Główna charakterystyka
Kompozyty drewno-tworzywo sztuczne (WPC) powstają na bazie polietylenu o dużej gęstości i włókien drzewnych, które nadają pewne właściwości porównywalne zarówno z tworzywami sztucznymi, jak i drewnem.
1. Doskonała wydajność przetwarzania: Kompozyty drewno-plastik zawierają tworzywa sztuczne i włókna, dzięki czemu można je przetwarzać podobnie jak drewno. Można je piłować, przybijać gwoździami i strugać za pomocą narzędzi do obróbki drewna, a ich zdolność trzymania gwoździ jest znacznie lepsza niż w przypadku innych materiałów syntetycznych. Właściwości mechaniczne przewyższają właściwości drewna. Siła trzymania gwoździ jest na ogół trzykrotnie większa niż w przypadku drewna i pięciokrotnie większa niż w przypadku płyty wiórowej.
2. Dobra wydajność wytrzymałościowa: Kompozyty drewno-tworzywo sztuczne, zawierające w składzie tworzywa sztuczne, charakteryzują się dobrym modułem sprężystości. Ponadto dodatek włókien i dokładne wymieszanie z tworzywami sztucznymi zapewnia właściwości fizyczne i mechaniczne porównywalne z drewnem twardym, w tym odporność na ściskanie i zginanie. Ich trwałość jest znacznie lepsza niż w przypadku zwykłych materiałów drewnianych, a twardość powierzchni jest zwykle od 2 do 5 razy większa niż w przypadku drewna.
3. Odporność na wodę i rozkład, długa żywotność: W porównaniu do drewna materiały i produkty WPC są odporne na silne kwasy i zasady, wodę i korozję. Nie stanowią siedliska bakterii, są odporne na inwazję owadów i nie sprzyjają rozwojowi grzybów. Ich żywotność może przekraczać 50 lat.
4. Doskonała możliwość regulacji: Dzięki dodatkom tworzywa sztuczne mogą ulegać polimeryzacji, spienianiu, utwardzaniu i modyfikacji, umożliwiając regulację gęstości, wytrzymałości i spełniając określone wymagania, takie jak właściwości przeciwstarzeniowe, antystatyczne i ognioodporność.
5. Korzyści dla środowiska: Największą zaletą jest recykling materiałów odpadowych, umożliwiający 100% recykling. Ulegają biodegradacji i nie powodują „białego zanieczyszczenia”, dzięki czemu są produktami naprawdę ekologicznymi i przyjaznymi dla środowiska.
6.Szeroka gama surowców: Surowcami tworzyw sztucznych stosowanymi do produkcji kompozytów drewno-tworzywo sztuczne są przede wszystkim polietylen lub polipropylen o dużej gęstości, natomiast włóknami drzewnymi mogą być mączka drzewna, łuski ryżowe lub włókna drzewne. Dodatkowo wymagane są niewielkie ilości dodatków i środków wspomagających przetwarzanie.
7. Konfigurowalne kształty i rozmiary: Można je wytwarzać w dowolnym pożądanym kształcie i rozmiarze, zgodnie z wymaganiami.
8. Stabilność UV i dobre właściwości barwiące.
Technologia Materiałowa
Wraz z rozwojem materiałów kompozytowych drewno-tworzywo sztuczne, surowcami plastycznymi stosowanymi do produkcji kompozytów drewno-tworzywo sztuczne są nie tylko polietylen czy polipropylen dużej gęstości, ale także polichlorek winylu (PVC) i polistyren (PS). Technologia przetwarzania ewoluowała od wczesnych wytłaczarek jednoślimakowych do stożkowych wytłaczarek dwuślimakowych drugiej generacji, a następnie do wstępnej granulacji za pomocą równoległych wytłaczarek dwuślimakowych, a następnie kształtowania poprzez wytłaczanie stożkowo-ślimakowe. Udoskonalenia te rozwiązują między innymi trudności w plastyfikacji, słabą odporność na starzenie, słabą odporność na pełzanie, konsystencję koloru, trwałość i wytrzymałość na rozciąganie. [1] Wiele instytutów badawczych i fabryk w Chinach zgromadziło lata badań i rozwoju, zapewniając, że produkowane materiały WPC (kompozyt drewna i tworzywa sztucznego) spełniają wymagania GB/T 24137, ASTM D7031, ASTM D7032 i BS DD CEN/ TS 15534-3. [2]
Zakres zastosowania
Jednym z głównych zastosowań materiałów kompozytowych drewno-plastik jest zastąpienie litego drewna w różnych dziedzinach. Najbardziej szerokie zastosowanie znajduje się w wyrobach budowlanych, stanowiących 75% całkowitego wykorzystania kompozytów drewno-tworzywo sztuczne. Główne miejsca i zastosowania materiałów kompozytowych drewno-tworzywo sztuczne szczegółowo opisano w poniższej tabeli.
Tabela 1.3-1 Główne zastosowania materiałów kompozytowych z drewna i tworzyw sztucznych [3]
Lokalizacja
Kategoria
Główne zastosowania
Dane techniczne
Na wolnym powietrzu Deski zewnętrzne Ścieżki trawnikowe, brzegi basenów, korytarze zewnętrzne Dostosowane zgodnie z wymaganiami użytkownika
Deski do sadzenia Donice, donice, płoty, kosze na śmieci Dostosowane zgodnie z wymaganiami użytkownika
Deski dekoracyjne Zewnętrzne panele ścienne, osłony przeciwsłoneczne, żaluzje Dostosowane zgodnie z wymaganiami użytkownika
Listwy ławkowe Siedziska, listwy do krzeseł, listwy oparcia, blaty stołów wypoczynkowych Dostosowane zgodnie z wymaganiami użytkownika
Szyldy Znaki, kierunkowskazy, tablice ogłoszeniowe Dostosowane zgodnie z wymaganiami użytkownika
Materiały konstrukcyjne Słupy, belki, krokwie (możliwość wyposażenia w elementy metalowe) Kształty kwadratowe, okrągłe, dwuteowe
Hydrofilowe płyty chodnikowe Pokrycie doków, ścieżki wodne, konstrukcje nabrzeży Szerokość 10-15cm, wysokość 2-3cm
Materiały profilowane (płytowe). Promenady, ścieżki, pomosty (pełne lub puste) Szerokość 10-15cm, wysokość 2-3cm
Materiały profilowane (słupowe). Poręcze, poręcze, ogrodzenia, ścianki działowe, okładziny Dostosowane zgodnie z wymaganiami użytkownika
Korytarze altany —— Kompletna konstrukcja zgodnie z wymaganiami użytkownika
Pawilony zewnętrzne —— Kompletna konstrukcja zgodnie z wymaganiami użytkownika
Platformy zewnętrzne —— Kompletna konstrukcja zgodnie z wymaganiami użytkownika
Proste wiaty parkingowe —— Kompletna konstrukcja zgodnie z wymaganiami użytkownika
Wnętrz Posadzka —— Grubość 1,2-1,8 cm
Deski sufitowe —— Dostosowane zgodnie z wymaganiami użytkownika
Listwy przypodłogowe —— Dostosowane zgodnie z wymaganiami użytkownika
Deski łazienkowe —— Dostosowane zgodnie z wymaganiami użytkownika
Ramy drzwi i okien —— Dostosowane zgodnie z wymaganiami użytkownika
Przegrody wewnętrzne —— Dostosowane zgodnie z wymaganiami użytkownika
Panele dźwiękoszczelne (ściany) —— Dostosowane zgodnie z wymaganiami użytkownika
Ozdobne listwy Różne linie narożników, krawędzie, inkrustacje, listwy dekoracyjne Dostosowane zgodnie z wymaganiami użytkownika
Standardy wydajności
LY/T1613-2004 Wytłaczane płyty kompozytowe z drewna i tworzyw sztucznych
Wydajność fizyczna i chemiczna
Powinien spełniać wymagania tabeli 1.5-1
Tabela 1.5-1 Właściwości fizyczne i chemiczne kompozytów drewno-tworzywo sztuczne
Nieruchomość
Wskaźnik
Zawartość wilgoci (%) ≤ 2
Twardość (HRR) ≥ 58
Stopień rozszerzania grubości absorpcji wody (%) ≤ 1
Statyczna wytrzymałość na zginanie (MPa) ≥ 20
Moduł sprężystości przy zginaniu (MPa) ≥ 1800
Odporność na zużycie powierzchniowe (g/100r) ≤ 0,08
Uderzenie młotkiem spadowym w niskiej temperaturze, liczba pęknięć (odłamków) ≤ 1
Stan po nagrzaniu Żadnych pęcherzyków, pęknięć ani plam
Szybkość zmiany wymiarów po podgrzaniu (%) ±2,5
Szybkość zmiany wymiarów w wysokich i niskich temperaturach (%) ±20,2
Wytrzymałość śruby uchwytu (N) ≥ Powierzchnia płyty: 1000, Materiał płyty: 800
Odporność na warunki atmosferyczne (MPa) ≥ Statyczna wytrzymałość na zginanie: 16
Normy chińskie: GB/T 24137; GB/T 17657 itp.Normy zagraniczne: godne uwagi obejmują ASTM D7031, ASTM D7032, BS DD CEN/TS 15534-3 itp.