CN103286990A - 再生木塑板材及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种再生木塑板材，解决了现有再生木塑板材原料消耗量大、生产成本高、生产工艺繁琐、外形不美观、相邻板材连接端易变形、相邻板材连接不牢固等问题。其技术要点是：包括外板材（5）与芯材（6），外板材（5）设置在芯材（6）外周，外板材（5）两端设有连接部（2），在芯材（6）内设有沿芯材（6）长度方向延伸的通孔（4），外板材（5）至少一侧表面上均布有沿芯材通孔（4）长度方向延伸的沟槽（7）。其具有外形美观，承重强度高，耐腐蚀等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种再生木塑板材，特别是一种原料消耗量低、外形美观的再生木塑板材及其制造方法。
背景技术
伴随着科学技术突飞猛进的发展和环境保护意识的加强，可再生、可循环使用的木塑复合板材越来越受到社会的关注，其应用领域已涉及轿车内装饰基材，建筑装修、装饰材料，公园、球场、街道等公共场所使用的露天座椅、板凳及家具等诸多领域。再生木塑板材由于其板材成品的再加工性能和尺寸稳定性方面较好，产品外观木质感强，被得到广泛的认可和应用；特别是不含甲醛，不仅符合绿色环保的形势要求，而且废弃后还可重复使用和回收再利用，有利于环保友好型等诸多优点，而越来越深受使用者的喜爱。但也存在一些明显的不足，其一是再生木塑板材密度一般在1100kg/m3左右，单位重量较重，在汽车内饰上使用，不利于整体降重和节约能源；其二是木粉具有较强的吸水性，且极性很强，而塑料粒子为非极性的，具有疏水性，两者之间的相容性较差，需加入添加剂来提高两者之间的界面亲和力；同时木粉的纤维素和木质素在有氧高温时易分解，发生发烟变色，因而再生木塑板材产品的加工工艺过程难以控制；
如公告号为CN202685471U的“一种木塑板材”，解决了现有木塑板材在使用过程中易腐蚀的技术问题，所述木塑板材包括板体，板体包括芯板和设于芯板两端的连接部，至少芯板表面包覆有贴面保护层。但其贴面保护层易磨损、芯材原料消耗量大、生产工艺繁琐、外形不美观、相邻板材连接端易变形、相邻板材连接不牢固等问题。因此亟需对现有的木塑板材进行改进。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种再生木塑板材，解决了现有再生木塑板材原料消耗量大、生产成本高、生产工艺繁琐、外形不美观、相邻板材连接端易变形、相邻板材连接不牢固等问题，其具有外形美观，承重强度高，耐腐蚀等优点。
本发明所采用的技术方案是：该再生木塑板材，其技术要点是：包括外板材与芯材，外板材设置在芯材外周，外板材两端设有连接部，在芯材内设有沿芯材长度方向延伸的通孔，外板材至少一侧表面上均布有沿芯材通孔长度方向延伸的沟槽；
所述外板材由以下重量份的原料制备而成，木粉55～65份，第一小粒PP30～35份，碳酸钙或滑石粉3～4份，硬脂酸钙0.5～1.0份，聚丙烯蜡1.0～1.5份，偶联剂0.5～1.0份，颜料0.5～1.5份；芯材由以下重量份的原料制备而成，木粉45～55份，第一小粒PP10～20份，PP-PE复合材料20～30份，硬脂酸钙0.5份，聚丙烯蜡0.5～1.0份，偶联剂0.4份，粘着性树脂0.5份；其中，PP-PE复合材料由质量分数比为1:1的PP与PE制成；第一小粒PP的MFR为1～5g/10min，第二小粒PP的MFR为15～30g/10min；外板材与芯材的横截面积比为1:2～4；粘着性树脂的MFR为45g/min，密度为0.90g/cm3，熔点为150℃，维卡软化点为140℃。
该再生木塑板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按配方重量份称取各原料；
(2)将芯材原料与外板材原料分别造粒；
(3)将双螺杆挤出机的螺杆温度控制在160～180℃，单螺杆挤出机的螺杆温度控制在180～200℃，将混合均匀的芯材原料置于双螺杆挤出机料斗内，在下料口到机头温度为180～230℃，螺杆转速16～22r/min，下料量400～600kg/h的条件下原料通过螺杆内熔融后挤出机头；
(4)当芯材开始挤出15～30s后，将外板材原料加在单锥螺杆挤出机的喂料口处；
(5)再由其温度控制在60～90℃的三辊压延机进行压延，将芯材与外板材同时挤出成型，冷却后即得双层再生木塑板材。
所述双螺杆挤出机的螺杆温度控制在165～175℃，单螺杆挤出机的螺杆温度控制在185～195℃。
所述压延是在75～85℃的三辊压延机进行压延。
所述偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂的一种或一种以上。
所述外板材与芯材的横截面积比为1:3。
本发明具有的优点及积极的技术效果是：外板材包裹在芯材外，芯材无需调色也不影响板材整体的美观，芯材原料采用边角料或成本低廉的树脂、PP、PE等，节省木粉、树脂等原材料的投入量，使板材的机械性能、使用工艺、产品机械性能不变的前提下，材料消耗下降了30％，从而为降低生产成本、提高企业经济效益提供了可靠的技术支持。在芯材内设有沿芯材长度方向延伸的通孔，方便产品在生产过程中迅速降温，在保证产品强度的同时，进一步减轻产品重量，提高板材韧性，依然保留了再生木塑板材的环境友好型的优点、具有能回收利用、可再生的特点、重量更轻。板材两端设有连接部，并通过连接件将两块板材相连，安装方便快捷。外板材与芯材的截面面积比为1:3，在保持良好的抗压性及耐腐蚀效果的同时，降低生产成本。聚氯乙烯，具有良好的阻燃性和抑烟性，板材与原木一样，具有可钉、可钻、可刨、可粘等性能，表面光滑细腻，且耐水、耐腐蚀、防火、防霉、不被虫蛀、无污染。产品使用有类似木质外观，比塑料硬度高，寿命长，可热塑成型，强度高且节约能源。加入粘着性树脂后，外板材与芯材之间胶连效果更好，比传统PE木塑产品具有更强的抗压性及韧性，经久耐用不易折断。添加PP-PE复合材料成份后，不但增加产品的抗压强度及韧性，而且显著降低了生产成本。
附图说明
以下结合附图对本发明作进一步描述。
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是图1的侧视结构示意图；
图3是图2沿A-A线的结构示意图。
图中序号说明：1外板材下表面、2连接部、3外板材上表面、4通孔、5外板材、6芯材、7沟槽。
具体实施方式
实施例1
根据图1～3详细阐述本发明内容。该再生木塑板材包括板体。该板体包括芯材6、设置在芯材外周的外板材5和设于外板材5两端的连接部2。连接部2设置成凹槽，相邻的板体通过板材连接件连接。芯材被包裹在外板材内，不为肉眼所见，因此无需调色也不会影响板的整体美观，芯材6的原料可选用各种生产过程中产品的废品或树脂、PP、PE、木粉等成本低的原材料，减轻了产品重量，降低了生产成本。外板材原料与现有的单层再生木塑板材相同，如采用PVC木塑基材。在芯材内设有沿芯材6长度方向延伸的通孔4，方便产品在生产过程中迅速降温，在保证产品强度的同时，进一步减轻产品重量，降低生产成本。外板材上表面3上均布有沿芯材通孔长度方向延伸的沟槽7，也可减轻产品重量，降低生产成本。外板材5表面包覆有贴面保护层（图中未示出），可以仅在外板材上表面3包覆贴面保护层，也可以将外板材表面全部包覆贴面保护层，贴面保护层为ASA层，即丙烯酸-苯乙烯-丙烯碃层，防止外板材5表面磨损，防静电便于清理，延长板材的用寿命。外板材上表面3可通过热转印加工各种花纹，无需油漆，使用更加安全环保，生产成本更低。板体横向断面外板材与芯材的面积比为1:3，在保持良好的抗压性及耐腐蚀效果的同时，降低生产成本。
本发明中的MFR是指“熔体流动速率”，它是材料流动性能的表示方法。MFR数值越小，说明流动性越差。
本发明的润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸酯、硬脂酸醇化合物、硬脂酸酰胺类、脂肪酸金属皂类、聚乙烯蜡、石蜡、氧化聚乙烯的一种或一种以上。
填充剂选自碳酸钙、滑石粉、煅烧陶土或硫酸钡的一种或一种以上。
芯材选自树脂木塑基材、PP木塑基材、PE木塑基材、木粉基材的一种。
所得双层板材承重力及防水防腐等其他木塑性能上和单层板材都没有差别，木塑产品在原有的性能基础上能大大的节约成本，并且对于生产过程中产生的废品可以得到充分的利用。
其制造方法如下：
该再生木塑板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按配方重量份称取各原料；
(2)将芯材原料与外板材原料分别造粒；
(3)将双螺杆挤出机的螺杆温度控制在160～180℃，单螺杆挤出机的螺杆温度控制在180～200℃，将混合均匀的芯材原料置于双螺杆挤出机料斗内，在下料口到机头温度为180～230℃，螺杆转速16～22r/min，下料量400～600kg/h的条件下原料通过螺杆内熔融后挤出机头；
(4)当芯材开始挤出15～30s后，将外板材原料加在单锥螺杆挤出机的喂料口处；
(5)再由其温度控制在60～90℃的三辊压延机进行压延，将芯材与外板材同时挤出成型，冷却后即得双层再生木塑板材。
还可根据实际需要制成多种颜色、花纹、厚度的板材。
外板材由以下原料制备而成，木粉55kg，第一小粒PP30kg，碳酸钙或滑石粉3kg，硬脂酸钙0.5kg，聚丙烯蜡1.0kg，偶联剂0.5kg，颜料0.5kg，第一小粒PP的MFR为1～5g/10min；
芯材由以下原料制备而成，木粉45kg，第一小粒PP10kg，PP-PE复合材料20kg，硬脂酸钙0.5kg，聚丙烯蜡0.5kg，偶联剂0.4kg，粘着性树脂0.5kg；其中，PP-PE复合材料由质量分数比为1:1的PP与PE制成；第二小粒PP的MFR为15～30g/10min；外板材与芯材的横截面积比为1:2；粘着性树脂的MFR为45g/min，密度为0.90g/cm3，熔点为150℃，维卡软化点为140℃。
偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂的一种。
粘着性树脂（又称塑料增强剂），是指添加到树脂中能与树脂紧密地结合，并使制品的机械力学性能显著提高的物质。粘着性树脂是制造增强塑料的重要材料，现在应用的增强剂绝大多数是高强度纤维状的惰性物质。在生产实践中，常常根据实际需要选用两种增强剂或添加填充剂来增强同一树脂基体，取长补短，使复合材料性能更完善。本发明选用的粘着性树脂具有大的长径比和足够的强度和坚韧性，对塑料的增强具备良好的效果；与其他材料（聚酰胺，EVOH，聚酯，金属，聚烯烃）有很强的粘着性；密度较低，并具有优越的机械加工特性，不但能增大制品的拉伸强度和弹性率，而且增加材料的弯曲强度；具备良好的尺寸稳定性，耐磨、耐蠕变和改善耐热性（如提高热变形温度，使线膨胀系数下降等）；提高抗冲击强度和表面硬度增大；无毒、无臭、无污染，价格低廉。
实施例2
双螺杆挤出机的螺杆温度控制在165～175℃，单螺杆挤出机的螺杆温度控制在185～195℃，在75～85℃的三辊压延机进行压延。
外板材由以下原料制备而成，木粉65kg，第一小粒PP35kg，碳酸钙或滑石粉4kg，硬脂酸钙1.0kg，聚丙烯蜡1.5kg，偶联剂1.0kg，颜料1.5kg，第一小粒PP的MFR为1～5g/10min；
芯材由以下原料制备而成，木粉55kg，第一小粒PP20kg，PP-PE复合材料30kg，硬脂酸钙0.5kg，聚丙烯蜡1.0kg，偶联剂0.4kg，粘着性树脂0.5kg；其中，PP-PE复合材料由质量分数比为1:1的PP与PE制成；第二小粒PP的MFR为15～30g/10min；外板材与芯材的横截面积比为1:4；粘着性树脂的MFR为45g/min，密度为0.90g/cm3，熔点为150℃，维卡软化点为140℃。
实施例3
双螺杆挤出机的螺杆温度控制在165～175℃，单螺杆挤出机的螺杆温度控制在185～195℃，在75～85℃的三辊压延机进行压延。
外板材由以下原料制备而成，木粉60kg，第一小粒PP32kg，碳酸钙或滑石粉3.5kg，硬脂酸钙0.8kg，聚丙烯蜡1.2kg，偶联剂0.8kg，颜料1.1kg，第一小粒PP的MFR为1～5g/10min；
芯材由以下原料制备而成，木粉50kg，第一小粒PP15kg，PP-PE复合材料25kg，硬脂酸钙0.5kg，聚丙烯蜡0.7kg，偶联剂0.4kg，粘着性树脂0.5kg；其中，PP-PE复合材料由质量分数比为1:1的PP与PE制成；第二小粒PP的MFR为15～30g/10min外板材与芯材的横截面积比为1:3；粘着性树脂的MFR为45g/min，密度为0.90g/cm3，熔点为150℃，维卡软化点为140℃。
本发明不局限于上述实施例，任何在本发明披露的技术范围内的等同构思或者改变，均列为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种再生木塑板材，其特征在于：包括外板材（5）与芯材（6），外板材（5）设置在芯材（6）外周，外板材（5）两端设有连接部（2），在芯材（6）内设有沿芯材（6）长度方向延伸的通孔（4），外板材（5）至少一侧表面上均布有沿芯材通孔（4）长度方向延伸的沟槽（7）；
所述外板材由以下重量份的原料制备而成，木粉55～65份，第一小粒PP30～35份，碳酸钙或滑石粉3～4份，硬脂酸钙0.5～1.0份，聚丙烯蜡1.0～1.5份，偶联剂0.5～1.0份，颜料0.5～1.5份；芯材由以下重量份的原料制备而成，木粉45～55份，第一小粒PP10～20份，PP-PE复合材料20～30份，硬脂酸钙0.5份，聚丙烯蜡0.5～1.0份，偶联剂0.4份，粘着性树脂0.5份；其中，PP-PE复合材料由质量分数比为1:1的PP与PE制成；第一小粒PP的MFR为1～5g/10min，第二小粒PP的MFR为15～30g/10min；外板材与芯材的横截面积比为1:2～4；粘着性树脂的MFR为45g/min，密度为0.90g/cm3，熔点为150℃，维卡软化点为140℃。
2.根据权利要求1所述的再生木塑板材，其特征在于：所述偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂的一种或一种以上。
3.根据权利要求1所述的再生木塑板材，其特征在于：所述外板材与芯材的横截面积比为1:3。
4.一种权利要求1所述再生木塑板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按配方重量份称取各原料；
(2)将芯材原料与外板材原料分别造粒；
(3)将双螺杆挤出机的螺杆温度控制在160～180℃，单螺杆挤出机的螺杆温度控制在180～200℃，将混合均匀的芯材原料置于双螺杆挤出机料斗内，在下料口到机头温度为180～230℃，螺杆转速16～22r/min，下料量400～600kg/h的条件下原料通过螺杆内熔融后挤出机头；
(4)当芯材开始挤出15～30s后，将外板材原料加在单锥螺杆挤出机的喂料口处；
(5)再由其温度控制在60～90℃的三辊压延机进行压延，将芯材与外板材同时挤出成型，冷却后即得双层再生木塑板材。
5.根据权利要求4所述的再生木塑板材的制备方法，其特征在于：所述双螺杆挤出机的螺杆温度控制在165～175℃，单螺杆挤出机的螺杆温度控制在185～195℃。
6.根据权利要求4所述的再生木塑板材的制备方法，其特征在于：所述压延是在75～85℃的三辊压延机进行压延。
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