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共挤塑木发展的基本方向
作者:惠东美新塑木型材制品有限公司 林东融
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复合材料/胶粘剂展厅
阻尼材料, 环氧树脂, 密封胶, 硅胶, 厌氧胶, ...
纵观国际PE塑木市场,总体分共挤和非共挤两大类,从包覆层覆盖率的方面去看,PE塑木细分为以下五种:1.包覆层360度全方位包覆芯层;2.板材卡槽位置有切口,包覆层不完全包覆芯层;3.包覆层仅能覆盖板材上半部分,即仅能包覆1/2的芯层;4.包覆层使用与芯层同样使用塑木材料,相当于第一代塑木;5.芯层无任何包覆直接裸露,也就是第一代塑木。

其中前4种塑木表面均有包覆层,属于共挤塑木,第5种无任何包覆层,属于最简单的第一代塑木。从这五种塑木在应用上的表现,我们可看出未来共挤塑木发展的基本方向。

各种塑木产品应用表现

▲ 第一代塑木应用表现

第一代塑木其含有木粉的表层直接暴露在恶劣的环境气候中,容易受到强紫外线、水分、各种细菌和真菌的侵蚀,不仅颜色会容易褪去,板材的成分和结构也会被破坏,甚至降解。在过去的数年实际安装使用中,我们看到这些问题已渐渐暴露出来。

● 易降解、粉化

由于没有表面包覆层保护,以及一些塑木使用不适当比例的粘合和抗氧化剂,以致在恶劣的户外环境中,在强紫外线、水分的侵蚀下,塑木中的分子混合物发生降解,板材出现粉化、老化、破裂和腐烂问题。(见图1)

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● 容易褪色

褪色的问题源于塑木中含有的木粉,即使在生产过程中添加了足够的抗氧化剂和UV稳定剂,由于无包覆层,木粉直接暴露在户外环境中,塑木依然会褪色。更加严重的是,不同程度的褪色导致的色差,例如有物品遮盖的地方和长期暴露在空气中的部分出现深浅不同的褪色情况,使得塑木整体颜色参差不齐。

● 霉变和真菌

由于昼夜温差以及季节性气候,霉变和真菌问题在美国有非常多的案例。没有包覆层的保护,塑木中的木粉暴露于表面,在湿润的环境下各种细菌和真菌生长,导致板材发霉和长真菌。许多人尝试用各类消毒液洗刷,这不仅没有解决问题,反而由于反复洗刷,使水分更加渗入板材,问题更加严重。(见图2)

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● 开裂和断裂

开裂同样是由于没有包覆层的保护,塑木分子混合物受到UV和水分侵蚀,导致分子结构被破坏,甚至降解。一些抗氧化剂和稳定剂虽然可以起到一些帮助,但不能提供长久保护。在外力以及自身热胀冷缩的拉扯下,板材会出现变脆和开裂的情况。

● 划痕

第一代塑木的刮痕问题非常严重,在市场上有些塑木产品甚至用指甲划过就出现刮痕,短时间使用后,板材就变得非常不美观。

● 污渍

没有包覆层的保护,污渍会轻易渗入到木粉内部,留下无法清理的污渍。

▲ 关于无完整壳层包覆的共挤塑木应用表现

有的塑木只有部份区域有包覆层覆盖,如上文中提到的第2、3种塑木,这解决了以上提到的部分问题,但是同时产生了新的问题。

● 吸水膨胀和弯曲变形

没有完整包覆层的塑木产品,它的包覆层可以阻挡来自上方的紫外线,在一定时间内可降低褪色的程度,也可以减少刮痕和污渍的问题。但是,由于包覆层和芯层是由不同的材料制成的,包覆层是高级工程塑料,而底部没有包覆层,木粉暴露潮湿环境下,容易吸水膨胀。当芯层持续从板材底部或卡槽部位吸收水分,但无法及时蒸发,导致板材向两端翘起变型,严重的甚至卡槽位置被拉至开裂。(见图3)

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● 壳层的爆裂

由于与第1个问题同样的原因,在受力不均的情况下,壳层再无法抵抗胀力,导致裂开。

▲ 关于具有完整壳层包覆的共挤塑木应用表现

第1种塑木具有360 度完整的包覆层,能为芯层提供全方位保护,包括卡槽细小位置,可抵御恶劣环境、水分、紫外线、真菌和细菌的影响。以美新超越®共挤塑木板材为例,这种塑木拥有360度全方位保护的坚硬包覆层。芯层由木粉、PE塑料和助剂合成,包覆层由高级工程塑料和特种助剂配方合成。包覆层有极低的吸水率可有效防止水分进入芯层,板材不腐烂、不开裂、不发霉或长真菌,寿命更久。高强度的包覆层更可以抗污渍、抗划痕、不需要刷油漆,使板材历久如新,基本不需维护,省钱省时。

共挤塑木与第一代塑木产品的实验室检测

(以美新超越®共挤塑木板材与第一代塑木对比为例)

▲ 污渍测试

步骤:在板材上倒上黑色墨汁,擦去一半污渍,用清水洗净表面,擦干表面。可发现,美新超越®共挤塑木无颜色残留或渗入;第一代塑木墨汁残留,并渗入板材内。

▲ 划痕测试

按FLTM BO 162-01测试标准使用1mm针头,在板材上以8N至20N的不同力度划板材。可发现,美新超越®共挤塑木在20N力度下,仍无明显划痕;第一代塑木在8N的力度时已显现出划痕。

▲ 耐磨测试

按测试标准ASTM D4060。使用750g砝码,速率60转/分钟,共1000转。可发现,美新超越®共挤塑木仅有轻微磨痕,磨出粉屑23mg;第一代塑木有严重磨痕,表面纹理被磨掉,磨出粉屑81mg。(见图4、图5)

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▲ UV测试

UV测试最少3000小时,每500小时观察和记录。记录如下:
美新超越®共挤塑木经过500小时,Delta E:0.65-1.25
美新超越®共挤塑木经过1000小时,Delta E:0.92-1.41
美新超越®共挤塑木经过1500小时,Delta E:1.45-1.63
美新超越®共挤塑木经过2000小时,Delta E:2.55–3.54
美新超越®共挤塑木经过3000小时,Delta E:2.72–3.75
可发现,通过QUV实验3000小时后,美新超越®共挤塑木无肉眼可识别的色差(Delta E <4.0)。

▲ 沸腾测试

步骤:先将测试样板放入到装好水的容器中,水面淹没测试样板5mm以上;然后开启测试容器的加热装置,在0.5小时内升温到100℃;每个测试时段后,将板材从容器中取出,记录测试时长,测试时长从水温达到100℃后起计。第二天重复以上测试步骤。经过80小时或以上的沸腾测试,可发现:

美新超越®共挤塑木沸腾90小时后,共挤层和芯层依然牢固粘合,无破损或爆裂;
有些全包型共挤塑木在沸腾15小时后出现共挤层和芯层爆裂,表面爆开2条30mm,空心板材的芯层圆孔处爆开2处,长3-5mm;
有些全包型共挤塑木在沸腾41小时后出现共挤层和芯层分离,槽面分层2-3mm;
有些切口开槽型共挤塑木在沸腾18.5小时后出现分层和芯层开裂,开槽处芯料有开裂2-4mm ,分层有3处,长2-5mm。

共挤塑木的颜色和表面处理

共挤塑木除了具有较强的耐用性能,其丰富多彩的外观颜色也对市场的增长起重要作用。目前,美新共挤塑木已拥有12种颜色并在继续增加中。在表面处理方面,共挤塑木能做出更加自然逼真的原木质感,受到市场的欢迎。

总结

我们认为,未来共挤塑木的发展有以下特点:

▲ 共挤层和芯层的粘合度更强,至少经过80小时以上的沸腾测试无破损;
▲ 共挤层360度包覆芯层,以完全抵抗水分/UV/细菌的侵蚀;
▲ 共挤层颜色更持久,至少经过QUV实验检测3000小时以上,Delta E<4.0;
▲ 耐刮痕和耐磨损程度满足家具的正常磨损要求,即:五指抓痕实验通过1mm针头20N的测试;
▲ 颜色更加丰富多彩,把室内地板颜色延伸至户外,颜色不再是单一并走出各厂特色。
▲ 共挤塑木扔掉“太塑料”包袱,表面处理更趋向于实木真实和自然的质感,做到看起来和摸起来都越来越接近实木。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者,请点击此处) (2015-4-3)
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