CN103665630A - 一种通体具有天然木纹的木塑制品的生产工艺及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通体具有天然木纹的木塑制品的生产工艺及其制备方法，其主要特征在于先制备各种单一颜色的、具有不同流动性的木塑粒子，然后将这些颜色的木塑粒子按照比例混合均匀，通过挤出、注塑成型手段一次性获得通体具有天然木纹的木塑制品。该仿木纹理具有逼真性、自然性、偶然性、不可重复性、持久性的特点。

Description

一种通体具有天然木纹的木塑制品的生产工艺及其制备方法

技术领域

本发明涉及木塑家居装饰材料及其制作方法，特别是一种通体具有天然木纹的木塑制品的生产工艺及其制备方法。 

背景技术

地板、墙板、天花板、装饰板材、边条等木材制品在人们的家居或办公场所装修中使用范围非常广泛，用量也非常大，几千年来一直在人类生产、生活中扮演着重要的角色。人们选择木材作为主要装修材料是因为木材具有价格低廉、易于获得的经济特性，同时也因符合人们亲近自然、追求舒适的消费和生活理念。然而，随着人口的爆炸式增长、长期的大范围的森林砍伐，地球上现有的森林资源正在以惊人的速度消失，已经对地球生态造成严重的影响——物种消亡、极端气候频发，人类的生活环境受到很大的破坏。虽然自然具有一定的自我修复功能，也可以通过人工植树造林方式进行有意识的干预，但是由于树木成才需要几十年的生长周期，而人类对木材的需求却在不断地增加，现在全球已处于木材生长量赶不上消耗量、森林资源越来越少的状态。加上国家对森林资源的保护力度增强，木材的价格已处于不断上涨的通道中，如不加以解决，人类将面临用不起、用不上木材的困境。迫切需要一种新的材料解决这种困境，以满足人们生产、生活的需求。

木塑复合材料是近年来国内外发展迅速的一类新型复合材料，综合了天然纤维与聚合物材料的双重优点，兼具木材和塑料的双重加工优势，有效地满足了相关领域的材料需求。现在市面上的木塑复合材料主要是指以聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)等热塑性塑料和木粉、竹粉、秸杆粉、植物种壳和天然麻类等为原料，经挤出、注塑、模压成型所制成的复合材料。与木材相比，木塑复合材料的制成品具有尺寸稳定、不发霉，防水防蛀的优异特性，所以木塑制品板材成为木材建筑装修材料的良好替代产品。由于木塑复合材料的原料可采用各种废旧塑料、废木料及农作物的加工剩余物，因此木塑复合材料有助于减缓塑料废弃物的污染，也有助于减少农业废弃物焚烧给环境带来的污染。加上其本身还可回收利用，因此木塑复合材料是一种绿色环保材料。

由于木塑制品是木塑复合材料经挤出、注塑、模压等成型加工手段得的，缺乏木材的自然纹理，不能很好地满足消费者亲近自然的感官需求。为解决这一问题，现有的木塑板材产品上的纹路上一般是通过以下两种方法制得：一种是机器压纹，即将定制的纹路压在木塑板材的表面。但这种方法的缺点是受辊筒上定制纹路的限制，木质纹理单调、不自然，而且也会造成木塑板材的表面不平整；这种方法的另一个缺点是适用性不广，只适合于板材类的木塑制品，对于表面凸凹的异型材则没有办法。另一种方法是烫印，直接将木纹印刷在木塑材料的表面，或将印有木纹的胶合纸粘胶在木塑板材产品的表面，这种方法同样木质纹理单一、木材质感缺失，更重要的缺点在于在烫印和胶合过程中使用了大量的溶剂，污染环境。同时产品中残留的溶剂在使用过程中缓慢地释放也给居住、办公场所带来环境污染。而且这种方法得到的仿木纹理不具长久性，胶合纸易脱胶开裂或涂层会磨损消失。

现有的木塑制品仿木化的方法，不仅方法繁琐，增加成本，而且所获得的仿木纹理仅在木塑制品的表面，而且不逼真、缺乏持久性。如何在不增加工序的前提下，利用现有木塑复合材料制品的生产工艺和设备，得到不仅表面具有天然木纹、而且制品内部也具有天然木纹的木塑制品，这是本发明所要致力解决的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有木塑制品仿木化技术的缺陷，提供一种通体具有天然木纹的木塑制品及其制造方法，在保持木塑产品所有优异特性的前提下，使木塑制品拥有天然木质纹路的效果，提高木塑制品的价值。

本发明采用的技术原理是这样的：

根据聚合物流变理论，不同牌号的同一品种的树脂在高分子成型加工过程中的流动性能是不同的，而根据颜料的分子扩散运动原理，不同颜料因其分子结构的不同在聚合物、木粉中的着色能力和分子扩散能力是不同的。由此，我们将不同牌号的树脂与一定粒径的木粉和各种助剂混合，通过挤出造粒，做成各种颜色的纯色粒子。将不同颜色、不同流动性的纯色木塑粒料按照一定的比例进行混合，通过挤出、注塑、热压成型制得木塑制品。这种方法得到的仿木木塑制品，不仅表面具有天然木材的纹理，而且制品的内部也具有天然木纹纹理。

为达到上述目的，本发明一种天然木纹的木塑制品的生产工艺包含以下生产工序：

（1）取材。选取可用木材原料，如木材边角料、废旧木材、锯末、木屑，也包括木材代用材料，如竹屑、稻壳、麦秸、大豆皮、花生壳、甘蔗渣、棉秸麦杆。选择时主要去除腐烂物等杂质，保留植物纤维完整的原料。

（2）粉碎。对选取后的木材原料用粉碎机进行粉碎，处理为40~400目的木材粉末。

（3）干燥。对制得的木材粉末进行干燥处理，去除物理吸附水。

（4）混料。将干燥后的木材粉末与PVC塑料粒、碳酸钙、钙锌稳定剂、硬脂酸钙、硬脂酸、PE蜡、加工助剂、发泡剂、紫外线稳定剂、颜料按表1的比例进行调配，得到综合混合料A。

（5）挤出造粒。将综合混合料A通过造粒机进行挤压造粒。根据配方的不同，可以得到不同颜色、不同流动特性的各种专色色彩的木塑粒B。

（6）混粒。根据生产仿天然木纹色彩的需要，按照一定的比例选择不同颜色的木塑粒B混合均匀，得到多色彩的木塑粒混合物C。

（7）挤压成型。木塑粒混合物C加入挤压机中进行挤压成型。

（8）冷却固化。挤压成型的产品经冷却定型，得到具有天然木纹的成品。

 

附表1：原料配比表。

表1：原料配比表

注：

1、PVC树脂选择SG-4，SG-5，SG-6，SG-7，SG-8 五种树脂中的一种；

2、根据颜料种类的不同，可以得到不同的综合混合料A，经挤出造粒得到各种专色色彩的木塑粒B。本发明得到的木塑粒B的颜色有白色、黄色、橙色、土黄色、浅棕色、红色、紫色、深棕色、灰色、黑色等10种。

本发明与现有获得仿木纹理的技术相比具有以下几个优点：

1、由于仿木纹理的形成，是由不同颜色、不同流动性的木塑粒子在挤出、注塑等加工过程中，自然形成的。因此，本发明得到的仿木纹理的木塑制品与真实木材高度逼真，纹理具有自然性、偶然性、不可重复性的特点。而且这种天然木材纹理是通体具备的，这就使产品纹理具有耐久性的特点，可以讲是：一次获得，终生拥有。

2、与现有获得仿木纹理的方法相比，本发明的产品及其方法采用了在木塑制品生产成型时一次获得的工艺，不增加新的工序和加工成本，而且避免了其它方法的有毒有害物质。

附图说明

图1为本发明整体加工流程示意图。

具体实施方式

 

例一：仿雪松木纹的木塑制品

表2：原料配比表

表3：原料配比表

表4：原料配比表

表5：原料配比表

分别按照表2、表3、表4和表5的原料配比表进行配料，然后分别将它们进行混料、挤出造粒，分别得到白色粒子、黄色粒子（2种规格）和橙色粒子。将这4种粒子按照11:0.1:0.1:0.2的质量比进行混粒后，再进行挤出成型，得到仿雪松木纹的木塑制品。

例二：仿红樱桃木纹的木塑制品

表6：原料配比表

表7：原料配比表

表8：原料配比表

表9：原料配比表

分别按照表6、表7、表8和表9的原料配比表进行配料，然后分别将它们进行混料和挤出造粒，分别得到白色粒子、黄色粒子和红色粒子（2种规格）。将这4种粒子按照10: 2: 1: 2的质量比进行混粒后，再进行挤出成型，得到仿红樱桃木纹的木塑制品。

例三：仿金檀木木纹的木塑制品

表10：原料配比表

表11：原料配比表

表12：原料配比表

分别按照表10、表11和表12的原料配比表进行配料，然后分别将它们进行混料和挤出造粒，分别得到白色粒子、黄色粒子和橙色粒子。将这3种粒子按照6: 2: 2.5的质量比进行混粒后，再进行挤出成型，得到仿金檀木木纹的木塑制品。

例四：仿梨花木木纹的木塑制品

表13：原料配比表

表14：原料配比表

表15：原料配比表

表16：原料配比表

表17：原料配比表

分别按照表13、表14、表15、表16和表17的原料配比表进行配料，然后分别将它们进行混料和挤出造粒，分别得到白色粒子、黄色粒子、橙色粒子、浅棕色粒子和红色粒子。将这5种粒子按照2: 7: 3: 0.5: 0.3的质量比进行混粒后，再进行挤出成型，得到仿梨花木木纹的木塑制品。

例五：仿黄金柚木纹的木塑制品

表18：原料配比表

表19：原料配比表

表20：原料配比表

表21：原料配比表

分别按照表18、表19、表20和表21的原料配比表进行配料，然后分别将它们进行混料和挤出造粒，分别得到白色粒子、黄色粒子橙色粒子和红色粒子。将这4种粒子按照1: 7: 3: 0.5的质量比进行混粒后，再进行挤出成型，得到仿黄金柚木纹的木塑制品。

例六：仿柚木木纹的木塑制品

表22：原料配比表

表23：原料配比表

表24：原料配比表

表25：原料配比表

分别按照表22、表23、表24和表25的原料配比表进行配料，然后分别将它们进行混料和挤出造粒，分别得到黄色粒子、橙色粒子、浅棕色粒子和红色粒子。将这4种粒子按照2.5: 8: 0.5: 0.3的质量比进行混粒后，再进行挤出成型，得到仿柚木木纹的木塑制品。

例七：仿亚柚木纹的木塑制品

表26：原料配比表

表27：原料配比表

表28：原料配比表

表29：原料配比表

表30：原料配比表

分别按照表26、表27、表28、表29和表30的原料配比表进行配料，然后分别将它们进行混料和挤出造粒，分别得到黄色粒子、橙色粒子、土黄色粒子、浅棕色粒子和红色粒子。将这5种粒子按照3: 5: 2: 1: 0.5的质量比进行混粒后，再进行挤出成型，得到仿亚柚木纹的木塑制品。

例八：仿红檀木纹的木塑制品

表31：原料配比表

表32：原料配比表

表33：原料配比表

表34：原料配比表

分别按照表31、表32、表33和表34的原料配比表进行配料，然后分别将它们进行混料和挤出造粒，分别得到黄色粒子、橙色粒子、红色粒子和深棕色粒子。将这4种粒子按照2: 3: 9: 0.5的质量比进行混粒后，再进行挤出成型，得到仿红檀木纹的木塑制品。

例九：仿古榆木纹的木塑制品

表35：原料配比表

表36：原料配比表

表37：原料配比表

分别按照表35、表36和表37的原料配比表进行配料，然后分别将它们进行混料和挤出造粒，分别得到红色粒子、深棕色粒子和黑色粒子。将这3种粒子按照8: 2: 1的质量比进行混粒后，再进行挤出成型，得到仿古榆木纹的木塑制品。

例十：仿胡桃木木纹的木塑制品

表38：原料配比表

表39：原料配比表

表40：原料配比表

表41：原料配比表

表42：原料配比表

分别按照表38、表39、表40、表41和表42的原料配比表进行配料，然后分别将它们进行混料和挤出造粒，分别得到黄色粒子、橙色粒子、浅棕色粒子、红色粒子和深棕色粒子。将这5种粒子按照3: 2: 6: 1: 0.5的质量比进行混粒后，再进行挤出成型，得到仿胡桃木木纹的木塑制品。

例十一：仿老榆木木纹的木塑制品

表43：原料配比表

表44：原料配比表

表45：原料配比表

表46：原料配比表

分别按照表43、表44、表45和表46的原料配比表进行配料，然后分别将它们进行混料和挤出造粒，分别得到土黄色粒子、浅棕色粒子、红色粒子和深棕色粒子。将这4种粒子按照0.8: 5:1.6: 1的质量比进行混粒后，再进行挤出成型，得到仿老榆木木纹的木塑制品。

例十二：仿紫檀木纹的木塑制品

表47：原料配比表

表48：原料配比表

表49：原料配比表

分别按照表47、表48和表49的原料配比表进行配料，然后分别将它们进行混料和挤出造粒，分别得到紫色粒子、深棕色粒子和黑色粒子。将这3种粒子按照10: 2: 1的质量比进行混粒后，再进行挤出成型，得到仿紫檀木纹的木塑制品。

例十三：仿老木头木纹的木塑制品

表50：原料配比表

表51：原料配比表

表52：原料配比表

表53：原料配比表

表54：原料配比表

分别按照表50、表51、表52、表53和表54的原料配比表进行配料，然后分别将它们进行混料和挤出造粒，分别得到黄色粒子、橙色粒子、浅棕色粒子、深棕色粒子和灰色粒子。将这5种粒子按照7: 3: 1: 0.5: 3的质量比进行混粒后，再进行挤出成型，得到仿胡桃木木纹的木塑制品。

例十四：仿黑胡桃木纹的木塑制品

表55：原料配比表

表56：原料配比表

表57：原料配比表

表58：原料配比表

表59：原料配比表

分别按照表55、表56、表57、表58和表59的原料配比表进行配料，然后分别将它们进行混料和挤出造粒，分别得到土黄色粒子、浅棕色粒子、红色粒子、深棕色粒子和黑色粒子。将这5种粒子按照6: 2: 1: 3: 1.5的质量比进行混粒后，再进行挤出成型，得到仿黑胡桃木纹的木塑制品。

 

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.     一种通体具有天然木纹的木塑制品的生产工艺及其制备方法，其特征在于：热塑性塑料、农林生物质与各种加工助剂、发泡剂、紫外线稳定剂、颜料助剂，经取材、粉碎、干燥、混料、挤出造粒、混粒、挤出（包含注塑、模压）成型、冷却固化工序所制成的木塑制品，该木塑制品通体具有天然木纹，具有高仿木特征。

2.    根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的热塑性塑料指聚氯乙烯、聚苯乙烯通用树脂。

3.    根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的农林生物质指木粉、竹粉、秸杆粉、植物种壳和天然麻类为原料。

4.    根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：将不同牌号的同一品种树脂与20-1250目农林生物质、各种加工助剂、发泡剂、紫外线稳定剂、颜料助剂经混料、挤出造粒，得到单一颜色的不同流动性能的木塑粒子，再将这些不同颜色、不同流动性能的木塑粒子按照仿木花纹的要求进行配比，通过挤出（包含注塑、模压）成型、冷却固化工序所制成的木塑制品。

5.    根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：不同牌号的同一品种树脂其在加工条件下的流动特性存在不同，对于PVC树脂而言，所指的型号为SG-4，SG-5，SG-6，SG-7，SG-8五种树脂。

6.    根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：通体具有天然木纹的木塑制品是指制品的任何一定断面均具有天然木材纹理的木塑制品，该仿木纹理具有逼真性、自然性、偶然性、不可重复性、持久性的特点。