Древесно-полимерный композит (ДПК) является смесью, в составе которой имеется полимер (химический или натуральный), а также древесный наполнитель, модифицированный, чаще всего, химическими агентами. Этот материал называют и "жидкое дерево", и дерево-пластиковый композит, и древопласт, и поливуд. Главная особенность такого материала состоит в том, что конечный продукт получается, фактически из отходов производства и потребления, таких как опилки, стружка, древесная мука, сельскохозяйственные отходы и разные виды отходов потребления. Сегодня создаются методы, которые дают возможность применять в процессе производства не первичные, а вторичные полимеры. Внешне древесно-полимерный композит с большим содержанием древесины очень похож на МДФ или твердую ДВП, а с малым ее количеством – на пластмассу. Такой материал отлично поддается пилению, строганию рубанком. В него легко вбиваются гвозди. Также его можно красить обычными красками и эмалями, или отделывать синтетическими пленками, натуральным шпоном. Древесно-полимерный композит является суперсовременным материалом. ДПК обладает всеми лучшими природными свойствами древесины, но при этом лишен таких его недостатков, как склонность к гниению и плесени, горючесть, изъяны поверхности, восприимчивость к влаге. В составе ДПК присутствует: Изготовление экструзионных древесно-полимерных композитов можно назвать одним из самых перспективных направлений в сфере рационального использования остатков лесопильного, мебельного и деревообрабатывающего производств, применения лесоматериалов низкого сорта, растительных отходов, в которых много целлюлозы, вторичных пластмасс для создания высококачественных профильных деталей. К основным плюсам такого материала можно отнести: Наиболее популярен ДПК в таких сферах деятельности: Декинг, или другими словами террасная доска из древесно-полимерного композита является наиболее современным материалом среди уличных напольных покрытий. Древесная мука и полимер наделяют уникальными свойствами данный материал. Период эксплуатации такой доски достигает 40 лет. Такому материалу необходима ежегодная антисептическая обработка и покраска. Основные свойства:Состав и основные свойства древесно-полимерных композитов. Древесно полимерный композит
Доска из древесно-полимерного композита - применение и назначение
Что это такое?
Преимущества древесно-полимерного композита
Доска из древесно-полимерного композита
Устанавливать доски из ДПК легче, чем деревянные доски.
ДПК – является инновационным материалом, технология изготовления которого базируется на смешивании муки, PE, PP, ПВХ и прочих составляющих с помощью особого оборудования, согласно установленным стандартам.
Для того, чтобы создать древесно-полимерный композит необходимо, прежде всего, измельчить древесное сырье. После измельчения древесину нужно тщательно высушить. Далее следует этап четкого взвешивания и отмеривания компонентов. После смешивания всех ингредиентов происходит экструдирование материала. Заключительным этапом производства является обрезка по длине, а также разрезание по ширине.
Схема производства ДПК очень похожа на создание плит ДСП. Однако реализация процесса происходит на оборудовании химического типа, т.е. пластмассовой промышленности. Такие установки довольно компактны, то есть для них не нужно большое помещение. Предприятия, выпускающие ДПК, эффективны даже при малых объемах производства, следовательно, несравнимы с масштабами заводов ДСП или МДФ.
Сегодня мировой рынок ДПКТ пребывает в стадии роста, и каждый год растет примерно на 18-20%. По последним данным даже на американском рынке не наблюдается точка насыщения. В ближайшие годы ожидается бум потребления и производства древесно-полимерных композитов.
Принимая во внимание периоды жизненного цикла рынка, динамику роста потребления и производства в России и других государствах, потенциал российского рынка древесно-наполненных композитов колоссален.
Сфера использования этого материала очень широка. В России главной областью использования является строительство. Также, согласно данным аналитиков, в ближайшие годы древесные композиты будут активно применяться в автомобильной отрасли и в производстве мебели.
Этот материал отличается высокой стойкостью к влиянию внешней среды, перепадам температур, он более долговечен в сравнении с древесиной и древесными плитами. Такие свойства крайне важны в условиях сурового климата большей части нашего государства. Изготовление предметов уличной мебели из ДПКТ (лавок, перил, настилов) отличается более высоким качеством. Вследствие способности древесных полимеров принимать любую форму в ходе производства, мебельщики имеют возможность более широкого применения элементов дизайна и креативных идей во время проектирования мебели.
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».
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:
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.
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
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 |
Любой вид «жидкого дерева» производится из древесной муки, состав которой не столь важен. Но состав полимера, который добавляется к ней, может иметь решающее значение:
По типу профиля террасные доски делятся на два типа:
По типу соединения доски ДПК делятся на:
По типу противоскользящего покрытия или обработки:
На что обратить внимание вне зависимости от выбранного типа доски:
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
Полимеры давно стали неотъемлемой частью практически любой сферы производства и быта благодаря более высоким показателям прочности, невысокой стоимости и другим потребительским качествам.
Особенно широко они распространены в сфере строительства, где из полимеров изготавливают различные смеси, краски, изоляцию и отделочные материалы. За счет своих качеств, полимеры постепенно вытесняют природные материалы, приобретая более широкое распространение.
Новыми высокотехнологичными материалами стали древесно-полимерные композиты, применение которых позволило создавать доски, сочетающие в себе лучшие качества натуральной древесины и керамической плитки. Именно об этих материалах стоит поговорить более подробно.
Древесно-полимерные композиты – это целый ряд искусственно полученных материалов, состоящих из смеси древесной муки и мономеров, которые в дальнейшем проходят полимеризацию, обретая необходимые свойства.
Материал состоит из четырех основных компонентов:
Особое внимание уделяется термопластичным древесно-полимерным композитам. Они обладают повышенной стойкостью к химически активным веществам и высокой механической прочностью, что позволяет получать из этих материалов не только террасную доску, но и элементы кровли, сайдинг и облицовочные панели для стен.
Террасная доска из древесно-полимерного композита имеет три разновидности в зависимости от процентного содержания измельченной древесины и полимера:
Террасная доска из древесно-полимерного композита (ДПК) обладает целым рядом полезных потребительских свойств:
Кроме указанных основных характеристик следует отметить высокие эстетические показатели – изделия из ДПК выглядят как изготовленные из натурального дерева, благодаря красителям они удачно имитируют любую породу, включая дорогое красное, тиковое или палисандровое дерево.
Материал не поддерживает горение, а при производстве или использовании не выделяет вредных веществ – формальдегидов и канцерогенов.
Основных вариантов укладки такой доски всего два – бесшовный монтаж или с использованием швов. Каждый из них имеет свои особенности при монтаже, а так же преимущества и недостатки, которые следует учесть, прежде чем приобрести конкретную террасную доску.
В первом случае элементы имеют специальный замок на боковых гранях – шип-паз, посредством которого происходит фиксация досок между собой. Детали крепятся саморезами сразу на опорную балку через специальные отверстия, которые закрываются соседней доской. Покрытие выглядит целостным и монолитным, однако, для обеспечения водостока, стоит производить укладку с наклоном 2-3 градуса.
Во втором случае на основные лаги устанавливаются доски с небольшим зазором около 1 сантиметра при помощи кляймера (особый вид креплений из пластика или металла). В качестве преимуществ такого способа монтажа можно назвать высокую скорость установки и отличный водосток через швы.
Как недостаток – в шов может попасть мусор, при монтаже террас в загородных участках сквозь швы могут прорастать сорняки. Так же существует вероятность деформации элементов настила за счет непрямого крепления к направляющей.
Древесно-полимерные композиты – это новые, высокотехнологичные материалы, которые обладают отличными потребительскими характеристиками и более низкой ценой, чем натуральное дерево. Это позволяет использовать материал в различных облицовочных работах внутри или снаружи помещения, а так же создания отделки специфических конструкций – яхты, причалы, бассейны, сауны и бани.
За счет того, что ДПК появились не более 10 лет назад, спрос на них постоянно растет при достаточно высокой стоимости, что не по карману большинству потребителей. Со временем существует тенденция к небольшому снижению стоимости за счет открытия и внедрения более экономичных технологий.
polimerinfo.com
Содержание: [скрыть]
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.
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:
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.
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.
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
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
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
Перейдем сразу к делу, и разберем все преимущества, которые мы получим при использовании древопластика. Их не так уж и мало:
Сфера применения деревопластика: террасная доска
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
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
Древесно-полимерные композиционные материалы (ДПК), предназначенные для переработки методом экструзии состоят из трех основных компонентов:
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:
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 гранулыФинскими 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:
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:
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
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.
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 профилейСуществует 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).
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:
Прочностные свойства ДПК в значительной степени зависят от вида базовой смолы, см. табл. 2.
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.
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.
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
Сайдинг из ДПК набирает все большую популярность за счет положительных качеств. Этот материал является отличным решением для обшивки фасада дома, его монтаж не требует профессиональных навыков, сложной подготовки или дорогостоящего оборудования. Но для правильного выбора необходимо знать его особенности.
Материал представляет собой смесь из следующих компонентов:
Чтобы изготовить элемент нужного размера, состав помещается в подготовленные формы, где воздействие пресса с высоким давлением завершает процесс. Далее продукция подвергается термообработке. Итогом становится легкий и надежный фасадный материал, имеющий высокие качественные характеристики.
ДПК обладает множеством достоинств:
Присутствие полимера позволяет сохранить облицовку долгие годы
Уникальная технология производства дает возможность скопировать цвет и фактуру элитной древесины
Грязеотталкивающий слой облицовки практически не требует дополнительной очистки
Но у композита имеются и существенные недостатки:
Бюджетные модели ДПК выгорают за несколько сезонов
Наличие отрицательных моментов обуславливается тем, что изделие еще не до конца адаптировано под нужды потребителей и особенности климата разных регионов.
Основные характеристики древесно-полимерного сайдинга:
На заметку! Точный размер зависит от конкретного производителя, поэтому рекомендуется, чтобы все элементы и накладки были одной марки.
На данный момент существуют следующие вариации:
Панели с воздушными камерами внутри обладают хорошей звуко- и теплоизоляцией
Вагонка с теснением и Блок-хаус считаются самыми популярными видами отделки
Производители постепенно расширяют линейку композитной продукции и область ее применения.
Для правильного выбора необходимо учитывать следующие факторы:
Продажа изделий осуществляется поштучно или исходя из квадратного метра, в стандартной упаковке три панели.
Сайдинг на основе композитного материала за счет высокого качества производства позволяет получить покрытие, имитирующее натуральную древесину. Поэтому продукция может являться альтернативой более дорогим вариантам отделки, применяться для любого стиля и воплощать индивидуальные решения.
Древесно-полимерная отделка удачно компонуется с любыми материаламиДля достижения наилучшего результата рекомендуется комбинировать изделия из ДПК с другими строительными материалами. Полимерный сайдинг подходит не только для обшивки фасадов, но и для откосов оконных блоков и эркеров, а также создания цоколя и свеса крыши. При необходимости продукция может применяться для внутренних работ.
Обновить покрытие также не составит труда: для этого не нужна серьезная подготовка – краска хорошо ложится на поверхность.
Обшивка дома полимерным сайдингом имеет следующие особенности:
Большинство моделей древесных полимеров монтируется при помощи кляммеров
Хотя такой материал является сравнительно новым, его востребованность постоянно растет, поскольку он дает возможность получить не только надежную, но и красивую поверхность.
otdelkagid.ru