МДФ или мелкодисперсная фракция - древесно-волокнистая плита, имеющая среднюю плотность. Это экологический материал, так как в роли связующего компонента выступает лигнин - природное вещество, входящее в состав древесины.

Производство МДФ

Изготавливается МДФ путем сухого прессования, то есть высушенную мелкодисперсную древесную стружку при высоком давлении и температуре сжимают. Во время нагревания древесины выделяется лигнин, который крепко связывает материал. При изготовлении МДФ можно обеспечить его особыми свойствами, такими как биостойкость, водостойкость, трудногорючесть.

Производить МДФ начали еще в Америке в 1966 году, а его производственным лидером является Китай.

Разновидности МДФ

МДФ существует 4 вида, отличаются в зависимости от условий эксплуатации. Это плиты основного назначения, а также тяжелонагруженные конструкции для работы во влажных и сухих климатических условиях.

Где применяется МДФ?

МДФ широко применяется, благодаря близким к натуральному дереву характеристикам и недорогой стоимости.

Основные сферы использования МДФ это:

• Строительство потолков, стен;
• Производство мебели для офиса и дома;
• Изготовление торгового оборудования;
• Создание корпуса для акустической системы;
• Производство дверей, отделочных материалов интерьера.

Для изготовления кухонной мебели и предметов для ванных комнат МДФ хорош тем, что не изменяет форму под воздействием температурных факторов, влагоустойчив, неуязвим к механическим воздействиям. Таким образом, пар не способствует вздуванию и искривлению материала.

Создание фасадов мебели с применением МДФ также имеет преимущества. Материал не подвержен воздействию микроорганизмов и грибков, и поэтому использование мебели из МДФ безопасно и гигиенично.

Поверхность МДФ легко обрабатывается, красится, покрывается лаком или эмалью, ламинируется, подходит для шпонирования, поддается формовке. Плиты МДФ хорошо поглощают шум, имеют звукоизолирующие и теплоизоляционные свойства, а материал с фрезеровочными пазами неплохо гнется.

Виды обработки МДФ:

• Сверление;
• Покраска и лакирование;
• Распиловка;
• Склеивание;
• Каширование и ламинирование;
• Фрезерование;
• Облицовка пластиком, шпоном.

Плотность МДФ позволяет производить из материала погонажные, столярные изделия, ламинированные полы, а невысокие показатели разнотолщинности позволяют также успешно выравнивать стены и укладывать черновой пол.

Преимущества и недостатки мелкодисперсной фракции

Положительными качествами МДФ являются:

• Простая механическая обработка. Плиты могут быть изготовлены с выпиленными углами, декоративной филенкой;
• Экологичность материала;
• Высокие звукоизоляционные свойства;
• Высокопрочность и высокотехнологичность материала;
• Термостойкость;
• Устойчивость к влаге;
• Микроорганизмы и грибки не воздействуют на МДФ;
• Простой уход;
• Эстетичный и красивый внешний вид.

Если сравнивать с другими материалами, то относительно фанеры МДФ:

• Не имеет внешних и внутренних дефектов;
• Не изгибается под воздействием пара;
• Имеет ровную поверхность;
• Дешевле чем фанера.

Если сравнивать с ДСП, то МДФ:

• Экологически чистый материал и подходит для производства детской мебели;
• Благодаря высокой прочности хорошо удерживает мебельную фурнитуру;
• Имеет возможность фрезерования поверхности и кромки;
• Обладает высокой влагостойкостью;
• Имеет качественную поверхность для ламинирования;
• Сохраняет форму под воздействием температурных изменений;
• Используется как основа для гнутых элементов.

Относительно натуральной древесины, МДФ:

• Не имеет таких недостатков как пустоты, сучки, изменения направления волокон и прочее;
• Плотность материала по толщине однородная;
• Биостойкий;
• Может подвергаться тиснению поверхности, а также специальной обработке;
• Примерно на 65% дешевле

Недостатки МДФ панели:

• Если не наделить материал при изготовлении особыми свойствами, он легко воспламеняется. В таком случае, при размещении мебели из МДФ около отопительных приборов есть возможность не только расслоения, но и возгорания;
• Плиты средней плотности подвержены механическим воздействиям. Таким образом, мебель из МДФ - это удобно, практично и красиво. Большое количество преимуществ, по сравнению с другими подобными материалам, позволяет создать надежную и долговечную мебель.

В этой статье: история МДФ; технология изготовления; способы декоративной отделки; характеристики; плюсы и минусы МДФ; область применения; отечественные производители МДФ.

Какому материалу, одинаково популярному и у строителей и у мебельщиков, принадлежит пальма первенства? Без всякого сомнения, древесине — в далекие времена этот материал защищал нас от холодов, давая кров и тепло очага, из дерева же создавалась вся домашняя утварь. Шли века, древесина неизменно оставалась востребованной и популярной — под пиломатериал шли огромные площади лесов, значительная часть стволов при этом была бросовой, неделовой. Ситуация изменилась около века назад, когда лесопромышленники задумались — нельзя ли как-то использовать щепу и стружку, во множестве остающиеся после распиловки древесных стволов. Так были созданы ДВП и ДСП, опыт создания которых позволил получить плиты МДФ, чьи характеристики практически были равны, а в чем-то даже превысили возможности деловой древесины.

История создания МДФ

Первая плита, состоящая не из измельченной стружки, а из древесных волокон, была случайно создана в 1924 году американцем Уильямом Мейсоном. Этот изобретатель пытался найти применение кучам бросовых щепы, стружек и опилок, высившийся подобно холмам вокруг каждого предприятия по лесопереработке, получить из них плиту, хотя бы близко похожую на фанеру. Впрочем, первоначально он рассчитывал изготовить из древесных волокон бумагу…

Мейсон построил прибор, получивший в последствии прозвище «пушка Мейсона»: стальная труба, заваренная с одной стороны и снабженная съемной крышкой, открываемой на расстоянии — с другой. Внутрь трубы закладывались отходы лесопилки и заливалось некоторое количество воды, затем под нее изобретатель устанавливал газовую горелку — под ее нагревом давление в трубе нарастало, крышка удалялась и полученные под давлением волокна древесины выбрасывало из ствола «пушки» в бункер уловителя, при этом заложенные в «пушку» частицы древесины в своем большинстве распадались на волокна.

Но, к разочарованию Мейсона, древесные волокна были слишком крупными для бумаги, он решил попробовать собрать и поместить их в паровой пресс, в расчете получить плиту под строительные цели. И вот тут изобретателю повезло дважды — техническая неисправность старого парового пресса и чувство голода оказались очень к месту! Уложив полученные с утра волокна в паровой пресс, Мейсон не заметил, что его клапан течет, пропуская пар непосредственно в ковер из древесных волокон, уложенных между плитами пресса. Одной ошибки было мало — после полудня изобретатель поторопился на обед, забыв о необходимости выключить пресс.

Итак, волокна древесины оказались под прессом и, одновременно, под воздействием горячего пара в течение нескольких часов. Вернувшись в цех, Уильям Мейсон лихорадочно выключил паровой пресс и было решил, что вся утренняя работа погибла — но после поднятия плиты-ползуна он увидел под ней однородную, удивительно жесткую древесноволокнистую плиту. Он назвал созданную им древесноволокнистую плиту «массонит» — по своим характеристикам она значительно уступала современному оргалиту, но начало древесноволокнистым плитам было положено.

Древесноволокнистая плита «массонит»

Древесноволокнистая плита средней плотности, более известная нам по буквенной комбинации МДФ, происходящей от английского названия этого материала — medium density fiberboard — запущена в массовое производство около 1966 года в США. Разработки этой плиты велись одновременно многими производителями, поэтому точно назвать изобретателя, создавшего первую плиту МДФ, невозможно.

В СССР плиты МДФ не производились, первая линия по производству этого материала появилась лишь в 1997 году в Вологодской области, поселке Шексна. На сегодня крупнейшим мировым производителем плит МДФ и изделий из них является Китай.

Изготовление МДФ — технология

В середине прошлого века древесноволокнистые плиты производились «мокрым способом» — этот метод во многом схож с технологией производства картона. В настоящее время плиты МДФ производят «сухим методом». Технологический процесс «сухого метода» включает в себя несколько этапов: подготовка исходного сырья; получение древесных волокон; образование ковра из волокон древесины, его прессование и распиловка готовой МДФ; шлифование полученных плит.

Исходное сырье — подготовка. В производстве МДФ сырьем служит лес-кругляк любых пород древесины. Стволы деревьев помещаются в барабанные станки, полностью удаляющие с них кору, затем их загружают в рубильные машины-дезинтеграторы, перерабатывающие кругляк в щепу. Машинная рубка древесных стволов позволяет также размягчить и ослабить связи, образованные лигнином — природным полимером, соединяющим древесные волокна между собой. Полученная технологическая щепа выкладывается на ленточный конвейер, над которым установлен мощный электромагнит, удаляющий из щепы любые металлические включения. Далее — сортировка на три фракции в виброситах с ячеей разного диаметра, от крупной к более мелкой.

Чрезмерно крупная щепа направляется на повторную рубку в дезинтеграторе, слишком мелкая — в бункер отходов для последующего сжигания в котельной. Щепа оптимального размера поступает в вертикальные циклоны, где из нее вымываются минеральные примеси и удаляется мусор. По завершении цикла промывки щепа поступает в бункер для обработки паром — задача этой операции заключается в равномерном нагреве щепы до 100 °C, с достижением влажности более 80% по всей ее массе.

Увлажненная и разогретая до требуемой температуры щепа поступает в особую машину — дефибратор или, как ее еще называют, рефинатор. Загруженная в дефибратор щепа, увлекаемая шнековым питателем, проходит между коническими и дисковыми лопатками, в результате действия которых она разделяется на волокна.

При необходимости операция обработки щепы в дефибраторе повторяется два-три раза — в этом случае дефибраторы устанавливают каскадом. Во время обработки щепы в дефибраторе в ее массу вводятся парафин, смолы, отвердители и связующие вещества.

Справка: Процедура получения древесных волокон полностью отличается от мукомольной технологии. При производстве древесной муки стволы деревьев истираются на частицы определенной фракции и неоднородной формы, но для производства древесноволокнистых плит требуется выделить древесное волокно естественной структуры и размеров, причем длина волокон зависит от породы данной древесины.

Готовые волокна древесины, прогреваемые паром, подаются в сушилку, имеющую форму трубы — в ней каждая партия волокон обрабатывается горячим воздухом (температура 170-240 °C) в течение 5 секунд. Сухая масса волокна направляется в циклон, где из нее удаляется избыток воздуха, затем транспортируется в накопительный бункер, оттуда — на формовку.

Формирование ковра и прессование. Ковер из подготовленных древесных волокон создается на конвейере — формовка выполняется роликами, в процессе этой операции древесноволокнистый ковер проходит взвешивание и начальное прессование, во время которого в нем устраняются воздушные камеры, оставшиеся после обработки в циклоне. Сформированный ковер поступает на основной пресс, завершающий формирование плит. Готовое полотно МДФ режется на плиты заданного размера, затем их охлаждают потоками воздуха.

Шлифовка плит МДФ. На выходе из основного пресса плиты зачастую имеют различную толщину, недостаточно гладкие поверхности и мелкие дефекты на них, поэтому подвергаются шлифовке. Полностью законченные плиты проходят маркировку и складируются, либо направляются на декоративную отделку поверхностей.

Наиболее популярны три вида декоративной отделки: ламинация, окраска и шпонирование.

Оклейка внешних поверхностей панели МДФ пленкой из поливинилхлорида называется ламинированием. Расцветка пленки, наносимой на панели, может быть глянцевой и матовой, однотонной по цвету и с рисунком по природный камень или древесину. Наклейка пвх-пленки выполняется под прессом, клеевой слой выполняется формальдегидной смолой. Поверхности ламинированных панелей МДФ устойчивы к механическому износу, не накапливают статический заряд, не выгорают и не разрушаются под воздействием солнечных лучей.

Для получения шпонированного МДФ на поверхности панели наклеивается шпон древесины, как правило, ее ценных пород. Полученные методом шпонирования панели МДФ внешне не отличаются от настоящей древесины, обладая при этом лучшими характеристиками — не рассыхаются и не коробятся, более долговечны и влагостойки.

Покраска МДФ выполняется эмалями и красками, обладающими хорошей текучестью и эластичностью. В результате окраски панель МДФ приобретает не только эстетически привлекательный вид, но и надежную защиту от различных воздействий физического и механического характера. Перед нанесением слоя ЛКМ поверхности панелей МДФ шпатлюют и грунтуют.

Госстандарта России на древесноволокнистые плиты средней плотности не существует, производители МДФ либо разрабатывают собственные технические условия либо выпускают плиты по европейскому стандарту ANSI A208.2.

Производятся плиты МДФ первого и второго сорта, толщиной от 6 до 24 мм, склеивание древесных волокон осуществляется при помощи карбамидоформальдегидных смол и древесного лигнина. Многими производителями в качестве связующего заявляется только лигнин: мол, никаких экологически вредных компонентов не присутствует — это утверждение не верно.

Стандартные размеры панелей МДФ: 1650 на 1650 мм, 2800 на 1650 мм, 2750 на 1650 мм, 2 250 на 1650 мм и 2440 на 1650 мм. Также производятся панели «дополнительных» размеров — 3660 на 1650 мм, 3050 на 1650 мм, 2100 на 1650 мм и 1850 на 1650 мм.

Поверхности панелей МДФ I сорта не имеют ровным счетом никаких дефектов — они идеально ровные, без сколов, царапин и каких-либо пятен.

Плиты II сорта могут иметь царапины глубиной не более 0,3 мм и не длиннее 20 мм, небольшие сколы на кромках, небольшие по площади дефекты шлифовки.

МДФ III-го сорта подходит только лишь для строительных нужд, т.к. имеет множественный сколы и дефекты поверхностей.

Плотность выпускаемых плит МДФ лежит в пределах от 600 до 1200 кг/м 3 . Класс эмиссии (выделение свободного формальдегида со 100 г массы) для любого сорта МДФ — E1, т.е. не превышает 10 мг.

Любая панель МДФ обладает высокой влагостойкостью и чем толщина панели больше, тем более высока ее влагостойкость — максимальное разбухание для плит толщиной 6-8 мм не превысит 17% от исходного объема МДФ.

В процессе производства плитам МДФ могут быть приданы более высокие качественные свойства по водостойкости, огнестойкости и биостойкости, чем у серийных плит.

Плюсы и минусы МДФ

Положительные свойства:

• влагостойкость. Высокая плотность и однородность структуры плит, которую обеспечивают древесные волокна, совместно с внешним декоративным покрытием значительно повышают влагостойкость, допускающую, к примеру, периодическую влажную уборку. Тем не менее, панели МДФ не рекомендуются к установке в помещения с постоянно высоким уровнем влажности воздуха, за исключением их водостойких модификаций;
• прочность. Панели МДФ обладают прочностью, практически равной древесине и значительно более высокой, чем ДСП, поэтому применяются в создании конструкций функционального и декоративного назначения;
• низкая цена. Стоимость ламинированной панели МДФ толщиной 16 мм составляет примерно 300 руб. за м 2 , что дешевле натурального дерева;
• долгий срок службы. Поверхности панелей сохраняют свою форму при перепадах температур, особые пропитки защищают их от грибка, насекомых и плесени. Прочное покрытие не требует периодической окраски или лакировки и, при условии соблюдения инструкции по эксплуатации, прослужит несколько десятилетий;
• декоративная отделка. Существующие способы отделки панелей МДФ, возможность сочетания нескольких способов (окраска и шпонирование), создают большие возможности в построении интерьеров;
• простой монтаж. Панели МДФ легко устанавливать — для этого не требуется какая-то специальная подготовка и инструмент. В случае повреждения фрагмента отделки МДФ панелями, его просто заменить новым, т.к. заводские размеры стандартны;
• легкая обработка. Высокая плотность плит МДФ допускает фрезерную обработку, с созданием разнообразного рельефа.

Отрицательные свойства:

• больший вес. В отличие от древесины аналогичной ширины плиты МДФ более увесисты;
• пыление. Во время обработки и фрезеровке плит образуется много пыли — обязательно использование респиратора;
• потребность сверления отверстий. Вбить гвоздь или вкрутить шуруп в МДФ будет практически невозможно, требуется предварительное высверливание отверстия под крепление;
• недостаточная несущая прочность. Если для вертикальных стоек плиты МДФ вполне подходят, то для вертикальных не особо — длинные книжные полки, к примеру, из таких плит лучше не устраивать;
• содержание формальдегидных смол. Несмотря на заявляемую некоторыми производителями экологичность, это не совсем так. Да, класс эмиссии МДФ низок и практически равен природной древесине, но выделение формальдегида все же присутствует.

Панели из этого материала широко используются в декоративном оформлении интерьеров — в отделке потолков и построении воздуховодов, в производстве межкомнатных дверей. Более плотная модификация МДФ, именуемая ХДФ, применяется в качестве основы для ламинированных напольных покрытий , для создания декоративных перфорированных плит, применяемых в построении офисных перегородок и для сокрытия отопительных батарей. Из панелей МДФ создаются подоконники.

В строительстве популярны тавровые балки из МДФ, применяемые в качестве сердечника балок межэтажных перекрытий при монолитном строительстве. Водостойкое МДФ для обрешетки крыш — элементы такой обрешетки окрашиваются для более долгой службы масляной краской.

Особенно популярен этот материал у мебельщиков. Существующая методика гнутья элементов из МДФ позволяет применять их в создании стульев и кресел. Из ламинированного и шпонированного МДФ производится корпусная мебель, предназначенная для жилых помещения и для кухонь.

Из МДФ и ХДФ, кроме того, производятся: ножки музыкальных инструментов; перила, ступени и балясины лестниц внутри зданий; корпуса динамических колонок; внутренняя отделка общественного транспорта, грузовых автомобилей и т.д.

Производители МДФ в России

Вопреки распространенному мнению, что отечественных производителей плит МДФ не существует, это не так. Этот материал выпускают ЗАО «Плитспичпром», ОАО «Лесплитинвест», ЗАО «Русский ламинат», ООО «Кроностар» и, один из первых отечественных производителей плит МДФ, ООО «Шекснинский КДП».

При выборе МДФ отечественного производства обратите внимание на класс эмиссии формальдегидов, заявленный производителем на упаковке и в сопроводительных документах — часто он равен E2, т.е. более высокий, чем у продукции западного производства. Впрочем, класс эмиссии проверять следует вне зависимости от страны происхождения продукции из МДФ…

Абдюжанов Рустам, рмнт.ру

Облагораживание МДФ плит

Облицовывание древесноволокнистых плит листовыми материалами

Облицовочные материалы

Материалы, используемые для облицовывания древесных плит, можно разбить на три группы:

Плёнки на бумажной основе, получаемые пропиткой бумаг специальными смолами;
- синтетические плёнки;
- бумажно-слоистые пластики (декоративные бумажные ламинаты).

Кэширование плит

Кашированием называют технологию облицовывания древесных плит, при которой плёнка, непрерывно подаваемая из рулона, накатывается на предварительно промазанную клеем пласть. Накатывать плёнку можно одновременно на обе пласти.

Условно различают холодное, тёплое и горячее каширование. Холодное применяется при облицовывании нетермостойкими плёнками, в основном синтетическими, с применением ПВА-клеёв. Отверждение клея обычно происходит в стопе с небольшой нагрузкой сверху. При тёплом кашировании клей наносится на неостывшую (или предварительно подогретую) пласть, что способствует испарению из него влаги и ускорению процесса отверждения. При этом разбухание плиты происходит равномерно и её структура не будет проявляться на наружной стороне облицовки. Для окончательного схватывания клея изделия выдерживаются в стопе. Этот способ подходит для облицовывания плит меламиновыми плёнками, в том числе с финиш-эффектом. Наиболее распространено горячее каширование, оно же термокаширование, при котором применимы различные клеи, в том числе карбамидные. Клей и отвердитель наносятся на поверхность древесной плиты, а облицовочный материал накатывается на неё нагретыми вальцами.

Для каширования применяют каландровые прессы, их комбинации с одноэтажными позиционными короткотактными прессами, а также двухленточные проходные прессы. Технологический процесс начинается с очистки плит от пыли в щёточном станке. По промежуточному роликовому транспортёру плита-основа подаётся в вальцовый станок, где на одну или обе пласти наносится раствор отвердителя. После нанесения отвердителя плита проходит через инфракрасную сушилку для удаления растворителя и затем подаётся в клеенаносящий станок, где на равномерно подсушенный отвердитель наносится термореактивная смола.

Далее плита пропускается через вальцовый пресс, в котором к подготовленной пласти прикатывается бумаж¬но-смоляная плёнка. Вальцы обогреваются термомаслом с температурой около 200 °С. Облицованные плиты после отсечения плёнки поступают на приёмный стол и укладываются в стопу.

При использовании плёнок, на которые уже нанесён слой подсушенного термопластичного клея или плёнок с неполностью отверждённой меламиносодержащей смолы, технологический процесс значительно упрощается. Отпадает необходимость в нанесении и сушке отвердителя и в нанесении термореактивной смолы на пласть. Плита-основа сразу после очистки идёт в вальцовый станок для каширования.

Ламинирование плит

Ламинированием в плитном производстве называют напрессовывание на пласть плиты листов того же формата из пропитанных бумаг с неполностью отверждённой смолой. Обычно это меламиносо¬держащие смолы, которые отверждаются, схватываясь с основой, в горячем прессе, так что наносить клей на поверхность плиты не требуется. Та часть смолы, которая выдавливается на поверхности, обращённые к прокладочным листам пресса, воспринимает структуру последних. Используя соответствующие прокладки, можно получать облицованные плиты с гладкой или тиснённой поверхностью.

В зависимости от назначения облицованной плиты, её покрытие может быть одно- или многослойным. После окончательного отверждения смола превращается в термореактивный полимер, а получаемая плита представляет собой композитный материал, по структуре напоминающий слоистый пластик, только вместо крафт-бумаги использован жёсткий субстрат, то есть плита-основа.

Прежде основным облицовочным оборудованием при ламинировании были многоэтажные горячие прессы, заимствованные из фанерной промышленности. Когда увеличился спрос на мебельные детали с глянцевой поверхностью, в таких прессах стали применять полированные стальные поддоны и охлаждать плиты пресса перед снятием давления. Полированные поддоны требуют очень аккуратного обращения, даже шлифовальная пыль и отпечатки пальцев на них могут снизить качество облицовки. Поэтому на участке ламинирования должна поддерживаться безупречная чистота, а персонал работает в особой одежде и обуви.

Цикл облицовывания в многоэтажном прессе длится несколько минут: в течение этого времени плиты пресса охлаждаются, чтобы можно было выгрузить одни поддоны и загрузить другие. Из-за необходимости отводить горячий теплоноситель, а затем снова доводить его до рабочей температуры энергозатраты при использовании многоэтажных прессов довольно высокие.

На современных предприятиях для ламинирования полноформатных плит используют в основном короткотактные однопролётные прессы. Высокомеханизированные и автоматизированные линии на базе таких прессов позволяют реализовывать высокую скорость отверждения пропиточных смол. Для тиснения поверхности с целью получения негладкой, пористой структуры пресс оборудуется специальными поддонами, предусмотрено приспособление для быстрой смены поддонов.

Цикл прессования при облицовывании состоит из следующих этапов: снижение давления в прессе, быстрое открытие пресса, выгрузка облицованной плиты с одновременной загрузкой нового пакета, быстрое закрытие пресса, повышение давления, выдерживание под давлением.

Обычно типовая оснастка на подобных установках позволяет получать матовую облицовку пласти. Для получения глянцевых облицовок применяют полированные стальные листы в качестве прессующих поверхностей, а высокого глянца у ламинированного покрытия можно добиться только в многоэтажных прессах с охлаждением рабочих плит.

Прототип древесноволокнистой плиты впервые был получен Уильямом Генри Мейсоном, изобретательным инженером из США. В 1924 году он упорно занимался созданием технологии производства картона или, хотя бы, фанеры из отходов лесопильных предприятий - опилок, стружки и щепы. Первая задача - разделение бросовых фрагментов древесины на волокна - более-менее успешно ему удалась. Мейсон создал «паровую пушку», позже названную его именем - труба из стального сплава, с одного торца полностью заварена, с другого имеющая сдвижную крышку, снять которую можно было удаленно. Работала пушка Уильяма Мейсона так - после закладки мелкой щепы и стружек внутрь, залива нескольких литров воды, свободное отверстие плотно затворялось крышкой. Ближе к «заваренному» концу трубы изобретатель размещал газовую горелку - пламя нагревало воду, превращая ее в пар. Выждав, пока давление не достигнет определенного значения, Мейсон тянул за ручку и сдвигал крышку - стремясь уровнять давление пар вместе с частицами древесины мощным потоком выбрасывало из ствола «пушки» на предварительно выставленный напротив приемный бункер. В результате значительная часть стружек и пр. разделялась на волокна.

Воодушевленный успехом, Мейсон принялся работать над производством бумаги. Однако ни бумаги, ни даже картона из древесных волокон создать не удалось - даже в расслоенном состоянии древесные частицы были чрезмерно крупны. Не привыкший сдаваться просто так, Уильям Мейсон переориентировался на получение древесной плиты, которую можно было приспособить под стройматериал. Арендовав паровой пресс старой модели, американский изобретатель поместил древесные волокна на его нижнюю плиту, аккуратно распределив их в форме ковра. Поскольку эксперимент проводится из волокон, полученных при помощи «пушки» этим утром, их укладку Мейсон часам к 12 дня. Он рассчитывал запустить пресс на полтора-два часа, не более, но голод вынудил его оставить эксперимент и отправиться домой на обед. И если бы не две ошибки, допущенные в тот день Уильямом Мейсоном, то древесноволокнистые плиты были бы созданы значительно позже - инженер не проверил все узлы старого пресса на исправность (паровой клапан на верхней прижимной плите протекал), он позабыл отключить пресс перед тем, как направиться к обеденному столу. А путь от лесопилки, где проводились исследования, до дома инженера был не близок…

Древесноволокнистый ковер находился в прессе под воздействием давления и пара длительный срок. После плотного обеда Мейсон вернулся на лесопилку и заметил, что паровой пресс по-прежнему работает, что из щели между плитами выходит пар, но то, что он увидел после отключения прибора и подъема ползуна (верхней, подвижной плиты), привело изобретателя в восторг. Под воздействием раскаленного пара и давления древесный лигнин склеил волокна в достаточно плотную плиту, не разрушающуюся при подъеме за один из краев. Вскоре Уильям Мейсон запатентовал «масонит», как он назвал изготовленную древесноволокнистую плиту. Кстати, масонит производится по сей день - в России такие плиты, с одной стороны гладкие, а с другой шероховатые, называются оргалит (ДВП).

Русская транскрипция МДФ адаптирована от английского MDF, означающего medium density fiberboard, в переводе - средней плотности древесноволокнистая плита. До середины XX века потребности в плитах из древесных волокон не существовало, хотя их технологические компоненты - тот же масонит Мейсона и первая фенолформальдегидная смола «бакелит» химика Лео Бакеланда - были уже известны промышленникам. Серийный выпуск плит MDF стартовал в США ближе к концу 60-х, причем одновременно на нескольких предприятиях, принадлежавших различным компаниям. Все производители использовали в те годы схожую технологию выпуска древесноволокнистых плит, с уверенностью назвать среди них первую компанию-изготовителя не представляется возможным.

В Советском Союзе "толстые" плиты из древесных волокон не производились - считалось, что древесно-стружечных плит (ДСтП) более чем достаточно. С ориентацией на российскую мебельную промышленность первое производство отечественных древесноволокнистых плит стартовало в поселке Шексна (Волгоградская обл.) в 1997 году. С начала XXI века Китай - мировой лидер в производстве плит MDF, а также мебели и прочих изделий из этого материала.

Технология производства МДФ плит

Первый и повсеместный метод изготовления плит из древесных волокон был «мокрым» и мало чем отличался от техники выпуска картонных листов. Впоследствии была разработана технология, позволяющая обходиться без воды - именно ее используют производители MDF сегодня. Рассмотрим этапы «сухого» выпуска древесноволокнистых плит средней прочности.

Заготовка щепы . Породы древесных стволов, поступающих на производство МДФ плит, могут быть различными - в составе одной и той же плиты, как правило, волокна нескольких деревьев. Лес-кругляк помещают в станки барабанного типа, в процессе вращения которых встроенные ножи полностью срезают и удаляют кору. Далее, в дезинтеграционных машинах, оснащенных массивными рубящими ножами, окоренный кругляк становится щепой. Помимо разделки древесины на щепу, рубка снижает связи между волокнами, которые обеспечивает древесный полимер лигнин.

Нарубленная щепа поступает на конвейерную ленту и следует под несколькими электромагнитами, извлекающими из нее частицы металлов. Следом щепу сортируют в виброситах - излишне крупная вновь идет на рубку, чрезмерно мелкая щепа поступает в бункер-накопитель отходов и затем будет сожжена в печах котельной. Древесные частицы необходимого диапазона размеров направляется на мойку в циклоны вертикальной установки - в них из щепы устраняется мусор и примеси минералов. Подготовленная к следующей операции - обработке паром - щепа следует в бункер, где прогревается до температуры в 100 о С с доведением степени ее влажности до 80% по всему объему.

Получение древесного волокна . Горячая и влажная щепа загружается в специальную установку - дефибратор (второе название - рефинатор). Шнек питателя прогоняет частицы древесины через каскад лопаток дисковой и конической формы, разделяя их на волокна. Операция деления повторяется два-три раза, для этого необходимое число установок-дефибраторов выставляются друг за другом в единый каскад. Для более эффективной разбивки щепы на волокна в емкость дефибраторов закладываются фенолформальдегидные смолы, парафин, связующие материалы и отвердители.

Полученные в дефибраторах древесные волокна направляются в сушилку, в процессе следования они постоянно обрабатываются паром. Внутри сушилки на волокна воздействует уже не пар, а сухой воздух, имеющий температуру в диапазоне от 170 до 240 о С - срок сушки короток, не превышает 5 секунд. Осушенные волокна древесины (влажность не более 9%) загружаются в циклон, задача которого - вывести из массы волокон избыточный объем воздуха. Волокна, готовые к производству древесноволокнистых плит, накапливаются в бункере.

Образование ковра и прессование плит МДФ . При движении по конвейеру древесным волокнам придается форма непрерывного ковра, для чего поток волокон прикатывается роликами. Первичное прессование волокнистого ковра проводится при помощи обычного пресса и преследует одну цель - полностью устранить из будущей MDF плиты воздух. По окончании этой операции выполняется основное прессование (горячее), проходящее в три этапа:

• придание плите поверхностной жесткости. Под давлением около 350 МПа, развиваемым плитой-ползуном и при температуре в 200-230 о С древесноволокнистый ковер приобретает первичные свойства плиты МДФ;
• упрочнение внутреннего слоя плиты. Давление в прессе снижается до 50-120 МПа, температура нагрева - до 190-210 о С, в результате связующие компоненты в составе уплотненного ковра из древесных волокон формируют прочные связи внутри изделия;
• калибровка древесноволокнистой плиты. Сформированную плиту необходимо довести до требуемой толщины, для чего ее опрессовывают под давлением в 60-150 МПа без нагрева.

Готовая плита МДФ непрерывной полосой выходит из-под калибровочного пресса, далее ее нарезают на блоки заданных размеров циркулярными пилами. Разрезанные плиты укладываются на стеллажи для охлаждения, на эту операцию уходит порядка 25 минут.

Несмотря на серию прессовочных работ плиты MDF все же имеют некоторые поверхностные изъяны и небольшой, в несколько миллиметров, перепад по толщине. Их устраняют на плоскошлифовальных станках. Готовая продукция маркируется и помещается на склад, либо следует в цех, где поверхностям плит придается декоративная отделка.

Ламинирование МДФ плит

Для этого на поверхности плиты наклеивается поливинилхлоридная пленка с определенным окрасом - под породы древесины, природного камня, либо однотонного цвета, поверхность при этом может быть матовой или глянцевой. Пленка пвх крепится под прессом, фенолформальдегидные смолы обеспечивают клеевой слой. Преимущества ламинированного МДФ - его поверхности успешно противостоят механическим воздействиям и ультрафиолетовым лучам, в них не накапливается электростатика.

Помимо ламинирования, древесноволокнистые плиты можно окрашивать и отделывать натуральным шпоном. Для окраски МДФ панелей подходят не любые лакокрасочные материалы - лишь те краски и эмали, что характеризуются текучестью и формируют высокоэластичный поверхностный слой. Перед тем, как производить нанесение лакокрасочного слоя на плиту МДФ, необходимо ее покрыть шпатлевкой и слоем грунта. Преимущества окраски - придание плитам приемлемого декоративного вида, обеспечение защиты от механических и физических нагрузок.

Шпонирование древесноволокнистых плит выполняется путем наклеивания тонкого шпона ценных пород древесины, клеевой слой обеспечивают фенолформальдегидные смолы. Преимущества шпонирования - внешне шпонированный МДФ никак не отличим от панелей из натуральной древесины, в отличие от которой не подвержен короблению и рассыханию (растрескиванию), значительно более стоек к воздействию влаги.

Характеристики плит МДФ

В России единого стандарта на древесноволокнистые плиты не существует - он все еще не разработан. Отечественные производители, в числе которых ООО «Шекснинский КПД», ОАО «Лесплитинвест», ООО «Кроностар» и др., либо следуют требованиям нормативов ANSI A208.2, действующих в Евросоюзе, либо разрабатывают свои собственные ТУ.

Выпускаются плиты двух сортов, I-го (без изъянов) и II-го (с некоторыми, не влияющими на прочность дефектами), 6-24 мм толщины, прочность связей между древесными волокнами обеспечивают природный полимер лигнин и карбамидоформальдегидные смолы. МДФ панелей и плит, созданных только при помощи лигнина, в действительности не существует.

Плюсы плит МДФ :

Минусы MDF :

• плита из древесного волокна весит больше, чем деревянная панель идентичных габаритов;
• для крепления плит МДФ между собой шурупы и гвозди не годятся, поскольку ни вкрутить, ни вбить их без местного повреждения структуры изделия не получится. Требуется в обязательном порядке сверлить отверстия и лишь после соединять их специальными шурупами;
• работы по фрезерованию сопровождаются обильным пылеобразованием, важно при их осуществлении использовать респиратор;
• их несущие способности значительно уступают древесине. В качестве вертикальных несущих конструкций МДФ еще годится, но для горизонтальных нагружаемых поверхностей, особенно имеющих значительную длину (к примеру, полок для книг), такие плиты не подойдут;
• в состав входят фенолформальдегидные смолы, достаточно вредные для организма человека. Хотя, и это следует отметить, класс эмиссии качественных MDF - объем формальдегидов в свободной форме, выделяемых из 100 грамм плиты - равен E1 (не более 10 мг), что соответствует выделениям из натуральной древесины.

Область использования плит МДФ

Древесноволокнистые панели популярны у дизайнеров - из этого материала выполняется декоративная обшивка потолков, создаются воздуховоды, подоконники, эстетически привлекательные и прочные створки межкомнатных дверей.

Строители пользуются выполненными из МДФ тавровыми балками - их закладывают внутрь балок при создании межэтажных перекрытий в процессе монолитных строительных работ. Зачастую из водостойкой модификации MDF выполняется кровельная обрешетка, для большей защиты покрываемая лакокрасочными материалами на масляной основе.

Но более всего МДФ плиты применимы в мебельной промышленности. Разработанная техника гнутья конструкционных элементов из склеенного древесного волокна позволила создавать из этого материала кресла и стулья, изящные спинки кроватей. Как правило, вся мебель для помещений с высокой атмосферной влажностью (санузлов, кухонь) выполняется из шпонированного или ламинированного МДФ.

В завершении

Выбирая изделие из МДФ или сами плиты, важно выяснить, какие эксплуатационные характеристики заложены производителем в процессе изготовления этих материалов. К примеру, только лишь наименование «древесноволокнистая плита средней плотности» вовсе не означает высокую стойкость к влаге - по факту этот показатель может оказаться куда ниже, чем заявлял продавец.

Наконец, следует обратить внимание на приведенный класс эмиссии формальдегида - обозначение «E2» свидетельствует, согласно европейским стандартам, о недопустимости использования таких изделий в жилых помещениях.

Планируя ремонт или покупку мебели, всегда хочется узнать больше о существующих материалах, их преимуществах и недостатках. Обладая исчерпывающей информацией, легче понять, для каких условий эксплуатации предназначены те или иные вещи, рассчитать примерный срок службы и сделать осознанный выбор. В этой статье речь пойдет об МДФ – заменителе массива дерева, который часто путают с древесностружечными плитами. Обладая рядом преимуществ, о которых будет рассказано ниже, этот материал отлично подходит для строительства, отделки помещений, производства мебели, дверей и декора.

Что такое МДФ?

Аббревиатура МДФ — это транслитерация англоязычного термина Medium Density Fibreboard, что в переводе означает «волокнистая плита средней плотности».

Данный материал состоит из прессованных измельченных опилок, смешанных со связующими веществами. Выпускается он в листах толщиной от 3 мм до 6 см. Из древесноволокнистых плит изготавливают мебель, строительные и отделочные элементы, упаковку и другие вещи. Фактически, это недорогой заменитель дерева, производимый из отходов лесной промышленности.

Обрабатывать МДФ намного проще, чем натуральные доски, к тому же, он не усыхает, не трескается, прекрасно сохраняет тепло и обладает хорошими звукоизолирующими свойствами. В сравнении с древесностружечными плитами, этот материал более экологичен, так как в нем содержится гораздо меньше формальдегидных смол.

К недостаткам МДФ можно отнести неустойчивость к влажности и механическим воздействиям, а также быструю возгораемость. Срок эксплуатации изделий из МДФ в нормальных условиях составляет около 10 лет.

Иногда МДФ расшифровывают как «мелкодисперсная древесная фракция» и это вовсе не ошибка.

Дело в том, что для производства данного материала сырье (щепки, стружку, опилки) тщательно измельчают, превращая почти в пыль. Для этого их сначала нагревают паром до 100°C и доводят до влажности 80%, после чего помещают в дефибратор и перемалывают. К волокнистой массе добавляются модифицированные меламином карбамидоформальдегидные смолы и парафин. Далее все это сушится несколько секунд горячим воздухом при средней температуре 200°C и попадает в бункер для утрамбовки.

Получившуюся смесь разравнивают катком по конвейеру, формируя непрерывную плиту. Затем сверху опускают пресс с давлением 350 МПа и нагревают материал до 230°C. Под таким воздействием он сплавляется, уплотняется и приобретает прочность. Впоследствии давление уменьшают примерно в три раза, а толщину листа регулируют уже без нагрева.

Остывшую полосу шлифуют и разрезают пилой на плиты. На последнем этапе наносится декоративное покрытие.

Средней плотности волокнистые плиты, которые применяются для производства мебели и лицевой отделки помещений, в зависимости от типа декоративного покрытия подразделяются на ламинированные, крашенные и шпонированные.

Ламинированные

Ламинирование подразумевает горячую поклейку на поверхности МДФ какого-либо декоративного материала. Это может быть просмоленная бумага, меламин, а чаще всего — пвх-пленка. Лицевой материал плотно сцепляется с основанием под прессом, благодаря чему обеспечивается высокая эстетичность плит на весь период пользования. Существует огромное количество текстур ламината — под камень, кожу, слоновую кость, различные ткани, но самыми популярными являются имитации древесины.

Крашенные

Применение современных лакокрасочных составов поверх выравнивающего слоя грунтовки позволяет делать из сероватых листов МДФ сверкающие зеркально-глянцевые или благородные матовые панели. Такая обработка зачастую применяется для кухонной мебели (которую важно защитить от влаги), а также других интерьерных элементов в стиле модерн, хай-тек и минимализм.

Шпонированные

Шпон — это тонкий, красивый срез натурального дерева. Он приклеивается на плиту, придавая ей полное внешнее сходство с оригиналом. Шпонированные панели МДФ используются для изготовления дверей, стенок, комодов и огромного количества других вещей.

В целом, это, наверное, самый дорогой вид отделки, хотя стоимость зависит от качества самого покрытия. По виду и на ощупь это настоящая древесина, иногда даже редких, необычных пород.

Свойства и характеристики МДФ панелей

Древесноволокнистые плиты пользуются в современном мире не меньшей популярностью, чем природные доски. Для этого существует целый ряд причин, а именно:

— прочность — между волокнами спрессованных листов нет воздуха, поэтому материал не растрескивается и не крошится, долго держит форму;
— простота обработки, в том числе декоративной — из МДФ легко выпиливать любые фигуры, вырезать объемные украшения и даже по специальной технологии придавать ему мягкие изгибы;
— большой выбор лицевых покрытий, который позволяет найти идеальный вариант для любого интерьера.

После пропитки специальными веществами, ламинирования пленкой или покрытия латексной водоотталкивающей краской, МДФ можно использовать даже во влажных помещениях, таких как ванная и кухня. Изделия с маркировкой E1 допускаются для применения в жилых комнатах (это значит, что 100 грамм плиты выделяют не более 10 мг формальдегидов, то есть допустимую по санитарным правилам норму). В любом случае, из ДСП вредных испарений в несколько раз больше.

МДФ панели бывают I класса (без изъянов) и II (возможны небольшие эстетические недостатки, неровности или чуть более крупные вкрапления).

Применение МДФ

Мебель

Изделия из древесноволокнистых плит средней плотности — настоящая находка для всех желающих обставить свой дом, офис или общественное заведение красивой и качественной мебелью за сравнительно небольшую цену.

Как правило, МДФ применяют для корпусных вариантов — шкафы, гарнитуры, стеллажи, столы, тумбочки, комоды из этого материала выглядят очень современно и прекрасно выполняют свои функции.

Впрочем, нередко он составляет и основу диванов, мягких кресел, кроватей. Покрытая ламинатом или шпоном, с рельефными узорами или интересно окрашенная, мебель из МДФ поможет где угодно создать уютную и теплую атмосферу.

Строительство и ремонт

МДФ отлично справляется с ролью универсального заменителя дерева и при обустройстве зданий. Из таких плит делают балки, перегородки, обшивают ими потолки, утепляют стены, изготавливают плинтуса, уголки, дверные коробки, двери, лестницы, перила и подоконники.

А вот где применять такие панели не стоит, так это на полу (они довольно мягкие и могут деформироваться), а также в наружной отделке и в помещениях с очень высокой влажностью.

Вырезать любую форму или выпилить узор из МДФ не составляет труда даже для тех, кто никогда не работал с деревом и не имеет специальных станков. Это занятие чем-то напоминает обработку гипсокартона.

Производя манипуляции с МДФ стоит помнить, что он не допускает многоразового применения саморезов и гвоздей. Если нужно сделать подобное крепление, в материале сначала просверливают отверстия, а затем уже с помощью болтов и гаек соединяют элементы.