Vlaknene plošče srednje gostote
Feb 06, 2023
Medium-density fibreboard (MDF) je izdelan lesni izdelek, izdelan z razgradnjo ostankov trdega ali mehkega lesa v lesna vlakna, pogosto v defibratorju, združitvijo z voskom in smolnim vezivom ter oblikovanjem v plošče z uporabo visoke temperature in pritiska. MDF je na splošno gostejši od vezanega lesa. Sestavljen je iz ločenih vlaken, vendar se lahko uporablja kot gradbeni material, podoben uporabi kot vezan les. Je močnejši in gostejši od ivernih plošč. Ime izhaja iz razlike v gostoti vlaknenih plošč. Obsežna proizvodnja MDF se je začela v osemdesetih letih prejšnjega stoletja v Severni Ameriki in Evropi.
Fizične lastnosti:
Sčasoma je izraz "MDF" postal generično ime za katero koli suho obdelano vlakneno ploščo. MDF je običajno sestavljen iz 82 odstotkov lesnih vlaken, 9 odstotkov lepila iz urea-formaldehidne smole, 8 odstotkov vode in 1 odstotka parafinskega voska. Gostota je običajno med 500 in 1,000 kg/m3(31 in 62 lb/cu ft). Razpon gostote in razvrstitev kot lahke, standardne ali visoke gostote je napačen izraz in povzroča zmedo. Gostota plošče, če jo ocenjujemo glede na gostoto vlaken, ki se uporabljajo za izdelavo plošče, je pomembna. Debela MDF plošča z gostoto 700–720 kg/m23(44–45 lb/cu ft) se lahko šteje za visoko gostoto v primeru plošč iz vlaken mehkega lesa, medtem ko se plošča enake gostote iz vlaken trdega lesa ne šteje za tako. Razvoj različnih vrst MDF je bil posledica različnih potreb po posebnih aplikacijah.
Vrste:
Različne vrste MDF (včasih označene z barvo) so:
Ultralahka MDF plošča (ULDF)
Plošča, odporna na vlago, je običajno zelene barve
Ognjevarni MDF je običajno rdeče ali modre barve
Čeprav se pri izdelavi vseh vrst vlaknenih plošč uporabljajo podobni proizvodni postopki, ima MDF tipično gostoto 600–800 kg/m3ali {{0}}.022–0,029 lb/in3, za razliko od ivernih plošč (500–800 kg/m2).3) in na vlaknene plošče visoke gostote (600–1450 kg/m3).
Proizvodnja:
Proizvodnja čipov:
Drevesa po poseku olupimo. Lubje se lahko proda za uporabo pri urejanju krajine ali uporabi kot gorivo za biomaso v pečeh na kraju samem. Olupljena hloda se pošljejo v obrat MDF, kjer gredo skozi postopek sekanja. Tipičen diskasti sekalnik vsebuje štiri do 16 rezil. Vse prevelike odrezke, ki nastanejo, je mogoče ponovno odrezati; premajhni sekanci se lahko uporabljajo kot gorivo. Sekance nato operemo in preverimo glede napak. Čips se lahko skladišči v razsutem stanju kot rezerva za proizvodnjo.
Proizvodnja vlaken:
V primerjavi z drugimi vlaknenimi ploščami, kot je masonit, je za MDF značilen naslednji del postopka in kako so vlakna obdelana kot posamezna, vendar nedotaknjena vlakna in posode, proizvedene po suhem postopku. Sekanci se nato z vijačnim podajalnikom stisnejo v majhne zamaške, segrevajo 30–120 sekund, da se zmehča lignin v lesu, nato pa se dovajajo v defibrator. Tipičen defibrator je sestavljen iz dveh nasproti vrtečih se diskov z utori na čelnih straneh. Sekanci se dovajajo v sredino in se s centrifugalno silo dovajajo navzven med diski. Zmanjševanje velikosti utorov postopoma ločuje vlakna, k čemur pomaga zmehčan lignin med njimi.
Iz defibratorja celuloza vstopi v pihalno linijo, značilen del postopka MDF. To je razširljiv krožni cevovod, sprva premera 40 mm, ki se poveča na 1500 mm. V prvi fazi se vbrizga vosek, ki prevleče vlakna in se zaradi turbulentnega gibanja vlaken enakomerno porazdeli. Kot glavno vezivo se nato vbrizga urea-formaldehidna smola. Vosek izboljša odpornost proti vlagi, smola pa na začetku pomaga zmanjšati strjevanje. Material se hitro suši v končni ogrevani ekspanzijski komori pihalnega voda in se razširi v fino, puhasto in lahko vlakno. To vlakno lahko uporabimo takoj ali shranimo.
Oblikovanje listov:
Suha vlakna se vsesajo na vrh "pendistorja", ki enakomerno porazdeli vlakna v enotno podlogo pod seboj, običajno debeline 230–610 mm. Podloga je predhodno stisnjena in poslana neposredno v neprekinjeno vročo stiskalnico ali razrezana na velike liste za večkratno vročo stiskalnico. Vroča stiskalnica aktivira vezno smolo in nastavi profil trdnosti in gostote. Cikel stiskanja poteka v stopnjah, pri čemer se debelina zastirke najprej stisne na približno 1,5-kratno debelino končne plošče, nato se dodatno stisne v stopnjah in zadrži kratek čas. To daje profil plošče z območji povečane gostote, torej mehanske trdnosti, v bližini obeh ploskev plošče in manj gosto sredico.
Po stiskanju se MDF ohladi v zvezdastem sušilniku ali hladilnem vrtiljaku, obreže in pobrusi. V nekaterih primerih so plošče tudi laminirane za dodatno trdnost.
Vpliv MDF na okolje se je z leti močno izboljšal. Danes je veliko MDF plošč izdelanih iz različnih materialov. Ti vključujejo drug les, ostanke, recikliran papir, bambus, ogljikova vlakna in polimere, gozdna redčenja in odrezke iz žag.
Ker so proizvajalci pod pritiskom, da pripravijo bolj okolju prijazne izdelke, so začeli testirati in uporabljati netoksična veziva. Uvajajo se nove surovine. Slama in bambus postajata priljubljena vlakna, ker sta hitro rastoča in obnovljiva vira.
Primerjava z naravnim lesom:
MDF ne vsebuje grč ali obročev, zaradi česar je med rezanjem in uporabo bolj enakomeren kot naravni les. Vendar MDF ni popolnoma izotropen, saj so vlakna tesno stisnjena skupaj skozi ploščo. Tipičen MDF ima trdo, ravno in gladko površino, zaradi česar je idealen za furniranje, saj ni na voljo nobenih spodnjih vlaken, ki bi lahko prenašali skozi tanek furnir kot pri vezanem lesu. Na voljo je tako imenovani "premium" MDF, ki ima enakomernejšo gostoto po celotni debelini plošče.
MDF je lahko lepljen, mozničen ali laminiran. Tipični pritrdilni elementi so T-matice in strojni vijaki s ploščato glavo. Žeblji z gladkim steblom se slabo držijo, prav tako ne vijaki z majhnim naklonom, zlasti na robu. Posebni vijaki so na voljo z velikim navojem, dobro pa se obnesejo tudi vijaki za pločevino. MDF ni dovzeten za razpoke, ko so vijaki nameščeni na sprednji strani materiala, vendar se lahko zaradi poravnave lesnih vlaken razcepijo, ko so vijaki nameščeni na rob plošče brez vodilnih lukenj.
Prednosti:
*. Skladen po moči in velikosti
*. Dobro se oblikuje
*. Stabilne dimenzije (manj raztezanja in krčenja kot naravni les)
*. Dobro prenaša barvo
*. Dobro prenaša lepilo za les
*. Visoka izvlečna trdnost vijaka v čelnem zrnu materiala
*. Prilagodljiv
Slabosti:
*. Gostejši od vezanega lesa ali iverne plošče
*. MDF nizke kakovosti lahko nabrekne in se zlomi, ko je nasičen z vodo
*. V vlažnem okolju se lahko zvije ali razširi, če ni zaprt
*. Lahko sprošča formaldehid, ki je znan rakotvoren za ljudi in lahko povzroči alergijo, draženje oči in pljuč pri rezanju in brušenju
*. Rezila otopi hitreje kot marsikateri les: uporaba rezalnih orodij z robovi iz volframovega karbida je skoraj obvezna, saj se hitrorezno jeklo prehitro otopi.
*. Čeprav nima zrna v ravnini deske, ga imavtabla. Privijanje v rob plošče na splošno povzroči, da se razcepi na podoben način kot razslojevanje.
Aplikacije:
MDF se pogosto uporablja v šolskih projektih zaradi svoje prilagodljivosti. Lemene plošče iz MDF se uporabljajo v industriji opremljanja trgovin. MDF se zaradi svoje slabe odpornosti na vlago uporablja predvsem za notranjo uporabo. Na voljo je v surovi obliki, ali s fino brušeno površino, ali z dekorativno prevleko.
MDF je zaradi svoje močne površine uporaben tudi za pohištvo, kot so omare.
Zaradi svoje gostote je MDF uporaben material za stene prostorov za orgle, saj omogoča, da se zvok, zlasti bas, odbije iz komore v dvorano.
Varnostni pomisleki:
Pri rezanju MDF se v zrak sprosti velika količina prašnih delcev.
Formaldehidne smole se običajno uporabljajo za povezovanje vlaken v MDF in testiranje je dosledno pokazalo, da izdelki MDF oddajajo prosti formaldehid in druge hlapne organske spojine, ki predstavljajo tveganje za zdravje v koncentracijah, ki se štejejo za nevarne, vsaj nekaj mesecev po izdelavi. Urea-formaldehid se vedno počasi sprošča z robov in površine MDF. Pri barvanju je dobra praksa premazovanje vseh strani končnega kosa za zapiranje prostega formaldehida. Kot zaključna sredstva se lahko uporabljajo voski in olja, vendar so manj učinkoviti pri tesnjenju prostega formaldehida.
Ni povsem ugotovljeno, ali te stalne emisije formaldehida dosežejo škodljive ravni v resničnem okolju. Glavna skrb je za industrije, ki uporabljajo formaldehid. Agencija ZDA za varstvo okolja ga je že leta 1987 uvrstila med "verjetne rakotvorne snovi za ljudi", po več študijah pa ga je Mednarodna agencija za raziskave raka (IARC) Svetovne zdravstvene organizacije leta 1995 prav tako uvrstila med " verjetno rakotvorna za človeka«. Nadaljnje informacije in vrednotenje vseh znanih podatkov so junija 2004 vodile IARC, da je formaldehid ponovno razvrstil kot "znano rakotvorno snov za človeka", povezano z rakom nosnih sinusov in nazofaringealnim rakom ter morda z levkemijo.
V skladu z mednarodnimi emisijskimi standardi kompozitnih plošč se uporabljajo trije evropski razredi formaldehida, E{{0}}, E1 in E2, ki temeljijo na meritvah ravni emisij formaldehida. E0 je na primer razvrščen tako, da vsebuje manj kot 3 mg formaldehida na vsakih 100 g lepila, ki se uporablja pri izdelavi ivernih plošč in vezanega lesa. E1 in E2 sta razvrščena tako, da imata 9 oziroma 30 g formaldehida na 100 g lepila. Po vsem svetu obstajajo spremenljive sheme certificiranja in označevanja za takšne izdelke, ki lahko eksplicitno sproščajo formaldehid, kot je kalifornijski odbor za zračne vire.
Furnirani MDF:
Furnirani MDF zagotavlja številne prednosti MDF z dekorativno površinsko plastjo lesenega furnirja. V sodobni gradnji, ki jo spodbujajo visoki stroški trdega lesa, so proizvajalci sprejeli ta pristop, da bi dosegli visokokakovostno zaključno ovojno oblogo na standardni plošči MDF. Ena pogosta vrsta uporablja hrastov furnir. Izdelava furniranega MDF je zapleten postopek, ki vključuje izjemno tanko rezino trdega lesa (debele približno 1-2 mm) in nato z metodami visokega pritiska in raztezanja, ki jih ovijete okoli profiliranih plošč MDF. To je mogoče le z zelo preprostimi profili; v nasprotnem primeru, ko se tanka lesena plast posuši, se zlomi na pregibih in kotih.
