מפרט טכני ויישום הנדסי של חומר מרוכב מעץ-(Wood-Plastic Composite, WPC)

תקציר: עץ-חומרי פלסטיק מרוכבים (WPCs) מתייחסים לחומרים מרוכבים ידידותיים לסביבה המיוצרים על ידי שילוב שרפים תרמופלסטיים (כגון פוליאתילן, פוליפרופילן ופוליוויניל כלוריד) עם סיבים צמחיים (כגון קמח עץ, קליפות אורז וקש) באמצעות-טמפרטורות גבוהות ותהליך תרכובת{{2} גבוה. מאמר זה דן באופן שיטתי בהרכב, במבנה, במאפייני הביצועים ובתחומי היישום של חומרים אלה.

1. הרכב החומר ומאפייני התהליך

1.1 מערכת רכיבים ותהליך הכנה

תכולת הסיבים הצמחיים בחומרים מרוכבים של WPC נעה בין 35% ל-70% (במסה), ומעובדת לפרופילים מבניים באמצעות שחול, כבישה חמה או הזרקה עם מטריצת פלסטיק. המבנה השכבתי הטיפוסי כולל: שכבה עמידה לבלאי 0.5-1.2 מ"מ- (מחוזקת אלומינה-), שכבה דקורטיבית של 0.8-1.5 מ"מ (נייר ספוג גרגירי עץ), ושכבת מצע 3-25 מ"מ (ליבת סיבים-פלסטיק מרוכבים).

1.2 פרמטרי ביצועים מרכזיים

1.2.1 תכונות פיזיות ומכאניות

מקדם ההתפשטות התרמית הוא פחות מ-4.5×10^-5/מעלה (אורכי), מודול האלסטי הוא יותר מ-3.5GPa, וקצב ספיגת המים ב-24 שעות הוא פחות מ-0.5%, העומד בדרישות של תקן ASTM D7031. יש לו התנגדות זחילה משמעותית (דפורמציה<1.2% in 1000h) and anti-biodegradation performance (termite infestation grade 0).

1.2.2, תחולת עיבוד

ניתן ליישם עיבוד CNC מדויק (מהירות חיתוך 120-250 מ'/דקה), כוח אחיזת הציפורן הוא יותר מ-800N (ASTM D1761), והקצב המותאם של עיבוד משני הוא יותר מ-98%. ניתן לעבד את פני השטח על ידי ציפוי UV, העברת חום ותהליכים אחרים.

1.2.3, תיאום סביבתי

שיעור הניצול של חומרי הגלם הוא 92% (שיעור הפלסטיק הממוחזר הוא יותר מ-60%), שחרור ה-VOC הוא<50μg/m³ (GB/T 29899-2013), and the recycling rate of materials is 100% (ISO 14021).

2. מערכת יישום הנדסית

2.1 הנדסת עיטור מבנים

-מערכת רצפת חיצונית: פרופילים באורך 8-25 מ"מ משמשים להתקנת קת (סובלנות המפרק היא פחות מ-0.3 מ"מ), אשר מתאימה ליישומים מסחריים המצוינים בתקני ASTM F2942.

-מערכת קיר מסך: B1 ביצועי אש (GB 8624-2012), בדיקת עמידות בפני מזג אוויר (3000h QUV) ΔE<2.5.

2.2 תחום ציוד תעשייתי

-רכב לוגיסטי: עומס דינמי של משטחים הוא יותר מ-1500 ק"ג (ISO 8611), דרגת עמידות בפני קורוזיה כימית IP6X.

-חלקים פנימיים לרכב: צפיפות 1.1-1.3g/cm³, 15%-20% פחות משקל מחומרים מסורתיים.

3. השוואה וניתוח של תכונות החומר