Шта је ВПЦ материјал и које су његове главне компоненте?

Композит изграђен на нелагодном партнерству

Дрвени пластични композит, обично скраћен у WPC, није један материјал. То је породица екструдисаних или каратних мешавина у којима се лигноцелулозни брашно диспергира унутар термопластичне матрице. Идеја звучи прилично једноставно: узмите дрво, затворите га у пластику и добијте најбоље од оба. Реалност је мање сарађива. Дрвено брашно је хидрофилно, што значи да привлачи влагу из ваздуха. Већина стоп термопластика, посебно полиетилен и полипропилен, су хидрофобни. Ови два инстинкта сукобе се на сваком интерфејсу, а скоро свака одлука о формулисању у производњи ВПЦ-а је покушај да се управља тим сукобом без уништавања економичности коначног профила.

То је та тензија која чини ВПЦ занимљивим са инжењерског становишта. Производ који садржи 40 до 60 посто дрвено брашно по тежини није "пластична дрвена" у било ком случајном смислу. Поводи се као композит, са чврстом фазом и компатибилном фазом, а његова перформанса у пољу зависи у великој мери од тога да ли две фазе остају повезане када дође влага и топлотни циклус.

Четири састојка која су заиста важна

Рекламни језик за скидање и типичан екструдирани ВПЦ садржи четири функционалне компоненте. Прво, дрвено брашно или влакна, обично нуспроизвод пилања, који се претражује до контролисане величине честица. Друго, термопластична матрица, најчешће полиетилен високе густине, иако се полипропилен и ПВЦ појављују у одређеним породицама производа. Треће, средство за спајање, обично малеинови анхидрид, који формира хемијске мостове између хидроксилних група на површини дрвета и неполарних полимерних ланаца. Четврто, мастило или помоћни процес, често метални стеарат, како би се смањило тријање током екструзије и побољшао квалитет површине.

Односи се разликују у зависности од примене и онога што је произвођач спреман да прода. У једном објављеном формулу за комбинирано дрвено брашно/ХДПЕ користило се 54 посто дрвено брашно, 40 посто ХДПЕ, 3 одсто мастила и 3 одсто агенса за спајање; варијанта са нижим садржајем дрвета користила је 34 одсто дрвено брашно и 60 одсто ХДПЕ. Ни једна није по својој природи боља. Рецепта са вишим дрветом добија крутост и осећај дрвета, али такође даје влаги више путева у матрицу.

Напомена о бројевима: Подаци о формулисању из објављених студија и откривања добављача су корисни за разумевање трендова, а не за предвиђање перформанси било ког специфичног комерцијалног производа. Стварне производње су прилагођене за сувоћу пуњача, дизајн штампе, брзину линије и циљно тржиште, а те прилагођавања ретко се појављују у јавним документима.

Како се мешавина претвара у мерење понашања

Однос између садржаја дрвета и механичких својстава није линеарни и не указује у једном правцу. У ХДПЕ систему у којем је дрвено брашно порасло са 40 на 60 одсто, густина се повећала са отприлике 1,05 на 1,10 г/см3 и тврдоћа се кретала нагоре, док је гнусна чврстоћа опала са око 37,5 МПа на 27,5 МПа. Упрост, флексуларни модул је порастао. Композит је постао чврстији, али мање опроштајући пре неуспеха. Одвојено истраживање на рециклираним полипропиленским ВПЦ-овима показало је да је одржавање садржаја дрвета на или испод 50 посто произвело најјачу механичку равнотежу, а да је претерано убризгавање повећало отицање и деградирало сва мерена механичка својства.

Та табела је намерно поједностављена. Истинска порука је да "више дрвета" није побољшање квалитета. То је трговина. Плоча за палубу и плоча за зид не требају да се користе у истој мери, а формулација која добије на крутости може изгубити на стабилности димензија након мокрог периода.

Где се материјал улази у невоље на терену

Најпостојан проблем на пољу је влага, а не гниљење у класичном смислу. Лабораторни тестови на палуби од папира су показали да је мало вероватно да ће се гљивице развалити под нормалним излагањем јер садржај влаге често остаје далеко испод прага од око 25 посто који је потребан за подстицање распадања. Повреда се дешава раније и механички. Апсорпција воде може да смани модул еластичности са широком маржовом, а једна студија извештава о губицима у распону од 40 до 50 посто, заједно са покретима смањења и отицања у распону од 22 до 29 посто. Дечице дрвета се набују, полимерска матрица не следи, а интерфејс почиње да се уморава. Пукотине почињу тамо где две фазе нису биле савршено повезане.

Постоји случај који вреди подсетити се из реновације хемијског постројења у влажној јужној регији. Оригинални плочи за пешачење из ВПЦ-а били су спецификовани због своје репутације ниског одржавања. У року од неколико сезона, крајњи резци који су остављени непечати су показали изражен отицање, а површина се проверила дуж правца екструзије. Доске нису се структурно драматично провалиле, али су постале неугодне под ногама и визуелно уморне. Спецификација за замену се померала ка профилу са капијом или коекструдираним профилом са густијом полимерском коже на површини зноја и запечаћеним детаљима краја. Ова промена није елиминисала кретање влаге, али је успорила брзину на којој је језгро било изложено количини води.

Огњове представе заслужују и поштену казну. Уопштено, ВПЦ је запаљивији од чврстог необрађеног дрвета јер полимерска матрица доприноси гориву и може капити. Отежавачи пламена могу побољшати рејтинг, али често захтевају трошкове у чврстоћи и обради. Композит намењен за спољни зид који се управља кодом треба проценити према стандарду за испитивање пожара који се примењује за тај скуп, а не према општој табели података о материјалу.

Рециклибилност је стварна, али условна. Оштри делови и профили из ВПЦ-а који су на крају свог живота могу се поново смијешити и прерађивати, али поновљени топлотни циклуси имају тенденцију да разграде полимерске ланце и скрате дужину влакана. Рециклирање у затвореном циклусу је легитиман пут, а не машина вечног кретања.

Шта треба тражити изван листа формула

Формулација на папиру говори само део приче. Профил температуре екструзије, конфигурација вијака, дизајн штампе, брзина хлађења и садржај влаге у дрвеном брашу пре мешања сви утичу на то колико добро може да ради свој посао. Недосушено брашно може хидролизирати интерфејс пре него што профил икада напусти штампу, а ниједна инспекција доле неће поправити ту штету. На комерцијалној страни, разлика између конзистентног профила и проблематичног често се свезује на то да ли добављач контролише сушење пуњача, адитивно мерење и димензионално толеранцију унутар куће, а не преко неколико потпоручника.

Та производња дисциплина је где добављач као што је Oufei постаје релевантан. Компанија управља вишеструким екструзијским и ламинационим линијама из централизоване производне базе, са унутрашњом контролом над ВПЦ панелом врата и сродним профилима, а практична предност није један број спецификације. То је способност да се формулација, сушење, екструзија и завршница површине држе под једним системом квалитета, тако да понашање материјала описано горе остаје у предвидљивом прозору од нараџбине до нараџбине.

УВПЦ није замена за дрво и није материјал без одржавања. То је инжењерски композит чија је перформанса ограничена најслабијим интерфејсом. Разумевање компоненти, односа и путева влаге је разлика између одређивања материјала и погођања на један.