Vật liệu Gỗ Composite được sản xuất như thế nào: Hướng dẫn Sản xuất Hoàn chỉnh

Dây chuyền sản xuất WPC thực sự tạo ra điều gì

Hai tấm tường có vân gỗ tương tự nhau có thể hoạt động hoàn toàn khác nhau trên công trường. Một chiếc giữ phẳng, cắt sạch và giữ vít; các cong vênh khác sau khi lắp đặt và vỡ vụn ở các cạnh. Sự khác biệt hầu như luôn được quyết định ở dây chuyền sản xuất, trước khi sản phẩm đến kho.

Hỗn hợp nhựa gỗ (WPC) được sản xuất bằng cách kết hợp sợi gỗ hoặc bột mì với nhựa nhiệt dẻo và đẩy hỗn hợp đó qua quá trình gia nhiệt, tạo hình và làm mát có kiểm soát. Kết quả không phải là gỗ và không phải là nhựa nguyên chất; nó là một hỗn hợp được thiết kế có hiệu suất cuối cùng phụ thuộc vào độ chính xác của từng bước sản xuất. Hiểu cách sản xuất vật liệu WPC giúp người mua so sánh các nhà cung cấp, xác định sản phẩm một cách tự tin và tránh các lỗi phổ biến như lỗ rỗng bên trong, cong vênh và màu sắc không nhất quán dẫn đến các phím tắt trong việc trộn, kiểm soát độ ẩm và làm mát.

WPC đã trở thành vật liệu xây dựng phổ biến vì nó có thể sử dụng chất thải gỗ và nhựa tái chế trong khi cung cấp các tấm ván trông giống gỗ nhưng chống ẩm tốt hơn. Những lý do rộng hơn khiến các nhà xây dựng chọn bảng WPC thay vì các vật liệu truyền thống được đề cập trong phần tổng quan riêng của chúng tôi về loại vật liệu này.

Nguyên liệu thô và vai trò của chúng

Công thức của WPC bắt đầu với hai thành phần chính - gỗ và nhựa - cộng với một nhóm phụ gia nhỏ hơn giúp kiểm soát màu sắc, độ ổn định và khả năng hỗn hợp chảy qua máy đùn dễ dàng.

• Sợi gỗ hoặc bột gỗ. Mùn cưa, sợi tre, trấu và các vật liệu xenlulo khác là những nguồn phổ biến. Xơ được sấy khô đến độ ẩm còn lại dưới 1 đến 2 phần trăm, vì nước còn sót lại chuyển thành hơi nước bên trong máy đùn nóng và tạo ra bong bóng và các điểm yếu trên tấm.
• Nhựa nhiệt dẻo. Polyetylen tái chế (PE), polypropylen (PP) và polyvinyl clorua (PVC) là những ma trận phổ biến nhất. Loại nhựa cố định nhiệt độ xử lý và xác định độ cứng, hiệu suất cháy và nơi có thể sử dụng tấm ván hoàn thiện.
• Các tác nhân ghép nối. Những phân tử này có một đầu tương thích với polyme và một đầu tương thích với gỗ. Chúng kết nối hóa học giữa sợi gỗ ưa nước và nhựa kỵ nước, ngăn chặn sự phân tách dọc theo bề mặt. Công thức WPC không có tác nhân ghép thích hợp sẽ hoạt động giống như chất độn không được gia cố hơn là hỗn hợp cấu trúc.
• Phụ gia. Chất ổn định tia cực tím, chất màu, chất bôi trơn bên trong và thuốc diệt nấm được thêm vào với tỷ lệ nhỏ. Chất tạo bọt được bao gồm khi sản xuất tấm WPC di động nhẹ.

Kết hợp - Nơi bắt đầu của hầu hết các khiếm khuyết tiềm ẩn

Sau khi chọn được nguyên liệu thô, nhà máy phải chuyển đổi chúng thành hợp chất đồng nhất, có thể ép đùn được. Đây là giai đoạn mà nhiều lỗi WPC phổ biến nhất được sinh ra.

Sấy khô và cân đối

Sợi gỗ có tính hút ẩm nên khi đến nhà máy mang theo độ ẩm đáng kể. Hầu hết các nhà máy sản xuất đều làm khô nó trong máy sấy flash hoặc máy sấy trống quay, sau đó định lượng tỷ lệ chính xác của chất xơ, nhựa, chất liên kết và chất phụ gia theo trọng lượng. Hàm lượng gỗ điển hình trong công thức WPC dao động từ khoảng 50 đến 65 phần trăm, với các tấm tường bên trong thường ở phía cao hơn để có vẻ ngoài mờ tự nhiên và công thức sàn ngoài trời được điều chỉnh để cân bằng độ bền, độ cứng và chi phí.

Trộn và tạo hạt tốc độ cao

Hỗn hợp khô được nạp vào máy trộn tốc độ cao, nơi nhiệt ma sát phân bố đồng đều các chất phụ gia. Ở nhiều nhà máy, hỗn hợp này sau đó được làm tan chảy trong máy đùn trục vít đôi và cắt thành dạng viên; ở những nơi khác, hỗn hợp khô được cấp trực tiếp vào dây chuyền ép đùn biên dạng. Việc theo dõi độ ẩm tiếp tục diễn ra trong suốt giai đoạn này vì ngay cả một mẻ ván ướt cũng có thể tạo ra toàn bộ loạt ván có mật độ thấp, dễ bị phồng rộp.

Đùn - Nơi bảng hình thành

Các tấm WPC đặc, sàn rỗng, tấm gấp và các mặt định hình lưới tản nhiệt đều được định hình bằng cách ép đùn nóng chảy.

• Hợp chất được đưa vào máy đùn trục vít đơn hoặc trục vít đôi có vùng gia nhiệt thùng làm tan dần hỗn hợp.
• Nhiệt độ nóng chảy điển hình nằm trong khoảng 160–200 °C, tùy thuộc vào hệ thống nhựa. Vượt quá cửa sổ có thể đốt cháy các hạt gỗ và giải phóng khí; chạy quá thấp sẽ tạo ra bề mặt gồ ghề và liên kết giữa các hạt yếu.
• Hỗn hợp nóng chảy được đẩy qua một khuôn được gia nhiệt mà lỗ mở của nó xác định toàn bộ mặt cắt ngang của biên dạng: tấm cứng, lõi dạng rỗng, hình dạng sáo hoặc các cạnh lưỡi và rãnh.
• Ngay sau khi khuôn, biên dạng đi vào thiết bị hiệu chuẩn chân không và các máng làm mát bằng nước để khóa các kích thước bên ngoài.

WPC rắn và xốp

Đối với người mua, giai đoạn ép đùn giải thích sự khác biệt giữa WPC rắn và xốp. Ván xốp được sản xuất bằng chất thổi hóa học tạo ra lõi tế bào đồng nhất; chúng nhẹ hơn, dễ cắt hơn và cách nhiệt tốt hơn, đó là lý do tại sao nhiều tấm tường WPC trong nhà sử dụng lõi xốp. Ngược lại, WPC rắn đặc hơn và có độ bền giữ vít cao hơn, phù hợp với việc sử dụng sàn và kết cấu. Ván gỗ-nhựa nguyên khối từ dây chuyền sản xuất tích hợp là một ví dụ điển hình của loại nặng hơn này.

Đồng đùn - Thêm lớp nắp bảo vệ

Bề mặt WPC thông thường, đặc biệt là bề mặt có hàm lượng gỗ cao, sẽ bị phai màu và thu hút bụi bẩn khi tiếp xúc với bên ngoài. Đồng đùn giải quyết vấn đề này bằng cách đưa lớp polymer thứ hai không chứa gỗ vào cùng một khuôn. Lớp nắp thường chứa các chất hấp thụ tia cực tím, chất tạo màu và chất điều chỉnh tác động đậm đặc và nó kết hợp với chất nền trong khi cả hai lớp vẫn còn nóng chảy.

Các tấm ván ép đùn đồng thời mang lại ba lợi ích có thể đo lường được: giữ màu lâu hơn dưới ánh sáng mặt trời trực tiếp, bề mặt mịn hơn, dễ lau chùi hơn và khả năng chống nứt bề mặt tốt hơn sau thời tiết. Đây là lý do tại sao đồng đùn đã trở thành quy trình mặc định cho các tấm composite ngoài trời phải có hình dáng nhất quán trong nhiều năm. Chúng tôi giải thích cách công nghệ đồng đùn tạo ra các tấm WPC ngoài trời hiệu suất cao một cách chi tiết hơn trong một bài viết riêng.

Các tấm đồng đùn WPC được bán cho tấm ốp và sàn ngoài trời sử dụng cấu trúc chính xác này, với nắp bảo vệ được hợp nhất trên nền gỗ-nhựa.

Làm mát, định cỡ và điều hòa

Sau khi ép đùn, bảng vẫn còn nóng và mềm. Việc xử lý xuôi dòng chính xác sẽ quyết định liệu nó có bị phẳng hay bị cong hay không.

Bộ hiệu chuẩn thiết lập mặt cắt ngang của biên dạng trong khi vật liệu vẫn đủ ấm để biến dạng. Máng làm mát bằng nước sau đó loại bỏ nhiệt dần; nếu tấm ván nguội đi một cách không đối xứng, các ứng suất bên trong sẽ khóa lại và sau đó xuất hiện dưới dạng cong, xoắn hoặc uốn cong.

Lão hóa và cắt

Dây chuyền sản xuất cắt các chiều dài bằng cưa bay hoặc máy cắt tự động, sau đó xếp các tấm ván để điều hòa. Hầu hết các nhà máy đã hoạt động đều giữ WPC ít nhất 24 đến 48 giờ trước khi đóng gói để ứng suất bên trong có thể giảm bớt và kích thước bảng ổn định. Các bo mạch được đóng gói ngay sau khi làm mát có nguy cơ hư hỏng cao: chúng khi đến địa điểm làm việc bị cong vênh rõ ràng ngay cả khi QC của nhà máy đã vượt qua chúng.

Hoàn thiện bề mặt - Biến một tấm ván trơn thành một tấm gỗ

WPC mới được hiệu chỉnh để lại dây chuyền ở dạng đồng nhất, thường là tấm ván màu nâu nhạt. Kiểu dáng vân gỗ được tạo ra bằng các bước hoàn thiện.

• Cán màng theo lịch áp dụng một lớp trang trí in theo cùng một đường, thường thấy cho các tấm tường WPC và PVC trong nhà.
• Cuộn dập nổi ấn một hạt xúc giác vào bề mặt, khớp với mẫu in.
• Đánh răng hoặc chà nhám nhẹ sẽ làm lộ ra kết cấu tinh tế trên bảng WPC nguyên khối.
• Niêm phong cạnh hoặc bôi sáp sẽ đóng các thớ gỗ lộ ra ở các đầu đã cắt.

Chất lượng hoàn thiện phụ thuộc vào độ căng chính xác và kiểm soát nhiệt độ. Nếu phim in tiến lên không đều, mẫu vân sẽ mất đi phần chạm nổi và bảng trông rõ ràng là nhân tạo. Tấm tường WPC trong nhà là một ví dụ điển hình cho các sản phẩm lõi xốp, hoàn thiện bằng màng được chế tạo để cải tạo nội thất nhanh chóng.

Kiểm tra chất lượng dự đoán hiệu suất hiện trường

Các nhà sản xuất hiếm khi công bố dữ liệu quy trình của họ, nhưng người mua có thể đặt những câu hỏi phù hợp về kiểm soát sản xuất. Những bước kiểm tra dưới đây có mối tương quan trực tiếp với hành vi lâu dài.

Quy trình sản xuất có ý nghĩa gì đối với việc lựa chọn sản phẩm

Sau khi bạn kết nối các bước quy trình với sản phẩm, thông số kỹ thuật sẽ trở nên đơn giản.

• Các tấm tường nội thất thường là WPC tạo bọt, ma trận PVC với lớp hoàn thiện bằng màng in: nhẹ, ít phát thải và lắp đặt nhanh chóng.
• Sàn và tấm ốp ngoài trời sử dụng ma trận PE hoặc PP, thường được ép đùn đồng thời với các lớp nắp ổn định tia cực tím.
• Các tấm rãnh và lưới tản nhiệt là các cấu hình ép đùn trong đó độ chính xác của bộ hiệu chuẩn xác định tính nhất quán của các thành ống sáo.
• Ván khuôn và ván chịu lực là loại WPC dày đặc, chắc chắn được thiết kế để giữ và tái sử dụng vít cao.

Khi đánh giá một nhà cung cấp, hãy hỏi bốn câu hỏi liên quan đến quy trình: loại nhựa nào được sử dụng, tấm ván được tạo bọt hay rắn, nó được ép đùn đồng thời và lớp hoàn thiện vân gỗ được áp dụng như thế nào? Câu trả lời trung thực cho những câu hỏi đó dự đoán hành vi của sản phẩm tốt hơn một bức ảnh quảng cáo.

Một nhà sản xuất có quy trình sản xuất tích hợp — từ khâu trộn đến khâu hoàn thiện — cũng có vị trí tốt hơn để giữ cho các lô hàng nhất quán về màu sắc, kích thước và mật độ. Đó là mức độ kiểm soát cần thiết đối với những sản phẩm được đặt hàng theo khối lượng và so sánh từng bảng một tại cơ sở. Hướng dẫn cài đặt bảng WPC từng bước của chúng tôi là tài liệu tham khảo hữu ích khi bạn đánh giá dung sai chất nền mà sản phẩm thực sự yêu cầu trong quá trình cài đặt.