專利名稱：木塑復(fù)合型材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種型材的制作方法，具體涉及一種木塑復(fù)合型材的制作方法。
背景技術(shù)：
木塑復(fù)合材料(Wood-polymer Composites，縮寫WPC)，是以木纖維或植物纖維為主要組份，經(jīng)過預(yù)處理使之與熱塑性塑料樹脂或其他材料結(jié)合而成的一種新型材料。這種材料能夠充分發(fā)揮材料中各組份的優(yōu)勢，克服單一材料的缺點，不僅能夠改進材料的物理力學(xué)性能和加工性能，降低成本并擴大應(yīng)用范圍，還提高了材料的附加值。由于產(chǎn)品呈結(jié)晶態(tài)(木纖維或植物纖維)和無序態(tài)(樹脂)的多相狀態(tài)，使其既具有木纖維或植物纖維的高強度、高彈性，又具有聚合物基體的高韌性，并且抗沖擊強度高、熱伸縮性和吸水性均比木材小、尺寸穩(wěn)定性好、耐磨、耐化學(xué)腐蝕、不怕蟲蛀、非易燃、兼具木材和塑料的雙重加工性能。木塑復(fù)合材料的主要成分如下
(1)PVC(聚氯乙烯樹脂)；聚氯乙烯是由氯乙烯單體聚合而成的聚合物，PVC是一種非結(jié)晶、極性的高分子聚合物，軟化溫度和熔融溫度較高，純PVC —般須在160 210°C時才可塑化加工；
(2)木粉；可以是農(nóng)作物秸桿粉料、木材廠生產(chǎn)剩余的鋸末、竹梢、松葉、木仔殼、花生殼、稻草、松果殼粉等，要求原料沒有異味；
(3)穩(wěn)定劑；木塑配方的物料對熱極為敏感，當(dāng)加熱溫度達到90°C以上時，就會發(fā)生輕微的熱分解反應(yīng)，當(dāng)溫度升到120°C后分解反應(yīng)加劇，在150°C下10分鐘，物料就由原來的白色逐步變?yōu)辄S色一紅色一棕色一黑色，因此需要通過穩(wěn)定劑來防止物料發(fā)生降解作用；
(4)增韌劑；增韌劑能夠使PVC樹脂在加工中塑化均勻，塑化溫度低，型材的耐沖擊性能較好；
(5)潤滑劑；潤滑劑的作用是降低物料之間及物料和加工設(shè)備表面的摩擦力，從而降低熔體的流動阻力，降低熔體粘度，提高熔體的流動性，避免熔體與設(shè)備的粘附，提高制品表面的光潔度；
(6)加工改性劑；加工改性劑ACR(丙烯酸脂共聚物)是甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯、苯乙烯等單體的共聚物；ACR除可用做加工助劑外，還可用做沖擊改性劑，ACR加工改性劑的重要作用是促進木塑配方的塑化，縮短塑化時間，提高熔體塑化的均勻性，降低塑化溫度；
(7)沖擊改性劑；木塑復(fù)合材料改性的一個重要內(nèi)容是改善其耐沖擊性能，PVC樹脂是一個極性非結(jié)晶性高聚物，分子之間有較強的作用力，是一個堅硬而脆的材料，抗沖擊強度較低；加入沖擊改性劑后，沖擊改性劑的彈性體粒子可以降低總的銀紋引發(fā)應(yīng)力，并利用粒子自身的變形和剪切帶，阻止銀紋擴大和增長，吸收掉傳入材料體內(nèi)的沖擊能，從而達到抗沖擊的目的。但是，現(xiàn)有的木塑復(fù)合材料不能作為制造型材的原料。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種木塑復(fù)合型材的制作方法，它可以形成木塑復(fù)合型材。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明木塑復(fù)合型材的制作方法的技術(shù)解決方案為包括以下步驟
第一步，采用木質(zhì)纖維粉作為主料，將木質(zhì)纖維粉進行干燥；
第二步，在主料中加入配料，形成物料；物料的成分包括木質(zhì)纖維粉、PVC、填充物、CPE、ACR、潤滑劑、穩(wěn)定劑、增塑劑、發(fā)泡劑、增韌劑；其中PVC和增塑劑為B類原料，其余為A類原料；
所述木質(zhì)纖維粉是農(nóng)作物秸桿粉料、木材廠生產(chǎn)剩余的鋸末、竹梢、松葉、木仔殼、花生殼、稻草或者松果殼粉。所述木質(zhì)纖維粉的粒度尺寸為80 100目。所述物料中各成份的重量百分比為木質(zhì)纖維粉33. 23%，聚氯乙烯樹脂36. 93%，填充物18. 46%，氯化聚乙烯1. 48%，丙烯酸脂共聚物1. 11%，潤滑劑0. 45%，穩(wěn)定劑2. 95%，增塑劑3. 18%，發(fā)泡劑0. 96%，增韌劑1. 25%。所述填充物是碳酸鈣；所述潤滑劑是PE臘或石蠟；所述穩(wěn)定劑是稀土穩(wěn)定劑；所述增塑劑是PVC加工助劑；所述發(fā)泡劑是AC發(fā)泡劑或發(fā)泡調(diào)節(jié)劑；所述增韌劑是氯化聚乙火布。第三步，將主料與配料混合；所述混合方法如下
工序一、熱混；
將A類原料投入高速混合機的熱混鍋中，啟動熱混鍋的電機，對A類原料進行加熱，當(dāng)A類原料的溫度上升至85°C時投入B類原料，繼續(xù)對物料進行加熱，直至物料的溫度上升至120 0C ；
工序二、冷混；
將溫度為120°C的物料投入冷混機中進行混合，當(dāng)物料的溫度下降至45°C時卸料。第四步，造粒；采用造粒機進行造粒；第五步，擠出成型；采用擠出機將物料成型。所述第五步中，在螺桿的旋轉(zhuǎn)作用下，物料沿擠出機的螺桿向前推動，先經(jīng)過送料段，松散的固體物料在向前推動的過程中同時被壓實；然后向前推動至熔化段，物料溫度升高開始熔融；繼續(xù)向前推動至塑化段，物料經(jīng)塑化段被擠出，到機頭后冷卻成型，得到制品。所述送料段的溫度為145 160°C。所述塑化段的溫度為150 160°C。本發(fā)明可以達到的技術(shù)效果是
本發(fā)明所制作的木塑復(fù)合型材具有以下特點
1、原料資源化；其原材料實現(xiàn)了資源的綜合利用和有效利用；
2、產(chǎn)品可塑化；可根據(jù)使用要求生產(chǎn)出不同性能和形狀的制品；
3、使用環(huán)保化；木塑基材、常用助劑以及產(chǎn)成品均安全環(huán)保；
4、成本經(jīng)濟化；實現(xiàn)了低價值材料向高附加值產(chǎn)品的轉(zhuǎn)移；
5、回收再生化；其報廢產(chǎn)品及回收廢料均可100%的再生利用。
具體實施例方式本發(fā)明木塑復(fù)合型材的制作方法，包括以下步驟
第一步，采用木質(zhì)纖維粉作為主料，將木質(zhì)纖維粉進行干燥；木質(zhì)纖維粉可以是農(nóng)作物秸桿粉料、木材廠生產(chǎn)剩余的鋸末、竹梢、松葉、木仔殼、花生殼、稻草、松果殼粉等，木質(zhì)纖維粉的粒度尺寸為80 100目；第二步，在主料中加入配料；主料和配料的配比(重量百分比)為
木質(zhì)纖維粉33. 23%,PVC (聚氯乙烯樹脂)36. 93%，填充物(可以是碳酸鈣)18. 46%,CPE(氯化聚乙烯)1. 48%，ACR (丙烯酸脂共聚物)1. 11%，潤滑劑(可以是PE臘或石蠟)0. 45%，穩(wěn)定劑(可以是稀土穩(wěn)定劑95%，增塑劑(可以是PVC加工助劑)3. 18%，發(fā)泡劑(可以是AC發(fā)泡劑或發(fā)泡調(diào)節(jié)劑)0. 96%，增韌劑(可以是氯化聚乙烯)1. 25% ；
其中，PVC和增塑劑為B類原料，其余為A類原料(包括木質(zhì)纖維粉、填充物、CPE、ACR、潤滑劑、穩(wěn)定劑、發(fā)泡劑、增韌劑)；第三步，將主料與配料混合；混合方法如下工序一、熱混；
將A類原料投入高速混合機的熱混鍋中，啟動熱混鍋的電機，對A類原料進行加熱，當(dāng)A類原料的溫度上升至85°C時投入B類原料，繼續(xù)對物料進行加熱，直至物料的溫度上升至120 0C ；
工序二、冷混；
將溫度為120°C的物料投入冷混機中進行混合，當(dāng)物料的溫度下降至45°C時卸料。本發(fā)明的熱混的主要作用是使配方中各組分充分進行物理混合，使其分散均勻，并排出其中的水蒸汽；熱混的熱量來源是靠高速混合機的高速旋轉(zhuǎn)帶動物料高速運動，物料與鍋壁和攪拌槳摩擦生熱，物料之間的摩擦生熱使溫度上升。這個過程的溫度設(shè)置主要考慮不要使用樹脂分解，水分充分汽化揮發(fā)，潤滑劑類物質(zhì)能夠熔化并分散均勻。熱混結(jié)束后將物料排入冷混機中降溫，當(dāng)溫度降到45°C左右時將物料排出，如果沒有這個冷卻過程，熱的物料堆積在一起，熱量散發(fā)不出去，會造成物料過熱分解。第四步，造粒；采用造粒機進行造粒；
第五步，擠出成型；采用擠出機將物料成型；
使物料從擠出機的料斗進入料筒，物料通過料筒與螺桿間的作用，邊受熱塑化，邊被螺桿向前推送，連續(xù)通過機頭，從而形成各種截面的制品或半制品；
擠出機的螺桿沿物料的運動方向分為三個區(qū)段，送料段、熔化段、塑化段，在螺桿的旋轉(zhuǎn)作用下，通過料筒內(nèi)壁與螺桿表面的摩擦剪切作用，物料先經(jīng)過送料段，松散的固體物料在向前運動的過程中同時被壓實；
送料段的溫度為145 160°C ；如果溫度過低，會使物料輸送時間延長，減少熔化段和塑化段的長度，引起塑化不好的效果，影響產(chǎn)品質(zhì)量；
物料繼續(xù)向前運動至熔化段，在料筒外加熱和螺桿與料筒內(nèi)壁摩擦剪切的作用下，物料溫度升高開始熔融；
物料繼續(xù)向前運動至塑化段，物料經(jīng)塑化段被擠出，到機頭后成型，得到制品。塑化段的溫度為150 160°C ；塑化溫度控制不好會影響產(chǎn)品的塑化程度，產(chǎn)品塑化過低，物料較硬，容易導(dǎo)致產(chǎn)品有氣泡。擠出機的工藝參數(shù)設(shè)定為電流59安培，主機轉(zhuǎn)數(shù)16轉(zhuǎn)/每分鐘，喂料轉(zhuǎn)數(shù)16轉(zhuǎn)/每分鐘，腔體壓力15帕，牽引速度1米/每分鐘。
權(quán)利要求
1.一種木塑復(fù)合型材的制作方法，其特征在于，包括以下步驟第一步，采用木質(zhì)纖維粉作為主料，將木質(zhì)纖維粉進行干燥；第二步，在主料中加入配料，形成物料；物料的成分包括木質(zhì)纖維粉、PVC、填充物、CPE、ACR、潤滑劑、穩(wěn)定劑、增塑劑、發(fā)泡劑、增韌劑；其中PVC和增塑劑為B類原料，其余為A類原料；第三步，將主料與配料混合；第四步，造粒；采用造粒機進行造粒；第五步，擠出成型；采用擠出機將物料成型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的木塑復(fù)合型材的制作方法，其特征在于，所述木質(zhì)纖維粉是農(nóng)作物秸桿粉料、木材廠生產(chǎn)剩余的鋸末、竹梢、松葉、木仔殼、花生殼、稻草或者松果殼粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的木塑復(fù)合型材的制作方法，其特征在于，所述木質(zhì)纖維粉的粒度尺寸為80 100目。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的木塑復(fù)合型材的制作方法，其特征在于，所述物料中各成份的重量百分比為木質(zhì)纖維粉33. 23%，聚氯乙烯樹脂36. 93%，填充物18. 46%，氯化聚乙烯1. 48%，丙烯酸脂共聚物1. 11%，潤滑劑0. 45%，穩(wěn)定劑2. 95%，增塑劑3. 18%，發(fā)泡劑0. 96%，增韌劑1. 25%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的木塑復(fù)合型材的制作方法，其特征在于，所述填充物是碳酸鈣；所述潤滑劑是PE臘或石蠟；所述穩(wěn)定劑是稀土穩(wěn)定劑；所述增塑劑是PVC加工助劑；所述發(fā)泡劑是AC發(fā)泡劑或發(fā)泡調(diào)節(jié)劑；所述增韌劑是氯化聚乙烯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的木塑復(fù)合型材的制作方法，其特征在于，所述第三步的混合方法如下工序一、熱混；將A類原料投入高速混合機的熱混鍋中，啟動熱混鍋的電機，對A類原料進行加熱，當(dāng)A類原料的溫度上升至85°C時投入B類原料，繼續(xù)對物料進行加熱，直至物料的溫度上升至120 0C ；工序二、冷混；將溫度為120°C的物料投入冷混機中進行混合，當(dāng)物料的溫度下降至45°C時卸料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的木塑復(fù)合型材的制作方法，其特征在于，所述第五步中，在螺桿的旋轉(zhuǎn)作用下，物料沿擠出機的螺桿向前推動，先經(jīng)過送料段，松散的固體物料在向前推動的過程中同時被壓實；然后向前推動至熔化段，物料溫度升高開始熔融；繼續(xù)向前推動至塑化段，物料經(jīng)塑化段被擠出，到機頭后冷卻成型，得到制品。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的木塑復(fù)合型材的制作方法，其特征在于，所述送料段的溫度為 145 160 0C ο
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的木塑復(fù)合型材的制作方法，其特征在于，所述塑化段的溫度為150 160°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種木塑復(fù)合型材的制作方法，包括以下步驟第一步，采用木質(zhì)纖維粉作為主料，將木質(zhì)纖維粉進行干燥；第二步，在主料中加入配料，形成物料；第三步，將主料與配料混合；第四步，造粒；采用造粒機進行造粒；第五步，擠出成型；采用擠出機將物料成型。本發(fā)明所制作的木塑復(fù)合型材具有原料資源化、產(chǎn)品可塑化、使用環(huán)?；?、成本經(jīng)濟化、回收再生化的特點。
文檔編號C08K13/02GK102558716SQ20121005605
公開日2012年7月11日 申請日期2012年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月6日
發(fā)明者應(yīng)明友 申請人:鷹自達裝飾材料有限公司