ДПК: свойства и сильные стороны

Что такое ДПК и изделия из древесно-полимерных композитов?

ДПК - это композитные материалы, содержащие древесную составляющую в виде частиц, и полимерную матрицу. Этот класс изделий развивался на протяжении последних пятидесяти лет, вследствие чего расширялись области его применения, и росла соответствующая доля рынка. 
В качестве матрицы может выступать термопластичный полимер, такой как ПВХ, ПЭ или ПП, который подлежит обработке при относительно низких температурах, предотвращающих термическое разложение древесины. Помимо прочего, эти композитные материалы привлекательны тем, что с ними можно работать теми же инструментами, которые используются для строительства сооружений из дерева.
Древесина как наполнитель имеет множество преимуществ перед другими традиционными наполнителями: более низкая стоимость, высокое отношение предела прочности к массе, низкая плотность; к тому же, что не менее важно, речь идет о возобновляемом ресурсе. Фактически, используемый в ДПК древесный материал часто является побочным продуктом производственного процесса. 

А теперь давайте подробнее рассмотрим свойства и физические характеристики ДПК.

Зачастую композитные материалы оптимизируются за счет подбора компонентов, отличающихся прочностью, жесткостью, гибкостью и долговечностью. По сравнению с однокомпонентными материалами композиты способны обеспечивать более стабильные эксплуатационные характеристики, более низкие производственные затраты и экологичность. Изделия из ДПК ничем не уступают им по механическим свойствам и долговечности, имеющим наибольшую ценность. Самая большая доля рынка ДПК приходится на настилы, ограждения и перила, выполненные из древесно-полимерных композитов. 

В связи с широким применением данных композитов, о чем говорилось выше, мы должны учитывать как минимум два свойства: предел прочности при растяжении (UTS) и модуль упругости (модуль Юнга). 

Первый означает максимальное напряжение, которому может подвергаться материал до разрушения; второй относится к способности сопротивляться деформациям. Эти две характеристики могут варьироваться в зависимости от объемной доли наполнителя в композите. Более высокая объемная доля – до 60% – повышает прочность конечного продукта. В целом это наилучшее возможное соотношение, поскольку полимер не сможет инкапсулировать еще большее количество наполнителя, что увеличивает вероятность возникновения проблем. Другим ключевым аспектом, который следует принимать во внимание, является размер древесных частиц, влияющий на указанные механические свойства. Пропорции частиц (длина, разделенная на ширину наибольшей малой оси) влияют на свойства конечного продукта. Большие пропорции, как у древесного волокна, улучшают механические свойства, но в этом случае могут возникнуть трудности при подаче волокон в экструдер и их дозировании. 

Если говорить о долговечности, то по сравнению с древесиной ДПК менее подвержен влагопоглощению и имеет лучшую устойчивость к грибковым поражениям. Кроме того, ДПК не подвержен изменению размеров благодаря инкапсуляции частиц древесины полимером, что обеспечивает хороший уровень защиты от биологического разложения. Благодаря присущим ему свойствам данный материал не стареет под действием УФ-лучей и не требует ухода.

Изделия из древесно-полимерных композитов представляют собой экологичное решение

В наши дни, когда в целях защиты окружающей среды вторичной переработке и повторному использованию продукции уделяется особое внимание, ДПК изделия из композитных материалов являются одним из самых разумных вариантов с точки зрения экологичности. Преимущество древесно-полимерных композитов заключается в пониженной температуре плавления, что приводит к сокращению затрат на энергоресурсы для производителей и последующему снижению воздействия изделия на окружающую среду. А поскольку для изготовления древесно-полимерных композитов не требуется обработка древесины, древесные отходы могут использоваться сразу после их рекуперации, без добавления потенциально вредных химикатов. Наряду с этим можно использовать переработанный пластик, что значительно снижает воздействие на окружающую среду. Кроме того, изделия из ДПК полностью пригодны к вторичной переработке, поэтому, когда они отслужат свой срок, возможно их превращение в новые гранулы и продукты.

По этим причинам изделия из древесно-полимерных композитов прекрасно вписываются в концепцию «от колыбели до колыбели» (cradle-to-cradle) и представляют собой экологичное решение.

Практические примеры

Недавно крупный производитель игрушек проанализировал перспективы увеличения прибыли от производства популярной классической игрушки. В качестве альтернативы он выбрал древесно-полимерный композит. Вместо формовки деревянных деталей компания начала лить под давлением древесно-полимерные композиты, минуя тем самым один из самых затратных этапов производственного процесса.

Международная компания по производству товаров для животных воспользовалась древесно-полимерным композитом, создав игрушку для домашних животных, в которой приятный запах дерева сочетался с безопасностью и долговечностью пластика. Собакам нравился запах дерева, а их хозяева оценили более безопасную, не расщепляющуюся игрушку.

Перспективы роста для изделий из древесно-полимерных композитов

Изделия из ДПК - это экологичный ответ потребностям строительной отрасли и сектора архитектуры. Они сочетают в себе эстетические характеристики натурального дерева с прочностью пластиковых смол. Они могут адаптироваться к любому стилю, от классического до современного. Экспериментируя с типом пластика и его соотношением с древесиной в составе смеси, можно добиться разнообразных визуальных и тактильных эффектов. Различные составы способны обеспечивать многообразные цвета, более волокнистую или более гладкую текстуру, большую гибкость или большую жесткость - по вашему желанию.

Рынок уже по достоинству оценил этот композитный материал. По прогнозам, среднегодовой темп роста рынка ДПК в европейском регионе составит более 8% в течение следующих 5 лет. Такой рост обусловлен растущим спросом на изделия из древесно-полимерных композитов при строительстве жилых домов, поэтому у тех, кто желает инвестировать в этот сектор, появляется много возможностей.