Vidēja blīvuma kokšķiedru plātnes

Vidēja blīvuma kokšķiedru plātnes (MDF) ir inženierijas koksnes izstrādājums, kas izgatavots, sadalot cietkoksnes vai skujkoku atliekas koksnes šķiedrās, bieži vien defibratorā, apvienojot to ar vasku un sveķu saistvielu un, izmantojot augstu temperatūru un spiedienu, veidojot paneļus. MDF parasti ir blīvāks nekā saplāksnis. Tas sastāv no atdalītām šķiedrām, taču to var izmantot kā būvmateriālu, kas ir līdzīgs saplāksnim. Tas ir stiprāks un blīvāks nekā skaidu plātnes. Nosaukums cēlies no šķiedru plātņu blīvuma atšķirības. MDF liela apjoma ražošana sākās 80. gados gan Ziemeļamerikā, gan Eiropā.

Fizikālās īpašības:

Laika gaitā termins "MDF" ir kļuvis par vispārēju nosaukumu jebkurai sausā procesa šķiedru plātnei. MDF parasti sastāv no 82 procentiem kokšķiedras, 9 procentiem urīnvielas-formaldehīda sveķu līmes, 8 procentiem ūdens un 1 procenta parafīna vaska. Blīvums parasti ir no 500 līdz 1,000 kg/m³(31 un 62 mārciņas/cu ft). Blīvuma diapazons un klasifikācija kā vieglas, standarta vai augsta blīvuma plātnes ir nepareizs apzīmējums un mulsinoši. Plātnes blīvums, ja to novērtē attiecībā pret šķiedras blīvumu, kas tiek izmantots paneļa izgatavošanā, ir svarīgs. Biezs MDF panelis ar blīvumu 700–720 kg/m³(44–45 lb/cu ft) var uzskatīt par augstu blīvumu skujkoku šķiedru paneļu gadījumā, savukārt tāda paša blīvuma paneli, kas izgatavots no cietkoksnes šķiedrām, par tādu neuzskata. Dažādu veidu MDF attīstību ir izraisījusi atšķirīga vajadzība pēc īpašiem lietojumiem.

Veidi:

Dažādi MDF veidi (dažreiz marķēti pēc krāsas) ir:

Īpaši viegla MDF plāksne (ULDF)

Mitrumizturīgs dēlis parasti ir zaļš

Ugunsdrošie MDF parasti ir sarkani vai zili

Lai gan visu veidu šķiedru plātņu ražošanā tiek izmantoti līdzīgi ražošanas procesi, MDF tipiskais blīvums ir 600–800 kg/m³vai {{0}},022–0,029 mārciņas/in³, atšķirībā no skaidu plātnēm (500–800 kg/m³) un augsta blīvuma kokšķiedru plātnēm (600–1450 kg/m³).

 

Ražošana:

Šķeldas ražošana:

Pēc nozāģēšanas kokiem nomizo. Mizu var pārdot izmantošanai ainavu veidošanā vai izmantot kā biomasas degvielu uz vietas esošajās krāsnīs. Nomizotie baļķi tiek nosūtīti uz MDF rūpnīcu, kur tie iziet šķeldošanas procesu. Tipisks diska šķeldotājs satur četrus līdz 16 asmeņus. Visas iegūtās pārāk lielas mikroshēmas var atkārtoti čipot; kā degvielu var izmantot mazizmēra skaidas. Pēc tam skaidas tiek mazgātas un pārbaudītas, vai tām nav defektu. Šķeldas var uzglabāt bez taras kā rezerves ražošanai.

Šķiedru ražošana:

Salīdzinot ar citām šķiedru plātnēm, piemēram, Masonite, MDF raksturo procesa nākamā daļa un tas, kā šķiedras tiek apstrādātas kā atsevišķas, bet neskartas šķiedras un trauki, kas ražoti sausā procesā. Pēc tam skaidas, izmantojot skrūvju padevēju, sablīvē mazos aizbāžņos, karsē 30–120 sekundes, lai koksnē mīkstinātu lignīnu, un pēc tam ievada defibratorā. Tipisks defibrators sastāv no diviem pretēji rotējošiem diskiem ar rievām to priekšpusē. Šķeldas tiek ievadītas centrā un tiek padotas uz āru starp diskiem ar centrbēdzes spēku. Rievu izmēra samazināšanās pakāpeniski atdala šķiedras, ko veicina starp tām esošais mīkstināts lignīns.

No defibratora mīkstums nonāk pūšanas līnijā, kas ir MDF procesa atšķirīga daļa. Šis ir paplašināts apļveida cauruļvads, kura diametrs sākotnēji ir 40 mm, palielinoties līdz 1500 mm. Pirmajā posmā tiek ievadīts vasks, kas pārklāj šķiedras un tiek vienmērīgi sadalīts šķiedru turbulentās kustības rezultātā. Pēc tam kā galveno saistvielu ievada urīnvielas-formaldehīda sveķus. Vasks uzlabo mitruma izturību, un sveķi sākotnēji palīdz samazināt salipšanu. Materiāls ātri izžūst pūšanas līnijas pēdējā apsildāmajā izplešanās kamerā un izplešas smalkā, pūkainā un vieglā šķiedrā. Šo šķiedru var izmantot nekavējoties vai uzglabāt.

Loksnes veidošana:

Sausā šķiedra tiek iesūkta "pendistora" augšpusē, kas vienmērīgi sadala šķiedru vienmērīgā paklājā zem tā, parasti 230–610 mm biezumā. Paklājs tiek iepriekš saspiests un vai nu nosūtīts tieši uz nepārtrauktu karsto presi, vai arī sagriezts lielās loksnēs, lai izmantotu vairākas atvēršanas karstās preses. Karstā prese aktivizē savienojošos sveķus un nosaka stiprības un blīvuma profilu. Presēšanas cikls darbojas pa posmiem, paklāja biezumu vispirms saspiežot līdz aptuveni 1,5 reizes lielākam par gatavās plātnes biezumu, pēc tam pa posmiem tālāk saspiežot un īsu laiku turot. Tādējādi tiek iegūts plātnes profils ar palielināta blīvuma zonām, līdz ar to mehānisko izturību, netālu no divām dēļa pusēm un mazāk blīvu serdi.

Pēc presēšanas MDF tiek atdzesēts zvaigžņu žāvētājā vai dzesēšanas karuselī, apgriezts un slīpēts. Dažos gadījumos dēļi ir arī laminēti, lai nodrošinātu papildu izturību.

MDF ietekme uz vidi gadu gaitā ir ievērojami uzlabojusies. Mūsdienās daudzas MDF plātnes ir izgatavotas no dažādiem materiāliem. Tajos ietilpst citi meži, lūžņi, pārstrādāts papīrs, bambuss, oglekļa šķiedras un polimēri, meža retināšanas darbi un kokzāģētavu nocirtumi.

Tā kā ražotāji tiek spiesti nākt klajā ar videi nekaitīgākiem produktiem, viņi ir sākuši testēt un izmantot netoksiskas saistvielas. Tiek ieviestas jaunas izejvielas. Salmi un bambuss kļūst par populārām šķiedrām, jo ​​tie ir strauji augošs, atjaunojams resurss.

 

Salīdzinājums ar dabīgo koku:

MDF nesatur mezglus vai gredzenus, padarot to viendabīgāku nekā dabīgais koks griešanas un ekspluatācijas laikā. Tomēr MDF nav pilnībā izotrops, jo šķiedras tiek cieši saspiestas kopā caur loksni. Tipiskajam MDF ir cieta, plakana, gluda virsma, kas padara to ideāli piemērotu finierēšanai, jo nav pieejami pamata graudi, lai telegrafētu caur plāno finieri, kā ar saplāksni. Ir pieejams tā sauktais "premium" MDF, kam ir vienmērīgāks blīvums visā paneļa biezumā.

MDF var būt līmēts, dībeļots vai laminēts. Tipiski stiprinājumi ir T veida uzgriežņi un mašīnas skrūves. Gludā kāta naglas slikti turas, un arī smalkas skrūves neturas, it īpaši malās. Ir pieejamas speciālas skrūves ar rupju vītnes soli, taču labi darbojas arī lokšņu metāla skrūves. MDF nav jutīgs pret šķelšanos, ja skrūves tiek uzstādītas materiāla priekšā, bet koka šķiedru izlīdzināšanas dēļ var sadalīties, ja skrūves ir uzstādītas plāksnes malā bez vadības caurumiem.

Priekšrocības:

*. Konsekventa spēka un izmēra ziņā

*. Labi veido formu

*. Stabili izmēri (mazāk izplešanās un saraušanās nekā dabīgajam kokam)

*. Labi uzņem krāsu

*. Labi uzņem koka līmi

*. Augsta skrūves izvilkšanas izturība materiāla priekšējā daļā

*. Elastīgs

Trūkumi:

*. Blīvāks par saplāksni vai skaidu plātni

*. Zemas kvalitātes MDF var uzbriest un saplīst, kad tas ir piesātināts ar ūdeni

*. Var deformēties vai paplašināties mitrā vidē, ja tas nav noslēgts

*. Var izdalīt formaldehīdu, kas ir zināms cilvēka kancerogēns un var izraisīt alerģiju, acu un plaušu kairinājumu griešanas un slīpēšanas laikā 

*. Asmeņus notrulina ātrāk nekā daudzas koksnes: griezējinstrumentu ar volframa karbīda malām izmantošana ir gandrīz obligāta, jo ātrgaitas tērauds pārāk ātri notrulinās.

*. Lai gan tam nav grauda dēļa plaknē, tas iriekšādēlis. Ieskrūvējot dēļa malu, tas parasti sadalīsies līdzīgi kā atslāņošanās.

 

Lietojumprogrammas:

MDF to elastības dēļ bieži izmanto skolu projektos. Slatwall paneļi, kas izgatavoti no MDF, tiek izmantoti veikalu iekārtošanas nozarē. MDF galvenokārt tiek izmantots iekštelpās, jo tas ir slikts mitruma izturības dēļ. Tas ir pieejams neapstrādātā veidā vai ar smalki slīpētu virsmu, vai ar dekoratīvu pārklājumu.

MDF var izmantot arī mēbelēm, piemēram, skapjiem, jo ​​tā ir izturīga virsma.

MDF blīvums padara to par noderīgu materiālu ērģeļu kameru sienām, ļaujot skaņai, īpaši basam, atspīdēt no kameras zālē.

Drošības apsvērumi:

Griežot MDF, gaisā izdalās liels daudzums putekļu daļiņu.

Formaldehīda sveķus parasti izmanto, lai sasaistītu kopā MDF šķiedras, un testēšana ir konsekventi atklājusi, ka MDF produkti vismaz vairākus mēnešus pēc izgatavošanas izdala brīvu formaldehīdu un citus gaistošus organiskos savienojumus, kas rada risku veselībai koncentrācijās, kuras uzskata par nedrošām. Karbamīds-formaldehīds vienmēr lēnām izdalās no MDF malām un virsmas. Krāsojot, gatavā gabala visu pušu pārklāšana ir laba prakse, lai noslēgtu brīvo formaldehīdu. Vasku un eļļas apdari var izmantot kā apdari, taču tie ir mazāk efektīvi blīvēšanai brīvajā formaldehīdā.

Nav pilnībā noteikts, vai šīs pastāvīgās formaldehīda emisijas sasniedz kaitīgu līmeni reālajā vidē. Galvenās bažas rada nozares, kurās izmanto formaldehīdu. Jau 1987. gadā Amerikas Savienoto Valstu Vides aizsardzības aģentūra to klasificēja kā "iespējamu cilvēka kancerogēnu", un pēc vairākiem pētījumiem Pasaules Veselības organizācijas Starptautiskā vēža izpētes aģentūra (IARC) 1995. gadā to klasificēja arī kā ". iespējams cilvēka kancerogēns”. Papildu informācija un visu zināmo datu izvērtēšana lika IARC pārklasificēt formaldehīdu kā "zināmu cilvēka kancerogēnu", kas saistīts ar deguna blakusdobumu vēzi un nazofaringeālo vēzi un, iespējams, ar leikēmiju 2004. gada jūnijā.

Saskaņā ar starptautiskajiem kompozītmateriālu plātņu emisijas standartiem tiek izmantotas trīs Eiropas formaldehīda klases: E{{0}}, E1 un E2, pamatojoties uz formaldehīda emisijas līmeņa mērījumiem. Piemēram, E0 tiek klasificēts kā tāds, kas satur mazāk nekā 3 mg formaldehīda no katriem 100 g līmes, ko izmanto skaidu plātņu un saplākšņa ražošanā. E1 un E2 ir klasificēti kā attiecīgi 9 un 30 g formaldehīda uz 100 g līmes. Visā pasaulē ir pieejamas mainīgas sertifikācijas un marķēšanas shēmas tādiem produktiem, kas var skaidri izdalīt formaldehīdu, piemēram, Kalifornijas Gaisa resursu padomes shēma.

Finierēts MDF:

Finierēts MDF nodrošina daudzas MDF priekšrocības ar dekoratīvu koka finiera virsmas slāni. Mūsdienu būvniecībā, ko veicina cietkoksnes augstās izmaksas, ražotāji ir izmantojuši šo pieeju, lai sasniegtu augstas kvalitātes apdares pārklājumu virs standarta MDF plātnes. Viens izplatīts veids izmanto ozola finieri. Finierēta MDF izgatavošana ir sarežģīta procedūra, kas ietver ļoti plānas cietkoksnes šķēles (apmēram 1-2 mm biezas) paņemšanu un pēc tam ar augsta spiediena un stiepšanas metodēm aptīšanu ap profilētajām MDF plāksnēm. Tas ir iespējams tikai ar ļoti vienkāršiem profiliem; pretējā gadījumā plānais koka slānis izžūstot līkumos un leņķos saplīst.