Analiza dostępnych na rynku desek kompozytowych

 

 

WPC (ang. skrót od Wood plastic composite) jest kompozytem na osnowie polimerów termoplastycznych z dodatkiem włókien drzewnych.  Ze względu na rodzaj zastosowanego polimeru możemy wyróżnić dwa podstawowe gatunki kompozytów.

 

Pierwszym gatunkiem są kompozyty na bazie PVC  (polichlorek winylu). PVC występuje w polskim nazewnictwie jako PCV, skrót ten jest wprawdzie niepoprawny, jednak na tyle szeroko stosowany, że praktycznie wyparł poprawną nazwę. PVC jako tworzywo sztuczne, ze względu na swoje wysokie parametry fizyko-mechaniczne, zwłaszcza w kontekście odporności na działanie czynników atmosferycznych, wykorzystywane jest głównie do produkcji wyrobów stosowanych w budownictwie, które ze względu na swoją charakterystykę użytkową  wymagają dużej wytrzymałości mechanicznej (stolarka okienna , rynny, wykładziny podłogowe, elektroizolacje, rury ). Zastosowanie PVC jako osnowy w kompozytach WPC powoduje, że parametry wytrzymałościowe „przenoszone" są bezpośrednio na deski kompozytowe. Pomimo wyższych kosztów, oraz bardziej skomplikowanego procesu produkcji, PVC jako baza dla kompozytu, jest w dominującej większości wybierany przez europejskich producentów. Głównym powodem są właściwości charakterystyczne dla  kompozytów WPC na bazie PVC:

- odporność na działanie czynników atmosferycznych (niska nasiąkliwość, wysoka odporność na UV, przez co kompozyty nie stają się kruche z biegiem lat)

- wysoka klasa palności (dla większości europejskich producentów - klasa B „niezapalne", praktycznie nieosiągalna dla kompozytów na bazie PP i HDPE)

- wysoka odporność na niskie temperatury(tworzywa przy ujemnych temperaturach przechodzą proces szklenia, który powoduje zwiększenie ich kruchości) 

- niska ścieralność (przy powierzchniach szczotkowanych gwarantuje to zachowanie wieloletniej estetyki i właściwości antypoślizgowych, zdecydowanie przewyższających drewno i kompozyty na bazie PP i HDPE)

- wyższa niż w przypadku kompozytów na bazie PP i HDPE temperatura mięknięcia (deski nie miękną i nie deformują się po wpływem słońca)

- pomimo obiegowej opinii kompozyty na osnowie PVC nadają się w 100 % do recyklingu

 

Drugim gatunkiem są kompozyty na bazie PP i HDPE (polipropylen - PP i polietylen PE, są to tworzywa z grupy poliolefin ) przedrostek HD (high density) oznacza podwyższoną gęstość, która wynosi odpowiednio PP - 0,9 g/cm3  i HDPE 0,94 - 0,96 g/cm3. Dla porównania gęstość PVC wynosi 1,38-1,55 g/cm3, co również przenosi się na twardość desek. Dodatkowo na parametry mechaniczne desek kompozytowych wpływ ma procentowy udział wypełnienia kompozytu drewnem. W przypadku poliolefin, dla obniżenia kosztów produkcji, wypełnienie drewnem może wynosić nawet 80 % masy kompozytu. Zastosowanie zbyt dużej ilości drewna (pow. 50% ) wpływa niekorzystnie na zwiększenie kruchości profili oraz zwiększa stopień chłonności wody. W przypadku markowych desek na osnowie PVC praktycznie nie zdarza się udział drewna powyżej 50%. Mniejsze wymagania technologiczne przy produkcji (możliwość oszczędzania na dodatkach modyfikujących parametry wytrzymałościowe), większy udział drewna (najczęściej ok. 80%), oraz niskiej jakości tworzywo pochodzące z recyklingu (z worków na śmieci, butelek itp.), są czynnikami które w głównej mierze determinują cenę tego typu wyrobów. Kompozyty drugiego gatunku są produkowane głównie w państwach dalekiego wschodu, co dodatkowo wpływa na jakość desek. Chińscy producenci, dbając głownie o zachowanie niskiej ceny, rzadko decydują się na korzystanie z dodatków ulepszających parametry kompozytu. Skutkuje to następującymi efektami:

-  brak odporności na niskie temperatury (zdecydowane  zwiększenie kruchości już przy -  10 st. C)

- łatwopalność (poliolefiny w odróżnieniu do PVC są palne co, ma przełożenie na klasyfikację palności „C " lub niższą)

- podatność na zarysowania, niska odporność  na obciążenia, zwiększenie elastyczności pod wpływem promieniowania słonecznego  (niska gęstość, słabej jakości tworzywo pochodzące z recyklingu oraz wypełnienie w 80% drewnem)

- brak odporności na działanie czynników atmosferycznych (poliolefiny, są bardzo podatne na zmiany koloru i utratę właściwości mechanicznych pod wpływem działania promieni UV, przez co z biegiem czasu tracą kolor w stopniu porównywalnym do drewna i stają się kruche). Nie bez powodu, pomimo teoretycznie niższych kosztów wytwórczych stolarka okienna i systemy rynnowe nie są wykonywane z PP lub PE a rury wodne wykonane z poliolefin dla zachowania właściwości muszą być odcięte od promieniowania UV przez umieszczenie w ziemi.

- zawartość w składzie metali ciężkich (stosowanie w procesie technologicznym tańszych stabilizatorów, starszej generacji, na bazie cyny i ołowiu naraża użytkowników na kontakt z toksycznymi i rakotwórczymi substancjami, jak również uniemożliwi uzyskanie atestu higienicznego)

 

Tabela z zestawieniem właściwości polimerów wykorzystywanych do produkcji kompozytów:

Polimer

PE (HDPE) - polietylen

PP - polipropylen

PVC - polichlorek winylu

Gęstość g/cm3

0,95

0,9

1,4 - 1,5

Moduł sprężystości *

0,5 - 1,1 GPa

0,7 - 1,5 GPa

3,5 GPa

Moduł sprężystości przy zginaniu *

1,25 GPa

da 0,5 a 1,4 GPa

da 2,2 a 3,5 GPa

Twordość w skali Shorea *

65

70

>80

Współczynnik rozszerzalności 10^5 K^-1  **

 12 - 18

11

 5 - 8

Palność

palne

palne

niezapalne

Zastosowanie

Folie z tworzyw sztucznych (plandeki, torby plastikowe, worki na śmieci), artykułów gospodarstwa domowego, zbiorniki

Opakowania na żywność, zderzaki samochodowe

Techniczne profile budowlane, rynny, rury kształtowniki do produkcji okien i drzwi

Właściwości

Odporność na działanie odczynników chemicznych, niska odporność na utlenianie i promieniowanie UV, niska gęstość powoduje podatność na ścieranie i zarysowania

Odporność na działanie odczynników chemicznych,  niska temperatura użytkowa, -5 oC - 100oC, niska odporność na utlenianie i promieniowanie UV, niska gęstość powoduje podatność na ścieranie i zarysowania

Odporność na warunki atmosferyczne i degradacji, doskonałe właściwości mechaniczne, odporność na ogień, nieszkodliwe dla zdrowia i odporności na ścieranie

*wyższa wartość oznacza lepsze właściwości

**niższa wartość oznacza lepsze właściwości

 

Wskazówki odnośnie rozróżniania gatunków kompozytów WPC


Często dystrybutorzy chińskich desek kompozytowych nie ujawniają informacji na temat składu i kraju pochodzenia oferowanych przez nich produktów. Aby ułatwić identyfikację zalecamy zwrócić uwagę na:

 

- cenę ( na rynku polskim ceny wyrobów chińskich na bazie PP i PE zawierają się w przedziale 200-260 zł/m2 kompletnego systemu, natomiast kompozytów na bazie PVC 280-340 zł/m2 kompletnego systemu, często ceny podawane są również w przeliczeniu m2 samej deski, lub za 1 m deski. Warto, jako punkt odniesienia porównywać jednak 1 m2 kompletnego systemu, ponieważ z racji różnic w wymiarach desek, szerokości dylatacji oraz cen poszczególnych elementów systemu, często niska cena deski tarasowej kompensowana jest wyższą ceną niezbędnych do montażu systemu dodatkowych elementów.

 

- długość elementów (wyroby chińskie rzadko dostępne są w długościach większych niż 2,4, która obniża koszty transportu ale wpływa na większe zużycie materiału przy montażu. Warto również zwrócić uwagę, czy producent umożliwia zamówienie elementów w niestandardowych długościach, ponieważ często dopłata za taką usługę jest niższa niż koszt odpadów montażowych).

 

- kształt i forma desek (wzory desek chińskich dostępnych na rynku są często identyczne dla różnych marek i dystrybutorów. Wyroby na bazie PVC są najczęściej podobne, jednak różnią się pomiędzy sobą kształtem wymiarami i elementami montażowymi. Należy również sugerować się grubością ścianek profili. Produkty chińskie z racji niskiej jakości surowców zastosowanych do produkcji wymagają grubszych ścianek niż w przypadku desek kompozytowych na bazie PVC. Istnieją również deski kompozytowe „pełne", należy jednak podchodzić do nich ostrożnie, ponieważ często jakość zastosowanych surowców jest tak niska że dla zachowania parametrów zbliżonych do desek komorowych konieczne jest zastosowanie pełnej formy. Jakość powierzchni desek pełnych będzie w takim przypadku adekwatna do jakości surowców.   

 

- fakturę powierzchni (wyroby na bazie PVC są najczęściej szczotkowane, przez co zachowują swoje właściwości antypoślizgowe nawet, jeśli są mokre. Deski na bazie PP i PE są natomiast szlifowane za pomocą papieru ściernego, który nie nadaje właściwości antypoślizgowych a jedynie estetyczne. Zastosowanie papieru ściernego wynika z niskiej twardości desek, poddanie desek z PP i PE procesowi agresywnego szczotkowania uszkadza je. Zdecydowanie, zarówno w przypadku kompozytów na bazie PVC jak i PP lub PE nie zalecane są deski nieszczotkowane/nieszlifowane oraz „gładkie" bez ryflowania. W obydwu przypadkach mokra powierzchnia tarasu jest niezwykle śliska. Dodatkowo deski na bazie PP i PE są w dotyku „woskowate" i mają tendencję do świecenia się pod wpływem wycierania.

 

- palność (Kompozyty na bazie PVC są niezapalne, co powinno być potwierdzone klasą palności „B" lub „C", natomiast kompozyty na bazie PP i PE są palne i praktycznie nie występują w klasie palności „B". Jeśli dystrybutor nie dysponuje odpowiednimi certyfikatami, warto, w miarę możliwości, wykonać samodzielny test palności. Po odstawieniu źródła ognia kompozyty na bazie PVC samoistnie gasną, natomiast na bazie poliolefin płoną, pozostawiając dym o zapachu charakterystycznym dla świecy.

 

- odporność na zarysowania ( kompozyty na bazie PVC z racji gęstości są zdecydowanie bardziej odporne na zarysowania i ścieranie. Kompozyty na bazie mniej gęstych PP i PE są podatne na zarysowania i ścieranie. Jeśli pod wpływem paznokci na desce pozostają świecące zarysowania, świadczy to o jakości produktu i pokazuje jak taras będzie wyglądał po krótkim okresie użytkowania).

 

- certyfikaty ( wyroby kompozytowe dla bezpieczeństwa użytkowania bezwzględnie powinny posiadać:

- atest higieniczny PZH

- klasyfikację palności ITB

- aprobatę techniczną lub umożliwiające weryfikację dane techniczne zgodne z aprobatą, wykonane przez certyfikowaną jednostkę badawczą.

Brak tych dokumentów często świadczy również o braku wymaganych przez normy, parametrów do uzyskania wymienionych certyfikatów. Z racji braku norm zharmonizowanych dla wyrobów WPC, nie występuje oznaczenie CE dla systemów kompozytowych (w latach 2012-2013 planowane są prace nad powstaniem norm), niemniej jednak, aby móc wprowadzać wyroby chińskie na rynek europejski wymagane jest posiadanie oznaczenia CE. Jest to sytuacja paradoksalna, obchodzona jednak często przez chińskich producentów poprzez wystawianie deklaracji zgodności CE z innymi, co do charakteru użytkowego wyrobami. Certyfikat zgodności desek kompozytowych z normą EN 14041:2004, która odnosi się do wykładzin podłogowych z PVC jest jednym z takich przypadków.

 

Prodeck, maj 2013

 

 

SPRAWDŹ ZAPRASZAMY DO WSPÓŁPRACY W PROGRAMIE DOBREBUDOWANIE.PL