تحقیق مقاله MDF

MDF

MDF یک محصول پانلی است که از ترکیب الیاف لینگوسلولزی با رزین های مصنوعی یا هر نوع چسب مناسب دیگر تولید می شود. این پانل ها از دانسیته 496 تا 801 کیلو گرم بر متر مکعب (50-31 پوند بر فوت مکعب) در پرس داغ فشرده می شوند. چسبندگی داخلی کامل پانل به وسیله رزین مصنوعی و سایر چسب های آلی حاصل می شود.

در مقایسه با تخته خرده چوب، MDF دارای دانسیته یکنواخت تر در سراسر تخته و لبه های صاف تر و منسجم تر است که در نتیجه آن بهتر می تواند مورد ماشین کاری قرارگیرد. محصول نهایی می تواند به صورت سطح صاف و یا با رگه های دلخواه طرح چوب و... باشد که در این صورت نیاز به روکش شدن (با روکش طییعی و یا لمینت) مرتفع می شود.

(Medium Dencity Fibernation) مخفف MDF است. MDF فیبر با چگالی متوسط است که بصورت فشرده از ضایعات چوب تهیه می گردد و از مقاومت زیادی در مقابل رطوبت برخوردار است. MDFهمواره به عنوان مغز و درون کار در صنعت چوب مورد استفاده قرار می گیرد. آن چه MDF را زیبا می سازد پوشش روی آن است که بسته به نوع کارمتفاوت می باشد. از معروفترین روکش های MDF می توان PVC ، VINILIUM، HPL و فرمیکا را نام برد. لازم به ذ کر است فرمیکا بسته به نوع ضخامتش متفاوت می باشد.

بنابراین هرچه از روکش های ضخیم تر و مقاوم تر در پوشش MDF استفاده شود جنس مرغوب تری بدست خواهد آمد. MDF نوعی فیبر است که از خرده چوب به هم فشرده تحت فشار و حرارت به وجود می آید. اکنون در بیشتر موارد سازندگان کابینت از MDF به جای تخته سه لائی یا تخته های نئوپان استفاده می کنند.

دلائل استفاده:

چگال بودن MDF ، یعنی زیاد بودن ذرات چوب در واحد حجم آن، محکم و بدون گره بودن این نوع فیبر که به سوراخ کاری و سوهان کاری آن و ایجاد فرم های دلخواه کمک می کند.

سطح آن هموار است.

وجود ذرات بسیار ریز و نرم ، بافت غیر قابل تشخیصی دارد.

این نوع فیبر به راحتی با چسب چوب به هم می چسبد.

سطح آن را می توان رنگ روغن یا رنگ پلاستیک زد و همچنین با لترون یا اچ پی ال یا ملامین روکش کرد.

نسبت به اب مقاومت بیشتری دارد.

 MDF در ساخت کابینت، دیوارهای چوبی، کمد و دکوراسیون داخلی منازل استفاده می شود.

مراحل اصلی تولید:

1- تهیه خمیر:

چوب درختان پس از قطع به صورت گرده بینه به کارخانه وارد می شود. در ابتدا پوست گرده بینه ها توسط دستگاه پوست کن برداشته می شود و سپس در دستگاه های خرد کن (chipper) به خرده چوب تبدیل می شوند. ماده اولیه ممکن است به صورت مازاد کارخانجات چوب بری و سایر صنایع باشد که در صورت نیاز وارد خرد کن ها شده و یا مستقیما وارد مرحله بخار دهی می شوند.

خرده چوب های تولید شده پس از یک مرحله شست و شو (برای تمیز شدن گرد و غبار و...) به منظور بخار دهی (steaming) وارد دیگ بخار تحت فشار می شوند. در این مرحله در اثر حرارت و فشار بخار، لیگنین (که همانند سیمانی الیاف چوب را در کنار یکدیگر نگه می دارد) نرم شده و ساختار سخت چوب به هم می ریزد.

پس از این مرحله، خرده چوب های بخار دهی شده وارد پالایشگر تحت فشار شده و در اثر عامل فشار و چرخش صفحات پالایشگر، الیاف چوبی از یکدیگر جدا می شوند. به منظور جدا سازی کامل لیگنین، الیاف شست و شو شده  و سپس وارد مرحله خشک کردن می شوند.

2- خشک کردن:

الیاف نسبتا مرطوب پس از خروج از پالایشگر به منظور خشک شدن اولیه و ورود به منطقه چسب زنی به یک پیش خشک کن گردان اولیه وارد می شوند. صرف نظر از این که از پیش خشک کن استفاده شود یا خیر، خشک کن های لوله ای شاخصی به منظور کاهش میزان رطوبت الیاف تا سطح رطوبت مورد نظر استفاده می شود.

در تولید MDF معمولا از سیستم های خشک کن لوله ای یک مرحله ای یا چند مرحله ای استفاده می شود. اکثر سیستم های خشک کن لوله ای چند مرحله ای به یک سیستم دو مرحله ای متصلند. در خشک کن های لوله ای چند مرحله ای، یک خشک کن لوله ای اولیه به همراه خشک کن لوله ای دو مرحله ای در ردیف های جداگانه نزدیک یک نقطه انتشار و نیز یک سیکلون باز یافت الیاف وجود دارد.

گرمای مور نیاز خشک کن های لوله ای از طریق سوزاندن مستقیم پروپان، گاز طبیعی و یا روغن تقطیر و یا گرمای مستقیم فراهم می شود.

3- چسب زنی:

توالی عملیات خشک کردن و چسب زنی، به روشی که رزین ها و سایر مواد افزودنی به الیاف می چسبند، بستگی دارد. رزین های اوره فرمالدئید (UF) متداول ترین چسب ها برای تولید MDF هستند. البته از رزین های دیگری نظیر فنل، ملامین و ایزوسیانات نیز برای این منظور استفاده می شود. برخی کارخانجات رزین ها را به داخل یک چسب زن زمان کوتاه (short retention) تزریق می کنند و برخی دیگر فرمولاسیون رزین را به داخل سیستم نازل ها تزریق می کنند.

اگر رزین به داخل یک چسب زن جداگانه اضافه شود، الیاف ابتدا خشک شده، به وسیله یک سیکلون بازیابی از سیستم هوای داغ جدا و وارد چسب زن می شوند. در چسب زن الیاف با رزین، موم و سایر مواد افزودنی آغشته شده و سپس به داخل مخزن ذخیره الیاف خشک منتقل می شوند. چنان چه از سیستم نازل چسب استفاده شود، الیاف ابتدا با رزین، موم و سایر افزودنی ها در یک خط نازل آغشته شده و سپس از طریق یک مجرا به داخل خشک کن منتقل می شود.

پس از خشک شدن، الیاف به وسیله یک سیکلون بازیابی از سیستم هوای داغ جدا شده و در نهایت وارد مخزن ذخیره الیاف خشک می شود.

4- پرس کردن و تولید تخته:

الیاف آغشته به چسب به وسیله هوا از مخزن ذخیره الیاف خشک به ماشین فرمینگ منتقل و از آن جا بر روی سیستم الک متحرک پیوسته می ریزند. کیک پیوسته تشکیل شده قبل از بارگذاری در پرس داغ می بایستی فشرده شود. پس از فشرده شدن اولیه مقداری اندازه بری صورت گرفته و ضایعات اندازه بری اولیه مجددا به ماشین فرمینگ بر می گردد. کیک الیاف مذکور پس از فشرده شدن و اندازه بری اولیه به پرس داغ منتقل می شود. گرما و فشار لازم به منظور واکنش چسب از طریق پرس فراهم شده و الیاف برای تولید پانل به هم می چسبند.

پرس کیک الیاف ممکن است در یک پرس پیوسته صورت پذیرد، یا کیک الیاف پیش پرس شده ابتدا توسط اره های برش هوا به صورت کیک های جداگانه ای بریده و سپس در پرس های چند طبقه بار گذاری  و سرانجام در پرس داغ نا پیوسته پرس شوند. گرمای صفحات پرس در کارخانجات تولیدMDF معمولا از طریق بخار یا روغن داغ تامین می شود.

بعد از پرس، تخته ها خنک شده، پس از سنباده زنی اندازه بری و سر انجام به ابعاد مورد نظر بریده می شوند. تخته های تولید شده می توانند رنگ شوند و یا با پوشش های ملامینه روکش شوند و در نهایت محصول نهایی به منظور حمل به محل استفاده بسته بندی می شود.

 انواع  MDF با خواص ویژه

 به طور کلی می توان تخته فیبرهای نیمه سنگین را از نظر خواص و ویژگی های آنها  در دو گروه ،تخته فیبر نیمه سنگین با خواص معمولی  و یا خواص ویژه  طبقه بندی کرد:

تخته های صنعتی خاص دارای ویژگی هایی علاوه بر مشخصات معمول MDF هستند که با اعمال تغییرات در پروسه تولید، با استفاده از چسب های مختلف یا مواد افزودنی گوناگون تولید می شوند. بعضی از انواع MDF های خاص و موارد استفاده آنها به شرح زیر هستند:

1. MDF نازک (Thin MDF)

 این تخته ها به کلاسهای خیلی نازک mm8/1 تا mm 5/2 ، و از 5/2 تا 6 میلی مترو 4 تا 6 میلی متر تقسیم می شوند(استاندارد EN-622-5 ) که در کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار میگیرند.

از موارد کاربرد عمومی MDF های نازک، کف کشوها، پشت کابینت ها، رویه درها و ... می باشد. تمام روسازی قابل انجام روی MDF معمولی روی  MDF نازک نیز اجرا میشود.

از سایر موارد کاربرد MDFهای نازک عبارتند از:

دیوار کوب ها، پوشش های سقف، غرفه های نمایشگاهی، صنایع اتومبیل سازی، رویه لاستیک زاپاس(یدک) پشت صندلی، رویه در، تولید تخته های انحناءدار و ... می باشد.

2. MDF ضخیم(Thick MDF)

 MDF های ضخیم طبق استاندارد EN-622-5  به کلاسهای 45-30 میلی متر و 60-45 میلی متر تقسیم شده اند و جهت ساخت سازه های معماری، ستونها، پایه های میز ، طاقها، رویه کاری(کابینت)، کف نیمکت و کلا" مواردی که صفحات ضخیم و بزرگ با خواص ماشین کاری (خصوصا" عمیق) مسطح و با سطوح صاف نیاز است ، استفاده می شوند.

3. MDF با فرمالدئید کم (Low Formaldehyde MDF-E1)

 مقدار انتشار فرمالدئید ازMDF معمولی بسته به نوع چسب ومقدار آن کمی متفاوت است. انتشار فرمالدئید MDF نباید بیشتر ازgr100/mg30 باشد(کلاسE2 طبق استانداردEN-622-1) این کلاس MDF قابل کاربرد در بسیاری از کاربردهای مبلمان و داخل خانه می باشد ولی تهویه مناسب در محل استقرار آنها نیز باید وجود داشته باشد تا فرمالدئید را از محیط خارج سازد.

اما در بعضی موارد لازم است که MDFبا فرمالدئید کمتر یعنی با حداکثر انتشار فرمالدئید gr100/mg9 (استاندارد EN-622-1) استفاده شود.  اکنون دربازار، MDF- E1 بعنوان MDF استاندارد معمولی درآمده است. MDFهای بافرمالدئیدهای کمتر و حتی بدون فرمالدئید هم در صورت سفارش مشتری قابل تولید می باشد.

MDF با فرمالدئید کم در مکانهایی که تهویه به خوبی انجام نمیشود ، مرطوب و گرم است و یا ساکنین آن احتیاجات و درخواستهای خاص دارند مثل مدرسه ها، بیمارستانها و... استفاده می شود. همچنین در موزه ها و محل های نمایش نیز از MDF کم فرمالدئید جهت کاستن از خوردگی فلزات استفاده می کنند.

 4. MDFمقاوم در برابر رطوبت(MDF.H،  (MOISTURE RESISTANT MDF: MDF.HLS

 تولید MDF با خاصیت مقاوم در برابر رطوبت بیشتر برای مصارف در رطوبت نسبی محیط حداکثر 80% با بهبود چسب اوره فرمالدئید معمولی مورد استفاده در تولید MDF یا استفاده از یک چسب ضد رطوبت جایگزین امکان پذیر است. تمام خصوصیات مثبت MDF معمولی در این نوع تخته ها به اضافه استحکام طولانی تر و تغییر ابعاد کمتر در اثر رطوبت موجود است.

طبق استاندارد  EN-622-5  دو نوع کلاس برای اینگونه تخته ها وجود دارد. یکی MDF.H برای استفاده های عمومی در محیط مرطوب و دیگری MDF.HLS که برای استفاده اوراق متحمل بار در محیط مرطوب می باشد. موارد استفاده MDF مقاوم در برابر رطوبت عبارتند از:

مبلمان حمام و دستشویی، کابینت دور ظرفشویی، کف پوشها، پنجره ها، پله ها ، پروفیلهای خاص و...

مقاوم در برابر حشرات و قارچها

 این نوع MDF ها که بیشترین استفاده آنها در تولید بعضی از کفپوشها می باشد دارای مواد ضد حشرات (حشره کش و قارچ کشی) می باشد که باعث می شود از حمله آفات در امان باشد و دوام بیشتری داشته باشد.

 6. MDF مقاوم در برابر آتش (Flame Retardant MDF)

 برای این منظور می توان MDFها را با پوشش های ضد آتش پوشاند یا مواد و نمک های خاص ضد آتش تیمار کرد. ولی بهترین راه اضافه کردن مواد ضد آتش در حین پروسه تولید است. موارد مصرف این نوع تخته ها بعنوان مثال: پوشش دیوارها، پارتیشن ها، قفسه فروشگاههاو...می باشد.

 7. MDF با وزن مخصوص بالا(High Density Fiberboard)

 MDFهای استاندارد معمولی با ضخامتهای 19-12 میلی متر معمولا" دارای دانسیته kg/m 800-650 هستند. دانسیته های بالاتر یعنی بالای 800 نیز تولید و عرضه می شود.

در واقع با اضافه کردن فیبر، چسب و فشار در حین پروسه تولید اوراق سنگین تر تولید می شود ، افزایش دانسیته قابلیت های ماشین کاری و سطح سازی (رنگ، روکش و...) را افزایش میدهد و نیز خصوصیات مکانیکی و فیزیکی MDF نیز بهبود می یابد.

از موارد استفاده این نوع MDF های سنگین (HDF) عبارتند از:
کف پوشها، پله ها، قفسه های صنعتی، میز کار و...

 8. MDFبا وزن مخصوص پائین(Low Density Fiberboard)

 LDFا وزن مخصوص kg/m  650-550 و ULDF با وزن مخصوص زیر kg/m  550، جهت استفاده در مواردی که وزن کمتر مورد نیاز است و نیازی به استحکام بالا وجود ندارد یا در مواردی که خواص عایق صدا بودن مورد نیاز باشد تولید و عرضه می شود. این MDF ها جهت ساخت پروفیلهای تزئینی معماری، ساخت غرفه های نمایشگاهی و کلا" مواردی که جابجایی با دست مورد نیاز است و نیز حمل و نقل و ابزار خوری سریع مورد نیاز است، کاربرد دارد.

 9. MDFبا روکش های تزئینی (Decorative surfaced MDF)

 مهمترین و غیر قابل تفکیک ترین کاربرد یا آماده سازی MDF جهت کاربرد نهایی، روسازی آن و خصوصا" روکش کردن آن می باشد. انجام عملیات روکش کردن MDF  امروزه جزء خدمات ضروری تولیدکنندگان MDF به خریداران می باشد بطوریکه معمولا" اکثر کارخانجات بزرگ تولید MDF دارای خطوط روکشی هم هستند.

انواع روکش ها شامل روکش های چوبی (گونه های مختلف)، کاغذی، ملامینه، PVC و... میشوند.

 10. MDFهای قالب گیری شده