CN108656492B - 一种塑木型材的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于有机高分子化合物的制备加工技术领域，公开了一种塑木型材的生产工艺，包括制备芯层板和包覆面料，并将步骤芯层板和包覆面料一起放入双螺杆挤出机内，通过双螺杆挤出机挤塑成型得到塑木型材基板；再将塑木型材基板进行烘干，烘干至表面凝固后静置，使其自然晾干，形成塑木型材半成品；最后将烘干后塑木型材半成品利用打磨装置对表面进行打磨和弯折，形成塑木型材成品。本发明解决了现有技术挤塑成型后，会导致加工完成的塑木型材表面不平整，使得塑木型材的外观不佳的问题。

Description

一种塑木型材的生产工艺

技术领域

本发明属于有机高分子化合物的制备加工领域，具体涉及一种塑木型材的生产工艺。

背景技术

塑木型材，是一种使用木塑复合材料制成的型材，而木塑复合材料是指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等与超过50％以上的木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合成的新的材料。塑木型材具有良好的加工性能、强度性能、耐水及耐腐性能，并且使用寿命长，因此能够用于替代实体木材，在建筑行业、建材、家具、物流包装等行业得到越来越广泛的应用。因此塑木型材的加工越来越受到人们的关注，现目前的塑木型材加工工艺为，制备包覆面料和芯层料，再将包覆面料和芯层料挤塑成型。

但是现有的塑木型材加工存在以下问题：在挤塑成型的时候包覆面料会存在包覆不均匀的情况，从而会导致加工后的塑木型材表面凹凸不平，使得塑木型材的外观不佳，影响售卖；并且随着塑木型材的广泛影响，现目前塑木型材的形状已经不局限于板状了，比如在建筑领域就需要具有弧度的塑木型材，而现目前的加工工艺无法加工出具有弧度的塑木型材。

发明内容

本发明意在提供一种塑木型材的生产工艺，以解决现有技术挤塑成型后，会导致加工完成的塑木型材表面不平整，使得塑木型材的外观不佳的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种塑木型材的生产工艺，

包括以下步骤：

（1）备料：

制备芯层板和包覆面料，芯层板包括木屑、树脂和植物纤维粉，并通过将木屑树脂和植物纤维粉混合均匀后压制成型；包覆面料包括阻燃剂、聚乙烯、聚氯乙烯、润滑剂、石墨烯、木粉和膨胀剂；

（2）挤塑成型：

将步骤（1）中的芯层板和包覆面料一起放入双螺杆挤出机内，通过双螺杆挤出机挤塑成型得到塑木型材基板；

（3）烘干：

将步骤（2）中的塑木型材基板进行烘干，烘干至表面凝固后静置，使其自然晾干，形成塑木型材半成品；

（4）打磨：

将步骤（3）中烘干后的塑木型材半成品利用打磨装置对其表面进行打磨，并使其发生弯折，形成塑木型材成品。

本技术方案的有益效果：

通过对芯层板和包覆面料的原料的配比，能够使得制成的塑木型材的耐磨性、防水性、防腐性强，并且具有较好的保温效果。通过阻燃剂和聚乙烯、润滑剂的配合，能够使得阻燃剂具有较好的流动性，能够均匀包覆在芯层板表面，起到防水、防火的效果，并且通过石墨烯、聚乙烯和聚氯乙烯的配合，能够使得制成的塑木型材的强度较大，并且具有较好的耐磨性，能减少塑木型材被划伤的概率。同时在挤塑成型后及时对芯层板表面的包覆面料进行烘干，能够避免包覆面料在芯层板上流动，导致的包覆不均匀的情况出现。并且在烘干之后对塑木型材半成品表面进行打磨，能够使得制备的塑木型材表面光滑，同时对其进行弯折能够使得塑木型材呈弧形，适应多种需要。

进一步，所述步骤（1）中芯层板各原料的质量份数为，木屑2-4份、树脂1-3份、植物纤维粉1.5-4份。

有益效果：根据实验证明，该配比的芯层板的延展性更佳。

进一步，所述步骤（1）中包覆面料各原料的质量份数为，阻燃剂2-5份、聚乙烯3-4份、聚氯乙烯3-5份、润滑剂1-3份、石墨烯2-6份、木粉5-8份、膨胀剂1-2份。

有益效果：通过实验证明，该配比的包覆面料的流动性更佳。

进一步，所述步骤（1）中包覆面料还包括消泡剂。

有益效果：通过设置消泡剂，能够较少包覆面料中的气泡，从而使得包覆面料的密度更大，质量更好。

进一步，所述消泡剂的质量份数为1-2份。

有益效果：通过实验证明，该配比的消泡剂的消泡效果最佳。

进一步，所述步骤（3）中，塑木型材基板的烘干首先利用50-60℃的温度烘干10-15min，再利用30-40℃的温度烘干20-30min。

有益效果：先利用较高的温度进行烘干，能使得塑木型材基板表面的包覆面料快速的干燥，再利用较低的温度烘干，能避免包覆面料脆化脱落。

附图说明

图1为本发明实施例的示意图；

图2为图1中工作台的俯视图；

图3为图1中出气阀和推块的配合示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：工作台1、空腔11、进气口12、出气口13、安装槽14、转轴2、吸尘腔21、第一出气段211、第二出气段212、第三出气段213、吸尘口22、通槽23、齿轮24、扇形凸块25、打磨盘3、安装套31、移动杆4、推板41、齿条42、推块43、活塞桶5、活塞51、活塞杆52、除尘孔53、排气孔54、吸气孔55、导气孔56、Y型管6、第一支管61、第二支管62、第三支管63、涡流管7、出气阀8、凸起81、塑木型材9。

本发明一种塑木型材的生产工艺的各参数如表1所示：

表1

现以实施例1为例对本发明一种塑木型材的生产工艺进行说明。

一种塑木型材的生产工艺，包括以下步骤：

（1）备料：

制备芯层板和包覆面料，将3kg木屑、2kg树脂和2.5kg植物纤维粉混合均匀，并通过压制机压制成2.5cm厚的板状，形成芯层板备用；将4kg阻燃剂、3.5kg聚乙烯、4kg聚氯乙烯、2kg润滑剂、4kg石墨烯、6kg木粉、1.5kg膨胀剂和1.3kg消泡剂混合均匀备用。

（2）挤塑成型：

将步骤（1）中制备的芯层板和包覆面料同时投掷在双螺旋挤出机内，并使得包覆面料位于芯层板的两侧，启动双螺杆挤出机，通过双螺杆挤出机挤塑成型，形成塑木型材基板。

（3）烘干：

将步骤（2）中的塑木型材基板放入烘干机内，先将烘干机的温度调节为55℃，烘干13min中，再将温度下调至32℃，烘干25min中，形成塑木型材半成品，并将塑木型材半成品取出自然摊晾10h。

（4）打磨：

将步骤（3）的烘干后的塑木型材半成品利用打磨装置进行打磨，如图1所示，打磨装置包括机架和安装在机架上的工作台1，工作台1上表面设有安装槽14，工作台1的左侧滑动连接有移动杆4，移动杆4上端设有齿条42，如图2所示，移动杆4的下端设有推板41，推板41的右端设有推块43。工作台1内设有空腔11，工作台1右侧设有与空腔11连通的进气口12，工作台1左侧设有与工作台1连通的出气口13，出气口13内设有出气单向阀，当空腔11内的压强增大时，空腔11内的气体从出气口13排出。

机架上转动连接有通过电机驱动的转轴2，转轴2底端设有环形的打磨盘3，打磨盘3外转动连接有安装套31，安装套31固定在机架上。转轴2内设有吸尘腔21，吸尘腔21包括从上至下依次设置第一出气段211、第二出气段212和第三出气段213，第二出气段212的直径小于第一出气段211和第三出气段213的直径，转轴2上还设有与第二出气段212连通的吸尘口22，吸尘口22的外侧端向下倾斜；转轴2底部设有与第三出气段213连通的通槽23。转轴2的上部设有与齿条42啮合的齿轮24，转轴2上还设有位于齿轮24上方的扇形凸块25。

机架上工作台1左侧设有活塞桶5，活塞桶5内滑动连接有活塞51，活塞51与活塞桶5之间设有弹簧，活塞51的左侧设有与扇形凸块25平齐的活塞51杆。活塞桶5的左侧设有除尘孔53和排气孔54，除尘孔53内设有除尘单向阀，当活塞桶5左侧的压强减小时，将外部的气体吸入活塞桶5左侧，除尘孔53与转轴2上端面中部之间设有除尘管，除尘管与吸尘腔21连通；排气孔54内设有排气单向阀和过滤网，当活塞桶5左侧压强增大时，活塞桶5左侧的气体排出。活塞桶5右侧设有吸气孔55和导气孔56，吸气孔55内设有吸气单向阀，当活塞桶5右侧压强变小时，将外部气体吸入活塞桶5右侧，导气孔56内设有导气单向阀，当活塞桶5右侧压强变小时，将活塞桶5右侧的气体排出活塞桶5右侧。

机架上还设有涡流管7和Y型管6，Y型管6包括第一支管61、第二支管62和第三支管63，第一支管61与排气孔54连通，第二支管62与导气孔56连通，第三支管63与涡流管7的进气端连通。如图3所示，涡流管7的冷气端和热气端上均设有出气阀8，且两个出气阀8上均设有凸起81，且两个凸起81相抵。涡流管7的冷气端与进气口12连通。打磨盘3的侧壁上设有两个弧形的导气口，安装套31的左右两侧均设有可与导气口配合的通孔，涡流管7的热气端与通孔连通。

打磨时，将塑木型材半成品放置在安装槽14内，如图2所示，使得推板41与塑木型材半成品的下端相抵，并使得打磨盘3与塑木型材半成品上表面相抵，启动电机，电机带动打磨盘3转动，使得打磨盘3对塑木型材表面进行打磨。同时转轴2转动使得齿轮24转动，从而使得齿条42带动推板41向上移动，实现对整个塑木型材半成品表面进行打磨。

转轴2在转动的过程中，扇形凸块25间歇的向右挤压活塞杆52，并配合弹簧，使得活塞杆52带动活塞51沿横向往复移动。当活塞51向右移动时，活塞51的左侧通过除尘孔53吸气，从而通过除尘管将吸尘腔21内的气体吸入活塞桶5左侧，从而实现将打磨盘3打磨时产生的并堆积在打磨盘3中部的碎屑吸出吸尘腔21内，再通过除尘管导出活塞桶5左侧进行收集。同时由于第二出气段212的直径小于第一出气段211和第三出气段213的直径，因此吸尘腔21组成文丘里管结构，根据伯努利原理，通过吸尘口22将外部的气体吸入吸尘腔21内，在吸入外部气体的同时，能够将打磨产生的另一部分碎屑吸入活塞桶5内，实现对碎屑的收集。活塞51右移时，能够将右侧的气体通过第二支管62导入涡流管7内进行储存。

随着转轴2的转动，带动齿轮24的持续转动，齿轮24带动齿条42移动，将塑木型材9半成品全部推入安装槽14后，使得塑木型材9半成品的表面全部被打磨完成。此时推块43推动凸起81移动，凸起81带动出气阀8转动，实现涡流管7的冷气端和热气端的打开，同时关闭电机。涡流管7的冷气端向空腔11内通入冷气，使得塑木型材9下表面受冷收缩，而涡流管7的热气端向打磨盘3中部通入热气，使得塑木型材9的上表面受热延展，实现塑木型材9的弯折，形成具有一定弧度的成品塑木型材9。

如表1所示，实施例2-6与实施例1的区别仅在于参数不同。

实验：

对比例1-6的各参数如表2所示：

表2

对比例1与实施例1的区别仅在于未使用本发明提供的打磨装置对塑木型材半成品的表面进行打磨；对比例2-6与实施例1的区别仅在于参数不同；对比例7为广州市增隆环保科技有限公司生产的环林塑木板。

实验一：

利用实施例1-6和对比例1-6提供的工艺分别制作100块塑木型材，记录以下数据：

A、在制作的过程中塑木型材的成品率（%）；

B、烘干后，均以2kg的铁锤敲击塑性型材半成品，包覆面料的脱落量（g）；

实验二：

C、选取100名20-40岁的实验者，实施例1-6和对比例1-7提供的塑木型材以相同的价格售卖，这100名实验者会选择购买的人数；

D、将塑木型材的一端固定，另一端悬空，并以100N的力压动塑木型材的另一端，塑木型材折断的时间（min）。

实验结果如表3所示：

表3

综上所述，本发明实施例1-6提供的塑木型材的生产工艺，在生产塑木型材时成品率高、包覆面料的脱落量低，加工完成后的塑木型材的质量好、愿意购买的人较多。其中实施例1的上述效果最佳。

对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本专利实施的效果和专利的实用性。

Claims (6)

1.一种塑木型材的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

（1）备料：

制备芯层板和包覆面料，芯层板包括木屑、树脂和植物纤维粉，并通过将木屑树脂和植物纤维粉混合均匀后压制成型；包覆面料包括阻燃剂、聚乙烯、聚氯乙烯、润滑剂、石墨烯、木粉和膨胀剂；

（2）挤塑成型：

将步骤（1）中的芯层板和包覆面料一起放入双螺杆挤出机内，通过双螺杆挤出机挤塑成型得到塑木型材基板；

（3）烘干：

将步骤（2）中的塑木型材基板进行烘干，烘干至表面凝固后静置，使其自然晾干，形成塑木型材半成品；

（4）打磨：

将步骤（3）中烘干后的塑木型材半成品利用打磨装置对其表面进行打磨，并使其发生弯折，形成塑木型材成品；

打磨装置包括机架和安装在机架上的工作台，工作台上表面设有安装槽，工作台的左侧滑动连接有移动杆，移动杆上端设有齿条，移动杆的下端设有推板，推板的右端设有推块；工作台内设有空腔，工作台右侧设有与空腔连通的进气口，工作台左侧设有与工作台连通的出气口，出气口内设有出气单向阀，当空腔内的压强增大时，空腔内的气体从出气口排出；

机架上转动连接有通过电机驱动的转轴，转轴底端设有环形的打磨盘，打磨盘外转动连接有安装套，安装套固定在机架上；转轴内设有吸尘腔，吸尘腔包括从上至下依次设置第一出气段、第二出气段和第三出气段，第二出气段的直径小于第一出气段和第三出气段的直径，转轴上还设有与第二出气段连通的吸尘口，吸尘口的外侧端向下倾斜；转轴底部设有与第三出气段连通的通槽；转轴的上部设有与齿条啮合的齿轮，转轴上还设有位于齿轮上方的扇形凸块；

机架上工作台左侧设有活塞桶，活塞桶内滑动连接有活塞，活塞与活塞桶之间设有弹簧，活塞的左侧设有与扇形凸块平齐的活塞杆；活塞桶的左侧设有除尘孔和排气孔，除尘孔内设有除尘单向阀，当活塞桶左侧的压强减小时，将外部的气体吸入活塞桶左侧，除尘孔与转轴上端面中部之间设有除尘管，除尘管与吸尘腔连通；排气孔内设有排气单向阀和过滤网，当活塞桶左侧压强增大时，活塞桶左侧的气体排出；活塞桶右侧设有吸气孔和导气孔，吸气孔内设有吸气单向阀，当活塞桶右侧压强变小时，将外部气体吸入活塞桶右侧，导气孔内设有导气单向阀，当活塞桶右侧压强变小时，将活塞桶右侧的气体排出活塞桶右侧；

机架上还设有涡流管和Y型管，Y型管包括第一支管、第二支管和第三支管，第一支管与排气孔连通，第二支管与导气孔连通，第三支管与涡流管的进气端连通；涡流管的冷气端和热气端上均设有出气阀，且两个出气阀上均设有凸起，且两个凸起相抵；涡流管的冷气端与进气口连通；打磨盘的侧壁上设有两个弧形的导气口，安装套的左右两侧均设有可与导气口配合的通孔，涡流管的热气端与通孔连通。

2.根据权利要求1所述的塑木型材的生产工艺，其特征在于：所述步骤（1）中芯层板各原料的质量份数为，木屑2-4份、树脂1-3份、植物纤维粉1.5-4份。

3.根据权利要求1所述的塑木型材的生产工艺，其特征在于：所述步骤（1）中包覆面料各原料的质量份数为，阻燃剂2-5份、聚乙烯3-4份、聚氯乙烯3-5份、润滑剂1-3份、石墨烯2-6份、木粉5-8份、膨胀剂1-2份。

4.根据权利要求3所述的塑木型材的生产工艺，其特征在于：所述步骤（1）中包覆面料还包括消泡剂。

5.根据权利要求4所述的塑木型材的生产工艺，其特征在于：所述消泡剂的质量份数为1-2份。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的塑木型材的生产工艺，其特征在于：所述步骤（3）中，塑木型材基板的烘干首先在50-60℃的温度下烘干10-15min，再在30-40℃的温度下烘干20-30min。

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