ДПК – древесно-полимерный композит на основе дисперсной древесины и термопластичных полимеров – экологически чистый материал.
В последние годы проблемы экологической безопасности стали более значимы для мирового сообщества, чем их технологические и экономические преимущества. Резко возросло количество заболеваний, вызванных фенолоформальдегидными смолами. Но, несмотря на многочисленные запреты, производство и применение древесно-композитных материалов с фенолоформальдегидными продолжается.
Замена существует — это древесно-полимерные композитные материалы (ДПК) на основе термопластичных материалов: полиэтиленов (ПЭ), полипропиленов (ПП), сополимеров этилена с пропиленом и другими олефинами (ПЭНП), и т.п.
В качестве исходных дисперсных древесно-растительных наполнителей в ДПК можно использовать древесную муку, опилки из древесины лиственных и хвойных пород, молотую древесную кору лиственных и хвойных пород дерева и всю гамму растительных сельскохозяйственных отходов. Кроме того, можно использовать стружку древесины, частицы растительных отходов с размерами частиц 0,5-8,0 мм или их смеси с опилками и древесной мукой.
Дисперсная древесина представляет сложный по химическому составу и неоднородный по физическим параметрам наполнитель. Систематизация данных по поведению древесных наполнителей в композициях с термопластичными полимерами позволила конкретизировать круг их приемлемых параметров с учетом как природы древесины, так и условий приготовления и переработки композиций. В результате исследований оказалось, что вид древесины (порода дерева) не играет существенной роли с точки зрения функционирования ее в качестве дисперсного наполнителя — немаловажный фактор, учитывая отличающиеся возможности древесины твердых (ценных) и мягких пород. Большее значение имеют размер и форма древесных частиц. Наиболее часто используются древесная мука (дисперсность 0,01-1 мм) и опилки (от 1 до 8 мм), реже — стружка (10-20 мм) или частицы принудительных форм: чешуйчатые, волокнообразные и др. Крупные частицы древесины, естественно, выгоднее применять с экономической точки зрения. Однако они повышают шероховатость изделий, неоднородность их свойств и имеют меньшую насыпную массу (плотность), что снижает производительность перерабатывающего оборудования для соответствующих композиций.
Содержание термопластичного полимерного связующего может варьироваться в широких пределах. Однако зависимости технико-экономических характеристик получаемых композиций и изделий от содержания любого из компонентов имеют экстремальный вид.
Достоинством изделий из подобных композиций является то, что они отличаются экологической чистотой, высокой водо- и морозостойкостью, биостойкостью, низкой себестоимостью, технологичностью. Благодаря их термопластичности при необходимости после соответствующей термообработки их можно переформировать в соответствии с конкретными требованиями интерьера. Кроме того, отходы и изделия из разработанных экологически чистых древесно-полимерных композиций могут подвергаться повторной переработке термобарическими методами, что позволяет создать практически безотходный технологический процесс. Подобные изделия можно подвергать механической обработке (пилить, строгать, забивать в них гвозди и т.п.), при этом они не боятся влаги и огня, гниения и насекомых. Они имеют легкий вес, высокую прочность, стабильность размеров, могут не требовать дальнейшей отделки, так как поразительно похожи на изделия из дерева по внешнему виду, на ощупь и на запах…
Однако наибольший интерес представляют новейшие технологии получения древесных материалов нового поколения.
Процесс изготовления профильных погонажных изделий ( в том числе ДПК-декинга)методом экструзии, который состоит из четырех этапов:
1) создание равномерной смеси пластика и измельченной высушенной древесин
2) создание композитного компаунда путем нагрева
3) получение профилированного продукта методом экструзии (продавливанием горячей смеси через профилированные отверстия с последующим охлаждением и затвердеванием);
4) нарезка готового профиля на требуемый размер.
Сам процесс экструзии не относится к очень сложным. В специальный измельчающе-смесительный экструдер-гранулятор загружают отдельные компоненты смеси (опилки, стружки, органический краситель, биопластики, химические аддитивы и пр.). После этого смесь в экструдере перемешивается, нагревается в строго определенном режиме, при необходимости гранулируется и поступает в формующий стандартный экструдер. Размягченная масса продавливается через специальную фильеру и попадает в сухие роликовые калибрационные устройства, после этого профиль поступает в гусеничное тянущее устройство, а после него автоматическая пила отрезает профиль по заданному размеру. В полученных таким образом профилях благодаря высокотемпературному процессу и вакуум-аспирации в рабочем цилиндре экструдера полностью отсутствует влага. Профили получаются идеально ровными, гладкими с однородной матовой поверхностью, без сучков, заусениц, искривлений по длине — дефектов, которые обычно присущи деревянной профильно-погонажной продукции.
Методом экструзии получают различные профильные погонажные изделия для изготовления оконных и дверных блоков, террасной доски, различных мебельных деталей. Вопросами создания новых экологически чистых древесно-композитных материалов в нашей стране занимаются с 70-х годов прошлого века многие организации и институты.
На данный момент в Америке и Европе уже существует около 40 фирм производителей и разработчиков древесно-полимерных композитных материалов.