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湖畔プロジェクト用に、見た目が同じ 2 つの WPC 中空デッキ サンプルを比較したバイヤーは、すぐに違いを見つけました。片方のボードはかかとの圧力で曲がり、カットエッジに水が染み込み、直射日光に数週間さらされると白亜色になります。もう 1 つは形を保ち、湿気に強く、色を保ちます。プロフィールは同じです。材料レシピはそうではありません。このガイドでは、WPC 中空デッキに使用される材料を分類し、それぞれが実際に重要である理由を説明します。
WPC中空デッキの基本配合
木材とプラスチックの複合材 (WPC) 中空デッキは単一の素材ではありません。これは、次の 3 つのコンポーネント グループから構成される混合システムです。
- 有機繊維、通常は木粉、竹繊維、または籾殻
- 熱可塑性樹脂、ほとんどの場合 HDPE、PP、または PVC
- カップリング剤、UV 安定剤、顔料、潤滑剤、殺生物剤などの添加剤
通常、繊維含有量は重量で 40% ～ 70%、樹脂は 25% ～ 55%、添加剤は 2% ～ 8% の範囲です。バランスによって、ボードが木材に近い動作をするか、プラスチックに近い動作をするかが決まります。繊維が多すぎるとボードの端が膨らみ、脆くなってしまいます。繊維が少なすぎると、重くてプラスチックのような表面が生じ、木の美しさが失われます。最良の配合では、繊維をカプセル化するのに十分な樹脂と、剛性と自然なシボを実現するのに十分な繊維が保持されます。
有機繊維：木粉、竹、もみ殻
繊維部分は、WPC デッキに木材のような外観、木目、および剛性の多くを与えます。また、完成したボードのキログラムあたりのコストも下がります。繊維の種類と品質は、購入者が最初に確認すべき事項の 1 つです。
木粉
木粉は、WPC デッキで最も一般的な繊維です。これは、通常、松、ポプラ、または混合広葉樹から得られる、細かく粉砕されたおがくずであり、粒子サイズは 40 ～ 80 メッシュの範囲です。粒子が細かいほど、表面が滑らかになり、エッジのディテールが向上します。粒子が粗いと剛性は向上しますが、耐衝撃性が低下する可能性があります。木粉は吸湿性があるため、押出前に乾燥させ、湿気の侵入を防ぐために十分な樹脂の中に密封する必要があります。
竹繊維
竹繊維は、竹が急速に大量に成長するアジアで人気があります。ほとんどの木粉よりも高い引張強度を持ち、独特の、多くの場合濃い色の表面木目を生成します。竹ベースの WPC は密度が高くなる傾向があるため、ファスナーの保持力は向上しますが、重量が増加します。中空プロファイルの場合、樹脂マトリックスが繊維によく結合している場合、これは同じ壁厚でもより硬いリブとなります。
もみ殻
籾殻は、シリカ含有量が高く、低コストの農業副産物です。シリカは寸法安定性を改善し、シロアリに対するある程度の抵抗力を与えますが、押出工具の摩耗を促進し、ボードにキャップをしないと表面が粗くなる可能性があります。籾殻複合材は、予算重視のデッキラインで最も一般的です。
| ファイバーの種類 | 一般的な負荷 | 利点 | 主な制限事項 |
|---|---|---|---|
| 木粉 | 45～65重量% | 天然木目、低コスト、優れた剛性 | カプセル化が不十分な場合は湿気を吸収します |
| 竹繊維 | 45～65重量% | 高強度、滑らかな仕上げ面 | バッチ間の色のばらつき |
| もみ殻 | 40～60重量％ | 非常に低コスト、シリカベースの安定性 | 工具の摩耗が大きくなり、表面が粗くなる |
熱可塑性樹脂: 複合材料を結合するマトリックス
樹脂は繊維を取り囲む連続相であり、繊維を湿気から保護し、ボードに靭性を与えます。また、暑さ、寒さ、紫外線にさらされたときにデッキがどのように動作するかも決まります。
- HDPE WPC デッキの主要なマトリックスです。剛性、衝撃強度、耐候性のバランスが取れており、通常の押出温度で良好に加工されます。リサイクルされた HDPE が一般的であり、これによりコストが削減され、環境プロファイルが改善されますが、リサイクルされた材料の割合はメルト フローと長期的な一貫性に影響を与えます。
- PP より硬く、高温で溶けるため、暑い気候に役立ちます。加工プロファイルや共押出プロファイルによく使用されますが、繊維への結合が難しく、カップリング剤に大きく依存します。
- PVC メーカーが内装パネル、サイディング、複合デッキに同じ配合ラインを使用している場合に表示されます。 PVC ベースの WPC は密度が高く、耐湿性に優れていますが、安定剤の化学的性質に注意が必要です。
デッキ材サプライヤーを評価する実際的な方法は、その WPC 製品群の残りの部分に注目することです。中空デッキに使用されるのと同じ HDPE マトリックスと繊維分散体が、同社のデッキにも使用されています。 WPCプラスチック木板 、同等の押出ラインで生産されます。これらのボードに穴あき、粗い木目、色むらがある場合は、デッキにも同じ欠陥がある可能性があります。
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添加剤はブレンドのわずか 2% ～ 8% にすぎませんが、ボードが屋外で 10 年間耐えられるか、2 シーズンで劣化するかは添加剤によって決まります。
カップリング剤
最も重要な添加剤はカップリング剤で、通常は無水マレイン酸グラフトポリエチレン (MAPE) です。親水性木材繊維と疎水性樹脂の間に化学架橋を形成します。これがないと、水が繊維と樹脂の界面に沿って浸透し、時間の経過とともにボードの強度が低下します。優れたカップリング システムを使用すると、曲げ強度が 20% ～ 40% 向上し、持続的な荷重下でのクリープが軽減されます。
UV安定剤と顔料
ヒンダードアミン光安定剤 (HALS) と紫外線吸収剤が色あせと表面の酸化を遅らせます。酸化鉄顔料は本質的に紫外線に対して安定であるため、アースカラーに好まれます。有機顔料はより明るい色合いを提供しますが、強力な安定化が必要です。組み合わせによって、デッキが均一に色あせするか、チョーキーな灰色の表面が現れるかが決まります。
潤滑剤、殺生剤、発泡剤
潤滑剤は溶融物がダイ内を移動し続けるようにし、表面仕上げに直接影響を与えます。殺生物剤は、繊維部分をカビから保護します。これは、内部チャネルに湿気が閉じ込められる可能性があるため、中空プロファイルには非常に重要です。発泡剤は一部の中空ボードに気泡コアを形成し、外壁が荷重を支えながら重量と材料コストを削減します。
中空ジオメトリ: 材料とプロファイルがどのように連携するか
中空デッキは同じ幅の無垢板よりも使用する材料が少ないため、重量とコストが削減されます。その代わりに、プロファイルはより多くの作業を行う必要があります。通常 2 ～ 5 mm の厚さの外壁が曲げ荷重の大部分を支え、内部のリブが局部的な座屈を防ぎ、デッキチェア、プランター、集中した歩行者による点荷重を分散します。
壁の厚さと材料の品質は直接関係しています。結合が不十分な複合材料で作られた厚いプロファイルでも、ファスナーの周囲で亀裂が発生します。適切に配合された HDPE マトリックスと強力な繊維結合で作られた薄いプロファイルは、長年にわたり信頼性の高い性能を発揮します。密度だけで選択するのではなく、両方を合わせて評価してください。
ほとんどの購入に関する議論では 2 つの疑問が生じます。強度について: 中空デッキは住宅プロジェクトには適していることが多いですが、交通量の多い商業施設では通常、設計されたリブ パターンを備えた中実またはキャップ付きのプロファイルが必要です。湿気について: ほとんどのプロファイルは排水スロットとエンド キャップに依存していますが、露出したファイバーに水分が浸入するのを防ぐために、切断端は常に密閉する必要があります。
キャップ付き共押出構造: 表面を変化させる第 2 層
WPC デッキにおける最大の材料アップグレードは、共押出されたキャップ層です。キャップ付きボードには 2 つの異なる材料が含まれています。標準的な WPC ブレンドで作られたコアと、追加の UV 安定剤と撥水添加剤を含む高着色ポリマーで作られた薄い外側シェル (通常 0.3 ～ 1.0 mm) です。
キャップの適用方法
キャップは、2 つの溶融ストリームが同じダイを通って供給され、単一のプロファイルに融合する共押出によって適用されます。コアとキャップが分子レベルで結合しているため、塗装のようにキャップが剥がれることがありません。
上限によって実際に何が変わるのか
キャップ付きの表面は汚れに強く、色あせを遅らせ、デッキ表面への湿気の侵入を防ぎます。また、破片が発生しにくく、より滑らかで密度の高い歩行面を提供します。同じ共押出技術が外壁被覆材にも使用されています。会社の 共押出WPCパネル WPCコアと保護用外殻を組み合わせたもので、その層構造はキャップ付きデッキボードに匹敵します。
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材料システムを理解すると、サプライヤーの評価は推測ではなく検証の問題になります。
- 繊維の種類と配合量、樹脂の種類、カップリング剤、UV パッケージなど、完全な配合について問い合わせてください。
- 吸水性、曲げ強度、熱膨張、UV 色保持性に関する独立した試験データをリクエストしてください。
- ボードにキャップが付いているかどうかを確認し、キャップの厚さとポリマーの種類を尋ねます。
- 切断したサンプルの壁の厚さをノギスで測定し、均一な壁と完全に充填されたリブを探します。
- 異なるサプライヤーからの同じ公称サイズのサンプルの重量を量ります。密度の差が大きい場合は、繊維負荷または空気含有量が異なることを示します。
サプライヤーが樹脂またはカップリング剤の名前を明らかにできない場合は注意してください。屋内のみに保管されるサンプルにも同じ注意が当てはまります。風化したサンプルや試験データを要求してください。 WPC が屋外でどのように動作するかについて詳しくは、このガイドを参照してください。 屋外用防水木プラスチック複合板 そしてこの実践的な概要は、 WPCサイディングとクラッディングのメンテナンス .
WPC 中空デッキは明確な材料システムであり、漠然とした「木材 - プラスチック」というラベルではありません。ファイバー、樹脂、および添加剤パッケージを識別できれば、あるボードが故障し、別のボードが長持ちする理由が理解できます。この理解が、色見本に基づいたデッキの購入とエンジニアリングに基づいたデッキの購入を分けるものです。
