ترکیبات چوب پلاست: پلیمر

ترکیبات چوب پلاست: پلیمر

ترکیبات چوب پلاست: پلیمر، اولين چوب پلاست (WPC) در دهه 1960 تركيبات قالبي گرماگير داراي الياف سلولزي به‌عنوان پركننده بودند. براي مثال اختراع آمريكايي به شماره ثبت 3367917 [15] يك چندسازه قالبي رزيني فرمالدهيد- بنزوگوانامين داراي يك پركننده ليفي مانند α- سلولز از خمير كاغذ به مقدار 25 و%45 وزني را تشريح مي‌كند.

اختراع آمريكايي به شماره ثبت 3407154 [16] و 3407155 [17] يك تركيب قالبي گرماگير رزيني اوره فرمالدهيد و رزين آمينوپلاست با واكنش­گر ذوب پذير اوره فرمالدهيد و رزين آمينوتریازين فرمالدهيد و الياف خالص سازي شده α- سلولز (%25-15 وزني) به‌عنوان پركننده آن را تشريح مي­كند.

اختراع بعدي در اين زمينه در اختراع‌های آمريكايي به شماره‌هاي ثبت 4282119 [18] و 4362828 [19]‌ تشريح شده‌ است. در اين اختراع‌ها تخته‌خرده‌هايي با استفاده از عوامل جفت كننده ساخته شدند كه تركيبي از پلي‌ايزوسيانات با يك زرين آمينوپلاست شامل 65/0 -25/0 مول فرمالدهيد به ازاي هر اكي‌والان مول  گروه‌هاي آمينو مي‌باشد.

اختراع آمريكایي به شماره ثبت 3546158 [20] ‌يك كف‌پوش را شرح داده است كه داراي يك ترپلي‌مر، يك پركننده غير ليفي (كربنات كلسيم، سيليس، خاك رس، كائولين و كربن‌سياه (ذغال) و يك پركننده ليفي مثل آرد چوب، الياف سلولزي و آزبست مي‌باشد. تركيب ممكن است داراي%53-25 وزني پركننده غير ليفي و %40-17 وزني پركننده ليفي باشد كه پركننده­ها %80-50 وزن كل چندسازه محاسبه شده‌اند.

اختراع آمريكايي به شماره ثبت 3720641 [21]‌ فرآيند اختلاط يك رزين قالبي پلي آميد آروماتيك با پركننده‌هاي تقويت كننده مانند پشم شيشه، آزبست، ‌الياف سلولزي و الياف پنبه با مقدار2 تا %70 وزن كل چندسازه را شرح مي‌دهد.

اختراع آمريكايي به شماره ثبت 5288775 [22] چندسازه پلي‌آكريليك گرماگير قالب‌پذير داراي %15-3 الياف سلولزي، پركننده و آب را تشريح مي‌كند. اين چندسازه سخت و داراي اتصال مولكولي عرضي مي‌باشد و به يك هاردنر شيميايي نياز دارد.

اختراع آمريكايي به شماره ثبت 5767177 [23]‌ يك چندسازه گرماگير داراي %43-33 رزين پلي‌استر گرماگير ، %15-5 الياف سلولزي چوبي یا پنبه، %21-15 پركننده معدني (كربنات كلسيم، آلومينيوم آبپوشيده) و %5/22-5/12 الياف تقويت كننده مانند شيشه، كربن يا Kevlar را تشريح مي‌كند.

اختراع آمريكايي به شماره ثبت 5767178 [24] يك تركيب گرماگير (يا سرماگير) از يك فنل آلدهيد، يك اوره- فرمالدهيد يا يك  پلي‌اورتان كه با الياف سلولزي و لاتكس مخلوط شده و داراي اكسي كلريد منيزيم يا اكسي سولفات منيزيم براي بهبود مقاومت به آتش چندسازه حاصل را تشريح مي‌كند.

يك تركيب گرماگير كه داراي رزين­هاي ‍PVC و پلي‌استر همراه با خاك اره و پركننده‌هاي معدني مي‌باشد نيز در اختراع آمريكايي به شماره ثبت 5783125 [25] (توسط شركت پلاستيك Crane) تشريح شده است.

اختراع آمريكايي به شماره ثبت 6291558 [26] ‌يك چندسازه را تشريح كرده است كه با يك رزين اوره فرمالدهيد مخلوط با يك رزين گرماگير ليگنو­سولفوناتي  به ذرات چوب اسپري مي‌شود تا به  چسببندگی ذرات چوب كمك كند.

اختراع آمريكايي به شماره ثبت 6702969 [27]‌ يك چندسازه را تشريح كرده است كه با اختلاط يك رزين گرماگير مانند رزين فنولي، رزين اوره، رزين ملامين، رزين اپوكسي، رزين اورتان، و تركيبي از آن‌ها آماده سازي شده است تا قطعات چوب را به هم اتصال دهد و پركننده‌هايي مانند گرافيت‌هاي طبيعي و سنتزي، فلز، كربن و ساير تركيبات مشابه و مخلوط­هاي آن‌ها را پيوند دهد.

سلولز عامل مقاوم سازي در مخلوط با پلاستيك گرماگير

تلاش‌هاي اوليه – در دهه 1970- براي ساخت تركيبات گرمانرم پرشده با سلولز يك سري موانع را معرفي كردند. مشخص شد كه پركننده‌ها، به خصوص الياف سلولزي به آساني در سرتاسر ساختار پلاستيك طي تركيب كردن و قالب­گيري پخش نمي­شود. با توجه به اين، به‌طور معمول محصولات پاياني چندسازه‌ هاي پلاستيك تقويت شده با الياف خواص فيزيكي مطلوبي را از خود نشان نمي‌دهند. اين مشكل در تعدادي اختراع به‌طور گسترده مطالعه شد.

اختراع آمريكايي به شماره ثبت 3856724 [28]‌ يك چندسازه بر پايه پلي‌پروپیلن‌ يا پلي‌اتیلن با دانسيته پايين (LDPE) (دانسيته 92/0) و %45-5، با ترجيح %20 وزني α- سلولز (100 مش) همراه با چند افزودني را تشريح كرده است.

اختراع آمريكايي به شماره ثبت 3875088 [29] يك چندسازه‌ داراي %75-50 از يك اتصال دهنده رزيني گرمانرم (ABS يا پلي استايرن اصلاح شده با لاستيك) و %40-20 آرد چوب (40 مش و 100 مش) با نسبت پلاستيك به آرد چوب بين 5/1 و 3 را تشريح مي‌كند.

اختراع آمريكايي به شماره ثبت 3878143 [30] يك چندسازه‌ داراي %63 وزني PVC يا پلي استايرن يا ABS و %30 آرد چوب همراه با مقدار اندكي افزودني را تشريح مي‌كند.

اختراع آمريكايي به شماره ثبت 3943079 [31] يك چندسازه‌ داراي پلي‌مر PVC گرمانرم و الياف سلولزي به‌عنوان ماده اصلي را تشريح مي‌كند كه الياف سلولزي از خمير چوب يا لينتر پنبه به مقدار حدود 16 تا %30 وزن كل مي‌باشد.

اختراع آمريكايي به شماره ثبت 4165302 [32] تركيبات رزين گرمانرم پر شده داراي LDPE، پلي­‌پروپیلن و ساير رزين‌ها (به مقدار 95 تا %50 وزني)، پركننده‌هاي آلي (مانند آرد چوب)  پركننده‌هاي معدني (مانند خاكستر سبك يا كربنات كلسيم) را تشريح مي­كند اين اختراع در اصل به افزايش شاخص جريان مذاب تركيبات رزيني گرمانرم پرشده به جاي ويژگي‌هاي مكانيكي آن‌ها مربوط است.

اختراع آمريكايي به شماره ثبت 4250064 [33] ‌مربوط به‌كاربرد، پركننده‌هاي آلي با دانسيته پايين (مانند الياف پلي­استر يا الياف سلولزي) همراه با تركيبي از پركننده‌هاي معدني ريز و درشت مانند كربنات كلسيم (%50-20 وزني) مي‌باشد كه سبب مي‌شود پركننده آلي به آساني و به‌طور يكنواخت در شبكه پلاستيك (ترجيحاً‌ پلي‌اتیلن كلردار شده يا يك وينيل كلرايد/كوپلي‌مر استات وينيل) پخش شود و از كلوخه شدن قابل رويت پركننده جلوگيري نمايد.

اختراع آمريكايي به شماره 4339363 [34] يك تركيب رزين گرمانرم به همراه ضايعات خرد شده كاغذ (%60-40 وزني) پلي‌اتیلن، پلي‌پروپيلن يا ساير رزين‌هاي گرمانرم و تركيبي از آن‌ها و به‌طور اختياري يك پركننده معدني مانند كربنات كلسيم، تالك، سولفات باريم يا شبيه اين‌ها (%12-8 وزني) را تشريح مي‌كند. اين اختراع نشان مي­هد كه تركيباتي از اين قبيل مقاومت به گرما، تاخير در اشتعال و مقاومت‌هاي مكانيكي را در مقايسه با چندسازه‌هايي با رزين‌هاي سنتزي، خالص یا مخلوط شده با چوب آسياب شده يا داراي پركننده معدني افزايش مي‌دهند.

اختراع آمريكايي به شماره ثبت 4343727 [35] ‌يك ماده قالبي گرمانرم به‌صورت مخلوط تزريقي داراي PVC و الياف سلولزي (لخته Solca-Floc، %20-50 وزني) به همراه روغن سوياي اپوكسي­دار شده، بسط دهنده‌هاي هيدروكربن‌ و اسيد استئاريك به‌عنوان يك روان كننده را تشريح مي‌كند.

ساير روش‌هاي بهبود پخش كنندگي الياف سلولزي در يك شبكه گرمانرم در اختراع آمريكايي به شماره ثبت 4414267 [33] تشريح شده است كه با توجه به آن الياف سلولزي (كرافت پهن‌برگان، از 1 تا %40 وزن چندسازه پاياني) با مخلوط كردن آن‌ها در آب و تماس آن‌ها با يك سوسپانسيون آبي با تركيبي از يك پلي­مر وینيل كلرايد و يك نرم‌كننده پيش تيمار شده و سپس الياف تيمار شده خشك مي‌شوند.

روش‌هاي ديگر براي بهبود قابليت پخش ‌پركننده سلولزي در اختراع آمريكايي به شماره ثبت 4559376 [37] توصيف شده است. كه با توجه به آن مواد سلولزي و ليگنوسلولزي در معرض يك پيش‌تيمار هيدروليتيك با استفاده از اسيد هيدروكلريك يا اسيد سولفوريك رقيق­شده‌ قرار مي‌گيرند. در حقيقت، تيمار مواد سلولزي يا ليگنوسلولزي را به يك پودر ریز ميكروكريستال سلولز تبديل مي‌كند كه سبب قابليت پخش بهتر در يك شبكه پلي‌مري مثل پلي‌اتيلن با دانسيته بالا (HDPE) مي‌شود.

اختراع آمريكايي به شماره ثبت 5474722 [38] يك چندسازه با %80-20 مواد سلولزي (چوب آسياب شده، خاك اره، آرد چوب، پوسته شالي و …) و پلي‌اتيلن را تشريح مي­كند.

اختراع آمريكايي به شماره‌هاي ثبت 5746958 [8]‌ و 5851469 [9]‌(هر دو توسط شركت Trex) توليد يك چندسازه چوب- پلاستيك گرمانرم با تركيبات چوب (%65-40 وزني، ترجيحاً

%52) و پلي‌اتيلن (%35-60) ترجيحاً ‌ HDPEو ترجيحا ً‌%48 وزني را تشريح كرده است.

اختراع آمريكايي به شماره ثبت 6610232 [39] مربوط به يك فرآيند آماده سازي تركيب چندسازه گرمانرم قالب پذير داراي %50-20 وزني از يك پركننده الياف ليگنو سلولزي تقويت كننده داراي طول حداقل mm15 و قطر كم‌تر از  mm5/0 و داراي درصد معيني الياف مومانند مي‌‌باشد.

اختراع آمريكايي به شماره ثبت 6743507 [40]‌ چندسازه‌هاي سلولزي تقويت شده با الياف داراي يك شبكه پلي‌مري مانند پلي­اتيلن، ‌پلي‌پروپیلن، كوپلي‌مرها، ترپلي‌مرها و تركيبي‌از آن‌ها به مقدار حدود 25 تا 99 درصد وزني و خمير سلولزي داراي  سلولز با درصد خلوص بيش از حدود 80، 90 يا %98 وزني را توصيف كرده است.

اختراع آمريكايي به شماره ثبت 67598996 [14] ‌(توسط توليد كننده چندسازه kadant و امروزه به نام چند سازه LDI) چندسازه سلولزي گرمانرم تقويت شده­ای را تشريح مي­کند كه در آن سلولز لينگين زدايي­شده همراه با مواد معدني كربنات كلسيم و خاك رس كائولين در لجن تر كاغذسازي به‌صورت ذرات كوچك متخلخل سبك وزن خشك شده (گرانول) مي‌‌باشد. اين گرانول‌ها به آساني و به‌صورت يكنواخت با پلاستيك مذاب مخلوط مي‌شوند و به­دليل آبگريزي ذرات (ظرفيت جذب روغن آن‌ها %15 وزني مي‌باشد) و تخلخل آن‌ها با شبكه پلي‌مري پيوند مناسبي برقرار مي‌كنند.

اختراع آمريكايي به شماره ثبت 6833399 [41] ‌الياف ليف كتان و خرده‌هاي كاه (ساقه) كتان را به‌عنوان عامل تقويت كننده  براي يك رزين گرمانرم در يك چندسازه‌ داراي %70-15 وزنی كتان و رزين گرمانرم مانند پلي اتيلن، پلي‌پروپیلن، PVC، پلي‌استايرن و ساير پلي‌مرها تشريح كرده است.

اختراع آمريكايي به شماره ثبت 6929841 [42] توليد چندسازه بر پايه پلاستيك داراي يك پلي‌مر گرمانرم مانند پلي‌پروپیلن و پلي‌اتيلن و دو نوع چوب يا ذرات الياف طبيعي كه در آن ذرات كوچك داراي طول mm2-2/0 و ذارت بزرگ‌تر دارای طول mm6-2 می­باشند، را تشریح می‌کند. ذرات الیاف چوبی یا غیر چوبی موجود در پلاستیک حدود %70-50 وزنی می­باشند. الیاف سلولز طبیعی از کتان، کتان هندی، شاهدانه، آگاو، نارگیل و سایر مواد غیر چوبی انتخاب شده­اند. الیاف غیر چوبی می­توانند پشم شیشه با ضریب نمای (لاغری) 400-300  و در حدود  %25-3 ‌باشند.

اختراع آمریکایی به شماره ثبت 6939496 (43) شرح یک سیستم و روش تزریق مواد چندسازه الیاف سلولزی-پلاستیک می باشد که دارای %95-60 وزنی از یک پلی­مر مانند پلی پروپیلن، پلی اتیلن، و PVC ، %30-20 از الیاف سلولزی بدست آمده از موادی مانند آرد چوب (ذرات با اندازه 60 مش) . شاهدانه، کتان، کاه گندم و یک عامل اتصال دهنده مخلوط شده با پرکننده می باشد.