Сочетая не сочетаемое
Новая технология изготовления строительных профильно-погонажных изделий, предложенной Австрийским институтом агробиотехнологии, совершила переворот в сфере строительства и архитектуры. Метод, который полностью исключает расход деловой древесины, получил условное название «жидкое дерево».
Жидкое дерево (другие названия — «дерево-полимерный композит», «древопласт», WPC — сокращённое от Wood Polymar Composities) представляет собой экологически чистый комбинированный строительный материал, который состоит из измельченной древесины и полимера. Название достаточно точно отражает суть производства: в экструдер засыпается особый гранулят, дальнейший же процесс почти не отличается от производства ПВХ-профилей.
Начало практических разработок в области экструзии термопластов с использованием древесных наполнителей было положено ещё в 70-ых годах прошлого столетия, когда в Швеции появилось первое профильное производство такого рода. К готовой смеси на основе ПВХ добавлялось примерно 30% мелко измельченных опилок. Древесные волокна играли роль наполнителя в модифицированной профильной рецептуре на базе ПВХ. Однако после нескольких лет разработок производство было приостановлено из-за недостаточных объёмов сбыта и неоправданно высокого износа оборудования.
Новые технические возможности и горизонты применения и переработки подобных материалов позволили вновь обратиться к этим исследованиям. К тому же, всё более актуальным становится проблема максимально полного использования отходов деревообработки, а также замены натуральной древесины искусственными заменителями, которые бы не уступали ей по качеству.
Сочетание материалов, входящих в «жидкое дерево», позволяет объединить в нём свойства дерева и пластмассы и наделяет лучшими физическими качествами, чем имеет каждый из этих компонентов в отдельности. А свойства готового продукта зависят от пропорций, в которых берутся полимеры и натуральная древесина.
В современном производстве тремя главными компонентами «жидкого дерева» стали специально подготовленные частицы измельченной древесины, синтетические или органические термопластичные полимеры (или их смеси) и комплекс специальных химических добавок (модификаторов).
Получение древесных волокон в виде частиц размерами 90, 120 и 300 мкм для наполнения композиции является процессом довольно сложным. Отходы деревообработки дробят, измельчают, а затем просеивают и фракционируют. При такой тщательной переработке важным моментом является сохранение влаги в древесных волокнах влаги на уровне не ниже 1 — 3%. В противном случае сырьё теряет гибкость, и свойства профиля ухудшаются. Качество профилей повышается путём использования мягких пород дерева, а также растительных волокон (отходов производства растительных масел и переработки початков кукурузы, стеблей сахарного тростника, маиса, пеньки, льна, рисовой шелухи, соломы, скорлупы орехов и пр.).
Из термопластичных полимеров в производстве «жидкого дерева» чаще всего употребляются полиэтилен, полипропилен и поливинилхлорид. Это даёт замечательную возможность вторичной переработки и использования в новом качестве таких бытовых отходов, как пластиковые бутылки или полиэтиленовые пакеты. Из органических полимеров применяются зерновые крахмалы, отходы бумажного производства, кожевенной промышленности, казеин и прочее. Это снижает себестоимость готового продукта, который, к тому же, становится биологически разлагаемыми. То же самое можно сказать и обо всех материалах, полученных по технологии «жидкое дерево», которая полностью построена на принципах безотходного производства.
Как правило, дерево-полимерный композит включает в себя 50-80% древесины. Однако существует принципиальная возможность изготовления материалов с долей древесины до 90% (иногда их называют супернаполненными полимерами).
Те или иные свойства композита зависят от добавок-модификаторов, вводимых в его состав. Например, гидрофобные добавки надёжно защищают готовые конструкции от сырости, антисептики — от гниения и грибка, противоударные — от механических повреждений. Кроме этого, есть ещё стабилизаторы температуры и света, антиокислители, поверхностно-активные, смазочные и связующие вещества, пигменты, огнезащитные материалы… Все они улучшают технологические и потребительские свойства исходной смеси и надолго сохраняют готовую продукцию в наилучшем качестве для верного служения своим владельцам.
На сегодняшний день на украинском рынке представлены ДПК из Германии, Англии, Франции, Америки, скандинавских стран. Осваивают данное производство и отечественные предприятия.