Дерево є дуже популярним матеріалом при облаштуванні будинку або квартири, проте погана стійкість до вологи не дозволяє використовувати його у ванній кімнаті, де воно втрачає свій колір або покривається пліснявою. Вчені та партнери Fraunhofer створили композитний деревно-полімерний матеріал, який відмінно підходить для меблів і є волого-і вогнестійким.
Новий тренд в сфері матеріалів для виробництва меблів
Ресурсоефективні дерев’яно-полімерні композити (WPCs) є останнім трендом серед матеріалів для виробництва садових меблів і для зовнішнього використання, особливо для облаштування тераси. Вчені з Інституту Фраунгофера у співпраці з різними індустріальними партнерами з європейських країн працюють над дошками WPC для зовнішньої меблів, які мають високу вологостійкість.
Ці дошки складаються приблизно на 60% з дерева і на решту 40% з полімеру, зокрема з поліпропілену або поліетилену. Обидва матеріали можуть бути отримані за допомогою переробки відходів.
Варто згадати, то дерево можна без проблем замінити на волокна конопель і бавовни або на лушпиння від рисових зерен і соняшникового насіння. Всі ці матеріали є на 100% переробляються, а спресовані дошки не містять формальдегіду, що зазвичай є проблемою.
Чим же так хороша нова розробка?
Вогнестійкість
Дослідники додали в дошки WPC спеціальні добавки, які значно збільшують стійкість до займання. Для визначення оптимальних компонентів проводилися різні лабораторні дослідження. Для початку, їм необхідно було визначити граничні кисневий індекс елемента, який визначає поведінку матеріалу при контакті з вогнем. Виходить так, що чим більше цей показник, тим вище стійкість до займання. Для WPC дошки вдалося досягти показника в 38% за умови, що частинки дерева також були оброблені.
Що ж виявили лабораторні випробування? Оброблені дошки WPC показали високу вогнестійкість і не загорілися навіть після 300 секундного контакту з джерелом полум’я. Для порівняння варто зазначити, що звичайне ДСП має індекс в 27%, а стандартний WPC має всього 19%. Вони спалахують миттєво і продовжують горіти навіть після того, як джерело вогню прибрали.
Фото оброблених дощок WPC
Вологостійкість
Головним достоїнством нового WPC матеріалу є те, що він не вбирає воду, завдяки чому відмінно підійде для кухні та ванної кімнати. Під час тесту зразок помістили в киплячу воду на п’ять годин, що ніяк не вплинуло на його цілісність, а ось звичайний ДСП був просто знищений.
Недоліки?
Так, недолік у PWC також є. Він нездатний витримувати більшу статичне навантаження. Однак вченим вдалося підняти міцність на вигин до рівня, який значно перевищує такий у ДСП.
Виробництво WPC
Деревно-полімерні композити можуть бути зроблені різними способами. Найбільш поширеним є процес лиття під тиском, в процесі якого різні компоненти, такі як деревні волокна, полімери, а також спеціальні добавки плавляться і перетворюються в єдине ціле.
Вчені ж більше уваги приділили саме пресуванні, так як цей спосіб дозволяє зробити кращі дошки для виготовлення меблів. В результаті вони виглядають так само добре, як і інші дерев’яні вироби і можуть бути склеєні разом або прикручені один до одного. Зупинятися тільки на меблях не варто, так як способів використовувати PWC багато. Наприклад, можна обшивати будинку або торгово-виставкові будки зовні, або приміщення і каюти кораблів всередині.
Дослідники, а також партнери по проекту LIMOWOOD планують зайняти нішу між дорогими і не завжди екологічними матеріалами і дешевими виробами з частинок дерева, які виробляють за допомогою сполучних матеріалів на основі формальдегіду.