Što je materijal WPC i koje su njegove glavne komponente?

Kompozit izgrađen na nelagodnom partnerstvu

Drveni plastični kompozit, obično skraćeno WPC, nije jedan materijal. To je obitelj ekstrudiranih ili oblikovanih mješavina u kojima se lignocelulozni brašno dispergira unutar termoplastične matrice. Ideja zvuči prilično jednostavno: uzmite drvo, zaključajte ga u plastiku, i dobiti najbolje od oboje. Stvarnost je manje kooperativna. Drveni brašno je hidrofilno, što znači da privlači vlagu iz zraka. Većina komodnih termoplastičnih materijala, posebno polietilena i polipropilena, su hidrofobični. Ta dva instinkta sukobljavaju se na svakom interfejsu, i gotovo svaka odluka o formulaciji u proizvodnji WPC-a je pokušaj da se taj sukob riješi bez uništavanja ekonomičnosti konačnog profila.

Ta napetost čini WPC zanimljivim s inženjerske točke gledišta. Proizvod koji sadrži 40 do 60 posto masne količine drvenog brašna nije "plastični drv" u bilo kojem casual smislu. Ponaša se kao kompozit, s tvrdom fazom i složenom fazom, a njegova performansa na terenu ovisi u velikoj mjeri o tome ostaju li dvije faze vezane kada dođe vlažnost i toplinski ciklus.

Četiri sastojka koja su zaista važna

Uobičajena ekstrudirana WPC sadrži četiri funkcionalne komponente. Prvo, drveni brašno ili vlakna, obično proizvod iz pilane, koji se provjerava do kontrolisane veličine čestica. U skladu s člankom 11. stavkom 1. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 1225/2009 Komisija je u skladu s člankom 11. stavkom 1. točkom (b) Uredbe (EZ) br. 1225/2009 utvrdila da se za proizvod koji je proizveden u Uniji primjenjuje proizvod koji je proizveden u Uniji. Treće, spojnica, obično maleinski anhidrid, poliolefin koji formira kemijske mostove između hidroksilicnih skupina na površini drveta i nepolarskih polimernih lanaca. Četvrto, lubrikant ili pomoćni procesni sredstvo, često metalni stearat, kako bi se smanjio trenje tijekom ekstrudiranja i poboljšala kvaliteta površine.

Razlozi se razlikuju ovisno o primjeni i o tome što je proizvođač spreman oduzeti. U jednom objavljenom obliku za kompozitni sastav drvenog brašna/HDPE-a korišten je 54 posto drvenog brašna, 40 posto HDPE-a, 3 posto maziva i 3 posto spojnog sredstva; u varijanti s nižim udjelom drveta korišten je 34 posto drvenog brašna i 60 posto HDPE- Nijedno nije inherentno bolje. Recept više drveta dobiva krutost i više drvenog osjećaja, ali također daje vlažnost više puteva u matriksu.

Napomena o brojevima: U skladu s člankom 11. stavkom 1. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 1907/2006, proizvođači koji su proizveli proizvode koji sadrže i upotrebljavaju ovaj proizvod moraju imati pristup informacijama o proizvodima koji su proizvedeni u skladu s člankom 11. stavkom 1. točkom (a) Uredbe (EZ) br. 1907/2006. Pravi proizvodni recepturi prilagođeni su suhoći punjenja, dizajnu obloge, brzini linije i ciljnom tržištu, a te se prilagodbe rijetko pojavljuju u javnim dokumentima.

Kako se kombinacija pretvara u mjerljivo ponašanje

Odnos između sadržaja drveta i mehaničkih svojstava nije linearan i ne ukazuje u jednom smjeru. U HDPE sustavu u kojem je brašno drveta poraslo s 40 na 60 posto, gustoća se povećala s otprilike 1,05 na 1,10 g/cm3 i tvrdoća se pomakla prema gore, dok je fleksibilna čvrstoća pala s otprilike 37,5 MPa na 27,5 MPa. Modul fleksibilnosti, nasuprot tome, se popeo. Kompozit je postao tvrđi, ali manje oprostio prije neuspjeha. Druga studija o recikliranim polipropilenskim WPC-ovima otkrila je da je održavanje sadržaja drveta na ili ispod 50 posto proizvelo najjaču ukupnu mehaničku ravnotežu, a da je pretjerano unos maziva povećao otekline i degradirao sva mjerena mehanička svojstva.

Ta tablica je namjerno pojednostavljena. Prava poruka je da više drveta nije poboljšanje kvalitete. To je trgovina. Ploča za podij i zidni panel ne trebaju isti posao, a formulacija koja dobiva na krutosti može izgubiti na dimenzionalnoj stabilnosti nakon kišne sezone.

Gdje materijal na terenu nađe probleme

Najtrajniji problem na terenu je vlažnost, a ne truloća u klasičnom smislu. Laboratorijski testovi na podnožju od WPC-a pokazali su da je malo vjerojatno da će gljivica propasti pod normalnim izlaganjem, jer sadržaj vlage često ostaje znatno ispod praga od otprilike 25 posto koji je potreban za podržavanje propadanja. Oštećenje se događa ranije i više mehanički. Upijanje vode može znatno smanjiti modul fleksibilnosti, a jedna studija je pokazala gubitak od 40 do 50 posto, uz krčenje i otekline od 22 do 29 posto. Drvene čestice se napipaju, polimerna matrica ne slijedi, a interfejs počinje umirati. Pučine se pojavljuju tamo gdje dvije faze nisu bile savršeno vezane.

Postoji jedan slučaj koji vrijedi podsjetiti na renovirani projekt kemijskog postrojenja u vlažnom južnom području. Originalne ploče za hodnike od WPC-a bile su određene zbog svoje reputacije niske održavanja. Za nekoliko sezona, krajnji rezovi koji su ostavljeni neotkriveni pokazali su izražen otek, a površinska provjera pojavila se duž smjera ekstrudiranja. Ploče nisu bile strukturno propale na dramatičan način, ali su postale neugodne pod nogama i vizualno iscrpljene. Specifikacija zamjene pomaknula se prema pokrivenom ili koekstrudiranom profilu s debljom polimerskom kožom na površini nošenja i zapečaćenim krajnjim detaljima. Ta promjena nije eliminirala kretanje vlage, ali je usporila brzinu kojom je jezgra bila izložena velikoj količini vode.

I vatreni nastup zaslužuje poštenu kaznu. WPC-ovi su općenito zapaljiviji od čvrstog neobrađenog drveta jer polimerni matriks doprinosi gorivu i može kapati. Opuštanja mogu poboljšati, ali često imaju trošak u tvrdoći i procesnosti. U slučaju da se upotrebljava u proizvodnji materijala za izravno ispitivanje, mora se upotrebljavati i druga metoda za ispitivanje.

Reciklabilnost je stvarna, ali uvjetovana. Odrezci od WPC-a i profile koji su završili svoj životni vijek mogu se ponovno mlati i ponovno obrađivati, no ponavljajući se toplinski ciklusi imaju tendenciju da razgrađuju lance polimera i skraćuju dužinu vlakana. Recikliranje zatvorenim krugom je legitiman put, a ne stroj za vječno kretanje.

Što tražiti izvan lista formula

Formulacija na papiru govori samo dio priče. Profil temperature ekstrudiranja, konfiguracija vijaka, dizajn obloge, brzina hlađenja i sadržaj vlage u drvenom brašku prije mešanja utječu na to koliko dobro spojnica može obavljati svoj posao. Nedovoljno sušen brašno može hidrolizirati interfejs prije nego što profil ikada napusti maticu, a nijedna inspekcija nizvodno neće poništiti tu štetu. U slučaju da je proizvodni profil nepromenjen, to znači da je proizvodni profil nepromenjen.

Ta proizvodna disciplina je gdje dobavljač kao oufei postaje relevantna. Poduzeće upravlja više linija ekstrudiranja i laminiranja iz centralizirane proizvodne baze, s unutarnjom kontrolom nad WPC panelovima vrata i srodnim profilima, a praktična prednost nije jedan broj specifikacija. To je sposobnost održavanja formulacije, sušenja, ekstrudiranja i površne obrade pod jednim sustavom kvalitete, tako da ponašanje materijala opisano gore ostaje u predvidljivom prozoru od narudžbe do narudžbe.

WPC nije zamjena drveta i nije materijal koji se ne mora održavati. To je inženjerski kompozit čije je performanse ograničene najlošijim sučelja. Razumijevanje sastavnih dijelova, omjera i putanja vlažnosti je razlika između određivanja materijala i nagađanja na jedan.