1.3 纖維板的加工性能
纖維板是以小徑級原木或采伐、加工剩余物以及非木質的植物纖維原料,經切片、蒸煮、纖維分離、干燥后施加脲醛樹脂或其他適用的膠黏劑,再經熱壓后制成的一種人造板材,如圖1-2所示。其密度一般為400~880kg/m3,厚度一般為2~30mm,纖維板內部結構均勻,密度適中,尺寸穩定性好,變形量小,物理力學性能適中,表面平整光滑,機加工性能好,可在其上粘貼刨切的薄木或裝飾紙,是木材的最佳替代品之一。

圖1-2 纖維板
纖維板與木材相比,方向性差異甚小。纖維板由于纖維排列均勻,產品縱向和橫向的強度差別很小,縱、橫方向強度差最大值不超過10%;尺寸穩定性好,縱、橫方向的膨脹、干縮變化較小而且均衡。使用時不易開裂。特別是經過加濕處理后的纖維板,尺寸穩定性更佳;無節疤、表面平整,可以生產大幅面和各種厚度的板材,并具有加工性能優異及施工方便的特點,可以制成不同密度的產品。低密度纖維板具有良好的保溫隔熱及吸聲特性,高密度纖維板具有很好的物理力學性能;纖維板具有可鉆孔、開榫、釘著、鏤刨和彎曲、模壓造型等機械加工性能。并可膠接、涂飾以及膠貼各種裝飾貼面材料等二次加工性能。經添加各種功能性化學藥劑或與無機纖維原料混合制造的纖維板,不僅保持了纖維板原有的特性,而且備更優異的耐水、防潮、防腐防霉、阻燃、防靜電、電磁波和凈化空氣等性能,可制成特種功能的纖維板或復合纖維板。
1.3.1 纖維板的分類及特點
1.3.1.1 纖維板的分類
纖維板的結構類型、物理特性和制造工藝有較大差異,根據上述特點不同,可將纖維板進行分類。
(1)根據結構類型分 纖維板可分為普通纖維板、定向纖維板和模壓浮雕纖維制品,如圖1-3所示。

圖1-3 纖維板分類
普通纖維板是用植物纖維制成的纖維板平板。由于產品結構及生產方法不同,其產品又可分一面光纖維板、二面光纖維板、三層結構纖維板、漸變結構纖維板等。前兩種多見于濕法生產的硬質纖維板。在濕法硬質纖維板生產中,直接對濕板坯進行熱壓時,通常采用墊網排水的方法,因此,所制成的產品為一面光滑而另一面有網紋的板面結構,稱為一面光纖維板;如果纖維板生產過程小板坯的含水率很低,不必使用墊網排水,制成的則是表、背面均為光滑面的產品,稱為二面光纖維板;三層結構纖維板的表層采用細小且施膠量較多的纖維,而中層采用較粗大且施膠量較少的纖維,制成的產品表面光滑平整,強度較高。
漸變結構纖維板是在纖維板的厚度方向上,板面到中心層纖維內細到粗逐漸變化沒有明顯的層間界限。這種板的生產工藝比較簡單,產品的強度也較高。
定向纖維板是通過某種專用鋪裝設備,使纖維按其纖維長度方向相互平行排列有較高強度的纖維板。
模壓浮雕纖維制品是將施膠纖維通過模具一次熱壓成飾面或不飾面的具有制品最終形狀和規格酌產品。根據制造方式的不同,又可分為模壓纖維制品和浮雕纖維制品兩類。
模壓纖維制品是利用凸模和凹模加工出來的具有一定造型的纖維板。如:各種箱體、瓦楞板、日常生活器皿、建筑構件等。
(2)根據密度分 纖維板按其密度的不同,可分為非壓縮型和壓縮型兩大類。非壓縮型纖維板為軟質纖維板,密度小于400kg/m3;壓縮型纖維板有中密度纖維板(或稱半硬質纖維板,密度400~800kg/m3)和高密度纖維板(密度大于800kg/m3)。其中常用的中密度纖維板又可按照使用用途不同,又可分為普通型、家居型和承重型。表1-4列出了中密度纖維板的分類及類型符號。
表1-4 中密度纖維板分類及類型符號

(3)根據板坯成型工藝,纖維板分為濕法纖維板、干法纖維板。
(4)按后期處理方法,纖維板分為普通纖維板、油處理纖維板等。
1.3.1.2 纖維板的特點
纖維板作為代替實體木材的人造板材,受到制造工藝和成型方法的影響,具有如下特點:
(1)纖維板的優點
① 纖維板很容易進行涂飾加工。各種涂料、油漆類均可均勻地涂在密度板上,是做油漆效果的首選基材。
② 纖維板很容易進行貼面加工。各種木皮、膠紙薄膜、飾面板、輕金屬薄板、三聚氰胺板等材料均可膠貼在纖維板表面上。
③ 物理性能極好,材質均勻。
④ 可以作為基材開發功能性材料。硬質密度板經沖制,鉆孔,還可制成吸聲板,應用于建筑的裝飾工程中。
(2)纖維板的缺點
① 不防潮,吸水膨脹率大 在用纖維板做踢腳板、門套板、窗臺板時應該注意六面密封,這樣才不會變形。
② 握螺釘力差 由于纖維板的纖維非常細致,使纖維板握釘力比實木板、刨花板都要差很多,不適合反復裝配。
1.3.2 纖維板的物理力學性能
纖維板的物理力學性能主要包括強度、彈性模量、內結合強度和吸水厚度膨脹率。根據國標11718—2009《中密度纖維板》中對纖維板性能指標的要求,在不同使用條件下,纖維板的性能要求見表1-5~表1-7。
表1-5 干燥狀態下使用的普通型中密度纖維板(MDF-GP REG)性能要求


表1-6 潮濕狀態下使用的普通型中密度纖維板(MDF-GP MR)性能要求

表1-7 高濕度狀態下使用的普通型中密度纖維板(MDF-GP HMR)性能要求


1.3.3 纖維板在木制品加工中的應用
纖維板具有材質均勻、縱橫強度差小、不易開裂、密度范圍分布較廣等優點,廣泛運用于加工制作各類建材、家具、家用電器、樂器、家庭裝潢等,是一種質優價廉的多種用途新型木質人造材料。
纖維板的密度分布為400~800kg/m3,歐美等國家的纖維板密度可以達到930kg/m3,因此纖維板在木制品加工中應用范圍非常廣闊。
軟質纖維板,密度較低,質輕,空隙率大,有良好的隔熱性和吸聲性,多用作公共建筑物內部的覆蓋材料,經特殊處理可得到孔隙更多的輕質纖維板,具有吸附性能,可用于凈化空氣。
中密度纖維板,密度適中,表面堅硬平整光滑,幅面大,內部結構均勻,物理力學性能優良,易于在表面和側面進行復雜的機械加工,是進行油漆涂飾、薄木或貼面、絲網印刷、模壓加工及PVC薄膜的熱模良好的基材。均勻細密的側面更使它的機械加工性能大大優于其他人造板,可利用鋸切、銑型等方法加工出異型曲面并直接進行飾面裝飾。
中密度纖維板廣泛應用于家具制造、音箱、室內裝修用墻板,還可代替膠合板用于車船、飛機等工業與民用建筑裝修裝飾;經二次加工后,用于制作水泥模板、防水板、阻燃板、車船艙隔板、住房非承重隔板等。
高密度纖維板以其優異的各項物理性能,兼容了中纖板的所有優點,廣泛應用于室內外裝潢、辦公、高檔家私、音響、高級轎車內部裝飾,還可用作計算機室抗靜電地板、護墻板、防盜門、墻板、隔板等的制作材料,也是包裝品的良好材料。近年來更是取代高檔硬木直接加工成復合地板、強化地板等,大量應用于室內裝修裝飾。