تاریخچه بهینه سازی خواص مکانیکی و دیگر خواص تخته چوب پلاست (WPC)
تخته چوب پلاست ابتدا در دهه 1980، توجه بسیار زیادی را به بهينهسازی خواص فیزیکی مانند مقاومت مکانیکی، سفتی، مقاومت به تغییر شکل حرارتی و غیره معطوف کرد. پی برده شد که رطوبت درالیاف سلولزی منجر به تشکیل بخار در توام کننده یا اکسترودر میشود که تخلخل محصول و اکسیدشدن مخلوط را در حالت مذاب طی فرآوری تسریع میکند و محصول پایانی را ضعیف و کم دوام مینماید.
اختراع آمریکایی به شمارههای ثبت 4687793 [44] و 7483493 [45] حذف رطوبت از الیاف سلولزی (آرد چوب، پوسته شالی، ضایعات کاغذ، خمیرو …) قبل از اختلاط آن ها با یک پلیمر گرمانرم (پلی پروپیلن، ABS، PVC و …) با تیمار حرارتی (ºC 150-80) یا تیمار مواد سلولزی با گلیاکسال (%12-5/0 وزنی) را توصیف کرده است.
این اختراعها نشان دادند که این تیمار رطوبت پرکننده سلولزی را به مقدار زیادی حذف میکند و در نتیجه محصولات قالبی تولید شده فاقد حفرات یا تاول در دماهای ºC 160 و بیشتر قالب میباشند و خواص فیزیکی محصولات قالبی (دارای %65-10 وزنی پرکننده سلولزی) را بهینه میسازد.
اختراع آمريکایی به شماره ثبت 4833011 [46] یک روش برای کاهش مقدار آب الیاف سلولزی (خمیر شیمیایی رنگبری شده با ترمومکانیکی) قبل از اختلاط آن با رزین گرمانرم (بهویژه یک رزین پلی استر غیر اشباع مانند یک رزین اپوکسی، با یک تسریع کننده شبکه عرضی) را تشریح کرده است. روش خشک کردن ارائه شده مستلزم تیمار حرارتی (گرم کردن الیاف) یا تیمار شیمیایی (تیمار الیاف با الکلهایی مانند اتانول، پلیوینیل الکل، بوتانول، یا هپتانول) میباشد. مخلوط حاصل در یک قالب حرارت داده شده و پرس میشود که سبب عمل آوری و اتصال عرضی در آن میگردد.
اختراع آمریکایی به شماره ثبت 4717743 [47] یک ترکیب رزین بر پایه اولفین دارای ورقهای کاغذ روزنامه خرد شده به قطعات کوچک (به اندازه mm 3-6، به مقدار %60 -20 وزن کل چندسازه، یا %40-20 وزن داده شده در مثال ها) و پلیمر گرمانرم مانند LDPE یا HDPE یا پلی پروپیلین را توصیف کرده است.
اختراع آمریکایی به شماره ثبت 4737532 [48] یک ترکیب رزینی گرمانرم دارای PVC، یک رزین ABS و مقدار زیادی آرد چوب (بیش از %60 وزنی که درمثال ها داده شده) که در دمای ºC 200 برای تولید ورقهای چندسازه پرس میشود را تشریح کرده است.
اختراع آمریکایی به شماره ثبت 6368529 [49] شرح یک ترکیب رزین گرمانرم – مواد لیگنوسلولزی است که دارای بورات کلسیم برای مقاوم کردن در برابر حمله حشرات و قارچهای مخرب چوب میباشد. در اینجا ترجیح داده شده است که بوراتهای کلسیم، پلی تربیورات کلسیم و هگزابوراتهای کلسیم به مقدار حدود 1 تا %4 وزنی باشند. مواد لیگنوسلولزی از کتان، شاهدانه، کتان هندی، باگاس و کاه انتخاب شده بودند.
اختراع آمریکایی به شماره ثبت 6527532 [50] (توسط شرکت Trex) تشریح یک روش ساخت برای چندسازه چوب-پلاستیک (چوب پلاست) گرمانرم است که باتوجه به آن پروفیل اکسترود شده با نورد در یک محیط غیر اکسید کننده مثل آب خنک، تولید میشود.
اختراع آمريكايي به شماره ثبت 6578368 [51] روشي است براي خنك كردن چندسازههاي پليمر- سلولز اكسترود شده و قالبگيري شده، در بين پلاستيكها و تركيبات پلاستيكي ديگر كه گفته ميشود اين روش براي سرمازايي با يك دماي پايين حدود ºC 157- مانند اکسیژن مایع، نیتروژن مایع، نئون مایع، هیدروژن مایع و هلیوم مایع به کار میرود.
اختراع آمریکایی به شماره ثبت 6590014 (13) (توسط شرکت سهامی Certainteed) مربوط به یک چندسازه گرمانرم یا گرماگیر برپایه PVC، پلی اتیلن، پلی پروپیلن، نایلون، پلی استرها، اپوکسیها، و مانند آن، با آرد چوب است بهویژه آرد چوب بلوط که دارای تانن و ترکیبات شیمیایی است که قادرند با تاننها واکنش دهند و به سبب آن از باختگی ناشی از آب در پروفیل چندسازه چوب پلاست جلوگیری میکنند. ترکیبات شیمیایی ذکر شده در این اختراع حداقل دو گروه فعال دارند مانند سوکسینک انیدرید، اسید سوکسینیک، اسیدمالئیک، مالئیک انیدرید و مانند آنها.
اختراع آمریکایی به شماره ثبت 6627676 [52] شرح چندسازه پلاستیک – الیاف مقاوم به باکتری دارای یک ماده الیاف سلولزی، ضایعات پلاستیک صنعتی، یک ضد باکتری مانند هیپوکلریت سدیم، ویتامین E، و اسید سیتریک است. قبل از افزودن باکتریکش، لینگین از طریق فرآیند لینگینزدایي مانند انفجار بخار از ماده لیفی حذف میشود و بعد از افزودن باکتریکش، لینگین به مخلوط اضافه میشود تا سبب اتصال الیاف سلولزی با ماده پلاستیکی گردد.
اختراع آمریکایی به شماره ثبت 6827995 [53] شرح فرآیند اکستروژن همزمانی است که برای ساخت پروفیل مجوف WPC دارای یک لایه خارجی مساعد هوادیدگی ساخته شده از یک نوع پلیمر (پلیمر اول)، یک لایه مغزی ساخته شده از یک ترکیب مجوف پلیمری گرمانرم با یک بخش چوبی (پلیمر دوم) و یک لایه داخلی ساخته شده از ماده پلاستیکی گرمانرم (پلیمر سوم) به کار رفته است. مواد پلیمری اول و دوم شامل PVC یا آکریلونیتریل- استایرن- آکریلیک پلیمری یا ترکیبی از آنها میباشند. مواد پلیمری سوم شامل PVC میباشند.
اختراع آمریکایی به شماره ثبت 6844040 [54] تشریح فرآیند اکستروژن همزمانی برای ساخت پروفیل مجوف و مقاومسازی شدة ساختمانی از تخته چوب پلاست است. این پروفیلهای مجوف از مواد چندسازه الیاف سلولزی، پلیمر گرمانرم با جزء مقاوم ساز تولید میگردند.
اختراع آمریکایی به شماره ثبت 6844049 [55] شرح پروفیل تخته چوب پلاست PVC- چوب با الیاف طبیعی فرآوری شده با رنگ (برای تولید چندسازهای رنگی) است.
اختراع آمریکایی به شمارههای ثبت 6881367 [56] و 6890637 [57] (هر دو توسط مصالح ساختمانی ELK) شرح فرآیند ساخت مواد چندسازه چوب- پلیمر گرمانرم است. که دارای %25 وزنی الیاف چوبی 25-20 مش، %40 وزنی پلاستیک مانند پلی اتیلن یا پلی پروپیلن و %35 فایبرگلاس خرد شده به طول حدود mm25-6 میباشد.
اختراع آمریکایی به شماره ثبت 6903149 [58] شرح چندسازهای چوب-پلاستیک (چوب پلاست) است که دارای 100 قسمت وزنی از یک رزین گرمانرم مانند PVC، پلی اولفین، پلی استایرن، یک رزین پلیاستر و یک رزین پلیآمید، 400-5 قسمت وزنی آرد چوب و 20-05/0 قسمت وزنی دی بازیک پلی اُل استر دارای حداقل یک گروه هیدروکسیل استری شده با اسید چرب است.
اختراع آمریکایی به شماره ثبت 6958185 [59] (توسط شرکت پلاستیک Crane، TimberTech) شرح ترکیب چوب-پلاستیک (چوب پلاست) چندلایه است، دارای یک لایه از یک نوع ترکیب که با ترکیب نوع دوم تقویت میشود. اجزای چندلایهای حاصل از نظر ظاهری، مقاومتی، دوام، وزن، هوادیدگی، و سایر خواص بهینه میباشد.
بدون دیدگاه