3 - تاریخچه بهینه سازی خواص مکانیکی و دیگر خواص چوب پلاست (WPC)

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.

(ابراهیمی، ق. رستم­پور، ا. 1389. در ترجمه چندسازۀ چوب و پلاستیک. آناتول آ، کلیوسوف. تهران. دانشگاه تهران. موسسه انتشارات. 886 صفحه.)

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید