ألياف متوسطة الكثافة
Feb 06, 2023
ألياف متوسطة الكثافة (MDF) عبارة عن منتج خشبي مُصمم هندسيًا يتم تصنيعه عن طريق تكسير بقايا الخشب الصلب أو الخشب اللين إلى ألياف خشبية ، غالبًا في مزيل الرجفان ، ودمجه مع الشمع ورابط الراتنج ، وتشكيله في ألواح عن طريق تطبيق درجات حرارة وضغط مرتفعين. يمول MDF بشكل عام أكثر كثافة من الخشب الرقائقي. وهي مصنوعة من ألياف منفصلة ولكن يمكن استخدامها كمواد بناء مماثلة في التطبيق للخشب الرقائقي. إنه أقوى وأكثر كثافة من لوح الجسيمات. الاسم مشتق من التمييز في كثافات الألواح الليفية. بدأ إنتاج MDF على نطاق واسع في الثمانينيات ، في كل من أمريكا الشمالية وأوروبا.
الخصائص الفيزيائية:
بمرور الوقت ، أصبح مصطلح "MDF" اسمًا عامًا لأي لوح ألياف معالجة جافة. يتكون MDF عادة من 82 في المائة من ألياف الخشب ، و 9 في المائة من غراء راتينج اليوريا فورمالدهايد ، و 8 في المائة من الماء ، و 1 في المائة من شمع البارافين. تتراوح الكثافة عادةً بين 500 و 1 ، 000 كجم / م3(31 و 62 رطل / قدم مكعب). يعد نطاق الكثافة والتصنيف على أنه لوحة خفيفة أو قياسية أو عالية الكثافة تسمية خاطئة ومربكة. تعد كثافة اللوحة ، عند تقييمها بالنسبة لكثافة الألياف التي تدخل في صنع اللوحة ، مهمة. لوح MDF سميك بكثافة 700-720 كجم / م3(44-45 رطل / قدم مكعب) يمكن اعتبارها عالية الكثافة في حالة ألواح ألياف الخشب اللين ، في حين أن اللوحة ذات الكثافة نفسها المصنوعة من ألياف الخشب الصلب لا تعتبر كذلك. كان الدافع وراء تطور الأنواع المختلفة من MDF هو اختلاف الحاجة إلى تطبيقات محددة.
الأنواع:
الأنواع المختلفة من MDF (تسمى أحيانًا حسب اللون) هي:
لوحة MDF خفيفة الوزن (ULDF)
عادة ما تكون اللوحة المقاومة للرطوبة خضراء
MDF المانع للحريق عادة ما يكون أحمر أو أزرق
على الرغم من استخدام عمليات التصنيع المماثلة في صنع جميع أنواع الألواح الليفية ، فإن MDF لها كثافة نموذجية من 600-800 كجم / م3أو {0}. 022–0.029 رطل / بوصة3، على عكس اللوح الحبيبي (500-800 كجم / م 2)3) والألواح الليفية عالية الكثافة (600–1450 كجم / م3).
تصنيع:
إنتاج الرقائق:
يتم نزع قشرة الأشجار بعد قطعها. يمكن بيع اللحاء للاستخدام في تنسيق الحدائق أو استخدامه كوقود للكتلة الحيوية في أفران الموقع. يتم إرسال جذوع الأشجار المنزوعة اللحاء إلى مصنع MDF ، حيث تمر خلال عملية التقطيع. تحتوي ماكينة تقطيع الأقراص النموذجية على أربعة إلى 16 شفرة. قد يتم إعادة شحن أي رقائق ناتجة كبيرة جدًا ؛ يمكن استخدام رقائق صغيرة الحجم كوقود. ثم يتم غسل الرقائق وفحصها بحثًا عن أي عيوب. يمكن تخزين الرقائق بكميات كبيرة كاحتياطي للتصنيع.
إنتاج الألياف:
بالمقارنة مع الألواح الليفية الأخرى ، مثل Masonite ، يتميز MDF بالجزء التالي من العملية ، وكيف تتم معالجة الألياف كألياف وأوعية فردية ، ولكن سليمة ، من خلال عملية جافة. يتم بعد ذلك ضغط الرقائق في سدادات صغيرة باستخدام وحدة تغذية لولبية ، ويتم تسخينها لمدة 30-120 ثانية لتليين اللجنين في الخشب ، ثم إدخالها في مزيل الرجفان. يتكون مزيل الرجفان النموذجي من قرصين معاكسين للدوران مع وجود أخاديد في وجوههم. يتم تغذية الرقائق في المركز ويتم تغذيتها للخارج بين الأقراص بقوة الطرد المركزي. يفصل حجم الأخاديد المتناقص تدريجياً الألياف ، بمساعدة اللجنين المخفف بينهما.
من مزيل الرجفان ، يدخل اللب إلى خط النفخ ، وهو جزء مميز من عملية MDF. هذا خط أنابيب دائري موسع ، قطره مبدئيًا 40 مم ، ويزيد إلى 1500 مم. يتم حقن الشمع في المرحلة الأولى ، والذي يغطي الألياف ويتم توزيعه بالتساوي عن طريق الحركة المضطربة للألياف. ثم يتم حقن راتينج اليوريا فورمالدهايد كعامل ربط رئيسي. يحسن الشمع مقاومة الرطوبة ويساعد الراتينج في البداية على تقليل التكتل. تجف المادة بسرعة في حجرة التمدد النهائية الساخنة لخط النفخ وتتوسع إلى ألياف ناعمة ورقيقة وخفيفة الوزن. يمكن استخدام هذه الألياف على الفور أو تخزينها.
تشكيل الصفيحة:
يتم امتصاص الألياف الجافة في الجزء العلوي من "pendistor" ، والذي يوزع الألياف بالتساوي في حصيرة موحدة تحتها ، عادة بسماكة 230-610 مم. يتم ضغط الحصيرة مسبقًا وإرسالها مباشرة إلى مكبس ساخن مستمر أو تقطيعها إلى صفائح كبيرة من أجل مكبس ساخن متعدد الفتحات. تعمل المكبس الساخن على تنشيط راتنج الترابط وتعيين ملف تعريف القوة والكثافة. تعمل دورة الضغط على مراحل ، حيث يتم ضغط سمك الحصيرة أولاً إلى حوالي 1.5 ضعف سماكة اللوح النهائي ، ثم يتم ضغطها على مراحل وتثبيتها لفترة قصيرة. هذا يعطي مظهرًا للوحة بمناطق ذات كثافة متزايدة ، وبالتالي قوة ميكانيكية ، بالقرب من وجهي اللوحة ونواة أقل كثافة.
بعد الضغط ، يتم تبريد MDF في مجفف نجمي أو دائري تبريد ، وتشذيبه ، وصقله بالرمل. في بعض التطبيقات ، يتم تصفيح الألواح أيضًا لمزيد من القوة.
لقد تحسن التأثير البيئي لـ MDF بشكل كبير على مر السنين. اليوم ، العديد من ألواح MDF مصنوعة من مجموعة متنوعة من المواد. وتشمل هذه الأخشاب الأخرى ، والخردة ، والورق المعاد تدويره ، والخيزران ، وألياف الكربون والبوليمرات ، ورقيق الغابات ، وقطع مناشر الخشب.
نظرًا لضغوط الشركات المصنعة للتوصل إلى منتجات صديقة للبيئة ، فقد بدأوا في اختبار واستخدام مواد رابطة غير سامة. يتم إدخال مواد خام جديدة. أصبح القش والخيزران من الألياف الشائعة لأنها مورد متجدد سريع النمو.
مقارنة مع الأخشاب الطبيعية:
لا يحتوي MDF على عُقد أو حلقات ، مما يجعله أكثر تجانسًا من الأخشاب الطبيعية أثناء التقطيع والخدمة. ومع ذلك ، فإن MDF ليس خواص الخواص تمامًا حيث يتم ضغط الألياف بإحكام معًا من خلال الورقة. يتميز MDF النموذجي بسطح صلب ومسطح وناعم مما يجعله مثاليًا للقشرة ، حيث لا تتوفر حبيبات أساسية للتلغراف من خلال القشرة الرقيقة كما هو الحال مع الخشب الرقائقي. يتوفر ما يسمى بـ MDF "الممتاز" الذي يتميز بكثافة أكثر اتساقًا في جميع أنحاء سماكة اللوحة.
يمكن لصق MDF أو دهنه أو تصفيحه. السحابات النموذجية هي صواميل T وبراغي آلة رأس عموم. المسامير ذات السيقان الملساء لا تثبت جيدًا ، ولا البراغي الدقيقة أيضًا ، خاصة في الحافة. تتوفر براغي خاصة بخطوة خيطية خشنة ، لكن البراغي المصنوعة من الصفائح المعدنية تعمل جيدًا أيضًا. لا يكون MDF عرضة للانقسام عند تثبيت البراغي في وجه المادة ، ولكن بسبب محاذاة ألياف الخشب ، قد تنقسم عند تثبيت البراغي على حافة اللوحة بدون فتحات تجريبية.
مزايا:
*. متسقة في القوة والحجم
*. يتشكل بشكل جيد
*. أبعاد مستقرة (تمدد وانكماش أقل من الخشب الطبيعي)
*. يأخذ الطلاء جيدًا
*. يأخذ غراء الخشب جيدًا
*. قوة سحب لولبية عالية في الحبيبات السطحية للمادة
*. مرن
عيوب:
*. أكثر كثافة من الخشب الرقائقي أو اللوح
*. قد ينتفخ MDF منخفض الدرجة وينكسر عند تشبعه بالماء
*. قد يتشوه أو يتوسع في البيئات الرطبة إذا لم يكن محكم الإغلاق
*. قد يطلق الفورمالديهايد ، وهو مادة مسرطنة معروفة للإنسان وقد يسبب الحساسية وتهيج العين والرئة عند القطع والصنفرة
*. شفرات باهتة أسرع من العديد من الأخشاب: يعد استخدام أدوات القطع ذات الحواف المصنوعة من كربيد التنجستن أمرًا إلزاميًا تقريبًا ، حيث أن الفولاذ عالي السرعة يبهت بسرعة كبيرة.
*. على الرغم من أنه لا يحتوي على حبة في مستوى اللوحة ، إلا أنه يحتوي على حبةداخلاللجنة. سيؤدي الشد في حافة اللوح عمومًا إلى انقسامه بطريقة تشبه التفكيك.
التطبيقات:
غالبًا ما يستخدم MDF في المشاريع المدرسية بسبب مرونته. تُستخدم ألواح Slatwall المصنوعة من MDF في صناعة تجهيزات المتاجر. يستخدم MDF بشكل أساسي للتطبيقات الداخلية نظرًا لمقاومته الضعيفة للرطوبة. وهي متوفرة في شكل خام ، أو بسطح مصقول بدقة ، أو بطبقة زخرفية.
يمكن استخدام MDF أيضًا في الأثاث مثل الخزانات ، نظرًا لسطحه القوي.
تجعل كثافة MDF مادة مفيدة لجدران غرف الأعضاء الأنبوبية ، مما يسمح بانعكاس الصوت ، وخاصة الجهير ، خارج الغرفة إلى القاعة.
مخاوف تتعلق بالسلامة:
عندما يتم قطع MDF ، يتم إطلاق كمية كبيرة من جسيمات الغبار في الهواء.
تُستخدم راتنجات الفورمالديهايد بشكل شائع لربط الألياف معًا في MDF ، وقد أظهر الاختبار باستمرار أن منتجات MDF تنبعث منها الفورمالديهايد الحر والمركبات العضوية المتطايرة الأخرى التي تشكل مخاطر صحية بتركيزات تعتبر غير آمنة ، لعدة أشهر على الأقل بعد التصنيع. يتم إطلاق اليوريا فورمالدهايد دائمًا ببطء من حواف وسطح MDF. عند الطلاء ، يعد طلاء جميع جوانب القطعة النهائية ممارسة جيدة لإغلاق الفورمالديهايد الحر. يمكن استخدام التشطيبات الشمعية والزيتية كتشطيبات ، لكنها أقل فعالية في إحكام غلق الفورمالديهايد الحر.
لم يتم تحديد ما إذا كانت هذه الانبعاثات المستمرة للفورمالديهايد تصل إلى مستويات ضارة في بيئات العالم الحقيقي أم لا بشكل كامل. الشاغل الرئيسي للصناعات التي تستخدم الفورمالديهايد. منذ عام 1987 ، صنفته وكالة حماية البيئة الأمريكية على أنها "مادة مسرطنة محتملة للإنسان" ، وبعد المزيد من الدراسات ، صنفتها الوكالة الدولية لأبحاث السرطان التابعة لمنظمة الصحة العالمية (IARC) في عام 1995 أيضًا على أنها " مادة مسرطنة بشرية محتملة ". أدت المعلومات الإضافية وتقييم جميع البيانات المعروفة إلى قيام IARC بإعادة تصنيف الفورمالديهايد على أنه "مادة مسرطنة بشرية معروفة" مرتبطة بسرطان الجيوب الأنفية وسرطان البلعوم الأنفي ، وربما سرطان الدم في يونيو 2004.
وفقًا لمعايير انبعاث الألواح المركبة الدولية ، يتم استخدام ثلاث فئات من الفورمالديهايد الأوروبية ، E {0}} و E1 و E2 ، بناءً على قياس مستويات انبعاث الفورمالديهايد. على سبيل المثال ، يتم تصنيف E0 على أنه يحتوي على أقل من 3 ملغ من الفورمالديهايد من بين كل 100 غرام من الغراء المستخدم في صناعة الخشب المضغوط والخشب الرقائقي. تم تصنيف E1 و E2 على أنهما يحتويان على 9 و 30 جم من الفورمالديهايد لكل 100 جم من الغراء ، على التوالي. في جميع أنحاء العالم ، توجد مخططات متغيرة لإصدار الشهادات ووضع العلامات لمثل هذه المنتجات التي يمكن أن تكون صريحة لإطلاق الفورمالديهايد ، مثل مجلس موارد الهواء في كاليفورنيا.
MDF مكسو:
يوفر MDF المغطى بالقشرة العديد من مزايا MDF مع طبقة سطح قشرة خشبية مزخرفة. في البناء الحديث ، مدفوعًا بالتكاليف المرتفعة للأخشاب الصلبة ، اعتمد المصنعون هذا النهج لتحقيق غلاف تشطيب عالي الجودة يغطي لوح MDF قياسي. أحد الأنواع الشائعة يستخدم قشرة البلوط. يعد تصنيع MDF المغطى بالقشرة إجراءً معقدًا ، يتضمن أخذ شريحة رقيقة جدًا من الخشب الصلب (حوالي 1-2 مم) ثم من خلال الضغط العالي وطرق التمدد ، لفها حول ألواح MDF ذات التشكيل الجانبي. هذا ممكن فقط مع ملفات تعريف بسيطة للغاية ؛ خلاف ذلك ، عندما تجف الطبقة الخشبية الرقيقة تنكسر عند الانحناءات والزوايا.