Дерево полимерный композит что это

Древесно-полимерный композит (ДПК): характеристики и сферы применения материала

ДПК — самый современный вид древесных композитов, совмещающий в себе достоинства дерева и пластика и лишенный недостатков натуральной древесины.

Более знакомыми предшественниками этого материала являются ДСП, ДВП и МДФ, которые состоят из опилок или стружки и связующего вещества. Они обходятся дешевле натурального дерева и по отдельным показателям превосходят его по характеристикам, что определяет основное направление их использования.

Содержание статьи:

Однако их трудно назвать совершенными, что послужило основанием для новых разработок. Результатом стал инновационный материал нового поколения, имеющий широкое применение.

Из чего и как делают?

Древесно-полимерный композит (ДПК) имеет в своем составе древесную муку (или отходы сельскохозяйственной переработки для удешевления продукции), термопластичный полимер и различные модификаторы (придающие готовому изделию особые свойства). Процентное соотношение первых двух компонентов зависит от производителя и класса материала.

Самый дешевый вариант содержит 30% полимера и 70% древесной муки, что делает материал гидрофильным, менее износостойким и более хрупким. При равном соотношении (50/50) удается получить материал с оптимальными свойствами.

Содержание 60% полимера и 40% муки сказывается на эстетических качествах покрытия (внешне декинг выглядит не как доска, а как пластик), но при этом придает дополнительную прочность и устойчивость к факторам внешней среды. Включение в состав химических добавок (модификаторов) не сказывается на экологичности материала, поскольку их количество не превышает 5%.

В основе процесса изготовления лежит экструзия — метод получения изделия из полимера путем продавливания его в расплавленном виде через формующее отверстие перерабатывающей машины — экструдера. Реже используется литье под давлением и прессование в пресс-формах.

Технические и эксплуатационные качества

Материалы из ДПК предназначены в первую очередь для обустройства объектов, активно подвергающихся воздействию внешней среды. При эксплуатации под открытыми солнечными лучами, с повышенной влажностью и при значительном колебании температуры композитная доска должна обладать особыми свойствами.

Представленные ниже характеристики материала определяют длительный срок службы покрытия (от 15 до 50 лет) даже в условиях экстремального климата:

Исходя из представленных выше характеристик материала можно выделить основные преимущества изделий из ДПК перед натуральной древесиной:

Из недостатков следует отметить только высокую стоимость и риск попасть на недобросовестного производителя.

Отличительные особенности изделий из ДПК

Древесно-полимерные композиты могут отличаться не только соотношением основных компонентов, но и видом используемого сырья. В качестве наполнителя, кроме древесной муки, могут использовать жмых семечек подсолнечника, рисовую шелуху, макулатуру.

Связующим термопластичным полимером может быть поливинилхлорид, полипропилен или полиэтилен. Каждый из них придает готовому изделию несколько специфические свойства.

Доски отличаются по плотности (от 700 до 1200 кг/м 3 ) и по прочности конструкции (пустотелые и полнотелые). Могут быть одно-, двух- и многослойными. По способу обработки поверхности бывают шлифованные, тисненые, с печатью, с нанесением защитного полимерного слоя, покрытые лакокрасочными материалами, облицованные шпоном или синтетической пленкой и металлизированные. Также, зачастую, композитная террасная доска имеет две отличающиеся рабочие поверхности: рельефную и текстурную под дерево.

Панели большинства производителей имеют установленные размеры по ширине и длине. Однако некоторые российские производители готовы идти на встречу потребителям и предлагают продукцию по индивидуальным размерам.

Ширина фасадной доски имеет следующие варианты: 8-12 см, 14-16 см и 18-20 см. При этом толщина панели может быть от 1,0 до 2,1 см. Длина составляет 3, 4 или 6 метров. Террасная доска отличается в первую очередь толщиной, которая меняется от 2,5 до 3-4 см.

Варианты применения ДПК

Из древесно-полимерного композита изготавливают террасную доску, половую доску, профиль для кровли и для внутренней отделки стен, фасадную доску, заменяющую и превосходящую обычный сайдинг.

Доски из ДПК успешно применяются в строительстве уличных кафе, частных саун, беседок, в оформлении загородного дома и садового участка. В городской зоне их используют для отделки балконов и лоджий. Рассмотрим основные сферы применения.

Источник

Древесно-полимерный композит: свойства и характеристики

Древесно-полимерный композит (ДПК) – это современный отделочный материал, который сочетает в себе лучшие черты древесины и термопластичных полимеров.

Его важным преимуществом является возможность использования как древесных, так и полимерных отходов.

Кроме того, в расплавленном состоянии материал очень пластичен, благодаря чему из него можно изготавливать изделия любой формы.

Далее мы расскажем:

Как получают этот материал?

Основными компонентами являются древесные отходы (фракция 0,5–5 мм) и один из полимеров:

Причем чем крупней размер древесного наполнителя, тем выше прочность изделий из застывшей смеси на изгиб.

Однако чем больше размер наполнителя, тем сложней получать из готовой смеси детали нужной формы, поэтому там, где не требуется высокой прочности на изгиб, применяют древесную муку.

В тех случаях, когда необходимо придать готовому изделию запах той или иной породы древесины, наполнитель изготавливают из отходов именно этой породы, если же это невозможно, то в смесь добавляют ароматизаторы.

Выбор полимеров обоснован возможностью вторичного использования изделий из них. Для этого куски из одного материала (это может быть как первичный полимер, так и любые изделия из него) растирают в крупную пыль или дробят на мелкие гранулы, после чего смешивают с древесной пылью и различными модификаторами, придающими готовому продукту необходимые свойства.

Обычно соотношение основных компонентов составляет 50/50, однако увеличение доли древесины снижает прочность и износостойкость готового изделия, но делает его более «деревянным» на ощупь.

Если окатить такое изделие водой, то часть жидкости впитается в верхний слой древесной муки, из-за чего возникнет визуальный эффект намокания, то есть поверхность немного изменит цвет, однако это не приведет к разбуханию материала.

Увеличение доли вяжущего полимера сделает готовое изделие более прочным и износостойким, однако лишит его способности впитывать воду. Большинство производителей вводят в смесь 50–65% древесного наполнителя, это придает изделиям достаточную прочность и снижает их стоимость.

Использование присадок и добавок

Для улучшения качеств конечного продукта применяют следующие виды присадок:

Колеры придают изделию необходимый цвет, который не меняется даже после истирания поверхности, ведь эта присадка равномерно распределена по всему объему застывшего материала.

Пластификатор увеличивает подвижность расплавленной смеси, благодаря чему она лучше заполняет форму, а поверхность готового изделия более полно соответствует форме матрицы.

Вспенивающие добавки снижают плотность материала, поэтому их применяют там, где необходимо сделать изделие менее тяжелым, пусть даже потеряв немного в прочности/износостойкости.

Антипирены добавляют для уменьшения горючести готового изделия, что сокращает выброс ядовитых веществ во время пожара.

Формовка готовых изделий

Чаше всего для изготовления изделий из ДПК применяют экструзию – горячий расплав смеси полимера с древесным наполнителем продавливают через специальную формовочное отверстие, благодаря чему готовое изделие приобретает необходимый профиль.

Перед этим смесь древесного наполнителя/измельченного полимера нагревают до температуры плавления, затем еще раз перемешивают, после чего под давлением подают либо к формовочному отверстию, либо к дозатору.

Готовое изделие представляет собой бесконечные доску, брус или другую форму, которую после охлаждения и отвердения режут на куски нужной длины. Для охлаждения используют воздух или воду.

Если необходимо сделать фигурную поверхность, то используют один из двух способов:

Если необходимо, материал обрабатывают и после застывания, благодаря чему удается создать сложную поверхность, соответствующую натуральным материалам.

Основные характеристики

Под основными свойствами и характеристиками подразумевают:

Каких-то общих значений этих параметров не существует, ведь каждый из них можно менять при подготовке смеси. В большинстве случаев производители ориентируются на эти же значения тех материалов, которые они хотят заменить.

Поскольку в большинстве случаев изделия из ДПК заменяют такие же изделия из древесины, основные параметры самого материала идентичны древесине. Одним из основных преимуществ этого материала является его пригодность для обработки обычными инструментами.

Вот что можно делать с этим материалом:

Ведь половую/облицовочную доски из ДПК нередко устанавливают под открытым небом, поэтому летом ее нагревает до очень высоких температур. Если температурный режим не соответствует местным условиям, то доска либо станет хрупкой на морозе, либо мягкой на жаре.

Некоторые производители расширяют верхнюю и нижнюю границы температурного диапазона, благодаря чему доска легче переносит мороз и жару, поэтому перед покупкой необходимо внимательно ознакомиться с указанным производителем допустимым температурным диапазоном.

Еще один важный параметр – экологическая безопасность.

В обычных условиях ни один из термопластичных полимеров, применяемых для производства ДПК, не выделяет ядовитых веществ, однако во время пожара происходит выброс токсичных газов.

Поэтому производители ДПК добавляют в состав смеси вещества, препятствующие горению этих полимеров.

Однако при сильном пожаре избежать выделения токсичных газов невозможно, но такие же газы выделяет даже обычная древесина. Поэтому ДПК гораздо безопасней фанеры, ДСП и других веществ, содержащих соединения фенола и формальдегида.

Что делают из ДПК?

Из древесно-полимерного композита делают:

Облицовочные и половые доски

Нередко такие доски называют декингом по аналогии с пиломатериалами, применяемыми для обшивки палубы (дека).

Облицовочную доску делают пустотелой, ведь она не испытывает тяжелых нагрузок, а снижение плотности за счет вспенивающих присадок и внутренних пустот приводит к удешевлению готового продукта.

При этом максимальная нагрузка на половые/облицовочные доски может достигать одной тонны на квадратный метр, что сопоставимо с досками из древесины прочных пород. Однако это касается лишь тех досок, толщина которых превышает 18 мм, менее толстую продукцию делают полнотелой, чтобы увеличить ее прочность.

Поверхность таких досок нередко оснащают простым рисунком (рифлением), это связано с особенностями экструзионной технологии.

Однако сразу после изготовления на поверхность доски с помощью валика можно нанести и довольно сложный рисунок.

Это почти не влияет на стоимость готовой продукции, ведь все основные режимы полностью сохраняются, а из дополнительного оборудования необходим лишь валик с нужным рисунком.

Несмотря на то, что стоимость декинга из ДПК заметно выше цены половой доски из сосны или ели, этот материал приобретает все большую популярность. Ведь прочность доски из ДПК превосходит не только сосновый, но и дубовый аналог, поэтому срок ее службы в местах с высокой проходимостью будет в несколько раз больше.

Кроме того, декинг из ДПК не впитывает воду, поэтому такая отделка не меняет своих размеров из-за разбухания и усушки.

Рисунок на древесно-полимерной доске прослужит во много раз дольше, чем на доске из любой породы дерева, поэтому менять обшивку придется заметно реже. Способы крепления декинга из ДПК такие же, как и те, что применяют при монтаже половой доски или стеновой обшивки.

Ведь по механическим свойствам древесина и древесно-полимерный композит примерно одинаковы, поэтому такой декинг можно пилить ножовкой, сверлить обычными сверлами и прибивать гвоздями. Тем не менее, все производители рекомендуют крепить декинг и сайдинг с помощью специальных кляймеров, которые не травмируют деталь.

Облицовочные панели

По назначению и размерам такие панели полностью идентичны пластиковым аналогам, поэтому их часто применяют вместо пластикового сайдинга. Ведь стоимость деталей из ДПК заметно ниже, чем тех, которые изготовлены только из ПВХ или других пластиков, а эксплуатационные свойства, включая срок службы, полностью идентичны.

Благодаря древесному наполнителю их наружная поверхность выглядит менее скользкой и при правильном подборе рисунка визуально почти не отличается от древесины.

Эти панели одинаково хорошо подходят как для наружного, так и для внутреннего применения и играют роль финишной отделки, а для их изготовления применяют оба вида формования.

Декоративный паркет

Эти детали изготавливают методом литья под давлением, поэтому рисунок на них может быть любым. Большинство производителей предлагают стандартные размеры и рисунки, однако по заявке покупателя могут сделать пластины особого размера, а также нанести на них любой рисунок.

По сравнению с пластиковыми аналогами такой паркет менее скользкий, поэтому даже во время дождя не представляет опасности.

Срок службы плит такого паркета составляет 10–30 лет и ограничен состоянием рисунка и верхнего слоя древесного наполнителя. Кроме того, он обходится заметно дешевле полностью пластиковых аналогов, ведь для его изготовления используют отходы полимеров и древесины.

Половое покрытие

Из ДПК изготавливают те же покрытия, что и из обычных пластиков, то есть:

Из ДПК можно сделать полный аналог деревянной половой доски, которая будет выглядеть и пахнуть как оригинал, включая внешний вид и текстуру.

Заменять ей половую доску из сосны, ели и других дешевых пород бессмысленно из-за довольно высокой стоимости, поэтому его применяют лишь вместо древесных материалов из дорогих пород древесины.

Одним из преимуществ таких покрытий, сделанных в форме паркета, является возможность циклевки, в процессе которой соскребают 0,5–2 мм наружной поверхности, чтобы выровнять пол и восстановить рисунок. Большинство видов половых покрытий из ДПК делают методом литья по давлением, что и позволяет получить сложный рисунок поверхности.

Несущие элементы

Детали в форме круглых или квадратных труб с внутренними ребрами жесткости можно использовать в качестве несущих опор при возведении легких строений. Они особенно эффективны в качестве свай, ведь даже сырой грунт не может повредить композиту.

Со временем из-за высокой влажности частично разрушается тонкий наружный слой древесного наполнителя. Однако весь материал, заглубленный больше, чем на 0,5 мм и покрытый полимерной пленкой, легко переносит любой уровень влажности.

Несмотря на то, что цена таких деталей выше деревянных аналогов, срок их службы в несколько раз больше и сопоставим с металлическими аналогами, которые еще дороже и более чувствительны к уровню влажности.

Все детали такого типа делают только методом экструзии, поэтому для изменения формы готового изделия или толщины его стенок достаточно лишь установить другое сопло с подходящими размерами формовочного отверстия.

Кровельные материалы

Из древесно-полимерного композита делают такие же кровельные материалы, как и из любых других полимеров, то есть гладкий или волнистый шифер и различные виды черепицы.

Благодаря применению измельченных древесных отходов стоимость готовой продукции оказывается заметно ниже пластиковых аналогов.

При этом эксплуатационные свойства полностью идентичны, а по некоторым параметрам, например, тепло- или шумоизоляции, даже превосходят.

Для изготовления этих материалов используют оба вида формования, при этом пустотелые панели и листы делают методом экструзии, а детали со сложным рисунком поверхности производят методом литья под давлением.

Звукоизоляционные панели

Звукопоглощение и шумоподавление ДПК подчинено тем же законам, которые распространяются на другие материалы – чем меньше плотность и больше пузырьков воздуха внутри, тем выше коэффициенты звукопоглощения/шумоподавления.

Поэтому звукопоглощающие и шумоподавляющие панели из ДПК полностью аналогичны таким же панелям из различных полимеров и отличаются только меньшей стоимостью, что вызвано как применением древесных отходов, так и повторным использованием пластиков.

Облицовочные панели автомобилей

В Европе и США ДПК уже несколько десятилетий используют для изготовления облицовочных панелей бюджетных автомобилей.

При соотношении древесины и пластика 50/50 наружная поверхность панели становится не такой скользкой и более приятной на ощупь, как сделанная из одного лишь полимера, а также обходится дешевле.

Ведь для изготовления панелей можно использовать не только отходы полимерных производств, но и снятые на разборке автомобильные панели, что существенно снижает расходы на материал, а также позволяет утилизировать пластиковые детали без вреда для природы.

Мебель

Нередко садовую мебель тоже делают из ДПК, ведь этот материал по своим основным характеристикам не уступает традиционному ПВХ, но обходится заметно дешевле.

Кроме того, традиционная древесно-стружечная плита, о которой мы рассказывали тут, тоже является древесно-полимерным композитом.

Поэтому основное отличие от ДПК лишь в размере древесных частиц и типе полимеров, которые используют в качестве вяжущего вещества.

Тем не менее, из-за высокой цены ДПК не может конкурировать с ДСП, поэтому из него делают лишь садовую мебель. Все элементы мебели делают только методом экструзии, потому что она позволяет получить нужный профиль, а рисунка на наружной поверхности не требуется.

Окна и двери

Пластиковые окна и двери изготавливают уже несколько десятилетий, однако их стоимость довольно высока, а жесткость зависит не от количества пластика, а от металлического каркаса.

Некоторые производители окон и дверей перешли на ДПК, применение которого позволяет создавать качественные изделия с высокими эксплуатационными характеристиками, но по меньшей цене.

При этом внешне окна или двери из ПВХ и древесно-полимерного композита ничем не отличаются.

Цены изделий из ДПК

Мы подготовили описание продукции различных производителей, а также подобрали наиболее близкие аналоги их изделий, но изготовленные из других материалов.

Благодаря этому вы получите более объективную картину цен тех или иных изделий из данного древесного композита, ведь сложно сравнивать между собой даже продукцию одного типа, но отличающуюся по размерам или внутреннему строению.

ООО «А-МЕГА»

Этот российский производитель выпускает широкий ассортимент продукции, поэтому все данные мы свели в таблицу:

Группа компаний Поливуд

Российская группа компаний Поливуд специализируется на выпуске относительно недорогого декинга из ДПК, однако производит и другие изделия, такие как:

Отличительной чертой всей продукции под этим брендом является высокое (60–70%) содержание древесных отходов, из-за чего все изделия выглядят более деревянными, но обладают несколько худшими характеристиками по прочности и износостойкости.

Кроме того, увеличение доли древесного сырья позволило немного снизить цену, благодаря чему продукция под брендом Поливуд обойдется дешевле, чем их аналоги под другими брендами.

Другие производители

Мы подготовили список наиболее популярных производителей продукции из ДПК и указали минимальную стоимость в рублях квадратного метра пустотелого декинга толщиной 25–30 мм с рифленой поверхностью. Ведь по разнице в стоимости этой продукции можно судить о цене других изделий этих компаний.

Разница в цене не говорит о том, что компания выпускает хорошую или плохую продукцию, ведь речь идет о самом дешевом сегменте, поэтому у каждого производителя найдутся и заметно более дорогие модели декинга.

Перечень производителей получился следующий:

Видео по теме

Из видео узнаете, как правильно выбрать террасную доску из ДПК:

Вывод

Производство древесно-полимерного композита сокращает выброс различных видов пластика на свалку, ведь термопластичные полимеры после расплавления и застывания приобретают необходимую форму вне зависимости от размера и формы до измельчения.

Однако высокие производственные затраты не позволяют изделиям из ДПК конкурировать с аналогами из легких и дешевых пород древесины, зато они с успехом заменяют продукцию из дорогих и твердых древесных пород.

Из этой статьи вы узнали:

Источник