Древесноволокнистая плита средней плотности - Medium-density fibreboard

Образец МДФ

Древесноволокнистая плита средней плотности ( МДФ ) - это конструктивное изделие из древесины, получаемое путем измельчения остатков твердой или мягкой древесины на древесные волокна, часто в дефибраторе , комбинируя их с воском и связующим на основе смолы , и формируя из них панели путем приложения высокой температуры и давления . МДФ обычно плотнее фанеры . Он состоит из отдельных волокон, но может использоваться как строительный материал, аналогичный по применению фанере. Он прочнее и плотнее ДСП .

Название происходит от различия в плотности из древесноволокнистых плит . Крупномасштабное производство МДФ началось в 1980-х годах как в Северной Америке, так и в Европе.

Физические свойства

Со временем термин «MDF» стал общим названием для любой сухого процесса древесно - волокнистой плиты . МДФ обычно состоит из 82% древесного волокна , 9% клея на основе карбамидоформальдегидной смолы, 8% воды и 1% парафинового воска . Плотность обычно составляет от 500 до 1000 кг / м 3 (от 31 до 62 фунтов / куб. Фут). Диапазон плотности и классификация картона «легкая», «стандартная» или «высокая» является неправильным и сбивает с толку. Плотность плиты, если ее оценивать по отношению к плотности волокна, которое идет на изготовление панели, важна. Толстая панель МДФ с плотностью 700–720 кг / м 3 (44–45 фунтов / куб фут) может считаться высокой плотностью в случае панелей из мягких древесных волокон, тогда как панель такой же плотности, сделанная из волокон твердой древесины, является не считается так. Эволюция различных типов MDF была обусловлена ​​различной потребностью в конкретных областях применения.

Типы

Различные виды МДФ (иногда обозначаемые цветом):

  • Плита МДФ сверхлегкая (ULDF)
  • Влагостойкая плита обычно зеленого цвета
  • Огнестойкий МДФ обычно бывает красного или синего цвета.

Хотя при производстве всех типов древесноволокнистых плит используются аналогичные производственные процессы, типичная плотность МДФ составляет 600–800 кг / м 3 или 0,022–0,029 фунта / дюйм 3 , в отличие от древесностружечных плит (500–800 кг / м 3 ) и на древесноволокнистые плиты высокой плотности (600–1 450 кг / м 3 ).

Производство

В Австралии и Новой Зеландии основным видом дерева, используемого для изготовления МДФ, является выращенная на плантациях сосна лучистая , но также использовалось множество других продуктов, в том числе другие виды древесины, макулатура и волокна. Если требуется влагостойкость, можно использовать часть видов эвкалипта , используя эндемичное содержание масла в таких деревьях.

Производство чипов

Окорка с деревьев производится после срезки. Кора может быть продана для использования в озеленении или использована в качестве топлива из биомассы в местных печах . Окоренные бревна отправляются на завод МДФ, где проходят процесс рубки . Типичный дисковый измельчитель содержит от четырех до 16 ножей. Любые полученные микросхемы, которые будут слишком большими, могут быть повторно обработаны; в качестве топлива можно использовать мелкую стружку. Затем стружку промывают и проверяют на наличие дефектов. Чипы могут храниться навалом, как резерв для производства.

Производство волокна

По сравнению с другими древесноволокнистыми плитами, такими как масонит , МДФ отличается следующей частью процесса и тем, как волокна обрабатываются как отдельные, но неповрежденные волокна и сосуды, производимые сухим способом. Затем щепа уплотняется в маленькие 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 лицевых сторонах. Стружка подается в центр и подается наружу между дисками за счет центробежной силы. Уменьшение размера бороздок постепенно разделяет волокна, чему способствует размягченный лигнин между ними.

Из дефибратора пульпа попадает в продувочную линию, отличительную часть процесса производства МДФ. Это расширяющийся круговой трубопровод, первоначально диаметром 40 мм, увеличивающимся до 1500 мм. На первом этапе вводится воск, который покрывает волокна и равномерно распределяется за счет турбулентного движения волокон. Мочевино-формальдегидные смолы затем вводятся в качестве основного связующего вещества. Воск улучшает влагостойкость, а смола изначально помогает уменьшить комкование. Материал быстро высыхает в последней нагретой камере расширения выдувной линии и превращается в тонкое, пушистое и легкое волокно. Это волокно можно сразу использовать или хранить.

Формование листа

Сухое волокно засасывается в верхнюю часть «пендистора», который равномерно распределяет волокно в однородный мат под ним, обычно толщиной 230–610 мм. Мат предварительно сжимается и либо отправляется прямо на 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 осуществляется поэтапно, при этом сначала толщина мата сжимается примерно в 1,5 раза больше толщины готовой плиты, а затем сжимается поэтапно и выдерживается в течение короткого периода. Это дает профиль плиты с зонами повышенной плотности, следовательно, механической прочности вблизи двух сторон плиты и менее плотной сердцевиной.

После прессования МДФ охлаждается в сушилке Star или охлаждающей карусели, обрезается и шлифуется. В некоторых случаях плиты также ламинируются для дополнительной прочности.

Воздействие МДФ на окружающую среду с годами значительно улучшилось. Сегодня многие плиты МДФ изготавливаются из самых разных материалов. Сюда входят другие виды древесины, лом, переработанная бумага, бамбук, углеродные волокна и полимеры, рубки ухода за лесом и обрезки лесопилок.

Поскольку производителей заставляют предлагать более экологичные продукты, они начали тестирование и использование нетоксичных связующих. Вводится новое сырье. Солома и бамбук становятся популярными волокнами, потому что они являются быстрорастущими возобновляемыми ресурсами.

Сравнение с натуральной древесиной

МДФ не содержит сучков и колец, что делает его более однородным, чем натуральная древесина, при распиловке и эксплуатации. Однако МДФ не полностью изотропен , поскольку волокна плотно прижаты друг к другу через лист. Типичный МДФ имеет твердую, плоскую, гладкую поверхность, что делает его идеальным для облицовки, так как нет видимых волокон, которые можно было бы передать сквозь тонкий шпон, как в случае фанеры. Доступен так называемый МДФ «премиум», который отличается более равномерной плотностью по всей толщине панели.

МДФ может быть клееным, приклеенным или ламинированным. Типичными крепежными элементами являются Т-образные гайки и крепежные винты с полукруглой головкой . Гвозди с гладким стержнем плохо держатся, как и винты с мелким шагом, особенно по краю. Доступны специальные винты с крупным шагом резьбы, но подойдут и винты для листового металла . МДФ не подвержен раскалыванию, когда шурупы устанавливаются на лицевую сторону материала, но из-за выравнивания древесных волокон может расколоться, когда шурупы установлены на краю плиты без направляющих отверстий .

Преимущества

  • Соответствует по прочности и размеру
  • Формы хорошо
  • Стабильные размеры (меньшее расширение и сжатие, чем у натурального дерева)
  • Хорошо переносит краску
  • Хорошо принимает столярный клей
  • Высокая прочность на вырыв шурупа по лицевой поверхности материала.
  • Это гибкий

Недостатки

  • Плотнее фанеры или ДСП
  • Низкосортный МДФ может разбухать и ломаться при насыщении водой.
  • Может деформироваться или расширяться во влажной среде, если не герметично
  • Может выделять формальдегид , который является известным канцерогеном для человека и может вызывать аллергию, раздражение глаз и легких при резке и шлифовании.
  • Лезвия затупляются быстрее, чем многие виды древесины: использование режущих инструментов с режущими кромками из карбида вольфрама практически обязательно, так как быстрорежущая сталь затупляется слишком быстро.
  • Хотя это не имеет зерна в плоскости доски, у него есть один в совет. Ввинчивание в край доски, как правило, приводит к ее расколу, аналогичному расслаиванию.

Приложения

Корпус громкоговорителя изготовлен из МДФ.

МДФ часто используется в школьных проектах из-за его гибкости. Панели Slatwall из МДФ используются в производстве торгового оборудования . МДФ в основном используется для внутреннего применения из-за его плохой влагостойкости. Он доступен в сыром виде, с мелко отшлифованной поверхностью или с декоративным покрытием.

МДФ также может использоваться для изготовления мебели, такой как шкафы, из-за его прочной поверхности.

Соображения безопасности

При резке МДФ в воздух выбрасывается большое количество частиц пыли. Респиратора должна быть изношена и материал вырезать в контролируемом и вентилируемом помещении. Герметизация открытых краев является хорошей практикой для ограничения выбросов связующих, содержащихся в этом материале.

Формальдегидные смолы обычно используются для связывания волокон в МДФ, и испытания неизменно показывают, что изделия из 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 производства. Мочевина-формальдегид всегда медленно выделяется с краев и поверхности МДФ. При покраске рекомендуется покрыть все стороны готовой детали, чтобы запечатать свободный формальдегид. В качестве отделки можно использовать воск и масло, но они менее эффективны для герметизации в свободном формальдегиде.

Достигнут ли эти постоянные выбросы формальдегида вредных уровней в реальных условиях, еще полностью не определено. Основное беспокойство вызывают отрасли, использующие формальдегид. Еще в 1987 году Агентство по охране окружающей среды США классифицировало его как «вероятный канцероген для человека», а после дополнительных исследований Международное агентство ВОЗ по изучению рака (IARC) в 1995 году также классифицировало его как «вероятный канцероген для человека». Дополнительная информация и оценка всех известных данных побудили IARC реклассифицировать формальдегид как «известный канцероген для человека», связанный с раком носовых пазух и раком носоглотки, и, возможно, с лейкемией в июне 2004 года.

В соответствии с Международными стандартами выбросов формальдегида для композитных материалов используются три европейских класса формальдегида, E0, E1 и E2, на основе измерения уровней выбросов формальдегида. Например, E0 классифицируется как содержащий менее 3 мг формальдегида на каждые 100 г клея, используемого при производстве древесностружечных плит 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 таких продуктов, которые могут явно указывать на выброс формальдегида, например, Калифорнийский совет по воздушным ресурсам.

Шпонированный МДФ

Шпонированный МДФ обеспечивает многие преимущества МДФ с декоративным поверхностным слоем шпона дерева . В современном строительстве, подстегиваемое высокой стоимостью древесины твердых пород, производители применяют этот подход для получения высококачественной отделочной пленки, покрывающей стандартную плиту МДФ. Один из распространенных типов - это шпон дуба. Изготовление фанерованного МДФ - сложная процедура, которая включает в себя получение очень тонкого среза твердой древесины (толщиной около 1-2 мм), а затем путем высокого давления и методов растяжения оборачивают его вокруг профилированных плит МДФ. Это возможно только с очень простыми профилями, иначе, когда тонкий слой древесины высохнет, он сломается в местах изгибов и углов.

Смотрите также

использованная литература

дальнейшее чтение

  • Инглиш, Брент, Джон А. Янгквист и Анджей М. Кшисик, Лигноцеллюлозные композиты в Гилберте, Ричард Д., изд. Целлюлозные полимеры, смеси и композиты . Нью-Йорк: Hanser Publishers: 115–130; 1994. Глава 6

внешние ссылки