Proses produksi dan modifikasi fungsional material komposit plastik kayu

Proses produksi dan modifikasi fungsional komposit plastik kayu bahan
Sejauh ini, produksi WPC terutama menggunakan teknologi pencetakan ekstrusi, pencetakan dengan pengepresan panas, dan pencetakan injeksi. Pengaruh proses terhadap sifat fisik dan mekanik material komposit plastik kayu yang diekstrusi telah dipelajari. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dalam produksi WPC dengan kandungan massa kayu 50% dan 70%, dengan menggunakan komponen WPC yang sama dapat mencapai sifat fisik dan mekanik yang lebih baik.
Dengan menggunakan berbagai serbuk serat yang dicampur dengan PP melalui proses yang berbeda, komposit plastik kayu bahan disiapkan. Ditemukan bahwa sifat mekanik dan ketahanan penyerapan air dari material komposit plastik kayu yang dibentuk dengan pencampuran dan pencetakan lebih baik daripada material komposit plastik kayu yang dicetak dengan laminasi. Para sarjana Jepang telah mengusulkan metode baru untuk memproduksi serbuk kayu dari bahan komposit plastik kayu dan mempelajari sifat-sifat mekanisnya.
Dalam produksi serbuk kayu tradisional, dibutuhkan banyak waktu dan upaya untuk menghilangkan partikel halus untuk mencapai ukuran serbuk kayu yang seragam. Proses produksi baru yang diusulkan meliputi pertama-tama menggunakan penggilingan cakram untuk penggilingan basah, kemudian pengeringan, dan akhirnya menggunakan penggilingan cakram untuk penggilingan kering, yang dengan mudah dapat menghasilkan serbuk kayu dengan ukuran yang seragam. Sifat mekanik dari komposit plastik kayu berbasis PP sangat ditingkatkan dengan menambahkan serbuk kayu yang telah disiapkan.
Modifikasi fungsional
Modifikasi tahan api dan penekanan asap
komposit plastik kayu Bahan-bahan tersebut mengandung banyak unsur C, H, dan O, yang sangat rentan terhadap dehidrasi, karbonisasi, atau pembakaran, dan pembakaran akan menghasilkan asap tebal atau gas beracun dalam jumlah besar. Terdapat bahaya keselamatan kebakaran yang signifikan dalam penggunaan komponen, yang sangat membatasi aplikasinya di berbagai bidang. Modifikasi penghambat api dan penekanan asap telah menjadi salah satu fokus penelitian plastik kayu. Sebuah penghambat api baru untuk bahan plastik kayu, Coleman ite, telah dipelajari.
Ketahanan api dari komposit plastik kayu dievaluasi dengan menggunakan mineral boron (kalsit timah, olivin, dan gabro). Hasil penelitian menunjukkan bahwa mineral boron dapat digunakan sebagai pengganti magnesium hidroksida tahan api yang umum digunakan dan dapat meningkatkan ketahanan api WPC. Penelitian telah menemukan bahwa menambahkan penghambat api berbasis organosilikon, amonium polifosfat, dan nitrogen organofosfor dapat meningkatkan efek penghambat api berbasis PE komposit plastik kayu bahan, dengan sedikit dampak pada sifat mekanik.
Modifikasi penuaan dan ketahanan terhadap cuaca
Penuaan dan kerusakan iklim pada WPC terutama dimanifestasikan oleh efek kelembaban, cahaya, dan suhu selama penggunaan pada warna, sifat fisik, dan sifat mekaniknya. Oleh karena itu, perlu menggunakan aditif yang efektif atau perawatan pemrosesan untuk mengontrol dampak lingkungan alam pada sifat-sifat bahan komposit plastik kayu. Penelitian telah menemukan bahwa setelah ekstraksi serbuk kayu atau perlakuan delignifikasi, warna permukaan WPC berbasis HDPE yang dibuat memiliki perubahan yang sangat kecil setelah percobaan penuaan dipercepat, dengan kekuatan lentur yang tinggi, kekuatan lentur statis, dan modulus elastisitas, dan secara signifikan meningkatkan penuaan dan ketahanan cuaca.
Modifikasi antibakteri
WPC memiliki ketahanan mikroba yang lebih baik daripada kayu, tetapi karena matriks plastiknya tidak dapat sepenuhnya menyegel bahan kayu dan berbagai bahan tambahan organik yang ditambahkan, WPC juga rentan terhadap pembusukan jamur dan invasi serta kerusakan akibat jamur. Jadi modifikasi antibakteri WPC juga merupakan area yang perlu dipelajari. Sifat antibakteri permukaan bahan plastik kayu yang dicangkokkan dengan agen antibakteri poliasam dipelajari, dan hasil penelitian menunjukkan bahwa permukaan WPC dari bahan komposit garam amonium amonium kuaterner heteropolyacid yang dicangkokkan memiliki efek antibakteri yang baik pada bakteri yang disebutkan di atas.
Penelitian ini mengisi kesenjangan dalam penerapan heteropolyacids di bidang antibakteri bahan plastik kayu dan membuka jalan baru untuk fungsionalisasi heteropolyacids. Kami mempelajari cara meningkatkan sifat antibakteri dari komposit plastik kayu yang dihasilkan dari limbah kayu dan plastik. Untuk meningkatkan sifat antibakteri WPC, agen antimikroba anorganik/organik tunggal/biner diimpregnasikan ke permukaan, dan semua agen antimikroba menunjukkan efek bakterisida yang sangat baik.
Dengan pesatnya perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, memanfaatkan serat tumbuhan alami yang melimpah untuk meningkatkan plastik merupakan arah penelitian yang penting untuk pertumbuhan komposit berbasis polimer yang berkelanjutan. Oleh karena itu, komposit plastik kayu, sebagai jenis material komposit baru dengan karakteristik ramah lingkungan seperti rendah karbon, ramah lingkungan, perlindungan lingkungan, dan pembangunan berkelanjutan, telah menarik perhatian besar.