Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Образец МДФ

Древесноволокнистая плита средней плотности ( МДФ ) - это инженерный продукт из древесины, получаемый 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 . [1] МДФ обычно более плотный, чем фанера . Он состоит из отдельных волокон, но может использоваться как строительный материал, аналогичный по применению фанере. Он прочнее и плотнее, чем ДСП . [2]

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. [3]

Физические свойства [ править ]

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 . [4] Плотность обычно составляет от 500 кг / м 3 (31 фунт / фут 3 ) до 1000 кг / м 3 (62 фунта / фут 3 ). [5] Диапазон плотности и классификации картона как легкой, стандартной или высокой плотности - неправильное название и сбивает с толку. Плотность плиты, если ее оценивать по отношению к плотности волокна, которое идет на изготовление панели, важна. Толстая панель МДФ плотностью 700–720 кг / м 3.может считаться высокой плотностью в случае панелей из волокон древесины хвойных пород, в то время как панель такой же плотности, изготовленная из волокон твердой древесины, не считается таковой. Эволюция различных типов MDF была вызвана различной потребностью в конкретных областях применения.

Типы [ править ]

Различные виды МДФ (иногда обозначаемые цветом):

  • Плита МДФ сверхлегкая (ULDF) [6]
  • 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 (160–450 кг / м 3 ) и на древесноволокнистые плиты высокой плотности (600–1 450 кг / м 3 ).

Производство [ править ]

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 другая древесина, макулатура и волокна. Если требуется влагостойкость, можно использовать часть видов эвкалипта , используя эндемичное содержание масла в таких деревьях. [7]

Производство чипов [ править ]

Окорка с деревьев производится после срезания. Кора может быть продана для использования в ландшафтном дизайне 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 слишком большого размера 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. [7]

Производство волокна [ править ]

По сравнению с другими древесноволокнистыми плитами, такими как мазонит , МДФ отличается следующей частью процесса и тем, как волокна обрабатываются как отдельные, но неповрежденные волокна и сосуды, производимые сухим способом. [7] 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 . [7] 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. [7]

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. [7]

Формование листа [ править ]

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: сначала толщина мата сжимается примерно в 1,5 раза по сравнению с толщиной 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. [7]

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

Воздействие MDF на окружающую среду с годами значительно улучшилось. [ необходима цитата ] Сегодня многие плиты МДФ изготавливаются из различных 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 натуральным деревом [ править ]

МДФ не содержит сучков и колец, что делает его более однородным, чем натуральная древесина, при распиловке и эксплуатации. [8] Однако МДФ не полностью изотропен , поскольку волокна плотно прижаты друг к другу сквозь 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 винты с полукруглой головкой . [9] 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 растрескиванию при установке шурупов на лицевую сторону материала, но из-за выравнивания древесных волокон может расколоться, когда шурупы установлены по краю плиты без направляющих отверстий .

Преимущества [ править ]

  • 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 [ править ]

  • Плотнее фанеры или ДСП
  • Низкокачественный 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 [10] и может вызывать аллергию, раздражение глаз и легких при резке и шлифовании [11]
  • 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, вызывает ее раскол, аналогичный расслоению.

Приложения [ править ]

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. [12]

Проблемы безопасности [ править ]

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. [13] [14] [15] 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. [8]

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» [10], связанный с раком носовых пазух и раком носоглотки, и, возможно, с лейкемией в июне 2004 года [16].

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. [17]

Шпонированный МДФ [ править ]

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 видов - это шпон дуба. [18] Изготовление фанерованного МДФ - сложная процедура, которая включает в себя получение очень тонкого среза твердой древесины (толщиной около 1-2 мм), а затем с помощью методов высокого давления и 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.

См. Также [ править ]

  • Ориентированно-стружечная плита
  • Твердая древесина

Ссылки [ править ]

  1. ^ Спенс, Уильям П. (2005). Руководство по ремонту домашних плотников и плотников . Нью-Йорк : Стерлинг. ISBN  1-4027-1055-0 стр. 114
  2. ^ "Древесноволокнистая плита средней плотности, литье, тиснение, кухонные шкафы - Ассоциация композитных панелей" . Contemporarysurfaces.org . Проверено 2 апреля 2014 .
  3. ^ Организация Объединенных Наций (2005). Перспективное исследование лесного сектора Европы: 1960/2000/2020, основной отчет . Нью-Йорк [ua]: Организация Объединенных Наций. п. 32. ISBN 9211169216 . 
  4. ↑ Р. Козловски и М. Хельвиг (декабрь 1996 г.). Критический взгляд на модификацию целлюлозы . Материалы Международного симпозиума по модификации целлюлозы. Гонолулу, США.
  5. ^ ANSI A208.2 MDF для внутренних работ (PDF) . Гейтерсбург, Мэриленд: Ассоциация композитных панелей. 2002. с. 3. Архивировано из оригинального (PDF) 05 января 2012 года . Проверено 6 июня 2012 .
  6. ^ "МДФ, ЛДФ, ХДФ - www.sppd.pl" . Sppd.pl . Проверено 17 января 2018 .
  7. ^ Б с д е е г «процесса производства» . ДВП средней плотности . Департамент лесного хозяйства Австралийского национального университета .
  8. ^ a b «Древесноволокнистая плита средней плотности» . Design-technology.org . Проверено 2 апреля 2014 .
  9. ^ "Часто задаваемые вопросы по MDF Board - Учебное пособие" . Diyaudioandvideo.com . Проверено 2 апреля 2014 .
  10. ^ a b «Монографии МАИР по оценке канцерогенных рисков для людей, Том 88 (2006) Формальдегид, 2-бутоксиэтанол и 1-трет-бутоксипропан-2-ол» . ВОЗ Press. 2006. Архивировано из оригинала на 2017-12-01 . Проверено 21 ноября 2009 .
  11. ^ "Введение в качество воздуха в помещении" , Агентство по охране окружающей среды США.
  12. ^ «Древесноволокнистая плита средней плотности» . Design-technology.org . Проверено 14 декабря 2016 .
  13. ^ Джордж Э. Майерс. «Влияние обработки картона на выброс формальдегида после изготовления: обзор литературы (1960-1984)» (PDF) . Fpl.fs.fed.us . Проверено 17 января 2018 .
  14. ^ Hodgson, AT; Бил, Д .; McIlvaine, JER (1 декабря 2002 г.). «Источники формальдегида, других альдегидов и терпенов в новом промышленном доме» . Внутренний воздух . 12 (4): 235–242. DOI : 10.1034 / j.1600-0668.2002.01129.x . PMID 12532755 . S2CID 30065953 .  
  15. ^ «ВЫБРОСЫ АЛЬДЕГИДА ОТ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ДСП И ИЗДЕЛИЯ ИЗ ВОЛОКНА СРЕДНЕЙ ПЛОТНОСТИ» (PDF) . Fpl.fs.fed.us . Проверено 17 января 2018 .
  16. ^ «Формальдегид и риск рака» . Национальный институт рака . Проверено 17 января 2018 .
  17. ^ «Какой стандарт на ДСП и фанеру следует использовать?» . Amrosia.com . Архивировано из оригинала 9 ноября 2017 года . Проверено 17 января 2018 .
  18. ^ «Шпонированный МДФ» . Skirtingboard.co.uk . Проверено 2 апреля 2014 .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • 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 [ править ]

  • ASTM D5651 - 95a (2008) Стандартный метод испытаний прочности сцепления с поверхностью древесных волокон и материалов панелей из частиц