных уровней в реальных условиях. Основное внимание уделяется отраслям промышленности, использующим формальдегид. Еще в 1987 году Агентство по охране окружающей среды США классифицировало его как «вероятный канцероген для человека», а после дополнительных исследований Международное агентство по изучению рака (IARC) Всемирной организации здравоохранения в 1995 году также классифицировало его как «вероятное канцерогенное вещество». вероятным канцерогеном для человека». Дальнейшая информация и оценка всех известных данных привели IARC к реклассификации формальдегида как «известного канцерогена для человека», связанного с раком носовых пазух и раком носоглотки и, возможно, с лейкемией в июне 2004 года.
В соответствии с Международными стандартами выбросов композитных материалов используются три европейских класса формальдегида: E{{0}}, E1 и E2, основанные на измерении уровней выделения формальдегида. Например, E0 классифицируется как содержащий менее 3 мг формальдегида на каждые 100 г клея, используемого при производстве ДСП и фанеры. E1 и E2 классифицируются как содержащие 9 и 30 г формальдегида на 100 г клея соответственно. Во всем мире существуют различные схемы сертификации и маркировки для таких продуктов, которые могут указывать на выделение формальдегида, например, Калифорнийского совета по воздушным ресурсам.
Шпонированный МДФ:
Шпонированный МДФ обладает многими преимуществами МДФ с декоративным поверхностным слоем из шпона. В современном строительстве, подстегиваемые высокой стоимостью древесины лиственных пород, производители применяют этот подход для получения высококачественного финишного покрытия поверх стандартной плиты МДФ. В одном из распространенных типов используется шпон дуба. Изготовление шпонированного МДФ представляет собой сложную процедуру, которая заключается в том, чтобы взять очень тонкий лист твердой древесины (толщиной около 1-2 мм), а затем с помощью методов высокого давления и растяжения обернуть им профилированные плиты МДФ. Это возможно только с очень простыми профилями; в противном случае при высыхании тонкий слой древесины ломается на изгибах и углах.