2. Состав, свойства и обработка изделий из дпк

Используемые материалы и состав

Древесно-полимерные композиционные материалы состоят из трех основных компонентов:

• частиц измельченной древесины, 30-80% (в зависимости от используемого полимера)

• термопластичного полимера

• комплекса специальных химических добавок (модификаторов, аддитивов), улучшающих технологические и другие свойства композиции и получаемой продукции. 0-5%

В настоящее время на рынке существуют 3 разновидности древесно-полимерных композитов: ПЭ ДПК , ПП ДПК и ПВХ ДПК. В профильных изделиях большее распространение получили материалы на основе ПЭ и ПВХ. При этом изделия, изготовленные на основе ПВХ, имеют самые лучшие характеристики в сравнении с ПЭ и ПП по прочности, негорючести и т.д.

Рецептура изделий напрямую зависит от вида и условий эксплуатации самих изделий и в каждом случае подбирается индивидуально.

Свойства получаемого композита определяются свойствами полимерной матрицы, частиц древесины и характером связей и взаимодействий между ними. Количество древесины в композите (по весу) находится в диапазоне от 50 до 80 процентов. Иногда такие материалы называют супернаполненными полимерами. Последние исследования свидетельствуют о принципиальной возможности изготовления композита с долей древесины до 90 – 95 процентов. Увеличение доли древесины, как правило, приводит к уменьшению стоимости готовой продукции, но для композитных материалов это не должно быть самоцелью. По крайней мере, не во всех случаях.

В производстве ДПК могут использоваться любые термопластичные полимеры и их смеси, однако на практике применяются три группы термопластичных смол: полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП) и поливинилхлорид (ПВХ). Больше всего используется полиэтилен – до 70 %. В нашей стране производство этих пластмасс налажено неплохо, в том числе на экспорт. Кстати сказать, многие американские компании уже приступили к использованию в производстве ДПК, наряду со смолами заводского изготовления, пластиковых промышленных и бытовых отходов (упаковочной пленки, бутылок и т.п.). Для управления технологическим процессом и свойствами ДПК в их состав вводят различные добавки-модификаторы: антиокислители, антимикробные средства, поверхностно-активные вещества, связующие, противоударные модификаторы, смазочные материалы, температурные стабилизаторы, пигменты, огнезащитные средства, светостабилизаторы и вспенивающие агенты.

Еще одним направлением в производстве ДПК является применение в качестве связующих биологических полимеров – например, зерновых крахмалов, отходов кожевенного и бумажного производств и т.п. Биополимеры дешевы, к тому же из них можно изготавливать легко утилизируемые биоразлагаемые композиты. Отметим, что все ДПК пригодны к повторному использованию в тех же процессах. То есть в них, с начала и до конца, реализуется формула «Отходы – в доходы».

По внешнему виду ДПК с высоким содержанием древесины более всего напоминает МДФ или твердую ДВП, а с малым содержанием – пластмассу. Они могут окрашиваться в массе или подвергаться лакокрасочной отделке обычными красками и эмалями, облицовываться синтетическими пленками или натуральным шпоном.

     B качестве древесного наполнителя может быть использована не только древесина хвойных пород, как этого требуется при изготовлении ДСП, но практически любой вид древесины, а также различные отходы (рейка, обрезки, шпон, стружки, опилки) лесопильных и деревообрабатывающих производств и не востребованная древесина санитарных рубок в лесах.  Кроме того, дополнительным сырьевым ресурсом является целлюлозосодержащие отходы сельскохозяйственного производства (костра льна, рапс, рисовая шелуха и др., а также самовозобновляемые растения: камыш, тростник и др.).

Размер частиц древесной муки может быть различным - от 0, 001 до 1 мм, и чем крупнее частицы наполнителя, тем дешевле конечное изделие. Крупные фракции имеют ограничение в использовании, поскольку размер частиц наполнителя тесно связан с прочностью и качеством поверхности получаемого материала.

Свойства древесно-полимерного композита

Материалы ДПК обладают уникальным набором позитивных свойств:

• поддаются механической обработке;

• сырьём служат отходы производств; (это обеспечивает низкую себестоимость готовой продукции, а также помогает решать проблему переработки отходов);

• возможность эксплуатации изделий на открытом воздухе при любых погодных условиях, - материал не трескается на морозе и не коробится;

• экологически чистая основа, отсутствие токсичных выделений;

• разнообразные и сложные конфигурации профиля;

• экономия на весе при производстве полого профиля (с пустотами);

• окраска по всему обьёму.

Изделия из ДПК обладают, а порой превосходят, все прочностные характеристики дерева. ДПК не гниет и не плесневеет, не рассыхается и не трескается от перепадов температуры и прямого нагрева солнца. Из этого материала получаются превосходные отделочные элементы внешнего архитектурного дизайна - садовые дорожки, веранды, обрамление бассейнов, ступени, беседки. Облицовка загородного дома блок-хаусом из ДПК будет гораздо практичнее и красивее, нежели сайдинг.

Многие рецептуры ДПК обладают исключительной стойкостью к атмосферному и биологическому воздействию: ультрафиолетовому излучению, влаге, воде, минеральным растворам, устойчивы к атакам микроорганизмов и насекомых. Некоторые фирмы - изготовители ДПК предоставляют гарантии на 10 - 50 лет эксплуатации готовых изделий на улице, без специальной защиты.

При этом все материалы из древесно-полимерный композитов могут подвергаться обработке как дерево: обработка рубанком, крепление гвоздями и болтами, распил, печать, покраска.

По физическим и механическим свойствам ДПК также занимают промежуточное положение между деревом и пластмассой (см. табл. 1).

Таблица 1