CN108789762A - 一种抗菌环保木塑复材料的制作工艺 - Google Patents

一种抗菌环保木塑复材料的制作工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗菌环保木塑复材料的制作工艺，包括如下步骤：步骤一，原材料选择；步骤二，辅料选择；步骤三，原料辅料混合；步骤四，挤压成型；步骤五，冷却；在所述步骤一中，可选用锯末，花生壳，稻壳，各种农作物秸秆、亚麻杆及棉花杆等含有木质纤维材料，破碎再粉碎成30～50目左右粉料；在所述步骤二中，用于木塑复合材料加工中的塑料可以是热固性塑料和热塑性塑料，热固性塑料为环氧树脂，热塑性塑料为高密度聚乙烯5000S,用于木塑复合材料加工中的添加剂主要有偶联剂和润滑剂，偶联剂主要使用硅烷或钛酸脂类偶联剂，用于来改性聚合物和木粉的表面，该抗菌环保木塑复材料的制作工艺，制备简单，工作效率高。

Description

一种抗菌环保木塑复材料的制作工艺
技术领域
本发明涉及木塑复材料技术领域，具体为一种抗菌环保木塑复材料的制作工艺。
背景技术
木塑复合材料是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料，指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，代替通常的树脂胶粘剂，与超过50％以上的木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合成新的木质材料，再经挤压、模压、注射成型等塑料加工工艺，生产出的板材或型材。主要用于建材、家具、物流包装等行业。随着对木塑复合材料的研发，生产木塑复合材料的塑料原料，除了有高密度聚乙烯或聚丙烯以外，还有聚氯乙烯和PS。工艺也由最早的单螺杆挤出机发展成第二代锥形双螺杆挤出机，再到由平行双螺杆挤出机初步造粒，再由锥形螺杆挤出成型，可以弥补难以塑化，抗老化性差、抗蠕变性差、色彩的一致性和持久性差和拉伸强度等，我国经过多年的研发，出现以徐州汉永塑料新材料有限公司为代表的一些企业，所制造的WPC材料完全可以达到的要求。
现有技术中，木塑复材料的制作工艺制备复杂，同时工作效率不高，并且会出行木粉烧焦浪费，所以设计一种抗菌环保木塑复材料的制作工艺是现有技术需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗菌环保木塑复材料的制作工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种抗菌环保木塑复材料的制作工艺，包括如下步骤：步骤一，原材料选择；步骤二，辅料选择；步骤三，原料辅料混合；步骤四，挤压成型；步骤五，冷却；
在所述步骤一中，可选用锯末，花生壳，稻壳，各种农作物秸秆、亚麻杆及棉花杆等含有木质纤维材料，破碎再粉碎成30～50目左右粉料，然后将其预先烘干处理；
在所述步骤二中，用于木塑复合材料加工中的塑料可以是热固性塑料和热塑性塑料，热固性塑料为环氧树脂，热塑性塑料为高密度聚乙烯5000S,密度：0.95g/m3，溶体流动速率： 0.7g/10min；用于木塑复合材料加工中的添加剂主要有偶联剂和润滑剂，偶联剂主要使用硅烷或钛酸脂类偶联剂，用于来改性聚合物和木粉的表面，以提高木粉与树脂之间的界面亲和能力；润滑剂分为内润滑剂和外润滑剂，内润滑剂为聚乙烯蜡，外润滑剂为硬脂酸锌，以此来改善熔体的流动性和挤出制品的表面质量；
在所述步骤三中，将步骤一中原材料和步骤二中的塑料和各种添加剂等准确的称量后放入混合机中均匀混合，要求获得混合的木塑复合材料表面密度较高、部分凝胶化和和均匀一致的干混合粉料，以备后续工序使用；
在所述步骤四中，将步骤三中混合的木塑复合材料，通过双螺杆挤出机进行挤压成型；双螺杆挤出机依靠正位移原理输送物料，没有压力回流，加料容易；排气效果好，能够充分地排除木粉中的可挥发成分；螺杆互相啮合，强烈的剪切作用使物料的混合、塑化效果更好；木粉用量相对较低时，物料在双螺杆中停留时间短，不会出现木粉烧焦，因此，在使用粉料生产木塑复合材料时，采用双螺杆挤出机的加料、混合效果良好，是切实可行的；
在所述步骤五中，在双螺杆挤出机的口模的出口段设计一段冷却装置，可以进行冷却成型。
根据上述技术方案，在所述步骤一中，原材料在105℃下搅拌干燥20分钟。
根据上述技术方案，在所述步骤三中，用30r./min的塑料捏合机进行捏合，其加料顺序及工艺条件如下：将PVC+稳定剂十润滑剂在100℃下混合,搅拌5～7分钟，再加上加工助剂，在100℃下混合,搅拌5分钟，再添加增塑剂在100℃下混合,搅拌5分钟，最后加入抗冲击剂，在100℃下混合,搅拌10分钟，冷却出料后送入造料机造粒，便于供成品加工用。
根据上述技术方案，在所述步骤四中，双螺杆挤出机为一种SJ51挤出机，其加料转速为8.2r/min；主机转速为8.8r/min。
根据上述技术方案，在所述步骤五中，冷却装置为一种GLC冷却板。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：该一种抗菌环保木塑复材料的制作工艺，选用锯末，花生壳，稻壳，各种农作物秸秆、亚麻杆及棉花杆等含有木质纤维材料作为原材料，破碎再粉碎成30～50目左右粉料，在105℃下搅拌干燥20分钟；然后选用热固性塑料或热塑性塑料作为木塑复合材料加工中的塑料，热固性塑料为环氧树脂，热塑性塑料为高密度聚乙烯5000S，选用偶联剂和润滑剂等添加剂，将塑料和各种添加剂等准确的称量后放入混合机中与原材料均匀混合，用30r./min的塑料捏合机进行捏合，将PVC+稳定剂十润滑剂在100℃下混合,搅拌5～7分钟，再加上加工助剂，在100℃下混合,搅拌5分钟，再添加增塑剂在100℃下混合,搅拌5分钟，最后加入抗冲击剂，在100℃下混合,搅拌10分钟，进行混合，从而使用，然后将混合后的物料，通过双螺杆挤出机将其挤压，且双螺杆挤出机加料转速为8.2r/min；主机转速为8.8r/min，不仅有利于没有压力回流，加料容易；排气效果好，能够充分地排除木粉中的可挥发成分；螺杆互相啮合，强烈的剪切作用使物料的混合、塑化效果更好；木粉用量相对较低时，物料在双螺杆中停留时间短，不会出现木粉烧焦，同时避免螺杆转速很小时,物料以层流向前推进,挤出物出口模后制品表面光滑,只是产量很低；避免螺杆转速增加,物料在口模中逐渐向滑流过渡,如果滑流不顺利或受阻就会出现制品质量问题；最后通过冷却装置将其冷却成型。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的工艺流程图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种抗菌环保木塑复材料的制作工艺，包括如下步骤：步骤一，原材料选择；步骤二，辅料选择；步骤三，原料辅料混合；步骤四，挤压成型；步骤五，冷却；
在步骤一中，可选用锯末，花生壳，稻壳，各种农作物秸秆、亚麻杆及棉花杆等含有木质纤维材料，破碎再粉碎成30～50目左右粉料，然后将其预先烘干处理；
在所述步骤二中，用于木塑复合材料加工中的塑料可以是热固性塑料和热塑性塑料，热固性塑料为环氧树脂，热塑性塑料为高密度聚乙烯5000S,密度：0.95g/m3，溶体流动速率： 0.7g/10min，便于使用；用于木塑复合材料加工中的添加剂主要有偶联剂和润滑剂，偶联剂主要使用硅烷或钛酸脂类偶联剂，用于来改性聚合物和木粉的表面，以提高木粉与树脂之间的界面亲和能力；润滑剂分为内润滑剂和外润滑剂，内润滑剂为聚乙烯蜡，外润滑剂为硬脂酸锌，以此来改善熔体的流动性和挤出制品的表面质量；
在步骤三中，将步骤一中原材料和步骤二中的塑料和各种添加剂等准确的称量后放入混合机中均匀混合，要求获得混合的木塑复合材料表面密度较高、部分凝胶化和和均匀一致的干混合粉料，以备后续工序使用；
在步骤四中，将步骤三中混合的木塑复合材料，通过双螺杆挤出机进行挤压成型；双螺杆挤出机依靠正位移原理输送物料，没有压力回流，加料容易；排气效果好，能够充分地排除木粉中的可挥发成分；螺杆互相啮合，强烈的剪切作用使物料的混合、塑化效果更好；木粉用量相对较低时，物料在双螺杆中停留时间短，不会出现木粉烧焦，因此，在使用粉料生产木塑复合材料时，采用双螺杆挤出机的加料、混合效果良好，是切实可行的；
在步骤五中，在双螺杆挤出机的口模的出口段设计一段冷却装置，可以进行冷却成型。
根据上述技术方案，在步骤一中，原材料在105℃下搅拌干燥20分钟，有利于将原材料彻底烘干，便于混合。
根据上述技术方案，在步骤三中，用30r./min的塑料捏合机进行捏合，其加料顺序及工艺条件如下：将PVC+稳定剂十润滑剂在100℃下混合,搅拌5～7分钟，再加上加工助剂，在100℃下混合,搅拌5分钟，再添加增塑剂在100℃下混合,搅拌5分钟，最后加入抗冲击剂，在100℃下混合,搅拌10分钟，冷却出料后送入造料机造粒，便于供成品加工用。
根据上述技术方案，在步骤四中，双螺杆挤出机为一种SJ51挤出机，便于加料、混合效果良好，其加料转速为8.2r/min；主机转速为8.8r/min，便于提高工作效率；螺杆转速很小时,物料以层流向前推进,挤出物出口模后制品表面光滑,只是产量很低；螺杆转速增加, 物料在口模中逐渐向滑流过渡,如果滑流不顺利或受阻就会出现制品质量问题。
根据上述技术方案，在步骤五中，冷却装置为一种GLC冷却板，若用较高的螺杆转速时, 物料来不及冷却就被顶出来,这样会使制品冷却不均匀造成制品表面出现波纹,影响制品外观和挤出成型的质量,严重时造成制品不成型,使生产间断,不能连续生产。
工作原理：选用锯末，花生壳，稻壳，各种农作物秸秆、亚麻杆及棉花杆等含有木质纤维材料作为原材料，破碎再粉碎成30～50目左右粉料，在105℃下搅拌干燥20分钟；然后选用热固性塑料或热塑性塑料作为木塑复合材料加工中的塑料，热固性塑料为环氧树脂，热塑性塑料为高密度聚乙烯5000S，选用偶联剂和润滑剂等添加剂，将塑料和各种添加剂等准确的称量后放入混合机中与原材料均匀混合，用30r./min的塑料捏合机进行捏合，将PVC+ 稳定剂十润滑剂在100℃下混合,搅拌5～7分钟，再加上加工助剂，在100℃下混合,搅拌5分钟，再添加增塑剂在100℃下混合,搅拌5分钟，最后加入抗冲击剂，在100℃下混合, 搅拌10分钟，进行混合，从而使用，然后将混合后的物料，通过双螺杆挤出机将其挤压，且双螺杆挤出机加料转速为8.2r/min；主机转速为8.8r/min，不仅有利于没有压力回流，加料容易；排气效果好，能够充分地排除木粉中的可挥发成分；螺杆互相啮合，强烈的剪切作用使物料的混合、塑化效果更好；木粉用量相对较低时，物料在双螺杆中停留时间短，不会出现木粉烧焦，同时避免螺杆转速很小时,物料以层流向前推进,挤出物出口模后制品表面光滑,只是产量很低；避免螺杆转速增加,物料在口模中逐渐向滑流过渡,如果滑流不顺利或受阻就会出现制品质量问题；最后通过冷却装置将其冷却成型。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种抗菌环保木塑复材料的制作工艺，包括如下步骤：步骤一，原材料选择；步骤二，辅料选择；步骤三，原料辅料混合；步骤四，挤压成型；步骤五，冷却；其特征在于：
在所述步骤一中，可选用锯末，花生壳，稻壳，各种农作物秸秆、亚麻杆及棉花杆等含有木质纤维材料，破碎再粉碎成30～50目左右粉料，然后将其预先烘干处理；
在所述步骤二中，用于木塑复合材料加工中的塑料可以是热固性塑料和热塑性塑料，热固性塑料为环氧树脂，热塑性塑料为高密度聚乙烯5000S,密度：0.95g/m3，溶体流动速率：0.7g/10min；用于木塑复合材料加工中的添加剂主要有偶联剂和润滑剂，偶联剂主要使用硅烷或钛酸脂类偶联剂，用于来改性聚合物和木粉的表面，以提高木粉与树脂之间的界面亲和能力；润滑剂分为内润滑剂和外润滑剂，内润滑剂为聚乙烯蜡，外润滑剂为硬脂酸锌，以此来改善熔体的流动性和挤出制品的表面质量；
在所述步骤三中，将步骤一中原材料和步骤二中的塑料和各种添加剂等准确的称量后放入混合机中均匀混合，要求获得混合的木塑复合材料表面密度较高、部分凝胶化和和均匀一致的干混合粉料，以备后续工序使用；
在所述步骤四中，将步骤三中混合的木塑复合材料，通过双螺杆挤出机进行挤压成型；双螺杆挤出机依靠正位移原理输送物料，没有压力回流，加料容易；排气效果好，能够充分地排除木粉中的可挥发成分；螺杆互相啮合，强烈的剪切作用使物料的混合、塑化效果更好；木粉用量相对较低时，物料在双螺杆中停留时间短，不会出现木粉烧焦，因此，在使用粉料生产木塑复合材料时，采用双螺杆挤出机的加料、混合效果良好，是切实可行的；
在所述步骤五中，在双螺杆挤出机的口模的出口段设计一段冷却装置，可以进行冷却成型。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌环保木塑复材料的制作工艺，其特征在于：在所述步骤一中，原材料在105℃下搅拌干燥20分钟。
3.根据权利要求1所述的一种抗菌环保木塑复材料的制作工艺，其特征在于：在所述步骤三中，用30r./min的塑料捏合机进行捏合，其加料顺序及工艺条件如下：将PVC+稳定剂十润滑剂在100℃下混合,搅拌5～7分钟，再加上加工助剂，在100℃下混合,搅拌5分钟，再添加增塑剂在100℃下混合,搅拌5分钟，最后加入抗冲击剂，在100℃下混合,搅拌10分钟，冷却出料后送入造料机造粒，便于供成品加工用。
4.根据权利要求1所述的一种抗菌环保木塑复材料的制作工艺，其特征在于：在所述步骤四中双螺杆挤出机为一种SJ51挤出机，其加料转速为8.2r/min；主机转速为8.8r/min。
5.根据权利要求1所述的一种抗菌环保木塑复材料的制作工艺，其特征在于：在所述步骤五中冷却装置为一种GLC冷却板。
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