Cum sunt produse materiale compozite lemn plastic: un ghid complet de producție

Ce face de fapt o linie de producție WPC

Două panouri de perete cu imprimeuri similare cu granulație a lemnului se pot comporta complet diferit pe șantier. Unul rămâne plat, taie curat și ține șuruburi; celălalt se deformează după instalare și se sfărâmă la margini. Diferența este aproape întotdeauna decisă pe linia de producție, înainte ca produsul să ajungă într-un depozit.

Compozitul lemn plastic (WPC) este produs prin combinarea fibrelor de lemn sau a făinii cu o rășină termoplastică și împingând acel amestec printr-un proces controlat de încălzire, modelare și răcire. Rezultatul nu este cheresteaua si nici plasticul pur; este un compozit proiectat a ființei performanței finale depinde de cât de precis este executat fiecare pas de producție. Înțelegerea modului în care sunt produse materiale WPC îi ajută pe cumpărători să compare furnizorii, să specifice produsele cu încredere și să evite defectele obișnuite, cum ar fi golurile interne, deformarea și culoarea inconsecventă, care se regăsește la comenzi rapide în amestecare, controlul umidității și răcirea.

WPC a devenit un material de construcție obișnuit, deoarece poate deșeuri de lemn reciclate și plastic și timp ce oferă plăci care arată ca lemn, dar rezistă mai bine la umiditate. Motivele mai ample pentru care constructorii aleg placa WPC în locul materialelor tradiționale sunt acoperite în prezentarea noastră separată a acestei clase de materiale.

Materiile prime și rolurile lor

Formularea WPC începe cu două ingrediente principale - lemn și plastic - plus un grup mai mic de aditivi care controlează culoarea, stabilitatea și cât de ușor curge amestecul printr-un extruder.

• Fibră de lemn sau făină de lemn. Rumegul, fibrele de bambus, cojile de orez și alte materiale celulozice sunt surse comune. Fibra este uscată până la un conținut de umiditate reziduală sub 1 până la 2 procente, deoarece apa rămasă se transformă în abur în interiorul extruderului fierbinte și creează bule și puncte slabe în plasă.
• Rășină termoplastică. Polietilena reciclată (PE), polipropilena (PP) și clorura de polivinil (PVC) sunt cele mai comune matrice. Tipul de rășină fixează temperatura de procesare și determină rigiditatea, performanța la foc și unde poate fi utilizată placa finită.
• Agenți de cuplare. Aceste molecule au un capăt compatibil cu polimeri și un capăt compatibil cu lemnul. Ele unesc chimic fibra de lemn hidrofilă și plasticul hidrofob, prevenind separarea de-a lungul interfeței. O formulare WPC fără un agent de cuplare adecvat se comportă mai degrabă ca un material de umplutură neîntărit decât ca un compozit structural.
• Aditivi. Stabilizatorii UV, pigmenții, lubrifianții interni și fungicidele sunt adăugate în procente mici. Agenții de spumă sunt incluse atunci când se produc panouri WPC celulare ușoare.

Compounding - Unde încep cele mai multe defecte ascunse

Odată selectate materialele prime, instalația trebuie să le transforme într-un compus uniform, extrudabil. Aceasta este etapa in care se nasc multe dintre cele mai comune defect WPC.

Uscare si proportie

Fibra de lemn este higroscopică, astfel ajunge la fabrică purtând umiditatea semnificativă. Majoritatea fabricilor de producție îl usucă într-un uscător flash sau într-un uscător cu tambur rotativ și apoi dozează proporții exacte de fibre, rășină, agenție de cuplare și aditivi în greutate. Conținutul tipic de lemn într-o formulare WPC variază de la aproximativ 50 până la 65 la sută, cu panouri de pereți interior adesea pe partea superioară pentru un aspect natural mat și formulări de pardoseli pentru exterior reglat pentru a echilibra rezistența, rigiditatea și costul.

Amestecare și peletizare de mare viteză

Amestecul uscat este încărcat într-un mixer de mare viteză, unde căldura de frecare este distribuită uniform aditivii. În multe plante, amestecul este apoi amestecat prin topire într-un extruder cu două șuruburi și tăiat în pelete; în altele, amestecul uscat intra direct în linia de extrudare a profilului. Monitorizarea umidității continuă pe această etape, deoarece chiar și un singur lot umed poate produce o serie întreagă de plăci cu densitate scăzută predispusă la blistere.

Extrudare - Unde placă ia forma

Plăcile solide WPC, pardoseala goală, panourile canelate și profilele grilajului sunt toate modelate prin extrudare prin topire la cald.

• Compusul este introdus într-un extruder cu un singur șurub sau cu două șuruburi ale zonei de încălzire a cilindrului topesc amestecul progresiv.
• Temperaturile tipice de topire sunt în intervalul 160–200 °C, în funcție de sistemul de rășină. Depășirea ferestrei poate arde particule de lemn și poate elibera gaz; funcționarea prea scăzută produce o suprafață rugoasă și o legătură slabă între particule.
• Compozitul topit este împins printr-o matriță încălzită a cărei deschidere definește întreaga secțiune transversală a profilului: placă plină, miez celular gol, geometria canelului sau margini cu caneluri și limbă.
• Imediat după matriță, profilul intră într-o unitate de calibrare în vid și în jgheaburi de răcire cu apă care se blochează în dimensiunile exterioare.

WPC solid versus spuma

Pentru cumpărători, etapa de extrudare explică diferența dintre WPC solid și spumat. Plăcile spumate sunt produse cu un agent de suflare chimic care creează o miez celular uniform; sunt mai ușoare, mai ușor de tăiat și mai izolatoare, motiv pentru a îngriji multe panouri de perete WPC de interior folosesc un miez spumat. În schimb, WPC solid este mai dens și are o rezistență mai mare de prindere a șuruburilor, ceea ce se potrivește utilizărilor structurale și de pardoseală. Plăcile din lemn masiv-plastic ale liniilor de producție integrate sunt un exemplu tipic al acestor categorii mai grele.

Co-extrudare — Adăugarea unui strat de capac de protecție

O suprafață WPC convențională, în special o cu conținut ridicat de lemn, se va estompa și va atrage murdăria în expunerea exterioară. Coextrudarea rezolvării acestui lucru prin introducerea unui al doilea strat de polimer fără lemn prin aceeași matriță. Stratul de capac conține de obicei absorbanți UV concentrați, coloranți și modificatori de impact și fucționează cu substratul în timp ce ambele straturi sunt încă topite.

Plăcile coextrudate oferă trei beneficii măsurabile: reținere mai lungă a culorii în lumina directă a soarelui, o suprafață mai netedă, care este mai ușor de curățat și o rezistență mai bună la crăparea suprafeței după intemperii. Acesta este motivul pentru care co-extrudarea a devenit implicit pentru panourile compozite de exterior, care trebuie să păstreze un aspect consistent timp de ani de zile. Vă explicăm mai detaliat modul în care tehnologia de co-extruziune creează panouri WPC de înaltă performanță pentru exterior într-un articol separat.

Panourile de co-extrudare WPC vândute pentru placarea exterioară și pardoseala folosesc această structură exactă, cu un capac de protecție fuzionat peste substratul lemn-plastic.

Răcire, dimensionare și condiționare

După extrudare, placa este încă fierbinte și moale. Manipularea precisă în aval decide dacă ajunge plat sau înclinat.

Unitatea de calibrare stabilește secțiunea transversală a profilului în timp ce materialul este încă suficient de cald pentru a se deforma. Jgheaburile de răcire cu apă elimină apoi căldura treptat; dacă placa se răcește asimetric, tensiunile interne se blochează și apar mai târziu sub formă de înclinare, răsucire sau înclinare.

Îmbătrânire și tăiere

Linia de producție taie lungimi cu un ferăstrău zburător sau cu un tăietor automat, apoi stivuiește scânduri pentru condiționare. Cele mai multe fabrici consacrate păstrează WPC timp de cel puțin 24 până la 48 de ore înainte de ambalare, astfel încât tensiunile interne se pot relaxa și dimensiunile plăcii se pot stabiliza. Plăcile care sunt împachetate imediat după răcire prezinta un risc de defectare binecunoscut: ajung la locul de muncă vizibil deformate, chiar dacă QC din fabrică le-a trecut.

Finisarea suprafeței — Transformarea unei plăci simple într-un aspect de lemn

WPC proaspăt calibrat părăsește linia ca o scândură uniformă, de obicei maro deschis. Aspectul lemnului este creat prin pași de finisare.

• Laminarea filmului calandrat aplică un strat decorativ imprimat pe aceeași linie, care este comun pentru panourile de perete WPC și PVC de interior.
• Rolele de gofrare presează o bobină tactilă în suprafață, potrivită cu modelul imprimat.
• Perierea sau șlefuirea ușoară expune textura subtilă pe plăci solide WPC.
• Sigilarea marginilor sau ceruirea inchide fibrele de lemn expuse la capetele tăiate.

Calitatea finisării depinde de controlul precis al tensiunii și temperaturii. Dacă filmul imprimat avansează neuniform, modelul de granulație pierde înregistrarea cu relieful și placă arată în mod evident artificială. Panourile de perete WPC pentru interior sunt un exemplu reprezentativ de produse finisate cu peliculă, cu miez spumat, realizate pentru renovarea interioară rapidă.

Verificări de calitate care prezic performanța câmpului

Producătorii publică rareori date de proces, dar cumpărătorii pot pune întrebările potrivite despre controlul producției. Verificările de mai jos se corelează direct cu comportamentul pe termen lung.

Ce înseamnă procesul de producție pentru selecția produsului

Odată ce conectați etapele procesului la produse, specificația devine simplă.

• Panourile de perete interior sunt de obicei din matrice PVC, spumat WPC cu un finisaj de film imprimat: ușoare, cu emisii scăzute și rapid de instalat.
• Pardoseala și placarea exterioară utilizată matrice PE sau PP, adesea coextrudate, cu straturi de capacitate stabilă la UV.
• Panourile și grilajele canelate sunt profile extrudate în care precizia calibratorului determină consistența pereților canelului.
• Cofrajele și plăcile rezistente sunt WPC dense, solide, concepute pentru o reținere ridicată a șuruburilor și reutilizare.

Atunci când evaluați un furnizor, puneți întrebări legate de proces: ce matrice de rășină este utilizată, placa este spumă sau solidă, este coextrudată și cum se aplică finisajul cu veacul lemnului? Răspunsurile sincere la aceste întrebări prezic comportamentul produsului mai bine decât o fotografie broșură.

Un producător cu un flux de producție integrat - de la amestecare la finisare - este, de asemenea, mai bine poziționat pentru a menține loturile consistente ca culoare, dimensiune și densitate. Acesta este nivelul de control necesar pentru produsele care sunt comandate în volum și comparate panou cu panou pe site. Ghidul nostru pas cu pas de instalare a panoului WPC este o referință utilă atunci când evaluați ce toleranță la substratul necesită faptului în timpul instalării.