Zvyšování kvality výuky technických oborů Klíčová aktivita V. 2
Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol Téma V. 2.15
Konstrukční materiály Kapitola 16 Dřevoplastové kompozity Tomáš Wolny
30. 9. 2012
Obsah ÚVOD - ANOTACE ..................................................................................................................................... 1 1
DŘEVOPLASTOVÉ KOMPOZITY (WPC) ................................................................................................. 1 1.1
VÝROBA ............................................................................................................................................. 2
1.2
VLASTNOSTI ........................................................................................................................................ 2
1.3
POUŽITÍ .............................................................................................................................................. 3
2
DOPORUČENÁ LITERATURA ................................................................................................................ 4
3
POUŽITÁ LITERATURA A ZDROJE......................................................................................................... 5
4
SEZNAM OBRÁZKŮ ............................................................................................................................. 6
Úvod – anotace Výukový materiál se zabývá „Dřevoplastovými kompozity“, jejich rozdělením, výrobou a použitím. Výklad je doplněn kontrolními otázkami k procvičování a opakování. Cílem výukového materiálu je poskytnutí dostatečného množství informací o široké škále těchto materiálů na bázi dřeva a operacích spojených s tímto materiálem. Výukový materiál je součástí celku, který se zabývá souhrnem nejčastější používaných Konstrukčních materiálů na bázi dřeva v dřevařské a nábytkářské výrobě. Zpracovaný materiál je možné použít při vyučování studijního oboru nábytkářství 33-42M/01a učebních oborů truhlářů 33-56-H/01, tesařů 36-64-H/01. Vzdělávací materiál svým obsahem, pokrývá podstatnou obsahovou část tematických celků v odborných předmětech Nauka o materiálech.
1
Dřevoplastové kompozity (WPC)
1
Zkratkou WPC (Wood Plastic Composites) se označují materiály vyráběné ze směsi dřeva (pilin, třísek nebo dřevních vláken) a polymeru (nejčastěji se používá vysokotlaký polyetylén nebo polypropylen). Podíl dřevěné složky se liší podle použité výrobní technologie a výrobce. Většinou se pohybuje mezi 40 – 80 % obsahu dřevních elementů, jako optimální poměr bývá často uváděn poměr cca 60 % dřeva a 40 % plastového polymeru. Do směsi se často přidávají zušlechťující přísady jako např. smáčedla, pojiva, antioxidanty a UV stabilizátory.
Obrázek 1 WPC
1.1
Výroba
V české republice jsou dřevoplastové kompozity vyráběny ze smrkového nebo borovicového dřeva. Po dezintegraci dřeva na jemné piliny je přidáván polypropylen (méně častěji také polyetylén či polyvinyl chlorid) ve formě kuliček o průměru několika milimetrů. Po promíchání obou komponent je směs zahřána na cca 100°C, současně s barvivem jsou přidány UV stabilizátory a poté je směs vytlačována na nekonečný pás, kde se vytvrzuje a následně formátuje na požadované rozměry.
1.2
Vlastnosti
Výhodou WPC je možnost ovlivňovat výsledné vlastnosti volbou použitých surovin, druhem polymeru a aditiv. WPC vyráběné s použitím recyklovaných surovin mají horší mechanické i fyzikální vlastnosti než WPC vyrobené s použitím čistých surovin a s příměsí zušlechťujících přísad.
2
Dřevoplastové kompozity vykazují odolnost proti zvýšené vlhkosti a mají dobrou rozměrovou stálost i při dlouhodobém ponoření do vody. Obvykle neabsorbují více než 20-30 % vody. Odolávají atmosférické korozi a např. oproti tropickým dřevinám, které mají podobný účel použití, mají celkově vyšší barevnou stálost a celkovou odolnost. Nevýhodou je zejména vyšší hustota WPC, což je řešeno výrobou vylehčovaných profilů, a tzv. tečení (ztráta pevnosti i tvaru) při vyšších teplotách. Dříve se jako nevýhoda uváděla ještě větší křehkost WPC při mrazu. Toto bylo způsobeno jednak nekvalitními recykláty používanými k výrobě WPC, nebo také např. nevhodně provedenou montáží dutých profilů, kde bez požadovaného sklonu docházelo k zatékání vody a následným prasklinám vlivem rozpínání ledu. V současnosti vyráběné WPC materiály mají při nízkých zimních teplotách větší pevnost než při běžných teplotách ve zbytku roku (Bolek, 2011).
1.3
Použití
WPC materiály mají široké možnosti použití. Díky vysoké odolnosti proti vlhkosti, dobrým mechanickým vlastnostem a dlouhodobé trvanlivosti jsou využívány zejména v exteriéru pro podlahy teras, obložení staveb ale i jako střešní krytina. Dílce určené na podlahy do exteriéru jsou obvykle masivní, ale mohou být i vylehčené, a zpravidla mají rýhovaný, protiskluzový povrch. Vzhledem k poměrně vysoké tvrdosti WPC je poněkud obtížnější spojování hřebíky či vruty. Výrobci proto často poskytují komplexní stavební systémy, kdy jsou dřevoplastové dílce již z výroby opatřeny potřebnými drážkami nebo úchyty, které umožňují pozdější přichycení dílců do připravených prvků při montáži.
Kontrolní otázky: 1. Co se označuje zkratkou WPC. ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………. 2. Uveď způsoby použití materiálů WPC. ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………
3
Doporučená literatura
2
1. Zdeňka Křupalová. Nauko o materiálech. Sobotáles Praha, 2008. ISBN 978-80-8681725-5 2. Nutsch, W. A kol. Příručka pro truhláře. Sobotáles Praha, 1999. ISBN 80-85920-60-3
4
3
Použitá literatura a zdroje
1. Zdeňka Křupalová. Nauko o materiálech. Sobotáles Praha, 2008. ISBN 978-80-8681725-5 3. Nutsch, W. A kol. Příručka pro truhláře. Sobotáles Praha, 1999. ISBN 80-85920-60-3
5
Seznam obrázků
4
OBRÁZEK 1 WPC......................................................................................................................................................... 2
6
