تاریخچه چوب پلاستیک و آینده آن

چوب پلاستیک، تاریخچه و آینده آن

تحقیقات برروی چوب پلاستیک فیبر طبیعی، برای دهه‌های متمادی از موضوعات پرطرفدار بوده است. امروزه استفاده از چوب پلاست در زمینه‌های مختلف، گسترش بسزایی یافته است؛ با وجودی که تا حدود پنج سال پیش تنها استفاده از این کامپوزیت‌ها در آمریکا، صنعت خودروسازی بوده است. این صنعت نسبت به پروفیل‌های چوبی سنتی، بازار بسیار کوچکی را در اختیار دارد. با این وجود توجه صنعتگران بسیاری را در هر دو زمینه محصولات چوبی و پلاستیک جلب کرده است. به منظور طراحی، ساخت و فروش این محصول نوین لازم است محققان، تامین کنندگان مواد خام، تولیدکنندگان تجهیزات و تولیدکنندگان محصولات نهایی با یکدیگر همکاری نمایند.

تاریخچه چوب پلاستیک

از جمله مزایای چوب و سایر فیبرهای طبیعی نسبت به پرکننده و تقویت گرهای مصنوعی، می‌توان وزن کم، قدرت سایش پایین و قابلیت تجدیدپذیری را نام برد. به طور مثال با استفاده از آردچوب نه تنها می‌توان هزینه تولید را کاهش داد، بلکه با کمترین افزایش وزن، مقاومت و ثبات ابعاد در تغییرات دمایی نیز افزایش می‌یابد. در صورت استفاده از عوامل جفت کننده مناسب، برای افزایش استحکام ترموپلاست، از چوب و یا سایر فیبرهای طبیعی نیز می‌توان به عنوان فیبر تقویت کننده استفاده کرد. با وجود اینکه محققان سالیان متمادی از مزایای استفاده چوب و سایر فیبرهای طبیعی صحبت کرده‌اند، تا پیش از این تنها تعداد اندکی از تولیدکنندگان آمریکایی از آن‌ها برای تولید ترموپلاست استفاده می‌کردند.

مشکلات اولیه

تحقیقات درباره تاریخچه چوب پلاستیک نشان داده است که به احتمال قوی دلیل استفاده کم، عدم آشنایی دو صنعت با کاربردهای یکدیگر است. این دو صنعت تعداد بسیار اندکی تامین کننده یکسان دارند و به علاوه مقیاس کاری هریک با دیگری متفاوت است. همچنین آن دسته از تولیدکنندگانی که در گذشته از چوب و یا سایر فیبرهای طبیعی در تولید ترموپلاست استفاده کردند، به احتمال قوی از مشکلات نم بینی و کاهش دمای آن‌ها غافل بودند؛ با این وجود امروزه با توجه به فواید زیاد این نوع مواد از جمله در دسترس بودن، ارزانی و وزن سبک آن‌ها نسبت به سایر تقویت کننده‌های غیرارگانیک، روز به روز بر تعداد مصرف کنندگان افزوده می‌شود. بخشی از زمینه تاریخی استفاده از این مواد در زیر آورده شده است.

اولین استفاده از چند سازه چوب پلاستیک

در سال ١٩٨٣ شرکت امریکن وود استاک واقع در ویسکانسین با استفاده از فن آوری ایتالیا، شروع به تولید بخش‌های داخلی خودرو کرد. ابتدا پلی پروپیلن به همراه حدود ۵٠٪‏ آردچوب به صورت خطی با یکدیگر مخلوط شده و در یک صفحه تخت اکسترود شدند که بنابر کاربردشان داخل ماشین، به اشکال مختلف درآمدند. این پروژه یکی از اولین کاربردهای چند سازه چوب پلاستیک بزرگ در آمریکا به شمار می‌رود.
در سال ١٩٩١ اولین کنفرانس کامپوزیت پلاستیک و فیبر چوبی در ویسکانسین به هدف گردهم آوردن محققان و فعالان صنعت در هر دو حوزه محصولات چوبی و پلاستیک به منظور تبادل اطلاعات در حیطه تکنولوژی و ایده‌های کامپوزیت پلاستیک- فیبرچوبی برگزار شد. متعاقبا در همان سال، کنفرانس‌های مشابهی در اونتاریوی کانادا نیز برپا شده و در همان دهه تعداد کنفرانس‌های مشابه رشد به سزایی کرد.

اولین کارخانه‌ها در تولید چوب پلاست

در اوایل دهه ٩٠ میلادی شرکت تکنولوژی‌های بازیافتی پیشرفته واقع در تگزاس با شرکت موبیل کمیکال در ایالت ویرجینیا دست به تولید کامپوزیت‌های چوب پلاستیک خالص با استفاده از۵٠٪‏ آرد چوب و پلی اتیلن زد. این کامپوزیت‌ها در ساخت کف پوش، الوار، میز پیک نیک و کف پوش‌های صنعتی مورد استفاده قرار گرفتند. امروزه نیز کاربرد چوب پلاستیک در زمینه کفپوش بزرگ‌ترین سهم از بازار را دارد. به‌علاوه بخشی از انواع پروفیل چوب پلاست نیز به عنوان چارچوب در و پنجره مورد استفاده قرار گرفتند.

دهه 90 و چوب پلاستیک

در سال ١٩٩٣ شرکت اندرسون در مینسوتا نیز برای تولید درهای فرانسوی دست به تولید زیرمجموعه‌ای از PVC نمود که در آن از فیبر چوب به عنوان تقویت کننده استفاده شده بود. این نوع محصولات معمولا حاوی ۴٠٪‏ چوب داخل PVC هستند که در اشکال خالص اولیه اکسترود می‌شوند و گسترش این تولیدات باعث افتتاح خط جدیدی برای پروفیل‌های چوب-پی وی سی شد که به شرکت اندرسون این اجازه را می‌داد تا از بازیافت اضافات حاصل از پردازش برروی چوب و پلاستیک شرکت استفاده بهینه ببرد. امروزه نیز تولید پروفیل در و پنجره دومین جایگاه را در بازار چوب پلاست دارد. در اوایل دهه ٩٠ شرکت استارندکس در ویسکانسین اختراعش را برای فن آوری نوین در زمینه اکستروژن درصد بالایی از چوب (حدود ٧٠٪‏) در ساختار کامپوزیت را در شکل‌های اولیه به ثبت رساند.