В современном мире использование экологически рациональных технологий — не модное веяние, а жизненная необходимость. Натуральная древесина безопасна, обладает прекрасными функциональными и декоративными характеристиками — но имеет ограниченный срок службы, становясь уязвимой в условиях повышенной влажности или особых температурных режимов.
Меняется и отношение к использованию этого ценного во многих отношениях ресурса. Поэтому всё актуальнее становятся технологии, которые позволяют максимально эффективно применять в строительстве отходы деревообработки, заменить натуральную древесину материалами, не уступающими ей по качеству.
Пластик, ставший практичной альтернативой дереву, всё-таки, продукт искусственный. К тому же, водостойкий пластик, повсеместно применяемый в ландшафтном строительстве, отделке околодомных построек, террас или палуб, бассейнов и пр., стоит довольно дорого.
К негативным свойствам пластика можно отнести то, что полученные из него продукты, как правило, не разлагаются и содержат вредные для здоровья вещества, способные провоцировать развитие рака. Кроме того, производство пластика требует использования нефтепродуктов, запасы которых небезграничны.
Что же делать, если природные и синтетические материалы в естественном виде уже не вполне удовлетворяют современные требования архитекторов, дизайнеров, технологов, конструкторов? Учёные пошли по пути сочетания, казалось бы, несовместимых материалов, которое позволяет проявить их лучшие свойства и именно в той мере, в которой это необходимо для каждого конкретного случая.
Сочетая не сочетаемое
Новая технология изготовления строительных профильно-погонажных изделий, предложенной Австрийским институтом агробиотехнологии, совершила переворот в сфере строительства и архитектуры. Метод, который полностью исключает расход деловой древесины, получил условное название «жидкое дерево».
Жидкое дерево (другие названия — «дерево-полимерный композит», «древопласт», WPC — сокращённое от Wood Polymar Composities) представляет собой экологически чистый комбинированный строительный материал, который состоит из измельченной древесины и полимера. Название достаточно точно отражает суть производства: в экструдер засыпается особый гранулят, дальнейший же процесс почти не отличается от производства ПВХ-профилей.
Начало практических разработок в области экструзии термопластов с использованием древесных наполнителей было положено ещё в 70-ых годах прошлого столетия, когда в Швеции появилось первое профильное производство такого рода. К готовой смеси на основе ПВХ добавлялось примерно 30% мелко измельченных опилок. Древесные волокна играли роль наполнителя в модифицированной профильной рецептуре на базе ПВХ. Однако после нескольких лет разработок производство было приостановлено из-за недостаточных объёмов сбыта и неоправданно высокого износа оборудования.
Новые технические возможности и горизонты применения и переработки подобных материалов позволили вновь обратиться к этим исследованиям. К тому же, всё более актуальным становится проблема максимально полного использования отходов деревообработки, а также замены натуральной древесины искусственными заменителями, которые бы не уступали ей по качеству.
Сочетание материалов, входящих в «жидкое дерево», позволяет объединить в нём свойства дерева и пластмассы и наделяет лучшими физическими качествами, чем имеет каждый из этих компонентов в отдельности. А свойства готового продукта зависят от пропорций, в которых берутся полимеры и натуральная древесина.
В современном производстве тремя главными компонентами «жидкого дерева» стали специально подготовленные частицы измельченной древесины, синтетические или органические термопластичные полимеры (или их смеси) и комплекс специальных химических добавок (модификаторов).
Получение древесных волокон в виде частиц размерами 90, 120 и 300 мкм для наполнения композиции является процессом довольно сложным. Отходы деревообработки дробят, измельчают, а затем просеивают и фракционируют. При такой тщательной переработке важным моментом является сохранение влаги в древесных волокнах влаги на уровне не ниже 1 — 3%. В противном случае сырьё теряет гибкость, и свойства профиля ухудшаются. Качество профилей повышается путём использования мягких пород дерева, а также растительных волокон (отходов производства растительных масел и переработки початков кукурузы, стеблей сахарного тростника, маиса, пеньки, льна, рисовой шелухи, соломы, скорлупы орехов и пр.).
Из термопластичных полимеров в производстве «жидкого дерева» чаще всего употребляются полиэтилен, полипропилен и поливинилхлорид. Это даёт замечательную возможность вторичной переработки и использования в новом качестве таких бытовых отходов, как пластиковые бутылки или полиэтиленовые пакеты. Из органических полимеров применяются зерновые крахмалы, отходы бумажного производства, кожевенной промышленности, казеин и прочее. Это снижает себестоимость готового продукта, который, к тому же, становится биологически разлагаемыми. То же самое можно сказать и обо всех материалах, полученных по технологии «жидкое дерево», которая полностью построена на принципах безотходного производства.
Как правило, дерево-полимерный композит включает в себя 50-80% древесины. Однако существует принципиальная возможность изготовления материалов с долей древесины до 90% (иногда их называют супернаполненными полимерами).
Те или иные свойства композита зависят от добавок-модификаторов, вводимых в его состав. Например, гидрофобные добавки надёжно защищают готовые конструкции от сырости, антисептики — от гниения и грибка, противоударные — от механических повреждений. Кроме этого, есть ещё стабилизаторы температуры и света, антиокислители, поверхностно-активные, смазочные и связующие вещества, пигменты, огнезащитные материалы… Все они улучшают технологические и потребительские свойства исходной смеси и надолго сохраняют готовую продукцию в наилучшем качестве для верного служения своим владельцам.
На сегодняшний день на украинском рынке представлены ДПК из Германии, Англии, Франции, Америки, скандинавских стран. Осваивают данное производство и отечественные предприятия.
Сферы применения
Жидкое дерево — материал экологически чистый, стойкий к механическим повреждениям и воздействию влаги, пожаробезопасен, не требует сложного ухода (окраски, пропитки маслами и прочими средствами). К тому же он сохраняет со временем яркость и внешнюю привлекательность: не выгорает, не гниёт и хорошо противостоит действию бактерий и грибка, чего не скажешь о натуральной древесине. Древесно-полимерный композит обладает отличными декоративными возможностями: имеет ровный естественный цвет, прост в укладке, надёжен и долговечен (срок эксплуатации более 30 лет), к тому же предлагается в широкой цветовой гамме.
Справедливости ради нужно отметить, что древесно-полимерные профили не лишены на сто процентов недостатков, присущих натуральному дереву. Они могут изменять цвет под действием света и несколько набухать (обратимо) в условиях повышенной влажности. Но эти недостатки могут быть устранены и, в принципе, не вызывают особых проблем при использовании готового продукта.
Из ДПК производят напольные покрытия (в частности, паркетную доску), плинтусы, дверные и оконные коробки, наличники, сайдинг и вагонку для фасадов… Коттеджное строительство, ландшафтный дизайн, «мокрые» помещения городских квартир, проектирование бассейнов, бань и саун, яхт-клубов и причалов, декорирование жилых и нежилых пространств – сфера применения жидкого дерева широка.
В ландшафтном дизайне жидкое дерево активно используется при изготовлении декинга — пристройки к дому в виде деревянной «палубы», особенно популярной в США и Канаде. Декингом (или, как его ещё называют, садовой плиткой, садовым паркетом) обустраивают веранды, патио, пространство возле бассейнов и прудов, площадки возле дома, садовые дорожки — словом, участки, более других испытывающие на себе влияние погодных факторов.
Очень популярным является производство вентилируемых фасадов из жидкого дерева, которые обладают устойчивостью к любым природным явлениям. Крепкая поверхность защищает здание с внешней стороны, установка профилей проста и занимает не очень много времени. К тому же, фасады из жидкого дерева прекрасно сочетаются с такими материалами, как кирпич, бетон, пластик, стекло.
