[发明专利]中密度纤维板的弯曲和成型

说明书

本发明涉及中密度纤维板（MDF）的弯曲和成形。

木材用于构建物品昂贵而相当难加工，多年来，有时由于价格，有时由于可达到的性质的原因，已使用各种人造复合材料来代替它。一种这类1970年早期就可买到的材料，已知称为MDF，或称为中密度纤维板。MDF基本上是与一种或数种合成树脂复合的木质纤维料，合成树脂常为甲醛基的（通常为脲甲醛树脂，有时采用蜜胺脲甲醛（该型MDF常称为MUF或HMR，后者代表高防水性），可买到的统称为MDF的材料是指由Medite、Caberboard和Silverpan销售的那些，一般对其细节尚不清楚。现在MDF的主要用途是制造家具和厨房与浴室零件（砧板和架子等）。

MDF通常是制成薄板或各种厚度（典型地为3mm至25mm）和密度的板材，并可以贴上美观的纸或木纹或塑料贴面涂层。它是一种刚性大、很坚硬、实际上非柔性的材料，几乎没有塑性，并且除非它很薄，由于很薄就带一点柔性，否则即使不是不可能，也是难于弯曲，或成形成经常要求的复杂形状的品种。

现已发现，用氨（用无水的，即干燥气体形式）包围MDF，该MDF可变为较塑性，而这种塑性化状态可很容易压缩或弯曲成几乎任何要求的形状。

因此，在一方面，本发明提供一种板形MDF的成形方法，其中该MDF用氨处理，将其包围，使之变为较为塑性，如此得到的塑性化MDF然后按需要成形，然后允许氨气逸失，该MDF转变为其正常的、此后保持的较非塑性的形式。

该MDF可以是那些通常称为MDF的任何材料，包括尤其称为MUF的那种。

用本发明方法成形的MDF板，实质上可以是任何合适的形状、大小和厚度。如上指出，MDF的典型厚度范围为3-25mm，本发明方法可成功地应用于任何厚度。而且，也许是略为令人吃惊的，是这种MDF以前可能已经有了压痕表面，其截面具有成形的断面，即使当该板后来由本发明方法弯曲和成形时，这种断面也会基本保持不变。

在本发明的方法中，该MDF可在室温下（～15℃）用氨气方便地处理，让MDF用氨包围，使其变得较为塑性。该氨与MDF反应，在MDF中的水分的作用下，发生放热反应，反应的热量使MDF的温度升高5～10℃。据信，氨的反应能使纤维素分子形成木质和由其形成的木质纤维，而造成了纤维分子之间及纤维素分子和粘结剂（典型的是脲甲醛树脂）之间的隙缝，这种不连续的隙缝使它们当发生弯曲或压迫时能按需要再定位。换言之，MDF的可变化学（和物理）性质与升高温度相结合，使该MDF变得比原有状态更具塑性，即由施加外力使其形状改变，当外力除去时不会立即恢复原有形状。当然，一旦氨除去或逸失后，这些分子/纤维在其新位置上再结合，不会造成该MDF的变形。

氨，最好是干燥（无水）的氨气，可在各种环境物理状况下施加给该MDF。例如，它可在一密封的压力室（它可以标准蒸压釜的形式）内施加，也可以一个简单的塑料袋（当然是一个能承受涉及的压力和温度的塑料袋）内施加，压力略高，最高可达0.4MPa（约4大气压）。然而，氨的压力越高，MDF吸收的氨量可能就越多，氨与MDF及其中的水分的反应越激烈，这种过量会引起局部过热，导致MDF的溶胀和当其膨胀时，在其中产生气泡，使MDF变形，甚至导致表面不平和可能发生MDF的爆裂。因此，最好是施用的压力较低，约为0.1MPa（1大气压）。

放置MDF的压力室在加入氨气之前抽空较为有利，这样，所用的氨压可保持较低，处理周期可以缩短（但如上所述，不用担心MDF变形）。

MDF中吸收处理用的氨的速率一定程度上取决于MDF中的水份，湿度越大，吸氨率越高。因此，确保该MDF含有水份将缩短处理时间，但如其它地方观察到的，吸收太快会引起表面缺陷和变形，因此，当以此方式加速处理时，应当小心对待。

按上法对MDF处理的时间，一定程度上还取决于MDF的密度、厚度和温度。密度和厚度越大，所需处理时间越长，而处理温度越高，所需时间越短。因此，例如对6mm厚的板，可在15℃用1小时成功地处理，而16mm的板需更长时间和更高温度，需3小时和/或20℃。

一旦受氨气包围，该MDF就变得较为塑性，然后将这样塑性化的MDF按要求成形。该成形可按任何方便的方式进行，并可使该MDF具有任何合适的形式。典型地，一块MDF板（或其一部分）可以在表面贴上或压上图案，这样使其看起来象浮雕，同时一条MDF也可被夹住或绕一样板弯成曲线形。