1. Часть

1. Древесно-полимерный композит. История дпк

Древесно-полимерный композит (ДПК) – состав, содержащий полимер (химического или натурального происхождения) и древесный наполнитель, модифицированный, как правило, химическими добавками. Другие используемые названия древесно-полимерных композитов: "жидкое дерево", дерево-пластиковый композит, древесно-пластиковый композит, древопласт, поливуд, древотермопласт, wpс, wood polymer composite, wood plastic composite, ЭДНП (экологически чистые древеснонаполненные пластмассы), ДНПП (древеснонаполненный полипропилен). Особенность древесно-полимерных композитов заключается в том, что готовые изделия получаются, по сути, из отходов производства и потребления: опилок, стружек, древесной муки, сельскохозяйственных отходов и различных видов отходов потребления. Активно разрабатываются технологии, позволяющие использовать в процессе производства не первичные, а вторичные полимеры.

По внешнему виду древесно-полимерный композитный профиль с высоким содержанием древесины более всего напоминает МДФ или 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.

Рынок жидкого дерева в России находится пока в зачаточном состоянии. Однако с усилением государственного регулирования в области деревообработки и переработки отходов, материал получает дополнительный стимул для развития в России: появляется спрос на изделия, открываются первые производства. Древесно-полимерные композиционные (ДПК) материалы, в последнее время пользуются особым вниманием у инвесторов и производителей. Древесно-полимерный композит - суперсовременный материал. ДПК имеет все лучшие природные свойства дерева, но лишен таких его недостатков, как подверженность гниению и плесени, горючесть, дефекты поверхности, не впитывает влагу и пр.

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

Производство экструзионных древесно-полимерных композитов является одним из наиболее перспективных в области рационального использования отходов лесопиления, мебельного и деревообрабатывающего производств, использования низкосортной древесины, растительных целлюлозосодержащих отходов и вторичных пластмасс для переработки в высококачественные профильные детали для широкого спектра применений, включая строительство и мебель.

История ДПК

Первое профильное предприятие по производству ДПК появилось в Швеции в 1977 году. Его опыт был не слишком удачным – спрос оказался не значительным, а износ технологического оборудования, наоборот, слишком высоким. Поэтому разработки в этой области возобновились только в 90-х годах сразу в нескольких странах: Финляндия, Швеция, Германия, Италия, Голландия, Япония и США.

Технология производства "жидкого дерева" известна уже несколько десятилетий. Однако из-за дешевизны ресурсов и несовершенства технологии широкого применения не находила. Между тем в конце прошлого и начале нынешнего века, когда производство конструкционных материалов начало развиваться бурными темпами, природные и даже синтетические материалы в их естественном виде уже не вполне удовлетворяют требованиям конструкторов, архитекторов и технологов. На первый план при разработке композиций вышла идея того, чтобы в сочетании иногда на первый взгляд несовместимых материалов выявить их лучшие качества и именно в той степени, в которой это необходимо для каждого конкретного случая. Поэтому для строителей и деревообработчиков особую актуальность сегодня приобретают технологии, связанные с производством и применением дерево-полимерных композитов.

При обработке древесины образуется большое количество отходов в виде обрезков, стружек и опилок.

И чем крупнее изделие или сложнее его форма, тем больше возникает отходов. Необходимость более эффективного использования древесины стала причиной развития производства сначала фанеры, а затем и древесных плит. В результате без плитных материалов невозможно представить себе современную деревообрабатывающую промышленность, строительство, мебельное производство и многое другое.

Однако изделия профильной формы по-прежнему изготавливаются фасонным фрезерованием из натуральной древесины или, с недавних пор, из древесно-волокнистых плит средней плотности (МДФ). Существует ли альтернатива традиционной технологии? Да, такая альтернатива есть. Это экструзия древесно-полимерных композитов.

XXI век – век композиционных материалов. Своего рода очередная промышленная революция, подготовленная всем развитием века прошедшего. Природные и даже синтетические материалы в их первоначальном виде уже не вполне удовлетворяют требованиям конструкторов, архитекторов и технологов. Преимущество композитов заключается в том, что в нужном сочетании разных материалов проявляются их лучшие стороны, и именно в той степени, в которой это требуется в каждом конкретном случае. До недавнего прошлого основной сферой применения композитов были космонавтика и авиация. Сегодня повсеместно происходит осознание того, что у композиционных материалов – большое будущее.

После нескольких десятилетий исследований, опытно-конструкторских и технологических работ за рубежом были созданы древесно-полимерные композиты на термопластичном связующем (назовем их сокращенно ДПК ), пригодные для промышленной переработки. Результаты этих работ означают возможность создавать методом выдавливания из смеси измельченной древесины и пластика любые формы – с производительностью, характерной для пластмассовой индустрии. Свойства материала находятся посередине между пластмассой и деревом. Больший процент древесины – больше похоже на дерево, меньший – больше похоже на пластмассу. В США и Канаде уже организовано крупномасштабное производство ДПКТ. Европейские компании довольно долго игнорировали это направление, однако сейчас промышленное производство древесных композитов там уже начато, и ожидается его быстрый рост.

По разным источникам, объем мирового производства древесно-полимерных композитов на основе термопластичных смол, изготавливаемых методом экструзии, составил в 2008 году около 500 – 600 тысяч тонн на сумму около 750 миллионов долларов США (для сравнения: эта сумма приблизительно соответствует годовому выпуску отечественной мебели).