Gỗ composite (WPC)

Gỗ composite, hay còn gọi là nhựa gỗ, gỗ nhựa composite (Wood Plastic Composite - WPC), là một vật liệu tổng hợp được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực nhờ các đặc tính ưu việt.

Gỗ composite có nguồn gốc từ các vật liệu composite nói chung, vốn đã xuất hiện từ rất lâu trong lịch sử. Những dạng composite đơn giản như bùn trộn rơm để xây nhà ở Việt Nam hay gạch trộn đá ở Ai Cập cổ đại (khoảng 5000 năm TCN) là minh chứng sớm nhất. Tuy nhiên, ngành khoa học về vật liệu composite hiện đại chỉ thực sự phát triển từ những năm 1950 tại Mỹ, gắn liền với công nghệ chế tạo tên lửa, khi các vật liệu cần có độ bền cao và trọng lượng nhẹ.

Gỗ nhựa composite (WPC) ra đời vào những năm 1960, được sáng chế bởi công ty Covema tại Ý, với thương hiệu Plastic-Wood. Đây là bước ngoặt khi kết hợp bột gỗ và nhựa nhiệt dẻo để tạo ra vật liệu bền, thân thiện môi trường, thay thế gỗ tự nhiên đang ngày càng khan hiếm. Từ đó, WPC phát triển mạnh mẽ trên toàn cầu, đặc biệt trong xây dựng và nội thất, với nhiều cải tiến về công nghệ và ứng dụng.


1. Cấu tạo của gỗ composite

Gỗ composite được tạo thành từ hai thành phần chính:

  • Bột gỗ: Chiếm khoảng 50-70%, thường là mạt cưa, sợi bột giấy, vỏ đậu phộng, tre, trấu, hoặc các phế phẩm gỗ tái chế.
  • Hạt nhựa: Chiếm 20-40%, sử dụng các loại nhựa nhiệt dẻo như polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), hoặc nhựa ABS, PS. Nhựa giúp tăng khả năng chống nước và độ bền.
  • Chất phụ gia: Khoảng 3-10%, bao gồm chất kết dính (cellulose, hợp chất vô cơ), chất tạo màu, chất chống cháy, chất ổn định UV, chất gia cường, hoặc chất chống mối mọt. Phụ gia giúp cải thiện tính chất cơ học và thẩm mỹ của sản phẩm.

Cấu trúc của gỗ composite thường là một pha liên tục (nhựa) bao bọc pha gián đoạn (bột gỗ), tạo nên vật liệu đồng nhất với đặc tính vượt trội.

2. Quy trình sản xuất

Quy trình sản xuất gỗ nhựa composite thường bao gồm các bước sau:

  1. Chuẩn bị nguyên liệu:
    • Bột gỗ được nghiền từ gỗ tái chế hoặc phế phẩm, sau đó sấy khô để loại bỏ độ ẩm.
    • Hạt nhựa (nguyên sinh hoặc tái chế) được kiểm tra chất lượng.
    • Phụ gia được pha trộn theo tỷ lệ phù hợp với ứng dụng cuối.
  2. Pha trộn:
    • Bột gỗ, nhựa, và phụ gia được trộn trong máy trộn tốc độ cao để tạo hỗn hợp đồng nhất.
  3. Tạo hình:
    • Hỗn hợp được đưa vào máy ép đùn (extrusion), ép phun (injection molding), hoặc ép nhiệt (compression molding) để tạo ra các tấm, thanh, hoặc sản phẩm có hình dạng mong muốn.
    • Công nghệ ép đùn phổ biến nhất, cho phép tạo ra các profile dài như sàn, thanh lam, hoặc hàng rào.
  4. Làm nguội và cắt gọt:
    • Sản phẩm được làm nguội bằng nước hoặc không khí, sau đó cắt thành kích thước tiêu chuẩn.
  5. Hoàn thiện:
    • Bề mặt có thể được chà nhám, sơn phủ, hoặc in vân gỗ để tăng tính thẩm mỹ.
    • Kiểm tra chất lượng (độ bền, chống thấm, màu sắc) trước khi đóng gói.

3. Ưu điểm và nhược điểm

Ưu điểm

  • Chống nước, chống mối mọt: Nhờ thành phần nhựa, gỗ composite không bị mục nát, ẩm mốc, hay mối mọt, phù hợp với môi trường ẩm như Việt Nam.
  • Độ bền cao: Tuổi thọ gấp 2-3 lần gỗ tự nhiên, chịu được thời tiết khắc nghiệt, không cong vênh, nứt nẻ.
  • Thân thiện môi trường: Tận dụng phế phẩm gỗ và nhựa tái chế, giảm khai thác gỗ tự nhiên.
  • Tính thẩm mỹ: Đa dạng màu sắc, vân gỗ mô phỏng tự nhiên, dễ tùy chỉnh theo thiết kế.
  • Dễ gia công: Dễ cắt, khoan, lắp ráp, không cần sơn phủ phức tạp.
  • Chi phí bảo trì thấp: Không cần bảo dưỡng thường xuyên như gỗ tự nhiên.
  • Chống cháy: Một số loại được bổ sung phụ gia chống cháy, giảm nguy cơ lan lửa.

Nhược điểm

  • Không tự nhiên hoàn toàn: Dù mô phỏng tốt, gỗ composite thiếu cảm giác chân thực của gỗ tự nhiên, không phù hợp với người yêu thích vẻ đẹp nguyên bản.
  • Giá thành nguyên liệu cao: Nhựa nguyên sinh và phụ gia chất lượng cao làm tăng chi phí sản xuất.
  • Khó tái chế: Khi hư hỏng, gỗ composite khó phân hủy hoặc tái sử dụng, gây thách thức về môi trường.
  • Phụ thuộc tay nghề: Chất lượng sản phẩm có thể không đồng đều nếu công nhân thiếu kinh nghiệm.
  • Khả năng chịu lực hạn chế: Không phù hợp cho các cấu trúc chịu lực lớn như dầm, cột.

4. Phân loại và giá thành

Phân loại

Gỗ composite được phân loại dựa trên ứng dụng và thành phần nhựa:

  1. Theo ứng dụng:
    • Gỗ composite trong nhà: Sử dụng nhựa PVC, phù hợp cho nội thất như tủ, kệ, vách ngăn, ốp tường, trần nhà. Đặc điểm: nhẹ, chống ẩm tốt.
    • Gỗ composite ngoài trời: Sử dụng nhựa PE/HDPE, chịu được mưa nắng, dùng cho sàn ngoài trời, hàng rào, lan can, lam che nắng. Đặc điểm: chống UV, bền thời tiết.
  2. Theo hình dạng:
    • Tấm composite: Dạng tấm phẳng, dùng ốp tường, trần, hoặc làm vách ngăn.
    • Thanh profile: Dạng thanh dài (U, I, hộp), dùng làm sàn, lan can, hoặc khung.
    • Sản phẩm đúc: Hình dạng đặc biệt như bàn ghế, chậu cây, tượng trang trí.
  3. Theo nhựa nền:
    • WPC gốc PVC: Chống cháy tốt, dùng trong nhà.
    • WPC gốc PE/PP: Chống thời tiết, dùng ngoài trời.

Giá thành

Giá gỗ composite phụ thuộc vào loại nhựa, tỷ lệ bột gỗ, và ứng dụng:

  • Gỗ composite trong nhà: 300.000 - 800.000 VND/m² (tấm ốp, vách ngăn).
  • Gỗ composite ngoài trời: 500.000 - 1.500.000 VND/m² (sàn, thanh lam), giá cao hơn do yêu cầu chống UV và thời tiết.
  • Sản phẩm hoàn thiện: Như cửa composite (2-5 triệu VND/cánh), bàn ghế (3-10 triệu VND/bộ), tùy kích thước và thiết kế.
  • So sánh: Rẻ hơn gỗ tự nhiên (gỗ óc chó, sồi: 10-30 triệu VND/m³) nhưng đắt hơn gỗ công nghiệp MDF/MFC (200.000-500.000 VND/m²).

5. Ứng dụng

Gỗ composite được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực:

  • Nội thất:
    • Tủ bếp, tủ quần áo, kệ sách, giường.
    • Ốp tường, trần nhà, vách ngăn trang trí.
    • Cửa nhựa composite (chống nước, cách âm).
  • Ngoại thất:
    • Sàn ngoài trời (sân vườn, bể bơi, ban công).
    • Hàng rào, lan can, lam che nắng.
    • Bàn ghế công viên, chòi nghỉ, giàn hoa.
  • Xây dựng:
    • Thay thế gỗ tự nhiên trong các công trình không chịu lực.
    • Ốp tường ngoại thất, mái che, vách ngăn nhà vệ sinh.
  • Trang trí:
    • Chậu cây, tượng, đồ thủ công mỹ nghệ.
    • Làm giả đá, gỗ tự nhiên với chi phí thấp.
  • Công nghiệp:
    • Pallet nhựa gỗ, thùng chứa hàng.
    • Linh kiện trong ngành hàng không, đóng tàu (nhẹ, bền).

6. Các nhà sản xuất gỗ composite hàng đầu

Thế giới

  • Trex Company (Mỹ): Nhà sản xuất WPC lớn nhất thế giới, chuyên về sàn và lan can ngoài trời, nổi tiếng với sản phẩm bền, thân thiện môi trường.
  • Fiberon (Mỹ): Cung cấp gỗ composite cao cấp cho ngoại thất, với công nghệ chống UV và chống phai màu tiên tiến.
  • UPM ProFi (Phần Lan): Tập trung vào WPC tái chế, sản phẩm có độ bền cao, dùng trong xây dựng và trang trí.
  • JELU-WERK (Đức): Sản xuất WPC từ nguyên liệu sinh học, ứng dụng trong nội thất và ô tô.
  • TimberTech (Mỹ): Thương hiệu thuộc Azek, nổi bật với các sản phẩm sàn và hàng rào composite đa dạng màu sắc.

Việt Nam

  • Nhựa Việt Pháp: Nhà sản xuất hàng đầu về gỗ nhựa composite trong và ngoài trời, cung cấp sàn, lam, ốp tường, với công nghệ ép đùn hiện đại.
  • Ecovina: Nhà máy sản xuất WPC tại miền Bắc, nổi tiếng với giá cả cạnh tranh, sản phẩm đa dạng từ sàn ngoài trời đến nội thất.
  • Anwood: Chuyên cung cấp gỗ nhựa composite chất lượng cao, tập trung vào thị trường miền Bắc, ứng dụng trong nội-ngoại thất.
  • Eurostark: Hợp tác với Viện Kỹ thuật Nhiệt đới, sản xuất WPC xuất khẩu sang Trung Đông và châu Âu, sử dụng gỗ tái chế.
  • Mộc Phát: Nhà thầu thi công và cung cấp gỗ composite, nổi bật với các công trình nhà phố và ngoại thất.

Ngoại thất một resort làm từ gỗ composite

Gỗ composite là giải pháp tối ưu thay thế gỗ tự nhiên, kết hợp giữa tính thẩm mỹ, độ bền, và thân thiện môi trường. Với lịch sử phát triển hơn nửa thế kỷ, vật liệu này đã chứng minh giá trị trong xây dựng, nội thất, và trang trí. Dù có nhược điểm như khó tái chế và chi phí nguyên liệu cao, các ưu điểm vượt trội khiến gỗ composite ngày càng phổ biến, đặc biệt ở Việt Nam – nơi thời tiết nóng ẩm đòi hỏi vật liệu bền bỉ.