کامپوزیت وود پلاست و نحوه ساخت آن

وود پلاست WPC

کامپوزیت های چوب پلاستیک (وود پلاست) (WPCs) مواد کامپوزیتی هستند که از الیاف چوب/آرد چوب و ترموپلاستیک(ها) مانند پلی اتیلن (PE)، پلی پروپیلن (PP)، پلی وینیل کلرید (PVC) یا پلی لاکتیک اسید (PLA) ساخته شده اند.

وودپلاست چوب وچکش علاوه بر الیاف چوب و پلاستیک، وودپلاست ها همچنین می توانند حاوی مواد پرکننده لیگنو سلولزی و/یا غیرآلی باشند. WPC ها زیرمجموعه ای از دسته بزرگتری از مواد به نام کامپوزیت های پلاستیکی الیاف طبیعی (NFPCs) هستند که ممکن است حاوی پرکننده های الیافی مبتنی بر سلولز مانند الیاف خمیر، پوسته بادام زمینی، پوسته قهوه، بامبو، نی، مواد هضم شده و غیره باشند. افزودنی های شیمیایی در ساختار کامپوزیت عملاً “نامرئی” به نظر می رسند (به جز پرکننده های معدنی و رنگدانه ها، اگر اضافه شوند). آنها برای ادغام پلیمر و آرد چوب (پودر) در حالی که شرایط بهینه پردازش را تسهیل می کنند، فراهم می کنند.

ابعاد وود پلاست

ابعاد وود پلاست بنا به نیاز و تقاضای ساختمان سازی و سازندگان در ابعاد و اشکال مختلف موجود میباشد که از پر مصرف ترین آنها میتوان به پروفیل های وود پلاست دکینگ ( دک ) در عرض های 14.5 ، 15 با عرض 2.5 سانتیمتر در کفپوش های انواع رستوران ، محوطه سازی ، پل سازی ، طراحی آلاچیق ، پرگولا، کفپوش روف گاردن ، کفپوش تراس سبز و بالکن ، کفپوش عرشه و غیره نام برد و همچنین از پروفیل 7 * 2.5 و 7 *1 نیز به عنوان پرکاربرد ترین پروفیل های وود پلاست در زمینه تولید کفپوش تایل و ساخت نیمکت، نمای لاکچری و غیره نام برد.

تاریخ ساخت وود پلاست

شرکتی که فرآیند ایجاد WPC را ابداع و ثبت اختراع کرد Covema از میلان در سال 1960 بود که توسط برادران Terragni (دینو و مارکو) تأسیس شد. Covema WPC را تحت نام تجاری Plastic-Wood نامید. پس از چند سال از اختراع چوب پلاستیک، شرکت Icma San Giorgio اولین فرآیند اضافه کردن الیاف چوب/آرد چوب را به ترموپلاستیک ها (WPCs) به ثبت رساند.

کف پرگولا شرکت چوب و چکش

تولید

WPC ها با مخلوط کردن کامل ذرات چوب آسیاب شده و رزین گرمانرم تولید می شوند. رایج ترین روش تولید، اکسترود کردن مواد به شکل دلخواه است، البته از قالب گیری تزریقی نیز استفاده می شود. WPC ها ممکن است از ترموپلاستیک های بکر یا بازیافتی از جمله پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE)، پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE)، پلی وینیل کلراید (PVC)، پلی پروپیلن (PP)، اکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS)، پلی استایرن (PS) و پلی لاکتیک اسید تولید شوند. PLA) های مبتنی بر PE بسیار رایج تر هستند. افزودنی‌هایی مانند رنگ‌ها، عوامل جفت‌کننده، تثبیت‌کننده‌های UV، عوامل دمنده، عوامل کف‌ساز و روان‌کننده‌ها به تنظیم محصول نهایی با ناحیه مورد نظر کمک می‌کنند. WPC های اکسترود شده به هر دو پروفیل توپر و توخالی شکل می گیرند.

طیف وسیعی از قطعات قالب‌گیری تزریقی نیز تولید می‌شود، از پانل درب‌های خودرو گرفته تا روکش‌های تلفن همراه. در برخی از تاسیسات تولیدی، اجزای تشکیل دهنده در یک اکسترودر گندله سازی ترکیب و پردازش می شوند که گلوله های ماده جدید را تولید می کند. سپس گلوله ها دوباره ذوب شده و به شکل نهایی در می آیند. تولیدکنندگان دیگر، قطعه تمام شده را در یک مرحله اختلاط و اکستروژن کامل می‌کنند.

کف تراس کار شده با وود پلاست

پرداخت مواد

به دلیل افزودن مواد آلی، WPCها معمولاً در دمای بسیار پایین تر از پلاستیک های سنتی در طی قالب گیری اکستروژن و تزریق پردازش می شوند. به عنوان مثال، WPCها تمایل دارند در دمای حدود 28 درجه سانتیگراد (50 درجه فارنهایت) کمتر از همان مواد پر نشده پردازش شوند. بیشتر آنها در دمای حدود 204 درجه سانتیگراد (400 درجه فارنهایت) شروع به سوختن خواهند کرد.

پردازش WPCها در دماهای بسیار بالا، خطر برش یا سوختن و تغییر رنگ ناشی از فشار دادن ماده ای که خیلی داغ است از طریق دروازه ای که خیلی کوچک است، در طول قالب گیری تزریقی را افزایش می دهد. نسبت چوب به پلاستیک در کامپوزیت در نهایت شاخص جریان مذاب (MFI) WPC را تعیین می‌کند، با مقادیر بیشتر چوب معمولاً منجر به کاهش MFI می‌شود.

مزایا و معایب کامپوزیت وودپلاست

عرشه کامپوزیت Trex

WPCها خورده نمی شوند و در برابر پوسیدگی، پوسیدگی و حمله حفره خوار دریایی بسیار مقاوم هستند، اگرچه آب را به الیاف چوب تعبیه شده در مواد جذب می کنند. جذب آب در WFCها با ماتریکس آبدوست مانند PLA بارزتر است و همچنین منجر به کاهش سفتی و استحکام مکانیکی می‌شود. عملکرد مکانیکی در یک محیط مرطوب را می توان با عملیات استیلاسیون افزایش داد. WPC ها کارایی خوبی دارند و می توان آنها را با استفاده از ابزارهای معمولی نجاری شکل داد.

WPC ها اغلب به عنوان یک ماده پایدار در نظر گرفته می شوند زیرا می توان آنها را با استفاده از پلاستیک های بازیافتی و ضایعات صنعت چوب ساخت. اگرچه این مواد به طول عمر مواد مصرف شده و دور ریخته شده ادامه می دهند، نیمه عمر قابل توجه خود را دارند. پلیمرها و چسب های اضافه شده بازیافت مجدد WPC را پس از استفاده دشوار می کند. با این حال، آنها را می توان به راحتی در یک WPC جدید، بسیار شبیه بتن، بازیافت کرد. یکی از مزیت ها نسبت به چوب، توانایی مواد برای قالب گیری تقریباً به هر شکل دلخواه است.

ویژگی های عرشه کامپوزیت Trex

یک عضو WPC را می توان خم و ثابت کرد تا منحنی های قوسی قوی ایجاد کند. یکی دیگر از نکات عمده فروش این مواد عدم نیاز آنها به رنگ است. آنها در رنگ های متنوعی تولید می شوند، اما به طور گسترده در رنگ های خاکستری و خاکی در دسترس هستند. با وجود 70 درصد محتوای سلولز (اگرچه 50/50 رایج تر است)، رفتار مکانیکی WPC ها شبیه پلیمرهای تمیز است.

پلیمرهای تمیز بدون حلال اضافه شده پلیمریزه می شوند. این بدان معناست که WPCها از استحکام و سختی کمتری نسبت به چوب برخوردارند و رفتار وابسته به زمان و دما را تجربه می‌کنند. ذرات چوب مستعد حمله قارچی هستند، البته نه به اندازه چوب جامد، و جزء پلیمری در برابر تخریب UV آسیب پذیر است. این امکان وجود دارد که استحکام و سفتی ممکن است با چرخه یخ زدایی کاهش یابد، اگرچه هنوز آزمایش در این زمینه در حال انجام است. برخی از فرمول های WPC به رنگ آمیزی از عوامل مختلف حساس هستند.

نمای وود پلاست چوب و چکش

یک نمونه نمای ساختمان که در آن از پنل های چوب پلاست استفاده شده است.

ساندویچ برد WPC

بردهای WPC عملکرد خوبی را نشان می‌دهند، اما ورق‌های کامپوزیت یکپارچه نسبتاً سنگین هستند (اغلب سنگین‌تر از پلاستیک‌های خالص) که استفاده از آنها را محدود به کاربردهایی می‌کند که وزن کم ضروری نیست. WPC در فرم کامپوزیت با ساختار ساندویچی امکان ترکیبی از مزایای کامپوزیت های سنتی چوب پلیمری با سبک بودن فن آوری ساندویچ پانل را فراهم می کند. ساندویچ بردهای WPC از پوسته های کامپوزیت پلیمری چوبی و معمولاً هسته پلیمری کم چگالی تشکیل شده است که منجر به افزایش بسیار موثر استحکام پانل می شود.

ساندویچ بردهای WPC عمدتاً در کاربردهای خودرو، حمل و نقل و ساختمان استفاده می شود، اما کاربردهای مبلمان نیز در حال توسعه هستند. فرآیندهای تولید یکپارچه کارآمد و اغلب درون خطی، امکان تولید تخته های ساندویچ WPC قوی تر و سفت تر را با هزینه کمتر در مقایسه با ورق های پلاستیکی سنتی یا پانل های یکپارچه WPC فراهم می کند.

کاور کف وود پلاست

مسائل و مشکلات وودپلاست

اثرات زیست محیطی

تأثیر زیست محیطی WPCها مستقیماً تحت تأثیر نسبت مواد تجدیدپذیر به مواد غیر قابل تجدید است. پلیمرهای مبتنی بر نفت که معمولاً مورد استفاده قرار می‌گیرند، تأثیرات زیست‌محیطی منفی دارند زیرا بر مواد خام تجدید ناپذیر و تجزیه‌ناپذیری پلاستیک‌ها متکی هستند.

خطرات آتش سوزی

انواع پلاستیکی که معمولاً در فرمولاسیون های وودپلاستیک استفاده می شود دارای خواص خطر آتش سوزی بالاتری نسبت به چوب به تنهایی هستند، زیرا پلاستیک دارای محتوای گرمای شیمیایی بالاتری است و می تواند ذوب شود. گنجاندن پلاستیک به عنوان بخشی از کامپوزیت منجر به پتانسیل خطرات آتش سوزی بالاتر در وودپلاستیک  در مقایسه با چوب می شود. برخی از مقامات کد به طور فزاینده ای نگران عملکرد آتش سوزی وودپلاستیک ها هستند.

کف وود پلاست روف گاردن

مراحل اصلی تولید و ویژگی های وودپلاست

به طور کلی، ساخت وودپلاست یک فرآیند دو مرحله ای است. ترکیبی از چوب و ترموپلاستیک مانند پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE)، پلی اتیلن با چگالی کم (LDPE) و پلی وینیل کلراید (PVC) با یک قوام خمیر مانند مخلوط می شوند. اختلاط را می توان به صورت دسته ای یا مداوم انجام داد. علاوه بر عنصر اصلی چوب با اندازه دانه های 20 تا 60 مش، مواد جفت کننده پلاستیک، تثبیت کننده، عوامل کف کننده یا رنگ نیز برای افزایش خواص محصول نهایی برای استفاده خاص اضافه می شود.

به عنوان مثال، روان کننده ها ظاهر سطح را بهبود می بخشند. سه روش متداول شکل دهی برای WPC وجود دارد. روش اکستروژن، که کامپوزیت مذاب را از طریق قالب وارد می کند، بیشتر خواص فیزیکی و مکانیکی WPC عمدتاً به تعامل ایجاد شده بین چوب و مواد ترموپلاستیک بستگی دارد.

یکی از کارآمدترین راه‌ها برای بهبود این تعامل، استفاده از یک عامل جفت کننده به عنوان یک افزودنی است. به طور کلی، چنین افزودنی‌هایی به سازگاری چوب آبدوست که رطوبت را به راحتی جذب می‌کند و پلاستیک آبگریز، فاقد میل ترکیبی برای آب، کمک می‌کند و امکان تشکیل کامپوزیت تک فاز را فراهم می‌کند و در نتیجه محصولی با ثبات ابعادی بهتری نسبت به چوب جامد ایجاد می‌کند.

کف سازی وودپلاست

برخی از مزایا و معایب WPC

بزرگترین مزیت وودپلاستیک رویکرد سازگار با محیط زیست آن در استفاده از چوب زباله و مواد پلاستیکی بازیافتی است. پلاستیک کامپوزیت چوب در مقایسه با چوب جامد هزینه نگهداری پایینی دارد. یکی از دلایل اصلی رشد سریع WPC هزینه چرخه عمر کم آن است. به طور کلی، عرشه وودپلاستیک (دکینگ) در مقایسه با الوارهای تحت فشار حدود 15 درصد هزینه تولید بیشتری دارد، اما به هزینه نگهداری کمتری نیاز دارد.

دوره بازپرداخت واقعی در مقایسه با مواد عرشه تحت فشار 3 تا 5 سال تخمین زده می شود. پایداری ابعادی عالی آن در کنار تنوع کمتر نیز می تواند از دیگر مزیت های اصلی محصولات WPC در نظر گرفته شود. بیشتر تحقیقات در بسیاری از کشورها بر روی دوام و عمر مفید WPC به دلیل علاقه زیاد به استفاده در فضای باز متمرکز شده است. نمایی از یک روف گاردن ارزان کار شده با وود پلاست در واقع، وودپلاست در ابتدا به عنوان مقاومت طبیعی در برابر پوسیدگی در برابر حمله قارچ ها یا حشرات به بازار عرضه شد. با این حال، نشان داده شده است که وودپلاست همچنان مقداری رطوبت را جذب می کند و در نهایت پوسیده می شود اما با سرعت بسیار کمتری نسبت به چوب جامد. انبساط حرارتی، خزش (تغییر شکل وابسته به زمان)، چگالی بالا و اعمال دشوار رنگ از دیگر معایب WPC خواهد بود.

اطلاعات دیگر در مورد وود پلاست WPC

WPC یک محصول سبز و دوستدار محیط زیست است وودپلاست از بازیافت پلاستیک غیر قابل استفاده، قطعات کوچک چوب و خاک اره تولید می شود و نیازی به مصرف انرژی زیادی ندارد. به همین دلیل وودپلاست محصولی ارزان قیمت و سازگار با محیط زیست است. کامپوزیت چوب پلاستیک (WPC)، از ترکیب موادی مانند الیاف چوب طبیعی، پلاستیک، ترموپلاستیک و آرد مخصوص ساخته شده است.

پلی وود نوع جدیدی از محصول وودپلاست است که از قطعات چوبی و پلاستیکی ساخته شده است. بخش چوب دارای موادی مانند الیاف خمیر، پوسته بادام زمینی، بامبو و نی است، اما بخش پلاستیکی از پلی اتیلن، پی وی سی و پلی پروپیلن ساخته شده است. سپس این مواد در اکسترودر ترکیب می شوند تا خمیر مقاومتی را تشکیل دهند که ماده اولیه WPC است. پس از تشکیل مواد اولیه و تهیه پروفیل، مقداری رزین و مواد مصنوعی اضافه می شود. در مرحله آخر این مواد در قالب ها شکل گرفته و سپس خشک می شوند دیوار سبز در کنار وود پلاست و ایجاد نمای زیبا

مزایای کامپوزیت وود پلاست

100% ضد آب و عایق مقاوم در برابر آب کامل مغناطیسی، تابش و امواج رادیویی، صوت، گرما و سرما آنتی باکتریال، مقاوم در برابر جذب میکروب یا باکتری و مقاوم در برابر هر نوع اسید، چربی مایع با حداقل انبساط و انقباض در شرایط آب و هوایی مختلف استحکام بالا، وزن سبک و مقاوم در برابر هر نوع ضربه و خراش غیر قابل احتراق و مقاوم در برابر آتش، عدم امکان هرگونه مدار و جرقه است.

حداقل 30 سال عمر بدون تغییر در شکل، مقاومت و نمای ظاهری داشته باشید قابل شستشو با هر نوع شوینده مقاوم در برابر هجوم حشراتی مانند موریانه و موش به دلیل دارا بودن ترکیبات کامپوزیت چوب و پلاستیک و آلومینیوم، محصولی قابل بازیافت و کاملا دوستدار محیط زیست می باشد. بدون ترک خوردگی و مقاومت بالا در برابر هر نوع ضربه و فشار می باشند.

6 پاسخ

تعقیب

  1. […] با استفاده از ترموود انجام می شود. یکی دیگر از انواع وود پلاست می باشد که زیبایی زیاد و مقاومت بالایی داشته و فضای باز […]

  2. […] علاوه بر کاهش خطرات زیست محیطی که دیگر موارد مانند وود پلاست ها می توانند ایجاد کنند، باعث ایجاد زیبایی چشم نواز و […]

  3. […] این قابلیت ها می تواند از نظر استحکام آن ها را با کامپوزیت های وود پلاست مقایسه […]

  4. […] چوب های فرآوری شده مانند ترموود که رنگ گیاهی دارد و یا کامپوزیت وود پلاست استفاده […]

  5. […] به یک صورت کفپوش می شوند این کفپوش ها معمولا از نوع کامپوزیت وودپلاست هستند. تا باعث ایجاد چرخش تمام ساختمان […]

  6. […] می توان از متریال های مختلفی از جمله چوب طبیعی، فلز، وودپلاست و … ساخت. کاشت گیاهان خاص یا گیاهان رونده در کنار آن […]

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.