Дерево полимерный композит – характеристики и сферы применения материала

Содержание

Древесно-полимерный композит: жидкое дерево для отделки

Содержание: [скрыть]

  1. Описание и химический состав
  2. Соотношение полимера и дерева
  3. Преимущества материала
  4. Возможно ли изготовить его самостоятельно?

На строительстве и при изготовлении мебели применяются новые высокотехнологичные материалы с улучшенными свойствами, по сравнению с обычными того же класса, а цена их ниже. Один из таких материалов – древесно-полимерный композит (ДПК). Сейчас он широко распространен, что связано с доступностью и невысокой ценой. Он дешевле, чем обычное дерево, но обладает такой же прочностью.

При изготовлении композита используют натуральную древесину и полимер, который не вредит здоровью человека. Обычно ДПК получают методом литья, что существенно повышает его прочность.

Композит можно использовать при укладке настила. Он применяется при установке перил на открытых террасах, в беседках, на балконах, поскольку устойчив к перепадам температур, любым осадкам, механическому воздействию. Это делает ДПК универсальным. Материал имеет красивую структуру.

ДПК распространен в США, где его активно применяют при строительстве коттеджей. Технологию производства, характеристики важно знать, если выбрали этот материал. Если знать особенности процесса изготовления жидкого дерева, то можно изготовить композит своими руками.

Описание и химический состав

Древесно-полимерный композит, который называют жидким деревом, представляет собой искусственный материал, получаемый в результате смешивания дерева и мономера. В процессе изготовления происходит экструзия, образующая полимер. Подобным способом изготавливают полимерную доску, по прочности превосходящую обычное дерево, но немного уступающую керамической плитке. Сами доски приобретают форму в процессе литья.

Производится «жидкое дерево» путем добавления к стружке связующих полимеров: полистирола, полиэтилена, полипропилена и поливинилхлорида. Название «жидкое дерево» ДПК получил из-за гибкости и пластичности.

«Жидкое дерево» применяют в производстве половых досок, сайдинга, труб (для водопровода, канализации), мебели.

В химический состав ДПК входят всего 3 компонента:

  1. Мелкие частицы древесины (стружка, опилки, измельченное дерево, аброформ, в дешевых моделях попадается жмых от семян подсолнечника, измельченная фанера). Количество присадки может колебаться в составе от 1/3 до 4/5 общей массы.
  2. Полимерная добавка – поливинилхлорид (ПВХ), полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП).
  3. Специальные химические добавки, которые значительно улучшают технические свойства, внешний вид (красители, лаки). Объем этих добавок составляет 0,1–4,5% общей массы.

Соотношение полимера и дерева

Пропорции соотношения полимера и дерева могут быть разными. Подбор осуществляется с учетом того, какие технические показатели ДПК требуются.

Дерево (аброформ) к полимеру относится как 2:1. Такое соотношение придает ДПК свойства древесины – масса будет содержать больше волокон дерева. Доски из такого материала будут набухать от влаги, что существенно снижает срок эксплуатации во влажном климате. Для средней полосы и юга России оно составит 5–10 лет. ДПК получается относительно хрупким, что ограничивает его применение, однако стройматериал имеет красивую текстуру дерева и «рифленую» поверхность.

Соотношение дерева к полимеру, как 2:3, значительно ухудшает внешний вид доски ДПК, что ограничивает использование досок в декоративных целях. На ощупь доска напоминает обычный пластик, а поверхность становится более гладкой (иногда скользкой).

Если древесно-полимерный композит имеет соотношение волокон дерева (аброформ) к полимеру 1:1, доска приобретает оптимальные характеристики. Текстура получается красивой, с шероховатой поверхностью, нескользкой. Упрощается процесс литья: не требуется греть составляющие до нужной температуры. Приготовление ДПК этим способом не передает свойства дерева материалу: он не впитывает влагу, не набухает, относительно прочен в применении.

Жидкое дерево разливают в специальные формы, которые предусматривают наличие шипов и пазов для крепления досок.

Преимущества материала

ДПК устойчив к воздействию ультрафиолета: он не растрескивается, не деформируется. Он не изменяет свою структуру при низких температурах воздуха, воздействии влаги, кислот и других негативных сред.

Материал устойчив к воздействию плесени, в ДПК не заводятся насекомые, он не является приманкой для мышей, крыс и прочих грызунов. Для большей устойчивости его могут покрывать специальной полимерной пленкой.

Еще один плюс – более высокая прочность (позволяет выдерживать более 5 ц на 1 м2). Это дает возможность размещать на досках любую тяжелую мебель.

Жидкое дерево – гибкий материал, который легко поддается обработке. Его можно распиливать, обстругивать. Это учитывается в производстве полимеров или в процессе литья.

Жидкое дерево – экологически чистый материал, поскольку используемый аброформ и полимер не выделяют ядовитых веществ и не представляют опасности для человека. ДПК не горюч и не поддерживает горение.

Возможно ли изготовить его самостоятельно?

Сделать «жидкое дерево» (аброформ) в домашних условиях можно, при этом ДПК, изготовленный своими руками, будет обладать нужными характеристиками. Заготовки подойдут для реставрационных работ (мебель), грубого полового настила для вспомогательных помещений, беседок, террас.

Чтобы изготовить жидкое дерево, надо взять древесные опилки и измельчить их при помощи домашних мельниц или кофемолок. В смесь добавляют клей ПВА (соотношение опилок и клея 70:30). Полученная смесь должна быть густой. Чтобы материал имел нужный цвет, рекомендуется добавить краску (эмаль) подходящего цвета.

Полученная масса – аналог ДПК. Материал можно наносить на поврежденные участки паркета, ламината, мебели. 

Если залить пол таким материалом, то под него надо сделать опалубку, а саму смесь подготовить в нужном объеме. Затем можно приступать к заливке. Рекомендуемая толщина будущей доски – 50 мм.

derevo-s.ru

Древесно-полимерный композит (ДПК): состав, преимущества материала

Что такое древесно-полимерный композит (ДПК), и в чем его преимущества?

Древесно-полимерный композит (ДПК) – современный материал, который активно используется в строительных и отделочных работах. Материал ДПК – это оптимальная альтернатива дереву и пластику ПВХ, так как совмещает преимущества дерева и полимера, а именно – экологичность, тактильные ощущения, натуральный вид с одной стороны, с другой – прочность и устойчивость к агрессивным воздействиям внешней среды. Срок эксплуатации доски из ДПК достигает 25 лет.

В чем разница ДПК от ДВП, ДСП или МДФ

Материалы ДПК, ДСП, ДВП, МДФ – комбинации дерева и полимера, только древесно-полимерный композит по составу и технологии производства отличается от остальных. Для изготовления ДПК дерево измельчают в порошок. Процентное содержание древесной муки составляет 30-80% от общей массы. Остальные компоненты ДПК – это малогорючий и безопасный полимер (полистирол, полиэтилен, полипропилен или поливинилхлорид), а также химические добавки, которые улучшают технологические свойства материала (цвет, прочность).

Главные преимущества древесно-полимерного композита

  1. Первая особенность (и главное преимущество) древесно-полимерного композита — возможность производства методом экструзии, доставшаяся «в наследство» от пластиковой составляющей. Что это значит? А это значит, что, во-первых, материал в разогретом состоянии очень пластичен и позволяет получать изделия практически любой формы и конфигурации. Во-вторых, большая часть отходов, образовавшихся при обработке таких изделий, пригодна для вторичной переработки.
  2. Вторая особенность ДПК — это то, что благодаря древесной составляющей изделия из него могут не только выглядеть, как натуральное дерево, но и иметь запах древесины, интенсивность которого зависит от породы, использованной для приготовления муки, и процентного соотношения в составе материала. Иными словами, при практически одинаковой стоимости доска или плитка, изготовленная из древесно-полимерного композита, может с одинаковым успехом имитировать как запах дуба или сосны, так и аромат мербау или кумару.
  3. Третья особенность — то, что при всём визуальном, тактильном и ароматическом сходстве с деревом ДПК совершенно не подвержен обычным для него поражениям (гнили, плесени, жучкам, выцветанию и т.п.). А значит — не нуждается в дополнительной обработке.

Изделия из древесно-полимерного композита

  1. Террасные покрытия из ДПК – оптимальное решение для дачных террас, веранд, для ресторанов и различных заведений на открытом воздухе. По качеству материал успешно конкурирует с покрытиями из лиственницы, «бразильского ореха» и других пород, при этом стоимость террасных систем из ДПК на 30-70% дешевле натуральных аналогов, а срок службы – свыше 20 лет. Широкий ассортимент террасных систем от «Террадек» позволяет реализовать любые дизайнерские решения.
  2. Ограждения и заборы из ДПК отлично вписываются в ландшафтный дизайн. Такие изделия красивы, прочны и долговечны, что особенно важно для конструкций, установленных на открытом воздухе. Они даже более устойчивы к атмосферным воздействиям, нежели их аналоги из дерева или металла. Срок эксплуатации таких изделий из древесно-полимерного композита составляет 25 лет и более.
  3. Вентилируемые фасады из древесно-полимерного композита позволяют не только защитить внешние стены от воздействия окружающей среды и придать облику здания более эстетичный вид, но и обладают отличной звукоизоляцией и теплосберегательными свойствами. Используются такие фасады для интерьерной отделки нижних этажей любых сооружений, малоэтажных офисных зданий, частных домов.

Преимущества декинга ДПК

Ищете террасное покрытие на долгие годы? Выбирайте террасу из древесно-полимерного композита (ДПК). ДПК надежен и практичен, прослужит долгие годы, не требуя особого ухода, покраски и антисептика. Доска ДПК подходит к любому дизайну, так как обладает приятной текстурой натурального дерева и богатой цветовой палитрой.


Не скользит


Отвечает
экологическим
нормам


Долговечен


Прост в уходе


Не нуждается
в пропитке


Не гниет,
не плесневеет


Не портится
насекомыми


Пожароустойчив


Влагоустойчив


Выдерживает вес
до 2000 кг/м2


Не выцветает


Заноза исключена

www.terradeck.ru

Древесно-полимерный композит: назначение и сфера применения

Содержание:
Древесно-полимерный композит: что это такое и для чего нужен
Преимущества и недостатки древесно-полимерного композита
Как сделать жидкое дерево своими руками: особенности технологии

Ни для кого не секрет, что природная древесина имеет довольно ограниченный срок службы и очень подвержена воздействию всевозможных агрессивных природных факторов. Именно этим и объясняется желание людей найти заменитель древесины, схожий по свойствам, но превосходящий ее по качеству. Результатом одной из попыток создать искусственную древесину стало так называемое «жидкое дерево», о котором и пойдет речь в этой статье, в которой вместе с сайтом stroisovety.org мы подробно изучим все его преимущества и недостатки, разберемся со свойствами и определимся с областью применения этого материала.

Что такое древесно полимерный композит

Древесно-полимерный композит: что это такое и для чего нужен

ДПК или, как еще называют этот материал, «жидкое дерево» является новейшей разработкой химической промышленности, которая сочетает в себе все лучшие качества древесины и полимеров. Если разбираться с составом этого материала, то в нем содержится древесина, перемолотая в пыль и натуральный или искусственный полимер, который является связующим элементом.

В некоторых случаях в состав древо полимерного композита включаются химические добавки, улучшающие те или иные свойства данного материала. Если с составом разбираться более подробно, то древесной составляющей в «жидком дереве» содержится до 80% – этот материал, по своей сути, изготавливается из отходов деревоперерабатывающей промышленности. В ход идет все – и опилки, и сучки, и некондиция.

Террасная доска из древопласта фото

Самое интересное в этом материале это то, что в обработке он полностью идентичен натуральной древесине – его пилят, строгают, шлифуют, в нем просверливают отверстия, в него забивают гвозди, вкручивают саморезы и даже могут рубить топором. В общем, по своим основным качествам древопласт приближается к дереву, правда с некоторыми оговорками, выражающимися в преимуществах, которые дают ему композитные материалы.

Беседка из древесно полимерного композита фото

Что касается области применения древесно полимерного композита, то его используют вместо дерева практически во всех сферах, где оно применяется. Перечислять всю область применения этого материала смысла нет, так как она довольно обширная. Что касается строительства, то из него изготавливают качественные полы и используют в качестве материала для обшивки стен.

Кроме того, наряду с уже готовой продукцией (доски, рейки и прочие изделия), также из этого материала производится краска «жидкое дерево», которая не только имитирует структуру древесины, но и делает любую поверхность недоступной для воздействия внешних факторов.

Доски из дерево полимерного композита фото

Преимущества и недостатки древесно-полимерного композита

Перейдем сразу к делу, и разберем все преимущества, которые мы получим при использовании древопластика. Их не так уж и мало:

  • Во-первых, влагостойкость, которая в несколько раз превышает этот же показатель у натуральной древесины.
  • Во-вторых, прочность и износостойкость. Поверхность древесно-полимерного композита не то что не стирается, на ней даже не оставляют никаких следов тонкие женские каблучки с металлическими набойками. Кроме того, ДПК является нескользким материалом, в отличие от лакированной доски.

Сфера применения деревопластика: террасная доска

  • В-третьих, это устойчивость перепадам температур. Производители утверждают, что жидкое дерево способно выдерживать температуру от -50˚С до +180˚С – испытывать не стоит, лучше поверить им на слово. Кроме этого, полимерные составляющие, которые входят в состав древопласта, отлично противостоят грибку, плесени и не являются кормом или жильем для бесчисленного количества насекомых.
  • В-четвертых, легкость монтажа, который практически ничем не отличается от работы с древесиной.
  • В-пятых, неприхотливость в уходе. В отличие от натуральной древесины, ДПК не требует периодической покраски или лакировки и уж тем более не нуждается в циклевке и шлифовке.
  • В-шестых, долговечность. Если, опять же, говорить о напольных покрытиях из этого материала, то по утверждениям производителей, качественный древесно-полимерный композит способен прослужить, не теряя своего первозданного вида, на протяжении полувека. Как правило, пол из натуральной древесины уже через 3–5 лет требует повторной покраски и мелкого ремонта.

В общем, похоже на то, что человечеством в который раз найден идеальный материал, не имеющий недостатков. Кроме одного – стоимости, которая, как правило, не опускается ниже 80$ за один квадратный метр. Хотя, если сравнивать его с древесиной и учитывать все выше перечисленные преимущества, это не очень-то и дорого.

Практичное покрытие “под дерево” из древесно полимерного композита фото

Как сделать жидкое дерево своими руками: особенности технологии

Еще одно немаловажное преимущество древесно-полимерного композита заключается в том, что его достаточно просто изготовить в домашних условиях. Конечно, это получится не тот материал, который производят на заводе, но его самый простой аналог сделать своими руками вполне реально. Спросите, зачем это нужно? Ну, хотя бы для того, чтобы отремонтировать дверцу шкафчика, из которой с корнями вырвался навес. Просто так в полуразрушенную ДСП саморез не закрутить, а жидкое дерево вполне способно восстановить ее былую прочность.

Как сделать жидкое дерево своими руками фото

Изготавливается жидкое дерево своими руками достаточно просто – все что для этого потребуется, это опилки и ПВА. Да, да, с этим материалом знакомы практически все мастера, работа которых, так или иначе, связана с деревом. Опилки перебиваются в пыль с помощью обыкновенной кофемолки и смешиваются с ПВА до получения густой пасты.

Впоследствии эта паста накладывается на поврежденный участок древесины и после ее застывания (3–4 часа) зачищается наждачной бумагой. Кроме того, если необходимо этому материалу придать цвет, то в пасту добавляется краситель для водоэмульсионной краски. Если правильно подобрать цвет, то с помощью такой самодельной замазки с легкостью можно устранять дефекты даже в паркетной доске или ламинате.

Как заделать отверстие в мебели с помощью жидкого дерева

Древесно-полимерный композит, как бы ни утверждали производители, не является панацеей и полностью заменить натуральную древесину не сможет. В одних случаях его качественные характеристики, конечно, окажутся незаменимыми, но вот в других, увы, не помогут. К примеру, для изготовления окон этот материал годится меньше всего.

Автор статьи Александр Куликов

stroisovety.org

Секреты древесно-пластикового композита или как сделать дерево жидким

К сожалению, всем нам известный и столь распространенный во всем мире пластик содержит вредные для здоровья человека вещества. Более того, в его производстве используются нефтепродукты. Однако до недавнего времени альтернативы этому дешевому материалу фактически не было. Конечно, новые конструкционные материалы появляются постоянно. Это клееная фанера, древесностружечные и древесноволокнистые плиты. Есть свои новинки и в бетонной индустрии, металлургии, стекольной промышленности. Тем не менее, по стоимости, а, значит, и доступности им все-таки далековато до пластика.

Вначале нового тысячелетия ученым удалось создать принципиально новый конструкционный материал, который в ближайшие десятилетия может практически полностью заменить привычный пластик. Это термопластичный древесно-полимерный композит (ДПКТ или ДПК), а в простонародье – «жидкое дерево». В его производстве используются первичное (вторичное) сырье ПП, ПЭ или ПВХ плюс древесные добавки (древесная мука, прочие растительные волокна) и вспомогательные присадки. Эффект превзошел все ожидания. Новейший материал не только экологичен (содержание серы сокращено на 90%), но и, сочетая в себе лучшие свойства дерева и пластмассы, сохранил относительно низкую себестоимость.

По оценкам экспертов, ежегодный рост продаж ДПК в мире составляет около 20%. Так что же это за чудо, которого так долго ждали архитекторы, конструкторы и производственники? Попробуем разобраться.

Применение и обработка

Благодаря своим свойствам древесно-полимерный композит отлично применяется в самых различных областях. Материалы отличаются однородностью и гладкостью поверхности, пластичностью, стойки к атмосферному и биологическому воздействию, а срок эксплуатации даже в жестких уличных условиях достигает 50 лет.

Всё это позволяет использовать ДПК в производстве различных архитектурных и строительных материалов: плинтусов, вагонки, подоконников, профилей, декоративных элементов, а также наполнителей.

Изготавливают из ДПК и готовые к использованию изделия: ламинат, напольные покрытия, мебельные листы, мебель, кабельные коробки, многокамерные оконные профили и даже декинг – профиль для изготовления причалов и пирсов.

Физико-механические свойства древесно-полимерного композита предоставляют широкие возможности для его обработки. Материал не теряет своей формы и прочности, приняв в себя до 4% влаги. Из него можно изготавливать облегченные, пустотелые вещи. Монтируется он как с помощью гвоздей и шурупов, так и на специальные защелки.

А ещё, ДПК можно фанеровать шпоном, ламинировать пленками и листовыми пластиками, красить любыми красками и лаками, получать различные декоративные эффекты, добавляя пигменты в композицию и пр.

Полученные из ДПК изделия легко поддаются механической обработке. Они легко пилятся, сверлятся, режутся, клеятся, свариваются друг с другом, гнутся (после предварительного нагрева горелкой), а, если в состав материала добавлена мука из мягких пород дерева или целлюлозосодержащие отходы, то это придает изделию ещё и повышенную пластичность.

Наконец, ДПК, помимо эстетичности, который ему придает внешний вид, приятен и для обоняния, обладая легким древесным запахом.

Технология производства

Для изготовления древесно-полимерного композита используется ряд компонентов. В первую очередь это, конечно, измельченное древесное или целлюлозосодержащее сырье. То есть это может быть не только древесина, но и кукуруза, рис, соя, солома, бумага, опилки и пр. Второй основной составляющей ДПК являются синтетические связующие. К ним относятся: полиэтилен, пропилен ПВХ и др. Остальные компоненты – это дополнительные добавки, состав которых варьируется в зависимости от предназначения будущего изделия. К наиболее распространенным относятся: красители, пигменты, антиоксиданты, противоударные модификаторы, свето- и термостабилизаторы, антипирены и антисептики для защиты от огня и гниения, гидрофобные добавки для устойчивы к сырости, вспенивающие агенты для снижения плотности ДПК.

Объем древесных частиц в материале может составлять от 30 до 70%, а их размер от 0,7 до 1,5 мм. Тонкие фракции используются в производстве готовых профилей, не требующих дополнительной обработки поверхности. Средние подходят под покраску или отделку шпоном. Грубые – для технических целей.

Объем синтетических связующих также варьируется и может составлять от 2 до 55%. Зависит это опять же от предназначения будущего изделия. Что касается дополнительных добавок, то их объем в материале не превышает 15%.

Кстати, не так давно немецким разработчикам удалось изготовить «жидкое дерево» идеального качества. Специалисты института Фраунгофера создали его из лигнина. Этот материал получают из древесины. ДПК под названием Arboform является абсолютно не токсичным продуктом. Более того, если обычный древесно-полимерный композит можно перерабатывать 3-4 раза, то этот до 10 раз. К чему мы это? Дело в том, что в Китае индустрия по производству ДПК разрастается как нигде в мире. И, если в Европе и США созданные материалы проходят серию тестирований, то в Поднебесной себя этим не утруждают и поставляют на рынок, в том числе международный, продукт не самого лучшего качества.

Теперь об оборудовании для производства ДПК. В его стандартный состав входят: экструдер двухшнековый, фильера формовки, стол калибрации и охлаждения, тянущее устройство, отрезное устройство по длине, деление по ширине (при необходимости) и укладчик. Вся линия отличается компактностью, а управление ей, обычно, полностью автоматизировано. В комплектации некоторых моделей присутствуют также: мельница (измельчитель сырья) автозагрузчик сырья, и смеситель.

Производителями таких линий и модулей являются в основном китайские компании. Лидеры среди них – WPC, Zhangjiagang City Boxin Machinery и др. Качество техники достойного уровня, тем более, что основные узлы для них производятся европейскими машиностроительными заводами.

Владислав Пермин, специально для Equipnet.ru

www.equipnet.ru

«Жидкое дерево» или всё о древесно-полимерном композите

Экология потребления.Наука и техника:Люди научились превращать отходы обработки натуральных материалов в продукцию, опережающую эти материалы по свойствам.Из статьи вы узнаете о совершенно новом материале — древесно-полимерном композите или ДПК.

Последние 40 лет развития промышленности смело можно назвать «эрой комбинированных материалов». Современное оборудование и технологии позволяют соединить, казалось бы, несовместимое: дерево, бетон, пластик, бумага, металл. Все они смешиваются, диффузируются, сплавляются с одной целью — получить новый продукт, сочетающий в себе наилучшие свойства нескольких исходных материалов. Так, среди прочих новинок мы увидели «жидкое дерево».

Что такое «жидкое дерево»

Говоря техническим языком, это экструдированный древесно-полимерный композит (ДПК). Это значит, что древесная составляющая законсервирована с помощью пластика. В такой комбинации материал принимает наилучшие свойства:

  1. От дерева — прочность на сжатие, ударопрочность, упругость. При этом древесная составляющая практически бесплатна — в ход идут любые отходы, перемолотые в муку.
  2. От пластика — коррозионная устойчивость, гибкость, точность обработки. Полимер обволакивает древесные частицы и устраняет главный недостаток дерева — разрушительные реакции с водой. Полимер в этой технологии — на 90% вторичный пластик, т. е. переработанные отходы.

Технологический процесс прост для понимания, но довольно сложен для исполнения. Полимер (пластик) смешивают в определённой пропорции с древесной мукой и нагревают так, чтобы он расплавился. Затем формуют в экструдере, на вальцах или в пресс-формах и охлаждают. На разных этапах в массу подмешивают около 10 разных присадок — пластификаторы, катализаторы, упрочнители и другие. Все подробности изготовления — сорт древесины и марка пластика, пропорции смеси, присадки, температурные режимы, как правило, составляют производственную тайну. Известно, что все ингредиенты можно приобрести в свободной продаже, а для древесной муки преимущественно выбирают бамбук, лиственницу и другие прочные породы средней ценовой категории.

Для изготовления ДПК создаются специальные многоступенчатые производственные линии. Они состоят из множества устройств и контроллеров. Собрать такой станок своими руками в гараже, к сожалению, не получится. Но можно приобрести готовую производственную линию.

Продукция из ДПК

В настоящее время ассортимент продукции неполон, т. к. материал относительно новый и свойства его до конца не изучены. Однако несколько наиболее востребованных позиций можно упомянуть уже сейчас.

Террасная доска или декинг

Составляет до 70% всей востребованной продукции из ДПК на сегодняшний день. Большая часть поставляемых производственных линий ориентирована на выпуск именно такой доски, т. к. это единственная на данный момент альтернатива дереву. Доска состоит из рамки периметра, рёбер жёсткости внутри и имеет пазогребневую систему крепления. Предлагаются различные цвета.

Преимущества перед традиционным материалом: от дерева доску ДПК выгодно отличает сплошной прокрас и лучшие физические показатели (прочность, гибкость, точность обработки). Многие виды доски ДПК выпускают двусторонними — с рельефами массива дерева и ребристой нарезкой.

Террасная доска ДПК на видео

Облицовочные фасадные панели или планкен

По большому счёту, их можно соотнести с виниловым сайдингом — принцип монтажа и структура панели у них очень похожи. Но панель ДПК значительно толще и жёстче, соответственно, имеет больший вес и лучшие физические свойства.

Преимущества перед традиционным материалом: более прочный и долговечный фасад, пазухи в панелях и толстые стенки лучше удерживают тепло и поглощают шумы.

Заборы, ограды, перилла, балюстрады

Формы малой архитектуры из «жидкого дерева» для декоративной отделки экстерьера и ландшафта. Имеют хорошую несущую способность и пригодны для интенсивной эксплуатации (в людных местах).

Такие изделия принято было выполнять из дерева (недолговечного и требующего ухода) или бетона (тяжёлого, холодного и не всегда надёжного). Древесно-композитные формы делают сборными, причём все детали проектируют заранее. На месте остаётся только собрать их при помощи болгарки и шуруповёрта. Такой забор не требует мощного фундамента, постоянной окраски. В случае повреждения участка или элемента конструкции, его можно легко заменить, изготовив дополнительно нужное количество деталей.

Общее преимущество — абсолютная нечувствительность к атмосферному износу (влага, мороз, перегрев на солнце), насекомым, грибкам и истиранию.

Общий недостаток — относительно большие колебания при нагреве и охлаждении. Расширение террасной доски ДПК может составлять до 6 мм на 1 м (при постепенном нагреве до +40 °С).

Цены на фасадные панели из «жидкого дерева»









Наименование Производитель Характеристики Цена 1 м2, у. е.
Duo Fuse FPS-22 Бельгия 2800х220х22 мм, ПВХ 35
«МультиПласт» Россия 3000х166х18 мм, ПЭ 20
RINDEK Россия 3400х190х28 мм, ПВХ 22
MultiDeck Chalet Китай 2900х185х18 мм, ПЭ 17
CM Cladding Швеция 2200х150х11 мм, ПВХ 28
ITP («Интехпласт») Россия 3000х250х22 мм, ПВХ 26
DORTMAX Россия 4000х142х16 мм, ПЭ 18

 

Как выбрать террасную доску из ДПК

Любой вид «жидкого дерева» производится из древесной муки, состав которой не столь важен. Но состав полимера, который добавляется к ней, может иметь решающее значение:

  1. Полимер на основе полиэтилена. Проще и дешевле в производстве. Содержит большее количество опилок, за счёт чего он дешевле аналогов. Подвержен УФ-излучению (без присадок).
  2. Полимер на основе ПВХ. Более устойчив к перепадам температур, ультрафиолету, большая пожаробезопасность. Долговечнее в 2 раза по сравнению с иными составами.

По типу профиля террасные доски делятся на два типа:

  1. Полнотелые. Выдерживают значительные ударные нагрузки. Хорошо подходят для мест с большой проходимостью — летние кафе и веранды, палубы судов, набережные и пирсы.
  2. Пустотелые. Имеют малый вес. Подходят для террас частных домов.

По типу соединения доски ДПК делятся на:

  1. Шовные. Монтируются с зазором 3–5 мм и предусматривают хороший отвод воды. Крепятся кляммерами из металла или пластика.
  2. Бесшовные. Создают сплошную прочную поверхность за счёт обоюдного сцепления. Крепятся саморезами, кляммеры не требуются. Подходят для летних площадок кафе — в зазоры не попадают мелкие вещи, каблуки и т. д.

По типу противоскользящего покрытия или обработки:

  1. Обработанные щётками («брашинг» от англ. brush — кисть, щётка). Поверхность, созданная металлической щёткой (искусственное старение).
  2. Шлифованные. Поверхность обрабатывается наждачным полотном.
  3. Тиснёные. Как правило, исполняются в структуре дерева. Хороший декоративный вид, но в проходимых местах рисунок истирается и это становится заметно.
  4. Ко-экструзия. Верхний слой выполняется из высокопрочного состава и структурируется во время экструзии самой доски.
  5. Ко-экструзия с глубоким эмбоссингом (от англ. embossing — тиснение). Тиснение на верхнем слое имитирует ценные породы дерева.

На что обратить внимание вне зависимости от выбранного типа доски:

  1. Высота рёбер. От неё зависит прочность доски.
  2. Количество рёбер жёсткости. Влияет на прочность на изгиб — чем их больше, тем выше прочность.
  3. Толщина стенок. Тонкие стенки (2–3 мм) плохо держат ударные нагрузки.
  4. Ширина доски. Чем шире доска или панель, тем быстрее и проще монтаж и меньше потребуется креплений.

Видео — как выбрать террасную доску ДПК

Совершенно справедливо можно принимать данные советы по отношению к фасадным панелям и другим изделиям из ДПК для облицовки плоскостей.

Индустрия обеспечивает обывателя возможностью сделать свой выбор — использовать новый натуральный материал, на который идут природные ресурсы (дерево, камень) или применить продукцию переработки вторсырья. Сегодня люди научились превращать отходы обработки натуральных материалов в продукцию, опережающую эти материалы по свойствам. Однако выбор остаётся за человеком — либо утилизировать мусор, приобретая ДПК, либо создавать его всё больше, отдавая предпочтение природным материалам. опубликовано econet.ru

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet

econet.ru

Древесно-полимерный композит (ДПК), доска из ДПК и жидкая резина — Стройфора

Древесно-полимерный композит (ДПК) довольно популярный и практичный материал в строительстве и отделке. Сырье для изготовления древесно-полимерного композита ДПК – это древесная мука, полимеры с термопластичными свойствами и модификаторы. Изделия ДПК формируются экструзионным методом – продавливанием расплава через отверстия специальных машин – экструдеров, другие возможные методы – отливка под давлением и прессование.

Характеристики ДПК

Характеристики и стоимость ДПК зависят от процентного соотношения древесной муки и полимеров. Чем больше первого компонента, тем дешевле получаемый материал. Свойства пластичности, влагостойкости и износостойкости жидкому дереву придают полимеры. Недорогой вариант изделия получают при соотношении 30% полимерных составляющих и 70% древесной муки – материал довольно хрупкий и не очень долговечный. Оптимальным соотношением считают 50/50. Состав из 40% древесной муки и 60% полимеров дает декингу свойства пластика, и значительное повышение прочности и устойчивости к внешним воздействиям.

Модификаторами являются химические добавки, их количество невелико – до 5%, и большого влияния на экологичность материала они не оказывают.

Древесная мука может изготавливаться как из древесины, так и из подсолнечного жмыха, рисовой шелухи и макулатуры. Термопластичная полимерная составляющая – на основе полиэтилена, полипропилена или поливинилхлорида, свойства готового изделия могут зависеть от примененного полимера. Плотность досок ДПК варьируется от 700 до 1200кг/м3, прочность досок зависит как от плотности, так и от конструкции – полнотелой или пустотелой. Доски могут формоваться послойно и состоять из одного, двух или более слоев.

Обработка поверхностей различна – печатная, тисненая, шлифованная, с нанесенным защитным слоем из более прочного полимера, с лакокрасочным покрытием. Есть варианты с облицовкой из шпона или синтетической пленки, или с металлизацией.

Террасная доска из ДПК

Композитные террасные доски могут иметь две рабочие поверхности – с рельефом и с текстурой под дерево.

Размеры декинга стандартизированы, но возможно изготовление на заказ практически по любым размерам, и имеются производители, предлагающие изделия по индивидуальному проекту. Стандартные размеры досок для фасада – длина 3; 4; 6 метров, толщина 10-20 мм, ширина 80; 120; 140; 150; 180; 200 мм. Доски для пола и стен, называемые террасными, толще фасадных – могут быть 25; 30; 40 мм и более. Кроме террасных и фасадных досок из ДПК изготавливают профили для кровель и для отделки стен. Фасадные доски из ДПК по некоторым параметрам превосходят элементы обычного сайдинга.

Применение ДПК

Применение всех видов досок из ДПК – строительство и оформление загородных домов и дачных участков, в городских квартирах декинг применяют для экранов лоджий и балконных ограждений. Особенность материалов из ДПК – это их предназначение не для внутренней отделки помещений, хотя они с успехом применяются и внутри дома, но для построек и отделки сооружений, находящихся в жестких условиях эксплуатации – под солнцем и в условиях повышенной влажности при значительных температурных перепадах. Свойства декинга дают такую возможность при гарантии службы от 15 до 50 лет в условиях самого тяжелого климата.

Плюсы и минусы изделий из древесно-полимерного композита

Перечислим основные плюсы изделий из ДПК:

  • Изделия из ДПК устойчивы к истиранию, износостойкие, их очень трудно поцарапать. Заноз они не дают даже при эксплуатации в условиях сильной проходимости, и не изменяют своего первоначального вида. Долговечны и практичны. Необходимости с специальном уходе и защитных обработках нет
  • Полностью устойчивы к УФ- излучению, не выгорают и не выцветают
  • Устойчивы к воде и влаге, особенно в исполнении с большим количеством полимера. Нахождение в воде не вызывает разбухания, после сушки профили досок не коробятся, форму не меняют. Используются для оформления зоны бассейнов, могут применяться на морском берегу
  • Температурный диапазон от -50⁰С до +80⁰С и полная устойчивость
  • Высокопрочные к нагрузкам, ударопрочные
  • Не повреждаются вредителями, не плесневеют, не подвержены развитию грибка без всякого антисептирования и специальных обработок
  • Легко чистятся, моются, при снятии сильных загрязнений возможно восстановление
  • Химически стойкие к щелочам и кислотам
  • Не воспламеняются от огня, не поддерживают горение
  • Простой и быстрый как монтаж, так и демонтаж. Можно снимать и переносить на другие объекты. Крепления стандартные, все узлы решены и не требуют большого ассортимента метизов. Возможны все виды обработки – сверление, изгиб, резка
  • Экологичны безвредны для людей, животных и природной среды, не выделяют опасных или вредных веществ, безотходны. Пригодны для переработки
  • По свойствам теплопроводности аналогичны древесине, по изделиям из ДПК комфортно ходить босиком, как по деревянным доскам, нет ощущений пластика

Эстетичны, красивы, подходят для дизайна. Разнообразная фактура и текстура поверхности, цвета и оттенки натуральных пород дерева, от обычных до дорогих и редких дают интересные возможности для декора. Могут иметь даже запах натурального дерева

Абсолютно нескользкие, даже варианты с эффектом лакового блеска. Безопасны для детей и пожилых людей, растянуться, поскользнувшись на доске из жидкого дерева, вряд ли возможно. Еще немаловажный плюс – можно смело ходить в обуви на шпильках с металлическими набойками, оставить царапины или ямки нереально

Минусов немного — высокая цена на декинг с полимерной составляющей выше 50% и риск купить бракованную продукцию.

Выбор изделий из ДПК

Чтобы изделий из ДПК было надлежащего качества необходимо обратить внимание на следующие моменты:

  1. На досках не должно быть светлых частиц, размытых пятен. Их наличие говорит скорее всего о некачественном сырье – древесной муке недостаточного размола. Влагостойкость на этих участках пониженная, дождевая вода будет скапливаться и разрушать изделие.
  2. Важны не только декоративные свойства, ответственные производители выпускают полированные доски с внешним видом гладкого покрытия, но с нескользящим эффектом. Скользкий пол на террасе – шаг к травматизму.
  3. Если окраска неоднородная, есть пятна или разводы, это говорит о нарушениях технологии, некачественном перемешивании жидкой массы. Возможны и другие нарушения – в пропорциях.

Невозможно визуально определить, какая древесина использовалась для помола в муку для ДПК. Просто для информации – хвойные породы для ДПК не применяют, поскольку они не дают устойчивой смеси, а из-за высокого содержания смол плохо повлияют на пожарную безопасность. Для ДПК ответственные производители применяют только отходы древесины лиственных пород.

Монтаж ДПК

Установка досок несложная, но как любая работа, имеет нюансы. Предпочтительна укладка при плюсовых температурах. Декинг выдерживает морозы до -50⁰С, но монтаж требуется выполнять в теплое время года. Перед началом работ изделия из ДПК должны пройти «адаптацию», находясь на месте укладки несколько дней.

Вентиляционные зазоры при монтаже покрытий как по горизонтали, так и вертикальных, необходимы, причем и от поверхностей, и между самими досками, в последнем случае всего несколько миллиметров.

Подготовка поверхности для монтажа террасных досок: заливка монолитной плиты по гидроизоляции, устройство металлокаркаса из профиля или опорной выровненной поверхности из тротуарных плит или бетонных блоков по спланированному и уплотненному слою дренирующего материала – песка, ПГС или мелкого щебня.

Крепят террасные доски по монтажным лагам, изготовленным из тех же ДПК, стандартно интервал между осями лаг – 400 мм. Чтобы пол не шумел и не стучал при ходьбе, под лаги укладывают резиновые амортизаторы. С грунтом не должно быть прямого контакта, изделия ДПК не боятся воды, но для постоянного нахождения в воде все же не предназначены. Уклоны для стока атмосферной воды обязательны – до 5%.

Крепят террасные доски по схеме, торцы настила не должны выступать за крайнюю лагу более, чем на 20 мм, поскольку любой самый прочный материал не рассчитан на длительные нагрузки по схеме «рычага». Торцы закрывают специальными заглушками. Молоток для подгонки досок использовать нельзя, вполне достаточно киянки.

Способы монтажа досок ДПК

Монтируют террасную доску двумя способами:

  • Бесшовным – прямо к лаге саморезом с зазором 2-4 мм на тепловые расширения. Зазор регулируют специальным ограничителем. Этот способ дает отличный внешний вид полу, выглядит геометрически точно и эстетично. Применяется в основном на закрытых террасах и верандах, когда трудно или невозможно организовать водосток.
  • Шовный – террасная доска крепится к лагу посредством клипсы или кляммера, при этом получается шов в 5-10 мм шириной. Подходит больше для площадок без навесов, вид – ровный простой настил.

Жидкое дерево

Жидкое дерево – не только изделия в виде досок. Имеется и краска, которая тоже называется «жидкое дерево», потому что потрясающе имитирует фактуру редкого дерева. Используют эту краску и для внутренних работ, и для наружных. Краска сохнет до двух часов, наносить ее нужно кистью, расход от 0,1 литра на кв. метр.

Применение краски жидкое дерево

Краска жидкое дерево применяется для:

  • Окрашивают мебель и бытовую технику
  • «Превращают» белые пластиковые окна и двери в деревянные из ценных пород дерева
  • Покрывают любые элементы декора или конструкций (венткороба, перегородки, пилястры и др.) и ГВЛ, ГКЛ, дерева или ДСП и ДВП, даже ранее окрашенные эмалями

Краска жидкое дерево отличается простотой в работе, имеет отличную укрывистость.

Покраска жидким деревом

  • Поверхность готовят, очищают, обеспыливают и снимают все отслаивающиеся слои старых отделок, если они есть. очень гладкую или лакированную поверхность обрабатывают мелкой наждачкой
  • Краску жидкое дерево нельзя ничем разводить, ни водой, ни растворителями, красители тоже добавлять нельзя. Краску просто перемешивают, встряхивая банку
  • Наносят краску толстыми слоями и в одном направлении, следя, чтобы не было потеков
  • Краску распределяют одним движением кисти, не отрывая ее от поверхности и не меняя направления. Корректировать можно только минут 10-15, потом краска уже подсыхает. Если поверхность будет находиться под солнцем и дождем, ее покрывают дополнительно слоем специального лака.

Потрясающий эффект от применения краски жидкое дерево сравним только с ее ценой, которая тоже потрясает.

stroyfora.ru

Состав и основные свойства древесно-полимерных композитов

Древесно-полимерные композиционные материалы (ДПК), предназначенные для переработки методом экструзии состоят из трех основных компонентов:

  • частиц измельченной древесина
  • синтетических или органических термопластичных полимеров или их смеси,
  • комплекса специальных химических добавок ( модификаторов) , улучшающих технологические и другие свойства композиции и получаемой продукции, часто называемых также аддитивами.

От традиционных древесно-наполненных пластмасс (ДНП) композитные материалы отличаются высоким ( более 50 процентов) содержанием древесины по массе в составе общей композиции и соответствующим ее влиянием на свойства готового продукта. В ДНП древесного наполнителя не много и свойства такой пластмассы определяются, в основном, свойствами полимера. А когда древесины становится больше, то свойства композита определяются уже:

  • свойствами матрицы,
  • свойствами частиц древесины,
  • характером связей между древесными частицами и матрицей,
  • структурой полученного композита.

На рисунках ниже показаны три схематических структуры наполненного материала :

Cлабо-наполненный пластик, средне-наполненный композит и высоко-наполненный композит.

Содержание древесины в составе древесно-полимерного композита на основе термопластичных смол может меняться в широких пределах. Большинство американских производителей работают пока с составами, содержащими 50 — 70 % древесины. Европейские разработчики технологий экструзии ДПКТ стремятся получать композиции, содержащие более высокое наполнение древесиной — до 80% и более.

Древесина подвергается измельчению на специальных мельничных установках различного типа и превращается в древесную муку или в древесное волокно . В настоящее время наиболее широко для изготовления ДПК используется древесная мука. Производство древесной муки давно освоено отечественной промышленностью. Она используется как наполнитель пластмасс, сырье для взрывчатых веществ, для микробиопрома и т.д.). Наряду со специально измельченной древесиной в состав ДПКТ могут входить некрупные опилки и шлифовальная пыль.

Перспективным является использование в ДПКТ и древесных волокон по типу применяемых в производстве ДВП, МДФ и бумаги. Древесные волокна получают методом дефибрации, т.е. расщепления древесины на волокна. В некоторых случаях используют готовое волокно из картонных и бумажных отходов (макулатуры). Например, у китайской компании имеется опыт промышленной утилилизации в производстве ДПКТ бумажных молочных пакетов, содержащих одновременно полиэтилен, бумагу и даже алюминиевую фольгу.

Рис.1. Топливные гранулы

Финскими специалистами проверена возможность использования в качестве сырья для изготовления компаунда стандартных древесных топливных гранул ( на экструдере типа Conex).

Гранулы проще перевозить и хранить, чем муку

Внешний вид топливных гранул, см. рис 1.

Древесная мука ( англ. wood flour, wood meal, нем holzmehl ) — изготавливается преимущественно из мягких, не смолистых, пород древесины, например сосны. Вовсе не исключается и применение твердых лиственных пород, только их несколько сложнее измельчать. В нашей стране мука выпускается по ГОСТ 16361-87 «Мука древесная. Технические условия».

За рубежом с успехом изготавливается древесная мука для использования в термопластичных ДПК из оболочек зерен растений (рисовой шелухи, ореховой скорлупы). Американское предприятия Heartland BioComposites LLC недавно освоило применение в качестве сырья пшеничной соломы.

В большинстве случаев размер древесных частиц в композите находится в пределах от 500 до 50 мкм. Частицы древесной муки могут принимать самые разнообразные формы. Отношение длин частиц муки к их ширинам находится в пределах от 1:1 до 4:1.

В мельничных установках в ходе размола выделение нужной фракции муки осуществляется при помощи системы сит или центробежными методами. За рубежом принято обозначать фракцию муки при помощи числа Mesh. По российскому стандарту подразделение древесной муки осуществляется по нескольким маркам.

У древесного волокна ( wood fiber ) длина зависит от породы древесины : у лиственных пород 1 — 1, 5 мм, у хвойных 3 — 3, 5 мм. Отношение длины к толщине древесного волокна составляет от 1 : 10 до 1 : 20.

Древесина традиционно используется в механической обработке металлов в качестве шлифующего и полирующего материала, так как обладает заметными абразивными свойствами. Эти свойства сохраняются и у древесной муки.

Однако, абразивность древесины ниже, чем у стекловолокна и некоторых др. минеральных наполнителей, используемых в производстве наполненных пластмасс и композитов. Поэтому она считается относительно «мягким» наполнителем.

Скорость абразивного износа оборудования пропорциональна давлению в цилиндре экструдера (и фильере), температуре и скорости движения рабочей смеси относительно поверхности рабочих органов и естественно зависит от состава рабочей смеси ( соотношения количества муки и смолы, вида смолы, видов и количества смазочных материалов и др. факторов). В зависимости от стойкости рабочие цилиндры и шнеки экструдеров могут эксплуатироваться 1-2 года до замены или ремонта.

Насыпная плотность древесной муки и волокна может колебаться в пределах 100 — 300 кг/ м3. Влажность муки в поставке желательно иметь не более 8 %. В готовом композите влажность древесных частиц должна быть, как правило, менее 1 %. Чем меньше влаги в структуре материала, тем более он устойчив ко внешним воздействиям.

Существуют различные и иногда противоречивые мнения, относительно применения различных пород древесины и размеров частиц.

Отметим очевидные вещи:

  • в исследованиях изучено влияние размеров частиц на механические свойства композитов, однако оно не очень велико;
  • слищком мелкие (пыль) и слишком крупные частицы ухудшают прочность композита, однако это не всегда критично для готового изделия;
  • крупные частицы снижают производительность подготовительного оборудования в силу их малой насыпной плотности;
  • при плотности композита, приближающейся к 1,4 г/ куб.см, т.е. к истинной плотности древесины, порода древесины уже не имеет принципиального значения.

Композит, изготовленный из крупных частиц будет иметь более зернистую поверхность, подобную поверхности древесно-стружечной плиты и это может требовать шлифования, применения утолщенной облицовки и (или) отделки поверхности изделий. Например, из опыта мебельной промышленности, зернистость профилей, изготовленных фрезерованием из древесно-стружечной плиты не всегда удается скрыть при облицовывании дорогими декоративными пленками на основе пропитанных смолами бумаг общей массой до 130 г на 1 кв метр. А для облицовывания профилей из МДФ, обладающей мелкой равномерной структурой, могут успешно применяться более дешевые декоративные пленки массой менее 80 г на 1 кв.м. Кроме того, крупные частицы древесины, особенно находящиеся вблизи поверхности изделия более подвержены воздействию влаги и повреждению под воздействием неблагоприятных факторов внешней среды.

Очень мелкие пылевидные частицы (менее 50 мкм) имеют большую удельную поверхность и в силу этого требуют использования большего количества смолы для образования полноценной полимерной матрицы.

Примечание. В настоящее время проводятся исследования по использованию в композитных материалов микроцеллюлозы. Но это скорее будет уже друглй класс материалов, т.н. нанокомпозиты.

Окончательное превращение рабочей смеси в композитный материал происходит постепенно по зонам экструдера и в фильере. Полимер должен охватить всю поверхность частицы древесной частицы, внедриться в ее поры и тем самым обеспечить плотное молекулярное взаимодействие между древесиной и полимером. Это существенно отличает процесс экструзии ДПК от процесса экструзии обычных пластмасс, т.к. древесина плохо смачивается расплавом полимера. Интенсифицировать процесс смачивания за счет повышения температуры в экструдере сложно вследствие опасности тепловой деструкции древесины, полимера и возгорания смеси (при температуре более 200 град. С).

Поэтому, с точки зрения качества получаемой продукции и производительности процесса — очень важен технологический уровень применяемого оборудования и состав рецептуры смеси (качество базовой смолы, вид и количество вводимых в рецептуру добавок — модификаторов).

Примечания:

1. Технологическими и физико-механическими свойствами близкими к древесно-полимерным композитам являются композиционные материалы, получаемые на основе и других растительных волокон, например : пенька (Hemp), лен (Flax), сизаль (Sisal), кенаф (Kenaf) и др. волокнистых растений.

Растительные волокна могут вводиться в состав ДПК и одновременно с древесными волокнами. Применение недревесных волокон растительного происхождения особенно активно разрабатывается сейчас в странах Юго-Восточной Азии, в частности в Китае. Подробнее о волокнах см. специальное приложение и библиотеку Биокомпозиты.

2. При внешней простоте идеи производства ДПК , сама конструкция вещества древесно-полимерного композита имеет очень сложную структуру. Не менее сложны для описания и химические, физические и механические процессы технологии производства экструзионных ДПК. Эти сложности определяются сложностью и неоднородностью самой древесины.

С большим или меньшим успехом, в производстве ДПК могут использоваться любые термопластичные полимеры, однако на практике сейчас используются, в основном, четыре вида термопластичных смол: полиэтилен (PE ), полипропилен (PP), поливинилхлорид (PVC) и, в меньшем количестве, полистирол (PS). На диаграмме ( рис.4.2. ) отражены существующие соотношения применения различных смол и наполнителей и прогноз на ближайшие годы.

Рис.2. Состояние и прогноз применяемости базовых смол и наполнителей в производстве композитов

Таким образом, на первом месте по применяемости находится полиэтилен (высокой и низкой плотностей) , затем следует ПВХ и полипропилен. Однако, в Европе наболее перспективным считают полипропилен. В частности, немецкая фирма Advanced Extruder Technologies AG ( изготовитель оборудования для экструзии ДПК) указывает на следующие оптимальные соотношения наполнение композита древесиной для различных типов базовых смол:

  • на основе ПВХ — 60 %
  • на основе полиэтилена — 70 %
  • на основе полипропилен — 80 % и более.

Существенный рост предполагается по всем видам композитов, но начиная с 2003 особенно быстро увеличивается применение, в качестве основы композита, и других ( не древесных ) растительных волокон.

Наряду со смолами заводского изготовления, поставляемых в виде суспензии или гранул, ряд американских компаний используют в производстве ДПК пластиковых промышленных и бытовых отходов ( упаковочной пленки, бутылок и т.п. ), подвергаемых мытью, сушке и измельчению.

Проводятся эксперименты и по использованию в термопластичных ДПК других промышленных термопластов — АБС-пластика, полиамидов (капрона, нейлона), поликарбонатов, полиэтилентерфталата и др. в первичных формах и отходов.

Ориентировочные соотношения мировых цен на сырье ( в английских фунтах за тонну , март 2003 г ), используемое в производстве ДПК приведено в табл. 4.1

Таблица 1
Полиэтилен высокого и низкого давления 500
Поливинилхлорид 350
Полипропилен 580
Отходы полиэтилена 140-170
Опилки 100
Древесная мука 200
Готовый к экструзии ДПК компаунд 700-1200

Данная таблица хорошо иллюстрирует экономическое существо интереса к проблемам производства древесно-полимерных композитов и объективных тенденций в развитии и совершенствовании их технологии производства. Следует иметь ввиду, что текущие цены на базовые смолы на мировом рынке сильно зависят от цен на нефть и подвержены значительным колебаниям.

В производстве древесно-полимерных композитов применяются следующие виды добавок — модификаторов: связующие агенты, смазочные материалы, антимикробные добавки, антиокислители, вспенивающие агенты, пигменты, огнезащитные аенты, противоударные модификаторы, светостабилизаторы, температурные стабилизаторы и др.

Эти добавки используются при экструзии и литье обычных наполненных и ненаполненных пластмассовых профилей и примерно с теми же целями, но соотношение их в сочетаннии с древесиной несколько меняется. В первую очередь это относится к связующим агентам, смазочным материалам, и, при необходимости, — к противоударным модификаторам. Добавки поставляются по отдельности, или в виде комплексов (как поливитамины, — все в одной грануле).

Древесина, в отличие от минеральных наполнителей для пластмасс, обладает не очень высокой адгезией к базовым смолам, особенно — к полиолефиновым. Это можно обьяснить очень сложной формой поверхностей ее частиц, затрудняющей процесс смачивания ее расплавленным полимером, а так же ее химическим составом. Это обстоятельство предъявляет к подбору добавок и к конструкции экструдера повышенные требования. На фотографиях ниже показаны 2 образца древесно-полимрной смеси (электронный микроскоп, 200-кратное увеличение, соотношение 60% полипропилена, 40% древесной муки).

На левой фотографии отчетливо видны многочисленные незаполненные полимером пустоты. На правом образце структура материала цельная. Именно это делает материал — композитом, в котором работает и полимерная матрица и древесина. Улучшение структуры обеспечено включением в состав материала специального связующего агента, обеспечивающего хорошую связь между частицами древесины и смолы.

Схематически характерные дефекты структуры композита показаны на двух рисунках ниже

На левой схеме синим цветом выделены незаполненный смолой отдельные пустоты. На правой схеме показано образование агломератов, составляющихся из нескольких не склееных друг с другом древесных частиц. Наличие таких дефектов, особенно на поверхности изделий, приводит к снижению прочности и долговечности материала.

Конкретные рецептуры древесно-полимерных композитов разрабатываются применительно к заданным продуктам, применяемым базовым смолам и технологическим процессам. Они часто являются производственным секретом фирмы-изготовителя конкретных изделий или предметом лицензии поставщика технологии или оборудования.

Важным направлением в области разработок современных рецептур экструзионных ДПК, являются поиски в области использования в их составе природных, т.е. биологических полимеров. Успешным достижением в этой сфере стало использование крахмалистых веществ, например — кукурузной муки (материалы типа Fasal — Fasalex). Активно проводятся исследования по применению лигнина (отходы целлюлозного производства), отходов кожевенной и мясомолочной промышленности и т.д. Есть сведения об исследованиях российских специалистов о возможности применения хвойной смолы — живицы в качестве одного из компонентов экструзионных ДПК.

Внешний вид древесно-полимерных композитов.

В естественном виде ДПК с высоким содержанием древесины более всего напоминает МДФ и или твердую ДВП, см рис.3. Он может окрашиваться в массе или подвергаться лакокрасочной отделке обычными красками и эмалями, или облицовываться синтетическими пленками или натуральным шпоном. На ощупь композит теплый, иногда слегка маслянистый.

Рис.3. Срезы ДПК профилей

Существует технология покрытия ДПК тонким облицовочным слоем пластмассы, или даже нескольких пластмасс непосредственно в процессе его выдавливания в экструдере. Эта технология, широко распространенная в пластиковой индустрии называется со-экструзия или ко-экструзия.

Однако, если при изготовлении компаунда использовались древесные частицы крупных фракций, то поверхность изделия будет ближе по внешнему виду к поверхности древесностружечной плиты. Такие профили выпускаются, например, голландской компанией Tech-Wood.

Термопластичные ДПК имеют слабый запах древесины (опилок).

Физические и механические свойства композитов

Плотность экструзионных композитов может находится в пределах 1000 — 1400 кг/м3. Плотность изделий может быть снижена при использовании специальных вспенивающих агентов до 700-900 кг/м3, но вспенить можно только полимерную матрицу.

Примечания:

  1. Плотность композита зависит от плотности используемой базовой смолы и применяемых аддитивов и их количества и плотности частичек древесины. В ходе компаундирования и экструзии под воздействием высокого давления и темературы частички древесины уплотняются, — вплоть до значения 1400 кг/м3, т.е. достижения истинной плотности древесины, свободной от пор и др. пустот.
  2. Истинная плотность древесины практически не зависит от ее породы.
  3. Изучаются вопросы применения в ДПК полых микронаполнителей (пластиковых и стеклянных микросфер).

Прочностные свойства ДПК в значительной степени зависят от вида базовой смолы, см. табл. 2.

Таблица 2. Ориентировочная прочность ДПК в зависимости от базовой смолы
Нагрузка Размерность Полиэтилен ПВХ Полипропилен
Предел прочности ( временное сопротивление ) мПа 5 -16 20 — 30 17 — 40
Модуль упругости при растяжении гПа 2 — 5 5 — 7 4-8
Предел прочности при изгибе мПа 10 — 26 40 — 47 30-52
Предел прочности при сжатии мПа 12 — 27 60

Однако, управлением составом композита и технологическим процессом можно в значительной степени улучшить его прочностные и др. свойства.

Рассмотрим свойства ДПК на примере трех конкретных модификаций выпускаемых под маркой «Fasal» разработанных с применением в качестве базовой смолы полипропилена австрийской фирмой » Austel research and development» Gmbh и продаваемых фирмой «Fasalex «, Австрия, см. табл. 3.

Таблица 3. Свойства ДПК.
Свойства Размерность Fasal F134 Fasal F 386 Fasal F 465
Плотность кг/дм 3 1,4 1,35 1,2
Предел прочности (временное сопротивление ) МПа 25 17 23
Модуль упругости при растяжении ( мод. Юнга) ГПа 8 4 5,1
Сопротивление изгибу МПа 41 30 52
Модуль упругости при изгибе ГПа 5,8 3,8 5
Относительное удлиннение при растяжении % 0,5 0,6 1
Ударная вязкость по Шарпи КДж/м2 3,2 3,3 4
Срок биологического разложения недели месяцы неразлагаемый
Снижение сопротивления изгибу в воде при 23 град.C :
— после 30 мин. выдержки % 65 14 0
— после 120 мин. выдержки % 90 35 0

В композиции , предлагаемой фирмой Strandex , США, в качестве базовой смола используется полиэтилен и его отходы. Твердые и мягкие породы древесины считаются приемлемыми, а так же другие целлюлозные волокна, такие как солома, лен, рисовая шелуха , арахисовая шелуха, бамбук, кенаф и пр. Размер частиц 425 микрон ( 40 mesh ) и менее. Допускается большое содержание более мелких частиц (200 mesh и мельче ), включая шлифовальную пыль. Плотность композита составляет 0,98 — 1, 2 кг/дм3. Композит и технология запатентованы и продаются по лицензии вместе с фильерами. Стоимость одной фильеры более 20 000 долларов США, стоимость лицензии ( по некоторым данным) более 1 млн. долларов.

Однако в использовании отходов ДСТП и МДФ существует серьезная проблема. Она связана с возгонкой паров формальдегида из фенольных смол, которые содержатся в этих плитах.

Примечание. Хотя прочность термопластичных ДПК при испытаниях находится на уровне природных древесных материалов, их реальная эксплуатационная прочность во многих случаях существенно выше, т.к. изделия, изготовленне из ДПК, не имеют естественных пороков, присущих древесине (сучков, трещин, свилеватостьи и т.п.), не изменяют своей прочности при увеличении влажности и не поражаются грибками и бактериями.

В начале освоения производства ДПК технологи старались обеспечить максимальную биостойкость изделий. И эта задача была решена.В частности, ряд фирм-изготовителей ДПК предоставляют гарантии на 10, 25 и 50 лет эксплуатации готовых изделий на улице, т.е. самой высокой устойчивости к воздействию влаги, света, грибков и насекомых без специальной защиты. Большинство производимых ДПК могут принимать в себя небольшое количество ( 0,1 — 4 % ) влаги не теряя при этом формы и прочности и восстанавливать прежние свойства при высыхании.

Новым направлением в производстве ДПК, является создание рецептур легко утилизируемых биоразлагаемых ДПК с пониженной биостойкостью. Они предлагаются, например, фирмой Fasalex, — как экологически безопасные по всему жизненному циклу ( указанные выше композиции Fasal F 134 и F 386 ) .

Необходимо отметить, что не смотря на уже солидный производственный опыт и многочисленные уже проведенные исследования, в сфере древесно-полимерных композиций существует еще огромное количество неисследованых направлений. С одной стороны это связано с бесконечными возможностями химии полимеров, а с другой обьясняется молодостью самой этой новой отрасли промышленности.

Способность к обработке

Изделия из ДПК обрабатываются теми же инструментами, что и древесина. ДПК легко пилятся, строгаются, сверлятся, шлифуются и т.п. Очень хорошо удерживает гвозди, скобы, шурупы, см. рис. 4.

Многие рецептуры композитов поддаются склеиванию. Некоторые рецептуры можно сваривать, подобно пластмассе. Уже освоена практика гнутья изделий профильных изделий после нагрева, подобно пластмассовым профилям и т.п.

Рис.4.Обработка древесно-полимерных композитов

ДПК не очень легко воспламенимы, особенно, — если они выполнены на основе поливинилхлоридной смолы.

Интересным направлением в использовании экструзионных ДПК является совместное применения ДПК профиля и металлического проката. В этом случае в полость профиля вставляется стальная труба, полоса и т.п. Металл принимает на себя полностью или частично силовую нагрузку, а профиль выполняет декоративные, защитные и другие функции.

Пока не существует принятой стандартизированной классификации термопластичных ДПК.

Автор статьи: Абушенко Александр Викторович

Добавить в закладки:

www.dpk-deck.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о