Древесно-полимерный композит: производство материала по ГОСТу от выбора компонентов до шлифовки
Изготовление террасной доски в РФ практически не отличается от зарубежных аналогов. Рабочие компании Терагранд производят ДПК на европейском оборудовании с использованием качественного сырья (древесной муки, полимеров и других компонентов). Следование технологии и ГОСТу повышает срок службы, прочность и долговечность покрытия.
Из декинга выкладывают пол беседок, настил на веранде, крыльцо дома и дорожки в саду. Вы узнаете все тонкости производства террасной доски в России на примере завода Терагранд. Прозрачность процесса изготовления и демонстрация конечного изделия помогут определиться, где заказать и использовать ДПК от производителя в загородных домах Москвы и Московской области.
Основу ДПК составляют..
Состав «жидкого дерева» при производстве декинга определяет характеристики изделия. Универсальные компоненты смеси: древесная мука, полимеры и модификаторы. Пропорции, соотношение конкретных видов наполнителей в составе ДПК придают настилу особые свойства.
Террасная доска, на ½ состоящая из древесины более прочная.
Смеси различаются не только по массе компонентов, но и видами веществ. На заводе Терагранд для изготовления ДПК террасной доски придерживаются соотношения:
- древесной муки — 55%;
- термопластичного полимера — 25%;
- минерального наполнителя — 12%;
- добавок и модификаторов — 8%.
Наша фирма Терагранд следует проверенным технологиям производства ДПК. Сотрудничество с лучшими поставщиками материалов позволяет использовать качественное сырьё. Ознакомиться с расценками и купить доску по цене от 2000 р./м2 можно на нашем сайте TeraGrand.
Предлагаем ознакомиться с компонентами смеси для ДПК от российского производителя.
Древесная мука
Основа террасной доски из ДПК — древесные натуральные компоненты, производные лиственных и хвойных пород. Мы используем древесную муку марки М180 и М200. Важный критерий при создании декинга — размер частиц. Для указанных марок муки компоненты не превышают 180 и 200 мкм соответственно. При добавлении крупных частиц материал не усаживается, а плавление, жёсткость при изгибе повышаются.
Недостаток крупной фракции — внешний вид конечного изделия после браширования и шлифовки. Объёмные частицы бросаются в глаза, террасная доска выглядит неестественно.
С добавлением мелкой древесной муки структура более ровная и гладкая. Крупные частицы уместны для глянцевых изделий, которые не требуют финишной обработки.
Допустимая влажность древесной муки при производстве ДПК — 3,5—4,5%. У некоторых поставщиков она достигает 12%. В этом случае её просушивают от излишков влаги и только потом используют для смеси. Древесина по химическим компонентам состоит из:
- Целлюлозы — 40—45%.
- Гемицеллюлозы — 25—35%.
- Лигнина — 18—30%.
- Минералов — 0,2—0,8%.
Другие производители террасной доски в Москве также используют чистую целлюлозу, рисовую шелуху, жмых подсолнечника. Древесная мука или мелкие опилки разлагаются и взаимодействуют с другими компонентами смеси при температуре 190°C. Чистая целлюлоза (относится к полисахаридам) расщепляется при 240°C, а лигнин (аморфная смола) уже при 150°C.
Мягкая древесина на 29% состоит из лигнина (в твёрдых породах 18%). Поэтому террасная доска из еловых, сосновых опилок менее прочная и быстрее теряет цвет на солнце.
Для мест с повышенной проходимостью, тропинок, крыльца из террасной доски выбирайте ДПК из древесной муки твёрдых сортов (мербау, ясень, дуб, орех).
Термопласты
Доля полимерных компонентов занимает четверть объёма смеси. Группа термопластичных полимеров в ДПК объединяет 3 вида сырья:
- полиэтилен;
- полипропилен;
- поливинилхлорид (ПВХ).
Поставщики сырья в Московской области выпускают 2 вида полиэтилена: высокого (ПВД) и низкого (ПНД) давления. ПВД имеет аморфную структуру, плавится при 120—140°C, менее плотный чем ПНД. Из-за хрупкости материала, неустойчивости к повреждениям, царапинам, в производстве ДПК используют ПНД, плотность которого 0,945 кг/м³.
Температура плавления полипропилена (ПП) выше — 160—168°C, при схожей плотности 0,9 кг/м³. Материал более жёсткий, лёгкий и прочный, его поверхность не скользит и не изнашивается. Пропилен становится хрупким при низких температурах, но его сложно монтировать, крепить и резать из-за жёсткости. Поэтому он используется как вспомогательный элемент к полиэтилену и составляет до 25% массы полимеров.
Большая доля полипропилена приводит к расслоению структуры. В процессе экструзии при охлаждения расплава декинга ПП фиксирует и стабилизирует каркас изделия.
Готовый древесно-полимерный композит сохраняет геометрию и имеет повышенный модуль упругости при изгибе.
Сотрудники Терагранд, как и другие производители террасной доски в России, заботятся не только о производстве, но и сохранении ресурсов. Поэтому в состав ДПК входят полимеры первичной или вторичной переработки в виде порошка, волокон, гранул и дроблённых частиц. Материал переработанный многократно изменяет свои свойства (температуру плавления, длину цепи). Для изготовления ДПК он не пригоден.
Минеральные наполнители
Они отвечают за прочность, плотность готового изделия. Минеральным наполнителем в составе террасной доски Терагранд выступает мел или карбонат кальция. Белый порошок в виде кристаллов меняет кислотность среды на слабощелочную и проявляет антимикробное действие. Готовая доска ДПК более прочная на изгиб.
Лубриканты
Выступают в роли смазки при изготовлении ДПК. Это прозрачно-белые брикеты парафина, воск и стеариновая кислота в виде прозрачно-белых гранул.
Смесь с добавлением лубрикантов становится мягкой и пластичной. Готовое изделие приобретает гладкую структуру.
Расплав плавно перетекает из миксера в экструдер, фильер и калибратор, наблюдается стабильная подача сырья. Отсутствие лубрикантов приводит к повышению нагрузок на механизмы станков. В процессе производства декинга образуются расслоения профиля, а готовые доски отличаются шероховатой поверхностью.
Связывающий агент (компатибилизатор)
Незаменимы в составе декинга совместители. Гидрофильная древесная мука впитывает влагу, а гидрофобные полимеры отталкивают воду. В естественных условиях эти компоненты не вступают в реакцию, создать однородный материал или стабильные молекулярные связи.
Компатибилизаторы — модифицированные полимеры, где цепь полиэтилена объединена с малеиновым ангидридом. Их выпускают компании Метален, Бондирам, Комплен.
С помощью связывающих агентов образуются устойчивые связи и прочная структура молекул между древесиной и термопластом.
Для каждого полимера подбирают отдельный вид совместителя.
Красители
Для придания оттенка декинга используют железоокисные и другие пигменты. Они представлены цветным порошком в виде кристаллов. Сажа используется для окраски в чёрный цвет, а диоксид титана в белый. На сайте производителя Терагранд вы найдёте светлые (бронза, серый дым) и тёмные (графит, венге, шоколад) оттенки декинга.
УФ-стабилизаторы, антиоксиданты
В качестве стабилизатора ультрафиолетового излучения используется сажа (порошок) или технический углерод. Спектр солнечного цвета, в том числе и УФ гамма, негативно влияет на структуру и цвет полимерного композита. Пол на открытой веранде, беседке быстрее окисляется и разрушается, выцветает.
Технический углерод отражает УФ-лучи и сохраняет покрытие в исходном виде дольше.
Антиоксиданты необходимы для древесно-полимерного композита как при производстве, так и в ходе эксплуатации. В процессе изготовления жёсткие условия (высокие температуры, давление и катализаторы) провоцируют окисление кислородом. Похожий процесс зафиксирован после укладки изделия на открытом воздухе.
Антиоксиданты I рода замедляют реакцию и сохраняют качество и срок службы изделий. Окисление доски из ДПК приводит к её разрушению. Хотя процесс происходит медленно, антиоксиданты II рода и смесь обеих групп сдерживают его и сохраняют структуру целостной.
Другие добавки
Белый порошок диоксид титана в форме кристаллов защищает ДПК от грибка и микробов.
Производственный процесс
Завод Терагранд, площадью 2500 м², расположен в городе Подольске. Действуют 5 автоматизированных линий по производству декинга. Проверка качества начинается с выбора компонентов, проверки на соответствие ГОСТу.
Для производства древесно-полимерного композита требуется специализированное оборудование. В наших цехах установлены станки марки SIEMENS.
Оборудование для производства террасной доски обслуживают квалифицированные операторы, которые выявляют брак и следят за процессом изготовления.
Получаемая террасная доска из ДПК отвечает стандарту качества ГОСТ. Она более прочная, однородная по цвету и фактуре в отличие от «кустарных» мастерских, которые распространены в России. Цена на заводской ДПК от 1990 руб./м², изделие проходит несколько этапов производства.
Смешивание
Для производства террасной доски требуемые компоненты смешиваем в определённой пропорции. Для удобства формирования изделий и сокращения перерасхода сырья делаем замесы. Одна партия смеси весит около 100 кг в зависимости от модели промышленного миксера. Полимеры, древесная мука и другие компоненты взвешивают. Далее их засыпают в герметичный верхний бак промышленного миксера.
При помощи шнеков миксера измельчённое сырьё для композитной доски перемешивают в однородную массу. Нагревательные элементы во внешнем кожухе подогревают смесь до необходимой температуры. Так жидкий древесно-полимерный композит теряет влагу до 1—2%. Под воздействием температуры лубрикант и гранулы полиэтилена плавятся, лучше перемешиваются.
Готовую смесь операторы сбрасывают через клапан в нижний бак для охлаждения. К нему подключён контур, по которому подаётся холодная вода. Остывший продукт упаковываем в мешки и доставляем в цех экструзии. Производство изделий из ДПК контролируется оператором через пульт управления. Готовое сырьё при долгом хранении тянет на себя влагу, качество произведённой продукции будет низким.
Экструзия
Экструзия — это процесс выдавливания вязкой расплавленной полимерной смеси через формующее отверстие (фильеры).
Проходя через экструдер композитный профиль приобретает нужную форму, охлаждается и затвердевает. Фильеры — это массивная конструкция из металла со множеством пластин. Они скреплены между собой болтами и имеют каналы по которым течёт расплав. Так производят полый или цельный типы профиля.
На этапе экструзии подбирают состав смеси, чтобы добиться хорошего качества продукции и сохранить скорость производства декинга.
От количества стадий производства подбирается вид сырья. Для двухстадийной линии используют только гранулы. При одностадийном изготовлении гранулы полимера смешиваются с порошковой массой.
Операторы контролируют скорость экструзии, нагрев, загрузку шнеков, систему охлаждения. Давление расплава в фильере зависит от состава смеси, вязкости, температуры и скорости подачи и влияет на производительность и качество ДПК. Участок фильера, куда поступает смесь из экструдера, нагревается. Постоянная температура придаёт расплаву текучесть и не даёт застывать при прохождении всех участков станка.
Террасная доска на выходе достаточно мягкая и легко деформируется. Поэтому на этом этапе создания ДПК на заводах в Москве используют систему охлаждения.
Она встроена в последние пластины фильеры или отдельно от станка. Промышленные чиллеры остужают воду до температуры 10—12°C, которая поступает к системе охлаждения. Более инновационный вариант — прогон заготовки через калибратор.
Выдавливаемая смесь поступает к металлической форме устройства и охлаждается за счёт воды. По сравнению с фильерами, полимерный композит проходит свободно без трения.
После калибратора заготовка попадает в длинную ванну (до нескольких метров) с холодной водой. Профиль становится прочным, окончательно застывает. Его разрезают на равную длину (до 6 м) и укладывают в штабеля.
Брашировка
Конечная стадия производства ДПК доски брашировка — обработка поверхности щётками. После остывания декинга на его поверхности лубриканты образуют восковой слой. Изделие приобретает глянец и насыщенный цвет. Но такая пропитка воском быстро стирается, на поверхности заметны царапины и выцветание.
Производители террасной доски обрабатывают рабочую поверхность металлическими щётками. В результате брашировки станками с профиля удаляют слой воска. На поверхности изделий из древесно-полимерного композита появляются царапинки, которые маскируют потёртости, возникающие при эксплуатации. Для большей гладкости доски после брашировки выполняют шлифовку мелкими абразивами.
Тиснение
Завод Терагранд в Москве оснащён тиснильным станком, который придаёт террасной доске структуру дерева. Тиснение выполняют стальным барабаном, с гравировкой рельефного рисунка на его поверхности.
Металл нагревается до высокой температуры и при прогоне заготовки выжигает рельефный отпечаток древесной структуры.
Готовые изделия с фактурой натурального дерева вы увидите в каталоге и в числе готовых проектов на сайте компании.
Технологическое производство качественной террасной доски требует соблюдения факторов:
- Подбор компонентов и расчёт оптимального состава исходного сырья.
- Температурный режим в станках и агрегатах (миксерах, экструдерах и фильерах).
- Поддерживать давление смеси.
- Охлаждение фильера и калибратора.
После завершения производственного цикла на заводе выявляют бракованный декинг.
Опытные мастера выбраковывают около 5% продукции при визуальном осмотре.
При выявлении множества несоответствий эталону линию останавливают, корректируют рецептуру, устраняют неисправности и запускают снова.
Около 5% готовых изделий деформированы изнутри. Лабораторные исследования проводятся для сокращения доли некачественной продукции. ОТК проверяет террасную доску на плотность структуры, соответствие геометрии, жёсткость, влагопоглощение и прочность на изгиб.
Оцените ассортимент нашего ДПК и ознакомьтесь с ценами на сайте нашей компании.
Кроме террасной доски есть в наличии ступени, лавочный брус, планкен, лаги, декоративный уголок и другие изделия. Для готовой продукции сооружены сухие вентилируемые ангары.