Processo de produção e modificação funcional de materiais compósitos de madeira e plástico

Processo de produção e modificação funcional de compósito de madeira e plástico materiais
Até à data, a produção de WPC utiliza principalmente tecnologias de moldagem por extrusão, moldagem por prensagem a quente e moldagem por injeção. Foi estudada a influência do processo nas propriedades físicas e mecânicas dos materiais compósitos de madeira e plástico extrudidos. Os resultados mostraram que, na produção de WPC com teor de massa de madeira de 50% e 70%, a utilização do mesmo componente de WPC pode alcançar melhores propriedades físicas e mecânicas.
Utilizando vários pós de fibra misturados com PP através de diferentes processos, compósito de madeira e plástico foram preparados. Verificou-se que as propriedades mecânicas e a resistência à absorção de humidade dos materiais compósitos de madeira e plástico formados por mistura e moldagem eram melhores do que as dos materiais compósitos de madeira e plástico moldados laminados. Os académicos japoneses propuseram um novo método para produzir pó de madeira a partir de materiais compostos de madeira e plástico e estudaram as suas propriedades mecânicas.
Na produção tradicional de pó de madeira, é necessário muito tempo e esforço para remover as partículas finas, de modo a obter um tamanho uniforme de pó de madeira. O novo processo de produção proposto inclui primeiro a utilização de um moinho de discos para moagem húmida, depois a secagem e, finalmente, a utilização de um moinho de discos para moagem a seco, que pode produzir convenientemente pó de madeira de tamanho uniforme. As propriedades mecânicas dos compósitos de madeira-plástico à base de PP foram muito melhoradas com a adição do pó de madeira preparado.
Modificação funcional
Modificação do retardador de chama e da supressão de fumo
compósito de madeira e plástico Os materiais contêm uma grande quantidade de elementos C, H e O, que são muito propensos à desidratação, carbonização ou combustão, e a combustão produzirá uma grande quantidade de fumo espesso ou gases tóxicos. Existem riscos significativos para a segurança contra incêndios na utilização de componentes, limitando grandemente a sua aplicação em muitos domínios. A modificação do retardador de chama e da supressão de fumo tornou-se um dos focos de investigação da madeira plástica. Foi estudado um novo retardador de chama para materiais de madeira plástica, Coleman ite.
A retardância de chama dos compósitos de madeira-plástico foi avaliada utilizando minerais de boro (calcite de estanho, olivina e gabro). Os resultados mostraram que os minerais de boro podem ser utilizados como substitutos do hidróxido de magnésio retardador de chama comummente utilizado e podem melhorar a retardância de chama do WPC. A investigação revelou que a adição de retardadores de chama à base de organossilício, polifosfato de amónio e nitrogénio organofosforado pode melhorar o efeito retardador de chama do PE compósito de madeira e plástico materiais, com pouco impacto nas propriedades mecânicas.
Modificação da resistência ao envelhecimento e às intempéries
O envelhecimento e os danos climáticos do WPC manifestam-se principalmente pelos efeitos da humidade, luz e temperatura durante a utilização na sua cor, propriedades físicas e propriedades mecânicas. Por conseguinte, é necessário utilizar aditivos eficazes ou tratamentos de processamento para controlar o impacto do ambiente natural nas propriedades dos materiais compósitos de madeira e plástico. A investigação descobriu que, após a extração do pó de madeira ou o tratamento de deslenhificação, a cor da superfície do WPC à base de PEAD preparado tem muito poucas alterações após a experiência de envelhecimento acelerado, com elevada resistência à flexão, resistência à flexão estática e módulo de elasticidade, e melhorou significativamente a resistência ao envelhecimento e às intempéries.
Modificação antibacteriana
O WPC tem uma melhor resistência microbiana do que a madeira, mas devido ao facto de a sua matriz plástica não conseguir selar completamente o material de madeira e aos vários aditivos orgânicos adicionados, também é suscetível à podridão por bolor e à invasão e danos causados por fungos. Assim, a modificação antibacteriana do WPC é também uma área que precisa de ser estudada. Foram estudadas as propriedades antibacterianas da superfície de materiais plásticos de madeira enxertados com agentes antibacterianos poliácidos, e os resultados mostraram que a superfície WPC do material compósito de sal de amónio quaternário heteropoliácido enxertado tinha um bom efeito antibacteriano nas bactérias acima mencionadas.
Este estudo preenche a lacuna na aplicação de heteropoliácidos no campo antibacteriano de materiais de madeira-plástico e abre novos caminhos para a funcionalização de heteropoliácidos. Estudámos a forma de melhorar as propriedades antibacterianas dos compósitos de madeira-plástico produzidos a partir de resíduos de madeira e plástico. Para melhorar as propriedades antibacterianas do WPC, foram impregnados agentes antimicrobianos inorgânicos/orgânicos simples/binários na superfície, e todos os agentes antimicrobianos mostraram excelentes efeitos bactericidas.
Com o rápido desenvolvimento da ciência e da tecnologia, a utilização de fibras vegetais naturais abundantes para melhorar os plásticos é uma direção de investigação importante para o crescimento sustentado dos compósitos à base de polímeros. Por conseguinte, os compósitos de madeira-plástico, como um novo tipo de material compósito com caraterísticas amigáveis, tais como baixo teor de carbono, verde, proteção ambiental e desenvolvimento sustentável, têm atraído grande atenção.