CN104723635B - 一种仿木纹共挤塑木型材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种仿木纹共挤塑木型材,包括面层和基材,所述面层中塑料与功能助剂的添加量高于基材,有利于降低成本;面层采用主色、副色(根据需要可以增加第三色)进行颜色调节,可以更好地塑造面层颜色深浅与层次变化的效果。本发明还提供了一种仿木纹共挤塑木型材的制备方法,包括造粒、同步挤出、表面处理工艺,所述制备方法采用主色、副色粒料分别造粒的方式,面层粒料混合均匀后共挤挤出面层,最后采取“热板冷辊”的方式进行表面处理。本发明制备的共挤塑木型材不仅价格低廉,耐水防腐、耐老化性能优良,经久耐用,还具备了拟真和自然的仿真木材纹理、颜色层次和质感,用户体验提升。

Description

一种仿木纹共挤塑木型材及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及复合材料领域,具体涉及一种仿木纹共挤塑木型材及其制备方法。
背景技术
[0002] 塑木,也称作木塑,就是以植物纤维为主原料,与塑料经加热混合并冷却成型的一 种新型复合材料,它既保持了实木材料的自然感,又具有塑料良好的防潮耐水,耐酸碱,抑 真菌,防虫蛀等性能,适用范围广泛,几乎可涵盖所有原木、塑料、塑钢、铝合金及其它类似 复合型材的使用领域,在建筑室内外装饰、家具行业应用较多,尤其在户外地板方面得到最 大量的应用。塑木材料同时也解决了塑料、木材行业废弃资源的再生利用问题,塑木材料的 主要特点为:原料资源化、产品可塑化、使用环保化、成本经济化、回收再生化。
[0003] 目前市面上各类共挤塑木型材,通常采用单色表面,部分采用木纹辊加热烫印花 纹,但现有的做法通常获得的木纹线条不够自然,而且木纹过于平面化,不同于户外实木型 材有一定的高低起伏变化性,与实木型材相比,在颜色的深浅层次变化与自然纹理效果方 面,还有较大差距,导致用户体验差。另一方面,普通的塑木型材存在一些有待改进的弱点, 褪色、表面粉化是塑木型材的在经过若干年使用后经常会出现的问题,这与塑木型材中植 物纤维的高添加量有关;但是仅仅通过简单地降低植物纤维的添加,同时提高塑料与助剂 的添加量,必然带来成本的巨大提高。
发明内容
[0004] 为了解决上述问题,本发明提供了一种仿木纹共挤塑木型材,所述塑木型材包括 面层和基材,面层中塑料与功能助剂的添加量高于基材,有利于降低成本;面层采用主色、 副色进行颜色调节,可以更好地塑造面层颜色深浅与层次变化的效果,用户体验提升;本发 明还提供了一种仿木纹共挤塑木型材的制备方法,采用共挤的方法在塑木基材表面包覆面 层,只对面层进行性能强化;制备的塑木型材不仅价格低廉,具有优良的耐水防腐和耐老化 性能,还具备了拟真和自然的仿真木材纹理、颜色层次和质感,有利于用户体验的提升。
[0005] 第一方面,本发明提供了一种仿木纹共挤塑木型材,包括面层和基材,所述面层包 括主色组分和副色组分;按重量份计,所述主色组分包括以下组分:沙林树脂15~30,超高 分子量聚乙烯(UHMWPE)5~20,高密度聚乙烯(HDPE)5~30,无机填料5~15,植物纤维粉5~ 20,润滑剂1~3,相容剂1~2,抗氧剂0.5~2,光稳定剂0.5~2,第一无机矿物颜料1~6;所 述副色组分包括以下组分:沙林树脂5~20,超高分子量聚乙烯(UHMWPEH5~30,高密度聚 乙烯(HDPE)5~30,无机填料5~15,植物纤维粉3~20,润滑剂1~3,相容剂1~2,抗氧剂0.4 ~2,光稳定剂0.4~2,第二无机矿物颜料8~20;
[0006] 按重量份计,所述基材包括以下组分:聚乙烯再生料(PE再生料)25~35,植物纤维 粉50~70,无机填料10~20,润滑剂1.5~3,抗氧剂0.1~0.5,第三无机矿物颜料0~4。
[0007] 根据美国菲利普石油公司的划分方法,分子量在150万以上的聚乙烯称为"超高分 子量聚乙烯(UHMWPE)"。
[0008] 所述高密度聚乙烯(HDPE)为主链中平均每1000个碳原子仅含几个支链,密度通常 为0 · 946~0 · 976g/cm3的聚乙烯。
[0009] 所述沙林树脂(Surlyn)是杜邦公司利用独特的生产工艺聚合而成,是乙烯-(甲 基)丙烯酸锌盐、钠盐、锂盐等离子键聚合体。
[0010]所述仿木纹共挤塑木型材在面层中的塑料与功能助剂的添加量高于基材,这样既 不明显提高成本,又解决了产品表面长期户外老化后出现褪色与粉化的问题,制备的塑木 型材的耐水防腐和耐老化性能增强,而且更加经久耐用;另一方面,所述面层包括主色组分 和副色组分,使塑木共挤型材的表面颜色呈现一定程度的深浅层次变化,这两种面层组分 按照某种树种实木的颜色深浅层次变化进行配方设定,且分为主、次,更好的塑造出颜色深 浅与层次的变化效果,使面层具备拟真和自然的仿真木材纹理、颜色层次和质感,有利于用 户体验的提升。
[0011] 优选地,所述面层还包括第三色组分,按重量份计,所述第三色组分包括以下组 分:沙林树脂5~20,超高分子量聚乙烯(UHMWPEH5~30,高密度聚乙烯(HDPE)5~30,无机 填料5~15,植物纤维粉3~20,润滑剂1~3,相容剂1~2,抗氧剂0.4~2,光稳定剂0.4~2, 第四无机矿物颜料8~20。
[0012] 更优选地,按重量份计,所述第三色组分包括以下组分:沙林树脂5~10,超高分子 量聚乙烯30,高密度聚乙烯5~10,无机填料5~10,植物纤维粉3~10,润滑剂1.5~2.5,相 容剂1~1.5,抗氧剂0.4~0.8,光稳定剂0.4~0.8,第四无机矿物颜料8~20。
[0013]第三色组分的添加,可以增强塑木型材的颜色调控能力,使得塑木型材的木纹以 及颜色的深浅与层次效果更加逼真,木质感更强,用户体验大大提升。
[0014] 优选地,按重量份计,所述主色组分包括以下组分:沙林树脂15~30,超高分子量 聚乙烯5~10,高密度聚乙烯30,无机填料5~10,植物纤维粉5~12,润滑剂1.5~3,相容剂1 ~2,抗氧剂0.5~1,光稳定剂0.5~1,第一无机矿物颜料2~6;所述副色组分包括以下组 分:超高分子量聚乙烯30,沙林树脂5~10,高密度聚乙烯5~10,无机填料5~10,植物纤维 粉3~10,润滑剂1.5~2.5,相容剂1~1.5,抗氧剂0.4~0.8,光稳定剂0.4~0.8,第二无机 矿物颜料8~20;
[0015] 按重量份计,所述基材包括以下组分:聚乙烯再生料25~35,植物纤维粉50~70, 无机填料10~20,润滑剂2~3,抗氧剂0.1~0.3,第三无机矿物颜料0~4。
[0016] 优选地,所述面层和基材中的植物纤维粉包括木粉、稻壳粉、竹粉和秸杆粉中的至 少一种。
[0017] 优选地,所述面层和基材中的无机填料包括滑石粉、碳酸钙、粉煤灰、陶土、云母 粉、石棉粉、蒙脱土等,或者任意两者的混合物。
[0018] 所述面层和基材中的无机填料价格低廉,不仅可以强化塑木型材的耐水防腐和耐 老化性能,又不会明显提高成本。
[0019] 优选地,所述第一无机矿物颜料、第二无机矿物颜料、第三无机矿物颜料及第四无 机矿物颜料分别独立选自钛白粉、铁红、铁黄、铁绿、铁棕、铁蓝、铁黑、炭黑、群青、钛青蓝和 铬黄中的一种或两种以上的组合。
[0020] 优选地,所述主色组分、副色组分和第三色组分中的光稳定剂为受阻胺类光稳定 剂。
[0021]所述受阻胺类光稳定剂具有捕获自由基、分解过氧化物的能力,其光稳定效果是 传统吸收型光稳定剂的2~4倍。受阻胺类光稳定剂除了具有光稳定作用外,还有抗氧化、吸 收紫外线等多种功能,且与抗氧剂有良好的协同效应;受阻胺类光稳定剂不会使树脂着色, 且与PE树脂具有良好的相容性,低毒或无毒。
[0022]优选地,所述仿木纹共挤塑木型材为板状。
[0023] 优选地,所述仿木纹共挤塑木型材的面层包覆在所述基材的上、下、左、右四壁,所 述面层的上表面设置有仿木纹;所述仿木纹具有高低起伏变化性。
[0024] 第二方面,本发明提供了一种仿木纹共挤塑木型材的制备方法,包括以下步骤:
[0025] ( 1)面层混料和造粒:按照面层的组成称取面层物料加入到高速混合机中混合;然 后将混合好的面层物料加入到造粒挤出机中进行加热塑化,然后切粒制得面层粒料;所述 面层包括主色组分和副色组分,根据对主色物料和副色物料分别进行造粒,分别得到主色 粒料和副色粒料;
[0026] 所述主色组分包括以下组分:沙林树脂15~30,超高分子量聚乙烯(UHMWPE)5~ 20,高密度聚乙烯(HDPE)5~30,无机填料5~15,植物纤维粉5~20,润滑剂1~3,相容剂1~ 2,抗氧剂0.5~2,光稳定剂0.5~2,第一无机矿物颜料1~6;所述副色组分包括以下组分: 沙林树脂5~20,超高分子量聚乙烯(UHMWPE)15~30,高密度聚乙烯(HDPE)5~30,无机填料 5~15,植物纤维粉3~20,润滑剂1~3,相容剂1~2,抗氧剂0.4~2,光稳定剂0.4~2,第二 无机矿物颜料8~20;
[0027] (2)基材混料和造粒:按重量份数:聚乙烯再生料(PE再生料)25~35,植物纤维粉 50~70,无机填料10~20,润滑剂1.5~3,抗氧剂0.1~0.5,第三无机矿物颜料0~4,称取基 材物料加入高速混合机中混合;再将混合好的基材物料加入到造粒挤出机中进行高温加热 塑化,但不使用模头;所得塑化均匀的物料经过破碎机破碎后冷却后,制得基材粒料;
[0028] (3)同步挤出:将步骤(1)得到的多种面层粒料经过普通搅拌机混合均匀后送入面 层挤出机中,将步骤(2)得到的基材粒料送入基材挤出机中,所述面层挤出机和基材挤出机 都与共挤挤出模具相连接,然后面层材料与基材通过同一模具同时挤出制得初步的共挤型 材;
[0029] (4)表面处理:步骤(3)得到的初步的共挤型材经挤出后还未冷却时,同步经过仿 木纹压花辊,进行冷辊压花,经过压花之后的共挤型材经冷却后获得共挤塑木型材成品。
[0030] 优选地,步骤(1)中所述面层还包括第三色组分,步骤(1)还包括对第三色物料进 行单独造粒,得到第三色粒料;按重量份计,所述第三色组分包括以下组分:沙林树脂5~ 20,超高分子量聚乙烯(UHMWPEH5~30,高密度聚乙烯(HDPE)5~30,无机填料5~15,植物 纤维粉3~20,润滑剂1~3,相容剂1~2,抗氧剂0.4~2,光稳定剂0.4~2,第四无机矿物颜 料8~20。
[0031]更优选地,按重量份计,所述第三色组分包括以下组分:超高分子量聚乙烯 (UHMWPE)30,沙林树脂5~10,高密度聚乙烯(HDPE)5~10,无机填料5~10,植物纤维粉3~ 10,润滑剂1.5~2.5,相容剂1~1.5,抗氧剂0.4~0.8,光稳定剂0.4~0.8,第四无机矿物颜 料8~20。
[0032]优选地,步骤(1)中,按重量份计,所述主色组分包括以下组分:沙林树脂15~30, 超高分子量聚乙烯(UHMWPE)5~10,高密度聚乙烯(HDPE)30,无机填料5~10,植物纤维粉5 ~12,润滑剂1.5~3,相容剂1~2,抗氧剂0.5~I,光稳定剂0.5~I,第一无机矿物颜料2~ 6;所述副色组分包括以下组分:超高分子量聚乙烯(UHMWPE)30,沙林树脂5~10,高密度聚 乙烯(HDPE)5~10,无机填料5~10,植物纤维粉3~10,润滑剂1.5~2.5,相容剂1~1.5,抗 氧剂0.4~0.8,光稳定剂0.4~0.8,第二无机矿物颜料8~20。
[0033]优选地,步骤(2)中,按重量份计,所述基材包括以下组分:聚乙烯再生料25~35, 植物纤维粉50~70,无机填料10~20,润滑剂2~3,抗氧剂0.1~0.3,第三无机矿物颜料0~ 4〇
[0034]优选地,所述步骤(1)和(2)中的植物纤维粉包括木粉、稻壳粉、竹粉、秸杆粉,或者 为其中两种或多种组合。
[0035]优选地,所述步骤(1)和(2)中的无机填料包括滑石粉、碳酸钙、粉煤灰、陶土、云母 粉、石棉粉、蒙脱土,或者任意两者的混合物。
[0036]优选地,所述步骤(1)和(2)中的第一无机矿物颜料、第二无机矿物颜料、第三无机 矿物颜料及第四无机矿物颜料分别独立选自钛白粉、铁红、铁黄、铁绿、铁棕、铁蓝、铁黑、炭 黑、群青、钛青蓝和铬黄中的一种或两种以上的组合。
[0037] 优选地,所述步骤(1)和(2)中的光稳定剂为受阻胺类光稳定剂。
[0038] 优选地,步骤(3)中所述多种面层粒料包括主色粒料和副色粒料。
[0039] 优选地,步骤(3 )中所述多种面层粒料还可以包括主色粒料、副色粒料和第三色粒 料。
[0040] 优选地,步骤(3)中所述主色粒料和副色粒料在混合面层粒料中的重量比为(15~ 8):1〇
[0041 ] 更优选地,步骤(3 )中所述主色粒料和副色粒料在混合面层粒料中的重量比为12: 1〇
[0042] 优选地,步骤(3)中所述主色粒料、副色粒料和第三色粒料在混合面层粒料中的重 量比为(15~8):(2~1):1。
[0043] 更优选地,步骤(3 )中所述主色粒料、副色粒料和第三色粒料在混合面层粒料中的 重量比为12:1:1。
[0044] 在面层造粒过程中,采用主色物料、副色物料分别造粒的方式,分别造粒可以为后 续挤出型材面层工艺提供两种或两种以上颜色的物料基础;另一方面,这两种粒料按照某 种树种实木的颜色深浅层次变化进行配方设定,且分为主、次,粒料的加热流动性也有所不 同,有利于塑造颜色深浅与层次变化的效果,从而实现塑木共挤型材的表面颜色呈现一定 程度深浅层次的变化,有利于用户体验的提升。
[0045] 优选地,步骤(1)中所述高速混合过程的混合时间为10~20min,整个混合过程控 制在160°C以下。
[0046] 优选地,步骤(1)中所述混合好的面层物料在造粒挤出机中进行加热塑化的温度 为 190~230。。。
[0047] 优选地,步骤(2)中所述高速混合过程的混合时间为10~20min,整个混合过程控 制在160°C以下。
[0048]优选地,步骤(2)中所述混合好的基材物料在造粒挤出机中进行加热塑化的温度 为 180 ~220°C。
[0049] 优选地,步骤(3)中所述面层挤出机采用的挤出温度为150~200°C,合流芯温度为 170~230°C,共挤模具温度为140~170°C,主机转速为6~8r/min。
[0050] 优选地,步骤(3)中所述基材挤出机采用的挤出温度为140~185°C,合流芯温度为 130~160°C,主机转速为4~12r/min。
[0051 ]优选地,步骤(4)中所述冷却的方式为喷水雾与气冷结合的方式。
[0052] 所述表面处理工艺,采用仿木纹钢辊进行压制塑木型材表面来塑造木纹,采用钢 辊连续滚动压制与前端挤出型材在线同步进行的方式,同步过程中,型材在仍处于半软化 未冷却状态时,直接与同步滚动的冷辊接触,从而压制获得纹理连续且没有毛刺的木纹,呈 现出与实木型材相似度极高的木纹纹理性高低起伏变化。
[0053]与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
[0054] 1、本发明提供的仿木纹共挤塑木型材,包括面层和基材,只对面层进行功能强化, 使得所述塑木型材不仅价格低廉,耐水防腐和耐老化性能优良,经久耐用,而且木质感强, 用户体验好;
[0055] 2、本发明提供的制造工艺在面层料的造粒与挤出工艺方面,采用主、副料分别造 粒再进行搅拌混合并挤出的方式,通过使用颜色深浅不同、加热流动性不同的面层料,可以 为共挤型材面层提供拥有颜色深浅层次变化的效果,比起普通单色仿木纹共挤塑木型材, 本发明塑木型材的木质感更强,用户体验提升;
[0056] 3、本发明提供的基材造粒方法将现有造粒挤出机的机头或造粒t吴具卸下后,从造 粒挤出机中挤出的熔融状态的塑木块料不经造粒模具成条、切粒工序而直接出料,提高了 造粒挤出机的生产效率;
[0057] 4、本发明提供的表面处理工艺将传统的"热辊烫印冷板"的木纹压制方式调整为 "冷辊压制热板"的方式,避免了"烫印"方式出现纹理边缘出现毛刺的问题,而且解决了热 辊烫印木纹效果过于平面化的问题,塑造出型材表面随纹理呈现一定程度的高低起伏变 化,与户外实木型材的木纹效果更加接近,木质感强,用户体验显著提高。
附图说明
[0058] 图1为本发明仿木纹共挤塑木型材的结构示意图;
[0059] 图2为本发明使用的造粒挤出机的结构示意图;
[0060] 图3为本发明中面层、基材同步挤出与表面处理工艺使用的设备示意图;
[0061] 图4为实施例7制备的仿木纹共挤塑木型材的照片;
[0062] 图5为实施例8制备的仿木纹共挤塑木型材的照片;
[0063] 图6为实施例9制备的仿木纹共挤塑木型材的照片。
具体实施方式
[0064]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对 本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并 不用于限定本发明。
[0065] 实施例1
[0066] -种仿木纹共挤塑木型材,包括面层和基材,所述面层包括主色组分和副色组分, 所述面层主色组分和副色组分的重量比为12:1;具体的,
[0067] 所述面层主色组分为:20kg沙林树脂(surlyn9910)、8kg UHMWPE、30kg HDPE (TR480)、8kg滑石粉、IOkg木粉、2 · 2kg润滑剂(型号为STRUKTOL:· TPW604)、I · 5kg相容剂 (杜邦M603)、0.8kg抗氧剂(225)、0.8kg受阻胺类光稳定剂(UV3853PP5)、1.5kg钛白粉(杜邦 R902)、0· 8kg 铁红(HlOl)、2kg 铁黄(G313)、0.06kg 炭黑(H2);
[0068] 所述面层副色组分为:8kg沙林树脂(surlyn9910)、30kg UHMWPE、8kg HDPE (TR480)、8kg滑石粉、8kg木粉、2kg润滑剂(型号为STRUKTOL,® TPW604)、I · 3kg相容剂(杜邦 M603)、0.6kg抗氧剂(225)、0.6kg受阻胺类光稳定剂(UV3853PP5)、5kg钛白粉(杜邦R902)、 5kg 铁黄(G313)、0.25kg 炭黑(H2);
[0069] 所述基材为:30kg HDPE再生料、30kg木粉、30kg稻壳粉、15kg滑石粉、2.6kg润滑剂 (型号为STRUKTOL® TPW604)、0·2kg抗氧剂(225)。
[0070]本实施例所述仿木纹共挤塑木型材的面层外表面为为红棕色。
[0071] 实施例2
[0072] -种仿木纹共挤塑木型材,包括面层和基材,所述面层包括主色组分和副色组分, 所述面层主色组分和副色组分的重量比为8:1;具体的,
[0073] 所述面层主色组分为:30kg沙林树脂(surlyn9910)、IOkg UHMWPE、30kg HDPE (TR480)、IOkg滑石粉、12kg木粉、3kg润滑剂(型号为STRUKTOL® TPW604)、2kg相容剂(杜邦 M603)、Ikg抗氧剂(225)、Ikg受阻胺类光稳定剂(UV3853PP5)、2.2kg钛白粉(杜邦R902)、 0.75kg 铁红(HlOl)、3kg 铁黄(G313)、0.06kg 炭黑(H2);
[0074] 所述面层副色组分为:5kg沙林树脂(surlyn9910)、30kg UHMWPE、5kg HDPE (TR480)、IOkg滑石粉、IOkg木粉、2 · 5kg润滑剂(型号为STRUKTOL® TPW604)、I · 5kg相容剂 (杜邦M603)、0.4kg抗氧剂(225)、0.4kg受阻胺类光稳定剂(UV3853PP5)、4.5kg钛白粉(杜邦 R902)、3kg 铁红(H101)、12kg 铁黄(G313)、0.3kg 炭黑(H2);
[0075] 所述基材为:35kg HDPE再生料、20kg木粉、30kg稻壳粉、20kg滑石粉、2kg润滑剂 (型号为STRUKTOL® TPW604)、0.3kg抗氧剂(225)、1.5kg钛白粉(杜邦R902)、0.5kg铁红 (H101)、2kg 铁黄(G313)、0.04kg 炭黑(H2)。
[0076] 本实施例所述仿木纹共挤塑木型材的面层外表面为棕色。
[0077] 实施例3
[0078] -种仿木纹共挤塑木型材,包括面层和基材,所述面层包括主色组分和副色组分, 所述面层主色组分和副色组分的重量比为15:1;具体的,
[0079] 所述面层主色组分为:15kg沙林树脂(surlyn9910)、5kg UHMWPE、30kg HDPE (TR480)、5kg滑石粉、5kg木粉、1.5kg润滑剂(型号为STRUKTOL® TPW604)、Ikg相容剂(杜邦 M603)、0.5kg抗氧剂(225)、0.5kg受阻胺类光稳定剂(UV3853PP5)、0.8kg钛白粉(杜邦 R902)、0· 25kg 铁红(H101)、Ikg 铁黄(G313)、0.02kg 炭黑(H2);
[0080] 所述面层副色组分为:IOkg沙林树脂(surlyn9910)、30kg UHMWPEUOkg HDPE (TR480)、IOkg滑石粉、3kg木粉、1.5kg润滑剂(型号为STRUKTOL⑩TPW604)、Ikg相容剂(杜 邦M603)、0.8kg抗氧剂(225)、0.81^受阻胺类光稳定剂(爪3853??5)、21^钛白粉(杜邦 R902)、1.2kg 铁红(H101)、4.8kg 铁黄(G313)、0.12kg 炭黑(H2);
[00811 所述基材为:25kg HDPE再生料、40kg木粉、30kg稻壳粉、IOkg滑石粉、3kg润滑剂 (型号为STRUKTOL® TPW604)、0 · Ikg抗氧剂(225)。
[0082] 本实施例所述仿木纹共挤塑木型材的面层外表面为棕色。
[0083] 实施例4
[0084] -种仿木纹共挤塑木型材,包括面层和基材,所述面层包括主色组分、副色组分和 第三色组分,所述面层主色组分、副色组分和第三色组分的重量比为12:1:1;具体的,
[0085] 所述面层主色组分为:17kg沙林树脂(surlyn8920)、5kg UHMWPE、30kg HDPE (5502)、IOkg滑石粉、5kg木粉、2kg润滑剂(型号为STRUKTOL® TPW604)、I · 7kg相容剂(马来 酸酐接枝PE)、0.8kg抗氧剂(225)、0.8kg受阻胺类光稳定剂(新秀5585)、1.5kg钛白粉(石原 R930)、0· 8kg 铁红(HlOl)、2kg 铁黄(G313)、0.06kg 炭黑(H2);
[0086] 所述面层副色组分为:7kg沙林树脂(surlyn8920)、30kg UHMWPE、8kg的HDPE (5502)、81^滑石粉、51^木粉、2.11^润滑剂(型号为3了冊1〇'(^_了?1604)、2.11^相容剂(马 来酸酐接枝PE )、0.6kg抗氧剂(225 )、0.7kg受阻胺类光稳定剂(新秀5585 )、5kg钛白粉(石原 尺930)、51^铁黄(6313)、0.251^炭黑(!12);
[0087] 所述面层第三色组分为:7kg沙林树脂(surlyn8920)、30kg的UHMWPE、25kg的HDPE (5502)、81^滑石粉、51^木粉、2.11^润滑剂(型号为3了冊1〇'(^€)1?1604)、2.11^相容剂(马 来酸酐接枝PE )、0.6kg抗氧剂(225 )、0.7kg受阻胺类光稳定剂(新秀5585 )、5kg钛白粉(石原 R930)、1 · 8kg铁红(H101)、0 · 06kg炭黑(H2);
[0088]所述基材为:25kg HDPE再生料、30kg木粉、30kg竹粉、5kg碳酸钙、5kg滑石粉、 1 ·7kg润滑剂(型号为STRUKTOL® TPW604)、0·3kg抗氧剂(225)。
[0089] 本实施例所述仿木纹共挤塑木型材的面层外表面为为枣红色。
[0090] 实施例5
[0091] -种仿木纹共挤塑木型材,包括面层和基材,所述面层包括主色组分、副色组分和 第三色组分,所述面层主色组分、副色组分和第三色组分的重量比为15:2:1;具体的,
[0092] 所述面层主色组分为:30kg沙林树脂(surlyn8920)、20kg UHMWPE、20kg HDPE (5502)、15kg滑石粉、20kg木粉、2kg润滑剂(型号为STRUKTOL® TPW604)、2kg相容剂(马来 酸酐接枝PE)、2kg抗氧剂(225)、2kg受阻胺类光稳定剂(新秀5585)、2kg钛白粉(石原R930 )、 0.8kg 铁红(HlOl)、3kg 铁黄(G313)、0.06kg 炭黑(H2);
[0093] 所述面层副色组分为:7kg沙林树脂(surlyn8920)、15kg UHMWPE、25kg的HDPE (5502)、5kg滑石粉、15kg木粉、3kg润滑剂(型号为STRUKTOL® TPW604)、2. Ikg相容剂(马来 酸酐接枝PE)、0.6kg抗氧剂(225)、Ikg受阻胺类光稳定剂(新秀5585)、5kg钛白粉(石原 尺930)、51^铁黄(6313)、0.251^炭黑(!12) ;
[0094] 所述面层第三色组分为:10kg沙林树脂(surlyn8920)、20kg的UHMWPE、10kg的HDPE (5502)、IOkg滑石粉、IOkg木粉、Ikg润滑剂(型号为STRUKTOL,® TPW604)、Ikg相容剂(马来 酸酐接枝PE)、0.4kg抗氧剂(225)、1.2kg受阻胺类光稳定剂(新秀5585)、3kg钛白粉(石原 R930)、5kg铁红(H101)、5kg铁黄(G313)、0 · 06kg炭黑(H2);
[0095]所述基材为:25kg HDPE再生料、30kg木粉、30kg竹粉、5kg碳酸钙、5kg滑石粉、 1.7kg润滑剂(型号为STRUKTOL:® TPW604)、0.3kg抗氧剂(225)。
[0096] 实施例6
[0097] -种仿木纹共挤塑木型材,包括面层和基材,所述面层包括主色组分、副色组分和 第三色组分,所述面层主色组分、副色组分和第三色组分的重量比为8:1:1;具体的,
[0098] 所述面层主色组分为:15kg沙林树脂(surlyn9910)、15kg UHMWPE、5kg HDPE (TR480)、8kg滑石粉、5kg木粉、Ikg润滑剂(型号为STRUKTOL® TPW604)、Ikg相容剂(杜邦 M603)、Ikg抗氧剂(225)、0· 5kg受阻胺类光稳定剂(UV3853PP5)、0· 25kg铁红(HlOl)、0· 7kg 铁黄(G313)、0.02kg 炭黑(H2);
[0099] 所述面层副色组分为:IOkg沙林树脂(surlyn9910)、25kg UHMWPE、30kg HDPE (丁尺480)、151^滑石粉、201^木粉、1.51^润滑剂(型号为3了冊10'01^了?1604)、11^相容剂(杜 邦M603)、2kg抗氧剂(225)、21^受阻胺类光稳定剂〇^3853??5)、21^钛白粉(杜邦1?902)、 1.2kg铁红(HlOl)、4.8kg铁黄(G313)、0.12kg炭黑(H2);
[0100] 所述面层第三色组分为:20kg沙林树脂(surlyn8920)、15kg的UHMWPE、5kg的HDPE (5502)、15kg滑石粉、20kg木粉、3kg润滑剂(型号为STRUKTOL® TPW604)、1.5kg相容剂(马 来酸酐接枝PE)、2kg抗氧剂(225)、2kg受阻胺类光稳定剂(新秀5585)、4.5kg钛白粉(石原 R930)、6kg 铁红(HlOl)、9kg 铁黄(G313)、0.06kg 炭黑(H2);
[0101] 所述基材为:25kg HDPE再生料、40kg木粉、30kg稻壳粉、IOkg滑石粉、3kg润滑剂 (型号为STRUKTOL® TPW604)、0· Ikg抗氧剂(225)。
[0102] 实施例7
[0103]图1为本发明仿木纹共挤塑木型材的结构示意图。如图1所示,所述仿木纹共挤塑 木型材,包括:基材101和面层102,所述面层102共挤包覆在基材101的上、下、左、右四壁,所 述面层102的上表面设置有仿木纹103。
[0104]所述仿木纹共挤塑木型材的制备方法,包括造粒、同步挤出和表面处理三个工艺 过程。图2为本发明使用的造粒挤出机的结构示意图;图3为本发明中面层、基材同步挤出与 表面处理工艺使用的设备示意图。
[0105] 如图2所示,本发明使用的造粒挤出机,包括电动机201、减速箱202、加料斗203、机 筒204、机头和造粒模具205,所述机筒204内安装有螺杆,所述机筒分六个温区加热,依次包 括一区2041、二区2042、三区2043、四区2044、五区2045和六区2046。
[0106] 如图3所示,本发明中面层、基材同步挤出与表面处理工艺使用的设备包括基材挤 出机301,面层挤出机302,共挤模具303,仿木纹钢辊304,压力调节杆305,面层挤出导管 306,所述基材挤出机301与共挤模具303直接相连,所述面层挤出机302通过面层挤出导管 306与共挤模具303连接。
[0107]采用上述设备制备仿木纹共挤塑木型材的方法,具体包括以下步骤:
[0108] (1)预处理:将回收来的HDPE破碎片料进行分拣、清洗、风干;
[0109] (2)基材混料和造粒:按实施例1中的基材组分称取基材物料并加入到高速混合机 中混合,混料的温度为135°C,混合时间为IOmin,整个混合过程控制在150°C以下;然后将混 合好的基材物料加入造粒挤出机(如图2所示)中进行加热塑化混合,使用时将造粒挤出机 的造粒模具205拆下,直接挤出熔融状态的块状物料,再经过破碎机破碎成小块柔软粒料, 最后经过管路风送冷却至60°C以下,制得塑木基材粒料,造粒挤出机各段加热温度设定与 速度设定参数值如表1所示;
[0110] 表1基材造粒挤出机各段加热温度设定与速度设定参数值
Figure CN104723635BD00121
[0112] (3)面层混料和造粒:按实施例1中面层主色、副色组分,分别称取面层组分中的原 料加入到高速混合机中混合,混料的温度为135°C,混合时间为10~20min,整个混合过程控 制在150°C以下;然后将混合好的面层原料加入造粒挤出机(如图2所示)中进行加热塑化混 合,使用时将混合好的面层主色原料和面层副色原料分别加入到造粒挤出机中进行加热塑 化并通过造粒模具与切粒装置各自制得粒状面层料,再经过管路风送冷却至60°C以下,面 层造粒挤出机各段加热温度设定与速度设定如表2所示;
[0113] 表2面层造粒挤出机各段加热温度设定与速度设定参数值
Figure CN104723635BD00122
L un b」(4 )¾柯与囬层冋步拼出成型:将步骤(2 )得到的盎柯杈科迗人.柯拼出机301中, 采用65型锥形双螺杆挤出机,起到加热塑化粒料的作用,并与共挤挤出模具303相连接,通 过它挤出制得基材型材;将步骤(3)得到的主色、副色粒料按12:1的重量比例经普通搅拌机 混合均匀后送入面层挤出机302中,该挤出机同样起到加热塑化面层粒料的作用,并与共挤 挤出模具303相连接,使面层材料与基材通过同一模具同时挤出并制得初步的共挤型材,所 述基材挤出机、面层挤出机、共挤模具的各段加热温度与速度设定参数如表3所示;
[0116]表3基材挤出机、面层挤出机、共挤模具的各段加热温度与速度设定参数
Figure CN104723635BD00123
[0118] (5)表面处理:步骤(4)得到的初步的共挤型材在经过共挤挤出模具挤出后,在还 未冷却且面层呈软化状态时,同步经过仿木纹压花辊304,采用冷辊进行压纹,经过压制之 后的共挤型材,再继续进行喷水雾与气冷结合的方式进行冷却后获得共挤塑木型材成品。
[0119] 本实施例制备的仿木纹共挤塑木型材的照片如图4所示,由图4可以看出,本实施 例制备的塑木型材为板状,包括基材和面层,所述面层为红棕色,面层表面压制有仿木纹, 所述仿木纹具有一定的高低起伏变化性,使得所述塑木型材的木质感强,用户体验提升。
[0120] 实施例8
[0121] -种仿木纹共挤塑木型材的制备方法,使用的设备同实施例7,具体包括以下步 骤:
[0122] (1)预处理:将回收来的HDPE破碎片料进行分拣、清洗、风干;
[0123] (2)基材混料和造粒:按实施例3中的基材组分称取基材物料并加入到高速混合机 中混合,混料的温度为135°C,混合时间为IOmin,整个混合过程控制在150°C以下;然后将混 合好的基材物料加入造粒挤出机(如图2所示)中进行加热塑化混合,使用时将造粒挤出机 的造粒模具205拆下,直接挤出熔融状态的块状物料,再经过破碎机破碎成小块柔软粒料, 最后经过管路风送冷却至60°C以下,制得塑木基材粒料,造粒挤出机各段加热温度设定与 速度设定参数值如表4所示;
[0124] 表4基材造粒挤出机各段加热温度设定与速度设定参数值
Figure CN104723635BD00131
LUi zo」 Uij囬坛M科和迫权:忮头她1 列;i干囬坛王巴、則巴狃甘,甘別孙耿囬坛狃甘干的保 料加入到高速混合机中混合,混料的温度为135°C,混合时间为10~20min,整个混合过程控 制在150°C以下;然后将混合好的面层原料加入造粒挤出机(如图2所示)中进行加热塑化混 合,使用时将混合好的面层主色原料和面层副色原料分别加入到造粒挤出机中进行加热塑 化并通过造粒模具与切粒装置各自制得粒状面层料,再经过管路风送冷却至60°C以下,面 层造粒挤出机各段加热温度设定与速度设定如表5所示;
[0127]表5面层造粒挤出机各段加热温度设定与速度设定参数值
Figure CN104723635BD00132
[0129] (4 )基材与面层同步挤出成型:将步骤(2 )得到的基材粒料送入基材挤出机301中, 采用65型锥形双螺杆挤出机,起到加热塑化粒料的作用,并与共挤挤出模具303相连接,通 过它挤出制得基材型材;将步骤(3)得到的主色和副色粒料按15:1的重量比例经普通搅拌 机混合均匀后送入面层挤出机302中,该挤出机起到加热塑化面层粒料的作用,并与共挤挤 出模具303相连接,使面层材料与基材通过同一模具同时挤出并制得初步的共挤型材,所述 基材挤出机、面层挤出机、共挤模具的各段加热温度与速度设定参数如表6所示;
[0130] 表6基材挤出机、面层挤出机、共挤模具的各段加热温度与速度设定参数
Figure CN104723635BD00141
[0132] (5)表面处理:步骤(4)得到的初步的共挤型材在经过共挤挤出模具挤出后,在还 未冷却且面层呈软化状态时,同步经过仿木纹压花辊304,采用冷辊进行压纹,经过压制之 后的共挤型材,再继续进行喷水雾与气冷结合的方式进行冷却后获得共挤塑木型材成品。
[0133] 本实施例制备的仿木纹共挤塑木型材的照片如图5所示,由图5可以看出,本实施 例制备的仿木纹共挤塑木型材为板状,包括基材和面层,所述面层为棕色,面层表面压制有 仿木纹,所述仿木纹具有一定的高低起伏变化性,使得所述塑木型材的木质感强,用户体验 提升。
[0134] 实施例9
[0135] -种仿木纹共挤塑木型材的制备方法,使用的设备同实施例7,具体包括以下步 骤:
[0136] (1)预处理:将回收来的HDPE破碎片料进行分拣、清洗、风干;
[0137] (2)基材混料和造粒:按实施例4中的基材组分称取基材物料并加入到高速混合机 中混合,混料的温度为135°C,混合时间为IOmin,整个混合过程控制在150°C以下;然后将混 合好的基材物料加入造粒挤出机(如图2所示)中进行加热塑化混合,使用时将造粒挤出机 的造粒模具205拆下,直接挤出熔融状态的块状物料,再经过破碎机破碎成小块柔软粒料, 最后经过传送带空气冷却或管路风送冷却至60°C以下,制得塑木基材粒料,造粒挤出机各 段加热温度设定与速度设定参数值如表7所示;
[0138] 表7基材造粒挤出机各段加热温度设定与速度设定参数值
Figure CN104723635BD00142
[0140] (3)面层混料和造粒:按实施例4中面层主色、副色、第三色组分,分别称取面层组 分中的原料加入到高速混合机中混合,混料的温度为135°C,混合时间为15min,整个混合过 程控制在150°C以下;然后将混合好的面层原料加入造粒挤出机(如图2所示)中进行加热塑 化混合,使用时将混合好的面层主色原料、面层副色原料和第三色原料分别加入到造粒挤 出机中进行加热塑化并通过造粒模具与切粒装置各自制得粒状面层料,再经过管路风送冷 却至60°C以下,面层造粒挤出机各段加热温度设定与速度设定如表8所示;
[0141 ]表8面层造粒挤出机各段加热温度设定与速度设定参数值
Figure CN104723635BD00151
[0143] (4 )基材与面层同步挤出成型:将步骤(2 )得到的基材粒料送入基材挤出机301中, 采用65型锥形双螺杆挤出机,起到加热塑化粒料的作用,并与共挤挤出模具303相连接,通 过它挤出制得基材型材;将步骤(3)得到的主色、副色和第三色粒料按12:1:1的重量比例经 普通搅拌机混合均匀后送入面层挤出机302中,该挤出机起到加热塑化面层粒料的作用,并 与共挤挤出模具303相连接,使面层材料与基材通过同一模具同时挤出并制得初步的共挤 型材,所述基材挤出机、面层挤出机、共挤模具的各段加热温度与速度设定参数如表9所示;
[0144] (5)表面处理:步骤(4)得到的初步的共挤型材在经过共挤挤出模具挤出后,在还 未冷却且面层呈软化状态时,同步经过仿木纹压花辊304,采用冷辊进行压纹,经过压制之 后的共挤型材,再继续进行喷水雾与气冷结合的方式进行冷却后获得共挤塑木型材成品。
[0145] 衷9基材挤出机、面层挤出机、共挤樽具的各段加热淵度与谏度设定参数
Figure CN104723635BD00152
[0147] 本实施例制备的仿木纹共挤塑木型材的照片如图6所示,由图6可以看出,本实施 例制备的仿木纹共挤塑木型材为板状,包括基材和面层,所述面层为枣红色,面层表面压制 有仿木纹;由于面层采用三种不同颜色的面层粒料进行合理搭配,使得本实施例制备的塑 木型材木质感强,颜色呈现层次变化,压制的木纹使塑木型材表面高低起伏,纹理清晰,更 加接近自然实木,用户体验提升。
[0148] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1. 一种仿木纹共挤塑木型材,包括面层和基材,其特征在于,所述面层包括主色组分和 副色组分;按重量份计,所述主色组分包括以下组分:沙林树脂15~30,超高分子量聚乙烯5 ~20,高密度聚乙烯5~30,无机填料5~15,植物纤维粉5~20,润滑剂1~3,相容剂1~2,抗 氧剂0.5~2,光稳定剂0.5~2,第一无机矿物颜料1~6;所述副色组分包括以下组分:沙林 树脂5~20,超高分子量聚乙烯15~30,高密度聚乙烯5~30,无机填料5~15,植物纤维粉3 ~20,润滑剂1~3,相容剂1~2,抗氧剂0.4~2,光稳定剂0.4~2,第二无机矿物颜料8~20; 按重量份计,所述基材包括以下组分:聚乙烯再生料25~35,植物纤维粉50~70,无机 填料10~20,润滑剂1.5~3,抗氧剂0.1~0.5,第三无机矿物颜料0~4。
2. 根据权利要求1所述的仿木纹共挤塑木型材,其特征在于,所述面层还包括第三色组 分,按重量份计,所述第三色组分包括以下组分:沙林树脂5~20,超高分子量聚乙烯15~ 30,高密度聚乙烯5~30,无机填料5~15,植物纤维粉3~20,润滑剂1~3,相容剂1~2,抗氧 剂0.4~2,光稳定剂0.4~2,第四无机矿物颜料8~20。
3. 根据权利要求1所述的仿木纹共挤塑木型材,其特征在于,按重量份计,所述主色组 分包括以下组分:沙林树脂15~30,超高分子量聚乙烯5~10,高密度聚乙烯30,无机填料5 ~10,植物纤维粉5~12,润滑剂1.5~3,相容剂1~2,抗氧剂0.5~1,光稳定剂0.5~1,第一 无机矿物颜料2~6;所述副色组分包括以下组分:沙林树脂5~10,超高分子量聚乙烯30,高 密度聚乙烯5~10,无机填料5~10,植物纤维粉3~10,润滑剂1.5~2.5,相容剂1~1.5,抗 氧剂0.4~0.8,光稳定剂0.4~0.8,第二无机矿物颜料8~20; 按重量份计,所述基材包括以下组分:聚乙烯再生料25~35,植物纤维粉50~70,无机 填料10~20,润滑剂2~3,抗氧剂0.1~0.3,第三无机矿物颜料0~4。
4. 根据权利要求2所述的仿木纹共挤塑木型材,其特征在于,按重量份计,所述第三色 组分包括以下组分:沙林树脂5~10,超高分子量聚乙烯30,高密度聚乙烯5~10,无机填料5 ~10,植物纤维粉3~10,润滑剂1.5~2.5,相容剂1~1.5,抗氧剂0.4~0.8,光稳定剂0.4~ 〇. 8,第四无机矿物颜料8~20。
5. 根据权利要求1~4任一项所述的仿木纹共挤塑木型材,其特征在于,所述塑木型材 为板状。
6. 根据权利要求1~4任一项所述的仿木纹共挤塑木型材,其特征在于,所述塑木型材 的面层包覆在所述基材的上、下、左、右四壁,所述面层的上表面设置有仿木纹;所述仿木纹 具有高低起伏变化性。
7. -种仿木纹共挤塑木型材的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: (1)面层混料和造粒:按照面层的组成称取面层物料加入到高速混合机中混合;然后将 混合好的面层物料加入到造粒挤出机中进行加热塑化,然后切粒制得面层粒料;所述面层 包括主色组分和副色组分,根据对主色物料和副色物料分别进行造粒,分别得到主色粒料 和副色粒料; 按重量份计,所述主色组分包括以下组分:沙林树脂15~30,超高分子量聚乙烯5~20, 高密度聚乙烯5~30,无机填料5~15,植物纤维粉5~20,润滑剂1~3,相容剂1~2,抗氧剂 0.5~2,光稳定剂0.5~2,第一无机矿物颜料1~6;所述副色组分包括以下组分:沙林树脂5 ~20,超高分子量聚乙烯15~30,高密度聚乙烯5~30,无机填料5~15,植物纤维粉3~20, 润滑剂1~3,相容剂1~2,抗氧剂0.4~2,光稳定剂0.4~2,第二无机矿物颜料8~20; (2) 基材混料和造粒:按重量份数:聚乙烯再生料25~35,植物纤维粉50~70,无机填料 10~20,润滑剂1.5~3,抗氧剂0.1~0.5,第三无机矿物颜料0~4,称取基材物料加入高速 混合机中混合;再将混合好的物料加入到造粒挤出机中进行高温加热塑化,但不使用模头; 所得塑化均匀的物料经过破碎机破碎后冷却后,制得基材粒料; (3) 同步挤出:将步骤(1)得到的多种面层粒料经过普通搅拌机混合均匀后送入面层挤 出机中,将步骤(2)得到的基材粒料送入基材挤出机中,所述面层挤出机和基材挤出机都与 共挤挤出模具相连接,然后面层材料与基材通过同一模具同时挤出制得初步的共挤型材; (4) 表面处理:步骤(3)得到的初步的共挤型材经挤出后还未冷却时,同步经过仿木纹 压花辊,进行冷辊压花,经过压花之后的共挤型材经冷却后获得共挤塑木型材成品。
8. 根据权利要求7所述的仿木纹共挤塑木型材的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所 述面层还包括第三色组分,步骤(1)还包括对第三色物料进行单独造粒,得到第三色粒料; 按重量份计,所述第三色组分包括以下组分:沙林树脂5~20,超高分子量聚乙烯15~30,高 密度聚乙烯5~30,无机填料5~15,植物纤维粉3~20,润滑剂1~3,相容剂1~2,抗氧剂0.4 ~2,光稳定剂0.4~2,第四无机矿物颜料8~20。
9. 根据权利要求7所述的仿木纹共挤塑木型材的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,按 重量份计,所述主色组分包括以下组分:沙林树脂15~30,超高分子量聚乙烯5~10,高密度 聚乙烯30,无机填料5~10,植物纤维粉5~12,润滑剂1.5~3,相容剂1~2,抗氧剂0.5~1, 光稳定剂0.5~1,第一无机矿物颜料2~6;所述副色组分包括以下组分:超高分子量聚乙烯 30,沙林树脂5~10,高密度聚乙烯5~10,无机填料5~10,植物纤维粉3~10,润滑剂1.5~ 2.5,相容剂1~1.5,抗氧剂0.4~0.8,光稳定剂0.4~0.8,第二无机矿物颜料8~20。
10. 根据权利要求7所述的仿木纹共挤塑木型材的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所 述面层挤出机采用的挤出温度为150~200°C,合流芯温度为170~230°C,共挤挤出模具温 度为140~170 °C,所述面层挤出机的主机转速为6~8r/min。
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