Закрити

  Авторизація

Логін
Пароль
Запам'ятати на 2 тижні?

Забули пароль?
Якщо ви незареєстровані, пройдіть реєстрацію
Останні новини
Останні новини
«Лисі» Карпати і мовчання Грети Тунберг
31.12.2020р.

ЄС чинить тиск на Україну, намагаючись через арбітраж примусити нашу державу...

METAMOB виходить на український ринок
01.12.2020р.

Компанія Metamob – провідний виробник стрічкових пил у Румунії. Власна національна...

Чому ініціативи Міндовкілля загрожують екологічній безпеці України та можуть призвести до розвалу лісового сектору економіки.
25.11.2020р.

Міністерство захисту довкілля та природних ресурсів України виступило з двома...

Що робить ліс надзвичайно цінним та живим?
11.11.2020р.

Усі люблять гуляти у лісі. Особливо зараз, коли листя дерев набуло золотавих...

Зоя Темнохудова: «Збереження лісу потребує виваженої державної політики»
09.09.2020р.

Закарпатський ліс — коштовна скарбниця України. Ліси займають 51,2 відсотка...

Опитування
Опитування
Опитування

Мораторій на вивіз кругляка хочуть відмінити, а в Ви за чи проти?

Ваш помічник
Ваш помічник
3728
10.04.2009р. |
Деревинно-полімерні композити

Європейський ринок деревинно-полімерних композитів (ДПК) молодий: наприклад, у 2002 році в Німеччині було лише чотири підприємства з виробництва цих матеріалів. Зате 2007 року їх стало понад два десятки. В Європі за рік виробляють тільки 40–50 тис. тонн, тоді як у Північній Америці обсяг виробництва деревинно-полімерних композитів сягнув 700 тис. тонн. До кінця нинішнього десятиріччя очікується значне зростання ринку, за деякими оцінками, – втричі.

Розширення виробництва ДПК у США стало можливим завдяки успішному виходу на ринок нового матеріалу для будівництва дощатих терас, якими американці, зазвичай, оточують свої будинки. У 90-х роках дошки для них стали виготовляти із суміші деревинних часток і термопластичних полімерів – з цього й почався „деревинно-полімерний бум”.

З чого їх роблять

Основні складові термопластичної деревинно-полімерної композиції – це подрібнена деревина, полімер та спеціальні добавки. Окрім деревини наповнювачами можуть бути частки однорічних рослин (соломи, льону, сизалю, кенафу, рисового лушпиння) та відходи целюлозно-паперового виробництва. Зв’язуючі компоненти – поліетилен, поліпропилен, полівінілхлорид, полістирол та інші термопластичні полімери, температура плавлення яких нижча від 200 ºС, в тому числі й вторинні, отримані із побутових або промислових відходів. У деяких композитах застосовують й речовини природного походження: лігнін, казеїн, крохмаль тощо.

Постає запитання, а скільки чого давати? Процентний вміст деревини або іншої сировини з наявністю целюлози, залежно від вимог до кінцевого продукту, від 49 до 95%. Наприклад, матеріали будівельного призначення (дошки, віконні та дверні профілі, покриття даху), зазвичай, містять більший відсоток полімеру, що надає їм стійкості до впливу вологи, грибків та комах. Якщо виріб із ДПК має витримувати велике навантаження, міцність можна підвищити, додаючи невелику кількість хімічних волокон. Для виробів, які застосовуються в інтер’єрі, – меблях, підлозі, настінному покритті –– найважливішим є якість поверхні, здатність матеріалу „дихати”, візуальна ідентичність деревини. Відповідно, частка деревини в таких композиціях значно вища.

Спеціальні добавки (аддитиви), хоча й складають невеликий відсоток у рецептурі суміші, однак мають вирішальний вплив і на поведінку деревинно-полімерної маси під час переробки, і на властивості кінцевого продукту (міцність, зовнішній вигляд, довговічність). У суміш для виробництва ДПК входять речовини, які покращують адгезію деревини з полімером, барвники, антиокислювачі, стабілізатори, що підвищують стійкість матеріалу до впливу світла та температури, антимікробні та протигрибкові добавки тощо.

Для підвищення тепло- і звукоізоляції та зменшення ваги до складу композиції додають агенти, які піняться.

Залежно від типу машин та виду майбутньої продукції можливі різні варіанти підготовки сировини: використання напівфабрикату у вигляді гранул або готової порошкової суміші, куди входить полімер, наповнювач та необхідні добавки.

Порівняно з наповнювачами, які традиційно використовуються у виробництві пластиків, такими як двоокис кремнію, крейда, каолін, тальк, скляні та хімічні волокна, деревина має низку особливостей. Щільність деревинної дисперсної маси у вигляді борошна, частин або волокон менша – відповідно, при завантаженні сировини більшого об’єму, можливо, треба буде модернізувати вузол завантаження. Властивості деревини, її вологість та хімічний склад відрізняються меншою стабільністю. При проходженні через екструдер полімерна композиція має містити мінімальну кількість вологи, інакше при нагріванні утворяться пухирці пари, які призведуть до появи внутрішніх та зовнішніх дефектів виробу. Декілька років тому однією із необхідних вимог для виробництва ДПК був рівень вологості деревинної маси не вище 2%. Якщо згадати, що деревина гігроскопічна, то це означає, що сировина має бути висушена або безпосередньо перед завантаженням в екструдер, або висушена й герметично запакована. Ускладнює процес і „термочутливість” деревини. При перегріві вона термічно деградує, що негативно позначається не лише на міцності, а й на зовнішньому вигляді виробу: на поверхні з’являються бурі плями. Варто відзначити й слабку адгезію деревини й термопластичних матеріалів. Для отримання продукту з достатньою міцністю необхідно збільшити сили зчеплення цих різнорідних матеріалів, що може бути досягнуто збільшенням площі взаємного контакту при тоншому подрібненні деревинних часток.

Однак за останні роки ситуація кардинально змінилася: у відповідь на вимоги ринку, який активно розвивається, були знайдені технічні рішення, котрі знімають чи зменшують первісні обмеження щодо умов виробництва.

Методи

1.Екструзія

Нині понад 95% виробів із ДПК у світі виробляють методом екструзії.

Екструзія – це безперервний процес, який полягає в протискуванні матеріалу з високою в’язкістю у рідкому стані через формувальгий інструмент (екструзивну головку, фільєру), з метою отримання виробу з поперечним перерізом необхідної форми. В індустрії екструзія застосовується з 30-х років. Таким методом виготовляють різноманітні погонажні вироби: труби, профілі, листи, плівки, оболонки кабелів тощо, а також гранули. Основним технологічним обладнанням при цьому є екструдери. Екструдер складається із декількох основних вузлів: силового привода, вузла завантаження сировини, оснащеного підігрівачами корпуса, робочого органа (шнека), який міститься в корпусі, і екструзивної головки, а також контрольно-вимірювальних та регулювальних приладів (системи задання та підтримання температурного режиму тощо). Екструзійна головка має корпус, який обігрівається, формувальний інструмент із отвором, наприклад, щілиною, яка звужується до центру, або каналу визначеного перерізу.

У виробництві різноманітних видів продукції використовуються як одношнекові, так і двошнекові машини: перші простіші у виготовленні та дешевші, однак матеріал, який переробляється в цих екструдерах, не завжди добре змішується. Двошнекові машини мають складнішу конструкцію, внаслідок чого дорожчі, енергомісткіші. Але вони забезпечують точне дозування, адаптацію до різних видів сировини, краще перемішують матеріал й забезпечують високу якість кінцевого продукту.

2.Інжекційне формування.

Цей технологічний процес називається також „лиття під тиском”. Він уже декілька десятиліть застосовується для формування виробів із термопластичних полімерів.

У загальних рисах технологія виглядає так: полімерна суміш у вигляді гранул, пігулок або порошку подається із бункера у нагрітий циліндр, де вона розм’якшується, потім за допомогою гідравлічного поршня дозована кількість розплавленої суміші впорскується під тиском у форму. Вона має бути злегка нагріта, щоб забезпечити рівномірне розтікання пластичного матеріалу. Після заповнення форму охолоджують, наприклад, циркулюючою водою, відкривають і виймають готовий виріб.

Весь цей цикл може бути повторений багато разів у ручному або автоматичному режимі. Незаперечною перевагою технології є висока продуктивність. Однак обладнання для інжекційного формування дуже дороге, використовується для виготовлення великих виробів складної форми, а технологія потребує надто досконалої техніки і детального опрацювання всіх нюансів процесу. Наприклад, якщо виробництво простого поліетиленового посуду, харчових контейнерів тощо було налагоджене ще в повоєнні роки, то перші моноблочні стільці навчилися відливати лише наприкінці 60-х.

Перші вироби із ДПК, отримані методом інжекційного формування, з’явилися на рубежі нинішнього століття. Це були декоративні елементи, які запропонували на ринок американські виробники деревинно-полімерних декінг-продуктів – матеріалів для спорудження терас. Ідея полягала в тому, щоб окрім дощок та профілів, робити відповідні за кольором і структурою наконечники, „ковпаки” для балюстрад, цоколі та прикраси. І екструзія, й інжекційне формування дають змогу точно дотримуватись заданих розмірів виробів – завдяки цьому набір будівельних деталей із деревинно-полімерного матеріалу можна перетворити у готову споруду майже так само, як складають елементи у дитячому пластмасовому конструкторі.

Спочатку деревинно-полімерні вироби, отримані за допомогою інжекційного формування були простими, а вміст деревини в них коливався   від 25 до 40%. Практика засвідчила, що порівняно із екструзією лиття під тиском висуває низку додаткових вимог до суміші, яку переробляють. Щоб у процесі формування забезпечити рівномірне розподілення розплавленої маси, мають бути однорідно подрібнені деревинні частки. Виробники повинні прискіпливо контролювати вологість сировини, а оскільки процес формування відбувається у закритій формі, найкращим видом сировини є готові гранули. Якщо для екструзії ДПК порода деревини не має принципового значення, то при литті під тиском різниця в абразивних властивостях, у вмісті танінів та смоли можуть вплинути на  те, як стане поводити себе деревинно-полімерна маса, Від складу сировини залежить і те, наскільки робоча поверхня форми стане піддаватися корозії.

Однак після тривалого періоду розробок та випробовувань, американці все-таки удосконалили рецептуру деревинно-полімерної суміші і до 2003 року налагодили виробництво деталей із ДПК методом лиття під тиском. У 2004 році інжекційне формування вже застосовували майже десяток північноамериканських виробників декінг-продуктів (при цьому рецептури сумішей тримали у таємниці): 60-відсотковий вміст деревини тоді вважався рекордним.

Випуск виробів із ДИКТ методом інжекційного формування, стартувавши на початку нинішнього століття, став рости швидкими темпами.
На відміну від Північної Америки, де методом інжекційного формування виготовляють переважно декінг-продукти, в Європі метод лиття під тиском найчастіше використовують мебльовики та виробники деталей для інтер’єру. У зв’язку з цим європейські деревинно-полімерні композити мають більше різнопланових рецептур: зазвичай вміст деревини у них значно більший. Часто використовують волокна однорічних рослин, активно розробляють композиції із застосуванням полімерів біологічного походження.

3. Ротаційне формування.

Якщо при використанні екструзії, інжекції виріб формується під тиском, то ротаційне формування основане на іншому принципі – на дії відцентрових сил у поєднанні з адгезією. Дозовану за об’ємом або масою порцію матеріалу завантажують у порожнинну металічну форму, яку герметично закривають і обертають у одній або декількох площинах й одночасно нагрівають – внаслідок матеріал гомогенізується й утворює на внутрішній поверхні форми гаряче тонке монолітне покриття. Потім, продовжуючи обертання, форму охолоджують у спеціальній камері, а після охолодження зупиняють, відкривають і виймають готовий виріб.

Так виробляються округлі порожнинні вироби – і не тільки із полімерних, але й із інших матеріалів: великомірна пластикова тара, гумові м’ячі, іграшки, шоколадні яйця. Для виробництва меблів ця технологія відносно нова – її стали застосовувати вже у нинішньому столітті в Італії.

Можливість отримувати великогабаритні предмети складної замкнутої форми та багатошарові конструкції є однією із переваг цього технологічного процесу. Важливо  те, що готові вироби не мають внутрішніх напружень, що в них однакова товщина стінок. Серед інших переваг цього методу – простота та дешевизна обладнання, безвідходність виробництва. Основним недоліком ротаційного формування вважається довго тривалість процесу – 20 хвилин.

Виробництво плит

Обладнання для виробництва – модифікована версія лінії безперервного пресування деревинних плит.

Спочатку поліетилен, отриманий із вторинної сировини, і деревинні стружки змішують і формують у вигляді розпушеного килима товщиною близько 15 см. Через цю суміш продувають гаряче повітря, що розм’якшує полімер й зменшує товщину килима у два-три рази. Розігрітий килим сталевою стрічкою просувається в прес з охолоджувальною установкою, де формується плита товщиною від 0,6 до 2 см з характерним деревинним візерунком, придатна для подальшого опорядження, в тому числі й фарбування.

Діюча виробнича лінія була встановлена у 2003 році на заводі компанії BoiseCascadeу штаті Вашингтон. Продукцію передбачалося використовувати для виготовлення личкувальних дощок, однак через реструктуризацію BoiseCascadeпромисловий випуск так і не розпочали.

Інший метод виготовлення плит – із використанням стрічкового прохідного преса, – розробила німецька компанія PallmannMaschinenfabrikспільно з TechnopartnerSamtronic (TPS) iSchilling-KnobelGmbH. За цією технологією (запатентована назва –P-Line™) із деревинного борошна або волокон і полімеру (наприклад, поліетилену високої щільності) спочатку виготовляють гранули за допомогою спеціальної машини, так званого „палтрудера”. Отриманий гранульований напівфабрикат під невеликим тиском пресується в плиту між двома рухомими сталевими стрічками з термостійким покриттям із скла і тефлону, проходячи послідовно зони нагрівання та охолодження. Величина зазору між стрічками визначає товщину плити – від 2 до 20 мм, а ширина її може бути задана в межах від 1200 до 2200 мм. Завдяки здатності в’яжучого матеріалу розм’якшуватися  при нагріванні, ці плити в подальшому придатні для термоформінгу, наприклад, для отримання згинів, тримірних поверхонь, нанесення тисненого малюнка тощо.

За матерілами Всеукраїнської галузевої газети "Деревообробник"
derevo.com.ua

 

 

Теги та ключові фрази
polimerni материали, різниця композит і полімер, деревинно полімерні матеріали, Технологічний метод виготовлення ДПК, оснований на дії відцентрових сил у поєднанні з адгезією називається, як виготовляли іграшки в 60-х роках ДСП, полімерні сходи, Складники композитової дошки, вироби із тефлону, композити, деревинно полімерні матеріали
Більше статей за тегами


Поділіться цією інформацією в соцмережах, дякуємо за популяризацію порталу:
Також Ви можете:

Додати до закладок Підписатись Версія для друку



   



Інші статті
15.10.2010р.

Ринок деревообробного обладнання України 2010 1

За даними Держкомстату, імпорт деревообробного обладнання в січні - вересні 2010 р., в порівнянні з аналогічним періодом 2009 р., збільшився більш ніж в 1,5 рази, а за оцінками операторів - навіть у 2 рази

05.05.2010р.

Игра в "микадо"

Итоги 2009 года в мировой лесной отрасли еще предстоит подвести, но уже сейчас можно подсчитать убытки и сделать ряд прогнозов на 2010 год.

Більше статей за тегами
вагонка киев цена проектуємо сушильні камери
При використанні матеріалів посилання на www.derevo.info (для інтернет ресурсів з гіперссилкою) обов'язкове.
kremen-decor.com.ua