Extruded decking still drives the e

Extruded decking still drives the embryonic wood-filled plastics market. But injection and compression molded wood composites are coming on strong, and extruded profiles are moving toward more complex millwork shapes.
Click Image to Enlarge

Composites are being injection and compression molded into a variety of new products like these compression molded Enviroshakes, containing wood and other natural fibers plus reclaimed tire rubber. (Photo: Wellington Polymer Technology)

Demand for decks is creating a secondary market for matching injection molded trim. Molders who can work with composites see many other possibilities. Meanwhile, extruded wood composites are moving toward more complex millwork. (Photo: TimberTech)

New applications are driving extruded wood-composite profiles toward more complex shapes, like Crane Plastics' profiles for office partitions.

These examples of more complex composite profiles were produced in Europe. (Photo: Cincinnati Extrusion GmbH)

Trim parts for Trex's decking are custom molded with the same high wood-fiber level-about 50%-as its decking. Molding with high wood content is tough to do but means the trim will weather like the deck.

Newer composites don’t necessarily look like wood. Atlas Precision uses special techniques to mask the wood fibers with a resin-rich surface in these injection molded PVC trim pieces.
Wood composites are taking on a lot of new shapes besides simple deck boards. They’re replacing fancy millwork and routed parts, where high filler levels hold a net shape without creep. New parts include post ends, toilet seats, carpenter’s levels, door and window sills, office partitions, roofing shingles, and flooring.
Newer applications are being made with a lot of processes that are new for wood composites, like injection and compression molding and dual-belt forming. Some of these new methods are also being used to make traditional decking. It’s all part of a ferment of product and process development in the emerging wood-plastic composites field. At the cutting edge of this market, some parts don’t even look like wood.
Wood-composite profiles have been an extrusion success story for over a decade. Profiles still account for 97% of all wood-filled products, according to Principia Partners, a research firm in Exton, Pa. Most profiles are decks and railings, plus small amounts of window and door components, Venetian blinds, and pencils.
Developments at Crane Plastics Manufacturing in Columbus, Ohio, illustrate two trends in extruded profiles. One is toward more complex hollow composite profiles, such as wood/PE office partitions. Another is toward new applications for simple rectangular profiles. Crane is extruding the lower parts of door frames using wood/PE. These profiles are joined to natural wood and then milled and primed as one piece.
The first injection molded wood composites are probably only four years old, and they still make up only 3% of wood composites volume, or 19 million lb/yr, according to Principia, which excludes compression molding from its market totals.
Decking drives most of the demand for injection molded wood-plastic finials, skirts, and end caps that cover the cut ends of decking profiles. Decking is growing at close to 20% with a steady influx of new capital as smaller producers are being taken over by bigger companies. Carney Timber Co. bought Xtendex decking earlier this year; Universal Forest Products acquired EverX decking; and at least one other deal is in the works.
Trex Co., which makes more decking than the rest of the industry combined, is growing too, thanks to a deal signed earlier this year with Home Depot. Trex is building its third plant in Olive Branch, Miss.
That deal and others like it will necessarily boost injection molded composites, which will grow 70% a year for the next four years, Principia predicts. By comparison, the overall injection molding business will grow only around 4% a year. One custom molder, Atlas Precision Plastics in Arden, N.C., says its wood composites business has grown from nothing four years ago to 40% of its business now.

Injection molding wood
Molded caps and skirts for decks and posts must match the deck in color and texture and weather in the same way. Some decking companies make their molded parts in-house. Many outsource some or all to custom molders, though perhaps no more than a dozen injection molders have experience molding wood.
The first molded parts were simple and basic. In 2000, the maker of Xtendex decking in Barrie, Ont. (now part of Carney), was one of the first to injection mold board ends and post caps. The board ends were initially plain right angles that overhung the end of the board. Now Carney uses a more elegant half-round cylinder that fits flush into the board end.

“At first I didn’t think this injection molding development would go anywhere,” recalls Stewart Kemper, president of TimberTech in Wilmington, Ohio, the decking division of profile extruder Crane Plastics. “But the quality has gotten better. Some modifications had to be made to the formula to make it work, and it has gotten more consistent.” Last year, after long-term development, TimberTech introduced its first injection molded post caps and skirts, molded both in-house and by outside vendors. “Now we’re looking at a variety of projects,” Kemper says.
Decking producers Brite Manufacturing (maker of Lifelong decking), Carney (Xtendex), Composatron (Premier), Correct Building Products (CorrectDeck), Fiber Composites (Fiberon), Louisiana-Pacific (Weatherbest), Master Mark Plastics (Rhino), and U.S. Plastic Lumber (Carefree) also produce at least some of their injection molded parts captively.
Makers of decking are extremely secretive about their composite moldings, whether made in-house or outsourced. High wood content prevents sink marks. But only a couple of custom molders can achieve close to the same high-fiber levels in molded parts as in extruded profiles. Blue Ridge Industries in Winchester, Va., molds post skirts and tops for Trex that do have about the same loading of wood as in its decking, Trex says. Trex, also in Winchester, puts about 50% wood in its PE deck profiles. Atlas has molded 45%-wood parts for Fiberon decks and rails from Fiber Composites in New London, N.C. Atlas says it can mold up to 60% wood.
Most injection molded composites, however, use far less wood or other fillers than the decks and rails they match. “Above 25% filler, the changes in rheology are considerable,” says Peter Simko, senior engineer at Carney. Carney’s end pieces, molded in house for Xtendex decking have only 20% fiber vs. 50% in the decking. The composites are filled primarily with rice hulls, flax, and hemp and only occasionally include wood fiber.
The fibers also have to be shorter for molding. Typically deck makers use extrusion-grade wood fiber, which is 30 to 40 mesh, whereas 60 to 80 mesh works better in injection molding, says William Crostic, president of Onaga Composites, which compounds wood-filled pellets for injection molding.
The type of wood is also critical for injection molding, whereas extrusion is more forgiving. “You have to know the shear properties of the wood. Oak shears more quickly than pine and burns faster,” says Robert Bulla, sales manager for Atlas. “You can mold 60% pine with no problem, but you couldn’t get to 60% with oak.”
Drying wood-filled pellets is far more critical for injection molding than for extrusion because injection presses aren’t typically vented. Lack of venting also leads to corrosion. Oak flour, which is high in tannic acid, corrodes injection molds, whereas pine flour doesn’t. Maple has the least undesirable outgassing. But pine contains terpenes, which are gummy. Pine also is easier to color, but has a lower flex modulus than oak.
Some injection molded composites look more like profiles but take advantage of molding to incorporate seals and weather strips as inserts to save secondary labor. Atlas and Dinesol Plastics Inc. in Niles, Ohio, both mold door sills with such inserts for Z Series doors from Endura Products in Greensboro, N.C.
A couple of custom molders have developed sophisticated processes using coinjection and foaming. “A lot of people think a wood composite has to replace wood or look like wood, but that’s not true,” says Atlas’s Bulla. “It’s just a filled resin. If you color the composite black, most of the wood fiber disappears. You can also heat the tooling so the polymer comes to the surface and the fiber disappears, just the way fiberglass does.”
Atlas molds some shiny white PVC trim parts that look painted, but aren’t, and show no fiber at all. Atlas also is developing cabinet doors that have a shiny white styrenic surface.
Another unusual recent development is a coinjected toilet seat with a wood-filled core and a shiny white surface of polypropylene with no wood. It’s molded by Centoco Plastics in Windsor, Ont., which has a patent on the process.
Foaming agents are used in tiny amounts to help pack out injection molded parts. One molder uses 0.016% blowing agent to prevent sink marks. Typically blowing agents are used at levels of 1% to 2%.

New ways to precompound
Injection molding wood-filled composites is costlier than extruding them because injection molding requires pre-compounded and predried material. All of the material doesn’t have to be precompounded, however. “A 60% wood-fiber concentrate works well in injection molding,” Onaga’s Crostic notes.
Brite Manufacturing in Bolton, Ont., supplies regrind from its extruded Lifelong decking to a nearby custom molder that produces Brite’s injection molded components.
One processor is also trying a Pallmann model PFV Plast-Agglomerator to preblend and dry wood flour and plastic before it feeds a counter-rotating twin-screw extruder. The agglomerator softens the plastic, but doesn’t melt it, allowing moisture to escape from the wood. It operate

Kết quả (Việt) 1:

Ván sàn tấm ép vẫn ổ trường phôi đầy gỗ nhựa. Nhưng tiêm và nén đúc gỗ vật liệu tổng hợp được tới trên mạnh mẽ, và tấm ép hồ sơ đang di chuyển về hướng phức tạp hơn millwork hình dạng.Bấm vào hình ảnh để phóng to Vật liệu tổng hợp đang là tiêm và nén đúc vào một loạt các sản phẩm mới như nén đúc Enviroshakes, có gỗ và các sợi tự nhiên plus khai hoang lốp cao su. (Ảnh: Wellington Polymer công nghệ) Nhu cầu cho sàn là tạo ra một thị trường thứ cấp cho phù hợp với tiêm đúc cắt. Molders người có thể làm việc với các vật liệu tổng hợp nhìn thấy nhiều khả năng khác. Trong khi đó, vật liệu tổng hợp gỗ tấm ép đang di chuyển về hướng phức tạp hơn millwork. (Ảnh: TimberTech) Ứng dụng mới lái xe tấm ép gỗ composite hồ sơ về hình dạng phức tạp hơn, như cần cẩu nhựa cấu hình cho ngăn vùng văn phòng. Những ví dụ phức tạp hơn cấu hình tổng hợp được sản xuất ở châu Âu. (Ảnh: Cincinnati đùn GmbH) Cắt phần cho Trex của sàn gỗ là tuỳ đúc các sợi gỗ cao cùng cấp về 50%-như ván sàn của nó. Đúc với nội dung gỗ cao là khó khăn để làm nhưng có nghĩa là trim sẽ weather như tầng. Vật liệu tổng hợp mới hơn không nhất thiết phải trông giống như gỗ. Bản đồ chính xác sử dụng kỹ thuật đặc biệt để che dấu các sợi gỗ với một bề mặt nhựa giàu trong những đúc tiêm PVC cắt miếng.Vật liệu tổng hợp gỗ tham gia vào rất nhiều các hình dạng mới bên cạnh sàn đáp đơn giản bảng. Họ đang thay thế millwork ưa thích và định tuyến phần, nơi cao phụ cấp giữ một hình dạng lưới mà không có leo. Bộ phận mới bao gồm bài kết thúc, nhà vệ sinh chỗ ngồi, xẻ cấp, ngưỡng cửa cửa và cửa sổ, ngăn vùng văn phòng, tấm lợp vật liệu lợp, và sàn.Ứng dụng mới hơn đang được thực hiện với rất nhiều quá trình mới cho vật liệu tổng hợp gỗ, như tiêm và đúc nén và vành đai kép hình thành. Một số những phương pháp mới cũng đang được sử dụng để làm cho truyền thống ván sàn. Đó là tất cả một phần của một lên men của sản phẩm và quá trình phát triển trong lĩnh vực vật liệu composite nhựa gỗ đang nổi lên. Ở rìa cắt của thị trường này, một số nơi thậm chí không nhìn giống như gỗ.Gỗ composite hồ sơ đã là một câu chuyện thành công phun ra cho hơn một thập kỷ. Hồ sơ vẫn chiếm 97% của tất cả đầy gỗ sản phẩm, theo đối tác Principia, một công ty nghiên cứu tại Exton, Pa. Hầu hết các cấu hình là sàn và rào chắn, cộng với một lượng nhỏ phụ kiện cửa sổ và cửa ra vào, rèm Venetian, và bút chì.Sự phát triển tại cần cẩu nhựa sản xuất ở Columbus, Ohio, minh họa hai xu hướng trong tấm ép hồ sơ. Một là về hướng phức tạp hơn cấu hình composite rỗng, chẳng hạn như ngăn vùng văn phòng gỗ/PE. Khác là hướng tới các ứng dụng mới cho các cấu hình đơn giản của hình chữ nhật. Cần cẩu đùn-phun-phần thấp hơn của khung cửa bằng cách sử dụng gỗ/PE. Những hồ sơ này được gia nhập để gỗ tự nhiên và sau đó xay và sơn lót như một mảnh.Vật liệu composite gỗ đúc tiêm đầu tiên là có lẽ chỉ bốn tuổi, và họ vẫn chiếm chỉ 3% tổng khối lượng vật liệu tổng hợp gỗ, hoặc 19 triệu lb/yr, theo Principia, mà không bao gồm nén đúc từ tổng số thị trường của nó.Sàn ổ đĩa hầu hết nhu cầu cho tiêm đúc nhựa gỗ finials, váy, và kết thúc mũ mà bao gồm kết thúc cắt của ván sàn hồ sơ. Ván sàn đang phát triển với gần 20% với một dòng ổn định của thủ đô mới như nhà sản xuất nhỏ hơn đang được thực hiện bởi các công ty lớn hơn. Carney gỗ công mua Xtendex ván sàn đầu năm nay; Universal lâm sản mua lại EverX ván sàn; và ít nhất một vấn đề khác là trong các tác phẩm.TREX Co., mà làm cho ván sàn nhiều hơn phần còn lại của ngành công nghiệp kết hợp, phát triển quá, nhờ vào một thỏa thuận đã ký đầu năm nay với Home Depot. TREX xây dựng nhà máy thứ ba của họ tại Olive Branch, Hoa hậu.Thỏa thuận đó và những người khác như nó nhất thiết sẽ thúc đẩy các vật liệu tổng hợp đúc tiêm, sẽ phát triển 70% một năm cho bốn năm tiếp theo, Principia dự đoán. Bằng cách so sánh, ép kinh doanh phun tổng thể sẽ phát triển chỉ khoảng 4% một năm. Một tuỳ chỉnh molder, Atlas chính xác nhựa trong Arden, NC, nói rằng kinh doanh vật liệu tổng hợp gỗ của mình đã phát triển từ không có gì bốn năm trước đây để 40% của kinh doanh của mình bây giờ. Tiêm đúc gỗĐúc mũ và váy cho sàn và bài viết phải trùng khớp tầng trong màu sắc và kết cấu và thời tiết trong cùng một cách. Một số công ty sàn làm cho các bộ phận đúc trong nhà. Nhiều người thuê ngoài một số hoặc tất cả để tùy chỉnh molders, mặc dù có lẽ không nhiều hơn một tá tiêm molders có kinh nghiệm khuôn gỗ.Vật liệu khuông bằng phần đầu tiên là đơn giản và cơ bản. Năm 2000, các nhà sản xuất của Xtendex ván sàn ở Barrie, Ont. (một phần bây giờ của Carney), là một trong những người đầu tiên phun khuôn lên kết thúc và đăng mũ. Kết thúc hội đồng quản trị đã là ban đầu đồng bằng điều khiển góc overhung cuối cùng của Hội đồng quản trị. Bây giờ Carney sử dụng một hình trụ nửa-vòng hơn thanh lịch phù hợp với tuôn ra vào cuối hội đồng quản trị."Ban đầu tôi đã không nghĩ rằng này phát triển ép sẽ đi bất cứ nơi nào," nhớ lại Stewart Kemper, chủ tịch của TimberTech ở Wilmington, Ohio, bộ phận sàn của hồ sơ máy đùn nhựa cần cẩu. "Nhưng chất lượng đã nhận được tốt hơn. Một số sửa đổi đã được thực hiện cho công thức để làm cho nó hoạt động, và nó đã nhận được phù hợp hơn." Cuối năm, sau khi phát triển lâu dài, TimberTech giới thiệu đầu tiên đúc tiêm bài mũ và váy, đúc trong nhà lẫn bởi nhà cung cấp bên ngoài của nó. "Bây giờ chúng tôi đang tìm tại một loạt các dự án," Kemper nói. Ván sàn nhà sản xuất Brite sản xuất (nhà sản xuất của Lifelong ván sàn), Carney (Xtendex), Composatron (Premier), đúng sản phẩm xây dựng (CorrectDeck), vật liệu sợi tổng hợp (Fiberon), Louisiana-Thái Bình Dương (Weatherbest), Thạc sĩ Mark nhựa (tê giác), và Hoa Kỳ nhựa gỗ (Carefree) cũng sản xuất ít một số phun của đúc phần captively.Các nhà sản xuất ván sàn là cực kỳ bí mật về của thanh nẹp hỗn hợp, cho dù làm nội bộ hoặc bên ngoài. Nội dung gỗ cao ngăn bồn rửa chén đánh dấu. Nhưng chỉ có một vài tùy chỉnh molders có thể đạt được gần gũi với các cấp chất xơ cao cùng một vùng đúc như trong tấm ép hồ sơ. Blue Ridge ngành công nghiệp ở Winchester, va, khuôn mẫu đăng váy và đỉnh cho Trex có về nạp gỗ như trong ván sàn của nó, cùng một, Trex nói. TREX, cũng tại Winchester, đặt khoảng 50% gỗ trong các hồ sơ boong PE. Atlas đã đúc 45%-gỗ bộ phận cho Fiberon sàn và Ray từ vật liệu composite sợi ở New London, NC Atlas nói nó có thể mốc lên đến 60% gỗ.Hầu hết các vật liệu tổng hợp đúc tiêm, Tuy nhiên, sử dụng ít chất độn gỗ hoặc khác hơn sàn và lan can họ phù hợp với. "Trên 25% phụ, những thay đổi trong lưu biến là đáng kể,", ông Peter Simko, cao cấp kỹ sư tại Carney. Carney của cuối miếng, đúc trong nhà cho Xtendex ván sàn có chỉ 20% sợi so với 50% trong các ván sàn. Các vật liệu tổng hợp được điền chủ yếu với vỏ gạo, lanh và gai dầu và chỉ thỉnh thoảng bao gồm gỗ sợi.Các sợi cũng có thể ngắn hơn cho đúc. Thông thường các nhà sản xuất boong sử dụng đùn-lớp gỗ sợi, đó là 30-40 lưới, trong khi 60 đến 80 lưới công trình tốt hơn trong ép phun, nói William Crostic, chủ tịch của vật liệu tổng hợp Onaga, hợp chất đầy gỗ bột viên cho ép phun.Loại gỗ cũng là quan trọng cho tiêm đúc, trong khi phun ra là hơn khoan dung. "Bạn cần phải biết các tính chất cắt của gỗ. Oak cực nhanh hơn so với thông và đốt cháy nhanh hơn,"nói Robert Bulla, trưởng phòng kinh doanh cho Atlas. "Bạn có thể mốc 60% thông với không có vấn đề, nhưng bạn không thể nhận được đến 60% với oak."Sấy gỗ đầy bột viên là quan trọng hơn cho tiêm đúc hơn đùn vì tiêm máy ép không thường hơi. Thiếu venting cũng dẫn đến sự ăn mòn. Bột gỗ sồi, đó là cao trong axit tannic, corrodes tiêm khuôn mẫu, trong khi thông bột không. Maple đã outgassing ít nhất là không mong muốn. Nhưng thông chứa tecpen, được keo. Thông cũng là dễ dàng hơn để màu sắc, nhưng có một modul flex thấp hơn oak.Một số vật liệu tổng hợp đúc tiêm trông giống như cấu hình nhưng tận dụng lợi thế của đúc kết hợp con dấu và thời tiết dải như chèn để tiết kiệm lao động trung học. Atlas và Dinesol nhựa Inc. ở Niles, Ohio, cả hai khuôn cửa ngưỡng cửa với các Chèn dòng Z cửa từ Endura sản phẩm ở Greensboro, NCMột số tùy chỉnh molders đã phát triển quá trình phức tạp bằng cách sử dụng coinjection và khuynh hướng tạo bọt. "Rất nhiều người nghĩ rằng một hỗn hợp gỗ đã thay thế gỗ hoặc trông giống như gỗ, nhưng đó không phải là sự thật," nói của Atlas Bulla. "Nó là chỉ là một loại nhựa đầy. Nếu bạn màu đen composite, hầu hết chất xơ gỗ biến mất. Bạn có thể cũng nóng dụng cụ để polymer nói đến bề mặt và các chất xơ đã biến mất, chỉ cách sợi thủy tinh nào."Bản đồ khuôn mẫu một số trắng sáng bóng PVC cắt bộ phận mà nhìn Sơn, nhưng không phải là, và hiển thị không có chất xơ ở tất cả. Atlas cũng đang phát triển cửa tủ có một bề mặt styrenic trắng sáng bóng.Một phát triển bất thường tại là một chỗ ngồi nhà vệ sinh coinjected với một đầy gỗ lõi và nền màu trắng sáng bóng của polypropylene bằng gỗ không có. Nó đúc bởi Centoco nhựa ở Windsor, Ont., có một bằng sáng chế về quá trình.Bọt đại lý được sử dụng trong một lượng nhỏ để giúp gói trong bộ phận đúc tiêm. Một molder sử dụng 0.016% thổi đại lý để ngăn chặn tản nhãn hiệu. Thường thổi các đại lý được sử dụng ở các cấp độ từ 1% đến 2%. Các cách thức mới để precompoundÉp đầy gỗ composite là costlier hơn đùn-phun-họ vì ép yêu cầu tài liệu trước dạng và predried. Tất cả các vật liệu không phải precompounded, Tuy nhiên. "Đậm đặc gỗ sợi 60% hoạt động tốt trong ép phun," của Onaga Crostic ghi chú.Brite sản xuất ở Bolton, Ont., nguồn cung cấp regrind từ tấm ép Lifelong sàn của nó để một gần đó molder tùy chỉnh mà sản xuất của Brite tiêm đúc thành phần.Xử lý một cũng đang cố gắng một mô hình Pallmann PFV Plast-Agglomerator preblend và khô bột gỗ và nhựa trước khi nó nguồn cấp dữ liệu một truy cập quay máy đùn. Agglomerator làm mềm nhựa, nhưng không làm tan chảy nó, cho phép độ ẩm để thoát khỏi gỗ. Nó hoạt động