CN102717515A - 一种再生塑料门窗型材制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种再生塑料门窗型材制造工艺,其创新点在于所述工艺步骤为:以聚烯烃类热塑性塑料为主要成分的再生塑料为主要原料,经过清洗破碎、团粒、挤出注模成型、应力消除、刨铣加工、表面包覆及共挤封闭等工序制成,能够用来制作高品质门窗的型材。型材主要由回收的垃圾塑料制成再生塑料为主原料,提高资源的利用率,绿色环保;型材为通过挤压成型的实心结构,冷落锤冲击试验无脱落、无断裂,不变形;型材表面设置铝箔层,抗紫外线、抗老化、不褪色、不脱落、耐候性强。型材的非装饰面包覆高密度聚乙烯层,型材的装饰面通过粘合剂包覆有铝箔层,使得前后装饰面的铝箔层之间形成高密度聚乙烯层作为热阻断层,热传导系数低。
Description
技术领域
本发明涉及一种门窗型材制造工艺,特别涉及一种再生塑料门窗型材制造工艺。
背景技术
门和窗是建筑物围护结构系统中重要的组成部分,根据不同的设计要求要分别具有保温、隔热、隔声、防水、防火等功能。亦是建筑造型的重要组成部分,其形状、尺寸、比例、排列、、色彩、造型等对建筑的整体造型都要很大的影响。
目前的门窗型材经历了实木、钢窗、PVC、断桥铝合金四代产品,实木门窗不耐火灾、雨雪、白蚁;钢窗、铝窗生产时耗能高,隔热保温性能差,易腐蚀; pvc材料抗老化性能稍差、强度差,不适宜高层建筑使用;断桥铝合金较普通铝合金型材提高了保温性能,但仍存在耗能高,不耐腐蚀的缺点。因此研发一种绿色环保、热传导系数低、强度大的新型型材势在必行。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种绿色环保、热传导系数低、强度大的再生塑料门窗型材制造工艺。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案为:一种再生塑料门窗型材制造工艺,其创新点在于所述工艺步骤为:
a) 首先进行原料处理:以再生塑料作为原料,经分拣后破碎成片状物料,经水洗后进行烘干处理,控制物料的含水率在1%-4%,然后将物料送至团粒机进行团粒,将物料聚集成颗粒状,颗粒直径大小为0.3-2cm之间,物料堆积密度达到600-1000kg/m3完成原料处理;
b) 然后进行挤出成型:利用挤出机对处理后的原料进行压缩、熔融和均化,使得其形成熔体物料从挤出机的挤出模头挤出成型,制得型材毛坯;
c) 消除应力:制得的型材毛坯在约束状态下放置5至10小时,型材毛坯通过进一步的自然冷却和收缩,使物料内部应力得以消除;
d) 机加工:对型材毛坯进行机械精加工制得型材,使得型材断面形状与尺寸满足门窗制作的系列工艺要求;
e) 表面处理:对型材的非装饰面包覆高密度聚乙烯层,型材的装饰面通过粘合剂包覆有铝箔层。
进一步的,所述原料中还可添加植物纤维作为原料的一部分,植物纤维的添加量按重量比,以再生塑料计算,添加10-50wt%;植物纤维在步骤b)成型之前,与完成团粒后的颗粒状物料均匀混合。
进一步的,所述植物纤维的大小在20-120目之间。
进一步的,所述步骤a)中的片状物料最大尺寸处长度为2cm-5cm,厚度在4mm以内。
进一步的,所述步骤b)成型之前,可在原料中加入辅料,并将原料与辅料搅拌混合均匀。
进一步的,所述辅料为偶联剂、相容剂、润滑剂、分散剂、抗氧剂、光稳定剂、防霉剂、发泡剂、阻燃剂、着色剂、增韧剂、增强剂中的任意一种或若干种助剂。
进一步的,所述助剂的添加总量按重量比,以原料计算,添加1-10wt%。
进一步的,所述辅料为钙粉。
进一步的,所述钙粉的添加量按重量比,以原料计算,添加5-20wt%。
进一步的,所述步骤e)中的铝箔层外设置烤漆层。
本发明的优点在于:型材主要由回收的垃圾塑料制成再生塑料,对回收的再生塑料进行相应处理后,再通过挤压成型、机加工后制成,提高资源的利用率,绿色环保,型材在挤出成型前,还可通过添加偶联剂,润滑剂,增韧剂或钙粉等辅料来改善型材性能,并降低成本;型材为通过挤压成型的实心结构,硬度大于200 HV,冷落锤冲击试验无脱落、无断裂,不变形;型材表面设置铝箔层,抗紫外线、抗老化、不褪色、不脱落、耐候性强;铝箔层表面烤漆,便于用户选择色彩,与建筑整体造型协调性好。型材的非装饰面包覆高密度聚乙烯层,型材的装饰面通过粘合剂包覆有铝箔层,使得前后装饰面的铝箔层之间形成高密度聚乙烯层作为热阻断层,热传导系数低,热传导系数0.27-0.31W/m2.K。
具体实施方式
具体工艺步骤为:
首先进行原料处理:原料采用以聚烯烃类热塑性塑料等的再生塑料为原料,进行分拣,将不适合挤出加工的异物和杂质剔除,再经过机械破碎机破碎成片状物料,其大小2cm-5cm,厚度在4mm以内。
再生塑料经清洗池水洗后,通过离心干燥装置进行烘干处理,控制物料的含水率在适当的水平,具体:含水率在1%-4%,然后将物料送至团粒机进行团粒,通过团粒机的搅拌叶搅拌并升温至物料软化点附近后,物料聚集成颗粒状,颗粒直径大小为0.3-2cm之间,堆积密度达到600-1000 kg/m3,便于输送、储存及进入下一道加工工序,从而完成原料处理。其中,团粒机采用型号为DL-500,主轴转速为850rpm,温度控制在85-145度之间。
上述原料处理中,可以采用再生塑料为主原料,在该主原料中还可添加小部分苎麻、秸秆等植物纤维作为原料的一部分,植物纤维的添加量按重量比,以再生塑料计算,添加10-50wt%;植物纤维的大小在20-120目之间。植物纤维在挤出成型之前,与完成团粒后的颗粒状物料通过搅拌设备均匀混合。
另外,在成型前,还可在处理后的原料中加入辅料,利用搅拌机等混合设备将原料与辅料混合搅拌均匀。辅料为偶联剂、相容剂、润滑剂、分散剂、抗氧剂、光稳定剂、防霉剂、发泡剂、阻燃剂、着色剂、增韧剂、增强剂中的任意一种或若干种助剂。助剂的添加总量按重量比,以原料计算,添加1-10wt%,辅料还可以是钙粉,用于提高型材的强度,钙粉的添加量按重量比,以原料计算,添加5-20wt%。
然后进行成型:利用单螺杆挤出机对混合后的物料进行压缩、熔融和均化,使得物料形成熔体物料从挤出机的挤出模头挤出成型,制得型材毛坯。在挤出成型时,挤出机的挤出模头采用多模头结构,各模头连接平行设置的长条状定型模,定型模的模腔断面相同或不同,可根据实际情况选用。熔体物料在压力作用下通过导流板依次注入定型模内,物料不断的从定型模进料端进入定型模型腔,物料在沿定型模型腔前移时,在压力和密闭状态下完成型材毛坯的冷却和定型过程。
在挤压成型过程中,单螺杆挤出机的螺杆转速30-120rpm,挤出成型速度:2-10米/min,螺杆温度范围130-220度,模头温度范围为140-230度,定型模数量为10-30只,长度范围为1-5米,停留时间为5-30分钟。
消除应力:型材毛坯从定型模的出料端抽出,制得的型材毛坯在约束状态,即受限制、被固定状态下放置5至10小时,型材毛坯通过进一步的自然冷却和收缩,使物料内部应力得以下消除,从而保证型材制品在经过后期的机加工后,能够保持形状与尺寸的长期稳定性。
机加工:利用木工型材加工设备对型材毛坯进行机械精加工制得型材,使得型材断面形状与尺寸满足门窗制作的系列工艺要求;
表面处理:对型材的装饰面通过粘合剂包覆有铝箔层,铝箔层的厚度0.15-0.3mm,阳极氧化层 > 23μm、抗拉强度 185-230 Kpa、屈服强度165 Kpa;型材的非装饰面包覆高密度聚乙烯层,其作为型材前后装饰面的铝箔层之间的热阻断层,降低热传导。铝箔层外可根据用户需求设置高温烤制的烤漆层。
检验、包装:经检验,型材的弹性模量:4600-4700 N/mm2 ;弯曲度:每米2-3mm;阻燃温度:摄氏640-650度;热传导系数0.27-0.31W/m2.K;硬度 > 200 HV;冷落锤冲击试验无脱落、无断裂;型材制品检验参数合格后,最终按照不同的规格型号分别包装入库储存。
Claims (10)
1.一种再生塑料门窗型材制造工艺,其特征在于所述工艺步骤为:
a) 首先进行原料处理:以再生塑料作为原料,经分拣后破碎成片状物料,经水洗后进行烘干处理,控制物料的含水率在1%-4%,然后将物料送至团粒机进行团粒,将物料聚集成颗粒状,颗粒直径大小为0.3-2cm之间,物料堆积密度达到600-1000kg/m3完成原料处理;
b) 然后进行挤出成型:利用挤出机对处理后的原料进行压缩、熔融和均化,使得其形成熔体物料从挤出机的挤出模头挤出成型,制得型材毛坯;
c) 消除应力:制得的型材毛坯在约束状态下放置5至10小时,型材毛坯通过进一步的自然冷却和收缩,使物料内部应力得以消除;
d) 机加工:对型材毛坯进行机械精加工制得型材,使得型材断面形状与尺寸满足门窗制作的系列工艺要求;
e) 表面处理:对型材的非装饰面包覆高密度聚乙烯层,型材的装饰面通过粘合剂包覆有铝箔层。
2. 根据权利要求1所述的一种再生塑料门窗型材制造工艺,其特征在于:所述原料中还可添加植物纤维作为原料的一部分,植物纤维的添加量按重量比,以再生塑料计算,添加10-50wt%;植物纤维在步骤b)成型之前,与完成团粒后的颗粒状物料均匀混合。
3. 根据权利要求2所述的一种再生塑料门窗型材制造工艺,其特征在于:所述植物纤维的大小在20-120目之间。
4. 根据权利要求1所述的一种再生塑料门窗型材制造工艺,其特征在于:所述步骤a)中的片状物料最大尺寸处长度为2cm-5cm,厚度在4mm以内。
5. 根据权利要求1所述的一种再生塑料门窗型材制造工艺,其特征在于:所述步骤b)成型之前,可在原料中加入辅料,并将原料与辅料搅拌混合均匀。
6. 根据权利要求5所述的一种再生塑料门窗型材制造工艺,其特征在于:所述辅料为偶联剂、相容剂、润滑剂、分散剂、抗氧剂、光稳定剂、防霉剂、发泡剂、阻燃剂、着色剂、增韧剂、增强剂中的任意一种或若干种助剂。
7. 根据权利要求6所述的一种再生塑料门窗型材制造工艺,其特征在于:所述助剂的添加总量按重量比,以原料计算,添加1-10wt%。
8. 根据权利要求5所述的一种再生塑料门窗型材制造工艺,其特征在于:所述辅料为钙粉。
9. 根据权利要求8所述的一种再生塑料门窗型材制造工艺,其特征在于:所述钙粉的添加量按重量比,以原料计算,添加5-20wt%。
10. 根据权利要求1所述的种再生塑料门窗型材制造工艺,其特征在于:所述步骤e)中的铝箔层外设置烤漆层。
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