中密度繊維板
Feb 06, 2023
中密度繊維板 (MDF) は、広葉樹または針葉樹の残留物を多くの場合解繊器で木質繊維に分解し、それをワックスおよび樹脂結合剤と組み合わせ、高温と圧力を加えてパネルに成形することによって作られた加工木材製品です。 一般に、MDF は合板よりも密度が高くなります。 分離した繊維で構成されていますが、合板と同様の用途で建築材料として使用できます。 パーティクルボードよりも強くて密度が高いです。 名前は、繊維板の密度の違いに由来します。 MDF の大規模な生産は、1980 年代に北米とヨーロッパの両方で始まりました。
物理的特性：
時が経つにつれて、「MDF」という用語は、あらゆる乾式繊維板の総称になりました。 MDF は通常、木材繊維 82%、尿素 - ホルムアルデヒド樹脂接着剤 9%、水 8%、パラフィン ワックス 1% で構成されています。 密度は通常 500 ～ 1,000 kg/m です3(31 および 62 ポンド/立方フィート)。 密度の範囲と、軽量、標準、または高密度のボードとしての分類は、誤った名称で混乱を招きます。 ボードの密度は、パネルを作る繊維の密度との関係で評価すると重要です。 密度 700 ～ 720 kg/m の厚い MDF パネル3(44 ～ 45 ポンド/立方フィート) は針葉樹繊維パネルの場合は高密度と見なされる場合がありますが、硬材繊維で作られた同じ密度のパネルは高密度とは見なされません。 さまざまなタイプの MDF の進化は、特定のアプリケーションに対するさまざまなニーズによって推進されてきました。
種類：
さまざまな種類の MDF (色でラベル付けされている場合もあります) は次のとおりです。
超軽量MDFプレート（ULDF）
防湿ボードは通常緑色です
難燃性 MDF は通常、赤または青です。
あらゆる種類の繊維板の製造に同様の製造プロセスが使用されていますが、MDF の典型的な密度は 600 ～ 800 kg/m です。3または {{0}}.022 ～ 0.029 ポンド/インチ3、パーティクル ボード (500–800 kg/m3) および高密度ファイバーボード (600–1,450 kg/m3).
製造:
チップ生産:
木は伐採後に皮をむきます。 樹皮は造園用に販売したり、現場の炉でバイオマス燃料として使用したりできます。 皮をむいた丸太はMDFプラントに送られ、そこでチップ化プロセスが行われます。 典型的なディスクチッパーには、4 ～ 16 枚のブレードが含まれています。 大きすぎる結果のチップは再チップ化される可能性があります。 小さめのチップは燃料として使用できます。 その後、チップは洗浄され、欠陥がないかチェックされます。 チップは、製造用の予備として大量に保管することができます。
繊維生産:
メソナイトなどの他の繊維板と比較して、MDF は次の工程で特徴付けられます。また、繊維が個々の、しかし無傷の繊維と容器として処理され、乾式プロセスで製造される方法が特徴です。 次に、チップはスクリューフィーダーを使用して小さなプラグに圧縮され、30〜120秒間加熱されて木材のリグニンが柔らかくなり、デフィブレーターに供給されます. 典型的な除細動器は、面に溝のある逆回転する 2 つのディスクで構成されています。 切りくずは中央に送られ、遠心力によってディスクの間から外側に送られます。 溝のサイズが小さくなると、繊維の間の軟化したリグニンの助けを借りて、繊維が徐々に分離されます。
解繊器から、パルプは MDF プロセスの特徴的な部分であるブローラインに入ります。 これは拡大する円形パイプラインで、最初は直径 40 mm で、1500 mm まで増加します。 ワックスは最初の段階で注入され、繊維をコーティングし、繊維の乱流によって均一に分散されます。 次に、尿素ホルムアルデヒド樹脂が主な結合剤として注入されます。 ワックスは耐湿性を向上させ、樹脂は最初に凝集を減らすのに役立ちます. 材料はブローラインの最後の加熱された膨張室で急速に乾燥し、細くてふわふわした軽量の繊維に膨張します。 このファイバーは、すぐに使用することも、保管することもできます。
シート成形:
乾燥した繊維は「ペンディスター」の上部に吸い込まれ、その下にある均一なマット (通常は 230 ～ 610 mm の厚さ) に繊維が均等に分配されます。 マットは事前に圧縮され、連続ホットプレスに直接送られるか、複数の開口部を持つホットプレス用の大きなシートにカットされます。 ホットプレスは接着樹脂を活性化し、強度と密度のプロファイルを設定します。 圧縮サイクルは段階的に行われ、マットの厚さは最初に完成したボードの厚さの約 1.5 倍に圧縮され、次に段階的にさらに圧縮され、短時間保持されます。 これにより、ボードの 2 つの面の近くに高密度のゾーンがあり、したがって機械的強度が高く、コアの密度が低いボード プロファイルが得られます。
プレス後、MDF はスター ドライヤーまたは冷却カルーセルで冷却され、トリミングされ、やすりがけされます。 特定の用途では、強度を高めるためにボードもラミネート加工されます。
MDF の環境への影響は、ここ数年で大幅に改善されました。 今日、多くの MDF ボードはさまざまな素材で作られています。 これらには、他の木材、スクラップ、再生紙、竹、炭素繊維とポリマー、間伐材、製材端材が含まれます。
製造業者はより環境に優しい製品を開発するよう圧力をかけられているため、毒性のない結合剤のテストと使用を開始しています。 新しい原材料が導入されています。 わらと竹は急速に成長し、再生可能な資源であるため、人気のある繊維になりつつあります.
天然木との比較：
MDF には結び目やリングが含まれていないため、切断時や使用時に天然木よりも均一になります。 ただし、MDF は完全に等方性ではありません。これは、繊維がシートを通してしっかりと押し付けられているためです。 典型的な MDF は、合板のように薄いベニヤを介してテレグラフするために下にある木目が利用できないため、ベニヤに最適な硬くて平らで滑らかな表面を持っています。 パネルの厚さ全体でより均一な密度を特徴とする、いわゆる「プレミアム」MDF が利用可能です。
MDF は、接着、ダボ、またはラミネート加工することができます。 典型的な留め具は、T ナットとなべ小ネジです。 滑らかなシャンクの釘はうまく保持されず、特にエッジでは、ファインピッチのネジも保持されません. ねじピッチが粗い特殊ねじも用意されていますが、板金ねじでも問題なく使用できます。 MDF は、表面にネジを取り付けると裂けにくくなりますが、下穴なしでボードの端にネジを取り付けると、木繊維の整列により、裂ける可能性があります。
利点:
*。 強度とサイズの一貫性
*。 形が良い
*。 寸法安定（天然木より伸縮が少ない）
*。 塗料がよくかかる
*。 木工用接着剤をよくとる
*。 素材の面シボで高いネジ抜け強度
*。 フレキシブル
欠点:
*。 合板や合板よりも密度が高い
*。 低グレードの MDF は、水で飽和すると膨張して壊れる場合があります。
*。 密閉されていない場合、湿気の多い環境では歪んだり膨張したりする可能性があります
*。 既知のヒト発がん物質であるホルムアルデヒドを放出する可能性があり、カットや研磨の際にアレルギー、目や肺の炎症を引き起こす可能性があります
*。 ブレードは多くの木材よりも早く鈍くなる: 高速度鋼はすぐに鈍くなるため、タングステン カーバイド刃の切削工具の使用はほぼ必須です。
*。 ボードの面にはシボはありませんが、シボはありますの中へボード。 ボードの端にねじ込むと、通常、剥離と同様の方法でボードが分割されます。
アプリケーション:
MDF は柔軟性があるため、学校のプロジェクトでよく使用されます。 MDF 製のスラットウォール パネルは、ショップ フィッティング業界で使用されています。 MDF は耐湿性が低いため、主に屋内用途に使用されます。 生の形、または細かく研磨された表面、または装飾的なオーバーレイで入手できます。
MDFは表面が丈夫なため、キャビネットなどの家具にも使用できます。
MDF は密度が高いため、パイプ オルガンの部屋の壁に適した素材であり、音、特に低音を部屋からホールに反射させることができます。
安全性の懸念：
MDF を切断すると、大量の粉塵粒子が空気中に放出されます。
ホルムアルデヒド樹脂は、MDF の繊維を結合するために一般的に使用されており、MDF 製品は製造後少なくとも数か月間、安全でないと考えられる濃度で健康上のリスクをもたらす遊離ホルムアルデヒドやその他の揮発性有機化合物を放出することが一貫して明らかにされています。 尿素ホルムアルデヒドは、MDF のエッジと表面から常にゆっくりと放出されています。 塗装するときは、完成品のすべての面をコーティングすることで、遊離ホルムアルデヒドを封じ込めることができます。 仕上げとしてワックスやオイル仕上げを使用することもできますが、遊離ホルムアルデヒドを封じ込める効果は低くなります。
これらの絶え間ないホルムアルデヒドの放出が、実際の環境で有害なレベルに達するかどうかは完全には判断されていません. 主な懸念事項は、ホルムアルデヒドを使用する産業です。 1987 年にさかのぼると、米国環境保護庁はそれを「人間の発がん性が疑われる物質」に分類し、さらに研究を重ねた結果、世界保健機関の国際がん研究機関 (IARC) は 1995 年に「おそらくヒト発がん性物質」。 さらなる情報とすべての既知のデータの評価により、IARC は 2004 年 6 月にホルムアルデヒドを鼻腔がんと上咽頭がん、そしておそらく白血病に関連する「既知のヒト発がん物質」として再分類するに至りました。
International Composite Board Emission Standards によると、ホルムアルデヒド放出レベルの測定に基づいて、ヨーロッパの 3 つのホルムアルデヒド クラス、E{{0}}、E1、および E2 が使用されています。 たとえば、E0 は、パーティクルボードや合板の製造に使用される接着剤 100 g あたりのホルムアルデヒドが 3 mg 未満であると分類されます。 E1 と E2 は、接着剤 100 g あたりそれぞれ 9 g と 30 g のホルムアルデヒドを含むと分類されます。 世界中で、カリフォルニア州大気資源委員会の製品など、ホルムアルデヒドの放出が明白な可能性がある製品に対して、さまざまな認証とラベル付けのスキームがあります。
ベニヤMDF:
ベニヤ MDF は、MDF の多くの利点を装飾的な木製のベニヤ表面層で提供します。 広葉樹の高コストに拍車がかかった現代の建築では、メーカーはこのアプローチを採用して、標準的な MDF ボードを覆う高品質の仕上げラップを実現しています。 一般的なタイプの 1 つはオーク材突き板を使用しています。 ベニヤ MDF の作成は複雑な手順であり、広葉樹の非常に薄いスライス (厚さ約 1-2 mm) を取り、高圧およびストレッチ法を使用してプロファイル MDF ボードに巻き付けます。 これは非常に単純なプロファイルでのみ可能です。 そうしないと、薄い木材層が乾燥すると、曲がりや角度で壊れます。
