CN102510795B

CN102510795B - 具有收缩性的木塑复合物板

Info

Publication number: CN102510795B
Application number: CN201080042548.2A
Authority: CN
Inventors: 朴钟星; 孙廷一; 南景九
Original assignee: LG Hausys Ltd
Current assignee: LX Hausys Ltd
Priority date: 2009-09-24
Filing date: 2010-09-16
Publication date: 2014-12-31
Anticipated expiration: 2030-09-16
Also published as: KR101182149B1; US20120171446A1; JP5557201B2; WO2011037364A3; JP2013505150A; CN102510795A; US8715818B2; KR20110032742A; WO2011037364A2

Abstract

公开了一种由木塑复合物(WPC)制成的钉器构造板，更具体地，公开了一种钉器构造板，其包括50wt％到85wt％的木质粉，具有2mm到10mm的厚度，并在60℃温度和90％RH湿度的条件下经过24小时之后沿着纵向方向显示0.1％到3％的收缩性。

Description

具有收缩性的木塑复合物板

技术领域

本发明涉及一种由木塑复合物(WPC)制成的钉器构造板(tackerconstruction panel)，更具体地，涉及这样一种钉器构造板，该钉器构造板包括50wt％或者更多的木质粉，具有2mm到10mm的厚度，并在60℃温度和90％RH湿度的条件下经过24小时之后沿着纵向方向显示0.1％到3％的收缩性。

背景技术

WPC是一种通过将天然材料(例如木质粉(wooden flour)或木纤维)与合成树脂混合而形成的复合材料，且是一种能够替代木材料的内部材料或外部材料，因为与天然的木材料相比其具有优良的耐用性，且具有不能从塑料中获得的优良的天然纹理和加工性能。

具体地，通过将颗粒状或球粒状形态的木质粉与合成树脂以一个预定比例混合，并根据用途加入不同的添加剂，然后挤压或注射该混合物，WPC被制成板形产品。

图1是示出了常规挤压方法的示意图，图2是示出了在图1的挤压方法中使用的挤压模具和真空冷却器(校准单元)的局部视图。

参考这些附图，挤压是通过沿着挤压的产品的前进方向依序穿过挤压机10、挤压模具20、真空冷却器30、牵引装置40和切割器50执行的。

具体地，通过塑化由搅拌器11混合的挤压材料并将被熔化的挤压材料挤压经过挤压机10而形成的挤压物穿过挤压模具20，以形成一个预定形状，然后在高温时从挤压模具20排出，在所述挤压模具20中外部加热器22沿着喷嘴21安装。

此时，可以通过使挤压物穿过真空冷却器30(从而冷却和固化在高温时从模具挤压出的挤压物的轮廓)和牵引装置40，然后将挤压物切割成预期长度而制成挤压产品。

由此，制造的WPC主要用作用于甲板、栅栏和壁板(siding)的外部材料，且例如，当构造壁板时，对WPC执行钉器构造。

钉器构造意味着直接对板进行钻孔的方式(使用钉子或锚直接紧固)，或者首先在壁表面上构造方木或型钢，然后其次使用钉子等直接对在方木或型钢上的板进行钻孔，或者使用夹紧辅助材料等间接将板紧固在方木或型钢上的方式。

然而，当板由于外部因素(例如气候、温度和湿度)而膨胀时，如上文描述制造的WPC可能遭受翘曲、扭转等，尽管WPC是使用合成树脂和木质粉的树脂复合物；且即使通过钉器构造将所述板联接，对于限定板的翘曲方面仍存在局限性。

因此，极其需要能够构造如下结构的技术，即，即使当WPC板通过钉器构造被构造为外部材料时，所述结构仍长时间稳定，且用于外部材料的WPC板没有膨胀。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种能够解决上述问题的具有收缩性的木塑复合物板。该木塑复合物板可用作钉器构造板。

基于以下长时间的各种研究，本发明人从这样的发现中完成了本发明：即当形成钉器构造板以使得该钉器构造板在特定条件下具有收缩性时，所述板可保持其形状，由此能够形成一种即使是钉器构造仍长时间稳定在预期水平下的结构。

为了实现本发明的目的，本发明提供了一种由木塑复合物制成的钉器构造板，其中所述板包括50wt％或更多的木质粉，具有2mm到10mm的厚度，并在60℃温度和90％RH湿度的条件下经过24小时之后沿着纵向方向显示0.1％到3％的收缩性。

也就是说，由于根据本发明的钉器构造板是由在如上所述的特定条件下显示收缩性的板的制造，因此通过由收缩性所形成的补偿，即使在板由于外部环境而膨胀的条件下，可有效地防止翘曲，并且形成一个在钉器构造之后长时间稳定在预期水平下的结构。

木质粉可包括通过将木质粉切割成预定长度而制成的短纤维，其中木质粉是通过将天然硬木或回收的木材磨碎成颗粒状或球粒状形态而制成的，木质粉的含量优选地是总重量的50wt％到85wt％。

如果木质粉的含量过低，则合成树脂的含量变得过高，因此难以提供类似于天然硬木的外观或纹理。相反，如果木粉的含量过高，则木质粉之间的结合力因合成树脂的含量降低而减小，因此难以提供预期的强度和耐用性。

板的厚度是综合考虑板的形状、钉器构造能力和收缩性而确定的，优选地是如上文限定的2mm到10mm，更优选地是3mm到8mm。

根据本发明的板可由不同的方法制造，例如，可通过挤压工艺制造板，且所述收缩性由所述挤压工艺中的拉伸赋予。

也就是说，通过在纵向方向上拉伸由挤压生产的挤压物，构造挤压物的合成树脂被部分晶化，并可通过固化已拉伸的挤压物以具有合适的内部应力来形成具有预期收缩性的板。

如上文限定，在板的纵向方向上板的收缩性是0.2％到1％。如果收缩性太小，则难以显示取决于收缩的效果。相反，如果收缩性太大，则所述板由于过度收缩而难以保持预期的形状。

相应地，如果没有产生这些问题，则收缩性可以在前述范围之外。

更优选地，收缩性是0.2％到1％。

在一个优选实施方案中，收缩性大于板的尺寸变化。

本文中，尺寸变化是由膨胀等引起的从原始尺寸的增量。

因此，尽管板因外部因素(例如气候、温度和湿度)而膨胀，仍可防止板的翘曲，并将板保持在预期形状，这是因为尺寸变化小于在挤压工艺期间给予板的收缩性。

如果需要，收缩性被设置为在所述板的厚度的范围内与所述板的厚度成反比。

也就是说，通过随着板的厚度更厚使得收缩性更小，与具有相对薄的厚度和大的收缩性的板相比，可使得在相同的外部环境下总收缩恒定。

所述板可被形成为实心结构，并可优选地具有1.0g/cm³或更小的密度，更优选地0.5g/cm³到1.0g/cm³。

在一个优选实施方案中，所述板被形成为微孔泡沫结构。

该微孔泡沫结构(如在韩国专利申请No.2005-115637中公开的)优选地是这样一种结构，即在微孔泡沫结构的表皮部分中的孔比在芯部分中的孔更小，因此在表皮部分中的密度密，具有与非泡沫板材类似的机械属性。

前述申请的公开内容在此以引用方式纳入本文。

附图说明

图1是示出了常规挤压和冷却系统的示意图。

图2是示出了图1中的挤压和冷却系统的挤压模具和真空冷却装置的示意图。

图3是示出了根据本发明一个实施方案的钉器构造的壁板的平面图的照片。

图4是示出了具有收缩性的板的平面图的照片和示出了不具有收缩性的板的平面图的照片。

图5a是经过2天之后拍摄的示出了实施例2的钉器构造板侧视图的照片以及翘曲部分的放大的照片。

图5b是经过150天之后拍摄的示出了实施例2的钉器构造板侧视图的照片以及翘曲部分的放大的照片。

图6a是经过2天之后拍摄的示出了比较实施例1的钉器构造板侧视图的照片以及翘曲部分的放大的照片。

图6b是经过150天之后拍摄的示出了比较实施例1的钉器构造板侧视图的照片以及翘曲部分的放大的照片。

图7是使用根据本发明的钉器构造板的钉器构造的一个实施例的局部图。

图8是使用常规钉器构造板的钉器构造的一个实施例的局部图示。

具体实施方式

参考附图，通过下文实施方案的描述，本发明的优势、特征和各方面会变得显而易见，各实施方案的描述在下文中陈述。

参考图3，壁板100是通过以一种方式固定一个预定部分使得多个板110、120、130、140、150部分覆盖在另一个板上来制造的。

第一部分110的下部覆盖第二板120的上部一预定宽度W，第二部分120的下部覆盖第三板130的上部一相同宽度W，对于其余的板130、140、150也是如此。

使用钉器(未示出)紧固相应板110、120、130、140、150的上部。

下文中，参考附图，将更详细地描述本发明的实际的和目前优选的实施方案，但是应理解，考虑了本公开内容后，本领域技术人员可在本发明的精神和范围内做出改型和改进。

[实施例1]

在图1的挤压系统中，将34wt％的聚乙烯、53wt％的针叶木质粉、10wt％的滑石以及剩余量的其他添加剂放入挤压机10中，然后是熔化挤压和拉伸，从而制造出多个钉器构造板，每个钉器构造板具有6mm的厚度和3m的长度。

在60℃温度以及90％RH湿度的条件下，经过24小时之后，板沿着纵向方向显示约0.2％的收缩性。

[实施例2]

通过与实施例1相同的方式制造多个钉器构造板，除了挤压物的拉伸条件改变，板在相同条件下沿着纵向方向显示0.8％的收缩性。

[实施例3]

通过与实施例1相同的方式制造多个钉器构造板，除了挤压物的拉伸条件改变，板在相同条件下沿着纵向方向显示1％的收缩性。

[比较实施例1]

通过与实施例0.3相同的方式制造多个钉器构造板，除了挤压物的拉伸条件改变，板在相同条件下沿着纵向方向显示0.3％的膨胀率。

[实验实施例1]

对通过切割实施例1和比较实施例1的挤压物所制造的板执行恒温-恒湿(thermo-hygfostat)测试，结果在下文的表1中示出。

恒温-恒湿测试以一种方式执行使得长度被提前测量的板在60℃温度以及90％RH湿度的条件下保持24小时，然后测量长度的改变，以计算长度变化。

<表1>

此外，在实施例2和比较实施例1中制造的钉器构造板是钉器构造的，然后分别暴露在60℃温度以及90％RH湿度的条件下。

图4是示出了根据实施例2的钉器构造板200和根据比较实施例1的钉器构造板300的照片。

如图4看出的，实施例1的钉器构造板200没有遭受翘曲，但是比较实施例1的钉器构造板300由于通过钉器构造所固定的板的中间的膨胀而遭受翘曲。

[实验实施例2]

分别使用实施例2和比较实施例1的钉器构造板将壁板制成图3中示出的形状。

换句话说，钉器构造板被切割成厚度为6mm、宽度为210mm的尺寸，采用长度30mm的坚实的(concrete)钉器来钉器构造该板的上部，由此构造壁板。

在通过上述方式制造的壁板上测量翘曲的高度，结果在下文表2中示出。

测试以一种方式执行使得经过2天之后和150天之后，证实是否发生翘曲并且测量翘曲的幅度。

<表2>

如表2中示出的，在使用根据本发明实施例2的钉器构造板的壁板中，无论经过多长时间，膨胀引起的翘曲是相对小的2mm。

相反，在使用根据比较实施例1的钉器构造板的壁板中，发现经过2天之后翘曲是7mm，经过150天之后翘曲是16mm。

因此，应理解，在根据比较实施例1的钉器构造板中，翘曲的幅度随着时间而增加。

图5a示出了经过2天之后拍摄的具有收缩性的壁板的侧视图的照片以及翘曲部分的放大的照片，且图5b示出了经过150天之后拍摄的具有收缩性的壁板的侧视图的照片以及翘曲部分的放大的照片。

如图5a和图5b示出的，应理解，在具有收缩性的壁板中，无论经过多长时间，由膨胀引起的翘曲的高度被固定在2mm。

图6a示出了经过2天之后拍摄的不具有收缩性的壁板的侧视图的照片以及翘曲部分的放大的照片，且图6b示出了经过150天之后拍摄的不具有收缩性的壁板的侧视图的照片以及翘曲部分的放大的照片。

如图6a和图6b示出的，可清楚地看到，随时间逝去，不具有收缩性的壁板遭受因膨胀引起的翘曲。

总之，由于根据本发明的钉器构造板在板的纵向方向上显示收缩性，因此可很容易地采用钉器钉子在方木上构造板，如图7示出的。

相反，由于常规钉器构造板在板的纵向方向上显示膨胀性，因此在板下方安装多个金属型管的情形下，应该使用分立的构件(例如固定夹)通过焊接来构造板，如图8示出的。

如上文描述的，由于根据本发明的由WPC制成的钉器构造板由在特定条件下显示收缩性的板形成，因此即使当根据本发明的由WPC制成的钉器构造板因外部因素而膨胀，所述板仍保持了总体稳定的板形状；因此，如果作为外部材料使用时，其可形成一种长时间稳定在预期水平下的结构，即使是钉器构造。

虽然已经关于具体实施方案描述了本发明，本领域技术人员应明了，在不偏离随附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可做出不同的变化和改型。

Claims

1.一种由木塑复合物制成的钉器构造板，其中所述板包括50wt％到85wt％的木质粉，具有2mm到10mm的厚度，并在60℃温度和90％RH湿度的条件下经过24小时之后沿着纵向方向显示0.1％到3％的收缩性，所述板是通过挤压工艺制造的，且所述收缩性由所述挤压工艺中的拉伸赋予，并且所述收缩性被设置为在所述板的厚度的范围内与所述板的厚度成反比。

2.根据权利要求1所述的钉器构造板，其中所述板的厚度为3mm到8mm。

3.根据权利要求1所述的钉器构造板，其中所述板的收缩性是0.2％到1％。

4.根据权利要求1所述的钉器构造板，其中所述板被形成为密度为1.0g/cm³或更小的实心结构。

5.根据权利要求1所述的钉器构造板，其中所述板被形成为微孔泡沫结构。

6.一种木塑复合物板，包括50wt％到85wt％的木质粉，其中所述板具有2mm到10mm的厚度，并在60℃温度和90％RH湿度的条件下经过24小时之后沿着纵向方向显示0.2％到1％的收缩性，所述板是通过挤压工艺制造的，且所述收缩性由所述挤压工艺中的拉伸赋予，并且所述收缩性被设置为在所述板的厚度的范围内与所述板的厚度成反比。

7.根据权利要求6所述的木塑复合物板，其中所述板的厚度为3mm到8mm。