MDF Verniciato: Tecnologie, Vantaggi e Soluzioni per una Finitura di Qualità

MDF è un prodotto derivato dal legno e, sebbene non sia il legno massiccio che tutti amiamo, merita ugualmente la nostra attenzione. Negli ultimi 20 anni ha preso sempre più l’utilizzo del materiale MDF per la costruzione di mobili e complementi di arredo. Pur essendo diventato un termine di uso comune, non tutti sanno di cosa si tratta.

La sigla MDF è l’acronimo di “Medium Density Fiberboard”, quindi stiamo parlando di un pannello costituito da fibre finissime di legno a media densità, “legate” tra loro grazie ad un processo che le mescola a speciali collanti ad alte temperature oppure a resina. Nel corso del processo di produzione dell’MDF, possono essere introdotte anche altre sostanze, in base all’uso a cui saranno destinati i pannelli.

Si utilizza con grande successo nella realizzazione di mobili per il bagno (dai sottolavelli alle colonne per riporre prodotti) ma anche nella costruzione di cucine, camere da letto, pezzi per giardino e molto altro, in virtù della sua grande resistenza. Quindi, proprio negli ambienti più usati della casa, sfodera le sue potenzialità a vantaggio di facilità di pulizia, non permeabilità e leggerezza, senza rinunciare all’impatto estetico.

Caratteristiche Principali del Materiale MDF

A colpire è quindi l’estrema versatilità di questo materiale, la cui caratteristica principale è l’essere eco-friendly. In questo modo, infatti, non si userà legno massiccio, perciò si eviterà la deforestazione, a tutto vantaggio dell’ambiente a livello planetario, essendo l’MDF costituito da scarti derivanti da altri processi di lavorazione. Completa il quadro il suo essere completamente riciclabile, quindi davvero amico dell’ecologia.

Da un punto di vista di utilizzo pratico, la composizione dell’MDF lo rende estremamente resistente agli urti e all’usura della vita quotidiana ma allo stesso tempo facile da tagliare quando lo si va a lavorare per creare oggetti a livello artigianale o industriale. Gli avvezzi al fai da te segnalano anche che non si sbriciola quando si va a tranciare o incidere i pannelli: molto pratico sin dalle prime fasi di utilizzo.

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Un’altra caratteristica è che si tratta di un materiale che permette un’ottima insonorizzazione, infatti può essere utilizzato anche per questo scopo specifico.

Utilizzo dell'MDF per Mobili e Falegnameria

Se, per esempio, si vorranno costruire mobili per il bagno, allora verranno addizionati composti antimuffa. Per i mobili della cucina potrebbero essere presenti soluzioni ignifughe e/o magari verranno usati mix che rendono i pannelli anche idrorepellenti: ottima soluzione anche per arredo che andrà ad essere collocato all’aperto.

Arredare il bagno con mobili in questo materiale è quindi una scelta vincente, poiché risponde a diverse esigenze: anzitutto avremo a disposizione superfici perfettamente lisce, quindi facilmente igienizzabili e lavabili. Ciò eviterà polvere ma soprattutto muffe e ristagni di acqua che potrebbero crearsi invece su altri materiali porosi o con scanalature.

Poi gli appositi trattamenti in fase di produzione dell’MDF permettono - come già spiegato - di introdurre nell’amalgama anche sostanze che rendono idrorepellenti e antifungini i pannelli da usare poi per la creazione di arredi per il bagno.

Per concludere, le possibilità di personalizzazione dei colori per il proprio mobilio saranno infinite, visto che questo materiale è adatto alla verniciatura con le laccature e con qualsiasi tipologia di vernice. Il vantaggio ulteriore è che, essendo così leggero, facile da lavorare e versatile, si presta perfettamente anche a progetti personalizzati e su misura che possono essere realizzati in falegnameria, quando per esempio si dispone di un bagno piccolo o con spazi fuori dalle misure standard.

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Tipi di Materiale MDF Disponibile

In commercio esistono diversi generi di MDF ma più frequentemente - soprattutto per progetti personalizzati - si parte dal cosiddetto “MDF naturale”. Si tratta di pannelli semplici, di color marrone chiaro, lievemente ruvidi poiché utili nel caso in cui si volessero applicare successivamente altre sostanze come vernici o anche carta da parati.

Tuttavia, la tipologia “naturale” non si presta per produzioni di mobili che andranno ad essere collocati in ambienti esterni esposti ad intemperie oppure in stanze in cui si forma facilmente umidità. In questi casi, si dovrà optare per un tipo di MDF che potremmo denominare “umidità resistente”, quindi specificatamente trattato per usi particolari.

Le Diverse Finiture del MDF: Dal Laminato alla Verniciatura

Oltre all'MDF naturale, esistono diverse opzioni di finitura che ne ampliano notevolmente le possibilità estetiche e funzionali.

Un'alternativa economica è rappresentata dai mobili in MDF impiallacciato, anch'essi molto diffusi sul mercato e apprezzati da molti per il loro prezzo contenuto e per il design che ricorda il legno. I mobili in MDF verniciato o impiallacciato sono belli, stabili e di buona qualità.

L'MDF con rivestimento in laminato è, come suggerisce il nome, un foglio di MDF di varie forme, sul quale viene posato un film di PVC. La pellicola viene incollata al pannello con speciali adesivi ad alte temperature utilizzando presse a membrana. La pressa è in grado di seguire i contorni del pezzo e la pellicola può essere applicata anche su MDF profilato. La pellicola di PVC è spessa o sottile, opaca o lucida. Può essere colorato, può avere motivi geometrici o astratti, può riprodurre il disegno del legno e può anche essere 3D (riproducendo i pori e le venature del legno).

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L'MDF verniciato si ottiene applicando sulla superficie dei pannelli lavorati strati di primer e smalto colorato. La colorazione viene eseguita in modo che l'intero pannello sia ben coperto. La finitura, lo smalto, può essere opaca o lucida, colorata in una moltitudine di colori. Si possono anche applicare effetti speciali, patine o altre finiture per aumentare il valore del mobile. il disegno naturale del legno non può essere riprodotto.

Oltre ai vantaggi sopra descritti, l'MDF verniciato può essere considerato un'alternativa più rispettosa della natura. I produttori di mobili in MDF verniciato possono utilizzare le loro macchine o linee di finitura anche per la finitura del legno, non solo MDF. L'MDF verniciato offre la possibilità di un'ampia varietà di finiture. Nel caso della lamina si è limitati al modello esistente. In effetti, ci sono molti modelli, ma bisogna avere quelle lamine e dubito che un produttore scelga di avere centinaia di modelli di lamine. Scegliere un mobile in MDF verniciato offre alcuni vantaggi che a volte possono superare la differenza di prezzo. E per i produttori, l'esistenza di macchine per la finitura consente di adattarsi molto più rapidamente alla domanda.

La Rivoluzione della Verniciatura a Polvere su MDF

La verniciatura a polvere dell'MDF rappresenta un'evoluzione significativa nel settore, offrendo vantaggi che vanno oltre le tecniche tradizionali.

Erick Treviño afferma: «Da più di dieci anni siamo impegnati nello sviluppo dell’applicazione di polveri su supporti di MDF. Abbiamo prodotto e verniciato decine di migliaia di m2 di MDF verniciato a polveri, ricercando nel frattempo vernici e sistemi d’applicazione e polimerizzazione adeguati. Oggi siamo in grado d’offrire sia il servizio, sia la tecnologia completa per chi intende verniciare supporti di MDF con sistemi a polveri. Non sottolineo qui i vantaggi della verniciatura a polveri dell’MDF, sono già piuttosto conosciuti. Non vorrei neppure soffermarmi sull’analisi dei principali problemi, sono anch’essi conosciuti. In questi anni di produzione abbiamo potuto ben valutare i primi e affrontare i secondi, con successo di mercato.»

Homero Treviño aggiunge: «Veniamo dalla produzione di vernici in polvere (l’azienda è oggi parte del gruppo PPG Messico, ndr), e ci siamo focalizzati sulla selezione dei prodotti in polvere che riteniamo diano, attualmente, il migliore risultato. Si tratta di prodotti sviluppati e prodotti da un piccolo gruppo d’aziende (abbiamo effettuato una selezione che copre ogni possibile mercato, non solo nelle Americhe), tutti con caratteristiche di reattività, facilità d’applicazione e resistenze molto interessanti e che consentono i migliori risultati, in combinazione con il sistema d’applicazione e polimerizzazione IR che abbiamo messo a punto. Concordiamo con lui. Oggi conosciamo le necessarie regolazioni dell’emissione IR, il posizionamento ottimale dei pannelli radianti e sappiamo come dimensionare dei forni.»

L'MDF è un substrato naturale non conduttivo o solo parzialmente conduttivo e disomogeneo. Fattori come il contenuto di umidità, la qualità del pannello, il pretrattamento, la tecnologia di applicazione e le condizioni di stagionatura hanno un impatto significativo sul risultato finale. Essendo un materiale termosensibile a base di legno, l'MDF richiede un approccio particolarmente coordinato alla verniciatura a polvere.

Il Processo e i Vantaggi della Verniciatura a Polvere

Homero Treviño descrive il sistema: «L’applicazione si effettua in una cabina in materiale dielettrico per il cambio rapido del colore. I reciprocatori sono installati in successione nei due lati della cabina; davanti alle pistole, come detto, sono operativi i contro-elettrodi. Il sistema “tipo” prevede l’interconnessione tra le diverse fasi di processo mediante semplice trasportatore monorotaia. Ci occupiamo direttamente della progettazione, installazione e avviamento dell’impianto, del processo e della formazione del personale incaricato.»

Erick Treviño specifica un punto critico: «Il contro-elettrodo scarica le polveri al superamento del profilo del pezzo in fase di verniciatura, che quindi non si depositano in eccesso nella faccia posteriore dei pannelli e sui loro bordi. Il bordo è da sempre una fase critica del processo. In dipendenza dal tipo di MDF utilizzato e dalla sua lavorazione (in particolare, contenuto d’umidità e precisione di taglio del pantografo), può essere necessario “sigillare” il bordo con un impregnante all’acqua, applicato a spruzzo, perfettamente riverniciabile con le polveri (anche in questo caso, prodotto da un nostro partner).»

Le moderne vernici in polvere MDF aprono nuove opportunità di design, funzionali ed economiche, soprattutto nella produzione di mobili. La verniciatura a polvere consente una verniciatura completa e senza soluzione di continuità, anche su bordi, profili di maniglie, ritagli o geometrie complesse. I sistemi altamente reattivi per substrati in legno sono caratterizzati da bassi punti di fusione e brevi tempi di permanenza nel forno. Ciò riduce il consumo di energia, riduce i tempi di processo e consente un’elevata produttività.

Le superfici in MDF verniciato a polvere offrono un’eccellente resistenza ai graffi e all’abrasione, anche su bordi e superfici orizzontali. Sono inoltre resistenti ai comuni detergenti e disinfettanti. TIGER supporta i suoi clienti durante l'intero processo, con esperienza nei sistemi di verniciatura a polvere, nell'applicazione, nella polimerizzazione e nei requisiti di qualità. TIGER fornisce il know-how e le soluzioni di sistema necessarie.

Affrontare le Criticità: Difetti e Prevenzione nella Verniciatura MDF

Uno dei difetti più ricorrenti nella verniciatura dell’MDF è quello delle rotture che si producono sui pannelli: è fondamentale conoscere i materiali con cui le aziende lavorano quotidianamente. Tra i numerosi difetti che vengono analizzati al CATAS, uno fra i più frequenti è quello della comparsa di rotture sulla superficie di pannelli MDF laccati, come nel caso presentato nella Foto 1. Le rotture si manifestano quasi sempre sulle parti fresate del pannello o lungo i bordi.

Spesso, quando il difetto di verniciatura MDF si presenta, la questione è vissuta dalle aziende coinvolte come una ricerca di responsabilità riguardante alternativamente il pannello o il ciclo di verniciatura. Tuttavia, nella maggior parte dei casi, questa apparente logica non porta a nessun risultato concreto, soprattutto in prospettiva futura, in quanto il vero “colpevole” è rappresentato da una serie di scelte sbagliate o quantomeno non ben ponderate.

Considerate le premesse, quest’articolo vuole cercare di analizzare un po’ più in profondità questi casi, affrontando le dinamiche che portano alla genesi del difetto di verniciatura MDF e discutendo successivamente le conseguenti strategie per evitarlo nelle future produzioni.

Origine delle Fessurazioni nella Verniciatura MDF

Come sempre, per cercare di capire l’origine di un difetto bisogna innanzitutto considerare e conoscere le caratteristiche dei materiali impiegati in una certa lavorazione. Partiamo allora dai pannelli MDF. Questi materiali sono notoriamente costituiti da fibre di legno agglomerate e unite tra loro tramite pressatura a caldo e mediante l’impiego di un adesivo termoindurente. Apparentemente il processo è semplice, ma in realtà è regolato da diverse variabili, che fanno sì che il prodotto finito possa essere realizzato con caratteristiche assai differenti. La quantità di adesivo, le specie legnose impiegate, i tempi e le temperature di pressa possono essere regolate producendo pannelli assai diversi l’uno dall’altro.

L'Influenza della Coesione Interna del Pannello

Tra le caratteristiche più importanti legate a questa variabilità, vi sono la coesione interna e il profilo di densità. La coesione interna è sostanzialmente la forza che tiene unite le fibre tra loro dipendendo, ad esempio, dalla quantità di adesivo impiegata.

La Foto 2 mostra le modalità con cui viene determinata la coesione interna ovvero la resistenza a trazione perpendicolare al piano del pannello (norma EN 319).

L'Influenza del Profilo di Densità

Il profilo di densità è la misura della densità del pannello lungo il suo spessore. Normalmente, in seguito ai processi di pressatura subiti, la densità del pannello non è uniforme, essendo più elevata sulle superfici esterne e tendendo invece a calare verso l’interno. Il profilo di densità di un pannello MDF è quindi descritto graficamente da un arco (vedi Foto 3), con una curvatura tanto più accentuata quanto maggiore è la differenza di densità tra le superfici esterne e il cuore del pannello.

La curva blu descrive la densità del pannello MDF lungo il suo spessore. Si notano i valori più elevati sulle superfici rispetto alla parte centrale del pannello.

Il Ritiro Dimensionale Durante l'Essiccazione della Vernice

Probabilmente si intuisce già che queste due proprietà (la coesione interna e il profilo di densità) sono in qualche modo collegate e possono influire notevolmente sul difetto di verniciatura MDF di cui stiamo trattando. Ma andiamo con ordine ed esaminiamo l’altro materiale coinvolto nel processo, ovvero la vernice. La variabilità delle tipologie di vernici disponibili è enorme ma, in relazione al difetto qui considerato, c’è un elemento che le accomuna tutte, ovvero il loro ritiro dimensionale durante l’essiccazione.

Per effetto dell’evaporazione dei solventi e dei meccanismi di reticolazione, il volume della vernice tende a ridursi dopo l’applicazione, generando delle tensioni sulla superficie del pannello. Il meccanismo appare molto chiaro se applichiamo un prodotto verniciante su un foglio di carta. Dopo l’essiccazione, il foglio non è più piano, ma tende a incurvarsi, perchè la vernice “tira” e la carta conseguentemente si deforma, presentando la concavità proprio verso la zona verniciata. La tensione generata è tanto più forte quanto più elevato è lo spessore della vernice, dipendendo anche dal suo grado di reticolazione, ovvero dalla sua natura chimica.

Adesso abbiamo abbastanza elementi per cercare di comprendere quello che può succedere quando un pannello MDF sagomato viene verniciato. Per effetto del ritiro volumetrico la vernice essiccata genera delle tensioni sulla superficie del pannello, che nelle zone pantografate possono essere diversificate in funzione della variabilità dello spessore della vernice stessa. La parte interna del pannello di fibra è inoltre meno densa e meno coesa. In determinate situazioni questi fattori raggiungono un punto critico e il pannello può delaminarsi, come è evidente nella Foto 4.

L'Influenza dell'Umidità

Un ulteriore elemento che si somma a quelli già citati è rappresentato dall’umidità. I pannelli di fibra, costituiti in prevalenza da legno, sono assai sensibili all’acqua tendendo a rigonfiarsi in misura anche maggiore rispetto al legno, per effetto della pressatura a cui sono stati sottoposti. Le zone più deboli del pannello, quelle della parte interna fresata e dove agisce maggiormente la tensione del film di vernice, sono anche quelle più esposte all’assorbimento di acqua o di umidità, data la scarsa copertura garantita dal film di vernice. Ecco allora un terzo elemento di criticità, che si somma ai precedenti, rendendo queste zone a forte rischio di fessurazioni, anche per effetto del rigonfiamento provocato dall’assorbimento d’acqua.

Strategie di Miglioramento

Quali sono allora le contromisure che si possono adottare per cercare di contrastare la possibile insorgenza di fessurazioni lungo i bordi o nelle zone pantografate di pannelli MDF laccati? Nel seguente elenco abbiamo cercato di riassumere i parametri più importanti che spesso le aziende più attente già conoscono e sui quali hanno già basato le proprie procedure interne.

• Impiegare pannelli con un profilo di densità relativamente uniforme. Ciò fa sì che le proprietà del pannello siano abbastanza omogenee in tutto il suo spessore. Pertanto i valori di coesione, di assorbimento di umidità ecc. saranno similari tra le parti superficiali e le zone sagomate del pannello.
• Utilizzare pannelli MDF con valori elevati di coesione interna. Questa proprietà è misurabile secondo la norma EN 319 (resistenza a trazione perpendicolare al piano). Bisogna qui considerare che esiste anche un valore limite per questa proprietà, indicato da un’altra norma europea, la EN 622-5. Questa stabilisce che per pannelli con spessore compreso tra 19 e 30 mm, il valore minimo di resistenza a trazione è pari a 0,55 MPa. Questi limiti non considerano tuttavia la lavorazione specifica e pertanto, per pannelli sagomati, si consigliano in genere resistenze ben superiori a quelle sopra indicate ed assimilabili ai valori specificati dalla norma EN 622-5 per i pannelli da destinare ad ambienti umidi (valore minimo di resistenza a trazione perpendicolare al piano: 0,75 MPa).
• Evitare la creazione di angoli prossimi a 90° nelle zone sagomate, preferendo profili con ampi raggi di curvatura. Questo accorgimento, se realizzabile, riduce le differenze di spessore nell’applicazione della vernice, evitando anche di creare spigoli vivi ove lo spessore della vernice è quasi nullo.
• Impiegare sempre una mano di isolante quale prima fase del ciclo di verniciatura. Quest’applicazione migliora la coesione delle fibre nelle zone pantografate, grazie all’azione penetrante del prodotto verniciante estremamente diluito. L’isolante favorisce inoltre la resistenza all’acqua e all’umidità anche delle parti che successivamente ricevono una minor quantità di vernice.

CATAS: Il Riferimento per la Qualità nel Settore Legno-Arredo

Le brevi note qui presentate su uno dei difetti più ricorrenti nel settore del mobile sottolineano l’importanza di conoscere i materiali con cui le aziende lavorano quotidianamente. Le scelte sono fondamentali e, come evidenziato nella parte conclusiva dell’articolo, non sempre un materiale è considerabile come “difettoso” o “non conforme” in senso assoluto, in quanto le sue prestazioni sono anche commisurate alle lavorazioni effettuate su di esso ed alla destinazione d’uso.

Catas Spa è considerato oggi il più grande istituto italiano per ricerca e prove nel settore legno-arredo, punto di riferimento in Italia e nel mondo. L’attività di Catas si svolge in due centri operativi, situati in aree caratterizzate dalla numerosa e storica presenza di aziende del settore legno-arredo: il primo si trova a San Giovanni al Natisone (Udine), il secondo a Lissone (Brianza). Catas, inoltre, possiede una società partecipata estera, la Catas-Chile di Santiago del Cile, che svolge le stesse attività dei centri italiani.

Catas impiega oltre 40 dipendenti, tra i quali chimici, ingegneri e matematici, a testimonianza della competenza e della specializzazione che sono alla base del successo dell’azienda. Due dipartimenti, uno tecnologico e uno chimico, coprono il vasto campo di prove e ricerche commissionate sia sui materiali base, sia sui prodotti finiti. Per ogni singolo materiale e prodotto, Catas è in grado di comprovare l’effettiva rispondenza ai requisiti voluti dal cliente, la conformità alle specifiche previste dalle norme, il controllo della qualità, la sicurezza, la resistenza e la durata. Le prove sono condotte in conformità alle norme europee (EN), internazionali (ISO) e nazionali (UNI, DIN, BS, NF, ASTM, ANSI, etc.). A queste si aggiungono quelle effettuate secondo capitolati specifici richiesti dal cliente. Catas è in prima linea anche per la sostenibilità edilizia e, grazie al laboratorio agroalimentare, è un polo di eccellenza per la ricerca e l’analisi nel settore agro-alimentare, industriale ed ambientale, supportato da un gruppo di lavoro altamente specializzato.

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