Производство изделий из ДПК как бизнес: перечень оборудования, описание технологии изготовления, нюансы организации дела 0

На данный момент ДПК (древесно-полимерный композит) является одним из наиболее совершенных и востребованных композитов на основе древесины, сочетающих достоинства природного материала и пластика. ДПК используют для производства террасной и половой доски, кровельных профилей, ограждений, облицовки фасадов вместо обычного сайдинга. Соответственно, предприниматель, открывший производство, получает широкий рынок сбыта продукции. Например, строительные организации все чаще применяют ДПК для оформления саун, летних кафе, частных домов и коттеджей, отделки балконов и лоджий.

Характеристика и разнообразие ДПК-изделий

Основное назначение изделий из ДПК - отделка поверхностей, подвергающихся активному воздействию со стороны факторов окружающей среды. Материал хорошо переносит прямое действие солнечных лучей, высокую влажность (в том числе, контакт с морской водой), температурные колебания и высокие механические нагрузки. Срок эксплуатации композитов в зависимости от класса составляет от 15 до 50 лет.

Среди основных преимуществ ДПК в сравнении с деревом выделяют:

• стойкость к истиранию и царапинам, отсутствие заноз даже в местах с высокой проходимостью;
• способность сохранять первоначальный цвет на всем протяжении эксплуатации;
• стабильность формы при длительном намокании и температурных перепадах в пределах от -50 до +70 С°;
• способность выдерживать удары;
• невосприимчивость к вредителям и плесени;
• нетребовательность в уходе (нет нужды в обработке антисептиком, полировке);
• высокая огнестойкость (исключено воспламенение от окурков);
• стойкость к кислотам и щелочам;
• теплая фактура (нет ощущения холода от поверхности);
• простота монтажа, благодаря продуманным креплениям профиля, легкости резки под нужный размер;
• хорошие эстетические качества.

Доска из древесно-полимерного композита может иметь разную плотность (700-1200 кг/м³), быть полнотелой и пустотелой, одно- и многослойной. В зависимости от технологии обработки поверхности изделия бывают брашированными, тиснеными, с печатью, полимерным и лакокрасочным покрытиями, металлизированными, облицованными шпоном либо синтетической пленкой.

В большинстве случаев террасная доска этого типа выполняется с двумя отличными по фактуре поверхностями: рельефной и глянцевой «под дерево».

На российском рынке чаще всего можно встретить террасную доску стандартизированного размера: 3 м, 4 м, 6 м длиной и 0.08-0.12 м, 0.14-0.16 м, 0.18-.0.2 м шириной. Толщина варьируется в пределах 2.5-4 см. При этом можно получить конкурентное преимущество, выполняя материал под размеры конкретного заказчика.

Оборудование для производства ДПК

На рынке оборудование для производства изделий из ДПК представлено двумя видами линий: одношаговыми и двухшаговыми. Первые оптимальны для небольших цехов, рассчитанных на 1-2 линии. Если речь идет о заводе с 3 и более линиями, рациональнее покупка установок двухшагового типа.

Организация производства полного цикла потребует закупки следующих агрегатов: 

• Для получения древесной муки - дробилка, сушилка измельченного сырья, мельница.
• Для изготовления полимерных гранул - миксер, гранулятор.
• Для производства ДПК - экструзионная линия, фреза для нарезки материала, шлифовочная машина, агрегат для профилирования доски и тиснения, станок для чистки.

Производственный процесс можно существенно сократить, начав работу с готовыми гранулами ДПК. На рынке масса производителей, поэтому не составит труда подобрать материалы с параметрами, необходимыми для получения конечного продукта с определенными характеристиками.

Технология производства ДПК + Видео как делают

Сырье

Для производства древесно-полимерных композитов может использоваться различное сырье в различных же пропорциях. В качестве базового компонента (60-70% от объема) чаще всего пременяется древесная мука, реже - макулатура, рисовая шелуха, жмых подсолнечника и прочие растительные отходы. Связующим термопластичным полимером может выступать полиэтилен, полипропилен или поливинилхлорид. В каждом отдельном случае готовые изделия будут отличаться по эксплуатационным качествам.

Так, поскольку полиэтилен является достаточно мягким материалом, доски из него получаются эластичными, упругими, их сложно сломать. Поверхность с одной стороны рельефная, по структуре напоминает вельвет и обладает стойкостью к повреждениям, с другой - имеет термоотпечатанную поверхность «под дерево», на которой легко остаются царапины, поэтому применяют такой материал для декоративного оформления балконов или укладки в местах с небольшой проходимостью. Рельефная поверхность нечувствительна к механическим нагрузкам и легко очищается металлической щеткой, что делает доску идеальным вариантом для дорожек и террас.

Полипропилен прочнее и нуждается в минимальной дополнительной обработке. Доска имеет красивую глянцевую поверхность и может использоваться там, где «не справится» полиэтилен. Кроме того, поверхность отталкивает масла и грязь, но если царапины и пятна все же остались, восстановлению не подлежит.

Состав смеси для производства ДПК включает следующие компоненты: полимер, наполнитель (древесная мука), антиоксиданты, лубриканты, минеральные добавки, красители, связующие вещества.

При закупке полимеров (ПНД, HDPE) следует обращать внимание на содержание антиоксидантов и стабильность показателя текучести расплава. ПТР влияет на качество процесса экструзии и, соответственно, на производительность оборудования, а также геометрию досок. Изготовление древесно-полимерного композита из первичных гранул считается нерентабельным, поэтому базовой задачей предпринимателя на начальном этапе становится организация поставок вторичной гранулы с нужными характеристиками.

Содержание антиоксидантов напрямую влияет на эксплуатационные качества досок ДПК. При их отсутствии или недостатке изделия выгорают и крошатся под действием солнечных лучей. Чем большему количеству плавок подвергался полимер в процессе переработки, тем больше антиоксидантов потребуется для его стабилизации. При этом в процессе переплавки показатель текучести расплава у ПНД снижается, а у полипропилена - повышается.

Базовые параметры качества наполнителя - низкая влажность (до 4%) и минимальный размер фракции. Для получения ДПК высокого качества большинство установок требуют использования древесной муки с нулевой влажностью, соответственно, даже самое лучшее сырье приходится досушивать в миксере на этапе подготовки смеси. Размер частиц напрямую связан с влагопоглощением композита, поэтому для достижения нужных параметров сырья с крупной фракцией придется добавить больше полимера и сшивающего агента.

Большинство отечественных изготовителей выпускают ДПК с использованием связующих веществ на базе полиэтилена низкого давления с малеиновым ангидридом, который нейтрализуется под действием влаги и стеаратов металлов. Именно поэтому сырье нужно тщательно просушивать, а также следить, чтобы в качестве лубрикантов не использовались стеараты металлов. Альтернативой может стать закупка аддитивов производства КНР, которые не содержат ангидрида.

Наряду с перечисленными компонентами, в производстве ДПК применяют мел и тальк. Они необходимы примерно для того же, для чего и песок при изготовлении бетона - для придания плотности и твердости композиту. Кроме того, в смесь включают красители, связующий агент и лубриканты.

Описание процесса

На практике существует целый ряд технологий изготовления ДПК, однако, в основе всех их лежит один принцип. Подготовленная смесь поступает в экструдер, где расплавляется и через фильеру подается на профилирование с одновременным охлаждением. Затем доски режутся и подвергаются финальной обработке.

В случае с двухстадийными линиями используется гранулированная масса. В одностадийных сухие компоненты смешиваются с гранулами полимера. При этом очень важно оптимизировать режим работы экструдера, где базовыми параметрами являются температура нагрева в разных частях агрегата, интенсивность охлаждения, алгоритм загрузки шнеков, скорость плавления, а также давление расплава в фильере. Иными словами, производительность и качество готового продукта напрямую зависят от квалификации технолога.

Финишная обработка

Независимо от выбранной технологии производства, на выходе из фильеры все изделия ДПК имеют ровную глянцевую поверхность - скользкую и нестойкую к образованию царапин, что крайне непрактично. Для придания привлекательного внешнего вида и дополнительной прочности доску подвергают дополнительной обработке. Это может быть:

• Шлифовка. Проводится на шлифовальном станке. В результате поверхность приобретает гладкость и прочность. Далее может быть выполнен поверхностный обжиг изделий на станке для тиснения с целью придания текстуры под дерево.
• Брашинг. Поверхность обрабатывается радиальными щетками. Они снимают слой глянца, придавая изделиям благородный внешний вид с той или иной структурой. Данный вид обработки подходит и для того, чтобы скрыть недостаточно точную геометрию профилей.
• Эмбоссинг или 3D-тиснение. Как правило, применяется на полнотелых изделиях, поскольку пустотелая доска не выдерживает высокого давления, необходимого для качественного нанесения текстуры. Такая доска полностью повторяет внешний вид природного дерева.

После дополнительной обработки изделия ДПК упаковывают в стрейч-пленку, отправляют на склад, а затем - на реализацию. 

Затраты на организацию производства

Размер вложений пропорционален планируемым объемам производства, мощности и маркам закупаемых станков. В среднем на покупку оборудования для изготовления стандартных полых ДПК профилей потребуется порядка от 800 тыс. - 1 млн. рублей.

Наряду с покупкой оборудования. В бизнес-план необходимо заложить оборотные средства (не менее 700 тыс. рублей), которые пойдут на:

• аренду помещения (порядка 100 тыс. рублей);
• закупку сырья (порядка 300 тыс. рублей);
• рекламу нового предприятия/продукции (порядка 50 тыс. рублей);
• налоговые выплаты, заработная плата сотрудникам, логистические и прочие расходы (порядка 200 тыс. рублей).

Расчетная производительность такого цеха составит примерно 800м² доски за 25 дней при работе в одну смену. Стоимость 1м² древесно-композитной доски на рынке - 1500-2000 рублей. Как правило, первоначальные вложения в бизнес окупаются в течение года. Однако для этого нужно грамотно подойти к поискам рынка сбыта и поддерживать качество выпускаемого продукта на высоком уровне.

Среди основных требований к помещению для производства ДПК - площадь не менее 200 м² и соблюдение требований пожарной безопасности в отношении цехов, где перерабатываются легковоспламеняющиеся материалы (древесная мука).

Для обеспечения работы предприятия потребуются 4 работников (на одну смену), технолог, отладчик станков, бухгалтер, охранник, водитель грузового транспорта.