Dřevovláknitá deska se střední hustotou - Medium-density fibreboard

Ukázka MDF

Dřevovláknitá deska se střední hustotou ( MDF ) je dřevěný výrobek vyrobený tak, že se zbytky tvrdého dřeva nebo měkkého dřeva rozkládají na dřevěná vlákna, často v defibrátoru , kombinují se s voskem a pryskyřičným pojivem a formují se na panely působením vysoké teploty a tlaku . MDF je obecně hustší než překližka . Je vyroben z oddělených vláken, ale může být použit jako stavební materiál podobný aplikaci jako překližka. Je silnější a hustší než dřevotříska .

Jméno pochází z rozdílu v hustotách z dřevovláknitých desek . Velkovýroba MDF byla zahájena v 80. letech v Severní Americe i v Evropě.

Fyzikální vlastnosti

Časem se termín „MDF“ stal obecným názvem pro jakoukoli dřevovláknitou desku pro suché zpracování . MDF se obvykle skládá z 82% dřevěných vláken , 9% lepidla z močovinoformaldehydové pryskyřice, 8% vody a 1% parafínového vosku . Hustota je typicky mezi 500 a 1 000 kg/m 3 (31 až 62 lb/cu ft). Rozsah hustoty a klasifikace jako lehké, standardní nebo desky s vysokou hustotou je nesprávné pojmenování a matoucí. Hustota desky při hodnocení ve vztahu k hustotě vlákna, které vstupuje do výroby panelu, je důležitá. Silný panel MDF o hustotě 700–720 kg/m 3 (44–45 lb/cu ft) lze považovat za vysokou hustotu v případě dřevovláknitých desek z měkkého dřeva, zatímco panel stejné hustoty vyrobený z vláken z tvrdého dřeva je není tak považován. Vývoj různých typů MDF byl řízen rozdílnou potřebou konkrétních aplikací.

Typy

Různé druhy MDF (někdy označené barvou) jsou:

  • Ultralehká MDF deska (ULDF)
  • Deska odolná proti vlhkosti je obvykle zelená
  • MDF zpomalující hoření je obvykle červené nebo modré

Přestože se při výrobě všech typů dřevovláknitých desek používají podobné výrobní postupy, MDF má typickou hustotu 600–800 kg/m 3 nebo 0,022–0,029 lb/in 3 , na rozdíl od dřevotřískových desek (500–800 kg/m 3 ) a na dřevovláknité desky s vysokou hustotou (600–1450 kg/m 3 ).

Výrobní

V Austrálii a na Novém Zélandu je hlavním druhem stromu používaného pro MDF borovice radiata pěstovaná na plantážích , ale byla použita i řada dalších produktů, včetně jiného dřeva, odpadního papíru a vláken. Tam, kde je požadována odolnost proti vlhkosti, lze použít část eukalyptových druhů s využitím endemického obsahu oleje v těchto stromech.

Výroba čipů

Stromy jsou po vykácení odkorněny. Kůru lze prodat pro použití v terénních úpravách nebo použít jako palivo z biomasy v lokálních pecích . Odkorněné klády jsou odesílány do závodu MDF, kde procházejí procesem štěpkování . Typický diskový štěpkovač obsahuje čtyři až 16 nožů. Jakékoli výsledné čipy, které jsou příliš velké, mohou být znovu čipovány; jako palivo mohou být použity čipy poddimenzované. Čipy se poté promyjí a zkontrolují se, zda nemají závady. Čipy mohou být skladovány ve velkém, 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 zpracovávána jako jednotlivá, ale neporušená vlákna a nádoby, vyráběná suchým způsobem. Čipy se pak zhutňují do malých zátek pomocí šroubového podavače, zahřívají se 30–120 sekund, aby změkčily lignin ve dřevě, a poté se přivádějí do defibrátoru . Typický defibrátor se skládá ze dvou protiběžných kotoučů s drážkami v jejich tvářích. Čipy jsou přiváděny do středu a jsou přiváděny ven mezi disky odstředivou silou. Klesající velikost drážek postupně odděluje vlákna, přičemž jim pomáhá změkčený lignin mezi nimi.

Z defibrátoru vstupuje dužina do foukací linky, což je výrazná součást procesu MDF. Jedná se o rozšiřující se kruhové potrubí, původně o průměru 40 mm, které se zvětšuje na 1500 mm. V první fázi se vstřikuje vosk, který obalí vlákna a je rovnoměrně distribuován turbulentním pohybem vláken. Močovino-formaldehydová pryskyřice se potom vstřikuje jako hlavní pojivo. Vosk zlepšuje odolnost proti vlhkosti a pryskyřice zpočátku pomáhá omezit shlukování. Materiál v konečné vyhřívané expanzní komoře foukací linky rychle schne a expanduje do jemného, ​​nadýchaného a lehkého vlákna. Toto vlákno lze použít okamžitě nebo uložit.

Tvarování plechu

Suché vlákno je nasáváno do horní části „pendistoru“, který rovnoměrně rozděluje vlákno do rovnoměrné podložky pod ním, obvykle o tloušťce 230–610 mm. Rohož je předlisována a buď odeslána přímo do kontinuálního horkého lisu, nebo rozřezána na velké listy pro víceotevřený horký lis. Horký lis aktivuje spojovací pryskyřici a nastaví profil pevnosti a hustoty. Lisovací cyklus probíhá ve fázích, přičemž tloušťka rohože je nejprve stlačena přibližně na 1,5násobek tloušťky hotové desky, poté dále stlačena po etapách a držena po krátkou dobu. To dává profil desky se zónami se zvýšenou hustotou, tedy mechanickou pevností, v blízkosti dvou ploch desky a méně hustého jádra.

Po lisování se MDF ochladí v hvězdicovém sušiči nebo chladicím kolotoči, ořízne a vybrousí. V určitých aplikacích jsou desky také laminovány pro extra pevnost.

Dopad MDF na životní prostředí se v průběhu let výrazně zlepšil. Dnes je mnoho MDF desek vyrobeno z různých materiálů. Patří sem další dřevo, šrot, recyklovaný papír, bambus, uhlíková vlákna a polymery, lesní ředění a odřezky pily.

Jelikož jsou výrobci tlačeni na to, 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 uzly ani prsteny, díky čemuž je během řezání a v provozu rovnoměrnější než přírodní dřevo . MDF však není zcela izotropní , protože vlákna jsou těsně přitlačena k sobě skrz list. Typický MDF má tvrdý, plochý, hladký povrch, díky kterému je ideální pro dýhování, protože není k dispozici žádné podkladové zrno, které by telegrafovalo přes tenkou dýhu jako u překližky. K dispozici je takzvaný „prémiový“ MDF, který se vyznačuje rovnoměrnější hustotou v celé tloušťce panelu.

MDF může být lepené, kolíkové nebo laminované. Typickými spojovacími prvky jsou T-matice a šrouby s válcovou hlavou . Hřebíky s hladkou stopkou nedrží dobře, stejně jako šrouby s jemným stoupáním, zejména na okraji. K dispozici jsou speciální šrouby s hrubým stoupáním závitu, ale dobře fungují i šrouby do plechu . MDF není náchylné ke štěpení, pokud jsou šrouby instalovány na povrch materiálu, ale vzhledem k zarovnání dřevěných vláken se může rozdělit, pokud jsou šrouby instalovány na okraj desky bez pilotních otvorů .

Výhody

  • Konzistentní v síle a velikosti
  • Tvaruje dobře
  • Stabilní rozměry (menší roztažnost a smrštění než přírodní dřevo)
  • Dobře bere barvu
  • Dobře bere lepidlo na dřevo
  • Vysoká pevnost vytažení šroubu v lícním zrnu materiálu
  • Je flexibilní

Nevýhody

  • Hustší než překližka nebo dřevotříska
  • MDF nízké kvality se může při nasycení vodou nabobtnat a rozbít
  • Pokud není utěsněn, může se ve vlhkém prostředí deformovat nebo expandovat
  • Může uvolňovat formaldehyd , který je známým lidským karcinogenem a při řezání a pískování může způsobit alergii, podráždění očí a plic
  • Otupuje ostří rychleji než mnoho dřev: Použití řezných nástrojů s ostřím z karbidu wolframu je téměř povinné, protože vysokorychlostní ocel otupuje příliš rychle.
  • Ačkoli to nemá zrno v rovině desky, má to jedno do desky. Přišroubováním na hranu desky se obecně způsobí její rozdělení podobným způsobem jako při delaminaci.

Aplikace

Kryt reproduktoru je vyroben z MDF

MDF se často používá ve školních projektech kvůli své flexibilitě. Panely z lamel z MDF se používají v průmyslu montáže obchodů . MDF se používá především pro vnitřní aplikace kvůli své špatné odolnosti proti vlhkosti. Je k dispozici v surové formě nebo s jemně broušeným povrchem nebo s ozdobným překrytím.

MDF je díky svému silnému povrchu použitelný také pro nábytek, jako jsou skříně.

Obavy o bezpečnost

Při řezání MDF se do vzduchu uvolňuje velké množství prachových částic. V kontrolovaném a větraném prostředí je nutné používat respirátor a materiál rozřezat. Utěsnění odkrytých hran je dobrou praxí, jak omezit emise z pojiv obsažených v tomto materiálu.

Formaldehydové pryskyřice se běžně používají ke spojování vláken v MDF a testování konzistentně odhalilo, že výrobky z MDF emitují volný formaldehyd a další těkavé organické sloučeniny, které představují zdravotní rizika při koncentracích považovaných za nebezpečné, a to po dobu nejméně několika měsíců po výrobě. Močovinoformaldehyd se vždy pomalu uvolňuje z okrajů a povrchu MDF. Při malování je dobré natřít všechny strany hotového kusu k utěsnění volného formaldehydu. Jako povrchové úpravy mohou být použity voskové a olejové laky, ale jsou méně účinné při těsnění ve volném formaldehydu.

Zda tyto konstantní emise formaldehydu dosahují škodlivých úrovní v reálném světě, zatím není zcela určeno. Primárním problémem jsou průmyslová odvětví používající formaldehyd. Už v roce 1987 jej americká EPA klasifikovala jako „pravděpodobný lidský karcinogen“ a po dalších studiích jej v roce 1995 za „pravděpodobný lidský karcinogen“ zařadila také Mezinárodní agentura WHO pro výzkum rakoviny (IARC). Další informace a vyhodnocení všech známých údajů vedly IARC k reklasifikaci formaldehydu na „známý lidský karcinogen“ spojený s rakovinou nosních dutin a rakovinou nosohltanu a případně s leukémií v červnu 2004.

Podle emisních norem International Composite Board Emission Standards se používají tři evropské třídy formaldehydu, E0, E1 a E2, založené na měření úrovní emisí formaldehydu. Například E0 je klasifikován jako mající méně než 3 mg formaldehydu ze 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 variabilní systémy certifikace a označování pro takové výrobky, které mohou být explicitní pro uvolňování formaldehydu, jako je například Californian Air Resources Board.

Dýhovaná MDF

Dyhovaný MDF poskytuje mnoho výhod MDF s povrchovou vrstvou dekorativní dřevěné dýhy . V moderní konstrukci, podporované vysokými náklady na tvrdé dřevo, výrobci používají tento přístup k dosažení vysoce kvalitního dokončovacího obalu pokrývajícího standardní MDF desku. Jeden běžný typ používá dubovou dýhu. Výroba dýhované MDF je složitý postup, který zahrnuje odebrání extrémně tenkého plátku tvrdého dřeva (asi 1–2 mm tlustého) a poté vysokotlaké a napínací metody omotání kolem profilovaných MDF desek. To je možné pouze u velmi jednoduchých profilů, jinak když tenká vrstva dřeva zaschne, zlomí se v místě ohybů a úhlů.

Viz také

Reference

Další čtení

  • English, Brent, John A. Youngquist a Andrzej M. Krzysik, Lignocellulosic Composites in Gilbert, Richard D., ed. Celulózové polymery, směsi a kompozity . New York: Hanser Publishers: 115–130; 1994. Kapitola 6

externí odkazy