วิธีการผลิตวัสดุคอมโพสิตพลาสติกจากไม้: คู่มือการผลิตฉบับสมบูรณ์

สายการผลิต WPC ทำอะไรได้จริง

แผ่นผนังสองแผ่นที่มีลายไม้คล้ายกันอาจมีพฤติกรรมแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิงในไซต์งาน คนหนึ่งจะแบน ตัดอย่างสะอาด และยึดสกรูไว้ การบิดเบี้ยวอื่นๆ หลังการติดตั้งและพังทลายที่ขอบ ความแตกต่างมักจะถูกตัดสินในสายการผลิตเสมอ ก่อนที่ผลิตภัณฑ์จะถึงคลังสินค้า

ไม้พลาสติกคอมโพสิต (WPC) ผลิตขึ้นโดยการรวมเส้นใยไม้หรือแป้งเข้ากับเทอร์โมพลาสติกเรซิน แล้วผลักส่วนผสมนั้นผ่านกระบวนการทำความร้อน การสร้างรูปร่าง และการทำให้เย็นที่มีการควบคุม ผลลัพธ์ที่ได้คือไม่ใช่ไม้และไม่ใช่พลาสติกบริสุทธิ์ เป็นคอมโพสิตที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมซึ่งประสิทธิภาพขั้นสุดท้ายขึ้นอยู่กับความแม่นยำในการดำเนินการแต่ละขั้นตอนการผลิต การทำความเข้าใจวิธีการผลิตวัสดุ WPC ช่วยให้ผู้ซื้อเปรียบเทียบซัพพลายเออร์ ระบุผลิตภัณฑ์ด้วยความมั่นใจ และหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องทั่วไป เช่น ช่องว่างภายใน การบิดเบี้ยว และสีที่ไม่สอดคล้องกันซึ่งย้อนกลับไปที่ทางลัดในการผสม การควบคุมความชื้น และการทำความเย็น

WPC ได้กลายเป็นวัสดุก่อสร้างกระแสหลักเนื่องจากสามารถใช้เศษไม้และพลาสติกรีไซเคิล ในขณะที่ส่งแผ่นไม้ที่มีลักษณะคล้ายไม้แต่ต้านทานความชื้นได้ดีกว่า เหตุผลที่กว้างกว่าว่าทำไมผู้สร้างถึงเลือกบอร์ด WPC มากกว่าวัสดุแบบดั้งเดิมนั้นครอบคลุมอยู่ในภาพรวมที่แยกจากกันของประเภทวัสดุนี้

วัตถุดิบและบทบาทของพวกเขา

การกำหนดสูตรของ WPC เริ่มต้นด้วยส่วนผสมหลักสองชนิด ได้แก่ ไม้และพลาสติก บวกกับกลุ่มสารเติมแต่งกลุ่มเล็กๆ ที่ควบคุมสี ความคงตัว และความง่ายที่ส่วนผสมจะไหลผ่านเครื่องอัดรีด

• เส้นใยไม้หรือแป้งไม้ ขี้เลื่อย ใยไผ่ แกลบ และวัสดุเซลลูโลสอื่นๆ เป็นแหล่งที่พบได้ทั่วไป เส้นใยจะถูกทำให้แห้งโดยมีความชื้นเหลืออยู่ต่ำกว่า 1 ถึง 2 เปอร์เซ็นต์ เนื่องจากน้ำที่เหลือจะเปลี่ยนเป็นไอน้ำภายในเครื่องอัดรีดร้อน และสร้างฟองและจุดอ่อนในกระดาน
• เทอร์โมพลาสติกเรซิน โพลีเอทิลีนรีไซเคิล (PE), โพลีโพรพีลีน (PP) และโพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) เป็นเมทริกซ์ที่พบบ่อยที่สุด ประเภทของเรซินจะกำหนดอุณหภูมิในการประมวลผลและกำหนดความแข็ง ประสิทธิภาพการติดไฟ และตำแหน่งที่สามารถใช้กระดานสำเร็จรูปได้
• ตัวแทนเชื่อมต่อ โมเลกุลเหล่านี้มีปลายที่เข้ากันได้กับโพลีเมอร์และปลายที่เข้ากันได้กับไม้ พวกเขาเชื่อมโยงเส้นใยไม้ที่ชอบน้ำและพลาสติกที่ไม่ชอบน้ำทางเคมีเข้าด้วยกัน เพื่อป้องกันการแยกตัวตามส่วนต่อประสาน สูตร WPC ที่ไม่มีสารเชื่อมต่อที่เพียงพอจะทำงานเหมือนสารตัวเติมที่ไม่เสริมแรงแทนที่จะเป็นวัสดุผสมที่มีโครงสร้าง
• สารเติมแต่ง สารเพิ่มความคงตัวของรังสียูวี เม็ดสี สารหล่อลื่นภายใน และสารฆ่าเชื้อราจะถูกเติมลงในเปอร์เซ็นต์เล็กน้อย สารก่อฟองจะถูกรวมไว้เมื่อผลิตแผง WPC เซลลูล่าร์น้ำหนักเบา

การทบต้น - จุดบกพร่องที่ซ่อนอยู่ส่วนใหญ่เริ่มต้นขึ้น

เมื่อเลือกวัตถุดิบแล้ว โรงงานจะต้องแปลงให้เป็นสารประกอบที่สามารถอัดขึ้นรูปได้สม่ำเสมอ นี่คือขั้นตอนที่เกิดข้อบกพร่อง WPC ที่พบบ่อยที่สุด

การอบแห้งและการจัดสัดส่วน

เส้นใยไม้มีคุณสมบัติดูดความชื้น จึงมาถึงโรงงานซึ่งมีความชื้นสูง โรงงานผลิตส่วนใหญ่ทำให้แห้งในแฟลชไดร์เป่าหรือเครื่องทำแห้งแบบดรัมหมุน จากนั้นจึงจ่ายเส้นใย เรซิน สารเชื่อมต่อ และสารเติมแต่งตามสัดส่วนที่แน่นอนตามน้ำหนัก ปริมาณไม้โดยทั่วไปในสูตร WPC อยู่ระหว่างประมาณ 50 ถึง 65 เปอร์เซ็นต์ โดยแผ่นผนังภายในมักจะอยู่ด้านที่สูงกว่าเพื่อให้มีลักษณะด้านที่เป็นธรรมชาติ และสูตรพื้นระเบียงกลางแจ้งที่ปรับให้สมดุลระหว่างความแข็งแรง ความแข็ง และราคา

การผสมและการอัดเม็ดความเร็วสูง

ส่วนผสมแบบแห้งจะถูกชาร์จลงในเครื่องผสมความเร็วสูง ซึ่งความร้อนจากการเสียดสีจะกระจายสารเติมแต่งอย่างสม่ำเสมอ ในโรงงานหลายชนิด ส่วนผสมจะถูกละลายโดยผสมในเครื่องอัดรีดแบบสกรูคู่และตัดเป็นเม็ด ในกรณีอื่นๆ ส่วนผสมแบบแห้งจะป้อนโดยตรงเข้าสู่สายการผลิตโปรไฟล์-การอัดขึ้นรูป การตรวจสอบความชื้นจะดำเนินต่อไปตลอดขั้นตอนนี้ เนื่องจากแม้แต่ชุดเปียกเพียงชุดเดียวก็สามารถสร้างแผงที่มีความหนาแน่นต่ำซึ่งมีแนวโน้มเป็นตุ่มพองได้ทั้งหมด

การอัดขึ้นรูป — จุดที่กระดานกลายเป็นรูปร่าง

บอร์ด WPC แข็ง พื้นกลวง แผงร่อง และโปรไฟล์ตะแกรงล้วนขึ้นรูปโดยการอัดขึ้นรูปด้วยความร้อน

• สารประกอบจะถูกป้อนเข้าไปในเครื่องอัดรีดแบบสกรูเดี่ยวหรือแบบสกรูคู่ ซึ่งมีโซนการให้ความร้อนแบบบาร์เรลค่อยๆ ละลายส่วนผสม
• อุณหภูมิหลอมเหลวโดยทั่วไปจะอยู่ในช่วง 160–200 °C ขึ้นอยู่กับระบบเรซิน หากเกินหน้าต่างอาจทำให้เศษไม้ไหม้และปล่อยก๊าซออกมา การวิ่งต่ำเกินไปทำให้เกิดพื้นผิวที่หยาบและพันธะระหว่างอนุภาคอ่อนแอ
• คอมโพสิตที่หลอมละลายจะถูกผลักผ่านแม่พิมพ์ที่ให้ความร้อน ซึ่งช่องเปิดจะกำหนดหน้าตัดทั้งหมดของโปรไฟล์: แผ่นแข็ง แกนเซลล์กลวง รูปทรงร่อง หรือขอบลิ้นและร่อง
• ทันทีหลังจากแม่พิมพ์ โปรไฟล์จะเข้าสู่หน่วยสอบเทียบสุญญากาศและรางระบายความร้อนด้วยน้ำที่ล็อคขนาดภายนอก

WPC แบบแข็งและแบบโฟม

สำหรับผู้ซื้อ ขั้นตอนการอัดขึ้นรูปจะอธิบายความแตกต่างระหว่าง WPC แบบแข็งและแบบโฟม บอร์ดโฟมผลิตขึ้นโดยใช้สารเคมีเป่าซึ่งสร้างแกนเซลล์ที่สม่ำเสมอ มีน้ำหนักเบา ตัดง่ายกว่า และเป็นฉนวนมากกว่า ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมแผ่นผนัง WPC ในอาคารจำนวนมากจึงใช้แกนโฟม ในทางตรงกันข้าม WPC แบบทึบจะมีความหนาแน่นมากกว่าและมีความแข็งแรงในการยึดสกรูสูงกว่า ซึ่งเหมาะสมกับการใช้งานพื้นระเบียงและโครงสร้าง แผ่นไม้เนื้อแข็ง-พลาสติกจากสายการผลิตแบบครบวงจรเป็นตัวอย่างทั่วไปของประเภทที่มีน้ำหนักมากกว่านี้

Co-Extrusion - การเพิ่มชั้นฝาครอบป้องกัน

พื้นผิว WPC ทั่วไป โดยเฉพาะพื้นผิวที่มีเนื้อไม้สูง จะจางลงและดึงดูดสิ่งสกปรกเมื่อสัมผัสภายนอก การอัดขึ้นรูปร่วมช่วยแก้ปัญหานี้ได้โดยการป้อนชั้นโพลีเมอร์ปลอดไม้ชั้นที่สองผ่านแม่พิมพ์เดียวกัน ชั้นฝาปิดมักจะมีตัวดูดซับรังสียูวีเข้มข้น สารแต่งสี และตัวปรับผลกระทบ และจะหลอมรวมกับซับสเตรตในขณะที่ทั้งสองชั้นยังคงหลอมเหลวอยู่

แผ่นรีดร่วมให้ประโยชน์ที่วัดได้สามประการ ได้แก่ การคงสีไว้ได้นานขึ้นภายใต้แสงแดดโดยตรง พื้นผิวที่เรียบเนียนกว่าซึ่งง่ายต่อการทำความสะอาด และความต้านทานต่อการแตกร้าวของพื้นผิวหลังจากการผุกร่อนได้ดีขึ้น นี่คือสาเหตุที่การอัดขึ้นรูปร่วมกลายเป็นกระบวนการเริ่มต้นสำหรับแผงคอมโพสิตกลางแจ้งที่ต้องคงรูปลักษณ์ที่สอดคล้องกันเป็นเวลาหลายปี เราจะอธิบายว่าเทคโนโลยีการอัดขึ้นรูปร่วมสร้างแผง WPC กลางแจ้งประสิทธิภาพสูงได้อย่างไรในรายละเอียดเพิ่มเติมในบทความแยกต่างหาก

แผงรีดร่วม WPC ที่จำหน่ายสำหรับการหุ้มและพื้นภายนอกอาคารใช้โครงสร้างที่แน่นอนนี้ โดยมีฝาปิดป้องกันที่หลอมละลายบนพื้นผิวไม้พลาสติก

การทำความเย็น การกำหนดขนาด และการปรับสภาพ

หลังจากการอัดขึ้นรูป บอร์ดยังคงร้อนและนุ่มนวล การจัดการปลายน้ำที่แม่นยำจะตัดสินว่ามันจะแบนหรือโค้งงอ

หน่วยสอบเทียบจะตั้งค่าหน้าตัดของโปรไฟล์ในขณะที่วัสดุยังอุ่นพอที่จะเปลี่ยนรูปได้ รางระบายความร้อนด้วยน้ำจะค่อยๆ ระบายความร้อนออก หากกระดานเย็นลงอย่างไม่สมมาตร ความเค้นภายในจะล็อคและปรากฏในภายหลังเป็นการโค้งคำนับ บิดตัว หรือครอบแก้ว

การแก่ตัวและการตัด

สายการผลิตจะตัดความยาวด้วยเลื่อยบินหรือเครื่องตัดอัตโนมัติ จากนั้นจึงวางแผงเพื่อปรับสภาพ โรงงานที่จัดตั้งขึ้นส่วนใหญ่จะเก็บ WPC ไว้อย่างน้อย 24 ถึง 48 ชั่วโมงก่อนบรรจุ เพื่อให้ความเครียดภายในผ่อนคลายและขนาดของกระดานมีความเสถียร บอร์ดที่บรรจุทันทีหลังจากการระบายความร้อนมีความเสี่ยงต่อความล้มเหลวที่ทราบกันดี: บอร์ดมาถึงไซต์งานบิดเบี้ยวอย่างเห็นได้ชัดแม้ว่า QC ของโรงงานจะผ่านไปแล้วก็ตาม

การตกแต่งพื้นผิว — เปลี่ยนกระดานธรรมดาให้กลายเป็นรูปลักษณ์ไม้

WPC ที่เพิ่งปรับเทียบใหม่จะทิ้งเส้นไว้เป็นเนื้อเดียวกัน ซึ่งมักจะเป็นไม้กระดานสีน้ำตาลอ่อน รูปลักษณ์ลายไม้เกิดจากการตกแต่งขั้นตอนต่างๆ

• การเคลือบฟิล์มแบบคาเลนเดอร์จะใช้ชั้นตกแต่งที่พิมพ์ออกมาในแนวเดียวกัน ซึ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับแผ่นผนัง WPC และพีวีซีในอาคาร
• ม้วนลายนูนจะกดเม็ดสัมผัสลงบนพื้นผิวให้ตรงกับรูปแบบที่พิมพ์
• การแปรงหรือการขัดแบบเบา ๆ จะทำให้ได้พื้นผิวที่ละเอียดอ่อนบนกระดาน WPC ที่เป็นของแข็ง
• การปิดผนึกขอบหรือการแว็กซ์จะปิดเส้นใยไม้ที่ปลายตัด

คุณภาพการตกแต่งจะขึ้นอยู่กับความตึงและการควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำ หากฟิล์มที่พิมพ์เคลื่อนตัวไม่สม่ำเสมอ ลายเกรนจะสูญเสียการลงทะเบียนกับนูน และบอร์ดจะดูเหมือนเทียมอย่างเห็นได้ชัด แผ่นผนัง WPC ในอาคารเป็นตัวอย่างของผลิตภัณฑ์โฟมแกนสำเร็จรูปที่ใช้ฟิล์มซึ่งออกแบบมาเพื่อการปรับปรุงภายในอย่างรวดเร็ว

การตรวจสอบคุณภาพที่คาดการณ์ประสิทธิภาพของสนาม

ผู้ผลิตไม่ค่อยเผยแพร่ข้อมูลกระบวนการของตน แต่ผู้ซื้อสามารถถามคำถามที่ถูกต้องเกี่ยวกับการควบคุมการผลิตได้ การตรวจสอบด้านล่างมีความสัมพันธ์โดยตรงกับพฤติกรรมระยะยาว

กระบวนการผลิตหมายถึงอะไรสำหรับการเลือกผลิตภัณฑ์

เมื่อคุณเชื่อมต่อขั้นตอนกระบวนการกับผลิตภัณฑ์แล้ว ข้อมูลจำเพาะจะตรงไปตรงมา

• แผ่นผนังภายในมักจะเป็น PVC-matrix, โฟม WPC พร้อมการเคลือบฟิล์ม: สว่าง, ปล่อยก๊าซเรือนกระจกต่ำ และติดตั้งง่าย
• พื้นและผนังภายนอกอาคารใช้เมทริกซ์ PE หรือ PP ซึ่งมักถูกอัดรีดร่วมด้วยชั้นฝาครอบที่มีความเสถียรต่อรังสี UV
• แผงร่องและตะแกรงเป็นแบบอัดขึ้นรูป โดยความแม่นยำของเครื่องมือสอบเทียบจะกำหนดความสม่ำเสมอของผนังร่อง
• แบบหล่อและบอร์ดสำหรับงานหนักนั้นเป็น WPC ที่แข็งแกร่งและหนาแน่น ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อการยึดสกรูและนำกลับมาใช้ใหม่ได้สูง

เมื่อประเมินซัพพลายเออร์ ให้ถามคำถามสี่ข้อที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการ: เรซินเมทริกซ์ชนิดใดที่ใช้ บอร์ดมีฟองหรือแข็ง อัดรีดร่วมหรือไม่ และเคลือบลายไม้อย่างไร คำตอบที่ตรงไปตรงมาสำหรับคำถามเหล่านั้นทำนายพฤติกรรมของผลิตภัณฑ์ได้ดีกว่ารูปถ่ายโบรชัวร์

ผู้ผลิตที่มีขั้นตอนการผลิตแบบครบวงจร ตั้งแต่การผสมไปจนถึงการตกแต่งขั้นสุดท้าย ก็อยู่ในตำแหน่งที่ดีกว่าเช่นกันในการรักษาสี ขนาด และความหนาแน่นของแบทช์ให้สม่ำเสมอ นั่นคือระดับการควบคุมที่จำเป็นสำหรับผลิตภัณฑ์ที่สั่งซื้อในปริมาณมากและเปรียบเทียบทีละแผงที่ไซต์งาน คู่มือการติดตั้งแผง WPC ทีละขั้นตอนของเราเป็นข้อมูลอ้างอิงที่เป็นประโยชน์เมื่อคุณประเมินว่าผลิตภัณฑ์ต้องการความทนทานต่อวัสดุพิมพ์เท่าใดในระหว่างการติดตั้ง