Из древесины изготавливают множество предметов интерьера, но её способность впитывать воду ограничивает применение в ванных комнатах, где натуральное дерево легко покрывается плесенью. Ученые разработали древесно-полимерный композитный материал для мебели, который устойчив к воздействию влажности и имеет низкую воспламеняемость.

Ресурсосберегающие древесно-полимерные композиты (WPC, от англ. wood-polymer composites) - это последние тенденции в изготовлении садовой мебели и других подобных применениях. Такой материал состоит из 60 % древесных частиц и 40 % термопластичного материала, в основном полипропилена или полиэтилена. Оба компонента - дерево и пластик - могут быть получены из вторично перерабатываемых ресурсов. Древесный компонент в WPC - плитах может быть заменен другим лигноцеллюлозным продуктом, полученным из волокнистой части растений, таких как пенька или хлопок, лузги зёрен риса и семён подсолнечника. Все эти материалы являются 100 % вторично перерабатываемыми. Кроме того, прессованные WPC-плиты не содержат формальдегид.

Подобрав специальные добавки, исследователи смогли усилить огнезащитные свойства WPC-плит. Первоначально они использовали коммерчески доступные, не содержащие галогены антипирены, которые добавляли к древесно-полимерной смеси в процессе плавки. Затем определяли максимальный кислородный индекс материала (этот параметр определяет поведение пластмассы при воздействии пламени и представляет собой минимальную концентрацию кислорода, при которой материал будет продолжать гореть после воспламенения). Чем выше значение кислородного индекса, тем ниже горючесть материала. Учёные получили наилучшие результаты при сочетании антипиренов, таких как красный фосфор и расширенный графит. Кислородный индекс WPC-плит с такими добавками достигает 38 %, при условии, что древесные частицы, содержащиеся в них, также содержат эти добавки. Для сравнения, кислородный индекс стандартного ДСП составляет 27 %, а необработанной WPC-плиты 19 %. Даже после воздействия пламени в течение 300 секунд плиты не загораются, в отличие от ДСП и необработанных WPC-плит, которые загорались и продолжали гореть.

Другой особенностью нового WPC-материала является то, что он поглощает очень мало воды, и, таким образом, хорошо подходит для использования в ванных комнатах и кухнях. Даже после погружения в кипящую воду в течение пяти часов с материалом не происходит изменений, в то время как обычный ДСП в ходе аналогичного испытания был полностью разрушен. Единственным ограничивающим фактором применения WPC является его неспособность выдерживать высокие статические нагрузки. Но при этом его прочность на изгиб намного превышает уровень обычного ДСП.

 

WPC-плита без (сверху) и с огнезащитными добавками (снизу).

 

Древесно-полимерные композиты могут быть получены разными способами. Наиболее часто используют процессы литья под давлением и экструзии, в котором различные компоненты - древесные волокна, термопластичные материалы и добавки - плавятся под высоким давлением при высокой температуре и формируются в непрерывном течении. Команда сосредоточила свои усилия на пресс-технологии, потому что это лучший способ производства плит для мебели.

Полученные доски имеют ту же внешнюю привлекательность, как и все деревянные изделия и могут быть склеены или соединены шурупами. Они подходят для изготовления всех декоративных элементов.

Источник: http://www.fraunhofer.de/en/press/research-news/2015/may/WPC-furniture-with-low-flammability.html

Энергетика и промышленность России - информационный портал           Научный журнал “Видеонаука          Наука и технологии России − STRF.ru

Другие партнёры сайта