Древесно-полимерный композит (далее ДПК) — это современный строительный материал, состоящий из древесины и полимеров. Его можно изготавливать не только из первичных материалов, но и вторичных, или путем смешивания обоих вариантов. Мы расскажем, из чего изготавливают ДПК, о технологии его производства из вторсырья и области применения.
Производство ДПК началось еще в 1970-х годах в Швейцарии. Далее эту идею подхватила Америка. В России же ДПК появился недавно, но уже обрел свою популярность. Заводы стали появляться один за другим.
ДПК лучше производить из первичных материалов, но множество компаний добавляют к ним вторсырье или же изготавливают материалы полностью из вторичных отходов. По качеству материал немного уступает ДПК, сделанному из первичного сырья. Но тем не менее ДПК из переработанных отходов тоже пользуется спросом из-за низкой цены.
Основные материалы для производства ДПК
ДПК производится на основе древесной муки и полимерных гранул. Древесная мука является базовым компонентом, ее соотношение к полимеру может быть как 50/50, так и 70/30. Когда соотношение древесины превышает, то у готового изделия снижается прочность. Но при этом изделие становится более деревянным на ощупь. Кроме древесной муки можно использовать:
- опилки;
- древесные волокна;
- стружку.
Чем крупнее древесный наполнитель, тем прочнее получается материал. Но из-за крупного размера сложнее получить необходимую форму, поэтому в местах, где не требуется высокая прочность, используют древесную муку.
Полимер является связующим веществом, в качестве него можно использовать:
- полипропилен;
- полиэтилен;
- поливинилхлорид.
При использовании определенного полимера, качество полученного ДПК будет отличаться.
Древесно-полимерный композит, изготовленный из полиэтилена, эластичный и упругий. Доски из него получаются стойкие, и их сложно сломать. С одной стороны материал имеет рельефную поверхность, которая выдерживает механические нагрузки и ее можно чистить металлической щеткой, что позволяет использовать ее для выкладки террас. Обратная сторона — по ощущениям похожа на вельвет и не устойчива к царапинам. Этой стороной можно декорировать фасады.
ДПК на основе полипропилена имеет глянцевую поверхность. Доски получаются еще прочнее и устойчивее к внешним механическим повреждениям. Помимо этого, материал способен отталкивать грязь и масла.
Поливинилхлорид в составе ДПК делает готовый продукт устойчивым к кислотам, щелочам и жирам. Также поливинилхлорид является трудновоспламеняемым материалом, что дает дополнительную надежность его использования. Кроме этого, ПВХ-гранулы имеют меньшую цену в сравнении с полипропиленовыми и полиэтиленовыми.
Дополнительные компоненты для производства ДПК
Для улучшения качества материала, к основным компонентам добавляют:
- Колер. Он равномерно распределяется по всему материалу, окрашивая в нужный цвет. И даже после стирания и повреждения изделия цвет не меняется.
- Пластификатор. Его вводят для придания эластичности, что позволяет получить необходимую форму.
- Вспенивающие добавки. Они применяются в тех местах, где изделие должно быть более легким.
- Антипирен. Компонент, который добавляется для уменьшения и замедления возможного возгорания.
Технология производства ДПК
Древесно-полимерный композит еще называют жидким деревом, потому что материалы плавят и разливают по формам. Этапы получения ДПК:
- Измельчение. В качестве сырья для древесной муки нужны отходы здоровой древесины: сучки, бревна, ветки, обрезки досок. Их измельчают в щепу на специальных дробилках, затем дополнительно перемалывают в мельницах до получения муки. Влажность отправляемого сырья в мельницу должна быть 4-5%, максимум 10%. При высокой влажности, сырье сначала просушивают в специальных сушилках.
Пластиковые гранулы также измельчают в специальных шредерах для получения муки.
- Дегазация. Для расплавления смесь нагревают свыше 200°С, это приводит к испарению воды из древесины. Водяной пар внутри смеси при плавлении, уменьшает прочность и делает изделие пористым. Поэтому необходимо снизить влажность методом дегазации, которая происходит с помощью вакуума.
- Смешивание. Для получения качественного продукта смесь из полимера и древесины должна быть тщательно перемешана. Поэтому сначала смешивают сухое сырье, а затем и расплавленное.
Обычно сырье смешивают в двухшнековом экструдере. Он представляет собой корпус и длинный вал со шнеками, которые осуществляют подачу материала навстречу друг другу. Дополнительные компоненты смешивают и подают с одним из материалов. Далее смешанное сырье отправляется в плавильную камеру. Затем масса попадает в другой шнек, где происходит следующее:
- более тщательное перемешивание;
- обеспечение нужного давления для качественной формовки изделия;
- отправление массы на формовку.
- Плавление. Температура плавления зависит от того, какой именно полимер будет использоваться, в среднем от 220 до 280°С.
- Формовка. После шнека масса отправляется на формовку, где под высоким давлением распределяется по всей форме для получения нужного продукта.
- Охлаждение. В процессе формовки получается непрерывная доска, которая охлаждается для дальнейшей обработки. Охлаждение происходит через ванну с водой и с расширителем системы охлаждения, для передачи тепла от горячего продукта к холодным стенкам. Также применяют охлаждение холодным воздухом и орошением воды.
- Нанесение рисунка. Рисунок наносится с помощью специального барабана, который нагревается до температуры плавления пластика. Помимо этого, нанесение рисунка возможно с помощью металлических щеток и фрез.
- Повторное охлаждение. После нанесения рисунка материал проходит повторное охлаждение, а затем разрезается на доски необходимой длины.
Изделия из ДПК
Материалы из ДПК имеют широкое применение:
- садовый интерьер;
- автомобильная промышленность;
- строительные материалы.
Чаще всего из ДПК выкладывают пирсы и причалы, так как материал хорошо выдерживает влагу. Кроме этого, из ДПК можно сделать:
- напольные доски;
- декоративный паркет;
- кровельные материалы;
- облицовочные изделия;
- панели для автомобилей;
- окна и двери.
Таким образом из переработанного пластика и древесины, можно изготавливать ДПК для производства различных полезных материалов. Это особенно актуально, если вы занимаетесь переработкой одним из них. Но даже если материал придется покупать, то это не потребует больших затрат. А вот автоматизированные линии стоят от 2 млн рублей, в зависимости от комплектации и того, что именно вы хотите производить.