Производство террасной доски из древесно-полимерного композита: оборудование и технология

Террасная доска – это современный отделочный материал, специально разработанный для использования в качестве напольного покрытия для открытых участков: площадок возле бассейна, пирсов и причалов, беседок, веранд, летних кафе, зон отдыха, пешеходных маршрутов.

Материалы, используемые при производстве террасной доски из ДПК

Изделия из древесно-полимерного композита (ДПК) состоят из измельченной древесной стружки, полимерных компонентов и аддитивов – добавок, которые оптимизируют строительно-технические параметры материала.

В качестве основного наполнителя в составе ДПК выступает древесная мука. Она представляет из себя порошок в виде мелких частиц древесины. Основные требования – низкая влажность и мелкий размер частиц. От размера частиц муки зависит влагопоглощение древесно-полимерного композита.

Полимер выступает в роли связующего, который объединяет частицы наполнителя в единую массу. Чаще всего связующим полимером бывают полиэтилен и полипропилен.

Для улучшения свойств изделий из ДПК в их состав вводят специальные различные добавки. К наиболее часто применяемым из них относятся:

• модификаторы ударной прочности, которые придают жесткость и улучшают устойчивость к царапинам и повреждениям;
• световые стабилизаторы, препятствующие выцветанию материала;
• водоотталкивающие добавки;
• противогрибковые и бактерицидные препараты.

Для придания изделиям определенного внешнего вида и стойкости к ультрафиолетовому излучению используются различные пигменты и красители.

Существующие технологии производства террасной доски из ДПК

При производстве террасной доски из ДПК основными способами производства являются литье под давлением, прессование, прокатывание и экструзия.

Литье под давлением

В термопласт-автомате разогретая смесь, состоящая древесных частиц, термопластичного полимера и небольшого количества функциональных и технологических добавок, подается в закрытую пресс-форму при помощи шнекового нагнетателя, который создает достаточно высокое давление, или поршня. Форма и размеры получаемых изделий зависят от мощности литьевой машины и параметров пресс-формы.

Прессование

Прессование изделий из ДПК проводится в стандартных гидравлических прессах или специальных прессовых установках. Перед этим подготавливается древесно-полимерный компаунд (смесь древесной муки и полимеров), например в гранулированном виде. Перед прессованием необходимо обеспечить пластичность полимерной матрицы. Это достигается при температуре 130–180^оС. После того, как температура опустилась ниже температуры размягчения полимера, изделия вынимают из пресс-формы. Данный метод часто применяется в лабораторных опытах, но в производстве термопластичных ДПК большого распространения пока не получил.

Прокатывание

Метод реализуется на специальных прессовых установках непрерывного действия. Транспортировка компаунда внутрь пресса и вынос готовой продукции осуществляется при помощи бесконечных стальных лент, перемещаемых внутри плит пресса.

Экструзия

Данный метод заключается в непрерывном литье под давлением в бездонную пресс-форму, которая позволяет получать изделия неограниченной длины. Для экструзии можно использовать заранее приготовленный гранулированный компаунд. Однако в последнее время в экструзии ДПК становятся популярными специальные экструзионные установки для так называемой прямой (одностадийной) экструзии. В установку для прямой экструзии подаются все необходимые компоненты смеси (измельченная древесина, базовая смола, технологические и функциональные аддитивы), которые тщательно смешиваются в ходе вращения шнеков экструдера и затем выдавливаются через фильеру. При двухстадийной схеме предварительное смешивание компонентов происходит в специальном миксере. Последующими этапами являются гранулирование полученной смеси и экструзия гранулята в готовый продукт.

Основную часть изделий из древесно-полимерного композита производят при использовании метода экструзии. Двухстадийная экструзия позволяет удовлетворять высокие требования к качеству производимой продукции, но вместе с этим у данного метода имеется ряд проблем, как производственных, так и экономических. С точки зрения технологии производства основной проблемой является сохранение равномерного распределение смеси материалов по всему объему после ее приготовления. Вместе с этим внутрицеховая логистика требует постоянного контроля и высокоточной разработки схем материальных потоков. Несколько стадий производства увеличивает вероятность брака из-за человеческого фактора. Следствием этого является повышенный расход электроэнергии увеличенные расходы на производственный персонал. Также имеется необходимость в использовании больших производственных площадей.

Поэтому метод прямой экструзии является наиболее предпочтительным на сегодняшний день, по сравнению с многостадийным процессом.

Прямая экструзия, в которой подача компонентов происходит непосредственно в экструдер при помощи систем автоматического дозирования, обладает целым рядом преимуществ:

• Пониженный расход электроэнергии (обуславливается одним циклом нагрева/охлаждения материала).
• Возможность использования древесной муки с повышенной влажностью.
• Изменение рецептуры возможно в режиме реального времени.
• Легкость в обслуживании.

Схема производственного процесса, в общем случае, включает в себя 4 основных этапа

В первую очередь, в бункер конвейера загружаются все необходимые ингредиенты – полипропиленовые гранулы, древесные опилки, резина, красители и прочие композитные составляющие. далее в экструдере происходит плавление, пластикация и предварительное смешение полимера с добавками. После чего в экструдер подается наполнитель. В этой зоне полимер уже перешел в расплав и способен принять в себя большой процент наполнителя.

Практически все конвейерные ленты поддерживают автоматический режим производства ДПК, оператор только задаёт нужную программу – варианты обработки поверхности, плотность доски, длина, ширина и толщина.

Далее древесный композит проходит через прессовочно-формовочный элемент, после чего попадает в водяную баню для придания эластичности, там же и формируется указанная в программе текстура – брашинг, эмбоссинг или шлифовка.

Полуготовый декинг охлаждается, после чего проходит следующий этап обработки – нарезка и доводка продукции. На этом этапе продукт обладает полноценной жесткостью и упругостью, и уже после полного остывания может быть сразу использован для строительных нужд.

Изготовители технологического оборудования для производства изделий из ДПК методом экструзии

Основными производителями и поставщиками технологического оборудования для изготовления изделий из ДПК методом экструзии являются: