專利名稱：復(fù)合式板材、型材制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合式板材、型材制造方法，尤指一種可制成以廢棄木料壓出成型為制品的芯材，再將熱可塑性塑膠一體壓出成型于芯材外緣全部或局部，形成具有觸感良好、表皮堅(jiān)硬(柔軟)、防水、低煙量、低毒性、容易二次加工，且價(jià)格低廉的復(fù)合式板材、型材制造方法。
木材是人類生存上不可缺少的重要資源，舉凡建筑裝璜、生活器具等均大量依賴木材制品。一般木器制品大都選取木材之芯材部分再施以二次加工為板材及各式木器制品，對(duì)木材的邊料、余料則予以丟棄，尤其木器加工業(yè)者在其加工過(guò)程中所產(chǎn)生大量木屑、廢料，均無(wú)法加以妥善處理、除造成垃圾清理的困擾及環(huán)保問(wèn)題外，更長(zhǎng)期浪費(fèi)自然珍貴資源。
利用廢棄木材、木屑等再加工的技術(shù)隨著大自然生態(tài)改變、木材取得不易等因素日益受到重視，但由于技術(shù)上的限制，廢棄木料、木屑的再利用，長(zhǎng)期以來(lái)僅限于將之制成燃燒用的木炭，供生火之用，或?qū)⒅扑楹蟛杉訅悍绞街瞥杀砻娲植?、組織松散、易吸水腐蝕、易受蟲(chóng)蛀及易燃等低附加價(jià)值的廉價(jià)板材。
近來(lái)，一般建筑裝璜材料、室內(nèi)家具等在傳統(tǒng)上均使用木材為主要材料，由于其不具防火性及容易起火燃燒，無(wú)法防水、防蟲(chóng)等缺點(diǎn)，已逐步為塑膠制品所取代。以塑膠制作為裝璜材料、木器材料，雖可達(dá)到防火、防水等要求，但對(duì)又有不易二次加工(如裁、切、創(chuàng)、釘)及倘遇火災(zāi)形成時(shí)，會(huì)釋出大量濃煙及有毒氣體、價(jià)格高昂等重大缺憾。
鑒于上述存在的不足，本發(fā)明人以長(zhǎng)期從事塑膠壓出的經(jīng)驗(yàn)經(jīng)潛心研究，終于提出并同時(shí)解決了廢棄木料、木屑處理及浪費(fèi)問(wèn)題，無(wú)法作高附加價(jià)再利用及無(wú)法防水、防蟲(chóng)、防火等物性缺失，以及塑膠制品不易二次加工、價(jià)格高昂、燃燒后會(huì)產(chǎn)生濃煙，有毒氣體等問(wèn)題的復(fù)合式板材、型材制造方法。
本發(fā)明的主要目的在于提供一種復(fù)合式板材、型材制造方法，可制成以廢棄木料、木屑為芯材，以塑膠為皮層的低煙量、低毒性易二次加工、且低廉的復(fù)合式板材制品。除可充分利用回收廢木料、余料、木屑等原來(lái)廢棄的木料，大幅提高天然木材的利用率，并解決廢棄木料所造成的垃圾處理問(wèn)題，實(shí)對(duì)自然環(huán)境保護(hù)，提高廢棄木料再利用制品附加價(jià)值的一大貢獻(xiàn)。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的主要技術(shù)方案是將廢棄木料、木屑等先行破碎、研磨成均一粒徑的木粉狀(以下稱木粉填充料)，再加入隅合劑、增黏劑；安定劑及熱可塑性塑膠原料(PVC、PP、PE、PS、ABS等)，一起投入高速混合機(jī)，經(jīng)充分均勻混合升溫排除水氣后喂入主壓出機(jī)，經(jīng)共壓出模具成型為制品芯材。再將熱可塑性塑膠原料喂入副壓出機(jī)，經(jīng)共壓出模具于芯材外緣局部或全部一體成型為制品的皮層，以制成價(jià)格低廉、兼具木材、塑膠特性的復(fù)合式板材、型材制品。
此外，本發(fā)明的目的還可以由以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)，在配方中可依制品需要調(diào)整木粉填充料及熱可塑性塑膠原料的比例，以制成不同特性、不同成本的復(fù)合式板材、型材制品；在配方中可加入適當(dāng)比例發(fā)泡劑，以制成重量輕、價(jià)格低謙的復(fù)合式板材、型材制品；其芯材部分除可制成實(shí)心還可作成中空狀，以降低產(chǎn)品重量、增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，及作為安裝(組裝)其他配件處理。
再者，將副壓出機(jī)設(shè)計(jì)成一臺(tái)或一臺(tái)以上，分別投入不同顏色、不同材質(zhì)、不同硬度的熱可塑性塑膠材料，以制成單一顏色、單一材質(zhì)、單一硬度的制品皮層，或具多種顏色，多種材質(zhì)、多種硬度組成的制品皮層，達(dá)到制品外觀、功能多樣化。
以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明提供的附圖如下

圖1為本發(fā)明木粉填充料的制造流程圖；圖2為本發(fā)明芯材原料的制造流程圖；圖3為本發(fā)明單一顏色(材質(zhì))成品的制造流程圖；圖4為本發(fā)明不同顏色(材質(zhì))成品的制造流程圖；圖5為本發(fā)明加以印刷、貼皮、壓花成品的制造流程圖；圖6至圖10為本發(fā)明的各種制品的實(shí)施例圖。
本發(fā)明的復(fù)合式板材、型材制造方法，主要包括破碎、研磨、混合、壓沖模等。請(qǐng)參閱圖1，是本發(fā)明木粉填充料的制造流程圖，該木粉填充料的制程為首先將回收的廢棄木料、木屑或余料等先行破碎，經(jīng)研磨成較小均一粒徑的木粉狀，即成本發(fā)明的木粉填充料(A)，再依以下程序進(jìn)行之。
一、將木粉填充料(A)以20％～80％適當(dāng)比例(視制成品所需特性決定之)與熱可塑性塑膠材料粉、粒(依制品所需特性決定之，并選擇與皮層材料能相容者)80％～20％一齊投入高速混合(HENSCHEL)，均勻混合并升溫至100℃～115℃，使水分充分排除，即脫除水氣后，再投入適當(dāng)比例的約0.1％～1.5％的發(fā)泡劑0.5％～5％安定劑及改質(zhì)劑0％～10％可塑劑及適當(dāng)比例的滑劑(臘)、隅合劑、增黏劑等，經(jīng)充分混合升溫至100℃～130℃后，倒入冷卻桶(冷卻攪拌機(jī))、冷卻至70℃以下為佳，即得芯材原料(B)如圖2所示。
配方的比例可依實(shí)際制成品需要增減之(例如制品要求組織密實(shí)，則不需設(shè)入發(fā)泡劑，反之若制品要求重量輕，組織松軟或價(jià)格低廉，則需投入發(fā)泡劑，以作為發(fā)泡芯材)。
二、將芯材原料(B)喂入復(fù)合式壓出生產(chǎn)線(本發(fā)明所稱壓出產(chǎn)生線是由二臺(tái)或二臺(tái)以上壓出機(jī)所組成)中的主壓出機(jī)。經(jīng)由螺桿(SCREW)推劑輸送經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的共壓出模具(DIE)成型為制品芯材。
三、依制品需要選擇適當(dāng)相容性的熱可塑性塑膠粉、粒(PVC、PP、PE、PS、ABS等)喂入復(fù)合式壓出生產(chǎn)線的副壓出機(jī)(副壓出機(jī)可依制品外觀特性需要設(shè)計(jì)成一臺(tái)或一臺(tái)以上)，經(jīng)共壓出模具于上述程序二所成型的制品芯材外緣一體成型為局部或全部包覆皮層(SKIN)，制成各種板材、型材制品，使兼具防潮、價(jià)廉、容易二次加工等特性。
以一臺(tái)副壓出機(jī)，喂以單一顏色(材質(zhì))的熱可塑性塑膠粉，粒，其制品外觀顏色即為單一顏色材質(zhì)制品；副壓出機(jī)設(shè)計(jì)成二臺(tái)(材質(zhì)、硬度)，分別喂以不同顏色(不同材質(zhì)、不同硬度)的熱可塑性塑膠粉、粒，以制成外觀為雙重顏色(雙重材質(zhì)、雙重硬度)的制品皮層(SKIN)如圖4所示；依此類推副壓出機(jī)是依制品外觀特性需要可設(shè)計(jì)成一臺(tái)或一臺(tái)以上并分別喂以一種或二種以上顏色(材質(zhì)、硬度)的熱可塑性塑膠粉、粒，而可同時(shí)壓出一種或一種以上材料(顏色、硬度)的包覆皮層、襯條或飾帶制品。
以上所述的皮層的厚度、形狀是依制品所需特性于變換共壓出模具設(shè)計(jì)時(shí)所決定。
四、將上述已復(fù)合成型制品導(dǎo)入冷卻定型模，使制品冷卻定型，經(jīng)拉引機(jī)、切斷機(jī)即得到所需形狀、尺寸的復(fù)合式板材、型材制品，如圖3、圖4所示。
五，于冷卻定型模后(拉引機(jī)前)加設(shè)印刷機(jī)，貼皮裝置或壓花(壓紋)裝置，將其包覆皮層的外表進(jìn)行印刷、貼皮或壓花(壓紋)，可制成不同外觀需要的制成品(如圖5所示)。
六、其芯材原料的配方中可加入適當(dāng)比例發(fā)泡劑，以制成重量輕、價(jià)格低廉的復(fù)合式板材，型材制品。
七、選擇不同壓出模具，將制品芯材可作成實(shí)心，空心或任何形狀及不同厚度，形狀的色覆皮層。
本發(fā)明入經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)中得到證實(shí)列舉說(shuō)明如下1，若制品需要較好的抗拉強(qiáng)度、抗折彈性系數(shù)、抗壓強(qiáng)度等物性，可將前述芯材原料(B)喂入造粒機(jī)制成膠粒，以提高混練及熔融效果。再依前述程序制成制品芯材，則可大幅提高制品的物性。
2、本發(fā)明的芯材原料(B)系以廢棄木料、木屑等制成的木粉填充料(A)為主(20％～80％)，因此當(dāng)芯材原料(B)喂入造粒機(jī)或主壓出機(jī)時(shí)因木粉填充料(A)的流動(dòng)性極差，除在配方中需加入適當(dāng)比例的滑劑(蠟)以外，尚須注意下列條件(1)螺桿的壓縮比不宜過(guò)大，大約在1.8∶1～3.2∶1之間；(2)螺桿的長(zhǎng)徑比(L/D)不且過(guò)大，大約在L/D20～L/D26之間為最佳；(3)蜂巢板及造粒頭的孔徑與孔數(shù)均需較從事一般塑膠材料的造粒及壓出時(shí)為大、為多。
3、壓出模具或造粒頭的前應(yīng)加裝壓力監(jiān)視器(尤其在試模和改變芯材原料(B)配方時(shí))，隨時(shí)監(jiān)控并記錄其壓力變化情況，以作為調(diào)整配方的依據(jù)。
請(qǐng)參見(jiàn)圖6至圖10所示，是本發(fā)明各種制品的實(shí)施例圖，其中圖6為芯材1加單一材質(zhì)(顏色、硬度)2制品的實(shí)施例；圖7為芯材1加單一材質(zhì)(顏色、硬度)2制品的實(shí)施例，其芯材1制成中空形狀；圖8為芯材1加雙重材質(zhì)(顏色、硬度)2、3制品的實(shí)施例，其中的材質(zhì)3并可為軟質(zhì)材料者；圖9為芯材1加雙重材質(zhì)(顏色、硬度)2、3制品的實(shí)施例，其中材質(zhì)3采用與材質(zhì)2不同顏色制成飾帶，且芯材1外緣僅包覆局部皮層者；圖10為芯材1加雙重材質(zhì)(顏色、硬度)2、3制品的實(shí)施例其中的材質(zhì)2是硬質(zhì)材料，而材質(zhì)3是軟質(zhì)材料制成，以增進(jìn)隔音、密閉性能。
綜上所述，本發(fā)明復(fù)合式板材、型材制造方法不僅深具環(huán)保、科學(xué)、經(jīng)濟(jì)等價(jià)值，更具有良好的實(shí)用性，實(shí)屬對(duì)人類一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)，且發(fā)明入以本身多年經(jīng)驗(yàn)及反復(fù)實(shí)驗(yàn)中已獲得成功實(shí)踐，本發(fā)明的配方、制程等均未見(jiàn)于相關(guān)行業(yè)及市場(chǎng)，為同類復(fù)合板材、型材制造方法中未曾出現(xiàn)，確屬首創(chuàng)，實(shí)為一具有新穎性、創(chuàng)造性及實(shí)用性的新方法。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合式板材、型材制造方法，主要包括破碎、研磨、混合、壓出模，其特征在于首先將回收的廢棄木料、木屑等先行破碎、研磨成較小粒徑的木粉狀，成為木粉填充料，再將木粉填充料20％～80％與熱可塑性塑膠粉(粒)80％～20％比例投入高速混合機(jī)使之均勻混合并升溫、脫除水氣后再高入安定劑、可塑劑、滑劑、隅合劑、增黏劑經(jīng)充分混合升溫、冷卻成為芯材原料；再將芯材原料喂入復(fù)合式壓出生產(chǎn)線中的主壓出機(jī)，經(jīng)共壓出模具出型為制品芯材，再依制品需要選擇相容性較佳的熱可塑性塑膠粉(粒)，并將之喂入復(fù)合式壓出生產(chǎn)線中副壓出機(jī)，經(jīng)共壓出模具于制品芯材外緣一體成型為局部或全部包覆皮層，制成各種板材、型材制品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式板材、型材制造方法，其特征在于其復(fù)合式壓出生產(chǎn)經(jīng)中的副壓出機(jī)可以設(shè)計(jì)成一臺(tái)或一臺(tái)以上，并分別喂以一種或一種以上顏色(材質(zhì)、硬度)的熱可塑性塑膠粉(粒)，可同時(shí)壓出成一種或一種以上材料(顏色、硬度)的色覆皮層、襯條或飾帶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式板材、型材制造方法，其特征在于其制成芯材、皮層的熱可塑性塑膠材料為PVC、PP、PE、ABS、PS塑膠材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式板材、型材制造方法，其特征在于其芯材原料可再經(jīng)造粒機(jī)制成膠粒、再制成制品芯材。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式板材、型材制造方法，其特征在于其制品芯材可作成實(shí)心、空心或所需形狀及不同厚度、形狀的包覆皮層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式板材、型材制造方法，其特征在于其包覆皮層的外表可施以印刷、貼皮、壓花、壓紋。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式板材、型材制造方法，其特征在于其芯材原料的配方中加入發(fā)泡劑、以制成發(fā)泡芯材。
全文摘要
本發(fā)明是一種復(fù)合式板材、型材制造方法，主要是將廢棄木料、木屑等先行破碎、研磨成較小粒徑的木粉狀，再加入隅合劑、增黏劑、安定劑及熱可塑性膠原料，投入高速混合機(jī)，經(jīng)充分均勻混合并使水氣蒸發(fā)脫除后，成為芯材材料，喂入復(fù)合式壓出生產(chǎn)線；其中的主壓出機(jī)經(jīng)共壓出模具成型為制品的芯材。依制品所需選擇相容性較佳的熱可塑性塑膠粉(粒)喂入復(fù)合式壓出生產(chǎn)線的副壓出機(jī)，經(jīng)共壓出模具在芯材外緣局部或全部成型為包覆皮層，制成低廉、優(yōu)質(zhì)的板材、型材制品。
文檔編號(hào)B27N3/06GK1129632SQ9511796
公開(kāi)日1996年8月28日 申請(qǐng)日期1995年11月7日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月7日
發(fā)明者黃永清 申請(qǐng)人:黃永清