Valutazione delle proprietà
- Densità (EN 323)
- Tolleranza di spessore (EN 324-1)
- Resistenza alla trazione perpendicolare (EN319)
- Tenuta delle viti (EN 320)
- Resistenza alle torsioni e modulo di elasticità (EN 310)
- Aumento di spessore (EN 317)
- Controllo ciclico di umidità (EN 321)
- Test di bollitura (EN 112 104-1)
- Stabilità dimensionale (EN 318)
- Contenuto di grani (ISO 3340)
- Assorbenza della superficie (EN 382)
- Misurazione del formaldeide
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La densità di un materiale in lamina legnosa equivale al peso in chilogrammi diviso per il volume di un pannello in metri cubi (kg/m³). La densità dei pannelli a lamina, tra cui i pannelli di particelle per arredamento, varia a seconda dello spessore del pannello in questione. L’MDF, con la sua miscela omogenea di fibre, ha una densità più uniforme, che spiega le buone caratteristiche di lavorazione a macchina di bordi e superfici, rispetto ai pannelli di particelle. |
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Masse (g) x 10 6 |
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Densità (kg/m³) |
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Lunghezza (mm) x Larghezza (mm) x Spessore (mm) |
Nonostante la densità sia spesso specificata nei prospetti informativi del produttore, questi ultimi non rappresentano una guida affidabile per le prestazioni del pannello. Per questo motivo, i livelli di densità non sono specificati nella norma europea EN 622-1. Ciononostante, per ciascuna classe di pannelli, i pannelli con densità significativamente maggiore presentano normalmente maggiore resistenza. I produttori di MDF controllano la densità media ed il profilo di densità, spesso usando uno strumento altamente sofisticato di scansione a radiazioni, tra i vari passaggi delle procedure di controllo della qualità. La norma europea EN 622-1 include un limite di variazione del ± 7% della densità del pannello, come metro per controllare la differenza tra pannelli.
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Resistenza alla trazione perpendicolare (EN 319)
La resistenza alla trazione perpendicolare al piano del pannello, spesso chiamata anche legame interno, offre un’indicazione della resistenza di un pannello alla delaminazione o alla scheggiatura. Tale proprietà è misurata unendo due fermi in metallo o legno su entrambi i lati di un campione di 50 mm x50 mm ricavato dal pannello. Il campione viene tirato in una macchina per la trazione. La resistenza alla trazione equivale alla forza, in N/mm², necessaria per spezzare il campione, con la rottura solitamente registrata lungo la linea centrale del campione. |
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La capacità di trattenere viti sia sulle parti frontali, sia sui bordi, è un attributo importante di ogni materiale a lamina di legno usato nella produzione di mobili e complementi d’arredo. E’ possibile usare una grande varietà di tipi e misure di viti con l’MDF, ma per verificare la tenuta delle viti secondo la EN 320, è necessario inserire viti in acciaio di 38 mm di lunghezza, 4.2 mm di diametro, con gambi paralleli, con due filetti paralleli con un pitch di 1.4 mm (calibro num. 8 secondo la ISO 1478/1983), ad una profondità di 15 mm all’interno di buchi traforati, sia sulla parte frontale sia sui bordi dell’MDF. La resistenza al tiraggio assiale delle viti è misurata usando una macchina a trazione. |
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Benché il diametro e la profondità di inserimento di una vite abbiano un effetto significativo sulla tenuta delle viti per l’MDF, piccole differenze nella forma dei filetti di viti per pannelli di particelle disponibili sul mercato non influenzano la tenuta, benché alcune viti brevettate presentino alcuni vantaggi, tra cui, per esempio, la facilità di inserimento.
Una tenuta di 1000 N sulle parti frontale e tra 700 e 950 N sui bordi è particolarmente importante per i produttori di mobili e complementi.
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Resistenza a torsioni e modulo di elasticità (EN 310)
La deflessione di una mensola o di un’altra superficie di supporto, in seguito all’applicazione di carichi, è determinata dal carico applicato, dalle dimensioni della mensola, e dal modulo di elasticità dei materiali usati per la costruzione. I designer di arredamento e complementi usano il modulo di elasticità specifico dell’MDF come punto di partenza per calcolare la deflessione probabile di mensole ed altri superfici di supporto orizzontali in uso. La resistenza alla torsione riguarda più da vicino architetti e specialisti in materiali da costruzione, interessati all’uso strutturale dell’MDF. |
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Entrambe queste proprietà sono misurate appoggiando un campione largo 50 mm su due rulli paralleli, distanziati gli uni dagli altri da una distanza equivalente a venti volte lo spessore dell’MDF, e applicando un carico crescente, usando un terzo rullo a metà della lunghezza. Il modulo di elasticità è calcolato dalla deflessione osservata quando il carico applicato ha raggiunto circa un terzo del carico di rottura.
La resistenza alle torsioni è calcolata sulla base del carico di rottura. La EN 622-5 cita l’MDF con livelli elevati di resistenza alle torsioni e di modulo di elasticità per l’uso in applicazioni di supporto di carichi, in condizioni secche ed umide.
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Benché l’MDF standard non sia progettato per uso prolungato in condizioni di umidità estrema, i risultati dei test con immersione in acqua per l’aumento di spessore offrono un’indicazione sul comportamento dei pannelli come conseguenza di uso scorretto, che coinvolga esposizione a liquidi intermittente, o a condizioni di umidità estreme per brevi periodi. L’aumento di spessore di un campione di 50 mm x 50 mm viene misurato al termine di un’immersione in acqua di 24 ore. Un aumento eccessivo dello spessore causa difetti permanenti di aspetto, ed una parziale perdita di resistenza |
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Test di esposizione ciclica a liquidi (EN 321)
Questo test è costituito da tre cicli di invecchiamento accelerato, seguito da misurazioni di resistenza, E’ usato per misurare le prestazioni dell’MDF con maggior resistenza all’umidità, per applicazioni esposte per lunghi periodi a condizioni di estrema umidità, con umidità relative costanti fino a 80%, o esposte a liquidi in maniera intermittente, o a condizioni di umidità estreme. Ciascuno dei tre cicli di esposizione comprende:
L’aumento di spessore dei campioni rilevata durante il trattamento, e la resistenza alla trazione perpendicolare al piano del pannello a seguito del trattamento sono misurati, e i risultati usati per definire le prestazioni del pannello in condizioni avverse. |
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Il test di bollitura può essere usato per definire le prestazioni di alcuni tipi di MDF resistente all’umidità e per esterni, in condizioni di umidità relativa elevata o di esposizione a liquidi in maniera intermittente. Per questo test, campioni di 50 mm x 50 mm sono bolliti in acqua per due ore, dopodiché si misura la resistenza alla trazione perpendicolare al piano del pannello.
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Stabilità dimensionale (EN 318)
L’MDF è un materiale relativamente stabile, in confronto al legno massiccio che presenta un grande movimento lungo tutta la trama, in conseguenza di cambiamenti nel contenuto di umidità. Benché il movimento dell’MDF sia limitato, i produttori di mobili e complementi esigono informazioni dettagliate riguardo le variazioni previste per la lunghezza, lo spessore e la larghezza, causate dall’esposizione a condizioni estreme di umidità relativa, per uso come base per calibrare la tolleranza delle attrezzature, ed assicurare così un assemblaggio ottimale delle parti. La stabilità dimensionale è misurata osservando la lunghezza, la larghezza e lo spessore dei campioni a seguito di trattamento a massa costante a 35% rh, 25° C, e a seguito di trattamento a 85% rh, 25° C. La stabilità dimensionale equivale alla somma dei cambiamenti percentuali di ciascuna dimensione entro questi limiti. |
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Il limite inferiore di 35% rh, equivalente ad un equilibrio del contenuto di umidità di circa 6% per l’MDF, rappresenta le condizioni secche associate all’uso in climi caldi o in edifici con riscaldamento centralizzato. Il limite superiore di 85% rh, equivalente ad un contenuto di umidità di circa 13%, rappresenta l’immagazzinamento in un magazzino umido, o l’installazione di componenti in un nuovo edificio, prima che l’umidità sia stata eliminata dai materiali di costruzione.
La vita di una lama da sega, di cutter per modellature e router usati su materiali a lamine in legno, è ridotta dalla presenza di particelle abrasive all’interno del pannello. Poiché spesso l’MDF è sottoposto a intense operazioni di lavorazione a macchina per sfruttare al massimo le sue buone capacità di lavorazione di bordi e parti frontali, si consigli l’uso di pannelli con un contenuto basso di grani.
La quantità di grani nell’MDF è misurata incenerendo un campione pesato, e poi lavando la cenere con acido per sciogliere eventuali Sali chimici. Il residuo acido non combustibile e non solubile consiste di piccole particelle di grani che possono abradere i bordi delle lame. I produttori di MDF che usano certi tipi di legno, generalmente privi di corteccia, e trattamenti di monitoraggio e lavaggio appropriati, fanno sì che il contenuto di grani dei pannelli si mantenga al di sotto dello 0.05%.
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Assorbenza della superficie (EN 382)
Affinché la verniciatura di materiali a lamine di legno sia efficace, è necessario che le superfici siano levigate, stabili e relativamente non assorbenti. A differenza della levigatezza, le caratteristiche di assorbenza della superficie non possono essere valutate ad occhio nudo. L’assorbenza è quindi misurata facendo cadere una quantità ridotta di solvente per vernici, solitamente toluene, sulla superficie del campione posizionato ad un angolo di 60° rispetto alla superficie orizzontale, e prendendo nota della lunghezza della superficie bagnata del pannello prima che il toluene sia assorbito. I pannelli con alta assorbenza della superficie, determinata da un tempo breve in cui il pannello rimane bagnato, richiede pesi maggiori di vernice per raggiungere una rifinitura ottimale. |
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Vari metodi sono usati per misurare la quantità di formaldeide contenuta od emessa da materiali in lamina di legno prodotti con un legante in formaldeide urico. Tali metodi possono essere raggruppati in tre categorie distinte.
A. Test in grandi camere (EN 717-1)
Aria pulita e priva di formaldeide, monitorata per mantenere temperatura (solitamente 23°C) e umidità relativa ( solitamente 45% rh) costanti, è fatta passare in una camera contenente un pannello di dimensioni specifiche, la cui area è proporzionale al volume della camera,che varia tra i 12 ed i 40 m³. La concentrazione di formaldeide nell’aria intorno al pannello è misurata ad intervalli regolari fino a raggiungere una concentrazione di equilibrio, quando la quantità di formaldeide emessa dalle superfici del pannello equivale alla quantità di formaldeide fatta uscire dalla camera, attraverso il sistema di aria corrente controllata. Questa concentrazione di equilibrio, misurata in parti per milione (ppm), è usata per definire le caratteristiche di emissione del formaldeide del pannello sotto osservazione.
Le grandi dimensioni della camera e il lungo tempo necessario per raggiungere la concentrazione di equilibrio, rendono questo test inadatto per controlli di qualità, e di dubbio valore per pannelli rivestiti.
B. Test di emissione su scala ridotta (EN 717-1, EN 717-2 e EN 717-3)
Svariati test su scala ridotta sono usati in vari paesi per misurare la quantità di formaldeide emessa dalle superfici e dai bordi del pezzo campione all’interno di camere di piccole dimensioni. In alcune, si misura la concentrazione di equilibrio, misurata in parti per milione (ppm) di formaldeide, usando lo stesso principio delle camere più grandi. In altre, si misura la quantità complessiva di formaldeide emesso all’interno di una corrente d’aria controllata in un periodo specifico, con il risultato finale espresso in termini di valore effettivo di emissione per unità di area del campione (mg/m²/ora). In un altro tipo di test all’interno della categoria più bassa di test su scala ridotta, il campione è sospeso sopra l’acqua in aria statica, in uno spazio ristretto. Quindi si misura la quantità di formaldeide emesso dal campione ed assorbito dall’acqua in un tempo prestabilito. Tenendo conto dell’aumento nel ritmo di emissione di formaldeide da parte di pannelli in condizioni umide, questo metodo è limitato.
Alcuni di questi metodi di emissione su scala ridotta sono usati per certificazioni e controlli di qualità, ma al momento, la maggior parte di produttori di MDF usano il metodo standard europeo, EN 120, per misurare la quantità complessiva di formaldeide che può essere estratta da un pannello, come alternativa alla misurazione delle emissioni in condizioni controllate.
C. Contenuto di formaldeide (EN 120)
Il contenuto complessivo di formaldeide che può essere estratto da materiali in lamina di legno, tra cui l’MDF, è misurato usando il metodo di perforazione specificato nell’EN 120, e ormai largamente in uso in tutta Europa. Per questo test, si bollono nel toluene circa 500 g di materiale, tagliato a pezzetti, usando contenitori da laboratorio speciali. Il toluene assorbe il formaldeide contenuto nei frammenti; questi ultimi sono poi lavati in acqua, e la quantità di formaldeide contenuta inizialmente nel frammento, ormai in soluzione nell’acqua, è determinata con un’analisi chimica usando un metodo colorimetrico. I risultati sono espressi in milligrammi di formaldeide per 100 grammi di pannello (mg/100g).
Il metodo di perforazione è usato su larga scala per controlli di qualità da parte di produttori di pannelli ed esaminatori indipendenti, per certificare la conformità con le specifiche pubblicate.
La norma europea EN 622-1 si riferisce ai pannelli di Classe E1 con un contenuto di formaldeide non superiore a 8mg/100g, e a quelli di Classe E2 con un limite massimo di 30mg/100g