CN106335109B - 一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板及其生产工艺 - Google Patents

一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板及其生产工艺 Download PDF

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Abstract

一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板，本发明为解决现有技术中密度大的塑料颗粒将向板坯的底层滑漏，从而导致塑料含量和密度在产品厚度方向上分布不均而提出一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板。本发明具有多层结构，所述多层结构具有底层、中间层和表层，且每一层均为定向铺装层，所述底层和所述表层使用经塑料喷粉加工的木材刨花铺装而成，所述中间层使用经塑料喷粉加工的秸秆刨花铺装而成。本发明的有益效果是：通过塑料喷粉定向铺装使塑料粉末能够粘附在木质原料表面，有效保证了每一层内塑料粉末均匀分散，在减少塑料用量提高木质原料用量的基础上改善了木塑复合材料的综合力学性能。本发明还公开了一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板的生产工艺。

Description

一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板及其生产工艺
技术领域
本发明涉及材料加工领域，涉及一种木塑复合材料的制造方法，具体涉及一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板。本发明还涉及一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板的生产工艺。
背景技术
木塑复合材料是复合材料领域增长最快的新型聚合物复合材料之一。挤出、注射和热压是三种主要的生产木塑复合材料的方法，但是挤出和注射法限制了其产品的尺寸，因此热压法是生产大幅面木塑复合材料的最优方法。现有的木塑复合材料生产技术要求木质原材料的尺寸足够小，工业通常使用40～100目的粉状木质纤维，原材料的磨粉不仅增加了能耗，而且也是粉尘污染和噪声污染的源泉。使用大尺寸原料，能保持原料的原始结构少被破坏，从而有利于增加产品的各项性能， 并能起到节能降噪的作用。木塑复合材料的主要原料包括木质原料和塑料，在成本上，塑料的价格高于木质原料的价格，因此提高产品中木质原料的含量可以降低产品的成本。然而，现有木塑复合材料中木质原料的质量分数一般在20%到50%，当木质原料含量高于50%时，木质原料与塑料混合物的流动性差，与设备管壁的摩擦阻力较大，造成产品均匀性差和表面开裂等缺陷，因此如何通过新的工艺提高木塑复合材料中木质原料的含量成为研究的重点和热点。
中国是农业大国，农作物秸秆产量大、分布广、种类多，虽然秸秆长期以来一直是农民生活和农业发展的宝贵资源，但秸秆被不恰当利用却带来了空气污染等环境问题。随着技术的进步，以秸秆制造人造板成为利用秸秆的一种新手段。秸秆表面具有蜡状物质和果胶，以秸秆制造人造板时如果处理不当就会面临内结合强度不够、综合力学性能不足的缺陷；且秸秆是草本植物，其生长年限短，较之木材而言其中的木质素含量较低；秸秆板的表观质量不佳，也使其在高附加值的家具制造领域、室内外建筑装饰工程领域的应用受到一些限制。充分利用秸秆资源，并克服秸秆的缺陷，提高秸秆板的内结合强度、木质素含量，改善其力学性能和表观质量是当前需要解决的问题。
在传统热压法生产木塑料复合材料的过程中，塑料颗粒的密度大于木质原料的密度，从而在混合过程中，密度大的塑料与密度小的纤维很难混合均匀，甚至在铺装和热压过程中，密度大的塑料颗粒将向板坯的底层滑漏，从而导致塑料含量和密度在产品厚度方向上分布不均。虽然长尺寸木质原料有利于增加最终产品的性能，但使用颗粒塑料导致的上述滑漏和分布不匀现象更明显。这就直接导致材料分布不均匀，容易在板坯的厚度方向上出现聚集，从而会形成波浪型断面密度分布（VDP），进而影响材料的力学性能和表观质量。使塑料粉末按照需要铺装，并实现粉末颗粒的均匀分散、控制铺装完成后塑料铺装层的厚度是当前需要解决的重要问题。同时现有技术中还缺少一种在基于塑料喷粉方式制备定向木塑复合刨花板的过程中，使塑料粉末可以均匀分散同时，避免塑料粉末因集中受热或火焰烧灼而出现的变色、变性、燃烧等缺陷的木塑复合材料的方法。
发明内容
本发明为解决现有技术中存在的一系列问题，进而提出一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板，其组分和重量百分数为：木质原料占69～94%；热塑性塑料占5～30%；偶联剂占1～2%；所述木质原料包括木材和秸秆；所述塑料喷粉定向木塑复合刨花板具有多层结构，且所述多层结构中每一层均为定向铺装层，所述多层结构具有底层、中间层和表层，所述底层和所述表层使用经塑料喷粉加工的木材刨花铺装而成，所述中间层使用经塑料喷粉加工的秸秆刨花铺装而成。本发明的有益效果是：通过塑料喷粉定向铺装使塑料粉末能够粘附在木质原料表面，有效保证了每一层内塑料粉末均匀分散，在减少塑料用量提高木质原料用量的基础上改善了木塑复合材料的综合力学性能，不仅充分利用了木材和秸秆材料，还不会出现塑料在板材厚度方向上的聚集，避免了波浪型断面分布（VDP）的形成，并有效避免了以秸秆制造人造板时表观质量不足的缺陷；同时所述塑料喷粉定向木塑复合刨花板的强重比，较之单纯以木材刨花制备的木塑复合刨花板更高，具有较好的综合力学性能。
进一步，所述塑料喷粉加工是以塑料喷粉方式将热塑性塑料颗粒粘附在木质原料表面；所述经塑料喷粉加工的木材刨花和秸秆刨花表面均具有冷却后凝结在表面的塑料粉末颗粒。
进一步，所述多层的中间层通过定向装置进行定向铺装而成，所述中间层具有若干片层，所述片层的总层数为奇数，且沿板材中心平面对称，所述若干片层中相邻两层之间的铺装方向总体呈垂直方向。
进一步，所述底层和所述表层均通过定向装置进行定向铺装而成，所述表层和所述底层的铺装方向总体呈平行关系。
进一步，所述木材刨花为杨木刨花，其长度为60～100mm，宽度为15～20mm，厚度为0.2～0.5mm。
本发明为解决现有技术中存在的一系列问题，还提出了一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板的生产工艺，包括以下步骤：
步骤一、准备木质原料：将木材通过刨片、削片、碾压、锯切和筛选中的一种或几种方式加工成长20～200mm、宽2～20mm、厚0.1～2mm的木材刨花；将秸秆通过削片、碾压、锯切和筛选中的一种或几种方式加工成长20～200mm、宽2～20mm、厚0.1～2mm的秸秆刨花；
步骤二、原料预处理：对木质原料进行高温干燥或热水抽提处理或二者的组合，并将木质原料的含水率干燥至5%以下，且木质原料的表面能降低；
步骤三、添加偶联剂：使用喷涂方法将占塑料喷粉定向木塑复合刨花板质量1～2%的液态偶联剂施加在预处理后的木质原料上；
步骤四、喷附塑料粉末：使用塑料喷粉方式将热塑性塑料颗粒粘附在木质原料表面；喷附塑料粉末使用热塑性塑料粉末喷熔装置，所述热塑性塑料粉末喷熔装置具有高压粉末容器和喷枪，所述喷枪上设有进料装置，所述进料装置通过管道与所述高压粉末容器连接，所述喷抢上还设有喷头；所述高压粉末容器中装有热塑性塑料粉末，所述热塑性塑料粉末随气流被输送到所述进料装置，经所述喷枪进入所述喷头并经所述喷头喷出；
步骤五、滚筒混合：将所述经喷附塑料粉末的木材刨花和秸秆刨花两种木质原料分别置于滚筒中混合均匀，获得木材刨花原料混合物和秸秆刨花原料混合物，将二者分别储存备用；
步骤六、多层定向铺装：以经滚筒混合后的木材刨花原料混合物定向铺装底层，以经滚筒混合后的秸秆刨花原料混合物定向铺装中间层，再以经滚筒混合后的木材刨花定向铺装表层；铺装完成后获得多层定向板坯；
步骤七、热压及冷压：将混合均匀的木质原料放入平板热压机中在120～220℃下热压3～20分钟，之后向热压机加热板通入5～25℃冷水或将板坯转入至常温压机中进行冷压，待板坯温度降至50～60℃时取出；
步骤八、后期加工：进行裁边和表面处理后陈放。
进一步，所述喷头包括粉末输送段、粉末熔融段和液滴喷出段，所述粉末输送段与所述粉末熔融段相连，所述粉末熔融段与液滴喷出段相连，所述粉末输送段具有气流通孔和气流喷嘴，所述粉末熔融段具有腔壁、加热器及由所述腔壁和加热器围合而成的熔融腔体；所述气流通孔通过气流喷嘴与所述粉末熔融段的熔融腔体相连；所述液滴喷出段具连接部和喷液头，所述熔融腔体的一端与所述连接部相连，所述连接部与所述喷液头连接；所述喷液头喷出的为雾状的塑料颗粒。
进一步，所述气流通孔具有主气流道、扩流通道、卷吸喷口、附壁曲面和平流腔，所述卷吸喷口设于所述主气流道和所述扩流通道的交汇处，所述卷吸喷口与所述附壁曲面相邻，所述附壁曲面围合成所述平流腔，所述平流腔与所述气流喷嘴相连。
进一步，所述粉末输送段由进气部件和混气部件组成，所述进气部件和所述混气部件嵌套连接，且所述粉末输送段通过所述混气部件与所述粉末熔融段相连；所述进气部件上设有主气流道入口和扩流通道入口，所述混气部件和所述进气部件之间具有主气流腔及卷吸喷口，空气通过主气流道入口进入主气流腔并通过卷吸喷口喷出，气流喷出过程中扩流通道入口附近的空气被主气流腔中喷出的空气卷吸；所述混气部件上与所述卷吸喷口相邻处设有附壁曲面，空气及被卷吸的空气沿所述附壁曲面进入所述混气部件，并经所述附壁曲面围合成的平流腔向气流喷嘴方向运动。
进一步，步骤五中所述将木质原料混合均匀的步骤在斜轴滚筒中进行，木质原料在斜轴滚筒中以每分钟10转至60转的速度进行混合，至混合均匀后停止混合；步骤六中多层定向铺装时首先定向铺装底层：将木材刨花原料混合物进行定向铺装获得具有一定厚度的定向铺装底层；然后定向铺装中间层：在所述定向铺装底层上改变定向铺装方向，与所述定向铺装底层角度呈垂关系叠加定向铺装所述秸秆刨花原料混合物；最后定向铺装表层：以木材刨花原料混合物进行表层铺装，最终完成板坯铺装。
附图说明
图1是本发明塑料喷粉定向木塑复合刨花板的生产工艺流程图；
图2是本发明塑料喷粉定向木塑复合刨花板的板坯结构示意图；
图3是本发明中热塑性塑料粉末喷熔装置的结构示意图；
图4是本发明中热塑性塑料粉末喷熔装置喷头的剖面结构图；
图5是本发明中喷头局部原理示意图；
图6是本发明中喷头的结构分解图。
图中各部分含义如下：1智能控制面板；2高压粉末容器；3进料装置；4管道；5喷枪；51芯片；6喷头；61粉末输送段；611气流通孔；612气流喷嘴；6121平流引流板；613主气流道；6131主气流道入口；6132主气流腔；614扩流通道；6141扩流通道入口；615卷吸喷口；616附壁曲面；617平流腔；618进气部件；619混气部件；62粉末熔融段；621腔壁；622加热器；623熔融腔体；624加固件；625防烫隔层；63液滴喷出段；631连接部；632喷液头；6321连管；6322喷液嘴。
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的具体实施方式。
具体实施方式1：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板其组分和重量百分数为：木质原料占69～94%；热塑性塑料占5～30%；偶联剂占1～2%；所述木质原料包括木材和秸秆；所述塑料喷粉定向木塑复合刨花板具有多层结构，且所述多层结构中每一层均为定向铺装层，所述多层结构具有底层、中间层和表层，所述底层和所述表层使用经塑料喷粉加工的木材刨花铺装而成，所述中间层使用经塑料喷粉加工的秸秆刨花铺装而成。
本实施方式的技术效果是：通过塑料喷粉定向铺装使塑料粉末能够粘附在木质原料表面，有效保证了每一层内塑料粉末均匀分散，在减少塑料用量提高木质原料用量的基础上改善了木塑复合材料的综合力学性能，不仅充分利用了木材和秸秆材料，还不会出现塑料在板材厚度方向上的聚集，避免了波浪型断面分布（VDP）的形成，并有效避免了以秸秆制造人造板时表观质量不足的缺陷；同时所述塑料喷粉定向木塑复合刨花板的强重比较单纯以木材刨花制备的木塑复合刨花板更高，具有较好的综合力学性能。
具体实施方式2：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板，所述塑料喷粉加工是以塑料喷熔方式将热塑性塑料颗粒粘附在木质原料表面；所述经塑料喷粉加工的木材刨花和秸秆刨花表面均具有冷却后凝结在表面的塑料粉末颗粒；其他与具体实施方式1相同。
本实施方式的技术效果是：通过塑料喷熔方式有效保证了塑料粉末均匀分散，在减少塑料用量提高木质原料用量的基础上改善了木塑复合材料的综合力学性能，不会出现塑料在板材厚度方向上的聚集，以及避免了波浪型断面分布（VDP）的形成。
具体实施方式3：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板，所述多层的中间层通过定向装置进行定向铺装而成，所述中间层具有若干片层，所述片层的总层数为奇数，且沿板材中心平面对称，所述若干片层中相邻两层之间的铺装方向总体呈垂直方向；其他与具体实施方式1或2相同。
本实施方式的技术效果是：由于中间层具有若干片层，可从宏观上使木塑复合板材的静曲强度、弯曲弹性模量、内结合强度等力学指标得到综合改善，使板材的吸水厚度膨胀率有所降低，进而使木塑复合板材的性能更加优越；由于若干片层的总层数为奇数，且沿板材中心轴向对称使板材即使在高温环境下也不容易因内应力不均衡而发生翘曲变形，避免使用过程中出现材料缺陷。
具体实施方式4：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板，所述底层和所述表层均通过定向装置进行定向铺装而成，所述表层和所述底层的铺装方向总体呈平行关系；其他与具体实施方式1-3中任一项相同。
本实施方式的技术效果是：所述表层和所述底层的铺装方向总体呈平行关系，不仅利于板材在家具制造中对纹理朝向的选择和合理使用，更有利于材料的加工，保证其力学性能，提高了产品的附加值也提高了产品的价值。
具体实施方式5：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板，所述木材刨花为杨木刨花，其长度为60～100mm，宽度为15～20mm，厚度为0.2～0.5mm；其他与具体实施方式1-4中任一项相同。
本实施方式的技术效果是：采用这一尺度的杨木刨花可以降低原材料的成本，并制备出力学性能稳定、表观性能优越的木塑复合刨花板。
具体实施方式6：结合图1、图2、图3和图4说明本实施方式，本实施方式所述一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板的生产工艺，包括以下步骤：
步骤一、准备木质原料：将木材通过刨片、削片、碾压、锯切和筛选中的一种或几种方式加工成长20～200mm、宽2～20mm、厚0.1～2mm的木材刨花；将秸秆通过削片、碾压、锯切和筛选中的一种或几种方式加工成长20～200mm、宽2～20mm、厚0.1～2mm的秸秆刨花；
步骤二、原料预处理：对木质原料进行高温干燥或热水抽提处理或二者的组合，并将木质原料的含水率干燥至5%以下，且木质原料的表面能降低；
步骤三、添加偶联剂：使用喷涂方法将占塑料喷粉定向木塑复合刨花板质量1～2%的液态偶联剂施加在预处理后的木质原料上；
步骤四、喷附塑料粉末：使用塑料喷粉方式将热塑性塑料颗粒粘附在木质原料表面；喷附塑料粉末使用热塑性塑料粉末喷熔装置，所述热塑性塑料粉末喷熔装置具有高压粉末容器2和喷枪5，所述喷枪5上设有进料装置3，所述进料装置3通过管道4与所述高压粉末容器2连接，所述喷抢5上还设有喷头6；所述高压粉末容器2中装有热塑性塑料粉末，所述热塑性塑料粉末随气流被输送到所述进料装置3，经所述喷枪5进入所述喷头6并经所述喷头6喷出；
步骤五、滚筒混合：将所述经喷附塑料粉末的木材刨花和秸秆刨花两种木质原料分别置于滚筒中混合均匀，获得木材刨花原料混合物和秸秆刨花原料混合物，将二者分别储存备用；
步骤六、多层定向铺装：以经滚筒混合后的木材刨花原料混合物定向铺装底层，以经滚筒混合后的秸秆刨花原料混合物定向铺装中间层，再以经滚筒混合后的木材刨花定向铺装表层；铺装完成后获得多层定向板坯；
步骤七、热压及冷压：将混合均匀的木质原料放入平板热压机中在120～220℃下热压3～20分钟，之后向热压机加热板通入5～25℃冷水或将板坯转入至常温压机中进行冷压，待板坯温度降至50～60℃时取出；
步骤八、后期加工：进行裁边和表面处理后陈放。
本实施方式的技术效果是：可以提高木质原料的使用量，实现小材大用、劣材优用，可用于制备高性能的木塑复合材料，同时木质原料和塑料被均匀分散，内部力学性能更稳定，有效的避免了板坯厚度方向易出现的塑料薄膜聚集和波浪型断面密度分布，克服了现有技术木塑复合板制备过程中存在的因木质原料尺寸小、含量低、塑料和密度分布不均带来的资源利用不合理、能耗大、木塑板材综合力学性能差的问题；同时由于表层使用木材刨花原料混合物铺装而成，而中间层使用秸秆刨花原料混合物铺装而成，有利于进一步提高木塑复合板材的抗冲击性能，并能有效提高木塑复合板材的表面平整度和美观性，提升了木塑板材产品的综合力学性能并实现了劣材优用、增加了产品附加值；所制得塑料喷粉定向木塑复合刨花板的强重比较单纯以木材刨花制备的木塑复合刨花板更高，具有较好的综合力学性能。
具体实施方式7：结合图3、图4、图5和图6说明本实施方式，本实施方式所述一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板的生产工艺，所述喷头6包括粉末输送段61、粉末熔融段62和液滴喷出段63，所述粉末输送段61与所述粉末熔融段62相连，所述粉末熔融段62与液滴喷出段63相连，所述粉末输送段61具有气流通孔611和气流喷嘴612，所述粉末熔融段62具有腔壁621、加热器622及由所述腔壁621和加热器622围合而成的熔融腔体623；所述气流通孔611通过气流喷嘴612与所述粉末熔融段62的熔融腔体623相连；所述液滴喷出段63具连接部631和喷液头632，所述熔融腔体623的一端与所述连接部631相连，所述连接部631与所述喷液头632连接；所述喷液头632喷出的为雾状的塑料颗粒；其他与具体实施方式6相同。
本实施方式的技术效果是：由于在所述喷头6上设置粉末输送段61、粉末熔融段62和液滴喷出段63，使塑料粉末可以在粉末熔融段62内熔融，并通过液滴喷出段63喷出成均匀的液相塑料颗粒，当液相塑料颗粒抵达铺装面遇冷凝固时可以实现均匀分散，且避免了塑料粉末变色、变性、燃烧等缺陷，保证了制备出的木塑复合材料具有优越的综合力学性能和适宜的表观质量。
具体实施方式8：结合图3、图4、图5和图6说明本实施方式，本实施方式所述一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板的生产工艺，所述气流通孔611具有主气流道613、扩流通道614、卷吸喷口615、附壁曲面616和平流腔617，所述卷吸喷口615设于所述主气流道613和所述扩流通道614的交汇处，所述卷吸喷口615与所述附壁曲面616相邻，所述附壁曲面616围合成所述平流腔617，所述平流腔617与所述气流喷嘴612相连；其他与具体实施方式6或7相同。
本实施方式的技术效果是：通过在粉末输送段设置主气流道613、扩流通道614、卷吸喷口615、附壁曲面616和平流腔617，使得主气流道613通气时扩流通道614周围的空气会因为卷吸喷口615对空气的卷吸使空气的流速因此得以扩大，被卷吸的空气和塑料粉末会沿附壁曲面616发生运动，且由于空气带动塑料粉末进入平流腔，使得在本实施方式中不仅塑料粉末输送效率提高，更使空气可以发生平流输出，进而控制塑料粉末的传输方向，使塑料粉末不会在粉末熔融段2中聚集，也避免了塑料粉末在腔壁以及加热器上的粘连。
具体实施方式9：结合图3、图4、图5和图6说明本实施方式，本实施方式所述一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板的生产工艺，所述粉末输送段61由进气部件618和混气部件619组成，所述进气部件618和所述混气部件619嵌套连接，且所述粉末输送段61通过所述混气部件619与所述粉末熔融段62相连；所述进气部件618上设有主气流道入口6131和扩流通道入口6141，所述混气部件619和所述进气部件618之间具有主气流腔6132及卷吸喷口615，空气通过主气流道入口6131进入主气流腔6132并通过卷吸喷口615喷出，气流喷出过程中扩流通道入口6141附近的空气被主气流腔中喷出的空气卷吸；所述混气部件619上与所述卷吸喷口615相邻处设有附壁曲面616，空气及被卷吸的空气沿所述附壁曲面616进入所述混气部件619，并经所述附壁曲面616围合成的平流腔617向气流喷嘴612方向运动；其他与具体实施方式6至8中任一项相同。
本实施方式的技术效果是：通过在粉末输送段设置进气部件618和混气部件619，并在进气部件618上设置主气流道入口6131和扩流通道入口6141，使热塑性塑料粉末喷熔装置能更好的与外接设备连接，并由于主气流腔6132的设置，使粉末传送段的传送能力更强；空气通过主气流道入口6131进入主气流腔6132并通过卷吸喷口615喷出，气流喷出过程中扩流通道入口6141附近的空气被主气流腔中喷出的空气卷吸，所述混气部件619上与所述卷吸喷口615相邻处设有附壁曲面616，空气及被卷吸的空气沿所述附壁曲面616进入所述混气部件619，并经所述附壁曲面616围合成的平流腔617向气流喷嘴612方向运动，使空气可以发生平流输出，进而控制塑料粉末的传输方向，使塑料粉末不会在粉末熔融段62中聚集，加速的空气气流起到了为设备进行自洁的作用，避免了塑料粉末在腔壁以及加热器上的粘连。
具体实施方式10：结合图3、图4、图5和图6说明本实施方式，本实施方式所述一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板的生产工艺，步骤五中所述将木质原料混合均匀的步骤在斜轴滚筒中进行，木质原料在斜轴滚筒中以每分钟10转至60转的速度进行混合，至混合均匀后停止混合；步骤六中多层定向铺装时首先定向铺装底层：将木材刨花原料混合物进行定向铺装获得具有一定厚度的定向铺装底层；然后定向铺装中间层：在所述定向铺装底层上改变定向铺装方向，与所述定向铺装底层角度呈垂关系叠加定向铺装所述秸秆刨花原料混合物；最后定向铺装表层：以木材刨花原料混合物进行表层铺装，最终完成板坯铺装；其他与具体实施方式6至9中任一项相同。
本实施方式的技术效果是：采用斜轴滚筒可以合理利用木质材料本身的质量以离心力和重力实现混合，采用每分钟10转至60转的速度避免并尽量减少了机械混合可能造成的木质原料进一步破损的可能性，进而保证了在混合过程中木质原料的物理力学性能没有下降，同时能够将附着有塑料颗粒的木质原料能够混合均匀；相互搭接叠加可以增加原料混合物在热压过程中的机械互锁，还可进一步依靠木质原料之间的化学结合实现板材力学性能的提升；由于采用多层定向铺装的方式，从宏观上使木塑复合板材的静曲强度、弯曲弹性模量、内结合强度等力学指标得到了综合改善，使板材的吸水厚度膨胀率有所降低，进而使木塑复合板材的性能更加优越；仅在表层使用木材刨花原料混合物有利于在降低强重比的前提下，提高木塑复合板材的抗冲击性能，并能有效提高木塑复合板材的表面平整度和美观性，提升了木塑板材产品的综合力学性能并实现了劣材优用、增加了产品附加值。
具体实施方式11：结合图3、图4、图5和图6说明本实施方式，本实施方式所述一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板的生产工艺，所述管道4一端连接所述进料装置3，另一端与所述高压粉末容器2底部连接；所述高压粉末容器2上还设有智能控制面板1，所述智能控制面板1可控制高压粉末容器2的气压和电流状况；所述智能控制面板1与所述喷枪5上的芯片51电连接，所述芯片51记录喷枪5的工作状况信号并将所述工作状况信号传递给智能控制面板1，所述智能控制面板1根据所述喷枪5的工作情况信号调整高压粉末容器2的气压和电流；其他与具体实施方式6至10中任一项相同。
本实施方式的技术效果是：管道与高压粉末容器底部连接，可以使高压粉末容器内灌装的热塑性塑料粉末无需过满，且由于在高压粉末容器上设置了智能控制面板，使高压粉末容器的电流和气压可以得到合理的控制，当喷枪开启和关闭时高压粉末容器上的智能控制面板均会接到来自喷枪上芯片传来的电信号，进而决定高压粉末容器的电流和气压，保证热塑性塑料粉末与空气的合理输送。
具体实施方式12：结合图3、图4、图5和图6说明本实施方式，本实施方式所述一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板的生产工艺，所述气流通孔611具有主气流道613、扩流通道614、卷吸喷口615、附壁曲面616和平流腔617，所述卷吸喷口615设于所述主气流道613和所述扩流通道614的交汇处，所述卷吸喷口615与所述附壁曲面616相邻，所述附壁曲面616围合成所述平流腔617，所述平流腔617与所述气流喷嘴612相连；其他与具体实施方式6至11中任一项相同。
本实施方式的技术效果是：通过在粉末输送段设置主气流道613、扩流通道614、卷吸喷口615、附壁曲面616和平流腔617，使得主气流道613通气时扩流通道614周围的空气会因为卷吸喷口615对空气的卷吸使空气的流速因此得以扩大，被卷吸的空气和塑料粉末会沿附壁曲面616发生运动，且由于空气带动塑料粉末进入平流腔，使得在本实施方式中不仅塑料粉末输送效率提高，更使空气可以发生平流输出，进而控制塑料粉末的传输方向，使塑料粉末不会在粉末熔融段2中聚集，也避免了塑料粉末在腔壁以及加热器上的粘连。
具体实施方式13：结合图3、图4、图5和图6说明本实施方式，本实施方式所述一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板的生产工艺，所述腔壁621通过加固件624与加热器622相连，所述腔壁621外还包覆有防烫隔层625；其他与具体实施方式6-12中任一项相同。
本实施方式的技术效果是：使加热器得到固定；在腔壁外设置防烫隔层可以防止使用过程中烫伤使用者。
具体实施方式14：结合图4和图5说明本实施方式，本实施方式所述一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板的生产工艺，所述气流喷嘴612为平行气流喷嘴；所述空气为含有塑料粉末的混合空气；其他与具体实施方式6-13中任一项相同。
本实施方式的技术效果是：由于设置了平行气流喷嘴进一步防止了塑料粉末与粉末熔融段腔壁、加热器等有关装置进行碰撞接触，防止塑料粘在熔融腔体上；空气为含有塑料粉末的混合空气，可以使塑料粉末在空气中均匀分散，也可以使塑料粉末更容易在粉末熔融段更迅速的发生熔融，避免了塑料粉末在熔融过程中发生粘连，也避免了塑料粉末与粉末熔融段腔壁、加热器等有关装置的粘连。
具体实施方式15：结合图4说明本实施方式，本实施方式所述一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板的生产工艺，所述气流喷嘴612上设有平流引流板6121，所述平流引流板6121为多个，且各平流引流板6121相互平行；其他与具体实施方式6-14中任一项相同。
本实施方式的技术效果是： 由于设置了多个相互平行的平流引流板，进一步防止了塑料粉末与粉末熔融段腔壁、加热器等有关装置进行碰撞接触，防止塑料粘在熔融腔体上。
具体实施方式16：结合图3、图4、图5和图6说明本实施方式，本实施方式所述一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板的生产工艺，所述加热器622为燃气加热器、燃油加热器、激光加热器、红外加热器、电磁加热器及电阻加热器中一种或多种的组合；其他与具体实施方式6-15中任一项相同。
本实施方式的技术效果是：由于采用了具有较高效能的加热器，使塑料粉末在粉末熔融段的熔融腔体内可以被迅速有效的加热至熔融状态。
具体实施方式17：结合图3、图4、图5和图6说明本实施方式，本实施方式所述一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板的生产工艺，所述加热器622为可控温电阻加热丝，所述加热器622加热的温度范围在150摄氏度到600设施度；其他与具体实施方式6-15中任一项相同。
本实施方式的技术效果是：由于采用电阻加热丝进行加热，使加热操作更加方便，使加热范围和加热时间更加灵活可控；所述电阻加热丝可以控制温度范围在150摄氏度到600设施度，可以方便不同类型的热塑性塑料熔化。
具体实施方式18：结合图3、图4、图5和图6说明本实施方式，本实施方式所述一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板的生产工艺，在所述喷液头632具有连管6321和喷液嘴6322，所述连管6321与所述连接部631螺纹连接；其他与具体实施方式6-17中任一项相同。
本实施方式的技术效果是：由于所述连管6321与所述连接部631螺纹连接，使所述喷液头可以根据需要灵活更换，当喷熔的塑料种类或者喷熔的对象发生变化时可以根据需要更好喷嘴而无需更换整个热塑性塑料粉末喷熔装置。
具体实施方式19：结合图3、图4、图5和图6说明本实施方式，本实施方式所述一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板的生产工艺，所述喷液嘴6322为圆锥形喷液嘴，所述圆锥形喷液嘴上设有调节阀，调节所述调节阀可以改变所述圆锥形喷液嘴的形状，进而改变所喷出的液面宽窄；其他与具体实施方式6-18中任一项相同。
本实施方式的技术效果是：由于在所述圆锥形喷液嘴上设有调节阀，使所喷出的液面宽窄可以发生变化，使经热塑性塑料粉末喷熔装置喷出的塑料颗粒可以与复合材料的原料混合更均匀，或可根据需要调节液面宽窄进而保证工作效率提高。
具体实施方式20：结合图3、图4、图5和图6说明本实施方式，本实施方式所述一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板的生产工艺，所述智能控制面板1与所述喷枪5上的芯片51为有线电连接或无线电连接；其他与具体实施方式6-19中任一项相同。
本实施方式的技术效果是：采用有线电连接可以使信号更稳定而不易受外界干扰，而采用无线电连接则更为方便使用，使施工现场更整洁，有利于减少安全事故。
具体实施方式21：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板的生产工艺，步骤四所述的热塑性塑料为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、尼龙、聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯中的一种或几种；其他与具体实施方式6-20中任一项相同。
本实施方式的技术效果是：采用热塑性塑料进行加工可以有效保证本发明的加工性能，选取上述塑料中的一种或多种的组合可以提高板材的综合性能，并可使板材具有特殊的用途。
具体实施方式22：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板的生产工艺，步骤四所述的热塑性塑料为经回收获得的废旧料；其他与具体实施方式6-21中任一项相同。
本实施方式的技术效果是：使废旧塑料被合理利用，减少了资源浪费，避免了不必要的环境污染，实现了废旧塑料和木质资源的综合利用。

Claims (9)

1.一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板的生产工艺，其特征在于包括以下步骤：
步骤一、木质原料备料：将木材通过刨片、削片、碾压、锯切和筛选中的一种或几种方式加工成长20～200mm、宽2～20mm、厚0.1～2mm的木材刨花；将秸秆通过削片、碾压、锯切和筛选中的一种或几种方式加工成长20～200mm、宽2～20mm、厚0.1～2mm的秸秆刨花；
步骤二、原料预处理：对木质原料进行高温干燥或热水抽提处理或二者的组合，并将木质原料的含水率干燥至5％以下，且木质原料的表面能降低；
步骤三、添加偶联剂：使用喷涂方法将占塑料喷熔定向木塑复合刨花板质量1～2％的液态偶联剂施加在预处理后的木质原料上；
步骤四、喷附塑料粉末：使用塑料喷粉方式将热塑性塑料颗粒粘附在木质原料表面；喷附塑料粉末使用热塑性塑料粉末喷熔装置，所述热塑性塑料粉末喷熔装置具有高压粉末容器和喷枪，所述喷枪上设有进料装置，所述进料装置通过管道与所述高压粉末容器连接，喷枪上还设有喷头；所述高压粉末容器中装有热塑性塑料粉末，所述热塑性塑料粉末随气流被输送到所述进料装置，经所述喷枪进入所述喷头并经所述喷头喷出；所述喷头包括粉末输送段、粉末熔融段和液滴喷出段，所述粉末输送段与所述粉末熔融段相连，所述粉末熔融段与液滴喷出段相连，所述粉末输送段具有气流通孔和气流喷嘴，所述粉末熔融段具有腔壁、加热器及由所述腔壁和加热器围合而成的熔融腔体；所述气流通孔通过气流喷嘴与所述粉末熔融段的熔融腔体相连；所述液滴喷出段具连接部和喷液头，所述熔融腔体的一端与所述连接部相连，所述连接部与所述喷液头连接；所述喷液头喷出的为雾状的塑料颗粒；
步骤五、滚筒混合：将经喷附塑料粉末的木材刨花和秸秆刨花两种木质原料分别置于滚筒中混合均匀，获得木材刨花原料混合物和秸秆刨花原料混合物，将二者分别储存备用；
步骤六、多层定向铺装：以经滚筒混合后的木材刨花原料混合物定向铺装底层，以经滚筒混合后的秸秆刨花原料混合物定向铺装中间层，再以经滚筒混合后的木材刨花定向铺装表层；铺装完成后获得多层定向板坯；
步骤七、热压及冷压：将混合均匀的木质原料放入平板热压机中在120～220℃下热压3～20分钟，之后向热压机加热板通入5～25℃冷水或将板坯转入至常温压机中进行冷压，待板坯温度降至30～60℃时取出；
步骤八、后期加工：进行裁边和表面处理并陈放。
2.根据权利要求1所述一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板的生产工艺，其特征在于：所述气流通孔具有主气流道、扩流通道、卷吸喷口、附壁曲面和平流腔，所述卷吸喷口设于所述主气流道和所述扩流通道的交汇处，所述卷吸喷口与所述附壁曲面相邻，所述附壁曲面围合成所述平流腔，所述平流腔与所述气流喷嘴相连。
3.根据权利要求2所述一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板的生产工艺，其特征在于：所述粉末输送段由进气部件和混气部件组成，所述进气部件和所述混气部件嵌套连接，且所述粉末输送段通过所述混气部件与所述粉末熔融段相连；所述进气部件上设有主气流道入口和扩流通道入口，所述混气部件和所述进气部件之间具有主气流腔及卷吸喷口，空气通过主气流道入口进入主气流腔并通过卷吸喷口喷出，气流喷出过程中扩流通道入口附近的空气被主气流腔中喷出的空气卷吸；所述混气部件上与所述卷吸喷口相邻处设有附壁曲面，空气及被卷吸的空气沿所述附壁曲面进入所述混气部件，并经所述附壁曲面围合成的平流腔向气流喷嘴方向运动。
4.根据权利要求1-3中任一项所述一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板的生产工艺，其特征在于：步骤五中所述将木质原料混合均匀的步骤在斜轴滚筒中进行，木质原料在斜轴滚筒中以每分钟10转至60转的速度进行混合，至混合均匀后停止混合；步骤六中多层定向铺装时首先定向铺装底层：将木材刨花原料混合物进行定向铺装获得具有一定厚度的定向铺装底层；然后定向铺装中间层：在所述定向铺装底层上改变定向铺装方向，与所述定向铺装底层角度呈垂直关系叠加定向铺装所述秸秆刨花原料混合物；最后定向铺装表层：以木材刨花原料混合物进行表层铺装，最终完成板坯铺装。
5.一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板，其特征在于：采用了权利要求1-4中任意一项所述的工艺制备，且塑料喷熔定向木塑复合刨花板其组分和重量百分数为：木质原料占69～94％；热塑性塑料占5～30％；偶联剂占1～2％；所述木质原料包括木材和秸秆；所述塑料喷熔定向木塑复合刨花板具有多层结构，且所述多层结构中每一层均为定向铺装层，所述多层结构具有底层、中间层和表层，所述底层和所述表层使用经塑料喷粉加工的木材刨花铺装而成，所述中间层使用经塑料喷粉加工的秸秆刨花铺装而成。
6.根据权利要求5所述一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板，其特征在于：所述塑料喷粉加工是以塑料喷粉方式将热塑性塑料颗粒粘附在木质原料表面；所述经塑料喷粉加工的木材刨花和秸秆刨花表面均具有冷却后凝结在表面的塑料粉末颗粒。
7.根据权利要求6所述一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板，其特征在于：所述的中间层通过定向装置进行定向铺装而成，所述中间层具有若干片层，所述片层的总层数为奇数，且沿板材中心平面对称，所述若干片层中相邻两层之间的铺装方向总体呈垂直方向。
8.根据权利要求5-7中任一项所述一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板，其特征在于：所述底层和所述表层均通过定向装置进行定向铺装而成，所述表层和所述底层的铺装方向总体呈平行关系。
9.根据权利要求5-7中任一项所述一种塑料喷熔定向木塑复合刨花板，其特征在于：所述木材刨花为杨木刨花，其长度为60～100mm，宽度为15～20mm，厚度为0.2～0.5mm。
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