Dřevovláknitá deska střední hustoty

Dřevovláknitá deska střední hustoty (MDF) je umělý dřevěný produkt vyrobený rozbitím zbytků tvrdého nebo měkkého dřeva na dřevěná vlákna, často v defibrátoru, jejich spojením s voskem a pryskyřičným pojivem a zformováním do panelů aplikací vysoké teploty a tlaku. MDF je obecně hustší než překližka. Skládá se z oddělených vláken, ale lze jej použít jako stavební materiál podobný při aplikaci jako překližka. Je pevnější a hustší než dřevotřískové desky. Název je odvozen od rozdílu v hustotách dřevovláknitých desek. Výroba MDF ve velkém měřítku začala v 80. letech 20. století jak v Severní Americe, tak v Evropě.

Fyzikální vlastnosti:

Časem se termín "MDF" stal obecným názvem pro jakoukoli vláknitou desku suchou procesem. MDF se obvykle skládá z 82 procent dřevěných vláken, 9 procent močovinoformaldehydového pryskyřičného lepidla, 8 procent vody a 1 procenta parafínového vosku. Hustota je typicky mezi 500 a 1,000 kg/m³(31 a 62 lb/cu ft). Rozsah hustoty a klasifikace jako lehké, standardní nebo vysokohustotní desky je nesprávné a matoucí. Hustota desky, je-li hodnocena ve vztahu k hustotě vláken, ze kterých se vyrábí panel, je důležitá. Silný MDF panel o hustotě 700–720 kg/m³(44–45 lb/cu ft) lze považovat za vysokou hustotu v případě vláknitých panelů z měkkého dřeva, zatímco panel o stejné hustotě vyrobený z vláken z tvrdého dřeva se za takový nepovažuje. Vývoj různých typů MDF byl řízen rozdílnou potřebou specifických aplikací.

Typy:

Různé druhy MDF (někdy označené barvou) jsou:

Ultralehká MDF deska (ULDF)

Deska odolná proti vlhkosti je obvykle zelená

Ohnivzdorná MDF je typicky červená nebo modrá

Přestože se při výrobě všech typů dřevovláknitých desek používají podobné výrobní procesy, MDF má typickou hustotu 600–800 kg/m³nebo {{0}},022–0,029 lb/in³na rozdíl od dřevotřískových desek (500–800 kg/m³) a na dřevovláknité desky s vysokou hustotou (600–1 450 kg/m³).

 

Výrobní:

Výroba čipů:

Po pokácení se stromy odkorňují. Kůru lze prodat pro použití v krajinných úpravách nebo použít jako palivo z biomasy v pecích na místě. Odkorněná polena se zasílají do závodu MDF, kde procházejí procesem štěpkování. Typický diskový štěpkovač obsahuje čtyři až 16 nožů. Jakékoli výsledné žetony, které jsou příliš velké, mohou být znovu čipovány; Jako palivo mohou být použity podměrečné třísky. Poté se čipy omyjí a zkontrolují na vady. Čipy mohou být skladovány volně ložené jako rezerva pro výrobu.

Výroba vláken:

Ve srovnání s jinými vláknitými deskami, jako je Masonite, se MDF vyznačuje další částí procesu a tím, jak jsou vlákna zpracována jako jednotlivá, ale neporušená vlákna a nádoby, vyrobené suchým procesem. Štěpky jsou poté pomocí šnekového podavače zhutněny do malých špuntů, zahřívány po dobu 30–120 sekund, aby lignin ve dřevě změkčil, a poté přiváděny do defibrátoru. Typický defibrátor sestává ze dvou protiběžných kotoučů s drážkami v jejich čelech. Třísky jsou přiváděny do středu a jsou přiváděny ven mezi kotouče odstředivou silou. Zmenšující se velikost drážek postupně odděluje vlákna, k čemuž napomáhá změkčený lignin mezi nimi.

Z defibrátoru buničina vstupuje do foukací linky, což je výrazná část procesu MDF. Jedná se o rozšiřující se kruhové potrubí, zpočátku o průměru 40 mm, zvětšujícím se na 1500 mm. V první fázi se vstřikuje vosk, který obalí vlákna a turbulentním pohybem vláken se rovnoměrně rozdělí. Jako hlavní pojivo se pak vstřikuje močovinoformaldehydová pryskyřice. Vosk zlepšuje odolnost proti vlhkosti a pryskyřice zpočátku pomáhá snižovat hrudkování. Materiál rychle schne v konečné vyhřívané expanzní komoře foukací linky a expanduje do jemného, ​​nadýchaného a lehkého vlákna. Toto vlákno může být použito okamžitě nebo uskladněno.

Formování plechu:

Suché vlákno je nasáváno do horní části „pendistoru“, který vlákno rovnoměrně rozvádí do jednotné podložky pod ním, obvykle o tloušťce 230–610 mm. Rohož je předem stlačena a buď odeslána přímo do kontinuálního lisu za tepla nebo nařezána na velké listy pro lis s vícenásobným otevíráním za tepla. Horký lis aktivuje pojivovou pryskyřici a nastaví profil pevnosti a hustoty. Lisovací cyklus probíhá ve stupních, přičemž tloušťka rohože je nejprve stlačena na přibližně 1,5násobek tloušťky hotové desky, poté je dále stlačována ve stupních a držena po krátkou dobu. To poskytuje profil desky se zónami se zvýšenou hustotou, tedy mechanickou pevností, v blízkosti dvou stran desky a méně hustým jádrem.

Po lisování se MDF ochladí v hvězdicové sušárně nebo chladicím karuselu, ořízne a brousí. V určitých aplikacích jsou desky také laminovány pro větší pevnost.

Vliv MDF na životní prostředí se v průběhu let výrazně zlepšil. Dnes se mnoho MDF desek vyrábí z různých materiálů. Patří mezi ně ostatní druhy dřeva, odpad, recyklovaný papír, bambus, uhlíková vlákna a polymery, lesní probírky a odřezky z pily.

Protože je na výrobce vyvíjen tlak, aby přicházeli s ekologičtějšími produkty, začali testovat a používat netoxická pojiva. Zavádějí se nové suroviny. Sláma a bambus se stávají oblíbenými vlákny, protože jsou rychle rostoucím a obnovitelným zdrojem.

 

Srovnání s přírodním dřevem:

MDF neobsahuje suky ani kroužky, díky čemuž je při řezání a provozu jednotnější než přírodní dřevo. MDF však není zcela izotropní, protože vlákna jsou k sobě těsně přitlačena skrz desku. Typická MDF má tvrdý, plochý, hladký povrch, díky kterému je ideální pro dýhování, protože přes tenkou dýhu není k dispozici žádné spodní zrno pro telegrafování jako u překližky. K dispozici je takzvaný „prémiový“ MDF, který se vyznačuje rovnoměrnější hustotou v celé tloušťce panelu.

MDF mohou být lepené, hmoždinkové nebo laminované. Typickými spojovacími prvky jsou T-matice a šrouby s válcovou hlavou. Hřebíky s hladkou stopkou nedrží dobře a šrouby s jemným roztečím také ne, zejména v hraně. K dispozici jsou speciální šrouby s hrubým stoupáním závitu, ale dobře fungují i ​​šrouby do plechu. MDF není náchylný k rozštěpení, když jsou šrouby instalovány v líci materiálu, ale kvůli zarovnání dřevěných vláken se může rozdělit, když jsou šrouby instalovány na okraji desky bez vodicích otvorů.

výhody:

*. Konzistentní v síle a velikosti

*. Dobře se tvaruje

*. Stabilní rozměry (menší roztahování a smršťování než přírodní dřevo)

*. Dobře snáší barvu

*. Dobře snáší lepidlo na dřevo

*. Vysoká pevnost při vytažení šroubu v lícové zrnitosti materiálu

*. Flexibilní

Nevýhody:

*. Hustší než překližka nebo dřevotříska

*. Nekvalitní MDF může bobtnat a prasknout, když je nasycen vodou

*. Pokud není utěsněn, může se ve vlhkém prostředí deformovat nebo roztahovat

*. Může uvolňovat formaldehyd, který je známým lidským karcinogenem a může způsobit alergii, podráždění očí a plic při řezání a broušení 

*. Otupuje čepele rychleji než mnoho druhů dřeva: Používání řezných nástrojů s břity z karbidu wolframu je téměř povinné, protože rychlořezná ocel se příliš rychle otupuje.

*. Ačkoli nemá zrno v rovině desky, má jednododeska. Šroubování do okraje desky obecně způsobí její rozštěpení způsobem podobným delaminaci.

 

Aplikace:

MDF se často používá ve školních projektech kvůli své flexibilitě. Lamelové panely vyrobené z MDF se používají v průmyslu vybavení obchodů. MDF se primárně používá pro vnitřní aplikace kvůli své nízké odolnosti proti vlhkosti. Je k dispozici v surové formě, nebo s jemně broušeným povrchem, případně s dekorativním překrytím.

MDF je také použitelná pro nábytek, jako jsou skříně, protože má pevný povrch.

Hustota MDF z něj činí užitečný materiál pro stěny píšťalových varhanních komor a umožňuje zvuk, zejména basům, odrážet se z komory do sálu.

Obavy o bezpečnost:

Při řezání MDF se do vzduchu uvolňuje velké množství prachových částic.

Formaldehydové pryskyřice se běžně používají ke spojení vláken v MDF a testování soustavně odhalilo, že MDF produkty uvolňují volný formaldehyd a další těkavé organické sloučeniny, které představují zdravotní rizika v koncentracích považovaných za nebezpečné, po dobu nejméně několika měsíců po výrobě. Z okrajů a povrchu MDF se vždy pomalu uvolňuje močovinoformaldehyd. Při lakování je dobré natírat všechny strany hotového kusu, aby se utěsnil ve volném formaldehydu. Jako povrchové úpravy lze použít voskové a olejové laky, ale jsou méně účinné při utěsnění ve volném formaldehydu.

Zda tyto konstantní emise formaldehydu dosahují škodlivých úrovní v reálném prostředí, není plně určeno. Primárním problémem je průmysl využívající formaldehyd. Již v roce 1987 ji Agentura pro ochranu životního prostředí Spojených států amerických klasifikovala jako „pravděpodobný lidský karcinogen“ a po dalších studiích ji Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny (IARC) Světové zdravotnické organizace v roce 1995 také klasifikovala jako „ pravděpodobný lidský karcinogen“. Další informace a vyhodnocení všech známých údajů vedly IARC k reklasifikaci formaldehydu jako „známého lidského karcinogenu“ spojeného s rakovinou nosních dutin a rakovinou nosohltanu a možná i leukémií v červnu 2004.

Podle norem International Composite Board Emission Standards se používají tři evropské třídy formaldehydu, E{{0}}, E1 a E2, založené na měření úrovní emisí formaldehydu. Například E0 je klasifikován jako obsahující méně než 3 mg formaldehydu na každých 100 g lepidla použitého při výrobě dřevotřískových desek a překližky. E1 a E2 jsou klasifikovány jako mající 9 a 30 g formaldehydu na 100 g lepidla. Po celém světě existují různá schémata certifikace a označování pro takové produkty, které mohou explicitně uvolňovat formaldehyd, jako je tomu u Californian Air Resources Board.

Dýhované MDF:

Dýhovaná MDF poskytuje mnoho výhod MDF s povrchovou vrstvou dekorativní dřevěné dýhy. V moderní konstrukci, podpořené vysokými náklady na tvrdé dřevo, výrobci přijali tento přístup, aby dosáhli vysoce kvalitního konečného obalu na standardní MDF desku. Jeden běžný typ používá dubovou dýhu. Výroba dýhovaných MDF je složitý postup, který zahrnuje odebrání extrémně tenkého plátku tvrdého dřeva (asi 1-2 mm tlustého) a jeho následné zabalení kolem profilovaných MDF desek pomocí vysokého tlaku a roztahování. To je možné pouze u velmi jednoduchých profilů; jinak, když tenká vrstva dřeva zaschne, láme se v ohybech a úhlech.