Древесно-полимерный композит

Древесно-полимерный композит –  ДПК, это композиционный материал, содержащий полимер и древесный наполнитель, модифицированный, как правило, химическими добавками. Особенность древесно-полимерных композитов заключается в том, что готовые изделия получаются из отходов производства и потребления: опилок, стружек, древесной муки и других отходов деревопереработки

По внешнему виду изделия из ДПК, в основном это конечно профиль с высоким содержанием древесины более всего напоминает твердую ДВП, а с малым ее количеством — пластмассу. Его можно пилить, строгать рубанком, вбивать гвозди. Он может окрашиваться в массе или подвергаться лакокрасочной отделке обычными красками и эмалями, или облицовываться синтетическими пленками или натуральным шпоном.

Древесно полимерный композит — современный материал, который имеет все лучшие природные свойства дерева, но не имеет недостатков, присущих древесине, таких как подверженность гниению и плесени, горючесть, дефекты поверхности, не впитывает влагу и т.д.

В состав ДПК входят: древесная мука (или мелкая щепа) с фракцией 0,5-2мм, полимер и аддитивы (хим добавки). В качестве полимера может быть ПВХ (50/50), полиэтилен (70/30) или полипропилен (60/40).

Если сказать проще, это композиционный материал, где наполнителями являются отходы древесины, а вяжущим является расплавленная пластмасса и получается новый продукт – древесно-полимерный композит или ДПК.

При производстве ДПК нужно знать и ориентироваться во всех нюансах этой технологии, вот они:

1. Отходы древесины, на мой взгляд должны быть фракционированы чтобы уменьшить расход вяжущего (расплавленной пластмассы).

2. Гранулы древесины должны быть плотно упакованы (используем принцип абсолютных объемов). При плотной упаковке, пустоты меж гранулами будут минимальными и естественно расход вяжущего (в данном случае пластмассы расплавленной) можно довести до 15 – 20%, а это значительное удешевление продукции, так как пластмасса это самый дорогой компонент.

3. Все древесные заполнители должны быть идеально высушены, их влажность не должна превышать 2-3% и это пожалуй одно из самых сложных и затратных в этом производстве.

4. Размер самого крупного древесного заполнителя должен быть по размеру не более 1/3 от толщины предполагаемого вида выпускаемое продукции и это обязательно нужно учесть при организации производства.

5. Наполнитель, во первых, что это такое и для чего нужно. Если проще сказать мы как бы разбавляем вяжущее, то есть пластмассу более дешевым материалом и вместе с тем придаем ей другие нужные нам свойства. Известно, что при наполнении возрастают твердость, прочность, снижаются термическая усадка и термическое расширение, но снижаются также эластические свойства, возрастает хрупкость материала и возникают другие нежелательные эффекты, ухудшающие свойства полимеров. Все производители ДПК предлагают использовать в этих целях древесную муку.

6. Добавки, используемые для изготовления древесно-полимерного композита, можно условно разделить на технологические и функциональные. Первые используются для облегчения процесса производства, вторые – для улучшения свойств получаемого продукта. При этом некоторые применяемые сегодня аддитивы служат и той, и другой цели.

Назову лишь некоторые:

А) Антимикробные добавки, биоциды — Это бактерициды — повышают устойчивость к действию бактерий и фунгициды - препятствуют возникновению грибков и плесени.

Б) Антиоксиданты — Относятся к стабилизаторам. Замедляют окислительные процессы при переработке (первичные антиоксиданты) или эксплуатации (вторичные антиоксиданты).

В) Антипирены, огнезащитные добавки — Снижают воспламеняемость и горючесть материала.

Г) Антистатики, антистатические добавки — Придают материалу антистатические свойства.

Вот пожалуй основные аддитивы, которые применяются при производстве ДПК.

7. И еще один компонент, который вводится при производстве древесно-полимерного композита, это пигмент или краситель, чтобы получить цветной ДПК.

И если соблюдена технология производства, получитя древесно-полимерный композит со следующими свойствами (таблица 1).

Таблица 1. Физические и механические свойства ДПК

Наименования показателей, ед. измерения	Значения
Плотность [кг/дм 3]	1,0- 1,4
Временное сопротивление [МПа]	15 — 50
Модуль упругости при растяжении [ГПа]	4- 8
Сопротивление изгибу [МПа]	25 — 60
Модуль упругости при изгибе [ГПа]	3 — 6
Относительное удлинение при растяжении [%]	0,5 — 1
Ударная вязкость [KJ/m2]	3 — 4

 

Применение

Направления применения ДПК:

• Архитектурные элементы интерьера - половая доска, вагонка, наружняя обшивка, плинтусы, профили дверной коробки, наличники, наполнитель для дверей

• Мебель

• Технические профили – кабельные коробки, фиксаторы, автомобильные части, в т.ч. декоративные

Минусы террасного настила из ДПК материалов:

1)существенное (до 6 миллиметров на погонный метр) удлинение на солнце

2)больший (по сравнению с древесиной) нагрев на солнце

3)Ненадежное крепление при помощи клипс

Современные экструдеры позволяют изготавливать изделия различных размеров - от мелких декоративных профилей до изделий шириной 800 мм, например, крышек столов. При использовании щелевой фильеры можно экструдировать мебельные листы шириной до трех метров различной толщины. Разработаны и испытаны многокамерные оконные профили.

Одна из важных особенностей - возможность экструзии пустотных профилей, уменьшающая удельный вес профиля и снижающая материалоемкость. Внутри пустот можно прокладывать провода. Если предусматривать специальные конструктивные элементы, то профили можно монтировать без гвоздей и шурупов - простым защелкиванием. Разобрать такие профили тоже легко - не ломая их и сохраняя для дальнейшего использования.

Профили из ДПК можно декорировать всеми известными способами: фанеровать шпоном, ламинировать пленками и листовыми пластиками, красить любыми красками и лаками. Добавляя пигменты непосредственно в композицию, можно получать уникальные декоративные эффекты.

Обрабатываются они теми же инструментами, что и древесина. Легко пилятся, строгаются, сверлятся и т.п. Хорошо удерживают гвозди, скобы, шурупы, многие поддаются склеиванию обычными клеями для дерева. Некоторые композиты можно сваривать, подобно пластмассе. Возможно их гнутье в подогретом виде.

Используемые материалы:

В настоящее время на рынке существуют 3 разновидности древесно-полимерных композитов: на основе ПЭ, ПП и ПВХ

Наполнители и степень наполнения: в качестве наполнителя используются волокна органического происхождения, такие как древесная мука, солома, рисовая шелуха, кенаф и другие. В настоящее время технологии ДПК позволяет производить профиль хорошего качества с содержанием древесины до 85 %

Цвет: Так как первоначальный цвет древесного порошка или других подходящих материалов может быть жёлто-коричневым, светло-коричневым или красновато-коричневым, цвет ДПК профиля будет примерно таким же. Можно добавлять красители для достижения желаемого цвета, но сделать цвет изделия белым трудно.

Использование вторичных материалов: При работе на ПП или ПЭ можно использовать до 100 % вторички при условии, что это однородный материал (известны его характеристики). Использование же вторичного ПВХ может быть очень трудной задачей.

Экологичность

В отличие от широко представленных на нашем рынке профилей и панелей, ДПК не содержат никаких фенолформальдегидных смол или соединений хлора. Их связующее - полипропилен - абсолютно экологически безопасен.

В самом производственном процессе также реализованы передовые идеи и оно экологично – отсутствует пыль, вредные выбросы, весь процесс автоматизирован. Экструдированные профили могут производиться практически без отходов, т.к. ДПК пригоден для повторного использования.