Vlaknaste ploče srednje gustine

Vlaknaste ploče srednje gustine (MDF) je konstruirani drveni proizvod koji se proizvodi razgradnjom ostataka tvrdog ili mekog drveta u drvena vlakna, često u defibratoru, kombiniranjem s voskom i smolnim vezivom i formiranjem ploča primjenom visoke temperature i pritiska. MDF je općenito gušći od šperploče. Sastoji se od odvojenih vlakana, ali se može koristiti kao građevinski materijal sličan šperploči. Jača je i gušća od iverice. Naziv potiče od razlike u gustoći ploča od vlakana. Velika proizvodnja MDF-a počela je 1980-ih, kako u Sjevernoj Americi tako iu Europi.

Fizička svojstva:

Vremenom je izraz "MDF" postao generički naziv za bilo koju ploču od suhih vlakana. MDF se obično sastoji od 82 posto drvenih vlakana, 9 posto ljepila od urea-formaldehidne smole, 8 posto vode i 1 posto parafinskog voska. Gustina je tipično između 500 i 1,000 kg/m³(31 i 62 lb/cu ft). Raspon gustoće i klasifikacija na lagane, standardne ili visoke gustine ploča je pogrešan naziv i zbunjuje. Gustoća ploče, kada se procjenjuje u odnosu na gustinu vlakana koja ulazi u izradu panela, je važna. Debeli MDF panel gustine 700–720 kg/m³(44–45 lb/cu ft) može se smatrati visokom gustinom u slučaju ploča od mekog drveta, dok se panel iste gustine napravljen od vlakana tvrdog drveta ne smatra takvim. Evolucija različitih tipova MDF-a bila je vođena različitim potrebama za specifičnim primenama.

Vrste:

Različite vrste MDF-a (ponekad označene bojom) su:

Ultralaga MDF ploča (ULDF)

Ploča otporna na vlagu je tipično zelena

Vatrootporni MDF je obično crvene ili plave boje

Iako se slični proizvodni procesi koriste u izradi svih vrsta ploča od vlakana, MDF ima tipičnu gustinu od 600-800 kg/m³ili {{0}}.022–0,029 lb/in³, za razliku od iverice (500–800 kg/m³) i na ploče od vlakana visoke gustine (600–1.450 kg/m³).

 

Proizvodnja:

Proizvodnja čipsa:

Stabla se okidaju nakon sječe. Kora se može prodati za uređenje okoliša ili koristiti kao gorivo na biomasu u pećima na licu mjesta. Otkoreni trupci se šalju u fabriku MDF-a, gdje prolaze kroz proces usitnjavanja. Tipičan disk za usitnjavanje sadrži četiri do 16 oštrica. Svi rezultujući čipovi koji su preveliki mogu se ponovo čipovati; kao gorivo se može koristiti sitni čips. Čipovi se zatim peru i provjeravaju da li ima nedostataka. Čips se može skladištiti u rinfuzi, kao rezerva za proizvodnju.

Proizvodnja vlakana:

U poređenju sa drugim pločama od vlakana, kao što je masonite, MDF karakteriše sledeći deo procesa, i to kako se vlakna obrađuju kao pojedinačna, ali neoštećena, vlakna i posude, proizvedene suvim postupkom. Strugotine se zatim sabijaju u male čepove pomoću pužnog dodavača, zagrijavaju 30-120 sekundi da omekša lignin u drvu, a zatim se ubacuju u defibrator. Tipičan defibrator se sastoji od dva suprotno rotirajuća diska sa žljebovima na prednjoj strani. Čipovi se ubacuju u centar i centrifugalnom silom ubacuju van između diskova. Smanjenje veličine žljebova postupno razdvaja vlakna, uz pomoć omekšanog lignina između njih.

Iz defibratora, pulpa ulazi u vod za puhanje, karakterističan dio procesa MDF-a. Ovo je kružni cjevovod koji se širi, u početku prečnika 40 mm, a koji se povećava na 1500 mm. U prvoj fazi se ubrizgava vosak, koji oblaže vlakna i ravnomjerno se raspoređuje turbulentnim kretanjem vlakana. Zatim se ubrizgava urea-formaldehidna smola kao glavno vezivno sredstvo. Vosak poboljšava otpornost na vlagu, a smola u početku pomaže u smanjenju nakupljanja. Materijal se brzo suši u završnoj zagrijanoj ekspanzionoj komori cijevi za puhanje i širi se u fino, paperjasto i lagano vlakno. Ovo vlakno se može koristiti odmah ili uskladištiti.

Formiranje listova:

Suha vlakna se usisavaju u vrh "pendistora", koji ravnomjerno raspoređuje vlakna u jednoličnu prostirku ispod sebe, obično debljine 230-610 mm. Otirač se prethodno kompresuje i šalje direktno u kontinuiranu vruću prešu ili seče na velike listove za višestruko otvaranje vruće preše. Vruća presa aktivira veznu smolu i postavlja profil jačine i gustine. Ciklus presovanja se odvija u fazama, pri čemu se debljina podloge prvo komprimuje na oko 1,5 puta debljine gotove ploče, a zatim se dalje kompresuje u fazama i drži kratak period. Time se dobija profil ploče sa zonama povećane gustine, dakle mehaničke čvrstoće, u blizini dve strane ploče i manje guste jezgre.

Nakon presovanja, MDF se hladi u zvezdastom sušaču ili rashladnom karuselu, obrezuje i brusi. U određenim primjenama, ploče su također laminirane za dodatnu čvrstoću.

Uticaj MDF-a na životnu sredinu se uveliko poboljšao tokom godina. Danas se mnoge MDF ploče izrađuju od raznih materijala. To uključuje drugo drvo, otpad, reciklirani papir, bambus, karbonska vlakna i polimere, šumske prorede i pilanski otjeci.

Kako se na proizvođače vrši pritisak da smisle ekološki prihvatljivije proizvode, počeli su testirati i koristiti netoksična veziva. Uvode se nove sirovine. Slama i bambus postaju popularna vlakna jer su obnovljivi resursi koji se brzo rastu.

 

Poređenje sa prirodnim drvetom:

MDF ne sadrži čvorove ili prstenove, što ga čini ujednačenijim od prirodnog drveta tokom rezanja i upotrebe. Međutim, MDF nije potpuno izotropan jer su vlakna čvrsto pritisnuta jedna uz drugu kroz lim. Tipični MDF ima tvrdu, ravnu, glatku površinu što ga čini idealnim za furniranje, jer nijedno zrno ispod nije dostupno za telegrafiranje kroz tanki furnir kao kod šperploče. Dostupan je takozvani "premium" MDF koji ima ujednačeniju gustinu po cijeloj debljini panela.

MDF može biti zalijepljen, spojen klinovima ili laminiran. Tipični pričvršćivači su T-matice i mašinski vijci sa pan glavom. Ekseri sa glatkim drškom ne drže dobro, kao ni vijci finog nagiba, posebno na rubovima. Dostupni su specijalni šrafovi sa grubim korakom navoja, ali i vijci od lima dobro rade. MDF nije podložan cijepanju kada su šrafovi ugrađeni u prednju stranu materijala, ali zbog poravnanja drvenih vlakana može se pocijepati kada se šrafovi ugrade u rub ploče bez pilot rupa.

Prednosti:

*. Dosljedan u snazi ​​i veličini

*. Dobro oblikuje

*. Stabilne dimenzije (manje širenje i skupljanje od prirodnog drveta)

*. Dobro podnosi boju

*. Dobro podnosi ljepilo za drvo

*. Visoka čvrstoća na izvlačenje zavrtnja u zrnu čeonog materijala

*. Fleksibilno

Nedostaci:

*. Gušće od šperploče ili iverice

*. MDF niskog kvaliteta može nabubriti i polomiti se kada je zasićen vodom

*. Može se iskriviti ili proširiti u vlažnom okruženju ako nije zatvoreno

*. Može osloboditi formaldehid, koji je poznati ljudski kancerogen i može uzrokovati alergiju, iritaciju očiju i pluća prilikom rezanja i brušenja 

*. Otupljuje oštrice brže od mnogih vrsta drveta: Upotreba reznih alata sa ivicama od volframovog karbida je gotovo obavezna, jer brzorezni čelik otupljuje prebrzo.

*. Iako nema zrno u ravni ploče, ima gaintoodbor. Uvrtanje na ivicu ploče će generalno uzrokovati da se ona cijepa na način sličan raslojavanju.

 

Prijave:

MDF se često koristi u školskim projektima zbog svoje fleksibilnosti. Ploče od pločastih ploča od MDF-a koriste se u industriji opremanja trgovina. MDF se prvenstveno koristi za unutrašnju primenu zbog svoje slabe otpornosti na vlagu. Dostupan je u sirovom obliku, ili sa fino brušenom površinom, ili sa dekorativnim slojem.

MDF je upotrebljiv i za namještaj kao što su ormari, zbog svoje čvrste površine.

Gustina MDF-a čini ga korisnim materijalom za zidove komora za orgulje, omogućavajući da se zvuk, posebno bas, reflektuje iz komore u dvoranu.

Sigurnosni problemi:

Kada se MDF seče, velika količina čestica prašine se oslobađa u vazduh.

Formaldehidne smole se obično koriste za spajanje vlakana u MDF-u, a testiranje je stalno otkrivalo da proizvodi od MDF-a emituju slobodni formaldehid i druga hlapljiva organska jedinjenja koja predstavljaju rizik po zdravlje u koncentracijama koje se smatraju nesigurnim, najmanje nekoliko mjeseci nakon proizvodnje. Urea-formaldehid se uvijek polako oslobađa sa rubova i površine MDF-a. Prilikom farbanja, premazivanje svih strana gotovog komada je dobra praksa za zatvaranje slobodnim formaldehidom. Završni slojevi od voska i ulja mogu se koristiti kao završni slojevi, ali su manje efikasni u zaptivanje u slobodnom formaldehidu.

Nije u potpunosti utvrđeno da li ove konstantne emisije formaldehida dostižu štetne nivoe u stvarnom okruženju. Primarna briga je za industrije koje koriste formaldehid. Još 1987. godine Agencija za zaštitu životne sredine Sjedinjenih Američkih Država ga je klasifikovala kao "verovatni kancerogen za ljude", a nakon više studija, Međunarodna agencija Svetske zdravstvene organizacije za istraživanje raka (IARC), 1995. godine, takođe ga je klasifikovala kao " vjerovatno kancerogen za ljude". Daljnje informacije i procjena svih poznatih podataka naveli su IARC da u junu 2004. godine formaldehid reklasifikuje kao "poznati ljudski kancerogen" povezan s rakom sinusa nosa i rakom nazofarinksa, a možda i s leukemijom.

Prema međunarodnim standardima emisije kompozitnih ploča, koriste se tri evropske klase formaldehida, E{{0}}, E1 i E2, na osnovu mjerenja nivoa emisije formaldehida. Na primjer, E0 je klasifikovan kao da ima manje od 3 mg formaldehida na svakih 100 g ljepila koji se koristi u proizvodnji iverice i šperploče. E1 i E2 su klasifikovani kao da imaju 9 odnosno 30 g formaldehida na 100 g ljepila. Širom svijeta postoje varijabilne šeme certificiranja i označavanja za takve proizvode koji mogu biti eksplicitni za oslobađanje formaldehida, kao što je kalifornijski odbor za vazdušne resurse.

Furnirani MDF:

Furnirani MDF pruža mnoge prednosti MDF-a sa dekorativnim površinskim slojem drvenog furnira. U modernoj gradnji, podstaknuti visokim troškovima tvrdog drveta, proizvođači su usvojili ovaj pristup kako bi postigli visokokvalitetni završni omotač preko standardne MDF ploče. Jedan uobičajeni tip koristi hrastov furnir. Izrada furniranog MDF-a je složena procedura, koja uključuje uzimanje izuzetno tanke kriške tvrdog drveta (debljine oko 1-2 mm), a zatim pomoću metoda visokog pritiska i rastezanja omota se oko profilisanih MDF ploča. To je moguće samo sa vrlo jednostavnim profilima; inače, kada se tanak sloj drveta osuši, lomi se na krivinama i uglovima.