Płyta pilśniowa średniej gęstości

Płyta pilśniowa średniej gęstości (MDF) to przetworzony produkt drzewny wytwarzany przez rozbijanie resztek drewna twardego lub miękkiego na włókna drzewne, często w defibratorze, łączenie ich z woskiem i spoiwem żywicznym oraz formowanie z nich paneli poprzez zastosowanie wysokiej temperatury i ciśnienia. MDF jest generalnie gęstszy niż sklejka. Składa się z oddzielnych włókien, ale może być używany jako materiał budowlany podobny w zastosowaniu do sklejki. Jest mocniejszy i gęstszy niż płyta wiórowa. Nazwa wywodzi się od rozróżnienia gęstości płyt pilśniowych. Produkcja płyt MDF na dużą skalę rozpoczęła się w latach 80. XX wieku zarówno w Ameryce Północnej, jak iw Europie.

Właściwości fizyczne:

Z biegiem czasu termin „MDF” stał się ogólną nazwą każdej płyty pilśniowej przetwarzanej na sucho. MDF składa się zazwyczaj z 82% włókna drzewnego, 9% kleju z żywicy mocznikowo-formaldehydowej, 8% wody i 1% wosku parafinowego. Gęstość wynosi zazwyczaj od 500 do 1,000 kg/m³(31 i 62 funty/stopę sześcienną). Zakres gęstości i klasyfikacja jako płyta lekka, standardowa lub o dużej gęstości jest myląca i myląca. Ważna jest gęstość płyty, oceniana w stosunku do gęstości włókna użytego do wykonania panelu. Gruba płyta MDF o gęstości 700-720 kg/m³(44-45 funtów/stopę sześcienną) można uznać za dużą gęstość w przypadku płyt z włókien drzew iglastych, podczas gdy płyta o tej samej gęstości wykonana z włókien z twardego drewna nie jest uważana za taką. Ewolucja różnych rodzajów płyt MDF była napędzana różnymi potrzebami w zakresie określonych zastosowań.

typy:

Różne rodzaje płyt MDF (czasami oznaczone kolorami) to:

Ultralekka płyta MDF (ULDF)

Płyta odporna na wilgoć jest typowo zielona

Ognioodporny MDF jest zwykle czerwony lub niebieski

Chociaż do produkcji wszystkich rodzajów płyt pilśniowych stosuje się podobne procesy produkcyjne, MDF ma typową gęstość 600–800 kg/m³lub {{0}},022–0,029 funta na cal³, w przeciwieństwie do płyty wiórowej (500-800 kg/m2).³) oraz do płyt pilśniowych o dużej gęstości (600–1 450 kg/m³).

 

Produkcja:

Produkcja wiórów:

Drzewa po ścięciu są korowane. Kora może być sprzedawana do wykorzystania w kształtowaniu krajobrazu lub wykorzystywana jako paliwo z biomasy w piecach na miejscu. Okorowane kłody są wysyłane do zakładu MDF, gdzie przechodzą proces rozdrabniania. Typowy rębak tarczowy zawiera od czterech do 16 ostrzy. Wszelkie powstałe w ten sposób żetony, które są zbyt duże, mogą zostać ponownie wyszczerbione; niewymiarowe wióry mogą być używane jako paliwo. Wióry są następnie myte i sprawdzane pod kątem wad. Wióry mogą być przechowywane luzem, jako rezerwa do produkcji.

Produkcja włókien:

W porównaniu z innymi płytami pilśniowymi, takimi jak Masonite, MDF charakteryzuje się następną częścią procesu oraz sposobem, w jaki włókna są przetwarzane jako pojedyncze, ale nienaruszone włókna i naczynia, wytwarzane w procesie suchym. Wióry są następnie zagęszczane w małe korki za pomocą podajnika ślimakowego, podgrzewane przez 30–120 sekund w celu zmiękczenia ligniny w drewnie, a następnie podawane do defibratora. Typowy defibrator składa się z dwóch obracających się w przeciwnych kierunkach dysków z rowkami na ich powierzchniach. Wióry są wprowadzane do środka i są wyprowadzane na zewnątrz między tarczami za pomocą siły odśrodkowej. Zmniejszający się rozmiar rowków stopniowo oddziela włókna, wspomagane przez zmiękczoną ligninę między nimi.

Z defibratora miazga wchodzi do linii nadmuchowej, charakterystycznej części procesu MDF. Jest to rozszerzający się rurociąg okrężny, początkowo o średnicy 40 mm, zwiększający się do 1500 mm. Wosk jest wtryskiwany w pierwszym etapie, który pokrywa włókna i jest równomiernie rozprowadzany przez turbulentny ruch włókien. Następnie wtryskiwana jest żywica mocznikowo-formaldehydowa jako główny środek wiążący. Wosk poprawia odporność na wilgoć, a żywica początkowo pomaga zmniejszyć zbrylanie. Materiał szybko wysycha w końcowej ogrzewanej komorze rozprężnej linii nadmuchowej i rozszerza się w delikatne, puszyste i lekkie włókno. To włókno może być użyte natychmiast lub przechowywane.

Formowanie blachy:

Suche włókno jest zasysane do górnej części „pendistora”, który równomiernie rozprowadza włókno w jednolitą matę pod nim, zwykle o grubości 230–610 mm. Mata jest wstępnie sprasowana i wysyłana bezpośrednio do ciągłej gorącej prasy lub cięta na duże arkusze do wielokrotnego otwierania gorącej prasy. Prasa na gorąco aktywuje żywicę wiążącą i ustala profil wytrzymałości i gęstości. Cykl prasowania odbywa się etapami, przy czym grubość maty jest najpierw ściskana do około 1,5 grubości gotowej płyty, a następnie stopniowo ściskana i utrzymywana przez krótki czas. Daje to profil płyty ze strefami o zwiększonej gęstości, a tym samym wytrzymałości mechanicznej, w pobliżu dwóch powierzchni płyty i mniej gęstym rdzeniem.

Po sprasowaniu MDF jest schładzany w suszarce gwiazdowej lub karuzeli chłodzącej, przycinany i szlifowany. W niektórych zastosowaniach płyty są również laminowane w celu zwiększenia wytrzymałości.

Wpływ płyt MDF na środowisko znacznie się poprawił na przestrzeni lat. Obecnie wiele płyt MDF jest wykonanych z różnych materiałów. Obejmują one inne drewno, złom, papier z recyklingu, bambus, włókna węglowe i polimery, przecinki leśne i ścinki z tartaków.

Ponieważ producenci są zmuszani do tworzenia bardziej ekologicznych produktów, zaczęli testować i stosować nietoksyczne spoiwa. Wprowadzane są nowe surowce. Słoma i bambus stają się popularnymi włóknami, ponieważ są szybko rosnącym, odnawialnym zasobem.

 

Porównanie z naturalnym drewnem:

MDF nie zawiera sęków ani słojów, dzięki czemu jest bardziej jednolity niż drewno naturalne podczas cięcia i użytkowania. Jednak MDF nie jest całkowicie izotropowy, ponieważ włókna są ściśle dociśnięte do siebie przez arkusz. Typowy MDF ma twardą, płaską i gładką powierzchnię, co czyni go idealnym do fornirowania, ponieważ nie ma dostępnego ziarna, które mogłoby telegrafować przez cienki fornir, jak w przypadku sklejki. Dostępny jest tak zwany „premium” MDF, który charakteryzuje się bardziej równomierną gęstością na całej grubości panelu.

MDF może być klejony, kołkowany lub laminowany. Typowymi elementami złącznymi są nakrętki teowe i śruby maszynowe z łbem soczewkowym. Gwoździe z gładkim trzpieniem nie trzymają się dobrze, podobnie jak śruby o drobnym skoku, zwłaszcza na krawędzi. Dostępne są specjalne wkręty z grubym skokiem gwintu, ale dobrze sprawdzają się również wkręty do blachy. MDF nie jest podatny na pękanie, gdy wkręty są instalowane w licu materiału, ale ze względu na wyrównanie włókien drzewnych może pękać, gdy wkręty są instalowane na krawędzi płyty bez otworów prowadzących.

Zalety:

*. Spójny pod względem siły i wielkości

*. Dobrze kształtuje

*. Stabilne wymiary (mniejsze rozszerzanie i kurczenie niż w przypadku naturalnego drewna)

*. Dobrze przyjmuje farbę

*. Dobrze przyjmuje klej do drewna

*. Wysoka wytrzymałość na wyrywanie wkrętów w ziarnie czołowym materiału

*. Elastyczny

Wady:

*. Gęstsze niż sklejka lub płyta wiórowa

*. Niskiej jakości MDF może pęcznieć i pękać po nasyceniu wodą

*. Może się wypaczać lub rozszerzać w wilgotnym środowisku, jeśli nie jest uszczelniony

*. Może uwalniać formaldehyd, który jest znanym czynnikiem rakotwórczym dla ludzi i może powodować alergie, podrażnienia oczu i płuc podczas cięcia i szlifowania 

*. Tępi ostrza szybciej niż wiele rodzajów drewna: Używanie narzędzi tnących z ostrzami z węglika wolframu jest niemal obowiązkowe, ponieważ stal szybkotnąca tępi się zbyt szybko.

*. Chociaż nie ma ziarna w płaszczyźnie deski, ma jedotablica. Wkręcanie w krawędź deski generalnie powoduje jej pękanie w sposób podobny do rozwarstwienia.

 

Aplikacje:

MDF jest często używany w projektach szkolnych ze względu na swoją elastyczność. Panele listwowe wykonane z MDF znajdują zastosowanie w branży wyposażenia sklepów. MDF jest używany głównie do zastosowań wewnętrznych ze względu na słabą odporność na wilgoć. Występuje w wersji surowej lub z drobno szlifowaną powierzchnią lub z ozdobną nakładką.

MDF nadaje się również do mebli, takich jak szafki, ze względu na swoją mocną powierzchnię.

Gęstość MDF sprawia, że ​​jest to przydatny materiał na ściany komór organów piszczałkowych, umożliwiając odbijanie dźwięku, zwłaszcza basu, z komory do sali.

Względy bezpieczeństwa:

Podczas cięcia płyty MDF do powietrza uwalniana jest duża ilość cząstek pyłu.

Żywice formaldehydowe są powszechnie stosowane do łączenia włókien w płytach MDF, a badania konsekwentnie wykazały, że produkty MDF emitują wolny formaldehyd i inne lotne związki organiczne, które stanowią zagrożenie dla zdrowia w stężeniach uważanych za niebezpieczne, przez co najmniej kilka miesięcy po wyprodukowaniu. Formaldehyd mocznikowy jest zawsze powoli uwalniany z krawędzi i powierzchni MDF. Podczas malowania dobrą praktyką jest powlekanie wszystkich stron gotowego elementu w celu uszczelnienia wolnego formaldehydu. Jako wykończenie można zastosować wosk i olej, ale są one mniej skuteczne w uszczelnianiu wolnego formaldehydu.

To, czy te stałe emisje formaldehydu osiągają szkodliwe poziomy w rzeczywistych środowiskach, nie jest w pełni określone. Głównym problemem są branże wykorzystujące formaldehyd. Już w 1987 roku Agencja Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych sklasyfikowała go jako „prawdopodobny czynnik rakotwórczy dla ludzi”, a po dalszych badaniach Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem (IARC) Światowej Organizacji Zdrowia w 1995 roku również sklasyfikowała go jako „ prawdopodobny czynnik rakotwórczy dla ludzi”. Dalsze informacje i ocena wszystkich znanych danych skłoniły IARC do przeklasyfikowania formaldehydu jako „znanego ludzkiego czynnika rakotwórczego” związanego z rakiem zatok nosowych i rakiem nosogardła oraz prawdopodobnie z białaczką w czerwcu 2004 r.

Zgodnie z normami International Composite Board Emission Standards stosowane są trzy europejskie klasy formaldehydu, E{{0}}, E1 i E2, oparte na pomiarze poziomu emisji formaldehydu. Na przykład E0 jest klasyfikowany jako zawierający mniej niż 3 mg formaldehydu na każde 100 g kleju używanego do produkcji płyt wiórowych i sklejki. E1 i E2 są klasyfikowane jako zawierające odpowiednio 9 i 30 g formaldehydu na 100 g kleju. Na całym świecie istnieją różne systemy certyfikacji i oznakowania dla takich produktów, które mogą jednoznacznie wskazywać na uwalnianie formaldehydu, takie jak Californian Air Resources Board.

Płyta MDF fornirowana:

Płyta MDF fornirowana zapewnia wiele zalet płyty MDF z dekoracyjną warstwą wierzchnią forniru drewnianego. W nowoczesnym budownictwie, zachęceni wysokimi kosztami twardego drewna, producenci przyjęli to podejście, aby uzyskać wysokiej jakości powłokę wykończeniową pokrywającą standardową płytę MDF. Jeden powszechny typ wykorzystuje fornir dębowy. Wykonanie fornirowanej płyty MDF to skomplikowana procedura, która polega na pobraniu niezwykle cienkiego plastra twardego drewna (o grubości około 1-2 mm), a następnie owinięciu go metodami wysokiego nacisku i rozciągania wokół profilowanych płyt MDF. Jest to możliwe tylko w przypadku bardzo prostych profili; w przeciwnym razie, gdy cienka warstwa drewna wysycha, pęka na zagięciach i kątach.