CN108329712A

CN108329712A - 一种木塑墙板的生产方法

Info

Publication number: CN108329712A
Application number: CN201810125316.1A
Authority: CN
Inventors: 徐晓龙; 袁绪川
Original assignee: Hunan Bo Chuan Biomass New Mstar Technology Ltd
Current assignee: Hunan Bo Chuan Biomass New Mstar Technology Ltd
Priority date: 2018-02-08
Filing date: 2018-02-08
Publication date: 2018-07-27

Abstract

本发明公开了一种木塑墙板的生产方法，包括以下步骤：先将硫酸钙干燥除水，然后将硫酸钙，铝酸酯偶联剂，硬脂酸和氧化聚乙烯蜡在高低混合机中混合；将植物纤维破碎，研磨成植物纤维粉末，干燥，此过程中加入改性剂和氧化聚乙烯蜡得到改性植物纤维；将废塑料，改性后的植物纤维，改性功能材料及其它助剂依次在60℃、85℃、100℃和125℃下搅拌混合均匀得到混合料，经处理后得到墙板。本发明先合成改性功能材料，在这个过程中偶联剂、硬脂酸、氧化聚乙烯蜡能够融化，充分附着在硫酸钙的表面对其改性，使其在与塑料、木粉、其它的化工原料等混合时能够充分化学反应，并能够在产品中起到增加抗冲击强度、邵氏硬度。

Description

一种木塑墙板的生产方法

技术领域

本发明属于建筑装饰墙板技术领域，具体涉及一种木塑墙板的生产方法。

背景技术

建筑装饰业上采用传统的红砖作为主体墙结构，但由于政策上的原因，红砖将退出建筑市场，因此，新型墙体材料技术不断出现，以适应建筑市场的新需求。目前建筑用墙体材料除粘土砖外，还存在工业废渣砌块砖以及硅酸盐及硫铝酸盐水泥墙板等。传统的粘土实心砖，因其严重浪费土地资源，能源消耗严重，且严重污染环境，不节能，建筑劳动强度高，建筑成本大，速度慢，实现的建筑指标偏低，现被逐渐淘汰出市场。以其它工农业废物为主要原料的新型墙体材料都有相应的生产优势和建筑优势。如生产中利用废弃物、环保、低能耗，建筑功能指标上强度高、抗冻融、耐久性、抗渗、抗折及耐腐蚀性等均能实现国家新的标准要求，不失为较好的新型墙体材料，值得推广。但目前的多数新型墙体材料尚有许多方面的不足和缺陷，如单一的装饰和单一的保温功能等等。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种木塑墙板的生产方法。

本发明提供一种木塑墙板的生产方法，包括以下步骤：

1)合成改性功能材料：先将硫酸钙干燥除水，然后按重量百分比称取干燥后的硫酸钙99.5-99.7％,铝酸酯偶联剂0.1-0.2％，硬脂酸0.05-0.15％，氧化聚乙烯蜡0.05-0.15％在高速混合机中混合，逐渐升温，最终得到改性功能材料；

2)植物纤维改性：将植物纤维破碎，研磨过筛成植物纤维粉末，然后在100-110℃下干燥，干燥的过程中加入改性剂和氧化聚乙烯蜡得到改性植物纤维；

3)按重量百分比称取废塑料35-40％，改性植物纤维10-15％，改性功能材料40-45％，稳定剂1.2-1.7％，润滑剂0.3-0.8％，补强剂1.2-2％，加工助剂0.5-1.3％，发泡剂0.5-1.0％，着色剂0.1-0.2％，香料0.02-0.1％依次在60℃、85℃、100℃和125℃下搅拌混合均匀得到混合料，经过处理后得到墙板。

优选的，步骤2)中所述植物纤维为甘蔗纤维、玉米纤维、高粱纤维中的一种或几种。

优选的，步骤2)中所述植物纤维粉末的细度为100-110目。

优选的，步骤3)中所述发泡剂为十二烷基硫酸钠。

优选的，步骤3)中所述废塑料为聚氯乙烯。

优选的，步骤1)中所述干燥后的硫酸钙含水率小于1％。

本发明的生产方法中所述混合料的处理具体步骤为：将混合料放入挤出机挤出，在0.085MPa真空度下定型，然后水冷却后经牵引机将产品拉到后工序，经切割机按要求长度尺寸进行自动切割得到墙板；制品表面可以进行热转印、水转印、印刷、喷绘、包覆、贴纸或油漆进行表面处理。

本发明中的稳定剂可以为二盐三盐稳定剂、复合稳定剂、有机锡稳定剂中的一种；改性剂为萜烯树脂；润滑剂为石蜡、氧化聚乙烯蜡中的一种；补强剂为LDPE、HDPE、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)中的一种；加工助剂为ACR-401、ACR-201、CPE-135A中的一种；着色剂可以为各种颜色的色粉、色母粒、色沙中的一种。

硫酸钙是一种超强细微的纤维状无机材料，集增强纤维和超细无机填料二者的优势于一体。用其作为复合材料的改性填料，较其他填料有理想的综合性能，对提高墙板制品的质量、促进墙板产品的开发，具有明显的高性能价格比。但其表面呈强极性，与有机高聚物基体亲和性差，直接使用会在基料中分散不均匀，从而造成复合材料的界面缺陷。为了有效发挥硫酸钙的综合性能，以达到复合材料的预期改性性能，就要提高硫酸钙在复合材料中的分散性，增强其与聚合物基质之间的相容性和界面粘合强度，为此，需对硫酸钙进行表面活化，即表面改性。

硫酸钙的表面呈强极性，易吸收水份，本发明对其进行改性前先高温干燥除水，有利于充分改性，在塑料和植物纤维中分散均匀，最终能够提高墙板的性能，如抗弯强度和硬度。

本发明选用硬脂酸和铝酸酯偶联剂对硫酸钙表面进行改性，硬脂酸与硫酸钙表面反应生成极难溶于水的硬脂酸钙沉淀，就以化学吸附的方法吸附在硫酸钙的表面。铝酸酯偶联剂亲水基团与硫酸钙表面的羟基反应，亲油基团则吸附在硫酸钙表面，使得表面有亲水性变为亲油性。铝酸酯偶联剂具有色浅、味小、成本低、使用方便等特点，能够改善制品的物理机械性能，如抗冲击强度、断裂伸长率等。铝酸酯偶联剂与硫酸钙表面发生化学吸附和物理吸附，硬脂酸、铝酸酯偶联剂仅使硫酸钙表面改性，并没有改变硫酸钙的组成和结构。

目前传统制作墙板的方法是将硫酸钙、硬脂酸、偶联剂和其他的原料全部加入混合机中混合，硫酸钙在和其他原料反应的过程中改性，反应速度较慢并且反应不充分。本发明先将硫酸钙经高温去除水分，保证在比较干燥的情况下加入铝酸酯偶联剂、硬脂酸、氧化聚乙烯蜡将其活化，在这个过程中偶联剂、硬脂酸、氧化聚乙烯蜡能够融化，从而充分附着在硫酸钙的表面对其改性，改性后的硫酸钙再与其他的原料混合反应，经过改性后的硫酸钙表面极性降低，与聚合物基料的相容性较好，在基料中分散均匀，使其在与塑料、木粉、其它的化工原料等混合时能够充分化学反应，并能够在产品中起到增加抗弯强度、邵氏硬度和产品的柔韧性。

本发明的有益效果是：

1、本发明首先将硫酸钙经高温去除水分，保证在比较干燥的情况下加入铝酸酯偶联剂、硬脂酸、氧化聚乙烯蜡将其活化，在这个过程中偶联剂、硬脂酸、氧化聚乙烯蜡能够融化，从而充分附着在硫酸钙的表面对其改性，使其在与塑料、木粉、其它的化工原料等混合时能够充分化学反应，并能够在产品中起到增加抗冲击强度、邵氏硬度；

2、本发明采用回收塑料和废弃的植物纤维，实现废物的回收利用；解决了废弃塑料的污染问题，符合环保的要求；

3、本发明生产过程中不产生废气、废水且循环用水、对环境不会造成不利影响，墙板本身不含甲醛、苯、氨、铅、铬、汞等重金属，对施工和居家不会造成任何伤害。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围内。

实施例1

1)合成改性功能材料：先将硫酸钙在120℃下干燥除水，然后按重量百分比称取干燥后的硫酸钙99.5％,铝酸酯偶联剂0.2％，硬脂酸0.15％，氧化聚乙烯蜡0.15％在高速混合机中混合，逐渐升温到110℃，最终得到改性功能材料；

2)植物纤维改性：将植物纤维破碎，研磨过筛成100目的植物纤维粉末，然后在110℃下干燥，干燥的过程中加入占植物纤维质量2％的萜烯树脂、1％的铝酸酯偶联剂和1％的氧化聚乙烯蜡得到改性植物纤维；

3)按重量百分比称取废塑料35％，改性植物纤维15％，改性功能材料42.9％，二盐三盐稳定剂1.7％，石蜡0.8％，补强剂LDPE2.0％，加工助剂ACR-4011.3％，发泡剂十二烷基硫酸钠1.0％，着色剂色粉0.2％，香料0.1％加入高速混合机中，依次在60℃、85℃、100℃和125℃下搅拌混合3min后得到混合料，然后冷却到50℃后将混合料放入挤出机挤出，在0.085MPa真空度下定型，然后水冷却后经牵引机将产品拉到后工序，经切割机按要求长度尺寸进行自动切割得到墙板；制品表面可以进行热转印、水转印、印刷、喷绘、包覆、贴纸或油漆进行表面处理。

实施例2

1)合成改性功能材料：先将硫酸钙在120℃下干燥除水，然后按重量百分比称取干燥后的硫酸钙99.7％,铝酸酯偶联剂0.2％，硬脂酸0.05％，氧化聚乙烯蜡0.05％在高速混合机中混合，逐渐升温到100℃，最终得到改性功能材料；

2)植物纤维改性：将植物纤维破碎，研磨过筛成110目的植物纤维粉末，然后在100℃下干燥，干燥的过程中加入占植物纤维质量1％的萜烯树脂、1％的铝酸酯偶联剂和0.5％的氧化聚乙烯蜡得到改性植物纤维；

3)按重量百分比称取废塑料40％，改性植物纤维10％，改性功能材料45％，复合稳定剂1.2％，氧化聚乙烯蜡0.3％，补强剂HDPE1.2％，加工助剂ACR-2011.18％，发泡剂十二烷基硫酸钠1.0％，着色剂色母粒0.1％，香料0.02％加入高速混合机中，依次在60℃、85℃、100℃和125℃下搅拌混合3min后得到混合料，然后冷却到50℃后将混合料放入挤出机挤出，在0.085MPa真空度下定型，然后水冷却后经牵引机将产品拉到后工序，经切割机按要求长度尺寸进行自动切割得到墙板；制品表面可以进行热转印、水转印、印刷、喷绘、包覆、贴纸或油漆进行表面处理。

实施例3

1)合成改性功能材料：先将硫酸钙在120℃下干燥除水，然后按重量百分比称取干燥后的硫酸钙99.7％,铝酸酯偶联剂0.1％，硬脂酸0.1％，氧化聚乙烯蜡0.1％在高速混合机中混合，逐渐升温到100℃，最终得到改性功能材料；

3)按重量百分比称取废塑料40％，改性植物纤维15％，改性功能材料40％，有机锡稳定剂1.5％，氧化聚乙烯蜡0.6％，补强剂EVA1.7％，加工助剂CPE-135A 0.5％，发泡剂十二烷基硫酸钠0.5％，着色剂色沙0.15％，香料0.05％加入高速混合机中，依次在60℃、85℃、100℃和125℃下搅拌混合3min后得到混合料，然后冷却到50℃后将混合料放入挤出机挤出，在0.085MPa真空度下定型，然后水冷却后经牵引机将产品拉到后工序，经切割机按要求长度尺寸进行自动切割得到墙板；制品表面可以进行热转印、水转印、印刷、喷绘、包覆、贴纸或油漆进行表面处理。

对比例1

将木料边角破碎，研磨成80-120目的粉料，将粉料至于干燥机中烘干至其水分含量为0.5％以内。

称取木粉25kg、无水硫酸钙25kg、稳定剂2.5kg、改性剂1.5kg、偶联剂1kg、润滑剂2.0kg、补强剂3.0kg、加工助剂2.0kg、发泡剂0.5kg、着色剂1.0kg加入至高低混合机中与废旧热塑性材料PVC颗粒50kg充分混合，并依次在65℃、80℃、105℃和115℃的条件下分别反应3分钟；

将所得混合物经挤出机、挤出模头、真空定型和水冷却成所需墙板、地板板材产品；

将所得板材产品由牵引机匀速地拉到后续工序并按尺寸要求进行自动切割；

将所得产品进行热转印、UV油漆、包覆一层PVC木纹皮或共挤表面处理即可得到客户要求颜色、花纹的墙板、地板。

将实施例1-3和对比例1所得木塑墙板的性能进行测试，结果如下表1。

表1 木塑墙板性能测试结果

其中，抗弯强度平均值的测试方法按照GB/T17657-1999中的规定，抗弯弹性模量的测试方法按照GB/T17657-1999中的规定，邵氏硬度的测试方法按照GB/T2411-2008中的规定，吸水厚度膨胀率的测试方法按照GB/T17657-1999中的规定。

从上表中可以看出，采用本发明的方法得到的木塑墙板，其抗弯强度、抗弯弹性模量以及邵氏硬度均高于对比例1中得到的墙板，抗弯强度平均值增加了20％以上，抗弯弹性模量增加了16.8％以上，邵氏硬度增加了26.8％以上，并墙板的吸水厚度膨胀率也比对比例1的要低，说明按照本发明的方法生产得到的木塑墙板的强度要高，并且耐水性和防水性优良。因为本发明先将硫酸钙经高温去除水分，保证在比较干燥的情况下加入铝酸酯偶联剂、硬脂酸、氧化聚乙烯蜡将其活化，在这个过程中偶联剂、硬脂酸、氧化聚乙烯蜡能够融化，从而充分附着在硫酸钙的表面对其改性，改性后的硫酸钙再与其他的原料混合反应，经过改性后的硫酸钙表面极性降低，与聚合物基料的相容性较好，在基料中分散均匀，使其在与塑料、木粉、其它的化工原料等混合时能够充分化学反应，并能够在产品中起到增加抗弯强度、邵氏硬度和产品耐水性。

Claims

1.一种木塑墙板的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

3)按重量百分比称取废塑料35-40％，改性植物纤维10-15％，改性功能材料30-40％，稳定剂1.2-1.7％，润滑剂0.3-0.8％，补强剂1.2-2％，加工助剂0.5-1.3％，发泡剂0.5-1.0％，着色剂0.1-0.2％，香料0.02-0.1％依次在60℃、85℃、100℃和125℃下搅拌混合均匀得到混合料，经过处理后得到墙板。

2.如权利要求1所述木塑墙板的生产方法，其特征在于，步骤2)中所述植物纤维为甘蔗纤维、玉米纤维、高粱纤维中的一种或几种。

3.如权利要求1或2所述木塑墙板的生产方法，其特征在于，步骤2)中所述植物纤维粉末的细度为100-110目。

4.如权利要求1或2所述木塑墙板的生产方法，其特征在于，步骤3)中所述发泡剂为十二烷基硫酸钠。

5.如权利要求1或2所述木塑墙板的生产方法，其特征在于，步骤3)中所述废塑料为聚氯乙烯。

6.如权利要求1或2所述木塑墙板的生产方法，其特征在于，步骤1)中所述干燥后的硫酸钙含水率小于1％。