El tablero de fibra de densidad media ( MDF ) es un producto de madera de ingeniería que se fabrica descomponiendo residuos de madera dura o blanda en fibra de madera , a menudo en un desfibrador , combinándolos con cera y un aglutinante de resina , y dándoles forma de paneles mediante la aplicación de alta temperatura y presión . [1] El MDF es generalmente más denso que la madera contrachapada . Está hecho de fibras separadas, pero se puede utilizar como material de construcción de aplicación similar a la madera contrachapada. Es más fuerte y más denso que el tablero de partículas . [2]
El nombre deriva de la diferencia de densidades entre los tableros de fibra . La producción a gran escala de MDF comenzó en la década de 1980, tanto en América del Norte como en Europa. [3]
Con el tiempo, el término "MDF" se ha convertido en un nombre genérico para cualquier tablero de fibra de proceso en seco .
El MDF se compone típicamente de 82% de fibra de madera , 9% de cola de resina de urea-formaldehído , 8% de agua y 1% de cera de parafina . [4] La densidad está típicamente entre 500 y 1,000 kg/m3 ( 31 y 62 lb/cu ft). [5] El rango de densidad y clasificación como tablero de densidad ligera, estándar o alta es un nombre inapropiado y confuso. La densidad del tablero, cuando se evalúa en relación con la densidad de la fibra que se utiliza para hacer el panel, es importante. Un panel de MDF grueso con una densidad de 700–720 kg/m3 ( 44–45 lb/cu ft) puede considerarse como de alta densidad en el caso de paneles de fibra de madera blanda, mientras que un panel de la misma densidad hecho de fibras de madera dura no se considera así. La evolución de los diversos tipos de MDF ha sido impulsada por diferentes necesidades de aplicaciones específicas.
Los diferentes tipos de MDF (a veces etiquetados por color) son:
Aunque se utilizan procesos de fabricación similares para fabricar todos los tipos de tableros de fibra, el MDF tiene una densidad típica de 600 a 800 kg/m 3 o 0,022 a 0,029 lb/in 3 , a diferencia del tablero de partículas (500 a 800 kg/m 3 ) y del tablero de fibra de alta densidad (600 a 1450 kg/m 3 ).
En Australia y Nueva Zelanda , la principal especie de árbol utilizada para MDF es el pino radiata cultivado en plantaciones , pero también se han utilizado otros productos, como otras maderas, papel usado y fibras. Cuando se desea resistencia a la humedad, se puede utilizar una proporción de especies de eucalipto , aprovechando el contenido de aceite endémico de dichos árboles. [7]
Los árboles se descortezan después de ser talados. La corteza se puede vender para su uso en paisajismo o como combustible de biomasa en hornos in situ . Los troncos descortezados se envían a la planta de MDF, donde pasan por el proceso de astillado . Una astilladora de disco típica contiene de cuatro a dieciséis cuchillas. Las astillas resultantes que sean demasiado grandes se pueden volver a astillar; las astillas de tamaño inferior se pueden utilizar como combustible. A continuación, las astillas se lavan y se comprueban para detectar defectos. Las astillas se pueden almacenar a granel, como reserva para la fabricación. [7]
En comparación con otros tableros de fibra, como Masonite , el MDF se caracteriza por la siguiente parte del proceso, y cómo las fibras se procesan como fibras y recipientes individuales, pero intactos, fabricados a través de un proceso seco. [7] Luego, las astillas se compactan en pequeños tapones utilizando un alimentador de tornillo, se calientan durante 30 a 120 segundos para ablandar la lignina en la madera y luego se introducen en un desfibrador . [7] Un desfibrador típico consta de dos discos que giran en sentido contrario con ranuras en sus caras. Las astillas se introducen en el centro y se alimentan hacia afuera entre los discos mediante la fuerza centrífuga. El tamaño decreciente de las ranuras separa gradualmente las fibras, ayudado por la lignina ablandada entre ellas. [7]
Desde el desfibrador, la pulpa entra en una línea de soplado, una parte distintiva del proceso de MDF. Se trata de una tubería circular en expansión, inicialmente de 40 mm de diámetro, que aumenta hasta 1500 mm. En la primera etapa se inyecta cera, que recubre las fibras y se distribuye uniformemente por el movimiento turbulento de las fibras. A continuación, se inyecta una resina de urea-formaldehído como principal agente aglutinante. La cera mejora la resistencia a la humedad y la resina inicialmente ayuda a reducir la formación de grumos. El material se seca rápidamente en la cámara de expansión calentada final de la línea de soplado y se expande hasta convertirse en una fibra fina, esponjosa y ligera. El pegamento y los demás componentes (endurecedor, colorante, urea, etc.) se pueden inyectar en la línea de soplado incluso a alta presión (100 bar, 10 MPa, 1500 psi) y el proceso de secado continúa dentro de una tubería larga hasta los ciclones de salida, que están conectados a la cámara de calentamiento. Esta fibra se puede utilizar inmediatamente o almacenar. [7]
La fibra seca se absorbe en la parte superior de un "pendistor", que distribuye uniformemente la fibra en una estera uniforme debajo de él, generalmente de 230 a 610 mm de espesor. La estera se precomprime y se envía directamente a una prensa caliente continua o se corta en láminas grandes para una prensa caliente de múltiples aberturas. La prensa caliente activa la resina de unión y establece el perfil de resistencia y densidad. El ciclo de prensado funciona en etapas, en las que el espesor de la estera se comprime primero a aproximadamente 1,5 veces el espesor del tablero terminado, luego se comprime aún más en etapas y se mantiene durante un período corto. Esto da como resultado un perfil de tablero con zonas de mayor densidad, por lo tanto, resistencia mecánica, cerca de las dos caras del tablero y un núcleo menos denso. [7]
Después del prensado, el MDF se enfría en un secador de estrella o en un carrusel de enfriamiento, se recorta y se lija. En ciertas aplicaciones, los tableros también se laminan para lograr mayor resistencia.
El impacto ambiental del MDF ha mejorado mucho con el paso de los años. [ cita requerida ] Hoy en día, muchos tableros de MDF están hechos de una variedad de materiales, entre ellos otras maderas, chatarra, papel reciclado, bambú, fibras de carbono y polímeros, aclareos forestales y restos de aserraderos.
Los fabricantes, ante la presión de crear productos más ecológicos, han comenzado a probar y utilizar aglutinantes no tóxicos. Se están introduciendo nuevas materias primas. La paja y el bambú se están convirtiendo en fibras populares porque son un recurso renovable de rápido crecimiento.
El MDF no contiene nudos ni anillos, lo que lo hace más uniforme que las maderas naturales durante el corte y el uso. [8] Sin embargo, el MDF no es completamente isotrópico , ya que las fibras se presionan firmemente entre sí a través de la hoja. El MDF típico tiene una superficie dura, plana y lisa que lo hace ideal para enchapado, ya que no hay vetas subyacentes que se puedan ver a través de la chapa fina como ocurre con la madera contrachapada. Existe un MDF denominado "premium" que presenta una densidad más uniforme en todo el espesor del panel.
El MDF puede ser pegado, enclavijado o laminado. Los sujetadores típicos son las tuercas en T y los tornillos para máquina de cabeza plana . [9] Los clavos de vástago liso no se sujetan bien, y tampoco lo hacen los tornillos de paso fino, especialmente en el borde. Hay tornillos especiales disponibles con un paso de rosca grueso, pero los tornillos para chapa metálica también funcionan bien. El MDF no es susceptible a partirse cuando se instalan tornillos en la cara del material, pero debido a la alineación de las fibras de madera, puede partirse cuando se instalan tornillos en el borde del tablero sin agujeros guía .
El MDF se utiliza a menudo en proyectos escolares debido a su flexibilidad. Los paneles de listones fabricados con MDF se utilizan en la industria de la decoración de tiendas . El MDF se utiliza principalmente para aplicaciones interiores debido a su baja resistencia a la humedad. Está disponible en forma cruda, con una superficie finamente lijada o con una capa decorativa.
El MDF también se puede utilizar para muebles como armarios, debido a su superficie resistente. [12]
La densidad del MDF lo convierte en un material útil para las paredes de las cámaras de los órganos de tubos, permitiendo que el sonido, especialmente los graves, se reflejen fuera de la cámara hacia la sala.
Cuando se corta MDF, se libera una gran cantidad de partículas de polvo al aire.
Las resinas de formaldehído se utilizan comúnmente para unir las fibras en MDF, [13] y las pruebas han revelado consistentemente que los productos de MDF emiten formaldehído libre y otros compuestos orgánicos volátiles que plantean riesgos para la salud en concentraciones consideradas inseguras, al menos durante varios meses después de la fabricación. [14] [15] [16] La urea-formaldehído siempre se libera lentamente de los bordes y la superficie del MDF. Al pintar, es una buena práctica recubrir todos los lados de la pieza terminada para sellar el formaldehído libre. Se pueden usar acabados de cera y aceite como acabados, pero son menos efectivos para sellar el formaldehído libre. [8]
No se ha determinado con certeza si estas emisiones constantes de formaldehído alcanzan niveles nocivos en entornos reales. La principal preocupación es la de las industrias que utilizan formaldehído. Ya en 1987, la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos lo clasificó como un "probable carcinógeno humano" y, después de más estudios, la Agencia Internacional para la Investigación sobre el Cáncer (IARC) de la Organización Mundial de la Salud , en 1995, también lo clasificó como un "probable carcinógeno humano". Una mayor información y la evaluación de todos los datos conocidos llevaron a la IARC a reclasificar el formaldehído como un "carcinógeno humano conocido" [10] asociado con el cáncer de los senos nasales y el cáncer nasofaríngeo , y posiblemente con la leucemia en junio de 2004. [17]
Según las Normas Internacionales de Emisión de Tableros Compuestos, se utilizan tres clases europeas de formaldehído, E0, E1 y E2, basadas en la medición de los niveles de emisión de formaldehído. Por ejemplo, E0 se clasifica como que tiene menos de 3 mg de formaldehído por cada 100 g del pegamento utilizado en la fabricación de tableros aglomerados y madera contrachapada. E1 y E2 se clasifican como que tienen 9 y 30 g de formaldehído por cada 100 g de pegamento, respectivamente. En todo el mundo, existen diversos esquemas de certificación y etiquetado para dichos productos que pueden ser explícitos en cuanto a la liberación de formaldehído, como el de la Junta de Recursos del Aire de California. [18]
El MDF enchapado ofrece muchas de las ventajas del MDF con una capa superficial de chapa de madera decorativa . En la construcción moderna, impulsados por los altos costos de las maderas duras, los fabricantes han estado adoptando este enfoque para lograr una envoltura de acabado de alta calidad que cubra un tablero de MDF estándar. Un tipo común utiliza chapa de roble. [19] Hacer MDF enchapado es un procedimiento complejo, que implica tomar una rodaja de madera dura de aproximadamente 1 a 2 mm de espesor y luego, mediante métodos de alta presión y estiramiento, envolverlas alrededor de los tableros de MDF perfilados. Esto solo es posible con perfiles simples; de lo contrario, cuando la fina capa de madera se seca, se rompe en las curvas y ángulos.