Продуктовая линейка
C учетом отличных характеристик по износостойкости и инертности к воздействию внешней среды (влажность, свет, насекомые и т.д.) ДПК наиболее популярны для наружной отделки и покрытий (террасная доска, палубный настил, лестницы, сайдинг).
Развивается производство элементов внутренней отделки (подоконники, межкомнатные двери, плинтуса, внутренние перегородки, балки), деталей мебели и других элементов декора.
Подобные продукты широко распространены на международном рынке. В частности, в США ДПК-настилы применяются уже с 90-х годов ХХ века. В Европе особенно популярны ДПК-подоконники и окна, лестницы, ограждения, где особенно ценится экологичность, долговечность и натуральность.
В производство в регионе на первом этапе запускаются следующие виды изделий из ДПК:
1) Декинг – доска для напольного покрытия террас, настилов, детских площадок, элементов ландшафтного дизайна, устойчива к влаге и гниению;
2) Сайдинг– облегченная доска для наружной обшивки зданий, обладает повышенной прочностью, долговечностью, натуральным внешним видом;
3) Нащельники для оконных конструкций — дополнительные детали, предназначенные для закрытия монтажного шва между оконной рамой и проемом;
4) Иные изделия — монтажные лаги, штакетник, перила, панели, короба (под заказ).
Способы монтажа террасной доски из ДПК
Основных вариантов укладки такой доски всего два – бесшовный монтаж или с использованием швов. Каждый из них имеет свои особенности при монтаже, а так же преимущества и недостатки, которые следует учесть, прежде чем приобрести конкретную террасную доску.
В первом случае элементы имеют специальный замок на боковых гранях – шип-паз, посредством которого происходит фиксация досок между собой. Детали крепятся саморезами сразу на опорную балку через специальные отверстия, которые закрываются соседней доской. Покрытие выглядит целостным и монолитным, однако, для обеспечения водостока, стоит производить укладку с наклоном 2-3 градуса.
Во втором случае на основные лаги устанавливаются доски с небольшим зазором около 1 сантиметра при помощи кляймера (особый вид креплений из пластика или металла). В качестве преимуществ такого способа монтажа можно назвать высокую скорость установки и отличный водосток через швы.
Как недостаток – в шов может попасть мусор, при монтаже террас в загородных участках сквозь швы могут прорастать сорняки. Так же существует вероятность деформации элементов настила за счет непрямого крепления к направляющей.
Состав и изготовление древесно-полимерного композита
Если рассматривать состав ДПК подробнее, то его изменения прослеживаются с начала производства до современности, и сейчас примерно таков: измельченный деревянный наполнитель, придающий основной объем изделию, связывается полимером одного из трех видов. Предназначение готового изделия определяет выбор: полипропилен, поливинилхлорид (ПВХ) или классический полиэтилен. Пластмасса с наполнителем связываются и превращаются в единый монолит.
Активно используют в изготовлении жидкого дерева аддитивы — различные добавки, необходимые для придания композиту нужных эксплуатационных свойств. Их роль в жидком дереве играют продукты химической промышленности:
- колоранты для придания цвета;
- модификаторы для усиления прочности и твердости;
- лубриканты для лучшей влагостойкости и быстрой экструзии;
- вспенивающие реагенты для придания легкости и гладкости поверхности;
- биоциды для максимальной устойчивости к воздействиям факторов биологической природы.
Нюансы монтажа древесно-полимерной доски
По заверению профессионалов монтаж композитной доски не вызывает сложностей, однако здесь есть свои нюансы, которые стоит учитывать. Не рекомендуется проводить укладку при отрицательной температуре. Если монтаж осуществляется при низких положительных температурах, то за 2-3 суток до начала работ доски должны находится на улице для адаптации. Для любого покрытия необходимо оставлять вентиляционные зазоры как между досками, так и от покрываемой поверхности.
При укладке террасной доски обязательно подготовить поверхность — залить монолитную плиту, сделать металлический каркас, либо использовать точечные опоры — тротуарные плиты или бетонные блоки, уложенные на выровненный и утрамбованный слой песка.
Крепление осуществляют на монтажные лаги, изготовленные также из ДПК, стандартное расстояние между центрами лаг — 40 см. Для исключения появления посторонних шумов под лаги нужно не забыть уложить резиновые подушки. Не допускается прямой контакт с почвой. Конструкция глухого настила должна иметь небольшой уклон для схода атмосферных осадков.
Бесшовное крепление
При сборке нужно пользоваться прилагаемой схемой и соответствующими креплениями. Выступ торцов настила после крайней лаги не должен превышать 2х см, при регулярной нагрузке больший выступ создаст условия для преждевременного разрушения конструкции. С торца декинг закрывается специальными заглушками. Запрещается пользоваться молотком для подгона досок — для этих целей подойдет киянка.
Шовное крепление клипсой
Для террасной доски существует два способа монтажа:
- шовный (крепление к лаге кляймером или клипсой; образуется шов от 5 до 10 мм; приемлем при устройстве настила на открытом воздухе без навеса; отличается простотой);
- бесшовный (доска крепится к лаге напрямую саморезом; зазор на тепловое расширение около 3 мм регулируется с помощью специального ограничителя; из-за затрудненного водостока применяется для закрытых террас и внутри помещения; отличается высокой эстетичностью).
Несоблюдение рекомендаций производителя по монтажу значительно сокращает срок эксплуатации конструкции.
Описание и химический состав
Древесно-полимерный композит, который называют жидким деревом, представляет собой искусственный материал, получаемый в результате смешивания дерева и мономера. В процессе изготовления происходит экструзия, образующая полимер. Подобным способом изготавливают полимерную доску, по прочности превосходящую обычное дерево, но немного уступающую керамической плитке. Сами доски приобретают форму в процессе литья.
Производится «жидкое дерево» путем добавления к стружке связующих полимеров: полистирола, полиэтилена, полипропилена и поливинилхлорида. Название «жидкое дерево» ДПК получил из-за гибкости и пластичности.
«Жидкое дерево» применяют в производстве половых досок, сайдинга, труб (для водопровода, канализации), мебели.
В химический состав ДПК входят всего 3 компонента:
- Мелкие частицы древесины (стружка, опилки, измельченное дерево, аброформ, в дешевых моделях попадается жмых от семян подсолнечника, измельченная фанера). Количество присадки может колебаться в составе от 1/3 до 4/5 общей массы.
- Полимерная добавка – поливинилхлорид (ПВХ), полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП).
- Специальные химические добавки, которые значительно улучшают технические свойства, внешний вид (красители, лаки). Объем этих добавок составляет 0,1–4,5% общей массы.
Соотношение полимера и дерева
Пропорции соотношения полимера и дерева могут быть разными. Подбор осуществляется с учетом того, какие технические показатели ДПК требуются.
Дерево (аброформ) к полимеру относится как 2:1. Такое соотношение придает ДПК свойства древесины – масса будет содержать больше волокон дерева. Доски из такого материала будут набухать от влаги, что существенно снижает срок эксплуатации во влажном климате. Для средней полосы и юга России оно составит 5–10 лет. ДПК получается относительно хрупким, что ограничивает его применение, однако стройматериал имеет красивую текстуру дерева и «рифленую» поверхность.
Соотношение дерева к полимеру, как 2:3, значительно ухудшает внешний вид доски ДПК, что ограничивает использование досок в декоративных целях. На ощупь доска напоминает обычный пластик, а поверхность становится более гладкой (иногда скользкой).
Если древесно-полимерный композит имеет соотношение волокон дерева (аброформ) к полимеру 1:1, доска приобретает оптимальные характеристики. Текстура получается красивой, с шероховатой поверхностью, нескользкой. Упрощается процесс литья: не требуется греть составляющие до нужной температуры. Приготовление ДПК этим способом не передает свойства дерева материалу: он не впитывает влагу, не набухает, относительно прочен в применении.
Жидкое дерево разливают в специальные формы, которые предусматривают наличие шипов и пазов для крепления досок.
Преимущества материала
ДПК устойчив к воздействию ультрафиолета: он не растрескивается, не деформируется. Он не изменяет свою структуру при низких температурах воздуха, воздействии влаги, кислот и других негативных сред.
Материал устойчив к воздействию плесени, в ДПК не заводятся насекомые, он не является приманкой для мышей, крыс и прочих грызунов. Для большей устойчивости его могут покрывать специальной полимерной пленкой.
Еще один плюс – более высокая прочность (позволяет выдерживать более 5 ц на 1 м2). Это дает возможность размещать на досках любую тяжелую мебель.
Жидкое дерево – гибкий материал, который легко поддается обработке. Его можно распиливать, обстругивать. Это учитывается в производстве полимеров или в процессе литья.
Жидкое дерево – экологически чистый материал, поскольку используемый аброформ и полимер не выделяют ядовитых веществ и не представляют опасности для человека. ДПК не горюч и не поддерживает горение.
Возможно ли изготовить его самостоятельно?
Сделать «жидкое дерево» (аброформ) в домашних условиях можно, при этом ДПК, изготовленный своими руками, будет обладать нужными характеристиками. Заготовки подойдут для реставрационных работ (мебель), грубого полового настила для вспомогательных помещений, беседок, террас.
Чтобы изготовить жидкое дерево, надо взять древесные опилки и измельчить их при помощи домашних мельниц или кофемолок. В смесь добавляют клей ПВА (соотношение опилок и клея 70:30). Полученная смесь должна быть густой. Чтобы материал имел нужный цвет, рекомендуется добавить краску (эмаль) подходящего цвета.
Полученная масса – аналог ДПК. Материал можно наносить на поврежденные участки паркета, ламината, мебели.
Если залить пол таким материалом, то под него надо сделать опалубку, а саму смесь подготовить в нужном объеме. Затем можно приступать к заливке. Рекомендуемая толщина будущей доски – 50 мм.
Классификация древесно-полимерных композиционных материалов.
Древесно-полимерные
композиционные материалы в общей форме можно классифицировать
следующим
образом :
I. По типу
составных элементов:
А.
Крупноструктурные
— массивная клееная древесина
— слоистая клееная древесина
Б. Мелкоструктурные ( древесностружечные
плиты, МДФ и т.п.)
В. Комбинированные (может включать и
крупноструктурные и мелкоструктурные элементы)
Г. Гибридные — включающие древесные и
недревесные элементы
и частицы (пленки, фольги, стекловолокно,
базальтовое волокно,
минеральные порошки и т.д.).
II. По конечной геометрической форме
продукта:
— листы
— плиты
— доски, бруски и брусья
— профильные погонажные изделия
— изделия сложной формы (изогнутые и объемные, напр.
литые)
III. По виду связующего полимера (матрицы)
А. По химическому
виду
материала матрицы:
— на природных
связующих
— на синтетических смолах ( термореактивных и
термопластичных)
— на комбинированных связующих
Б. По исходному
физическому состоянию материала матрицы:
— жидкое
(раствор,
эмульсия, дисперсия)
— твердое мелкодисперсное (порошок)
— твердое, сформированное (напр. пленка, лист)
IV. По применению и степени готовности:
— готовые
изделия
— сырье, полуфабрикаты и заготовки
— общего назначения
— специального назначения
V. По прочности:
— не
конструкционные
(теплоизоляционные, звукоизоляционные)
— низкой прочности (прочность меньше древесины)
— прочные (на уровне древесины)
— высокой прочности ( выше уровня древесины)
— особопрочные ( много выше прочности древесины)
VI. По стойкости к неблагоприятным воздействиям
внешних
факторов:
—
интерьерные,
— атмосферостойкие, влаго- и водостойкие,
— специальные (огнестойкие, химстойкие и т.д.)
VII. По внешнему виду поверхностей;
— технические
— декоративные
VIII. По
характеру
обработки поверхностей:
— необработанные
неокрашенные и окрашенные в массе ( т.е. из машины)
— шлифованные,
— фактурированные ( текстурированные),
— отделанные, в т.ч. с имитационной отделкой,
— облицованные, в т.ч. с последующей отделкой
IX. По характеру основного технологического
процесса:
— периодического
производства ( напр. прессование, литье)
— непрерывного производства ( напр. прокатка,
экструзия и т.п.)
X. По технологической
пластичности готового продукта:
— не пластичные (
напр.
материалы на основе термореактивных смол)
— пластичные ( деформируемые)
XI. По экологическим и санитарным свойствам:
— безопасные в
производстве, в применении, при утилизации
— не вполне безопасные.
Учитывая многообразие видов, комбинаций и
свойств
композиционных материалов можно привести и еще много
разных
делений и подразделений.В крупноструктурных композитах размеры
структурных
элементов могут достигать нескольких метров.
Крупноструктурные композиты обычно обладают выраженной
анизотропией. В
мелкоструктурных размеры элементарных частиц меньше
этих величин,
вплоть до нанометров. Мелкоструктурные ДПК
могут иметь
как упорядоченную, так и хаотичную структуру. В
последнем случае
их свойства более изотропны.
В последнее время на российском рынке появляются новые
импортные ДПК,
которые можно отнести к среднеструктурным, например OSB,
состоящие из
равномерных высокоупорядоченных древесных фрагментов
размером до 20 —
100 см.
Рынок древесно-полимерного композита
Сегодня мировой рынок ДПКТ пребывает в стадии роста, и каждый год растет примерно на 18-20%. По последним данным даже на американском рынке не наблюдается точка насыщения. В ближайшие годы ожидается бум потребления и производства древесно-полимерных композитов.
Принимая во внимание периоды жизненного цикла рынка, динамику роста потребления и производства в России и других государствах, потенциал российского рынка древесно-наполненных композитов колоссален. Сфера использования этого материала очень широка
В России главной областью использования является строительство. Также, согласно данным аналитиков, в ближайшие годы древесные композиты будут активно применяться в автомобильной отрасли и в производстве мебели
Сфера использования этого материала очень широка. В России главной областью использования является строительство. Также, согласно данным аналитиков, в ближайшие годы древесные композиты будут активно применяться в автомобильной отрасли и в производстве мебели.
Этот материал отличается высокой стойкостью к влиянию внешней среды, перепадам температур, он более долговечен в сравнении с древесиной и древесными плитами. Такие свойства крайне важны в условиях сурового климата большей части нашего государства. Изготовление предметов уличной мебели из ДПКТ (лавок, перил, настилов) отличается более высоким качеством. Вследствие способности древесных полимеров принимать любую форму в ходе производства, мебельщики имеют возможность более широкого применения элементов дизайна и креативных идей во время проектирования мебели.
У жидкой древесины много преимуществ
Поговорим о том, из чего она состоит, где ее можно использовать, на что обращать внимание при покупке этого материала, а также как сделать его самостоятельно
Перспективы производства ДПК в РБ
Перспективность выбранного производства очевидна, так как подразумевает решение важных социально-экономических проблем:
- Увеличение глубины переработки леса и замещение использования ограниченных природных ресурсов на новые высокотехнологичные материалы, о чем неоднократно говорил Президент РБ Рустэм Хамитов;
- Привлечение науки в развитие инновационного высокоэффективного производства для удовлетворения нужд российского потребителя;
- Развитие малой химии (производство аддитивов) и использование ее достижений в производстве экологически чистого, нетоксичного материала, отвечающего самым высоким требованиям стандартов качества и безопасности для человека;
- Запуск импортозамещающего производства.
Богданов Артур
Центр промышленной субконтрактации Республики Башкортостан
Технические и эксплуатационные качества
Материалы из ДПК предназначены в первую очередь для обустройства объектов, активно подвергающихся воздействию внешней среды. При эксплуатации под открытыми солнечными лучами, с повышенной влажностью и при значительном колебании температуры композитная доска должна обладать особыми свойствами.
Представленные ниже характеристики материала определяют длительный срок службы покрытия (от 15 до 50 лет) даже в условиях экстремального климата:
- износостойкость: устойчивость к истиранию и царапинам, отсутствие заноз (даже в местах максимальной проходимости напольное покрытие сохраняет свой первоначальный вид);
- устойчивость к ультрафиолетовым лучам: не выгорает и не разрушается;
влагостойкость: не разбухают, при высыхании профиль не меняет формы;
устойчивость к перепадам температур в диапазоне от минус 50 до плюс 70 градусов; - высокая прочность: не трескается от ударов, выдерживает высокие нагрузки;
невосприимчивость к плесени и вредителям; - отсутствие специального ухода и необходимости в дополнительном покрытии и обработках антисептиками;
- возможность восстановления материала после сильного загрязнения;
- устойчивость к агрессивным растворам (щелочи и кислоты);
- высокая огнестойкость: исключено самовоспламенение от окурка или искры, не поддерживает горение;
- удобный монтаж и демонтаж: хорошо продумано крепление, профиль можно пилить, сверлить, изгибать;
- экологически безопасен (не выделяет вредных веществ) и пригоден для повторной переработки (не загрязняет окружающую среду отходами);
- хорошая теплопроводность аналогичная дереву: если ходить по покрытию босиком, не будет ощущения холода;
- высокие эстетические качества: имеет аромат, текстуру и цвет натуральной древесины, существует много вариантов окраски и текстуры.
Исходя из представленных выше характеристик материала можно выделить основные преимущества изделий из ДПК перед натуральной древесиной:
- высокая влагостойкость позволяет использовать материал даже на берегу моря;
- долговечность и практичность;
- отсутствие ежегодных обработок и специального ухода.
Из недостатков следует отметить только высокую стоимость и риск попасть на недобросовестного производителя.
Получение изделий
Изделия из дпк
Для получения готовых изделий используют древесные отходы, измельченные до размеров менее 5 мм. Возможно применение таких древесных отходов как опилки или стружки. Чем крупнее размер древесных частиц, тем выше прочность получаемых изделий. Однако, это требует более высокой доли полимерной фракции, что удорожает материал.Одновременно, чем больше размер древесного наполнителя, тем сложнее формовать детали нужной формы, поэтому чаще используют древесную муку (мелкодисперсную древесину с размерами менее 0,5 мм.
В качестве полимерной основы используют один из термопластов: полиэтилен, полистирол, полипропилен, поливинилхлорид. Отходы пластиков измельчают и смешивают с древесным наполнителем и модификаторами, придающими готовому продукту заданные характеристики.
Полученную смесь помещают в экструдер и разогревают до температуры плавления полимера. Качество готовых изделий зависит от однородности смещения компонентов. Поэтому обычно смешение проводят в 2 этапа. Первичное смешение и перемешивание расплава. Для этого применяется двухшнековый экструдер, обеспечивающий движение потоков материалов навстречу друг другу.
Перемешанный горячий расплав продавливают через профилированную фильеру, получая продукцию необходимой формы. После охлаждения готовые изделия режут на заданную длину.
Характеристики
Дерево — это натуральный растительный материал, обладающий превосходными механическими свойствами, включая высокую прочность, хорошую долговечность, высокое содержание влаги и высокий удельный вес. Древесину можно разделить на два типа: мягкую и твердую. Хотя каждый тип отличается, например, продольные ячейки в мягкой древесине короче по длине по сравнению с лиственной древесиной, оба типа имеют аналогичную иерархическую структуру, что означает, что ориентация ячеек идентична в древесине. Эта уникальная анизотропная структура, свойства которой имеют отличительные значения при измерении в нескольких направлениях, позволяет ей перекачивать ионы и воду для фотосинтеза в древесине. Точно так же в прозрачных древесных композитах удаление лигнина и поддержание трубок из целлюлозного волокна позволяет ему превратиться в чистую древесину, которая может пропитаться эпоксидной смолой, напоминающей клей, что делает ее прочным и прозрачным материалом. Превосходное сырье с высоким коэффициентом пропускания и улучшенными механическими свойствами.
Механические свойства
Прозрачная древесина приобретает свои механические свойства и рабочие характеристики, прежде всего, из-за содержания в ней целлюлозного волокна и геометрической ориентации структуры ячеек волоконных трубок (радиальной и тангенциальной), что обеспечивает структурную основу для разработки современных материалов.
Одним из аспектов механических свойств прозрачной древесины является прочность материала. По словам Чжу и его коллег, прозрачная древесина в продольном направлении имеет модуль упругости 2,37 ГПа и прочность 45,38 МПа и вдвое выше, чем перпендикулярные к продольному направлению, соответственно 1,22 ГПа и 23,38 МПа. Они пришли к выводу, что продольные и поперечные свойства прозрачной древесины уменьшились, что они и ожидали, поскольку присутствие полимерной смолы подавляет пространство полости. Кроме того, пластичность прозрачного древесного композита дает преимущества по сравнению с другими хрупкими материалами, такими как стекло, что означает, что он не разбивается при ударе.
Оптическое пропускание и теплопроводность
Прозрачная древесина, плотно упакованные и перпендикулярно выровненные целлюлозные волокна работают как широкополосные волноводы с высокими потерями на рассеяние света. Эта уникальная возможность управления светом приводит к эффекту распространения света. Измеряя его оптические свойства с помощью интегрированной сферы, Ли и ее коллеги обнаружили, что прозрачная древесина демонстрирует высокий коэффициент пропускания 90% и высокую оптическую мутность 95%. В результате прозрачная древесина в качестве энергоэффективного материала может быть использована для уменьшения потребления энергии дневным освещением за счет эффективного направления солнечного света в дом, обеспечивая при этом равномерное и постоянное освещение в течение дня.
Точно так же теплопроводность прозрачной древесины объясняется выравниванием волокон древесной целлюлозы, которое сохранилось после удаления лигнина и инфильтрации полимера. Прозрачная древесина имеет теплопроводность 0,32 Вт⋅м.−1⋅K−1 в осевом направлении и 0,15 Вт⋅м−1⋅K−1 в радиальном направлении прилично. На основе исследования, проведенного Селин Монтанари из Королевский технологический институт KTH В Стокгольме теплопроводность прозрачного дерева, которая при нагревании превращается из полупрозрачной в прозрачную, может быть использована для повышения энергоэффективности зданий за счет улавливания солнечной энергии в течение дня и ее последующего использования ночью во внутреннем пространстве.
Производители и ориентировочные цены
На форумах часто встречаются отзывы о «выгорании» досок из ДПК. На деле же речь идет об естественном явлении незначительного изменения цвета под действием ультрафиолета. Происходит это единожды через несколько дней после укладки и в дальнейшем цвет остается неизменным. Это не является показателем низкого качества и об этом предупреждают все производители.
На сегодняшний день купить «жидкое дерево» (такое называние материал получил благодаря своей высокой пластичности) можно от российских, китайских и европейских производителей. Они предлагают композиты разных составов и процентных соотношений компонентов, что неизбежно сказывается на физических и эстетических свойствах изделия.
Одними из брендов, пользующихся доверием покупателей на 2017 год, являются: Newwood (Россия), Holzdeck (Россия-Германия), Multideck (Россия), Ecodeck (Россия), Lignatek (Россия), Holzhof (Чехия), CM Decking (Швеция), Grinder (Германия), Bruggan (Бельгия), Mirradex (Малайзия), Legro (Венгрия), DeckMayer (Россия), Werzalit (Германия), Sequoia Group (Австрия-Россия-Китай).
На формирование цены готового изделия оказывают влияние многие факторы. Цены на древесно-полимерную доску начинаются от 1500-1700 руб. за 1 м2, при средней в районе 2300 руб. (1 погонный метр обойдется около 350 руб.).