CN101316703A - 用于制备具有类似于天然木材的外观和质地的木塑复合板的线上处理及其设备 - Google Patents

Abstract

本发明在此公开一种制造木塑复合板的方法，所述方法包括复合板制造处理，其挤压并冷却树脂配合物，以便木纤维会均匀分散进入合成树脂母体内来将树脂配合物制造成板形；压花处理，其在复合板表面上形成预定深度的对应于天然木材横切面的木纹图案；以及刷光处理，其从复合板表面上去除某些合成树脂层来形成具有预定深度的线性细微凹凸部分，以及可有效使用上述方法制造木塑复合板的设备。本发明制造木塑复合板的方法具有直接在木塑复合板表面上实现具有类似天然木材横切面的木纹图案的外观和质地的效果，同时将包含木纤维和合成树脂的材料的优点发挥到最大。

Description

用于制备具有类似于天然木材的外观和质地的木塑复合板的线上处理及其设备

技术领域

[1]本发明涉及一种用于制造具有类似于天然木材的外观和质地的木塑复合板的方法和设备，尤其涉及一种制造木塑复合板的方法以及能够用上述方法制造木塑复合板的设备，所述方法能够在执行挤压和冷却树脂配合物之后，以便具有预定尺寸的木纤维均匀地分散到合成树脂母体内，将所述树脂配合物制造成板形，接着通过施加温度和压力来执行在板的表面上形成对应于天然木材横切面的木纹图案的压花处理以及形成线性细微凹凸部分的刷光处理。

背景技术

[2]使用天然木材的建筑材料的问题在于，建筑材料的形状和质地很容易因水或日照而受损。为此，已经进行了许多研究来开发能够消除所述天然木材的问题的木塑复合木材。通过将粒状或球状的木纤维和合成树脂以预定混合比例混合、根据产品用途添加各种添加剂以及利用挤压或喷射将所述混合物形成为板形来制造所述木塑复合木材。

[3]然而，在如上所述制造的所述木塑复合板中，作为所述树脂配合物的母体成分的所述合成树脂在挤压之后在所述复合板的表面上构成外层。因此，尽管将木纤维用作填充物，但塑料特有的油状触感和高光泽度就无法展现出所述天然木材特有的外观和质地。因此，已经做过各种尝试来解决所述木塑复合板的问题。

[4]特别地，已经做过许多尝试来使得所述木塑复合板展现出所述天然木材的外观和表面质地。例如，经常使用具有不同颜色的颜料来执行挤压的方法、手动处理木纹图案的方法、转印或印刷木纹图案的方法以及层压具有天然木材的木纹图案的薄皮或人造材料的方法。然而，这些方法的问题在于，制造过程非常复杂，并且在某些情况下产品的耐用性较低。

[5]为了解决上述问题，已经提出了新方法，其能够在所述木塑复合板的表面上展现出最类似于天然木材横切表面的质地。所述提出的方法中的代表示例是：利用从上方朝向所述复合板表面垂直压下具有预定浮凸雕刻以及凹陷雕刻集合的圆形杆或用动力传动单元高速转动所述圆形杆，在沿预定方向移动的木塑复合木材表面上形成重复压花图案的方法。可以在受挤压的所述复合板被裁切成预定尺寸之后执行在所述复合板表面上形成压花木纹图案的所述方法。

[6]所述木塑复合板在其表面上展现出类似木纹图案的图案。然而，所述木塑复合板具有高光泽，并且当使用者触摸所述木塑复合板时，使用者会感觉到合成树脂特有的油状触感。因此，虽然可以展现出木纹图案，但还是无法表现出天然木材的豪华外观和质地。

[7]在通过直接处理天然木材制造天然木板的情况下，所制造的天然木板表面在经过光滑处理后可以展现优异的外观和质地。因此，表面经过精致处理的高品质天然木板通常被用于建筑物的内部和外部装饰。表面处理过的天然木板具有漂亮的木纹图案、光滑和柔软的触感以及适当的光泽。因此，可以呈现出所述木纹图案。这由构成木材的纤维素聚合物的独特物理特性和天然木材组织的复杂作用所产生。

[8]另一方面，当木塑复合木材的表面经过和天然木材相同的光滑处理时，所述木塑复合木材具有合成树脂特有的高光泽以及油状触感。

[9]因此，对于虽然将包含合成树脂和木纤维的树脂配合物用作材料却能以低成本提供类似于天然木材横切面的外观和质地的技术需求性非常高。

发明内容

[10]因此，本发明是旨在解决上述问题及尚未解决的其它技术问题。

[11]特别地，本发明的第一个目的是提供一种制造木塑复合板的方法，所述方法能够在所述木塑复合板的表面上直接实现类似天然木材横切面的外观和质地的木纹图案，并且同时将包含木纤维和合成树脂的材料的优点发挥到最大，排除使用喷墨印刷或滚柱印刷的印刷方法和在切割材料木板上层压装饰薄板的后处理方法。

[12]本发明的第二个目的是提供一种制造木塑复合板的方法，所述方法可以省略传统后处理操作来执行已经在所述复合板挤压之后被裁切成标准尺寸的复合板上的表面处理，从而在挤压处理期间直接执行所述复合板上的表面处理而不改变挤压速度，并且因此将后处理操作所导致的制造成本的增加最小化。

[13]本发明的第三个目的是提供一种制造木塑复合板的设备，所述设备能够有效地执行所述制造木塑复合板的方法。

[14]依照本发明的一个方案，通过利用制造木塑复合板的方法可实现上述和其它目的，所述方法包括：(a)挤压和冷却树脂配合物的面板制造处理，以便木纤维均匀地分散到合成树脂母体内，来将所述树脂配合物制造成板形；(b)在完成所述处理(a)后，在所述复合板表面上形成达预定深度的对应于天然木材横切面的木纹图案的压花处理；以及(c)在所述处理(b)完成后，从所述复合板表面去除某些合成树脂层来形成达预定深度的线性细微凹凸部分的刷光处理。

[15]依照本发明的所述制造方法的特征在于，可以在所述复合板的表面上实现对应于所述天然木材横切面的所述外观和质地，而不用印刷或薄板层压，并且依次执行所述复合板制造处理、所述压花处理以及刷光处理，以便能够在所述复合板被裁切成预定尺寸之前就完成所述复合板的表面处理，从而可以大大简化整体处理。

[16]本说明书中所用的术语“依次处理”表示一系列进行中的所述复合板不用和制造过程分离的操作。因此，并不排除在依次处理中加入某些步骤来使处理最佳化。例如，如下面将描述的，可以在压花处理之前增加将复合板预加热的处理，并且可以在刷光处理之前增加冷却复合板的处理。

[17]同样，依照本发明的制造方法的特征在于，在所述复合板的表面上形成预定深度的木材横切面图案的压花结构，并且也在所述复合板的表面上形成预定深度的线性细微凹凸结构。

[18]由于多种广泛且密集的研究和试验，本发明的发明者已经发现，在以合成树脂为基础的树脂配合物复合板的表面上可以形成压花结构和线性细微凹凸结构，虽然所述树脂配合物复合板具有和天然木材横切面不同的表面结构，不过所述树脂配合物复合板还是可以提供对应于所述天然木材的外观和质地，因此，本发明提供一种制造具有新颖结构的木塑复合板的方法。

[19]在处理(a)内被挤压的树脂配合物包括作为母体成分的合成树脂和作为填充物的木纤维。合成树脂并不特别受限，只要所述合成树脂是能够和木纤维高度相容并且具有高强度和耐用度的聚合物就行。优选地，可将基于聚乙烯的聚合物树脂、基于聚丙烯的聚合物树脂或基于聚苯乙烯的聚合物树脂用作合成树脂。

[20]木纤维包括将天然木材或回收木材磨成粒状或球状所获得的木屑以及将其它种类的天然纤维(例如大麻纤维、花线、黄麻、洋麻、纤维素等等)切成预定长度所获得的短纤维。木纤维可占有树脂配合物总重量的大约20到80的重量百分比，优选为30至50的重量百分比，不过木纤维的重量百分比可根据木塑复合板的用途而改变。然而，当木纤维的含量过少时，合成树脂的含量会增加，因此难以提供对应于天然木材的外观和质地。当木纤维的含量过多时，合成树脂的含量会减少，因此木纤维的结合力会降低。因此，难以提供期望等级的强度和耐用度。

[21]木纤维具有20至300筛目的尺寸，优选为90至150筛目。当木纤维的尺寸太大时，所述复合板的强度会降低。另一方面，当木纤维的尺寸太小时，木纤维在树脂配合物内的分布就会不均匀。特别地，虽然所述复合板具有压花结构和细微凹凸结构，但复合板还是无法提供期望的外观和质地，这在下面将会有更详细的说明。

[22]在熔化和挤压处理中，经由漏斗导入的球状合成树脂会在被加热的挤压机内熔化，然后在所述挤压机内和其它成分混合。在依照本发明的树脂配合物内，例如合成树脂球和木纤维都通过漏斗被导入挤压机内，并且接着在挤压机内混合。

[23]可以根据复合板的用途在树脂配合物内加入各种成分。

[24]典型地，可以在树脂配合物内加入占树脂配合物总重量1％至5％的颜料，以便为各种木材提供不同颜色。优选地，因为由于日照褪色的可能性较低，在树脂配合物内加入无机颜料，因此可长时间维持其原有颜色。颜料可以单独使用。然而，根据情况，可以使用包含两种或多种颜料的组合来呈现各种颜色。

[25]优选地，可通过主漏斗或侧漏斗以母料(例如珠球)的方式导入颜料。含颜料的母料树脂可以和作为母体成分的合成树脂相同或不同。优选地，颜料可以以母料的形式用在依照本发明的制造方法内，其中在和作为母体成分的合成树脂一样的树脂内加入无机颜料。

[26]在优选实施例中，作为母体成分的合成树脂具有1.0至3.0的熔化指数，并且含颜料的母料树脂具有1至30的熔化指数。同样，所述树脂通过所述主漏斗一起被供应，然后利用挤压机机筒的熔化温度均匀混合，或利用机筒内的螺杆执行机械混合，从而可以根据天然木材的种类实现横切面的颜色。

[27]根据情况，母料(B)可通过侧漏斗供应，从而可制造出一种复合板，其特征在于母料(B)的颜料没有和母料(A)的颜料完全混合，因此复合板具有不均匀的边界，所述母料(B)内含具有低于含颜料的母料(A)的树脂的熔化指数并通过主漏斗供应的树脂和颜色与母料(A)的颜料不同的颜料。

[28]用于制造复合板的挤压、校准和冷却都可根据一般方式来执行。

[29]优选地，从挤压机模具挤出的所述复合板会利用动力传动单元传送至压花阶段。

[30]处理(b)，即压花处理，是第一表面处理，用于以具有浮凸雕刻和凹陷雕刻的压花结构在所述复合板的表面上形成木材切开时的切面内显示的木纹图案(“木材横切面图案”)。优选地，通过在加热并压按压花辊的同时将表面雕刻有对应于木材横切面图案形状的压花辊压按在所述复合板的表面上来执行所述处理。

[31]为了在所述复合板表面上形成木材横切面图案，必须将复合板的表面加热至其熔点附近的温度程度。这可通过使用加热型压花辊压按并且同时将复合板加热来实现。

[32]根据情况，所述制造方法可以进一步包括在执行所述压花处理之前将所述复合板加热到预定温度程度的预热处理，以便防止由于瞬间加热造成所述复合板表面褪色和/或变形。一般地，当将聚烯烃用作母体树脂时，树脂配合物的熔点大约在120℃至180℃。因此，优选地将所述复合板预热到大约100℃至200℃，以便所述复合板能够利用加热型压花辊达到目标温度程度。

[33]可以使用各种方式来执行预热处理。优选地，可使用红外线加热器来执行预热处理。加热型压花辊通过小接触界面加热所述复合板，然而可以执行预加热处理以便能在表面加热模式中加热大面积。因此，并不需要使用加热型压花辊迅速加热所述复合板，所以可以对所述复合板均匀加热。

[34]即使当压花辊表面上雕刻的形状深度不一致时，压花处理中形成的压花结构的深度可根据诸如压花辊的温度、压力和转速等各种因素而改变。因此，通过适当调整压花辊的温度、压力和转速就可获得期望的深度。

[35]优选地，所述制造方法可以进一步包括在完成压花处理之后冷却所述复合板的冷却处理。所述冷却处理可以在使用压缩空气的气冷模式或使用水的水冷模式中执行。

[36]处理(c)，即刷光处理，是第二表面处理，其用于从具有形成于其表面上的压花结构的复合板表面上去除某些合成树脂层来形成线性细微凹凸部分，以便所述复合板具有预定的表面粗糙度和低光泽。优选地，通过在复合板表面上高速旋转刷辊来执行所述处理，所述刷辊拥有多个具有预定厚度和长度且规则或不规则地形成于其外侧表面上的铁刷。

[37]在刷光处理期间，会从复合板的表面上去除某些合成树脂层。根据情况，木纤维会暴露在外，并且在复合板表面上沿刷辊旋转方向形成线性细微凹凸结构。可以根据诸如铁刷的厚度和长度、刷辊的转速、所述复合板和刷辊之间的距离等等各种因素来调整线性细微凹凸结构的深度。

[38]所述刷光处理主要在所述复合板的上表面上执行。然而，根据情况，可在复合板的下表面和/或侧表面上执行刷光处理。

[39]所述复合板的压花结构呈现出天然木材横切面漂亮的图案。然而，虽然复合板具有压花结构，但由于所述合成树脂配合物的独特的物理特性，所述复合板无法提供对应于天然木材横切面的外观和质地。因此，虽然利用刷光处理在压花结构上形成了线性细微凹凸结构而导致压花结构有部分改变，但合成树脂配合物的基本问题已经被消除，并且复合板通过最终由压花结构和线性细微凹凸结构所形成的复合结构提供对应于天然木材横切面的外观和质地。

[40]另一方面，当只利用刷光处理在复合板表面形成线性细微凹凸结构而没有执行压花处理时，可以大幅削减合成树脂的独特物理特性；然而，其无法提供天然木材的独特物理特性，尤其是所述漂亮的外观。此外，经过证实，当压花结构和线性细微凹凸结构满足下列特定条件时，压花结构和线性细微凹凸结构就能提供期望的效果。

[41]特别地，当压花结构平均深度为200□至900□，优选为500□至600□，线性细微凹凸结构平均深度为10□至500□，优选为200□至300□，并且复合板的反射率为10％至50％，优选为10％至30％时，当光以60度的入射角照射到复合板表面上时，虽然将基于合成树脂的树脂配合物用作材料，还是可获得可与天然木材相比的外观和质地。

[42]当所述压花结构的深度太浅或太深时，则压花结构的各个凸起间的距离会太窄或太宽。因此，合成树脂的油状触感被增加，并且所述复合板表面上的光反射率会增加。因此，所述复合板无法提供天然木材的外观和质地。

[43]另外，当线性细微凹凸结构的深度太浅时，则无法有效消除所述合成树脂的油状触感。另一方面，当线性细微凹凸结构的深度太深时，则会过度损坏对应于天然木材的图案。

[44]不同于木材横切面的压花结构，细微凹凸结构以直线形状形成于所述复合板表面上。优选地，细微凹凸结构可以与木材横切面图案的木纹平行地形成在所述复合板的表面上。

[45]当利用压花结构和线性细微凹凸结构所获得的光反射率过高时，所述复合板的光泽度就会增加，并且因此难以提供对应于天然木材横切面的外观。另一方面，当压花结构和线性细微凹凸结构的深度太深时，可获得较小的光反射率；然而，会过度增加所述复合板的表面粗糙度。

[46]依照本发明的方法所制造的木塑复合板可以根据复合板的用途被裁切成预定尺寸和形状。

[47]依照本发明的另一个方案，提供一种制造木塑复合板的设备，所述设备能够有效执行上述制造木塑复合板的方法。

[48]依照本发明的用于制造木塑复合板的设备包括：挤压单元，其用于挤压树脂配合物，以便将所述树脂配合物制造成板形；冷却单元，其用于冷却被挤压的复合板；抽出单元，其用于从所述冷却单元中抽出已经冷却的复合板，以便所述复合板可以被输送到后续阶段；表面处理单元，其用于在所述复合板的表面上依次执行压花处理和刷光处理；以及切割单元，其用于将表面处理过的复合板切割成预定尺寸和形状。

[49]依照本发明的制造设备的特征在于，在所述表面处理单元内依次执行所述压花处理和所述刷光处理，并且所述表面处理单元位于所述切割单元之前。

[50]所述挤压单元、冷却单元、抽出单元和切割单元与传统制造木塑复合板的设备中的单元一样或非常类似。所述抽出单元用于从冷却单元中抽出所述复合板，并将抽出的复合板输送到后续表面处理单元，由此提供驱动力到表面处理单元。

[51]所述表面处理单元包括加热型压花辊和刷辊，所述压花辊的表面上雕刻有对应于木材横切面图案的形状，以便通过施加温度和压力就可以在所述复合板的表面上形成压花结构；所述刷辊具有多个形成于其外侧表面上的铁刷，以便在已经形成压花结构的复合板表面上可形成线性细微凹凸结构，所述刷辊会以高速旋转。

[52]所述加热型压花辊在其表面上设置有具有对应于木材横切面图案的形状的浮凸雕刻和凹陷雕刻集合，所述加热型压花辊由压力控制部分以预定压力压在所述复合板上，所述加热型压花辊具有多个沿所述压花辊的旋转轴方向安装的电加热杆，并且所述加热型压花辊构造为使得由加热杆加热的加热油在所述压花辊内部循环，以便均匀地维持整根压花辊的温度。所述压力控制部分利用液压或气室压力将压花辊压按在所述复合板表面上。

[53]所述复合板的熔点可根据合成树脂的种类、木纤维的种类和尺寸、合成树脂和木纤维的含量等等而改变。因此，可通过控制供应到加热杆的电量来决定所需的加热温度。同样，所述压花辊施加在复合板上以形成压花结构的压力可根据各种因素来决定。例如，所述杆的压力可大于大气压力(大约1bar)并且小于10bar。

[54]加热型压花辊可以包括附加电源，以便所述加热型压花辊可以自动地旋转。然而，优选地，所述加热型压花辊可以构造为使得压在所述复合板上的所述压花辊以无动力状态旋转，随着复合板移动，将木材横切面图案转印到复合板表面。

[55]在无动力驱动压花辊的情况下，优选地在所述压花辊之前安装用于维持复合板输送速度的驱动辊。当所述驱动辊和复合板接触时，所述驱动辊向复合板提供驱动力。因此，根据情况，所述驱动辊可构造为使得所述驱动辊具有用于复合板预热的加热杆和加热油。

[56]在优选实施例中，为了改善利用压花辊的压花处理的效率，额外预热部分可安装在驱动辊和压花辊之间。所述压花辊通过小接触界面加热所述复合板。因此，优选为可建造接触或非接触型表面加热结构的预热部分，以便所述复合板能轻易地被所述预热部分加热。

[57]优选地，在压花辊和刷辊之间安装用于冷却压花辊所加热的复合板的气冷型或水冷型冷却部分，以便可从凝固的复合板的表面上有效去除合成树脂层。

[58]优选地，为了防止由经过冷却部分所冷却的复合板内的残留热量和应力造成所述板诸如弯曲的变形，可在冷却部分之后安装用于输送受压状态下的所述复合板的导辊。

[59]所述刷辊被构造为这样的结构：其中刷辊设置有多个拥有预定厚度和长度的铁刷，所述铁刷会规则或不规则地形成于(插入)刷辊外侧表面上，并且刷辊在所述复合板表面上高速旋转。刷辊可以和复合板移动方向同向旋转或反向旋转。

[60]铁刷的厚度和长度、刷辊的转速以及刷辊和所述复合板之间的距离都和复合板上形成的线性细微凹凸结构的深度息息相关。因此，可以根据复合板上所形成的线性细微凹凸结构的所需深度来改变铁刷的厚度和长度、刷辊的转速和刷辊与复合板之间的距离。例如，线性细微凹凸结构的深度可依照下列方法来调整：

[61](i)改变所述铁刷厚度的方法；

[62](ii)改变所述铁刷长度的方法；

[63](iii)改变所述刷辊转速的方法；

[64](iv)改变所述刷辊和所述复合板之间距离的方法；以及

[65](v)包含(i)至(iv)中两种或更多种方法的组合。

[66]例如，所述刷辊的铁刷具有0.1mm至0.5mm的厚度以及10mm至50mm的长度(从刷辊表面伸出的长度)，并且所述刷辊以50rpm至500rpm的速度旋转，而所述刷辊和所述复合板的距离为-10mm至0mm(在所述铁刷长度接触所述复合板为0mm至10mm的情况下)，以便可以在所述复合板上形成具有所需深度的线性细微凹凸结构。

[67]所述刷辊的数量可以根据要执行表面处理的复合板的外侧表面的数量来改变。在所有复合板外侧表面都要进行表面处理的情况下，刷辊可以包括一对用于对复合板上表面和下表面进行表面处理的刷辊，以及另一对用于对复合板相反侧面进行表面处理的刷辊。

[68]在复合板经刷辊的表面处理之后，从复合板上切下的大量粉末仍旧留在复合板的表面上。例如，可用压缩空气喷射部分将粉末从复合板表面上去除。

附图说明

[69]参考附图，通过下面的详细说明，将会更清楚地了解本发明的上述和其它目的、特征和其它优点，其中：

[70]图1为说明用于制造依照本发明优选实施例的木塑复合板的设备的整体构造的典型视图；

[71]图2为说明图1中所示表面处理单元的典型视图；

[72]图3为部分说明图2中所示压花辊的一个例示性内部结构的典型视图；

[73]图4和图5为说明使用图2中所示刷辊来刷光复合板上表面和下表面以及相反侧面的刷光处理的典型视图；

[74]图6为说明依照实例1具有形成于复合板表面上的木材横切面图案的压花结构的复合板的平面照片；

[75]图7为说明除了压花结构以外在复合板表面上形成线性细微凹凸结构的复合板的放大平面照片；以及

[76]图8和图9为当从侧面拍摄木塑复合板时依照示例1制造的木塑复合板的平面照片和放大剖面照片。

具体实施方式

[77]现在，将参考附图来详细描述本发明的优选实施例。然而，应当注意，本发明的范围不局限于所说明的实施例。

[78]图1为说明用于制造依照本发明优选实施例的木塑复合板的设备的整体构造的典型视图。

[79]参考图1，用于制造木塑复合板的设备100包括用于挤压树脂配合物来将其制造成板形的挤压单元200、用于将挤压的复合板冷却的冷却单元300、用于将冷却的复合板从冷却单元抽出以便所述复合板可以被输送到后续阶段的抽出单元400、用于在所述复合板的表面上执行压花处理和刷光处理的表面处理单元500以及用于将表面处理过的复合板切割成预定尺寸和形状的切割单元600。

[80]挤压单元200、冷却单元300、抽出单元400以及切割单元600都和传统技术一样或非常类似。因此，下面将仅参考图2详细描述表面处理单元500。

[81]参考图1，表面处理单元500包括用于维持复合板700的输送的驱动辊510、用于将复合板700加热到预定温度的预热部分520、用于执行压花处理的压花辊530、用于冷却已加热的复合板700的冷却用压缩空气喷射部分540、用于限制复合板变形的导辊550、用于在复合板700的上表面和下表面上执行刷光处理的一对第一刷辊560、用于在复合板700的相反侧面上执行刷光处理的一对第二刷辊570、用于从复合板700上去除执行刷光处理后留在复合板700外侧表面上的粉末的压缩空气喷射部580以及接触复合板700的侧边并具有垂直旋转轴来引导复合板700的移动的多个侧边旋转辊590。

[82]在驱动辊510和压花辊530上分别安装了压力控制部分511和531，通过所述压力控制部分511和531，驱动辊510和压花辊530在驱动辊510和压花辊530以预定压力下压的同时接触复合板700的一个表面。复合板700的反面上安置了支撑杆512和532。

[83]压花辊530通过小接触界面加热复合板700，而预热部分520以表面加热结构方式构造。因此，预热部分520具有比压花辊530更优异的加热效率。优选地，预热部分520可以为图中所示的非接触式红外线加热器。

[84]压花辊530为加热辊。压花辊530在其表面上设置有具有对应于木材横切面图案的形状的浮凸雕刻和凹陷雕刻集合533。同样，压花辊530具有多个沿所述压花辊旋转轴方向安装的电加热杆534。加热杆534所加热的加热油会在所述压花辊的内部循环，以便均匀维持整根压花辊的温度。

[85]图3为部分地说明压花辊的一个例示性内部结构的典型视图。参考图3，电加热杆534和旋转轴535平行地径向安装在辊536中。加热杆534由从电加热模块537供应的电力加热。辊536内也安装了热电偶538来防止加热杆534过热。

[86]回头参考图2，其上已经由压花辊530执行了压花处理的复合板700处于加热状态下。因此，复合板700会由压缩空气喷射部分540喷射的空气冷却，以便可以执行后续处理，即所述刷光处理。

[87]在复合板700的加热和冷却期间，所述复合板内会残留部分热量。此外，复合板700由压花辊530压按。结果，复合板700内残留的热应力会导致诸如弯曲复合板700的变形。为此，导辊550消除了复合板700内残留的热应力，因此可抑制复合板700的变形。

[88]第一刷辊560的结构和第二刷辊570基本一样。例如，第一刷辊560构造为如下结构：其中第一刷辊560的外侧表面上形成多个铁刷562。

[89]如图4和图5所示，刷辊560和570由马达563和573带动高速运转，来在复合板700的上表面和下表面以及相反侧面上执行刷光处理。刷辊560和570可以和复合板700的移动方向(如箭头所示)同向旋转或和复合板700移动方向反向旋转。在所述刷光处理期间，刷辊560的铁刷562和刷辊570的铁刷572快速摩擦复合板700表面来切除复合板700表面上的合成树脂。结果，在复合板700的表面上形成细微凹凸部分。

[90]下面将详细说明本发明的实例。然而，应当注意，本发明的范围不局限于所说明的实例。

[91]

[92][实例1]

[93]作为母体成分的100wt％的聚乙烯、作为填充物的85wt％的大约100筛目的针叶树木屑、作为无机颜料的5wt％的氧化铁(红色)、5wt％的润滑剂以及10wt％的偶合剂都会通过漏斗导入图1中的挤压单元200内，并且在挤压单元200内熔化，然后从挤压单元200中挤出。然后，利用图1中的表面处理单元500，在挤出的复合板表面上执行所述压花处理和所述刷光处理。接着，利用切割单元600将所述表面处理过的复合板切割成预定尺寸。以此方式就可制造出木塑复合板。

[94]所述压花处理在180℃的温度、5bar的压力和80rpm的压花辊转速下执行。通过高速旋转(例如以300rpm的速度)具有多个厚0.3mm并且长50mm的铁刷的刷辊来执行所述刷光处理。

[95]图6为说明依照上述制造过程具有形成于复合板表面上的木材横切面图案的压花结构的复合板的平面照片，而图7为说明除了压花结构以外在复合板表面上形成线性细微凹凸结构的复合板的放大平面照片。如从图7所见，在和木材横切面图案平行的方向上，在木材横切面图案上线性地形成多个细微凹凸部分。

[96]图8和图9为当从侧面拍摄木塑复合板时最终制造出的木塑复合板的平面照片和放大剖面照片。如从图8所见，沿着木材横切面图案的压花结构线性地形成有细微凹凸部分。从图9可以确认，所述压花结构具有大约600□至850□的深度。当然，可以根据所述处理情况适当地调整所述压花结构的深度。

[97]

[98][实例2至4]

[99]除了所述刷辊的所述铁刷长度和厚度改变并且以300rpm的速度执行所述刷光处理之外，其余都根据和示例1相同的方法制造木塑复合板。所述刷光处理的情况显示在下面的表1内。

[100]光线以60度的入射角照射在以上述方式制造的木塑复合板表面上相同区域内的12个任意点上，用此来测量反射率。另外，请10个人以天然木材(樱桃树)板的外观和质地为满分5.0来评估，分别对示例2至4的木塑复合板进行评分。结果显示在下面的表1内。

[101]<表1>

[102]

[103]从表1可以看到，虽然根据所述刷光处理的情况反射率稍有不同，不过所述反射率一般都有进一步降低。特别地，关于表面质地的满意程度大约是天然木板的95％或更高。因此，满意程度非常高。

工业实用性

[104]从上述描述可以了解，依照本发明制造木塑复合板的方法具有直接在木塑复合板表面上实现具有类似于天然木材横切面的外观和质地的木纹图案同时将包含木纤维和合成树脂的材料的优点发挥到最大的效果。此外，在复合板挤压之后已经切成预定尺寸的复合板上执行表面处理的传统后处理操作并未省略。因此，可以在挤压处理期间执行表面处理而不会改变挤压速度，因此将由后处理操作造成的制作成本的增加最小化。

[105]尽管为了说明的目的公开了本发明的优选实施例，但本领域技术人员应理解的是，在不背离如所附权利要求书中公开的本发明的范围和精神的前提下，可以进行各种改进、增加和替换。

Claims (19)

1、一种制造木塑复合板的方法，包括：

(a)挤压和冷却树脂配合物的复合板制造处理，以便木纤维均匀地分散到合成树脂母体内，来将所述树脂配合物制造成板形；

(b)在完成所述处理(a)后，在所述复合板的表面上形成预定深度的对应于天然木材横切面的木纹图案的压花处理；以及

(c)在完成所述处理(b)后，从所述复合板的表面去除某些合成树脂层来形成预定深度的线性细微凹凸部分的刷光处理。

2、如权利要求1所述的方法，其中所述合成树脂为基于聚烯烃的聚合物树脂，所述木纤维包含在所述基于聚烯烃的聚合物树脂内以便所述木纤维的重量大约为所述树脂配合物总重量的20％至80％，并且所述木纤维具有20至300筛目的尺寸。

3、如权利要求1所述的方法，其中所述树脂配合物进一步包括重量大约是所述树脂配合物总重量的1％至5％的无机颜料。

4、如权利要求1所述的方法，其中作为所述母体成分的所述合成树脂具有1.0至3.0的熔化指数；含颜料的母料树脂具有1至30的熔化指数；并且所述树脂通过主漏斗一起供应，然后利用挤压机机筒的熔化温度或通过机筒内的螺杆所执行的机械混合来均匀混合。

5、如权利要求4所述的方法，其中母料(B)通过侧漏斗来供应，所述母料(B)包含具有熔化指数低于含颜料的母料(A)树脂的熔化指数并通过所述主漏斗供应的树脂，并且还包含颜色不同于母料(A)颜料的颜料。

6、如权利要求1所述的方法，其中在加热一加热型压花辊时，通过将表面雕刻有对应于所述木材横切面图案的形状的所述加热型压花辊压按在所述复合板表面上来执行所述压花处理。

7、如权利要求1所述的方法，进一步包括：

预热处理，在执行所述压花处理之前，将所述复合板加热至预定温度程度，以便防止由于瞬间加热造成所述复合板的表面褪色和/或变形。

8、如权利要求1所述的方法，进一步包括：

冷却处理，在完成所述压花处理之后冷却所述复合板。

9、如权利要求1所述的方法，其中通过在所述复合板表面上高速旋转刷辊来执行所述刷光处理，所述刷辊具有多个具有预定厚度和长度并且规则或不规则地形成于其外侧表面上的铁刷。

10、如权利要求1所述的方法，其中由所述压花处理形成的压花结构具有200□至900□的平均深度，由所述刷光处理形成的线性细微凹凸结构具有10□至500□的平均深度，并且当光线以60度的入射角入射在所述复合板的表面上时，所述复合板具有10％至50％的反射率。

11、如权利要求10所述的方法，其中所述线性细微凹凸结构的深度依照下列方法中任何一种来调整：

(i)改变所述铁刷厚度的方法；

(ii)改变所述铁刷长度的方法；

(iii)改变所述刷辊转速的方法；

(iv)改变所述刷辊和所述复合板之间距离的方法；以及

(v)包含(i)至(iv)中两种或更多种方法的组合。

12、一种用于制造木塑复合板的设备，包括：

挤压单元，其用于挤压如权利要求1所述的树脂配合物，以便将所述树脂配合物制造成板形；

冷却单元，其用于冷却所述被挤压的复合板；

抽出单元，其用于从所述冷却单元中抽出所述已经冷却的复合板，以便所述复合板能够被输送到后续阶段；

表面处理单元，其用于在所述复合板的表面上依次执行压花处理和刷光处理；以及

切割单元，其用于将所述经表面处理过的复合板切割成预定尺寸和形状。

13、如权利要求12所述的设备，其中所述表面处理单元包括加热型压花辊，所述加热型压花辊具有在其表面上雕刻的对应于木材横切面图案的形状，以便通过施加温度和压力在所述复合板的表面上形成压花结构，以及

刷辊，具有在其外侧表面上形成的多个铁刷，以便在所述复合板已经形成所述压花结构的所述复合板表面上形成线性细微凹凸结构，所述刷辊以高速旋转。

14、如权利要求13所述的设备，其中所述加热型压花辊在其表面上设置有形状对应于木材横切面图案的浮凸雕刻和凹陷雕刻集合，所述加热型压花辊由压力控制部分以预定压力程度压按在所述复合板上，所述加热型压花辊具有多个沿所述压花辊的旋转轴方向安装的电加热杆，并且所述加热型压花辊构造为由所述加热杆加热的加热油在所述压花辊内部循环，以便均匀地维持整根压花辊的温度。

15、如权利要求13所述的设备，其中所述加热型压花辊被构造为压在所述复合板上的压花辊以无动力状态旋转，随着所述复合板移动，将所述木材横切面图案转印到所述复合板的表面。

16、如权利要求13所述的设备，其中所述表面处理单元进一步包括用于将所述复合板加热至预定温度程度的预热部分，所述预热部分设置在所述压花辊之前。

17、如权利要求16所述的设备，其中所述预热部分为非接触型红外线加热器。

18、如权利要求13所述的设备，其中所述表面处理单元进一步包括依次布置的冷却部分和导辊。

19、如权利要求13所述的设备，其中所述刷辊的铁刷具有0.1mm至0.5mm的厚度以及10mm至50mm的长度，并且所述刷辊以50rpm至500rpm的速度旋转，而所述刷辊和所述复合板的距离为-10mm至0mm，以便在所述复合板上形成具有期望深度的线性细微凹凸结构。

Images