CN106752009A - 一种含茶籽壳粉的木塑板的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含茶籽壳粉的木塑板的生产工艺，包括以下步骤：1）茶籽壳及其副产物收集与处理；2）茶籽壳制备活性炭粉；3）木塑板原料配方按照质量分数包括：PP塑料颗粒25%、木粉35%、活性炭粉10%以及助剂30%；4）木塑材料制备；5）挤出；该工艺采用新的配方，使用茶籽壳制备的活性炭粉代替部分钼木粉，不仅能减少木粉的使用量而且还具有较好的吸附甲醛的效果，并能在雨季具备较好的吸潮性，保证室内空气清新干燥不潮湿，也能通过防潮防止室内物品发霉等。

Description

一种含茶籽壳粉的木塑板的生产工艺

技术领域

本发明涉及一种含茶籽壳粉的木塑板的生产工艺。

背景技术

木塑复合板材是一种主要由木材（木纤维素、植物纤维素）为基础材料与热塑性高分子材料（塑料）和加工助剂等，混合均匀后再经模具设备加热挤出成型而制成的高科技绿色环保新型装饰材料，兼有木材和塑料的性能与特征，是能替代木材和塑料的新型复合材料。

木塑板因其较好的环保性能，故广泛运用到室内装潢、建筑材料、园林领域、包装领域、车辆船舶上，而且目前使用到室内装饰领域的比较多；现有的木塑板主要原料为木粉、塑料以及助剂，但是现有的这种原料配方需要的木粉的量比较大，而处于环保考虑，木粉的需要量越大，砍伐的木头就比较多，不利于环保；其次，在室内使用过程中木塑板的使用效果还受到进一步的限制，比如说木塑板不能吸附新装修的室内其他板材所含的甲醛。

其次，木粉的加人一般会使材料的流动性能变差。随着木粉含量的提高，塑化时间延长，流动性也会越来越低。若材料的流动性太差，木粉将受到较大的剪切作用力，增加在挤出机中的停留时间，使木粉容易烧焦，不利于挤出；反之，如果流动性过大，不能形成足够的挤出压力，也会造成制品的强度缺陷和表面缺陷。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种含茶籽壳粉的木塑板的生产工艺，该工艺采用新的配方，使用茶籽壳制备的活性炭粉代替部分钼木粉，不仅能减少木粉的使用量而且还具有较好的吸附甲醛的效果，并能在雨季具备较好的吸潮性，保证室内空气清新干燥不潮湿，也能通过防潮防止室内物品发霉等。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种含茶籽壳粉的木塑板的生产工艺，包括以下步骤：

1）茶籽壳及其副产物收集与处理：收集茶籽壳以及利用茶籽壳生产糠醛的副产物残渣，通过风选机清理掉茶籽壳内的杂质；

2）茶籽壳制备活性炭粉：对茶籽壳和副产物残渣先进行炭化处理，接着以1.5-2℃/min的降温速度水冷降温，然后煮沸，过滤，调整PH值，活化，风冷，粉碎成粉末状，制成活性炭粉；

3）木塑板原料配方按照质量分数包括：PP塑料颗粒25%、木粉35%、活性炭粉10%以及助剂30%；

4）木塑材料制备：在高速混合机内先加入原料：PP塑料颗粒25%、木粉35%、活性炭粉10%，搅拌均匀，温度100℃，接着逐渐加入助剂，调整每种助剂加入过程中的温度，在高速混合机内完成混合、干燥、配料、着色操作，在高速混合机内完成操作后，转入冷却桶内搅拌冷却，待，冷却温度到35-40℃时运输至挤出机；

5）挤出：采用双螺杆挤出机进行挤出操作：螺杆加料转速为8.2-8.4r/min，挤出温度为150-160℃，通过模具挤出成型。

作为优选，所述步骤（3）中助剂包括阻燃剂20%、稳定剂1.5%、发泡剂1.5%、偶联剂1.5%、润滑剂1.5%、相容剂2%、增韧剂2%。

作为优选，所述步骤（4）中PP塑料颗粒和木粉在混合之前均先进行预烘干，预烘干温度30-35℃。

作为优选，所述步骤（4）中先加入预烘干木粉在100℃温度下搅拌5-6分钟，升高温度至110-115分钟，加入偶联剂，停止搅拌2-3分钟，加入PP塑料颗粒和稳定剂，继续搅拌，同时降温，降温速度为1.5-2℃/min，温度降到80℃时，加润滑剂、阻燃剂、发泡剂、相容剂以及增韧剂，搅拌均匀。

作为优选，所述步骤（5）中模具包括口模和定型模具，所述口模进口处加压16MPa，在口模出口处将压力逐渐释放；所述定型模具包括干定型部分和湿定型部分，所述湿定型部分是通过设置在模具内部的冷却管路进行冷却定型。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的改进之处在于，

其一，本发明对木塑板的配方进行改进，选择茶籽壳与用茶籽壳生产的糠醛剩下的副产物残渣综合制备活性炭，两者结合的性能好，生产的活性炭质量指标可以达到其他果壳活性炭的水平，并且活性得率高，原料成本低生产的外表好，质地好，微观下具有许多微孔，这种活性炭能够吸附空气中微小颗粒及细菌，起到杀菌、消毒等作用，具有很好的过滤作用而且与木粉和塑料相结合生产的木塑板具有较好的吸附甲醛的性能，还能吸附室内潮湿的空气，保持室内空气清新；

其二，本发明对加工工艺进行改进，对木粉的含量进行调整，木粉填料在体系中所占体积比增大，对润滑剂、增塑剂、加工助剂等吸附量大。加工过程中虽能产生较大的摩擦热使塑化速度加快，但不足以抵消由于增塑剂、加工助剂等被吸附而使塑化速度减慢致使塑化时间增加的影响，从而使PVC的塑化延迟；而木粉含量越大，吸收的加工助剂越多，这样会使塑化时间增长，加工性能变差。最终确定选择木粉含量为35%；

其三，挤出机重要的部件-螺杆，螺杆的技术速度快慢直接影响挤出质量和挤出效率；螺杆转速很小时，物料以层流向前推进，挤出物出口模后制品表面光滑，只是产量很低；螺杆转速增加，物料在口模中逐渐向滑流过渡，如果滑流不顺利或受阻就会出现制品质量问题；因此在实际生产过程中，对螺杆的转速进行改进，使加料转速范围在8.2-8.4r/min，在此范围内，挤出速率不仅得到提高，而且物料在口模中的滑动比较流畅，阻力减小；

其四，本发明对挤出过程中的温度进行改进，并且在高速混合之前采用预烘干的操作将木粉和塑料中残留的水分进行预烘干，保证挤出原料在混合过程中木粉和塑料颗粒的干燥度，通常在挤出过程中如果温度高于180℃会发生“烧伤”而成褐色，降低产品的外观，若温度太低会影响挤出料的溶体粘度，故本发明在实际生产过程中对温度进行调整改进，使温度在150-160℃范围内，不仅不会烧伤，不影响外观，而且溶体粘度较高，更好的成型。

具体实施方式

为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步的描述。

实施例：一种含茶籽壳粉的木塑板的生产工艺，包括以下步骤：

1）茶籽壳及其副产物收集与处理：收集茶籽壳以及利用茶籽壳生产糠醛的副产物残渣，通过风选机清理掉茶籽壳内的杂质；

2）茶籽壳制备活性炭粉：对茶籽壳和副产物残渣先进行炭化处理，接着以1.5-2℃/min的降温速度水冷降温，然后煮沸，过滤，调整PH值，活化，风冷，粉碎成粉末状，制成活性炭粉；茶籽壳与副产物的炭化与一般的果壳制备活性炭操作是一样的，这里不做赘述，此操作中茶籽壳的含量70%、副产物残渣30%；

3）木塑板原料配方按照质量分数包括：PP塑料颗粒25%、木粉35%、活性炭粉10%以及助剂30%；助剂包括阻燃剂20%、稳定剂1.5%、发泡剂1.5%、偶联剂1.5%、润滑剂1.5%、相容剂2%、增韧剂2%；

4）木塑材料制备：在高速混合机内先加入原料：PP塑料颗粒25%、木粉35%、活性炭粉10%，搅拌均匀，温度100℃，接着逐渐加入助剂，调整每种助剂加入过程中的温度，在高速混合机内完成混合、干燥、配料、着色操作，在高速混合机内完成操作后，转入冷却桶内搅拌冷却，待，冷却温度到35-40℃时运输至挤出机；

PP塑料颗粒和木粉在混合之前均先进行预烘干，预烘干温度30-35℃；先加入预烘干木粉在100℃温度下搅拌5-6分钟，升高温度至110-115分钟，加入偶联剂，停止搅拌2-3分钟，加入PP塑料颗粒和稳定剂，继续搅拌，同时降温，降温速度为1.5-2℃/min，温度降到80℃时，加润滑剂、阻燃剂、发泡剂、相容剂以及增韧剂，搅拌均匀；

本发明通过分布对原料进行添加，可以根据不同物料结合的温度参数进行合理高效的混合，提高混合的均匀度，保证熔融状挤出料的均匀度，进而提高木塑板表面的质量的一致性；

5）挤出：采用双螺杆挤出机进行挤出操作：螺杆加料转速为8.2-8.4r/min，挤出温度为150-160℃，通过模具挤出成型；模具包括口模和定型模具，所述口模进口处加压16MPa，在口模出口处将压力逐渐释放；所述定型模具包括干定型部分和湿定型部分，所述湿定型部分是通过设置在模具内部的冷却管路进行冷却定型；

口模温度过高或过低都会造成熔体破裂，如果温度过低，则会加大熔体与流道之间的摩擦作用，影响滑移，造成熔体破裂；还会增大木塑复合材料的粘度，造成流动困难，使流道壁面处的料流过早冷却固化，不能充满机头流道，难以挤出成型；还会使物料塑化不良，不能充分包裹木粉，使制品的强度受到影响。若将温度升高，则挤出制品的表面质量会有很大改善，物料通过过渡段进人定型段流道时呈熔融状态，为保证挤出顺利进行，机头的温度应分段控制，即温度逐渐降低，从170℃以2℃/min的速度逐渐降温到150℃；

口模是和挤出机接口相连的部件，其主要作用是使熔融物料由旋转运动变为直线运动，产生必耍的成型压力，成型出所需截面形状的塑料制品；

木塑复合材料模具除以上作用外，还必须在模具的平直段以前给熔融物料提供足够的压力，以保证物料在挤出机、合流芯、机头等模具人口部分不发泡，在口模出口部分将机头压力缓慢释放，出口模前在成核剂周围形成均匀的微泡；

定型模具是用来将物料按制品要求最终成型到固态，应考虑到出口模后物料的温度还很高，在定型模内发泡并未完全停止，物料仍继续膨胀；木塑复合材料冷却收缩率较差，后期收缩较大，定型模具分为干湿定型两部分，其中干定型部分为定型模，湿定型部分则是指水箱；型材通过定型模时是靠真空吸附使型材与定型模紧密接触，冷却水流经水孔带走热量，与型材完成热交换，使型材冷却固定成型。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种含茶籽壳粉的木塑板的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1）茶籽壳及其副产物收集与处理：收集茶籽壳以及利用茶籽壳生产糠醛的副产物残渣，通过风选机清理掉茶籽壳内的杂质；

2）茶籽壳制备活性炭粉：对茶籽壳和副产物残渣先进行炭化处理，接着以1.5-2℃/min的降温速度水冷降温，然后煮沸，过滤，调整PH值，活化，风冷，粉碎成粉末状，制成活性炭粉；

3）木塑板原料配方按照质量分数包括：PP塑料颗粒25%、木粉35%、活性炭粉10%以及助剂30%；

4）木塑材料制备：在高速混合机内先加入原料：PP塑料颗粒25%、木粉35%、活性炭粉10%，搅拌均匀，温度100℃，接着逐渐加入助剂，调整每种助剂加入过程中的温度，在高速混合机内完成混合、干燥、配料、着色操作，在高速混合机内完成操作后，转入冷却桶内搅拌冷却，待，冷却温度到35-40℃时运输至挤出机；

5）挤出：采用双螺杆挤出机进行挤出操作：螺杆加料转速为8.2-8.4r/min，挤出温度为150-160℃，通过模具挤出成型。

2.根据权利要求1所述的一种含茶籽壳粉的木塑板的生产工艺，其特征在于：所述步骤（3）中助剂包括阻燃剂20%、稳定剂1.5%、发泡剂1.5%、偶联剂1.5%、润滑剂1.5%、相容剂2%、增韧剂2%。

3.根据权利要求1所述的一种含茶籽壳粉的木塑板的生产工艺，其特征在于：所述步骤（4）中PP塑料颗粒和木粉在混合之前均先进行预烘干，预烘干温度30-35℃。

4.根据权利要求5所述的一种含茶籽壳粉的木塑板的生产工艺，其特征在于：所述步骤（4）中先加入预烘干木粉在100℃温度下搅拌5-6分钟，升高温度至110-115分钟，加入偶联剂，停止搅拌2-3分钟，加入PP塑料颗粒和稳定剂，继续搅拌，同时降温，降温速度为1.5-2℃/min，温度降到80℃时，加润滑剂、阻燃剂、发泡剂、相容剂以及增韧剂，搅拌均匀。

5.根据权利要求1所述的一种含茶籽壳粉的木塑板的生产工艺，其特征在于：所述步骤（5）中模具包括口模和定型模具，所述口模进口处加压16MPa，在口模出口处将压力逐渐释放；所述定型模具包括干定型部分和湿定型部分，所述湿定型部分是通过设置在模具内部的冷却管路进行冷却定型。