ام دی اف

 MDF عموماً از تخته سه لا متراکم‌تر است. از الیاف جدا شده تشکیل شده است، اما در عمل می‌تواند به عنوان یک ماده ساختاری مشابه تخته سه لا استفاده شود. از تخته خرده چوب قوی‌تر و متراکم‌تر است.

MDF معمولاً از 82٪ الیاف چوب، 9٪ چسب رزین اوره فرمالدئید، 8٪ آب و 1٪ موم پارافین تشکیل شده است.

چگالی آن معمولاً بین 500 تا 1000 کیلوگرم بر متر مکعب (31 و 62 پوند بر فوت مکعب) است.

محدوده چگالی و طبقه‌بندی آن به عنوان تخته سبک، استاندارد یا با چگالی بالا، نامی نادرست و گیج‌کننده است. چگالی تخته هنگام ارزیابی در رابطه با چگالی الیاف مورد استفاده در ساخت پنل مهم است.

 یک پنل MDF ضخیم با چگالی 700-720 کیلوگرم بر متر مکعب (44-45 پوند بر فوت مکعب) در پنل‌های فیبر چوب نرم ممکن است با چگالی بالا در نظر گرفته شود، در حالی که پنلی که از الیاف چوب سخت با همان چگالی ساخته شده باشد.

با چگالی بالا در نظر گرفته نمی‌شود. تکامل انواع مختلف MDF ناشی از نیازهای مختلف برای کاربردهای خاص است.

انواع مختلف MDF (که گاهی اوقات با رنگ مشخص می‌شوند) عبارتند از:

تخته MDF فوق سبک (ULDF)

تخته مقاوم در برابر رطوبت معمولاً سبز است.

MDF مقاوم در برابر آتش معمولاً قرمز یا آبی است.

در اروپا، MDF طبق استاندارد EN 622-5 برای استفاده به عنوان ماده تحمل بار برای شرایط خشک یا مرطوب عمومی طبقه‌بندی می‌شود. MDF سبک و فوق سبک نیز طبق استاندارد EN 622-5 برای استفاده عمومی طبقه‌بندی می‌شوند.

تخته MDF همه منظوره برای شرایط خشک

تخته MDF.H همه منظوره برای شرایط مرطوب

تخته های MDF.LA باربر برای شرایط خشک

تخته های MDF.HLS باربر برای شرایط مرطوب

تخته MDF.RWH برای زیرلایه های سفت و سخت در سقف ها و دیوارها

اگرچه فرآیندهای تولید مشابهی در تولید انواع تخته فیبر استفاده می‌شود، اما ام‌دی‌اف معمولاً چگالی ۶۰۰ تا ۸۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب یا ۰.۰۲۲ تا ۰.۰۲۹ پوند بر اینچ مکعب دارد که در مقایسه با تخته خرده چوب (۵۰۰ تا ۸۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب) و تخته فیبر با چگالی بالا (۶۰۰ تا ۱۴۵۰ کیلوگرم بر متر مکعب) بالاتر است. 

علاوه بر این، ام‌دی‌اف معمولاً دارای MOR (مقاومت در برابر انعطاف‌پذیری) ۴۰ مگاپاسکال و MOE (مدول الاستیسیته) ۳ گیگاپاسکال است.

 به دلیل فرآوری آسان‌تر و خواص مقاومت خوب در برابر آب و هوا، تمایل دارد در کاربردهایی مانند مبلمان، کابینت‌سازی، نجاری، صنایع دستی و کفپوش، جایگزین تخته خرده چوب شود.

در استرالیا و نیوزیلند، گونه اصلی درخت مورد استفاده برای MDF، کاج رادیاتا است که در مزارع رشد می‌کند، اما محصولات مختلف دیگری از جمله درختان دیگر، کاغذ باطله و الیاف نیز مورد استفاده قرار گرفته‌اند. هنگامی که مقاومت در برابر رطوبت مورد نظر باشد، می‌توان از بخشی از گونه‌های اکالیپتوس استفاده کرد و از محتوای روغن بومی این درختان بهره برد.

                         

                            توسعه جهانی تولید ام دی اف بر اساس منطقه بین سال‌های ۱۹۹۵ تا ۲۰۲۱.

                                                                                 آفریقا ( قرمز )

                                                                                   آسیا ( زرد )

                                                                                  اروپا ( سبز )

                                                                       آمریکای شمالی ( آبی پررنگ )

                                                                         آمریکای لاتین ( بنفش )

                                                                        اقیانوسیه ( آبی آسمانی )

پس از قطع درختان، پوست آنها جدا می‌شود. پوست را می‌توان برای استفاده در محوطه‌سازی فروخت یا به عنوان سوخت زیست توده در کوره‌های محلی استفاده کرد. 

کنده‌های پوست‌کنده شده به کارخانه MDF ارسال می‌شوند و در آنجا تحت تراشه‌برداری قرار می‌گیرند.

 یک دستگاه تراشه‌برداری دیسکی معمولی شامل چهار تا 16 تیغه است.

 تراشه‌های بسیار بزرگ را می‌توان دوباره تراشه‌برداری کرد؛ تراشه‌های کوچک را می‌توان به عنوان سوخت استفاده کرد. سپس تراشه‌ها شسته شده و از نظر نقص بررسی می‌شوند. تراشه‌ها را می‌توان به صورت عمده به عنوان ذخیره برای تولید ذخیره کرد.

در مقایسه با سایر تخته‌های فیبر مانند ماسونیت، ام‌دی‌اف با مرحله بعدی فرآیند و نحوه پردازش فیبرها به صورت جداگانه، اما به عنوان فیبرها و رگه‌های سالم، و تولید شده توسط یک فرآیند خشک، مشخص می‌شود.

 سپس تراشه‌ها با استفاده از یک تغذیه‌کننده پیچی به صورت درپوش‌های کوچک فشرده می‌شوند، به مدت 30 تا 120 ثانیه گرم می‌شوند تا لیگنین موجود در چوب نرم شود و سپس به یک دفیبراتور تغذیه می‌شوند.

یک دفیبراتور معمولی از دو دیسک چرخان مخالف با شیارهایی روی سطوح آنها تشکیل شده است. تراشه‌ها به مرکز تغذیه می‌شوند و توسط نیروی گریز از مرکز به سمت بیرون بین دیسک‌ها تغذیه می‌شوند. کاهش اندازه شیارها به تدریج فیبرها را با کمک لیگنین نرم شده بین آنها جدا می‌کند.

پس از دفیبراتور، خمیر وارد یک خط دمیدن می‌شود، که بخش متمایزی از فرآیند ام‌دی‌اف است. این یک خط لوله دایره‌ای است که از قطر 40 میلی‌متر تا 1500 میلی‌متر گسترش می‌یابد.

 در مرحله اول، موم تزریق می‌شود، فیبرها را می‌پوشاند و آنها را به طور مساوی از طریق حرکت آشفته فیبرها توزیع می‌کند. سپس، رزین اوره-فرمالدئید به عنوان چسب اصلی تزریق می‌شود. 

موم مقاومت در برابر رطوبت را افزایش می‌دهد، در حالی که رزین در ابتدا به کاهش کلوخه شدن کمک می‌کند. 

این ماده به سرعت در محفظه انبساط گرم نهایی خط دمش خشک می‌شود و به یک الیاف ظریف، پف‌دار و سبک تبدیل می‌شود.

 چسب و سایر اجزا (هاردنر، رنگ، اوره و غیره) را می‌توان حتی با فشار بالا (100 بار، 10 مگاپاسکال، 1500 psi) به خط دمش تزریق کرد و فرآیند خشک شدن در یک لوله بلند تا سیکلون‌های خروجی متصل به محفظه گرمایش ادامه می‌یابد.

 این الیاف را می‌توان بلافاصله استفاده یا ذخیره کرد.

الیاف خشک به بالای دستگاهی به نام "آندیستور" مکیده می‌شود که فیبر را به طور یکنواخت توزیع می‌کند و یک حصیر همگن به ضخامت معمولاً 230 تا 610 میلی‌متر تشکیل می‌دهد. 

حصیر از قبل فشرده شده و یا مستقیماً به یک دستگاه پرس گرم مداوم ارسال می‌شود یا برای یک دستگاه پرس گرم چند دهانه به ورق‌های بزرگ برش داده می‌شود. 

دستگاه پرس گرم رزین چسب را فعال کرده و پروفیل استحکام و چگالی را تعیین می‌کند. 

چرخه پرس به صورت مرحله‌ای کار می‌کند. ضخامت حصیر ابتدا تا تقریباً 1.5 برابر ضخامت ورق نهایی فشرده می‌شود، سپس در مراحل بعدی بیشتر فشرده شده و برای مدت کوتاهی نگه داشته می‌شود.

 این امر پروفیل ورقی با چگالی افزایش یافته و در نتیجه استحکام مکانیکی، در نواحی نزدیک به دو وجه ورق و یک هسته با چگالی کمتر ایجاد می‌کند.

پس از پرس، MDF در یک خشک‌کن ستاره‌ای یا میز گردان خنک‌کننده خنک می‌شود، برش داده شده و سنباده زده می‌شود. در برخی کاربردها، ورق‌ها برای استحکام بیشتر لمینت می‌شوند.

تأثیر زیست‌محیطی MDF در طول سال‌ها بسیار بهبود یافته است.

 امروزه، بسیاری از ورق‌های MDF از مواد متنوعی تولید می‌شوند.

 این موارد شامل سایر گونه‌های درخت، ضایعات، کاغذ بازیافتی، بامبو، الیاف و پلیمرهای کربن، بقایای تنک شدن جنگل‌ها و ضایعات کارخانه‌های چوب‌بری می‌شود.

 برخی از تولیدکنندگان آزمایش و استفاده از چسب‌های غیرسمی را برای کاهش اثرات زیست‌محیطی آغاز کرده‌اند.

مواد اولیه مانند کاه و بامبو به دلیل رشد سریع و منابع تجدیدپذیر، به الیاف محبوب تبدیل می‌شوند.

MDF در طول برش و جابجایی همگن‌تر از چوب طبیعی است زیرا گره یا حلقه ندارد.

 با این حال، MDF کاملاً ایزوتروپیک نیست زیرا الیاف در سراسر تخته محکم به هم فشرده شده‌اند.

 MDF معمولی دارای سطحی سخت، صاف و هموار است که برای روکش مناسب است زیرا هیچ الگوی رگه‌ای وجود ندارد که بتواند از طریق روکش مانند تخته سه لا نشان داده شود. MDF "پریمیوم" نیز موجود است که چگالی همگن‌تری در سراسر ضخامت پنل دارد.

MDF را می‌توان چسباند، رولپلاک کرد یا لمینت کرد. اتصال‌دهنده‌های معمولی مهره‌های T و پیچ‌های ماشینی سر پهن هستند.

میخ‌های تخت خوب نگه نمی‌دارند و پیچ‌های ریز، به خصوص در لبه، نیز خوب نگه نمی‌دارند. 

پیچ‌های درشت مخصوص موجود است، اما پیچ‌های فلزی نیز به خوبی کار می‌کنند.

 MDF در برابر ترک خوردن هنگام وارد کردن پیچ به سطح ماده مقاوم است. 

با این حال، به دلیل چیدمان الیاف چوب، اگر پیچ‌ها بدون سوراخ راهنما در لبه تخته وارد شوند، ممکن است ترک بخورند.

چگال‌تر از تخته سه‌لا و تخته خرده چوب

استحکام و ابعاد ثابت

شکل‌پذیری خوب

ابعاد پایدار (انبساط و انقباض کمتر در مقایسه با چوب طبیعی)

رنگ را به خوبی نگه می‌دارد

چسب چوب را به خوبی نگه می‌دارد

مقاومت پیچ بالا در دانه‌بندی سطح ماده

انعطاف‌پذیر

MDF با کیفیت پایین می‌تواند در صورت اشباع شدن با آب متورم و ترک بخورد.

در محیط‌های مرطوب، در صورت عدم آب‌بندی می‌تواند تاب بردارد یا منبسط شود.

می‌تواند فرمالدئید، یک ماده سرطان‌زای شناخته شده برای انسان ، را آزاد کند و می‌تواند باعث آلرژی، سوزش چشم و ریه در هنگام برش و سنباده‌زنی شود .

تیغه‌ها را سریع‌تر از بسیاری از چوب‌ها کند می‌کند: از آنجایی که فولاد پرسرعت خیلی سریع کند می‌شود، استفاده از ابزارهای برش با لبه‌های کاربید تنگستن تقریباً اجباری است.

اگرچه در صفحه تخته هیچ دانه‌ای وجود ندارد، اما یک دانه به سمت داخل تخته وجود دارد. پیچ کردن یک قطعه فلز به لبه یک پنل اغلب باعث ترک خوردن آن می‌شود، شبیه به لایه لایه شدن.

محفظه بلندگو ساخته شده از ام دی اف

ام دی اف به دلیل انعطاف پذیری اش اغلب در پروژه های مدرسه استفاده می شود. پنل های دیواری تخته ای ام دی اف در بخش خرده فروشی استفاده می شوند.

 ام دی اف به دلیل مقاومت کم در برابر رطوبت، در درجه اول در کاربردهای داخلی استفاده می شود. این ماده به صورت خام، با سطح سمباده کاری شده ریز یا با روکش تزئینی موجود است.

ام دی اف همچنین به دلیل سطح قوی خود می تواند برای مبلمان مانند کابینت استفاده شود. 

چگالی ام دی اف آن را به ماده ای مفید برای دیوارهای اتاق های ارگ تبدیل می کند، به خصوص با امکان انعکاس صداهای بم از اتاق به سالن.

ام دی اف معمولاً در پوشش های داخلی رنگ شده، از جمله قرنیزها، قالب ها و آستانه های پنجره استفاده می شود.

گردآورنده گرد و غبار MDF

هنگام برش MDF، مقدار زیادی ذرات گرد و غبار در هوا آزاد می‌شود.

رزین‌های فرمالدئید معمولاً برای اتصال الیاف در MDF استفاده می‌شوند و آزمایش‌ها به طور مداوم نشان داده‌اند که محصولات MDF فرمالدئید آزاد و سایر ترکیبات آلی فرار را منتشر می‌کنند که در غلظت‌های ناامن حداقل برای چند ماه پس از تولید، خطرات سلامتی را ایجاد می‌کنند.

اوره-فرمالدئید به طور مداوم و به آرامی از لبه‌ها و سطح MDF آزاد می‌شود. در طول رنگ‌آمیزی، پوشش تمام لبه‌های قطعه نهایی، روش خوبی برای به دام انداختن فرمالدئید آزاد است. لاک‌های مومی و روغنی می‌توانند به عنوان پوشش‌های نهایی استفاده شوند، اما در به دام انداختن فرمالدئید آزاد کمتر مؤثر هستند.

    

به طور کامل مشخص نشده است که آیا این انتشار مداوم فرمالدئید در محیط‌های واقعی به سطوح مضر می‌رسد یا خیر. نگرانی اصلی برای صنایعی است که از فرمالدئید استفاده می‌کنند.

 از سال ۱۹۸۷، آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده آن را به عنوان "ماده سرطان‌زای احتمالی برای انسان" طبقه‌بندی کرده است و پس از مطالعات بیشتر، آژانس بین‌المللی تحقیقات سرطان (IARC) سازمان بهداشت جهانی نیز در سال ۱۹۹۵ آن را به عنوان "ماده سرطان‌زای احتمالی برای انسان" طبقه‌بندی کرد.

 اطلاعات بیشتر و ارزیابی تمام داده‌های شناخته شده، IARC را بر آن داشت تا در ژوئن ۲۰۰۴ فرمالدئید را به عنوان "ماده سرطان‌زای شناخته شده برای انسان" طبقه‌بندی کند که با سرطان سینوس بینی و سرطان نازوفارنکس و احتمالاً سرطان خون مرتبط است.

طبق استانداردهای بین‌المللی انتشار تخته کامپوزیت، سه کلاس فرمالدئید اروپایی، E0، E1 و E2، بر اساس اندازه‌گیری میزان انتشار فرمالدئید استفاده می‌شوند. 

به عنوان مثال، E0 به عنوان ماده‌ای طبقه‌بندی می‌شود که حاوی کمتر از ۳ میلی‌گرم فرمالدئید در هر ۱۰۰ گرم چسب مورد استفاده در ساخت تخته خرده چوب و تخته سه لا است. E1 و E2 به ترتیب به عنوان ماده‌ای طبقه‌بندی می‌شوند که حاوی ۹ و ۳۰ میلی‌گرم فرمالدئید در هر ۱۰۰ گرم چسب است. 

در سراسر جهان، طرح‌های صدور گواهینامه و برچسب‌گذاری مختلفی برای چنین محصولاتی وجود دارد که به وضوح میزان انتشار فرمالدئید را نشان می‌دهند، مانند طرح هیئت منابع هوایی کالیفرنیا.

ام دی اف روکش دار بسیاری از مزایای ام دی اف را با یک لایه سطحی روکش چوبی تزئینی ارائه می‌دهد. 

در ساخت و ساز مدرن، به دلیل هزینه‌های بالای چوب‌های سخت، تولیدکنندگان به جای چوب سخت، استفاده از ام دی اف روکش دار را آغاز کرده‌اند. یک نوع رایج از روکش بلوط استفاده می‌کند. 

 تولید ام دی اف روکش دار یک فرآیند پیچیده است؛ یک برش از چوب سخت به ضخامت حدود ۱-۲ میلی‌متر گرفته می‌شود و سپس از طریق فشار و کشش بالا به دور یک ورق ام دی اف پروفیل‌دار پیچیده می‌شود. 

این فرآیند تنها زمانی موفقیت‌آمیز است که ام دی اف پروفیل ساده‌ای داشته باشد. اگر ورق چوب نازک تحت فشار خم‌ها و زوایای بیشتری قرار گیرد، هنگام خشک شدن ترک می‌خورد.