Древесностружечная плита (ДСП) , также известная как ДСП или МДФ , представляет собой конструкционный древесный продукт, относящийся к древесным плитам, изготавливаемый из древесной щепы и синтетической, в основном на основе формальдегида, смолы или другого подходящего связующего вещества, который прессуется под горячим прессом, периодическим или непрерывным способом, и производится. [1] Древесностружечную плиту часто путают с ориентированно-стружечными плитами (OSB, также известными как ДСП или вафельные плиты), другим типом древесноволокнистых плит , которые используют обработанные древесные стружки и обеспечивают большую прочность.
Древесностружечная плита дешевле, плотнее и однороднее обычной древесины и фанеры и заменяет их, когда стоимость важнее прочности и внешнего вида. Древесностружечную плиту можно сделать более привлекательной, покрасив ее или используя шпон на видимых поверхностях. Хотя она плотнее обычной древесины, это самый легкий и слабый тип древесноволокнистой плиты, за исключением изоляционных плит. Древесноволокнистая плита средней плотности и твердая древесноволокнистая плита , также называемая древесноволокнистой плитой высокой плотности, прочнее и плотнее ДСП. Различные сорта ДСП имеют разную плотность, при этом более высокая плотность означает большую прочность и большую устойчивость к поломке винтовых креплений.
Существенным недостатком ДСП является ее подверженность расширению и изменению цвета из-за поглощения влаги, особенно когда она не покрыта краской или другим герметиком. Поэтому ее редко используют на открытом воздухе или в местах с высоким уровнем влажности, за исключением ванных комнат, кухонь и прачечных, где ее обычно используют в качестве подложки, защищенной влагостойким сплошным листом винилового напольного покрытия.
В сухих условиях шпонированная ДСП предпочтительнее шпонированной фанеры из-за ее стабильности, более низкой стоимости и удобства.
История ДСП неясна. В девятнадцатом веке было много попыток использовать побочные продукты лесопиления, включая опилки и щепу, для производства композитных плит; концептуальные ссылки на процессы производства древесных композитов, похожих на ДСП, датируются 1887 годом. [2] В 1935 году Farley and Loetscher Manufacturing Co. стала первым заводом по производству ДСП. [3] В течение 1940-х годов развивалась индустрия ДСП. [4]
В 1932 году пилот и изобретатель Люфтваффе Макс Химмельхебер запатентовал процесс изготовления ДСП без полной пропитки древесных волокон клеем, что отличало его от более ранних древесных композитов. [5] Эта ДСП могла производиться из отходов, таких как стружки рубанка, обрезки или опилки, измельченных молотком в щепу и связанных вместе фенольной смолой. Молотковое измельчение включает в себя дробление материала на все более мелкие куски, пока они не смогут пройти через сито. Большинство ранних производителей ДСП использовали похожие процессы, хотя часто с немного отличающимися смолами.
Было обнаружено, что лучшей прочности, внешнего вида и экономии смолы можно достичь, используя более однородную, изготовленную щепу. Производители начали перерабатывать твердую березу , бук , ольху , сосну и ель в однородную щепу и стружку; эти более тонкие слои затем помещались на внешнюю сторону доски, а ее сердцевина состояла из более грубой, дешевой щепы. Этот тип доски известен как трехслойная ДСП.
Совсем недавно [ когда? ] также появилась градуированная по плотности ДСП. Она содержит частицы, которые постепенно становятся меньше по мере приближения к поверхности.
Древесностружечная плита или ДСП изготавливается путем смешивания частиц или стружек древесины или джутовой палочки со смолой и формирования смеси в лист. Сырье подается в дисковую рубильную машину с четырьмя-шестнадцатью радиально расположенными лезвиями. Щепа из дисковых рубильных машин более однородна по форме и размеру, чем из других типов рубильных машин. Затем частицы сушатся, и любые частицы большего или меньшего размера отсеиваются.
Затем смола распыляется в виде мелкодисперсного тумана на частицы. В этом процессе используются несколько типов смол. [6] Смолы на основе аминоформальдегида являются наилучшими по показателям стоимости и простоты использования. Меламиновые смолы на основе мочевины обеспечивают водостойкость, а большее количество меламина обеспечивает более высокую устойчивость. Обычно они используются для наружных применений, при этом цветная смола затемняет панель. Для дальнейшего улучшения свойств панели резорциновые смолы можно смешивать с фенольными смолами , но это чаще используется в приложениях для морской фанеры .
В производстве панелей используются и другие химические вещества, включая воск , красители, смачивающие вещества и разделительные составы, которые облегчают обработку или делают конечный продукт устойчивым к воде, огню или насекомым.
После того, как частицы проходят через туман смолы, достаточный для покрытия всех поверхностей, они наслаиваются в сплошной ковер. Затем этот «ковер» разделяется на дискретные прямоугольные «одеяла», которые будут уплотнены в холодном прессе. Весы взвешивают хлопья, и они распределяются вращающимися граблями. В ДСП с градуированной плотностью хлопья распределяются воздушной струей, которая выбрасывает более мелкие частицы дальше, чем крупные. Две такие струи, перевернутые, позволяют частицам нарастать от мелких до крупных и обратно до мелких.
Сформированные листы подвергаются холодной компрессии для уменьшения толщины и облегчения транспортировки. Позже их снова сжимают под давлением от 2 до 3 мегапаскалей (от 290 до 440 фунтов на кв. дюйм) и при температуре от 140 до 220 °C (от 284 до 428 °F) для застывания и затвердевания клея. Весь процесс контролируется для обеспечения правильного размера, плотности и консистенции плиты.
Затем доски охлаждаются, обрезаются и шлифуются. Затем их можно продавать как необработанную доску или с улучшенной поверхностью путем добавления деревянного шпона или ламинированной поверхности.
ДСП оказала огромное влияние на дизайн мебели. В начале 1950-х годов ДСП-кухни начали использоваться в производстве мебели, но во многих случаях они оставались более дорогими, чем цельная древесина. ДСП-кухни были доступны только очень богатым. [ необходима цитата ] Как только технология стала более развитой, ДСП-плиты стали дешевле.
Некоторые крупные компании строят свои стратегии вокруг предложения мебели по низкой цене. Для этого они используют наименее дорогие возможные материалы. Почти во всех случаях это ДСП, древесноволокнистая плита средней плотности (МДФ) и т. п. Однако, чтобы сохранить репутацию производителя качественной продукции по низкой цене, производители могут использовать более высокие сорта ДСП, например, ДСП высокой плотности, более толстую ДСП или ДСП с использованием высококачественных смол. Можно отметить величину провисания полки заданной ширины, чтобы провести различие.
В целом, гораздо более низкая стоимость листовых материалов (ДСП, ДВП средней плотности и других изделий из древесины) способствовала вытеснению массива древесины из многих сфер применения в мебельной промышленности.
Проблемы безопасности существуют как при производстве, так и при использовании. При обработке ДСП (например, распиловке или фрезеровании ) выделяется мелкая пыль и химикаты. Во многих странах существуют предельные нормы воздействия, признающие опасность древесной пыли. [7] При резке ДСП может выделяться формальдегид , окись углерода , цианистый водород в случае аминосмол и фенол в случае фенолформальдегидных смол . [8]
Другая проблема безопасности — медленное выделение формальдегида с течением времени. В 1984 году опасения по поводу высокого уровня формальдегида в помещениях новых сборных домов привели к тому, что Министерство жилищного строительства и городского развития США установило строительные стандарты. Древесно-стружечная плита (ДСП), древесноволокнистая плита средней плотности (МДФ), ориентированно-стружечная плита (ОСП) и ламинированные полы были основными источниками выбросов формальдегида. В ответ на давление потребителей и деревообработчиков на отрасль ДСП и МДФ стали доступны в версиях «без добавления формальдегида» (NAF), но по состоянию на 2015 год они не получили широкого распространения [обновлять]. Многие другие строительные материалы, такие как отделка мебели, ковровые покрытия и герметики, выделяют формальдегид, а также изоляция из мочевино-формальдегидной пены , которая запрещена в Канаде для установки в закрытых полых стенах жилых помещений. [9] Формальдегид классифицируется ВОЗ как известный канцероген для человека . [10]
