Выбор сырья и разработка технологии производства древесных пластиков

Сегодня я прочитал эту статью, написанную кем-то еще 2 года назад. Я чувствую, что она по-прежнему очень хороша. Так что просто возьмите и поделитесь ею.

Наступила эра использования "искусственной древесины" из отходов древесины и отходов пластмасс, и древесно-пластиковые панели - это такой новый композитный материал, сочетающий в себе преимущества дерева и пластика. Само название "древесно-пластиковая панель" говорит о том, что это композитный материал с широким спектром сырья, начиная от полипропилена и заканчивая полимерными материалами, древесной мукой и льном, а также добавками. Появление древесно-полимерных плит расширило понятие компрессионных панелей в традиционных технологиях обработки древесины. Компрессионные панели расширились от ДСП и МДФ до древесно-пластиковых панелей.

Древесно-пластиковые материалы имеют очень широкий рыночный потенциал с точки зрения защиты окружающей среды и экономии ресурсов, особенно в общественных местах и социальной инфраструктуре. Такой широкий рыночный потенциал обусловлен хорошими эксплуатационными характеристиками самой древесно-пластиковой плиты. Хорошие эксплуатационные характеристики проявляются, прежде всего, в применении этого продукта для наружных ограждений, дверей и окон, а также туристических курортов и причалов. Помимо отличных свойств древесины, древесно-пластиковые композитные панели могут противостоять коррозии и эрозии насекомыми. Например, масштабное применение древесно-пластиковых панелей на причалах связано в основном с тем, что люди обнаружили, что для антикоррозийной обработки используется чистое дерево. Антикоррозийные материалы содержат токсичные вещества, которые оказывают более сильное воздействие на морскую жизнь. С древесно-пластиковыми панелями эти проблемы решены. В то же время древесно-пластиковая плита обладает большей прочностью и твердостью, чем пластик. Эти преимущества интеграции дерева и пластика обеспечивают преимущества применения и рыночные перспективы древесно-пластиковых композитных панелей.

Согласно статистике, только на европейском и американском рынках рыночный спрос на древесно-пластиковые композитные материалы достиг 10 000 тонн. Среди них, в основном в США и Канаде, более чем, в основном, используются в доках и железных дорогах и строительстве дверей и окон, в то время как другие области в основном отражены в промышленном и гражданском использовании, особенно в транспорте. Ожидается, что этот спрос будет продолжать расти определенными темпами. В Азии применение древесно-пластиковых композитных панелей сосредоточено в странах с относительно развитой экономикой, особенно в Японии, где строительство доков, напольные покрытия и городская мебель обычно изготавливаются из древесно-пластиковых композитов.

В Китае, как стране с дефицитом ресурсов и высокоскоростной экономикой, применение древесно-пластиковых панелей будет иметь особое значение и роль. В статье автор акцентирует внимание на выборе сырья и направлении развития технологий в зарубежном производстве древесно-пластиковых панелей, что благоприятно сказывается на развитии отечественного производства древесно-пластиковых панелей.

1. Выбор сырья

В зависимости от сферы применения, производство древесно-пластиковых панелей обычно делится на три типа: пустотелые, сплошные и структурные. Пустотелые могут использоваться на несущей поверхности эстакады и на ограждении. Обычные сплошные древесно-пластиковые панели могут использоваться на тяжелых объектах.

Использование древесины для производства древесно-полимерных плит также имеет определенные ограничения, такие как температурная обработка и проблемы с содержанием влаги. Однако по сравнению с другими материалами, например минеральными, износ обрабатываемого и обрабатывающего оборудования снижается. По сравнению с традиционными изделиями из дерева, древесно-пластиковые панели обладают следующими преимуществами: их можно произвольно окрашивать по мере необходимости. Водостойкость прочная и долговечная, а древесно-пластиковые панели, изготовленные из вторичного сырья, нельзя легко переработать, сломать, разбить и разломать. Экологически чистые материалы имеют такую же способность к обработке и низкую эксплуатационную нагрузку, как и изделия из дерева. Недостатком является то, что по сравнению с другими материалами, стоимость производства готовой плиты примерно в два раза превышает вес древесины, плотность древесно-пластиковой плиты составляет 0,95-1,46, а плотность массива дерева - 0,35-0,59; содержание древесины определяет древесно-пластиковую плиту. Степень коррозионной стойкости, то есть чем больше содержание древесины, тем выше степень коррозии. По сравнению с производством изделий из чистой древесины, недостатки отражаются в следующих аспектах: потребление энергии в два раза выше, чем у конструкционных материалов.

Для того чтобы древесно-пластиковые панели соответствовали стандартам, предъявляемым к ним пользователями, очень важным становится выбор и подготовка сырья. Стоит отметить, что в качестве необходимого сырья для древесно-пластиковых панелей не указано специальное сырье. Выбор сырья должен определяться доступностью, экономическими факторами и рыночным спросом на продукт. Например, полимером древесно-полимерной плиты может быть полиэтилен высокой или низкой плотности или полипропилен, а древесиной - древесная мука или волокна различных материалов. Но очень важна стабильность древесины и пластика, такая как чистота, физические свойства и содержание влаги. Технические проблемы, возникающие при производстве древесно-пластиковых плит из чистого сырья и из отходов, будут отличаться, так как на характеристики сырья большое влияние оказывают вид, способ переработки отходов и возраст.

1.1 Выбор древесины

Древесным сырьем для древесно-полимерной плиты могут быть опилки, древесная мука, древесное волокно. Древесная мука изготавливается путем сушки и измельчения опилок и подразделяется на различные сорта в зависимости от размера частиц. От крупного к мелкому размеру содержание влаги ниже. В качестве древесного волокна могут использоваться волокна переработанной древесной целлюлозы.

Древесные отходы также могут использоваться в качестве сырья для древесно-пластиковых плит. Древесные отходы в основном состоят из послепромышленных древесных отходов кожевенного завода. К отходам вторичной переработки относятся древесные отходы, образующиеся при изготовлении мебели, дверей и окон в процессе промышленного производства.

При выборе древесных отходов в качестве сырья для производства необходимо разработать технические условия и выбрать сырье в соответствии со стандартами и техническими условиями. В некоторых развитых странах отходы деревообработки исключены из числа сырья для производства древесно-полимерных плит, в основном используются вышеупомянутые материалы. Чистота древесных отходов как сырья очень важна. Если количество резины, краски и шпона не превышено, то оно, как правило, приемлемо. Вашингтонский центр очистки в США разработал стандарты по коррозии, содержанию металла и пластика, а также по содержанию грязи в использованной древесине.

1.2 Выбор пластика

Выбор и обработка пластика зависят от нескольких факторов. Если древесина разрушается при высоких температурах, то пластик можно перерабатывать и использовать при температуре °C. Полимеры, используемые в древесно-пластиковых панелях, - это в основном полиэтилен, полипропилен и полистирол. Для производства древесно-пластиковых панелей подходит любой пластик, который можно расплавить и переработать при температуре ниже точки деструкции древесины °C. В целях дальнейшего улучшения эксплуатационных характеристик и снижения затрат также используются вторично перерабатываемые смолы и сырье. В соответствии с существующей технологией производства древесно-пластиковых панелей, различные области применения древесно-пластиковых панелей определяют выбор различных пластиков. Например, в древесно-пластиковых панелях для наружного применения в качестве сырья в основном используется полиэтилен.

ПЭВП: полиэтилен высокой плотности. Обычно используется для производства молочных бутылок. Этот полупрозрачный материал более ценен на рынке.

LDPE: полиэтилен низкой плотности. Он широко распространен и обычно используется в качестве упаковочной пленки. Зарубежная компания ежегодно выпускает эстакаду из древесно-полимерных плит с пленкой из отходов полиэтилена низкой плотности.

ПВХ: полиэтилен. Собираемый потребителями полиэтилен обычно используется в качестве упаковочного материала для повседневного использования и упаковки пищевого масла. Из-за малого количества его нельзя использовать в масштабах производства древесно-пластиковых плит.

ПП: полипропилен. Один из самых распространенных пластиков общего назначения для бытового и промышленного использования, широко применяется в автомобильных интерьерах и мебели. Хотя полипропилен является основным сырьем для производства древесно-пластиковых панелей, производство древесно-пластиковых панелей из сырого полипропилена значительно превышает производство из переработанного полипропилена.

Переработка пластмасс определяет, что мелкие, однородные частицы более выгодны для подачи материала, сгибания и глубокой переработки. В настоящее время переработка полимерных пластмасс осуществляется в основном механическим способом. Отходы пластмасс разбиваются на мелкие частицы и мелкие шарики, которые повторно используются в производстве новых изделий. Очистка пластмасс является важной составляющей. Некоторые отходы пластмасс с высокой стоимостью переработки, которые не подходят для дальнейшей переработки, обычно захоранивают.

1.3 Применение добавок

Являясь неотъемлемым элементом процесса производства древесно-полимерных плит, добавки оказывают различное влияние на качество и применение плит. К таким добавкам относятся цементы, стабилизаторы, пигменты, смазочные материалы, фунгициды и пенообразователи.

Органическое соединение древесной муки и пластика придает материалу твердость, но он гораздо более хрупок, чем несмешанный пластик. Из-за использования вспенивающих агентов и т.д. древесно-пластиковые панели имеют более низкую прочность, твердость и прочность на изгиб, чем изделия из массива дерева той же спецификации. Однако низкое водопоглощение древесно-пластиковых панелей компенсирует эти недостатки, что, в свою очередь, делает древесно-пластиковые панели более устойчивыми к коррозии. Способность поглощать ультрафиолетовые лучи еще больше снижает степень подверженности плит солнечному облучению.

2. Направление развития технологии производства древесно-полимерных плит

С постоянным расширением производства и применения древесно-пластиковых панелей, особенно в производственном процессе и технологии, использующих переработанные отходы древесины и отходы пластмасс в качестве основных производственных материалов, производственный процесс и технология становятся все более зрелыми. Современные технологии ориентированы на производство панелей на основе вспененной древесины, главным образом из-за их легкого веса и внешнего вида, как у настоящего дерева.

Для того чтобы улучшить характеристики древесно-пластиковых панелей, будущие исследования должны быть сосредоточены на следующих аспектах: содержание воды и процесс сушки водостойкость и УФ-защита и стабильность цвета. Взаимосвязь между содержанием влаги в древесине и пластике и проблемы, существующие для улучшения коррозионной стойкости, пожарной производительности для оценки летучих органических веществ и улучшения структурных свойств древесно-пластиковых панелей в строительстве.

На мой взгляд, все вышесказанное по-прежнему имеет практическое применение.