Morrell说,“WPC产品防潮性能非常好,特别是与木材相比。但是随着时间的推移,其防潮性能会打折。”目前,她的实验室正在进行商用WPC板材产品水分循环(湿/干)周期研究。该种板材由Strandex集团公司生产。该种板材60%由木屑组成,40%由高密度聚乙烯(HDPE)组成。试验结果表明,每个水分循环周期之后,板材含水量都会有一定程度的上升。在经历了四个周期之后,其含水量竟然达到2.6%。这项试验结果表明,经历了水分循环周期测试后,木材和塑料之间的空隙体积增加了。
“WPC产品的构成是非常复杂的,”阿特拉斯材料测试技术公司高级顾问AllenZeilnik说,“聚合物和生物纤维都有自己单独的降解机理”“由于降解聚合物在复合材料表面,位于纤维的两端,因此湿气会经由材料表面被深入吸收到内部。”他继续解释道。就像一个漏水的水**,这个问题会随着时间的推移持续恶化。纤维由于吸收了水分而持续膨胀,变干后留下空隙。这样会导致复材产品内部吸收更多的水分,如此恶性循环。这些空隙,同时为微生物、真菌和霉菌提供了非常有益的生长环境。“我甚至还看到过WPC产品上长出了蘑菇。”Zelinik说。
缅因大学AEWC先进复合材料结构中心,木材科学与技术研究教授Douglas Gardner认为,WPC产品发生霉变情况不单由生产原理决定,同时也和地理位置,即工作环境有关。例如,WPC板材产品在佛罗里达州安装几年之后,表面出现了红色真菌。这意味着木材仍易受生物降解影响。其它热带、潮湿环境也被报告出现同样情况,例如夏威夷。
由于水分通过木材纤维被吸收到复合材料内部,简单的方式是减少木材填料量。Gardner表示,目前很多的商业板材生产中加入了60%~65%的木材填料。“有时候,甚至生产商加入的木屑原料太多了。”他说。
另一项防止WPC产品发生霉变的方法可以在生产过程中使用其它类型的木屑。Morrell说,试验显示,有一种真菌,白腐菌,更喜欢硬木。而硬木是WPC产品生产中木粉的主要来源。解决方法可以使用西部红柏的木屑作为替代品。因为西部红柏是软木的一种,切具有高度的防腐性能。还有一些研究人员表示,可以在WPC产品的木屑加工过程中加入杀菌剂,例如硼酸锌。虽然硼酸能够很好的控制真菌的生长,但却不能有效的防霉。
如何生产更好的WPC板材
**终,**行之有效的既能防止发霉和真菌的生长,又能提高WPC板材整体性能的方法提前让WPC板材达到合理含水量。为此,一些公司已经引入(或正在引入),具有挤压层的WPC产品。涂层或其它新特点旨在发展木材复合材料共挤技术的优势,这样做是为了使得WPC板材保持合理的水分同时,提高耐候性。
目前市场上有两类这样的产品:GAFDecking系统的CXline和AZEK建筑产品公司的Deck Harvest Collectiondecking系统。CXline板材包含一个共挤聚丙烯表面层和WPC芯材。聚丙烯外涂层能够将板材端部的木纤维“封装”起来。GAF的副总裁兼总经理MartinGrohman认为,这样处理表面层,能够有效解决消费者对WPC产品三个关注的方面:褪色,防霉性,和着色性。通过挤压的表面层能够增加紫外线保护和抗菌添加剂,考虑到生产成本,这些是不能添加到整块板材中。CXline板材有6种可选颜色,并且有长达25年的质保期。