El tablero de fibra de densidad media ( MDF ) es un producto de madera de ingeniería que se obtiene descomponiendo residuos de madera dura o blanda en fibra de madera , a menudo en un desfibrador , combinándola con cera y un aglutinante de resina , y dándole forma de paneles aplicando alta temperatura y presión . [1] El MDF es generalmente más denso que el contrachapado . Está compuesto de fibras separadas, pero se puede utilizar como material de construcción de forma similar a la madera contrachapada. Es más fuerte y denso que el tablero de partículas . [2]
El nombre deriva de la distinción de densidades de 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 procesado en seco .
El MDF suele estar compuesto por un 82 % de fibra de madera , un 9 % de pegamento de resina de urea-formaldehído , un 8 % de agua y un 1 % de cera de parafina . [4] La densidad suele estar entre 500 y 1000 kg/m 3 (31 y 62 lb/pie cúbico). [5] El rango de densidad y clasificación como tablero liviano, estándar o de alta densidad 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 fabricar el panel, es importante. Un panel grueso de MDF con una densidad de 700 a 720 kg/m 3 (44 a 45 lb/pie cúbico) puede considerarse 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 se considera de alta densidad. no se considera así. La evolución de los distintos tipos de MDF ha estado impulsada por las 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/pulgada 3 , en contraste con los tableros de partículas (500 a 800 kg/m 3 ) y hasta tableros de fibra de alta densidad (600–1.450 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 una variedad de otros productos, incluidas 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 cortados. La corteza se puede vender para 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 16 cuchillas. Cualquier astilla resultante que sea demasiado grande se puede volver a astillar; Se pueden utilizar virutas de tamaño insuficiente como combustible. A continuación, las virutas se lavan y se comprueban si tienen defectos. Las virutas podrán almacenarse 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 por cómo las fibras se procesan como fibras y recipientes individuales, pero intactos, fabricados mediante un proceso en 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 de la madera y luego se introducen en un desfibrador . [7] Un desfibrador típico consta de dos discos contrarrotativos con ranuras en sus caras. Las virutas se introducen en el centro y hacia afuera entre los discos mediante fuerza centrífuga. El tamaño cada vez menor de los surcos separa gradualmente las fibras, ayudado por la lignina ablandada entre ellas. [7]
Desde el desfibrador, la pulpa ingresa a 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 mediante el movimiento turbulento de las fibras. A continuación se inyecta una resina de urea-formaldehído como principal agente adhesivo. 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 final calentada de la línea de soplado y se expande hasta convertirse en una fibra fina, esponjosa y ligera. El pegamento y los demás componentes (endurecedor, tinte, 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 un largo tubo hasta los ciclones de salida. , que está conectado a la cámara de calentamiento. Esta fibra puede usarse inmediatamente o almacenarse. [7]
La fibra seca es absorbida por la parte superior de un "pendistor", que distribuye uniformemente la fibra en una estera uniforme debajo de ella, generalmente de 230 a 610 mm de espesor. El tapete se precomprime y se envía directamente a una prensa en caliente continua o se corta en hojas grandes para una prensa en caliente de múltiples aberturas. La prensa en caliente activa la resina adhesiva y establece el perfil de resistencia y densidad. El ciclo de prensado funciona en etapas: primero se comprime el espesor de la estera hasta aproximadamente 1,5 veces el espesor del tablero terminado, luego se comprime más en etapas y se mantiene durante un corto período. Esto da un perfil de tablero con zonas de mayor densidad, por lo tanto de 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 en estrella o en un carrusel de enfriamiento, se recorta y se lija. En determinadas aplicaciones, los tableros también se laminan para mayor resistencia.
El impacto ambiental del MDF ha mejorado enormemente a lo largo de los años. [ cita necesaria ] Hoy en día, muchos tableros de MDF están hechos de una variedad de materiales. Estos incluyen otras maderas, desechos, papel reciclado, bambú, fibras y polímeros de carbono, raleos de bosques y recortes de aserraderos.
A medida que se presiona a los fabricantes para que presenten 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 servicio. [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 enchapar, ya que no hay vetas subyacentes disponibles que se transmitan a través del fino enchapado como ocurre con la madera contrachapada. Está disponible el llamado MDF "premium", que presenta una densidad más uniforme en todo el espesor del panel.
El MDF se puede pegar, clavar o laminar. Los sujetadores típicos son tuercas en T y tornillos para metales de cabeza plana . [9] Los clavos de mango liso no se sujetan bien, ni tampoco los tornillos de paso fino, especialmente en el borde. Hay tornillos especiales disponibles con un paso de rosca grueso, pero los tornillos para chapa también funcionan bien. El MDF no es susceptible de 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 orificios guía .
El MDF se utiliza a menudo en proyectos escolares debido a su flexibilidad. Los paneles Slatwall fabricados de MDF se utilizan en la industria del equipamiento de tiendas . El MDF se utiliza principalmente para aplicaciones de interior debido a su escasa resistencia a la humedad. Está disponible en bruto, 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, particularmente los graves, se refleje fuera de la cámara hacia la sala.
Cuando se corta MDF, se libera al aire una gran cantidad de partículas de polvo.
Las resinas de formaldehído se usan comúnmente para unir las fibras del MDF, 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, durante al menos varios meses después de su fabricación. [13] [14] [15] La urea-formaldehído siempre se libera lentamente de los bordes y la superficie del MDF. Al pintar, recubrir todos los lados de la pieza terminada es una buena práctica 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 está completamente determinado si estas emisiones constantes de formaldehído alcanzan niveles nocivos en entornos del mundo real. La principal preocupación son las industrias que utilizan formaldehído. Ya en 1987, la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos lo clasificó como "probable carcinógeno humano", y después de más estudios, la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) de la Organización Mundial de la Salud , en 1995, también lo clasificó como un "probable carcinógeno humano". Información adicional y 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 de nasofaringe , y posiblemente con la leucemia en junio de 2004. [16]
Según los estándares de emisiones del International Composite Board, se utilizan tres clases europeas de formaldehído, E0, E1 y E2, según la medición de los niveles de emisión de formaldehído. Por ejemplo, el E0 se clasifica por tener menos de 3 mg de formaldehído por cada 100 g de pegamento utilizado en la fabricación de tableros de partículas y madera contrachapada. E1 y E2 se clasifican por tener 9 y 30 g de formaldehído por 100 g de cola, respectivamente. En todo el mundo existen sistemas variables de certificación y etiquetado para productos que pueden contener explícitamente la liberación de formaldehído, como el de la Junta de Recursos del Aire de California. [17]
El MDF enchapado ofrece muchas de las ventajas del MDF con una capa superficial decorativa de enchapado de madera . En la construcción moderna, impulsados por los altos costos de las maderas duras, los fabricantes han adoptado este enfoque para lograr un acabado de alta calidad sobre un tablero de MDF estándar. Un tipo común utiliza chapa de roble. [18] Hacer MDF enchapado es un procedimiento complejo que implica tomar un trozo de madera dura de aproximadamente 1 a 2 mm de espesor y luego, mediante métodos de estiramiento y alta presión, envolverlo alrededor de los tableros perfilados de MDF. Esto sólo es posible con perfiles simples; de lo contrario, cuando la fina capa de madera se seca, se rompe en curvas y ángulos.