Medienos -plastiko kompozicinės medžiagos (Wood-Plastic Composite, WPC) techninės specifikacijos ir inžinerinis pritaikymas

Santrauka: medienos -plastikiniai kompozitai (WPC) – tai aplinkai nekenksmingos kompozicinės medžiagos, pagamintos termoplastines dervas (pvz., polietileną, polipropileną ir polivinilchloridą) sujungiant su augaliniais pluoštais (pvz., medienos miltais, ryžių lukštais ir šiaudais) taikant aukštos-temperatūros ir aukšto spaudimo procesus. Šiame straipsnyje sistemingai aptariama šių medžiagų sudėtis, struktūra, eksploatacinės charakteristikos ir taikymo sritys.

1. Medžiagų sudėtis ir proceso charakteristikos

1.1 Komponentų sistema ir paruošimo procesas

Augalinio pluošto kiekis WPC kompozitinėse medžiagose svyruoja nuo 35% iki 70% (pagal masę) ir yra perdirbamas į struktūrinius profilius ekstruzijos, karšto presavimo arba liejimo įpurškimo būdu su plastikine matrica. Įprastą sluoksniuotą struktūrą sudaro: 0,5-1,2 mm atsparus nusidėvėjimui- sluoksnis (aliuminio oksidu -sustiprintas), 0,8–1,5 mm dekoratyvinis sluoksnis (medienos grūdeliais impregnuotas popierius) ir 3–25 mm pagrindo sluoksnis (pluošto ir plastiko kompozito šerdis).

1.2 Pagrindiniai veikimo parametrai

1.2.1 Fizinės ir mechaninės savybės

Šiluminio plėtimosi koeficientas yra mažesnis nei 4,5 × 10^-5 / laipsnis (išilginis), elastingumo modulis yra didesnis nei 3,5 GPa, o 24 valandų vandens sugerties greitis yra mažesnis nei 0,5%, o tai atitinka ASTM D7031 standarto reikalavimus. Jis turi didelį atsparumą šliaužimui (deformacijai<1.2% in 1000h) and anti-biodegradation performance (termite infestation grade 0).

1.2.2, apdorojimo taikymas

Galima atlikti tikslų CNC apdirbimą (pjovimo greitis 120–250 m/min), nagų sugriebimo jėga yra didesnė nei 800 N (ASTM D1761), o antrinio apdorojimo kvalifikuotas greitis yra didesnis nei 98%. Paviršius gali būti toliau apdirbamas UV danga, šilumos perdavimo ir kitais procesais.

1.2.3, aplinkosaugos koordinavimas

Žaliavų panaudojimo lygis yra 92% (perdirbto plastiko dalis daugiau nei 60%), LOJ išmetimas<50μg/m³ (GB/T 29899-2013), and the recycling rate of materials is 100% (ISO 14021).

2. Inžinerinė taikymo sistema

2.1 Pastatų apdailos inžinerija

-Lauko grindų sistema: 8–25 mm ilgio profiliai naudojami užpakaliniam montavimui (sujungimo tolerancija mažesnė nei 0,3 mm), tinka komercinėms reikmėms, nurodytoms ASTM F2942 standartuose.

-Užuolaidų sistema: B1 atsparumas ugniai (GB 8624-2012), atsparumo oro sąlygoms bandymas (3 000 h QUV) ΔE<2.5.

2.2 Pramonės įrangos sritis

-Logistinė transporto priemonė: padėklo dinaminė apkrova didesnė nei 1500 kg (ISO 8611), atsparumo cheminei korozijai klasė IP6X.

-Automobilio salono dalys: tankis 1,1–1,3 g/cm³, 15–20 % mažesnis svoris nei tradicinės medžiagos.

3. Medžiagų savybių palyginimas ir analizė