MDF MATERIALES Y METODOS DE FABRICACION

MDF (Medium Density Fibreboard).
TABLERO DE FIBRAS DE DENCIDAD MEDIA.

Un tablero de Densidad Media es un aglomerado elaborado con fibras de madera (mediante separación de fibras y sin lignina) prensadas con resinas sintéticas mediante fuerte presión y calor, en seco, hasta alcanzar una densidad media.

  

 
 

TALLA EN MDF

Presenta una estructura uniforme y homogénea y una textura fina que permite que sus caras y cantos tengan un acabado perfecto. Se trabaja prácticamente igual que la madera maciza, pudiéndose fresar y tallar en su totalidad. La estabilidad dimensional, al contrario que la madera maciza, es óptima, pero su peso es muy elevado. Constituye una base excelente para las chapas de madera. Es perfecto para lacar o pintar. También se puede barnizar (aunque debido a sus características no es necesario). Se encola (con pegante para madera) fácilmente y sin problemas. Suele ser de color marrón medio-oscuro y es un tablero de bajo costo económico en el mercado actual.

 Es recomendado para construir todo tipo de muebles (funcionales o artísticos) en los que el peso no suponga ningún problema. Son una base óptima para lacar. Excelente como tapas de mesas y bancos de trabajo. No es apto para exterior ni condiciones húmedas. Existen placas de DM que llevan un tratamiento antihumedad (hidrófugo).

   

ARTEZANIA EN MDF

PUERTAS EN MDF

Básicamente se usa en la industria del mueble RTA y en ebanistería para los fondos y espaldares de muebles y cajones debido a que son muy económicos en la construcción e industrias afines con el trabajo de la madera, como tallas y esculturas pegando varios tableros hasta conseguir el grosor adecuado, la única desventaja es que acaba con el filo de la herramienta más rápido que con madera maciza gracias a las resinas utilizadas en su fabricación, como soporte o lienzo de pintura, de base para maquetas, como trasera de portafotos, posters y puzzles etc.

Principalmente se elabora con viruta o aserrín fino de pino de tipo radiata o maderas similares y a partir de 1995 se logra fabricar MDF con fibras de eucalipto.

 

Clasificación de los tableros MDF fabricados con pino.

Se clasifican de acuerdo a densidad (725; 600 y 500 kg/m³) y apariencia (sin acabado, con caras enchapadas de melamina, enchapado con madera natural, ranurado para exhibidores y laqueado).Principalmente es comercializado en grosores desde 2,5 mm a 4 cm o más. La medida del tablero normalizado es de 244 x 122 cm, aunque en algunos casos se surte con una pulgada extra de ambos lados (49" x 97").

Densidad aproximada del MDF estándar en pino.

• de 2,5 a 3 mm 800 kg/m³

• de 4 a 6 mm 780 kg/m³

• de 7 a 9 mm 770 kg/m³

• de 10 a 16 mm 760 kg/m³

• de 18 a 19 mm 755 kg/m³

 

• de 22 a 25 mm 750 kg/m³

• de 28 a 32 mm 740 kg/m³

• de 35 a 38 mm 730 kg/m³

• de 38 a 40 mm 720 kg/m³

Este es el Peso aproximado por tablero (2.44 x 1.22 m)en pino según el grosor:

• de 3 mm 7 kg

• de 5 mm 12 kg

• de 7 mm 16 kg

• de 10 mm 23 kg

• de 16 mm 36 kg

• de 18 mm 43 kg

• de 30 mm 66 kg

Consolidado en la industria de muebles en todo el mundo, el tablero MDF se ha adaptado a una vasta diversidad de usos, con la inserción gradual en la construcción civil. El MDF es un material versátil por su naturaleza en base a fibras de madera y es considerado un producto ecológicamente amigable.

Maloney (1996), define al MDF como aquellos tableros fabricados en seco, con fibras lignocelulósicas combinadas con una resina sintética u otro agente de aleación, compactados a una densidad entre 0,50 y 0,80 g/cm3 por prensado en caliente, en un proceso en que la totalidad de la adhesión entre las fibras depende del adhesivo adicionado. Según Youngquist (1998), el MDF es un producto homogéneo, uniforme, estable, de superficie plana y lisa, que ofrece buena trabajabilidad y maquinado para encajar, tallar, cortar, atornillar, perforar y moldurar. Incluso, produce economía en cuanto a la reducción del uso de tintas, pinturas y lacas, economía en el consumo de adhesivo por metro cuadrado, además de presentar óptima aceptación para recibir revestimientos con diversos acabados. El Brasil presenta condiciones favorables para convertirse en un importante productor mundial de tableros de madera. Sin embargo, para que haya desarrollo es necesario invertir en tecnologías destinadas a mejorar la producción de tableros derivados de madera.

Según Hillis y Brown (1998), en Australia el uso de fibras de eucalipto en productos de madera reconstituida es concentrado, principalmente en la industria de tableros duros. Los tableros duros producidos con fibras de eucalipto presentan mayor ventaja cuando comparadas a los tableros producidos con fibras de otras especies. No es necesario adicionar resina para proporcionar un alto nivel de resistencia, a la inversa de lo que sucede en el caso de maderas menos densas que exigen más resinas. Por el hecho que las fibras de eucalipto son cortas, no forman tantos grumos como ocurre con las fibras largas, así los tableros producidos con fibras de eucalipto presentan mejores propiedades superficiales.

Holokiz (1971), consiguió comprobar que fibras de eucalipto usadas en la composición del MDF, han proporcionado mayor módulo de ruptura (MOR) para los tableros, y valores ligeramente inferiores en cuanto a las propiedades de absorción de agua e hinchamiento en el espesor.

Pranda (1995), produjo tableros MDF con fibras de eucalipto que exigieron un mayor porcentaje de adhesivo para alcanzar las mismas propiedades mecánicas que presentaron los MDF producidos con fibras de Pinus. Sin embargo, en cuanto a las propiedades físicas de hinchamiento y absorción, los MDF producidos con fibras de eucalipto con el mismo contenido de adhesivo del MDF producido con pino presentaron mejores valores.

Normalmente en la fabricación del MDF se usa urea formaldehído. Sin embargo, buscando encontrar nuevos adhesivos y resinas para la fabricación, este trabajo emplea una resina alternativa natural. La opción recayó en el adhesivo poliuretano de origen natural, utilizado en la producción del MDF en el laboratorio. Usando un recurso natural y renovable, es posible sintetizar el poliol y prepolímeros que tienen características originales diferentes de la planta de óleo de ricino que, cuando mixto, produzca un poliuretano. Este adhesivo tiene un costo muy similar a la urea formaldehído, o sea, 1 kg de urea vale alrededor de 1,95 US$/kg y el adhesivo poliuretano natural cuesta aproximadamente 2,05 US$/kg, siendo que esta resina no utiliza otros aditivos, contrariamente a lo que ocurre con la urea formaldehído.

MATERIALES Y MÉTODOS

En este trabajo se optó por la utilización de la madera de eucalipto (Eucalyptus grandis), propiedad de DURATEX S.A. Esta especie ha sido elegida por presentar resultados muy interesantes en pesquisas realizadas anteriormente.

El poliuretano basado en óleo de ricino es competitivo comparado con otros polímeros, porque además de sus propiedades mecánicas principales, deriva de un material crudo natural y renovable económicamente. También posee flexibilidad, rigidez, fuerza molecular y de ligazón debido al equilibrio y características químicas del poliol en combinación con el prepolímero.

La reacción de polimerización lleva a la formación de poliuretano, el porcentaje de poliól puede variar para producir mayor o menor dureza, además el uso de un catalizador puede acelerar el curado de la reacción. El adhesivo usado fue donado por una industria química, localizada en San Carlos, SP, Brasil, la empresa proporcionó además, detalles del adhesivo y sus aplicaciones con madera y sus derivados.

Para la producción del MDF en escala de laboratorio, fueron considerados lotes de fibras de 1500 g y contenido de humedad alrededor de 3%. Después de pesados han sido depositados en un equipo de encolamiento, que permiten la homogeneidad del material.

El equipo de encolamiento es accionado por un motor que alcanza una rotación de alrededor de 120 rpm. Las fibras fueron depositadas por la parte superior, luego fue cerrado el equipo de encolamiento, el motor fue accionado, las palas rodaron y entonces, se agregó la resina. Después del encolado, las fibras fueron transferidas a otro recipiente, desagregándose los grumos. En seguida, el material fue depositado en una caja formadora. Esta caja fue apoyada sobre una chapa metálica y las fibras fueron distribuidas manualmente de manera uniforme. Tras el depósito de las fibras, el colchón fue compactado en una pre-prensa, donde no ocurre transferencia de calor, aplicándose una fuerza de alrededor de 800 N. El objetivo del pre-prensado fue reducir el volumen del colchón que fue colocado en la prensa.

Concluido el pre-prensado, se inició el prensado en una prensa hidráulica, equipada con calentamiento eléctrico, con temperatura alrededor de 160O C. La presión aplicada atendió al ciclo de prensado usual, variando la presión de 0 a 3 MPa. Terminado el ciclo de prensado, los tableros fueron enfriados a una temperatura ambiente y, posteriormente, fueron retiradas las probetas para los diferentes ensayos propuestos. Las probetas fueron acondicionadas en cámara climatizada a la temperatura de 20O C y humedad relativa de 65%, hasta que alcanzaron peso constante. Posteriormente fueron destinadas a la realización de los ensayos físicos y mecánicos. La figura 1 ilustra algunas etapas en la preparación de los tableros:

Los tableros MDF fueron fabricados con fibras de Eucalyptus grandis y adhesivo poliuretano natural en tres porcentajes: 8%, 10% y 12%.

Los tableros MDF fueron evaluados mediante ensayos físicos y mecánicos de acuerdo a las Normas Europeas: 1. Densidad (EN 323); 2. Humedad (EN 322); 3. Hinchamiento en espesor (EN 317); 4. Absorción (EN 317); 5. Resistencia a la flexión (EN 310); 6. Adhesión Interna (EN 319).

MUEBLE TIPO RTA EN LAMINAS DE MDF

Este trabajo permite concluir que el adhesivo poliuretano supera en aproximadamente un 10% las propiedades físico-mecánicas del MDF producido en laboratorio, surgiendo el poliuretano natural como una alternativa de adhesivo, además de la urea formaldehído. Los tableros producidos con contenidos de adhesivo de 12%, pueden ser empleados en las tres situaciones presentadas en la norma europea, y los tableros con contenidos de adhesivo de 10% pueden ser empleados en condiciones con y sin contacto con agua. Los tableros producidos con contenidos de adhesivo de 8%, solamente pueden ser empleados en situaciones sin contacto con agua. Además, es de fundamental importancia destacar que otras especies de madera con mayor densidad probablemente también puedan ser empleadas en la producción de tableros MDF, sin comprometer las propiedades del tablero, atendiendo siempre las características y propiedades básicas especificadas en la norma. Es importante resaltar que tableros con dosis mayores que 10% de resina permiten ampliar los empleos de los mismos, o sea, pueden ser usados en construcciones con mayores exigencias de resistencia a la humedad.