ວັດສະດຸ WPC ສາມາດຮວມຄຸນສົມບັດທີ່ດີທີ່ສຸດຂອງໄມ້ ແລະ ພາສຕິກໄດ້ແນວໃດ?

ໄມ້ທີ່ແຂງແຮງມີຄວາມຮູ້ສຶກ ແລະ ຄວາມຊື່ສັດໃນດ້ານໂຄງສ້າງ ທີ່ນັກອອກແບບເລືອກໃຊ້ຢູ່ເປັນປະຈຳ. ມັນຍັງເຄື່ອນໄຫວ, ເກີດແຕກ, ຜຸ້ງ, ແລະ ເປັນອາຫານຂອງແມງໄຂ້ເມື່ອຄວາມຊື້ນເຂົ້າໄປໃນໄມ້. ພາສຕິກທີ່ເຮັດຈາກຄວາມຮ້ອນທຳມະດາແກ້ໄຂບັນຫາການຜຸ້ງໄດ້ ແຕ່ກໍເກີດບັນຫາອື່ນຂຶ້ນມາ: ມັນເບື່ອງເມື່ອຖືກຄວາມຮ້ອນ, ມີລັກສະນະເບິ່ງຄືນຳໃຊ້ວັດຖຸສັງເຄາະ, ແລະ ມີຄວາມແຂງແຮງຕໍ່ນ້ຳໜັກຕ່ຳ. ວັດຖຸປະສົມໄມ້-ພາສຕິກ (Wood Plastic Composite) ທີ່ມັກເອີ້ນສັ້ນໆວ່າ WPC ຖືກອອກແບບໃຫ້ຢູ່ລະຫວ່າງສອງປະເພດນີ້ຢ່າງຕັ້ງໃຈ. ສິ່ງທີ່ນ่าສົນໃຈບໍ່ແມ່ນການທີ່ເອົາເສັ້ນໄມ້ກັບໂປລີເມີເຂົ້າໄປປະສົມກັນ, ແຕ່ເປັນວິທີການທີ່ເຮັດວຽກກັບເຂດແດນລະຫວ່າງສອງເຟີສນີ້ ເພື່ອໃຫ້ຜົນຜະລິດສຸດທ້າຍມີຄຸນສົມບັດຄືກັບວັດຖຸໂຄງສ້າງທີ່ຖືກປັບແຕ່ງຢ່າງລະອອນ ມາກກວ່າການເປັນພຽງການລົດລົງ.

ເປັນຫຍັງສ່ວນຂອງໄມ້ຈຶ່ງບໍ່ແມ່ນພຽງແຕ່ສ່ວນເຕີມທີ່ຖືກກວ່າ

ຄວາມເຂົ້າໃຈທີ່ທົ່ວໄປນອກອຸດສາຫະກຳແມ່ນວ່າ ຝຸ່ນໄມ້ຖືກເພີ່ມເຂົ້າໄປເປັນສ່ວນຫຼາຍເພື່ອຫຼຸດຕົ້ນທຶນຂອງ resin. ການຫຼຸດຕົ້ນທຶນແມ່ນເກີດຂຶ້ນຈິງ, ແຕ່ມັນບໍ່ໄດ້ສະແດງເຖິງບົດບາດທາງດ້ານກົນສາດຢ່າງເຕັມທີ່. ໄຍເຊລູໂລສມີຄ່າ modulus ສູງເມື່ອທຽບກັບ thermoplastic matrix. ເມື່ອມັນຖືກແຈກຢາຍຢ່າງດີ ແລະ ມີການຈັບເຊື່ອມທີ່ດີ, ມັນຈະເຮັດໃຫ້ຄວາມແຂງແຮງຂອງວັດສະດຸປະສົມເພີ່ມຂຶ້ນ ແລະ ລົດຄ່າສຳປະສິດທິການຂະຫຍາຍຕัวຈາກຄວາມຮ້ອນລົງ. polyethylene ແບບເດີມໆມີພຶດຕິກຳການຂະຫຍາຍຕົວຈາກຄວາມຮ້ອນທີ່ເຮັດໃຫ້ວັດສະດຸປູກປັກ ຫຼື ວັດສະດຸປູກປັກພື້ນທີ່ຍາວໆ ມີການຂະຫຍາຍ ແລະ ຫຼຸດລົງຢ່າງເຫັນໄດ້ຊັດເຈນພາຍໃນໜຶ່ງວັນທີ່ຖືກແສງຕາເວັນສີ່ງ. ໄຍໄມ້ຈະຈັບກຸ່ມການເคลື່ອນທີ່ນີ້ໃນລະດັບໂມເລກຸນ. ເຟສໄຍຍັງປ່ຽນແປງພຶດຕິກຳການເຜົາໄ້ມື້ເມື່ອທຽບກັບ plastic ທີ່ບໍ່ປະສົມ, ແຕ່ມັນບໍ່ໄດ້ເຮັດໃຫ້ຜະລິດຕະພັນເປັນບໍ່ຕິດໄຟ.

ສິ່ງທີ່ຕ້ອງແລກປ່ຽນຄື ພາສາໄມ້ເປັນສານທີ່ດຶດນ້ຳ. ກຸ່ມ hydroxyl ໃນເສັ້ນໃຍ cellulose ດຶດດູດນ້ຳ, ໃນຂະນະທີ່ matrix polyethylene ແມ່ນກັນນ້ຳ. ຖ້າບໍ່ມີສານທີ່ເປັນສ່ວນເຊື່ອມຕໍ່ລະຫວ່າງສອງເຄມີນີ້, ເສັ້ນໃຍຈະຖືກດຶດອອກຈາກ polymer ໃນເວລາທີ່ມີການປ່ຽນແປງຄວາມຊື້ນ, ແລະວັດສະດຸປະສົມຈະສູນເສຍຄຸນສົມບັດການເສີມທີ່ຄາດຫວັງໄວ້.

ສານເຊື່ອມຕໍ່ແມ່ນບ່ອນທີ່ການປະສົມກັນທີ່ແທ້ຈິງເກີດຂຶ້ນ

ຂັ້ນຕອນທີ່ເຮັດໃຫ້ວັດສະດຸປະສົມໄມ້-polymer (WPC) ມີຄວາມໝັ້ນຄົງແທ້ຈິງ ແຕກຕ່າງຈາກວັດສະດຸທີ່ຫັກເປື່ອຍງ່າຍ ແມ່ນການຢູ່ຕິດກັນຢ່າງເຂັ້ມແຂງລະຫວ່າງເນື້ອວັດສະດຸ. Maleic anhydride grafted polyethylene (MAPE) ແມ່ນສານເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ນິຍົມໃຊ້ຫຼາຍທີ່ສຸດໃນລະບົບທີ່ອີງໃສ່ polyethylene. ກຸ່ມ anhydride ສາມາດເຮັດປະຕິກິລິຍາກັບຈຸດ hydroxyl ໃນເນື້ອຜິວໄມ້, ໃນຂະນະທີ່ສ່ວນ backbone polyethylene ຈະພັນກັນກັບ matrix. ເຖິງແມ່ນຈະເພີ່ມໃນປະລິມານຕ່ຳ (ປະມານ 3% ຕາມນ້ຳໜັກ), ການສຶກສາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າມີການປັບປຸງທີ່ວັດວາໄດ້ໃນຄຸນສົມບັດການດຶດ (tensile) ແລະ ການດັດ (flexural) ເນື່ອງຈາກການຖ່າຍໂອນຄວາມເຄັ່ງຕຶງຂ້າມເຂດແດນລະຫວ່າງເສັ້ນໃຍ ແລະ matrix ເກີດຂຶ້ນຢ່າງມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນ.

ເມື່ອພັນທະບັດນີ້ຖືກສ້າງຂຶ້ນແລ້ວ ວັດສະດຸປະກອບຈະສາມາດຮັບແຮງໄດ້ໃນທາງທີ່ສ່ວນປະກອບແຕ່ລະຊິ້ນບໍ່ສາມາດເຮັດໄດ້ດ້ວຍຕົວເອງ. ຄ່າຄວາມແຂງແຮງຕໍ່ການດັດ (flexural strength) ຂອງວັດສະດຸປະກອບ WPC ທີ່ໃຊ້ HDPE ແລະ ມີຝຸ່ນໄມ້ 40% ຮ່ວມກັບຕົວເຊື່ອມຕໍ່ (coupling agent) ມັກຢູ່ໃນໄລຍະ 10 ເຖິງ 25 MPa ຂຶ້ນກັບສູດການຜະລິດ ແລະ ວິທີການຜະລິດ. ນີ້ບໍ່ແມ່ນເຂດທີ່ເຫຼັກສາມາດເຮັດໄດ້ ແຕ່ກໍພໍສຳລັບການຕິດຕັ້ງພື້ນ, ການຫຸ້ມເຄືອບ, ແລະ ພື້ນຜິວດ້ານນອກຂອງປະຕູ ໂດຍທີ່ຄວາມແຂງແຮງ ແລະ ຄວາມສະຖຽນຂອງຂະໜາດ (dimensional stability) ມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍກວ່າຄວາມສາມາດໃນການຮັບແຮງສູງສຸດ.

ບ່ອນທີ່ຮູບແບບລວມ (hybrid profile) ສາມາດສ້າງມູນຄ່າໄດ້

ເຫດຜົນດ້ານປະສິດທິພາບຈະຊັດເຈນຂຶ້ນເມື່ອ WPC ແຕ່ງຕັ້ງເທີບຽບກັບວັດຖຸດິບທັງສອງຊະນິດໃນຕົວຊີ້ວັດທີ່ກຳນົດການμຕັດສິນໃຈຂອງໂຄງການທີ່ແທ້ຈິງ: ການດູດຊຶມຄວາມຊື້ນ, ການບວມຂອງຄວາມໜາ, ແລະ ການເຄື່ອນໄຫວທາງຄວາມຮ້ອນ. ເນື້ອໄມ້ດູດຊຶມນ້ຳໄດ້ຫຼາຍກວ່າ 100% ຂອງນ້ຳໜັກຂອງມັນເມື່ອຈື່ມຢູ່ໃນນ້ຳເປັນເວລາດົນ. ຮູບແບບ WPC ທີ່ຜະລິດເພື່ອການຄ້າມັກດູດຊຶມນ້ຳໜ້ອຍກວ່າຫຼາຍ, ແລະ ຄວາມແຕກຕ່າງໃນພຶດຕິກຳການບວມຈະມີຜົນກະທົບຫຼາຍຂຶ້ນເຖິງການຕໍ່ເຂົ້າແລະການຕິດຕັ້ງ. ຕາຕະລາງຂ້າງລຸ່ມນີ້ລວມເອົາຊ່ວງຄ່າທີ່ເປັນຕົວແທນຈາກການຄົ້ນຄວ້າດ້ານວັດສະດຸປະສົມ ແລະ ມາດຕະຖານຜະລິດຕະພັນທີ່ຖືກເຜີຍແຜ່.

ຮູບແບບນີ້ບໍ່ໄດ້ໝາຍຄວາມວ່າ WPC ຈະຊະນະທຸກໆຄ້ອນ. ມັນຊະນະໃນຄ້ອນທີ່ສຳຄັນສຳລັບຊິ້ນສ່ວນທີ່ຖືກເປີດເຜີຍຕໍ່ອາກາດແລະໃຊ້ງານໄດ້ດີໃນໄລຍະຍາວ: ມັນຂະຫຍາຍຕົວໜ້ອຍກວ່າໄມ້ເມື່ອເປີດເຜີຍຕໍ່ນ້ຳ, ແລະຮັກສາຮູບຮ່າງໄດ້ດີກວ່າພາສຕິກທີ່ບໍ່ປະສົມເມື່ອອຸນຫະພູມສູງ. ບ່ອນທີ່ເຮັດຈາກໄມ້ທີ່ຂະຫຍາຍຕົວແລະຄື້ມເປັນຮູບເຄື່ອງຈັກຈະເຮັດໃຫ້ເກີດອັນຕະລາຍຕໍ່ການເດີນ ແລະເກັບນ້ຳໄວ້. ບ່ອນທີ່ເຮັດຈາກພາສຕິກທີ່ອ່ອນຕົວແລະຄື້ມລົງເມື່ອຖືກແສງຕາເວັນຕົກໃນເວລາທ່ຽງວັນຈະເຮັດໃຫ້ເກີດບັນຫາອື່ນທີ່ຕ້ອງການການເຂົ້າໄປແກ້ໄຂ. WPC ຊ່ວຍຫຼຸດບັນຫາທັງສອງດ້ານນີ້ໃນເວລາດຽວກັນ.

ການຕິດຕັ້ງໃນສະພາບຈິງທີ່ເປີດເຜີຍຈຸດອ່ອນຂອງມັນ

ບາງປີກ່ອນ ໂຄງການຖມທະເລໃນເຂດຊາຍຝັ່ງໄດ້ໃຊ້ແຜ່ນປູພື້ນ WPC ດ້ານປະຕູຮັບນ້ຳເກືອດ. ແຜ່ນເຫຼົ່ານີ້ເຮັດວຽກໄດ້ດີຕໍ່ຄວາມຊຸ່ມແລະການເນົ່າເສຍ ເຊິ່ງເປັນໄປຕາມທີ່ຄາດໄວ້. ແຕ່ບັນຫາເກີດຂຶ້ນໃນທາງເດີນທີ່ຫັນໄປທາງທິດໃຕ້ ໂດຍທີ່ແຜ່ນຖືກຕິດຕັ້ງຢ່າງແໜ້ນກັບຄານເຫຼັກໂດຍບໍ່ມີທີ່ຫວ່າງໃຫ້ວັດຖຸຂະຍາຍຕົວ. ອຸນຫະພູມທີ່ເກີດຂຶ້ນໃນເວລາລະດູຮ້ອນເຮັດໃຫ້ຮູບຮ່າງຂອງແຜ່ນເຂົ້າສູ່ຊ່ວງທີ່ຄວາມຕ້ານການລື້ນ (creep resistance) ຫຼຸດລົງຢ່າງຮຸນແຮງ. ສ່ວນກາງຂອງແຕ່ລະຊ່ວງຈຶ່ງເລີ່ມຫຼຸດຕໍ່າລົງລະຫວ່າງຈຸດຮັບນ້ຳໜັກ ແລະ ສະລັອດທີ່ໃຊ້ເຊື່ອມຕໍ່ເລີ່ມເກີດການເຄື່ອນຕົວຕໍ່ດ້ານຂ້າງຂອງແຜ່ນ. ວັດຖຸດັ່ງກ່າວບໍ່ໄດ້ມີຂໍ້ບົກບ່ອນ. ການອອກແບບນີ້ໄດ້ລືມພິຈາລະນາວ່າວັດຖຸປະກອບທີ່ເປັນ thermoplastic composite ຈະປະຕິບັດຢ່າງໃດເມື່ອຖືກໃຫ້ພາບໄວ້ເປັນເວລາດົນນານໃນສະພາບອຸນຫະພູມສູງ.

ບົດຮຽນນີ້ມີປະໂຫຍດເພາະວ່າມັນແຍກຄຸນສົມບັດຂອງວັດຖຸອອກຈາກຂໍ້ຜິດພາດໃນການຕິດຕັ້ງ. ລາຍການຂອງທາງເດີນທີ່ເຮັດຈາກວັດຖຸປະສົມໄມ້-ພລາສຕິກ (WPC) ຖືກຈັດຢູ່ຕາມມາດຕະຖານຕ່າງໆ ເຊັ່ນ: ASTM D7032 ເພື່ອກຳນົດຄະແນນການປະຕິບັດ, ແລະມາດຕະຖານຂອງເອີຣົບ EN 15534 ກຳນົດຂອບເຂດການເບື່ອງຕົວ (creep deflection) ທີ່ຖືກທົດສອບໃນອຸນຫະພູມທີ່ຄວບຄຸມໄວ້. ແຕ່ວ່າ ຮູບຮ່າງທີ່ຜ່ານການທົດສອບການເບື່ອງຕົວທີ່ 20°C ອາດຈະຍັງເບື່ອງຕົວຢ່າງເຫັນໄດ້ຊັດເຈນທີ່ 50°C ໃຕ້ພາລະບັນທຸກເດີມ, ແລະການຄົ້ນຄວ້າທີ່ເຜີຍແຜ່ແລ້ວໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ ບາງລາຍການທີ່ບັນລຸເງື່ອນຕັ້ງຕົ້ນຂອງມາດຕະຖານອາດຈະລົ້ມເຫຼວໃກ້ກັບຂອບເຂດການເບື່ອງຕົວເມື່ອພາລະບັນທຸກເພີ່ມຂຶ້ນເລັກນ້ອຍ. ການປະສົມກັນລະຫວ່າງໄມ້ ແລະ ພລາສຕິກແມ່ນມີປະໂຫຍດຈິງ, ແຕ່ມັນບໍ່ໄດ້ປະຕິເສດກົດເກນດ້ານຟິສິກສ໌ຂອງຄຸນສົມບັດວັດຖຸທີ່ປ່ຽນຮູບແບບຕາມເວລາ (viscoelasticity).

ຂອບເຂດທີ່ຊື່ສັດ ແລະ ຄວນລວມຢູ່ໃນເອກະສານການກຳນົດຂໍ້ກຳນົດ

ການອภິປະໄຊຍ໌ດ້ານເຕັກນິກທີ່ຢຸດຢູ່ທີ່ຂໍ້ດີເທົ່ານັ້ນ ບໍ່ເປັນປະໂຫຍດຫຼາຍນັກສຳລັບຜູ້ກຳນົດຂໍ້ມູນ. ມີຂໍ້ຈຳກັດສາມຢ່າງທີ່ຄວນໃຫ້ຄວາມສົນໃຈ. ຂໍ້ທຳອິດ, ການເคลື່ອນຕົວຢ່າງຊ້າ (creep) ພາຍໃຕ້ພາລະບັນທຸກທີ່ຄົງທີ່ແມ່ນໄວຕໍ່ອຸນຫະພູມ, ແລະ ສ່ວນປະກອບທີ່ມີສີເຂັ້ມໃນແສງຕາເວັນໂດຍກົງອາດຈະມີອຸນຫະພູມທີ່ໜ້າພ້ອມສູງກວ່າອຸນຫະພູມແວດລ້ອມຢ່າງມີນັກ. ຄວາມຫ່າງຂອງຈຸດຮັບນ້ຳໜັກ ແລະ ລາຍລະອຽດການຕິດຕັ້ງຕ້ອງຄຳນຶງເຖິງເຫດຜົນດັ່ງກ່າວນີ້ ບໍ່ແມ່ນພຽງແຕ່ຂໍ້ມູນຈາກເອກະສານທີ່ໃຫ້ມາສຳລັບອຸນຫະພູມຫ້ອງເທົ່ານັ້ນ. ຂໍ້ທີສອງ, ການເສື່ອມສະພາບຈາກອົກຊີເຈນ (oxidative degradation) ແມ່ນຮູບແບບຫນຶ່ງຂອງການລົ້ມເຫຼວທີ່ເກີດຂຶ້ນຈິງ ຖ້າການປະກອບດ້ານ antioxidant ບໍ່ພຽງພໍ. ການເອີ້ນຄືນຜະລິດຕະພັນ GeoDeck ໃນຕອນກາງທົດສະວັດ 2000 ແມ່ນເຫດການທີ່ຖືກບັນທຶກໄວ້ ເຊິ່ງບ່ອນທີ່ບໍ່ມີການປ້ອງກັນ antioxidant ທີ່ຕ້ອງການໄດ້ຫັກເປັນເສີ້ຍໃນເວລາໃຊ້ງານ, ແລະ ມັນຍັງເປັນຄຳເຕືອນທີ່ເຮັດໃຫ້ເຮົາຈື່ໄດ້ວ່າ ຄວາມເຂັ້ມງວດໃນການປະກອບສູດ (formulation discipline) ມີຄວາມສຳຄັນເທົ່າກັບອັດຕາສ່ວນຂອງໄມ້ຕໍ່ພາສຕິກ. ຂໍ້ທີສາມ, WPC ບໍ່ແມ່ນການແທນທີ່ສຳລັບໄມ້ທີ່ໃຊ້ໃນການຮັບພາລະບັນທຸກທຸກໆລະບົບ. ມັນເຮັດວຽກໄດ້ດີທີ່ສຸດເມື່ອການອອກແບບນັ້ນໃຊ້ຄຸນສົມບັດດ້ານຄວາມແຂງແຮງ, ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ຄວາມຊື້ນ, ແລະ ຄວາມຫຼາກຫຼາຍຂອງຮູບຮ່າງ, ບໍ່ແມ່ນການນຳເອົາມາໃຊ້ແທນທີ່ຈະເປັນໄມ້ທີ່ຕັດແລ້ວ (sawn joist) ໂດຍກົງ.

ຮາງຈູ ອູເຟີ ບໍລິສັດ New Material Co., Ltd. ດຳເນີນການໃນດ້ານນີ້ດ້ວຍຄວາມສາມາດໃນການປຸ່ງຂຶ້ນຮ່ວມ (co-extrusion) ແລະ ມີຊ່ວງຜະລິດຕະພັນທີ່ເນັ້ນໄປທີ່ແຜ່ນປິດປາກປະຕູ WPC ແລະ ຮູບຮ່າງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ. ສຳລັບຜູ້ຊື້ທີ່ກຳລັງປະເມີນຜູ້ສະໜອງ, ຄຳຖາມທີ່ເປັນປະຈຳແມ່ນບໍ່ໄດ້ຢູ່ທີ່ວ່າຕົວຢ່າງຈະເບິ່ງຖືກຕ້ອງເທື່ອໃດເທື່ອໜຶ່ງເທົ່ານັ້ນເທິງຕູ້ເຂົ້າ, ແຕ່ເປັນຄຳຖາມທີ່ວ່າ: ສູດຂອງສ່ວນປະກອບ, ປະລິມານຂອງຕົວເຊື່ອມຕໍ່ (coupling agent), ແລະ ການຄວບຄຸມເສັ້ນຜະລິດຕະພັນ ສາມາດຮັກສາຄຸນນະພາບຂອງເຂດຕ່ອງຕ່າມການຜະລິດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໄດ້ຫຼືບໍ່. ຄວາມເຂັ້ມງວດໃນການຜະລິດນີ້ແມ່ນຈຸດທີ່ການປະສົມກັນລະຫວ່າງໄມ້ ແລະ ພາດສະດຸພາສະຕິກ ຈະສາມາດເຮັດຕາມຄຳຫຼັກໝາຍທີ່ຕັ້ງໄວ້ໄດ້ ຫຼື ຈະກັບຄືນໄປເປັນສ່ວນປະກອບທີ່ບໍ່ເຂົ້າກັນຢ່າງເງີບໆ ຂອງວັດຖຸສອງຊະນິດທີ່ບໍ່ໄດ້ຖືກອອກແບບມາເພື່ອຮັບແຮງໄດ້ຮ່ວມກັນ.