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中密度纖維板

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中密度纖維板

中密度纖維板(英文:Medium-Density Fibreboard;簡稱:MDF)係一種工程木製品,通常係用啲硬木或者軟木既碎料,即係頭頭尾尾既木碎處理之後製成。呢啲碎料既木纖維用樹脂黐住,然後通過高溫加壓,將佢哋整成平板[1]。 MDF 通常比夾板既密度更高,亦都比蔗渣板既強度同密度都高[2]

MDF 呢個名,源自纖維板既密度差異;同 HDF 比較,MDF 無咁堅固、無咁耐用,因為 HDF 有更高既密度同埋更細小既木纖維。 MDF 既大規模生產係喺1980年代喺北美同歐洲開始[3]

依家 MDF 板呢個名詞,已經成為所有既乾法纖維板(dry-process fibreboard)既通用名稱。

物理特性

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MDF通常係由82%既木纖維、9%既樹脂、8%既水,同埋1%石蠟組成。 密度通常大約係500到1,000kg/m3(每立方呎31到62磅)[4]。 纖維板既分類,按照密度範圍可以分為輕密度板、標準密度板同高密度板,不過呢個分法並唔係太恰當,相當令人困惑。當製造呢啲板既時候,板既密度好重要,因為纖維密度係重要既評估標準。 例如,同樣係700–720kg/m3(每立方呎44到45磅)密度既 MDF 板,如果係厚既軟木纖維板,可以睇成係高密度板;不過,如果係同樣密度既硬木纖維板,就唔可以話佢係高密度板,只能夠當中密度板。唔同類型既 MDF 板,係根據唔同特定應用既唔同技術要求而發展出嚟既。

類型

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唔同種類既中密度纖維板(有時會用唔同既顏色嚟標示)係:

  • 超輕MDF板(ULDF)[5]
  • 防潮MDF板通常係綠色既
  • 阻燃MDF板通常係紅色或者藍色既

製造所有類型既纖維板都係用好相似既製造方法同埋工藝,唔同既只係纖維板既密度。一般嚟講,中密度纖維板既典型密度係600–800 kg/m3(即係每立方英吋0.022–0.029磅),比蔗渣板既500–800 kg/m3稍為高,但係比高密度纖維板既600–1,450 kg/m3低。

製造業

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喺澳洲同紐西蘭,用嚟做中密度纖維板既樹,主要係人工種植既輻射松(學名:Pinus radiata;英文:radiata pine),但係亦都有用各種各樣既其他材料,包括其他木材、廢紙同纖維。至於防潮既MDF板,製造既時間會加一定比例既尤加利(學名:Eucalyptus)樹,目的係用呢類樹特有既高含油量[6]

木切片生產

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啲樹斬咗落嚟之後,會先將啲樹皮剝走。啲樹皮會賣俾其他工廠去製造樹皮裝飾品或者用嚟做景觀美化,質量差啲既會用嚟做生物燃料。去咗皮既原木會送去生產中密度纖維板既工廠,喺嗰度做切片過程。用嚟切片既典型工具係碟式削片機,一般會有 4 到 16 片鋸片。切完之後,任何太大既木切片會重新切一次;尺寸太細既木切片一般會用嚟當燒。啱用既木切片會先清洗乾淨,檢查有無缺陷。有啲木切片會先散裝儲存,等之後用;有啲切片會直接送去生產線[6]

纖維生產

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同 Masonite 之類既其他濕法纖維板相比,MDF 板既特點係喺生產工序既差異,同埋將啲纖維加工既方法。製造 MDF 板會先將啲木切片加工成單獨但係完整既纖維,然後用乾法製程[6]。 啲清洗乾淨既木切片會先用螺旋送料器壓實成條狀,加熱 30-120 秒嚟將木材裡面既木質素軟化,然後用纖維分離機將啲纖維打散[6]。 典型既纖維分離機係用兩個有凹槽既反向轉動圓盤組成,要加工既木切片喺中心送入纖維分離機,然後透過離心力喺圓盤之間向外送出[6]

紙漿喺纖維分離機流入噴吹管(blowline),呢種噴吹管係中密度纖維板製作過程用既獨特工序,佢係一條啤把形既圓形管道,直徑由頭段既40 毫米,一直增加到尾段既1500毫米。喺第一階段會注入蠟,蠟冚住喺纖維上面,通過纖維既湍流運動(turbulent movement)令到啲蠟均勻分佈喺纖維上面。然後注入脲醛樹脂(urea-formaldehyde)做黏合劑。蠟可以提高防潮性,樹脂喺製程既初期,用嚟減少結塊既情況。材料喺吹管既最終嗰段既加熱膨脹室裏面快速乾燥,並膨脹成細小、蓬鬆、輕質既纖維。即使喺高壓(100 bar,或者10 MPa;1,500 psi)之下,膠水同其他成分(硬化劑、染料、尿素等)亦會注入吹管,乾燥過程喺長管道裏面繼續,直至去到出口,連接喺加熱室既旋風分離器,出嚟既纖維可以立即用或者儲存落嚟,留番遲啲先用[6]

Sheet forming

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乾纖維俾機器吸入「吊桿」既頂部,「吊桿」將啲纖維均勻咁分佈到下方既均勻墊嗰度,原材料既厚度通常係230-610毫米。均勻墊經過預壓縮(precompressed),然後直接送到連續熱壓機。如果唔用連續熱壓機,亦可以將均勻墊上面既原材料切成適合既大細,然後用多開口熱壓機壓佢哋。熱壓機既熱力同壓力,令到啲樹脂熔化,板材會到達設定既強度同密度。壓制循環會分階段進行,墊子上面原材料既厚度首先被壓縮到成品板厚度既 1.5 倍左右,然後進一步分階段,進行多次短時間既加壓。經過呢啲工序之後,板既輪廓已經固定咗,板芯既密度較低,板既兩個表面既附近既密度會增加,咁樣板既整體機械強度會增加[6]

壓制後,中密度纖維板喺星形乾燥機或者冷卻轉盤嗰度冷卻,然後修剪、打磨。喺某啲應用嗰度,板材亦會經過多層既層壓(laminated),以獲得額外既機械強度。

多年以嚟,中密度纖維板對環境既影響已經有咗好大既改善。依家,好多中密度纖維板係由好幾種材料製成既,當中包括其他木材、廢料、再生紙、竹、碳纖維、聚合物、森林斬樹同鋸木廠鋸木留番既邊角材料。

想要符合日臻完善既周圍保護條例,製造商被迫推出更環保既產品,佢哋已經開始改用無毒性既黏合劑。新既原材料亦會陸陸續續引入生產工序。稻草同竹已經成為流行既纖維來源,因為佢哋係一種快速生長既可持續資源。


好處

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  • 密度比夾板同蔗渣板高;
  • 強度同尺寸一致;
  • 形狀很好;
  • 尺寸穩定(比天然木材既熱膨脹系數更細);
  • 容易上油漆;
  • 容易上木膠水(黐得實);
  • 容易收螺絲(咬得緊);
  • 靈活。

壞處

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  • 品質差既 MDF 板遇水飽和之後,好容易膨脹破裂;
  • 如果唔封實佢哋,喺潮濕既環境嗰度好容易變形或者係膨脹;
  • 可能會釋放甲醛(甲醛係一種致癌物質)[7]
  • 切割同打磨既時候可能會釋放引起過敏既嘢,會刺激眼睛同肺;
  • 切割既時候,刀片容易變鈍(同其他木板比較):幾乎必須用碳化鎢既刀片切割工(因為用高速鋼切割,啲刀片好容易變鈍);
  • 雖然 MDF 板既上面無紋理,但係板既裏面確實有一啲紋理,所以如果將螺旋擰入板既時候,喺邊緣既地方通常都會有啲裂開(類似層間分離)。

應用

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MDF 喇叭箱

由於 MDF 板既靈活性,所以佢哋經常用喺學校既學生專題研習作業。 用 MDF 製成既板條牆,經常用喺商店裝修行業。由於中密度纖維板既防潮性比較差,所以呢啲板主要係用喺室內。 MDF 既用法好多,可以係原始形式,可以將表面精細打磨再用,亦可以係帶有裝飾覆蓋層既形式。

由於中密度纖維板既表面堅固,所以亦都可以用喺櫥櫃等既家具[8]

MDF 既密度令佢哋適合用喺管風琴室既牆壁,咁樣做可以令到聲音(尤其係低音)可以從管風琴室反射到大廳。



參考

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  1. Spence, William P. (2005). The Home Carpenters & Woodworker's Repair Manual. New York City: Sterling. ISBN 1-4027-1055-0 p. 114
  2. "Medium Density Fiberboard, Moulding, Embossing, Kitchen Cabinets – Composite Panel Association". Decorativesurfaces.org. 原著喺2018-07-23歸檔. 喺2014-04-02搵到.
  3. United Nations (2005). European forest sector outlook study: 1960/2000/2020, main report. New York [u.a.]: United Nations. p. 32. ISBN 9211169216.
  4. ANSI A208.2 MDF for Interior Applications (PDF). Gaithersburg, MD: Composite Panel Association. 2002. p. 3. 原著 (PDF)喺2012-01-05歸檔. 喺2012-06-06搵到.
  5. "MDF, LDF, HDF - www.sppd.pl". Sppd.pl. 原著喺2021-08-24歸檔. 喺17 January 2018搵到.
  6. 6.0 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 "The Manufacturing Process Medium Density Fibreboard". Australian National University Fenner School. Dept. Forestry, Australian National University. 原著喺8 Feb 2020歸檔.
  7. "IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans Volume 88 (2006) Formaldehyde, 2-Butoxyethanol and 1-tert-Butoxypropan-2-ol". WHO Press. 2006. 原著喺2017-12-01歸檔. 喺2009-11-21搵到.
  8. "Medium Density Fibreboard". Design-technology.org. 喺2016-12-14搵到.