Gỗ Nhựa Composite: Khái Niệm Và Ưu Điểm Nổi Bật

Gỗ nhựa composite là vật liệu xây dựng hiện đại và đa năng, ngày càng được ưa chuộng trong ngành xây dựng và thiết kế nội thất. Bài viết này của KNC Facade sẽ giúp bạn hiểu rõ khái niệm về gỗ nhựa composite, những ưu điểm vượt trội và các ứng dụng phổ biến của nó. Hãy cùng khám phá vì sao vật liệu này lại trở thành lựa chọn hàng đầu trong các công trình hiện nay.

Gỗ nhựa composite là gì?

Gỗ nhựa composite là các tấm hoặc sản phẩm gỗ được làm từ nhựa tái chế kết hợp với các hạt gỗ nhỏ hoặc sợi gỗ. So với gỗ tự nhiên và các loại gỗ composite truyền thống như ván dăm hay ván sợi, gỗ nhựa composite là một sản phẩm tương đối mới.

Vật liệu composite nhựa gỗ được sử dụng rộng rãi tại Nhật Bản và Hoa Kỳ. Chúng được tạo ra bằng cách trộn các hạt gỗ mịn như bột gỗ với nhựa tái chế. Thị trường gỗ nhựa Bắc Mỹ đã đạt doanh số gần 1 tỷ đô la, tăng 200% từ năm 2001 đến năm 2006, và dự kiến sẽ tăng trưởng 20% hàng năm trong vòng 5 đến 6 năm tới. Khi công suất sản xuất gỗ nhựa tăng lên, nhiều sản phẩm mới đang được phát triển, chẳng hạn như thanh cửa, thanh ray và thanh cửa sổ.

Quy trình chế tạo và đặc tính của Wood Plastic Composite (WPC)

Nhìn chung, quy trình sản xuất gỗ nhựa compostie gồm hai giai đoạn chính. Đầu tiên, gỗ được phối hợp với các loại nhựa nhiệt dẻo như polyethylene mật độ cao (HDPE), polyethylene mật độ thấp (LDPE) và polyvinyl clorua (PVC), tạo thành một hỗn hợp dạng bột nhão. Quá trình trộn này có thể được thực hiện theo phương pháp từng mẻ hoặc liên tục.

Bên cạnh thành phần chính là gỗ với kích thước hạt từ 20 đến 60 lưới, người ta còn bổ sung các chất kết dính nhựa, chất ổn định, chất tạo bọt và thuốc nhuộm để cải thiện các đặc tính của sản phẩm cho các ứng dụng cụ thể.

Ví dụ, chất bôi trơn giúp nâng cao tính thẩm mỹ của bề mặt. Có ba phương pháp tạo hình chính cho WPC. Phương pháp đùn, trong đó vật liệu composite nóng chảy được ép qua khuôn, được minh họa trong. Trong phương pháp ép phun, vật liệu composite nóng chảy được đưa vào khuôn lạnh. Phương pháp thứ ba là ép vật liệu composite nóng chảy giữa hai nửa khuôn.

Phần lớn WPC được chế tạo thông qua phương pháp đùn, sử dụng các loại máy đùn như vít đơn hoặc vít đôi để tạo hình dạng cuối cùng của vật liệu. Các ví dụ về sản phẩm WPC và sơ đồ quy trình sản xuất điển hình được thể hiện trong hình.

Hầu hết các đặc tính vật lý và cơ học của WPC phụ thuộc vào sự tương tác giữa gỗ và nhựa nhiệt dẻo. Một trong những phương pháp hiệu quả nhất để cải thiện sự tương tác này là bổ sung chất kết dính làm phụ gia. Những chất phụ gia này giúp tăng cường khả năng tương thích giữa gỗ dễ hấp thụ độ ẩm và nhựa không thấm nước, tạo ra hỗn hợp đồng nhất và sản phẩm có độ ổn định kích thước tốt hơn so với gỗ đặc.

Gỗ xử lý áp suất truyền thống bằng cromat đồng asenat (CCA) đang ngày càng bị chỉ trích vì vấn đề sức khỏe và ô nhiễm môi trường. Từ tháng 12 năm 2002, việc sử dụng gỗ xử lý bằng hợp chất có gốc asen đã bị cấm cho các ứng dụng tiếp xúc trực tiếp với con người, chẳng hạn như vật liệu sàn, thiết bị sân chơi và bàn dã ngoại.

Gỗ WPC, dưới dạng mặt cắt ngang đặc hoặc cấu trúc hình ống, đang trở thành lựa chọn phổ biến thay thế cho các sản phẩm gỗ đã qua xử lý. Thông tin về các đặc tính cơ học điển hình của WPC, bao gồm mô đun đàn hồi (MOE) và mô đun đứt gãy (MOR), được mô tả chi tiết trong tài liệu FAPC-162 về tính chất bền của gỗ trong ứng dụng thực tế.

Các lợi ích và hạn chế của gỗ nhựa compostie

Lợi thế lớn nhất của gỗ nhựa composite là khả năng bảo vệ môi trường nhờ việc sử dụng gỗ thải và nhựa tái chế. So với gỗ nguyên khối, nhựa composite gỗ có chi phí bảo trì thấp hơn. Sự phát triển nhanh chóng của WPC chủ yếu nhờ vào chi phí vòng đời thấp của nó.

Mặc dù sàn WPC có chi phí sản xuất cao hơn khoảng 15% so với gỗ xẻ xử lý áp suất, nhưng chi phí bảo trì lại thấp hơn. Thời gian hoàn vốn thực tế thường từ 3 đến 5 năm so với các vật liệu sàn được xử lý áp suất. Đặc biệt, độ ổn định kích thước tốt và ít biến động của WPC cũng là những ưu điểm nổi bật.

Nhiều nghiên cứu ở các quốc gia khác nhau đã tập trung vào độ bền và tuổi thọ kéo dài của WPC, nhấn mạnh nhu cầu sử dụng ngoài trời ngày càng cao đối với loại vật liệu này.

Ban đầu, WPC được quảng cáo là có khả năng chống mục nát tự nhiên và kháng nấm cũng như côn trùng. Tuy nhiên, thực tế cho thấy WPC vẫn có thể hấp thụ một số độ ẩm và mục nát, mặc dù với tốc độ chậm hơn nhiều so với gỗ nguyên khối.

Tuy nhiên, WPC cũng có một số nhược điểm như sự giãn nở do nhiệt, biến dạng theo thời gian, mật độ cao và khó sơn.