 Наполнители, в основном, используются по двум причинам: как средство для экономии затрат в качестве замены дорогостоящих полимеров, и для изменения механических свойств исходного материала. По имеющимся оценкам, в 2000 г. в отрасли по производству пластмасс было использовано 2.5 миллиона тон наполнителей, и, в соответствии с отчетом Chemsystems, в 2006 г. это количество выросло до 3.5 миллионов тонн.
Карбонат кальция, наиболее широко используемый во всем мире наполнитель, продемонстрировал способность не только давать армирующий эффект, но также и способствовать повышению кристалличности полимера. Хотя неорганические наполнители оказались эффективными для повышения механических и физических свойств, они также и увеличивают массу композита, что ограничивает число потенциальных применений. У продуктов с древесиной нет таких недостатков; они обладают значительно меньшей плотностью по сравнению с неорганическими материалами, что позволяет им обеспечивать снижение массы. Это позволило им использоваться в целом ряде новых применений, для которых не применимы другие композиты. ДПКТ (композиты древесины и пластмассы) считаются композитными материалами, в которых сочетаются древесина или же какой-либо еще целлюлозный продукт и термопластический материал (PE, PP, PVC, PS). Целлюлозный материал может быть получен из широкого диапазона источников, включая твердые и мягкие породы древесины, рисовые отруби, солому, бамбук, просо, кенаф, лен или иные природные материалы. В отличие от других пластмассовых/неорганических композитов, при использовании наполнителя из древесины получают продукт относительно близкий к древесине в том, что касается технологий изготовления продуктов: т. е. ДПКТ можно пилить, сверлить, подгонять и измельчать. Первое коммерческое использование композита древесины и пластмассы имело место в автомобильной промышленности при создании автомобилей Rolls Royce в 1916 г. , где композиты использовались для изготовления круглой ручки переключения скоростей. С тех пор у ДПКТ появились и другие применения в автомобильной промышленности, такие как внутренние панели и структурные компоненты дверей, эти применения основаны на легкости и структурной износостойкости композитов. Далее существенное влияние на развитие использования композитов оказали производители окон, которые обладали сочетанием знаний о специфике работы, как с деревом, так и с пластмассой. Изначально композиты, которые они производили, интегрировались в оконные рамы, где они успешно заменяли компонент из древесины и давали уменьшение массы, сопоставимое с уменьшением, имевшим место при использовании некоторых других альтернативных материалов. Они также позволили повысить устойчивость рам к воздействию атмосферных явлений так, что она превысила устойчивость рам из натуральной древесины, поскольку использование вне помещения делает древесину легко поддающейся разрушению и короблению. Композиты из древесины и пластмассы смогли добиться существенного роста применения, поскольку достижения в области обработки и внешнего вида композитов позволили интегрировать их промышленность по производству настилов для жилого сектора, располагающихся на открытом воздухе, особенно, в Соединенных Штатах в девяностых годах. С помощью проведенного компанией Мobil Oil исследования метода утилизации использованных пластмассовых пакетов, компания смогла объединить утилизированный полиэтилен и древесные опилки для производства композита, который можно использовать в качестве досок для настилов. Это подразделение в дальнейшем станет компанией Trex, которая с тех пор является лидером промышленности по производству композитов из древесины в Северной Америке. В те же годы Strandex Corporation начала предлагать на рынке ДПКТ в качестве предварительно сформованных профилей, которые не требовали никакого дополнительного подпиливания после экструзии, или же требовали лишь незначительной дополнительной обработки; компания продолжает реализовывать лицензии на данную технологию. С тех пор были получены существенные достижения в деле производства композитов с более высокой структурной функциональностью и внешним видом, более напоминающим натуральную древесину. Композиты также были интегрированы в целый ряд конечных применений вне отрасли по производству настилов. В 1993 г. компания Anderson Corporation начала использовать композиты из древесины и пластмассы в качестве поперечин своих застекленных створчатых дверей, и это продолжило экспансию на рынок профилей окон и дверей.
|
