کامپوزیت چوب پلاستیک بخش مهم و قابل رشد صنایع چوبی بوده و میزان درآمد این صنعت در دهههای گذشته دو برابر افزایش داشته است. در آمریکای شمالی، بازار چوب پلاست تحت تاثیر محصولات حمل و نقل ریلی و کفپوش قرار گرفته، در حالی که مصرف چوب پلاست در اروپا تاکید بیشتر برروی کاربردهای متنوع قرار دارد. بازار چوب پلاستیک در چین و سایر نقاط قاره آسیا در حال افزایش قابل توجهی همراه با ارائه انواع مختلف محصولات از جمله: پالت، درب و قالبهای معماری همراه شده است. در این مقاله ما برخی از روندهای تکنولوژی در صنعت چوب پلاست از جمله برنامههای کاربردی فعلی در سراسر جهان و موضوعات اصلی بنیادی و کاربردی تحقیق (دوام، نانو کامپوزیت، پردازش و عملکرد، فوم و چوب پلاستیکهای ساختاری) را بررسی خواهیم کرد.
الگوی پیشرفت تکنولوژی و رشد مصرف چوب پلاستیک
از آنجا که اولین محصولات چوب پلاستیک در دهه 1980 معرفی شد، ظرفیت بازار در عرض 3 دهه گذشته به 1565 میلیون دلار افزایش یافته است. این افزایش نشانه دهنده توانایی این متریال در سازههاست. پیشرفت بازار برای وود پلاستیک در ایالات متحده برای اولین بار در بازار کفپوش و نرده در اواسط دهه گذشته آغاز شد. محصولات چوب پلاستیک برای ساختمان به دلیل اینکه نگهداری آنها برای مصرف کنندگان کم و جذاب بود و اگرچه قیمت بالاتری از محصولات رقیب خود همچون چوب اشباح شده یا ترموود داشت، محبوبتر از آنها در بازار شد.
مشاوره رایگان با کارشناسان چوپکس
با توجه به سهم بازار، نرخ تولید چوب پلاستیک در مقایسه با سایر محصولات چوبی، از 2 درصد در سال 1997 به 8 درصد در سال 2000 افزایش یافت و در سال 2005 به بیش از 20 درصد افزایش رسید. در سال 2006، میزان کل بازار چوب پلاست در شمال امریکا به 1425 میلیون دلار رسید که عمدتا شامل کفپوش، نرده، پنجره، برای سازمان حمل و نقلی و سایر بازارها بود. زنجیرهای از محصولات چوب پلاستیک به طور مداوم به سقف، قالب بندی، چیدمان، درها، نرده و سایر متریالها برای محوطه سازی گسترش یافته است.
مصرف چوب پلاست در کشورهای مختلف
در اروپا، کاربریهای داخلی، از جمله قالبهای ارزان قیمت مبلمان و محصولات همچون: قرنیز و … برای مصرف کنندگان جذاب شده و منجر به تنوع در شکل و کاربری این محصولات شد. حجم کل بازار وود پلاست در اروپا در سال 2005 به حدود 100 میلیون دلار تخمین زده شده که تا سال 2010 به 380 میلیون دلار افزایش یافته است. با وجودی که بازار کفپوش در اروپا نسبتا کوچک است، نرخ رشد سالانه (Agr) طی پنج سال گذشته در حدود 12 تا 14 درصد بوده است. برآورد شده است که نرخ رشد در 5 سال آینده بیش از 10 درصد خواهد بود. در محصولات چوب پلاستیک بالاترین نرخ رشد مربوط به کفپوش میشود که سهم بازار آن در اروپا تنها 6.1 درصد در سال 2007 بود.
در آسیا، بازارهای عمده وود پلاستیک از سال 1990 تاکنون در ژاپن، کره جنوبی و چین بوده است؛ بازار چوب پلاستیک ژاپن که در سال 1990 آغاز شد، تا سال 2005 به 300 میلیون دلار افزایش یافت. امروزه حدود 30 تولید کننده چوب پلاستیک برای کاربری های مختلف از جمله: مبلمان فضای باز، سازههای کوچک و کفپوشهای بالکن و الوارهای کفپوش فضای باز استفاده میکنند.
رقابت در تولید و مصرف چوب پلاست
بازار کره که در سال 2006 آغاز شد، به سرعت در حال افزایش است، زیرا منابع جنگلهای استوایی پایدار نیست و نگرانی مشتریان در مورد محیط زیست رو به رشد است.
صنعت چوب پلاستیک چین در حال پیشرفت است و رشد 15 تا 30 درصد در سال رسیده است و بر اساس برخی برآوردها در سال 2007 تولید چینی توانسته، تولید اروپا را به دست آورد. توسط شورای چوب پلاستیک چین تخمین زده شد که بازار چوب پلاست چینیها از 75,000 تا 150,000 مترمربع بوده است.
یکی از محصولات اولیه چوب پلاست در چین پالت است که در حال حاضر شامل 70٪ از کل باز چوب پلاستیک میباشد و انتظار میرود در چین به علت مشکلات زیست محیطی، افزایش چشمگیری در بازار مواد ساختمانی و افزایش دسترسی به منابع طبیعی داشته باشد.
روند جهانی چوب پلاست روبه رشد بوده و لازم به ذکر است که کیفیت اصلی چوب پلاست مورد نظر مشتریان آسیایی، دوام آن نیست بلکه ظاهر چوب مانند آن است، حتی اگر حاوی 50٪ پلیمر باشد. بنابراین، تولید کنندگان چوب پلاستیک در ژاپن و کره جنوبی بر ترکیبات بهبود سطحی، منبت کاری و پردازش مکانیکی برای تولید یک ظاهر چوب واقعی تلاش میکنند. محصولات چوب پلاستیک در اندازه بازار و گسترش استفاده از برنامههای جدیدش در حال توسعه و پذیرش بر اساس شرایط بازار محلی و زمینههای فرهنگی مشتریان محلی است.
روند تکنولوژی در صنعت چوب پلاستیک
مسائل داغ کنونی در تکنولوژی چوب پلاست درباره کاهش وزن محصولات و افزایش خواص مکانیکی جهت کاربردهای سازهایست. کاهش وزن میتواند با استفاده از عوامل فیزیکی و شیمیایی ایجاد شود که بدین ترتیب حفرههایی داخل ماتریس پلیمری ایجاد میکنند. بر خلاف فرآیند فوم معمول در ترموپلاستیک، چوب پلاست، کامپوزیت ترموپلاستیک پر شده، محدودیتهایی در خصوص خواص فوم ایجاد میکنند که پرکنندههای چوب میتوانند مکانیسم فوم را به طور منفی تاثیر گذارند.
دانشگاه تورنتو هشدارها و احتیاطات مانند مقادیر مناسب فرسایش دهنده، به حداقل رساندن انتشار گاز به جو، سرکوب شدن سلولهای انعقادی و فروپاشی سلولی در مورد این موضوع را به خوبی کنترل کردهاند. محتوای پرکننده باعث ناهمواری فوم میشود، زیرا سلولها در یک سیستم باز وجود دارند و در نتیجه سلولها دچار بهم آمیختگی و فروریختگی میشوند.
علاوهبر این، اندازه سلولها به دلیل تنوع اندازه ذرات متفاوت است. محتوای پرکننده بالا میتواند به همبستگی سلولی در بدترین حالت نسبتا ضعیف در چندین خواص مکانیکی منجر شود. همچنین به خوبی شناخته شده است که کاهش قدرت در پلاستیکهای فوم و کاهش قدرت در چوب پلاستیک بیشتر از ترموپلاستیک هاست.