CN105965814B - 一种具有pvc共挤包覆层的实木型材的加工方法及其挤出模具 - Google Patents

一种具有pvc共挤包覆层的实木型材的加工方法及其挤出模具 Download PDF

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Abstract

本发明涉及实木型材技术领域，具体公开一种具有PVC共挤包覆层的实木型材的加工方法及其挤出模具。该方法包括将PVC树脂挤出料和待加工的实木型材投料放入挤出模具中，待加工实木型材依次穿过挤出模具的热加工成型区域和冷却成型区域，然后进入定型模具中进行二次冷却成型，再导入水槽中冷却；其中热加工成型区域的加热温度为150℃~180℃；冷却成型区域的冷却温度为90~100℃；二次冷却成型的冷却温度为60~80℃，水槽中冷却温度为0~5℃。该方法采用本发明的挤出模具实现将PVC包覆层与实木型材结合紧密，包覆层平整光滑，加强实木型材防水、防腐和机械强度等性能，延长实木型材的使用寿命。

Description

一种具有PVC共挤包覆层的实木型材的加工方法及其挤出 模具
技术领域
本发明涉及实木型材技术领域，具体涉及一种具有PVC共挤包覆层的实木型材的加工方法及其挤出模具。
背景技术
随着生活水平的提高，人们对于家具门窗等品质的要求越来越高，实木门窗和家具由于其高档的品质而越来越受到人们的追捧，然而实木材料都来与天然的木材，天然木材在生长过程中木材的疏密不均匀，伴随着使用过程中气候的变化，加上某些劣质封闭漆料不能有效地防止空气进入木材纤维，从而导致木材在高湿度环境，或者随着使用时间的延长，木材吸收空气中的水分，产生内外应力的变化而导致开裂变形。
因此，鉴于目前研究报道的在木塑型材表面包覆PVC层，从增强木塑材料的强度、使用寿命等性能，也可以通过在实木型材的表面包覆PVC层来解决实木材料易变形开裂的问题，然而目前实现的木塑材料表面包覆PVC层是利用木塑材料和PVC树脂共挤的方法，如中国专利CN102962973A公开的具有PVC包覆层的木塑型材的成型方法及其挤出模具，但是实木材料是已成型的天然材料，无法像木塑材料一样与PVC树脂共挤，因此要想实现在实木材料表面包覆PVC层，就需要特殊的挤出成型模具和加工方法。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种具有PVC包覆层的实木型材的加工方法，将PVC包覆层紧密的包覆在实木型材表面，表面平整光滑，提高实木型材的防水性能和强度，提高实木型材的使用性能，延长实木型材的使用寿命。
同时，本发明还在于提供一种具有PVC共挤包覆层的实木型材的挤出模具。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：
一种具有PVC共挤包覆层的实木型材的加工方法，包括以下操作步骤：
1）将PVC树脂挤出料和待加工的实木型材投料放入挤出模具中，待加工实木型材依次穿过挤出模具的热加工成型区域和冷却成型区域，制得具有PVC包覆层的实木型材半成品；
2）将具有PVC包覆层的实木型材半成品进入定型模具中进行二次冷却成型，然后再进入水槽中冷却，即完成；
其中所述热加工成型区域的加热温度为150℃~180℃；所述冷却成型区域的冷却温度为90-100℃；所述二次冷却成型的冷却温度为60~80℃；所述放入水槽中进行冷却的具体方法为：将待冷却的产品放入加入水的水槽中，并在0~5℃环境下冷却。
所述定型模具为中空结构，在定型模具中冲入水或冷空气对具有PVC包覆层的实木型材半成品进行二次冷却成型。
为了进一步提高PVC包覆层在实木型材表面的均匀性和结合牢固性，优选的，所述待加工的实木型材通过挤出模具的传送速率为1.5米/分钟。
为了进一步平衡PVC包覆层对实木型材机械强度、防水、防腐性能的改善作用，又避免过厚的PVC包覆层对实木型材整体装饰质感的影响和PVC材料的浪费，优选的，所述PVC包覆层的厚度为0.4~0.6mm。
所述PVC树脂挤出料由PVC树脂颗粒料加入共挤机中挤出加入挤出模具中。
上述具有PVC包覆层的实木型材的加工方法采用的挤出模具，包括依次连接的第一预成型板、第二预成型板、第一成型板、第二成型板和冷却成型板；所述第一预成型板、第二预成型板、第一成型板、第二成型板和冷却成型板上均设置有形状吻合且相互连通的供待包覆PVC层的实木型材通过的模腔透孔；设定第一预成型板实木型材的进料侧为外侧，所述第一预成型板内部开设有由第一预成型板的侧壁延伸至第一预成型板内侧表面的供PVC树脂挤出料流通的挤出料流道；所述挤出料流道的入口设置在第一预成型板的侧壁上，出口设置在第一预成型板的内侧面上；所述第一预成型板的内侧面上设置有与挤出料流道出口连通的PVC树脂挤出料第一导流槽；所述第二预成型板上与第一导流槽尾端对应的位置处设置有与第一导流槽连通的供PVC树脂挤出料流入第二预成型板的通孔；所述第二预成型板上模腔的深度小于所述第二预成型板的厚度，第二预成型板的内侧面与模腔之间具有用于容纳PVC树脂挤出料的凹陷部；所述第二预成型板的内侧面上通孔与凹陷部之间设置有供PVC树脂挤出料流通的第二导流槽；所述冷却成型板的内部开设有供冷水流通的水流道，所述水流道的入口设置在冷却成型板的一侧侧壁上，出口相对的设置在冷却成型板的另一侧侧壁上；第一预成型板、第二预成型板、第一成型板和第二成型板外包覆铝板，所述铝板内设置热电偶，形成挤出模具的热加工成型区域；冷却成型板内通入冷水形成挤出模具的冷却成型区域。
所述第二预成型板、第一成型板、第二成型板、冷却成型板的外侧表面上均设置有呈中心对称的两个凸台；所述第一预成型板、第二预成型板、第一成型板、第二成型板上与相邻的成型板上设置的凸台对应位置处设置有与凸台吻合卡设的透孔；通过凸台卡设入透孔将第一预成型板、第二预成型板、第一成型板、第二成型板和冷却成型板依次连接。
所述第一预成型板、第二预成型板、第一成型板、第二成型板和冷却成型板上均布设有相互对应连通的供螺杆穿入的螺纹安装孔。
所述冷却成型板的外表面的四个角处均设置有凸出部。
所述冷却成型板的外表面的四个角处均设置有凸出部，所述两个凸台设置在所述凸出部上。
所述冷却成型板上设置的模腔的深度大于所述冷却成型板的厚度，所述冷却成型板的外侧表面与模腔之间形成凸出设置在冷却成型板的外侧表面的台阶面，所述水流道设置在台阶面位置处并环绕整个模腔。
本发明具有PVC共挤包覆层的实木型材的加工方法，在挤出模具中设置冷却成型区域，使得PVC包覆层一定程度的固化，避免挤出加工后实木型材表面的PVC包覆层过软，避免后续冷却加工过程对PVC包覆层造成机械损坏，确保PVC表面的平整光滑，通过控制热加工温度、冷却成型的温度和时间，并采用三次冷却成型的方法，使得PVC包覆层通过冷缩的方式紧密结合在实木包覆层表面。
采用本发明加工方法加工成型的实木型材表面PVC包覆层与实木型材结合紧密，PVC包覆层平整光滑，实木型材防水、防腐和机械强度等性能加强，延长实木型材的使用寿命。
本发明挤出模具，使用过程中待包覆PVC层的实木型材由第一预成型板的模腔入口进入穿过第一预成型板，同时PVC树脂挤出料由挤出料流道入口流入第一预成型板，由出口流出通过第一预成型板内侧表面第一导流槽导流通过第二预成型板的通孔进入第二预成型板内侧表面导流槽流入第二预成型板内侧表面的凹陷部，当待包覆PVC层的实木型材通过第二预成型板时，凹陷部的PVC树脂挤出料包覆在实木型材的表面，然后在持续穿过第一成型板和第二成型板，由于第一预成型板、第二预成型板、第一成型板和第二成型板在工作过程中均处于加热状态，形成挤出模具的热加工成型区域，保证PVC树脂挤出料的半固态形状，确保其流动性，避免PVC树脂挤出料的固化，同时当待包覆PVC层的实木型材通过第二预成型板包覆上PVC层后，通过第一成型板和第二成型板，使得PVC层在半固态状态下收到模腔的挤压压力作用，牢固无缝的包覆在实木型材表面，之后再通过冷却成型板，冷却成型板的水流道内通入冷水对型材进行冷却，使得PVC包覆层预冷收缩固定在实木型材表面，实现PVC包覆层与实木型材的紧密结合。
进一步的，本发明挤出模具的各个成型板上布设有用于供螺杆穿入的螺纹安装孔，实现将各个成型板依次固定连接在一起，多个螺杆的穿设固定，提高各个成型板连接的稳定性，避免各个成型板在挤压成型过程中受到机械挤出力的影响而发生错位和断开的现象。
进一步的，由于冷却成型板的作用是对型材进行冷却，而第二成型板在工作过程中需要加热，如果两者直接接触会相互影响其功能，因此本实用新型挤出模具的冷却成型板的外侧表面通过在四角设置凸出部，使得冷却成型板与第二成型板之间形成间隙，避免两者直接接触，并且冷却成型板上设置的模腔的深度大于冷却成型板的厚度，冷却成型板的外侧表面与模腔之间形成凸出设置在冷却成型板的外侧表面的台阶面，水流道设置在台阶面位置处并环绕整个模腔，扩大了整个水流到的宽短，减小了冷却成型板的厚度，提高冷却成型板的散热效率。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的具有PVC包覆层的实木型材成型用挤出模具的第一预成型板内侧表面结构示意图；
图2是本发明实施例1提供的具有PVC包覆层的实木型材成型用挤出模具的第二预成型板内侧表面结构示意图；
图3是本发明实施例1提供的具有PVC包覆层的实木型材成型用挤出模具的第一成型板外侧表面结构示意图；
图4是本发明实施例1提供的具有PVC包覆层的实木型材成型用挤出模具的第二成型板内侧表面结构示意图；
图5是本发明实施例1提供的具有PVC包覆层的实木型材成型用挤出模具的冷却成型板外侧表面结构示意图。
具体实施方式
实施例1
一种具有PVC共挤包覆层的实木型材成型用挤出模具，如图1~图5所示，包括依次连接的第一预成型板、第二预成型板、第一成型板、第二成型板和冷却成型板；所述第一预成型板、第二预成型板、第一成型板、第二成型板和冷却成型板上均设置有形状吻合且相互连通的供待包覆PVC层的实木型材通过的模腔透孔1。
如图1所示，设定第一预成型板实木型材的进料侧为外侧，所述第一预成型板内部开设有由第一预成型板的侧壁延伸至第一预成型板内侧表面的供PVC树脂挤出料流通的挤出料流道；所述挤出料流道的入口设置在第一预成型板的侧壁上，出口2设置在第一预成型板的内侧面上；所述第一预成型板的内侧面上设置有与挤出料流道出口连通的PVC树脂挤出料第一导流槽3；
如图2所示，所述第二预成型板上与第一导流槽3尾端对应的位置处设置有与第一导流槽3连通的供PVC树脂挤出料流入第二预成型板的通孔6；所述第二预成型板上模腔1的深度小于所述第二预成型板的厚度，第二预成型板的内侧面与模腔1之间具有用于容纳PVC树脂挤出料的凹陷部8；所述第二预成型板的内侧面上通孔6与凹陷部8之间设置有供PVC树脂挤出料流通的第二导流槽7；
本实施例中第一导流槽3由PVC树脂挤出料出口2向不同的方向双向延伸至模腔透孔1的上方和模腔透孔1的下方，相应的在第二预成型板的内侧面上模腔透孔1的上方和下方均设置供PVC树脂挤出料流入第二预成型板的通孔6，同时连通通孔6和凹陷部8之间的第二导流槽7分别从通孔6的两个方向延伸至凹陷部位8的上方和对应的下方对角线的位置，使得整个第二导流槽7从四个方向围绕凹陷部8，将PVC树脂挤出料从四个方向均匀流入凹陷部8，使得当待成型实木型材经过第二预成型板时，PVC树脂挤出料能够均匀的附着在待成型实木型材表面。
如图5所示，本实施例中所述冷却成型板的内部开设有供冷水流通的水流道，所述水流道的入口设置在冷却成型板的一侧侧壁上，出口相对的设置在冷却成型板的另一侧侧壁上。
所述第二预成型板、第一成型板、第二成型板、冷却成型板的外侧表面上均设置有呈中心对称的两个凸台9；所述第一预成型板、第二预成型板、第一成型板、第二成型板上与相邻的成型板上设置的凸台9对应位置处设置有与凸台9吻合卡设的透孔4；通过凸台9卡设入透孔4将第一预成型板、第二预成型板、第一成型板、第二成型板和冷却成型板依次连接。
为了提高各个成型板之间连接的稳定性，避免成型板在挤压推动力的作用下发生位移错位，本实施例中所述第一预成型板、第二预成型板、第一成型板、第二成型板和冷却成型板上均布设有相互对应连通的供螺杆穿入的螺纹安装孔5。
为了避免处于加热状态工作的第二成型板和用于冷却成型的冷却成型直接接触，而对其功能产生相互影响，本实施例中所述冷却成型板的外表面的四个角处均设置有凸出部11；所述两个凸台9设置在所述凸出部11上。
为了提高冷却成型板的冷却降温性能，本实施例中所述冷却成型板上设置的模腔1的深度大于所述冷却成型板的厚度，所述冷却成型板的外侧表面与模腔1之间形成凸出设置在冷却成型板的外侧表面的台阶面10，所述水流道设置在台阶面10位置处并环绕整个模腔1，由于台阶面处的厚度大于所述冷却成型板的厚度，当水流道设置在此处时，可以加快水流道，提高冷却速率。
本实施例具有PVC共挤包覆层的实木型材成型用挤出模具，使用过程中，第一预成型板、第二预成型板、第一成型板和第二成型板外包覆铝板，所述铝板内设置热电偶，形成挤出模具的热加工成型区域，通过热电偶通电发热加热第一预成型板、第二预成型板、第一成型板和第二成型板；所述冷却成型板在使用过程中通入冷水，实现对具有PVC包覆层的实木型材的冷却成型加工。
下述实施例2~4采用的挤出模具为实施例1所述的挤出模具。
实施例2
一种具有PVC共挤包覆层的实木型材的加工方法，包括以下操作步骤：
1）将PVC树脂颗粒料加入共挤机中挤出加入挤出模具中，同时将待加工的实木型材投料放入挤出模具中，待加工实木型材依次穿过挤出模具的热加工成型区域和冷却成型区域，制得具有PVC包覆层的实木型材半成品；其中所述热加工成型区域的加热温度为160℃；所述冷却成型区域的冷却温度为95℃；待加工的实木型材通过挤出模具的传送速率为1.5米/分钟；
2）将具有PVC包覆层的实木型材半成品放入中空结构的定型模具中，在定型模具中冲入水，在70℃温度下进行二次冷却成型，然后再放入水槽中，在3℃环境下冷却，即完成。
本实施例中加工完成的实木型材表面PVC包覆层的厚度为0.4~0.6mm。
实施例3
一种具有PVC共挤包覆层的实木型材的加工方法，包括以下操作步骤：
1）将PVC树脂颗粒料加入共挤机中挤出加入挤出模具中，同时将待加工的实木型材投料放入挤出模具中，待加工实木型材依次穿过挤出模具的热加工成型区域和冷却成型区域，制得具有PVC包覆层的实木型材半成品；其中所述热加工成型区域的加热温度为150℃；所述冷却成型区域的冷却温度为100℃；待加工的实木型材通过挤出模具的传送速率为1.5米/分钟；
2）将具有PVC包覆层的实木型材半成品放入中空结构的定型模具中，在定型模具中冲入水，在60℃温度下进行二次冷却成型，然后再放入水槽中，在0℃环境下冷却，即完成。
本实施例中加工完成的实木型材表面PVC包覆层的厚度为0.4~0.6mm。
实施例4
一种具有PVC共挤包覆层的实木型材的加工方法，包括以下操作步骤：
1）将PVC树脂颗粒料加入共挤机中挤出加入挤出模具中，同时将待加工的实木型材投料放入挤出模具中，待加工实木型材依次穿过挤出模具的热加工成型区域和冷却成型区域，制得具有PVC包覆层的实木型材半成品；其中所述热加工成型区域的加热温度为180℃；所述冷却成型区域的冷却温度为90℃；待加工的实木型材通过挤出模具的传送速率为1.5米/分钟；
2）将具有PVC包覆层的实木型材半成品放入中空结构的定型模具中，在定型模具中冲入水，在80℃温度下进行二次冷却成型，然后再放入水槽中，在5℃环境下冷却，即完成。
本实施例中加工完成的实木型材表面PVC包覆层的厚度为0.4~0.6mm。

Claims (3)

1.一种具有PVC包覆层的实木型材的加工方法采用的挤出模具，其特征在于，包括依次连接的第一预成型板、第二预成型板、第一成型板、第二成型板和冷却成型板；所述第一预成型板、第二预成型板、第一成型板、第二成型板和冷却成型板上均设置有形状吻合且相互连通的供待包覆PVC层的实木型材通过的模腔透孔；设定第一预成型板实木型材的进料侧为外侧，所述第一预成型板内部开设有由第一预成型板的侧壁延伸至第一预成型板内侧表面的供PVC树脂挤出料流通的挤出料流道；所述挤出料流道的入口设置在第一预成型板的侧壁上，出口设置在第一预成型板的内侧面上；所述第一预成型板的内侧面上设置有与挤出料流道出口连通的PVC树脂挤出料第一导流槽；所述第二预成型板上与第一导流槽尾端对应的位置处设置有与第一导流槽连通的供PVC树脂挤出料流入第二预成型板的通孔；所述第二预成型板上模腔的深度小于所述第二预成型板的厚度，第二预成型板的内侧面与模腔之间具有用于容纳PVC树脂挤出料的凹陷部；所述第二预成型板的内侧面上通孔与凹陷部之间设置有供PVC树脂挤出料流通的第二导流槽；所述冷却成型板的内部开设有供冷水流通的水流道，所述水流道的入口设置在冷却成型板的一侧侧壁上，出口相对的设置在冷却成型板的另一侧侧壁上；第一预成型板、第二预成型板、第一成型板和第二成型板外包覆铝板，所述铝板内设置热电偶，形成挤出模具的热加工成型区域；冷却成型板内通入冷水形成挤出模具的冷却成型区域；
所述冷却成型板的外表面的四个角处均设置有凸出部，两个凸台设置在所述凸出部上；
所述冷却成型板上设置的模腔的深度大于所述冷却成型板的厚度，所述冷却成型板的外侧表面与模腔之间形成凸出设置在冷却成型板的外侧表面的台阶面，所述水流道设置在台阶面位置处并环绕整个模腔。
2.如权利要求1所述的挤出模具，其特征在于，所述第二预成型板、第一成型板、第二成型板、冷却成型板的外侧表面上均设置有呈中心对称的两个凸台；所述第一预成型板、第二预成型板、第一成型板、第二成型板上与相邻的成型板上设置的凸台对应位置处设置有与凸台吻合卡设的透孔；通过凸台卡设入透孔将第一预成型板、第二预成型板、第一成型板、第二成型板和冷却成型板依次连接。
3.如权利要求1所述的挤出模具，其特征在于，所述第一预成型板、第二预成型板、第一成型板、第二成型板和冷却成型板上均布设有相互对应连通的供螺杆穿入的螺纹安装孔。
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