 |
| ً Wood Plastic Composite WPC |
مقدمة:
تُعَد ماده الأخشاب المركبة (WPC) خيارًا مبتكرًا ومستدامًا لأعمال الهارد سكيب، حيث كثر استخدامه كماده مستدامه في الأونة الأخيرة فهي من المواد الصديقة للبيئة التي تجمع بين ملمس وجمال الخشب الطبيعى ومتانه البلاستيك وقدرته على مقاومة الماء.
ومن هنا سنتعرف أكثر على خصائص واستخدامات ومميزات الأخشاب المركبة في التصميم الخارجي خاصه أعمال الهارد سكيب.
ماهي ماده WPC؟؟
الأخشاب المركبة (WPC) هي مواد مصنوعة من مزيج من الألياف الخشبية والبلاستيك المعاد تدويره. حيث يتم تصنيعها بدمج تلك المادتين تحت ضغط عالٍ ودرجة حرارة معينة لتصبح سائلا ثم يتم صب ذلك السائل في قوالب حسب الطلب ليصبح المنتج النهائي هو ألواح بأشكال مختلفة تتمتع بمتانه عالية ولها قابليه على تحمل الظروف الجوي هوم ثم فهي مستحبة الاستخدام في أعمال الهارد سكيب.
نبذة تاريخية:
بدأت تلك الصناعه بدايه متواضعه حين تم اختراع ماده WPC لأول مرة بواسطة شركة بلاستيك إيطالية هي Covema of Milan في ميلانو عام 1960، والتي أسسها الأخوان Dino &Marco Terragni. تم إطلاقه لأول مرة بإسم تجارى Plastic-Wood، ولكنها واجهت تحديات كبيرة بسبب التكلفة العالية والتكنولوجيا المحدودة.
كان اعتماد الصناعه في البداية على مادة البولي فينيل كلورايد (PVC) مع إضافة نشارة الأخشاب، لكن هذه التركيبة لم تحقق النجاح المطلوب.
ثم بدأ التطور في التسعينات حيث شهدت الصناعة تطوراً ملحوظاً لظهور تقنيات جديدة حيث تم تقديم مركبات WPC في سوق الأرضيات، بينما استمرت WPC لحلول الأسوار والكسوة في اكتساب الشعبية.
ومن هنا بدأ الانتشار العالمي حيث انتشرت صناعة الخشب البلاستيكي في عدة دول في نفس الوقت ليصبح الخشب البلاستيكي عنصر رئيسيا يتم استخدامه.
ولم يقتصر التصنيع على انتاج المواد وفقط بل أصبح هناك تطوير دائم في مكونات المادة لتحسين خواصها الفيزيائية والكيميائية للحصول على منتجات تتحمل قوى الضغط والاحتكاك وظروف العوامل الجوية والرطوبة أيضا.وبإستبدال منتجات الأخشاب القديمة في العديد من الصناعات. يمكن إبطاء إزالة الغابات للحصول على الأخشاب وإعادة تدوير البلاستيك وإستغلال النفايات.
كان اعتماد الصناعه في البداية على مادة البولي فينيل كلورايد (PVC) مع إضافة نشارة الأخشاب، لكن هذه التركيبة لم تحقق النجاح المطلوب.
ثم بدأ التطور في التسعينات حيث شهدت الصناعة تطوراً ملحوظاً لظهور تقنيات جديدة حيث تم تقديم مركبات WPC في سوق الأرضيات، بينما استمرت WPC لحلول الأسوار والكسوة في اكتساب الشعبية.
ومن هنا بدأ الانتشار العالمي حيث انتشرت صناعة الخشب البلاستيكي في عدة دول في نفس الوقت ليصبح الخشب البلاستيكي عنصر رئيسيا يتم استخدامه.
ولم يقتصر التصنيع على انتاج المواد وفقط بل أصبح هناك تطوير دائم في مكونات المادة لتحسين خواصها الفيزيائية والكيميائية للحصول على منتجات تتحمل قوى الضغط والاحتكاك وظروف العوامل الجوية والرطوبة أيضا.وبإستبدال منتجات الأخشاب القديمة في العديد من الصناعات. يمكن إبطاء إزالة الغابات للحصول على الأخشاب وإعادة تدوير البلاستيك وإستغلال النفايات.
مكونات الماده :
أولا : المواد الرئيسيه لمكونات الخلطه- النفايات البلاستيكيه.
- بودره الأخشاب.
الإضافات فى إنتاج الأخشاب البلاستيكية المركبة تلعب الإضافات دورًا حاسمًا في إنتاج الأخشاب البلاستيكية المركبة، حيث تعزز خصائص المادة وأداء المعالجة و تساعد في معالجة مشاكل الانحناء والتشقق والبقع، وتضمن عملية بثق سلسة والحصول على منتج جيد.
- أصباغ التلوين Colorantsيجب أن تتمتع بقوة ثبات عالية ودرجة عالية من الشفافية أو الإخفاء، وقابلية التشتت، ومقاومة الطقس، والاستقرار الحراري، والاستقرار الكيميائي.
- مواد الربط Coupling agent والتى تعمل على ربط مكونات الخلط معا وتقليل لزوجه الخليط
- مثبتات الضوء فوق البنفسجي Ultraviolet light stabilizer تعمل هذه المواد على امتصاص وإبطال مفعول الأشعه فوق البنفسجية، مما يمنع مما يمنع وصولها إلى البوليمر ومن ثم إبطال التفاعلات المتسلسلة التي تؤدي إلى تكسير البوليمر.
- مضادات الأكسده Anti-Oxidant من الإضافات الضروريه لحماية المادة من التدهور الناجم عن العمليات التأكسدية. يمكن أن تبدأ هذه العمليات بسبب عوامل مثل الحرارة والضوء والأكسجين، مما يؤدي إلى تدهور خصائص المادة.
- عامل الرغوة Foaming agent مادة تعمل على تكوين فقاعات غاز في سائل ، لتقليل كثافة ووزن المنتج النهائي.
- كربونات الكالسيوم CaCO3يساعد في تقليل التمدد والتقلص الناتجين عن التغيرات في درجة الحرارة والرطوبة، مما يحسن من ثبات أبعاد المنتج و زيادة مقاومة الحرارة مما يجعلها مناسبة للاستخدام في التطبيقات الخارجية وتحسين مقاومة الماده للحريق في بعض الحالات.
- مواد التشحيم Lubricants هذه المواد تعمل على تقليل الاحتكاك بين الأسطح المتلامسة للماكينه المصنعه والمنتج ، فهى تعمل على تحسين كفاءة المعالجة، وجودة المنتج.من أمثلتها ستيرات الزنك، وأميد حمض الإيثيلين ثنائي الجليسريد، وشمع البوليستر، وستيرات الرصاص، وشمع البولي إيثيلين، وشمع البارافين، وشمع البولي إيثيلين المؤكسد، وما إلى ذلك.
طريقه التصنيع والإنتاج:
- يتم أولا فرز وتجميع النفايات البلاستيكية والتي توجه على هيئه زجاجات، علب، أغطيه أو أغشيه رقيقه من المشمع البلاستيكي.
- وضع جميع النفايات البلاستيكية في ماكينة خاصه بتكسير وغسل وتجفيف تلك النفايات.
- يتم أيضا تجميع بقايا الأخشاب الكبيرة والرقائق ونشاره الأخشاب وقشر الأرز، وقش الأرز، وقش القطن، وقش القمح ووضعهم في ماكينة خاصه للتقطيع والطحن لتحويل الأخشاب إلى بودره خشب ثم تجفيف هذا المسحوق .
- يتم خلط هاتين المادتين بعد التقطيع والطحن بإستخدام ماكينه خلط خاصه بعد وضع المواد الكيميائيه وفقا للنسب المطلوبه مع تحديد النسب ( محتوى الخشب 60-70٪ ).
- بعد خلط جميع المواد المكونه للخليط يتم تعريض الخليط للحرارة والضغط عن طريقه آله البثق كمرحله أولى لتكوين خليط مصهور سائل مترابط.
- ثم وضع مصهور الماده في ماكينه تشكيل بروفايل للمنتج النهائي وهي مجهزة بنظام البثق والقولبه وتشكيل وتبريد لصنع منتجات WPC بالحجم والشكل المطلوبين، ويمكن صنع العديد من منتجات WPC بتغيير القالب.
- بعد استخراج المنتج النهائي يبدأ وضع القوالب على أله النقش المتصله بأجهزه الكمبيوتر لصناعه الأنماط الخشبيه المختلفه Wood Texture وقبل عمليه التبريد.
- وأخيرا يأتي دور ماكينه الصنفره المزوده بفرش خاصه تستخدم لصنع سطح خشن.
مميزات المادة:
- استخدام المواد المعاد تدويرها يساهم في تقليل النفايات ، وتتميزعمليه الإنتاج بأنها موفره للطاقه وتقلل من الإنبعاثات الكربونيه ، هذه المميزات تجعلها أكثر إستدامه وتزيد من حمايه البيئه.
- المتانة: حيث انه غير معرضه للتعفن ولا تحوى الحشرات ومقاومة للرطوبة.
- تتميز بالصيانه المنخفضه حيث أنها لا تحتاج للتظيف الدائم أو للدهان وتتميز بسهوله التغيير عند وجود تلف أو تكسير وبأقل التكاليف.
- سهوله تشكيلها بسهوله حسب الرغبه وبالسمك المطلوب وبملمس وألوان متعدده
- منتجات الأخشاب البلاستيكيه لديها سطح غير أملس مما يقلل من مخاطر الإنزلاق ولذا يكثر إستخدامها فى الأرضيات حول حمامات السباحه.
عيوب مادة الـ WPC (الأخشاب البلاستيكية المركبة)
على الرغم من المزايا العديدة التي تتمتع بها مادة الـ WPC، مثل المتانة ومقاومة العوامل الجوية، إلا أنها ليست خالية من العيوب. ولكن يمكن التخفيف منها أو تجنبها من خلال اختيار منتجات عالية الجودة من شركات مصنعة موثوقة، واستخدام مواد واقية بشكل منتظم.إليكم بعض العيوب الشائعة المرتبطة بهذه المادة:
- تكلفة منتجات الـ WPC أعلى من نظيراتها الخشبية التقليدية، خاصةً الأخشاب الصلبة.
- لا تزال منتجات الـ WPC عرضة للتمدد والتقلص قليلاً مع تغير درجات الحرارة، مما قد يؤدي إلى تشقق أو انحناء في بعض الحالات. على الرغم من إضافة مواد مثل كربونات الكالسيوم التى تساعد في تقليل هذه المشكلة
- التعرض لفترات طويلة للحرارة الشديدة قد يؤدي إلى تدهور بعض خصائص المادة، مثل اللون واللمعان.
- بعض أنواع الـ WPC أكثر عرضة للخدوش مقارنة بالخشب الصلب، خاصةً في المناطق ذات الاستخدام المكثف.
- له قابلة للاشتعال عند التعرض لدرجات حرارة عالية جدًا، على الرغم من أنه أكثر مقاومة للحريق من الخشب الطبيعي
- التعرض المستمر لأشعة الشمس قد يؤدي إلى بهتان اللون وتدهور السطح، خاصة إذا لم يتم معالجة المادة بمواد واقية من الأشعة فوق البنفسجية.
- في حالة حدوث تلف كبير في المنتج، قد يكون من الصعب إصلاحه أو استبدال جزء منه، مما يستدعي استبدال القطعة بأكملها.
- عملية تصنيع الـ WPC تتطلب استخدام مواد كيميائية، والتي قد تساهم في التلوث البيئي إذا لم يتم التخلص منها بشكل صحيح.
الاستخدامات الشائعة:
- أرضيات الساحات والممرات بفضل متانتها ومظهرها الجميل.
- الأرضيات المرتفعة Floating floors
- الأسطح حول حمامات السباحه Pool deck
- الأسوار والأبواب حيث توفر مظهرًا طبيعيًا مع متانة عالية.
- تجاليد للحوائط والواجهات الخارجية.
- أحواض الزراعه والأوانى الخاصه بالزهور.
- الأثاث الخارجي كالمقاعد والبرجولات.
المقارنة مع المواد الأخرى:
- أخشاب المصنعه WPC أفضل مع الأخشاب الطبيعية ويعود ذلك لما تم ذكره بالأعلى فهى أكثر مقاومة للعوامل الجوية وتتطلب صيانة أقل، ولكنها قد تكون أكثر تكلفة.
تعد الأخشاب المركبة (WPC) خيارًا ممتازًا لأعمال الهارد سكيب بفضل مزيجها الفريد من الجمال الطبيعي والمتانة العالية.