CN109130046A - 一种木塑模压托盘的制备方法 - Google Patents

一种木塑模压托盘的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及塑料制品加工技术领域，具体公开了一种木塑模压托盘的制备方法，包括如下步骤：将塑料基料、木粉、偶联剂、润滑剂、抗氧剂、着色剂加入到高速混料机中，混合均匀，得混合料；将混合料加入单螺杆挤出机中熔融共混,得到熔融料；熔融料在单螺杆挤出机中间的储料仓内加热保温，待熔融料达到制备一个托盘的量后，送入冷压机的模具中,压制成型，固化冷却，脱模即得木塑模压托盘。本发明先将木粉与基体树脂混合塑化后挤出型坯，再模压成型，这样既可以减少保压时间，缩短生产周期，提高生产效率，又可实现高度的自动化，是一种优化的生产工艺。

Description

一种木塑模压托盘的制备方法
技术领域
本发明涉及塑料制品加工技术领域，尤其涉及一种木塑模压托盘的制备方法。
背景技术
木塑复合材料(WPC)是以木纤维和塑料为主要原料，通过加入各种加工助剂，利用高速混合机混合后，经造粒或直接成型制成的产品。用木塑复合材料制作模压托盘，可以解决木托盘洁净度差、易损坏、寿命短的缺点，也避免了全塑托盘刚性差、价格高、规格灵活性小等缺点，兼有木托盘和全塑托盘的优良特点。目前，木塑模压托盘的工业化生产中采用的主要成型方式是挤出成型和压塑成型。挤出成型的加工周期短、工艺简单，但挤出型材后的后续加工程序繁多，工业自动化程度不高。压塑成型是一种重要的成型方式，大多是将物料放入模具型腔中，然后闭模加温、加压，让物料在模具中熔融、固化，再经脱模得制品，其自动化程度较高，操作简单，但其生产周期长，生产效率低。
发明内容
基于背景技术存在的问题，本发明提出了一种木塑模压托盘的制备方法。本发明先将木粉与基体树脂混合塑化后挤出型坯，再模压成型，这样既可以减少保压时间，缩短生产周期，提高生产效率，又可实现高度的自动化，是一种优化的生产工艺。
本发明提出了一种木塑模压托盘的制备方法，包括如下步骤：
S1、将塑料基料、木粉、偶联剂、润滑剂、抗氧剂、着色剂加入到高速混料机中，混合均匀，得混合料；
S2、将混合料加入单螺杆挤出机中熔融共混,得到熔融料；
S3、熔融料在单螺杆挤出机中间的储料仓内加热保温，待熔融料达到制备一个托盘的量后，送入冷压机的模具中,压制成型，固化冷却，脱模即得木塑模压托盘。
优选地，S1中，所述木粉是木材加工边角料、秸秆粉、稻糠粉、果壳粉中的一种，其粒径在1-16mm之间，含水率不高于3％。本发明是将木粉置于高速搅拌机内，预热到到70-110℃，处理15-30min，或在鼓风干燥箱内温度在110℃，干燥3个小时，脱去挥发分，以控制木粉含水率不高于3％的。本发明将木粉粒径控制在1-16mm，是因为木粉的料径过大，会使物料加工流动性下降，制品疏松，力学性能变差；而料径过小，木粉纤维的长径比也较小，影响到复合材料的增强作用，使托盘的强度下降。本发明木粉优先选为纤维状的，因为这对托盘的机械性能有一定的增强作用。
优选地，S1中，所述塑料基料为PE再生料或PP再生料。
优选地，S1中，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的至少一种；更为优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂；其中硅烷偶联剂为KH550、KH560或KH570；钛酸酯偶联剂为NDZ102、NDZ201、NDZ210、NDZ331或NDZ401；铝酸酯偶联剂为DL-441-A、DL-481或DL-427。由于木粉是强极性物，PE或PP再生料为非极性物，两者相容性较差，界面粘合力很小，因此本发明加入了一定的偶联剂，以提高木粉和聚合物之间的结合力，进而增强托盘的机械性能。
优选地，S1中，所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钠、聚乙烯蜡中的至少一种。本发明中，由于高填充木粉在熔融的聚合物中分散效果差，熔体流动性差，加工困难，制品的物理机械性能差，所以本发明加入了适量的润滑剂，以提高木粉的分散性，增强熔体流动性，改善加工性能，进而增强托盘的机械性能。
优选地，S1中，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂264、抗氧剂1076、抗氧剂2246、抗氧剂1035、抗氧剂3114、抗氧剂1790、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯中的至少一种。由于PE再生料或PP再生料大多是经过两次或多次回收再造粒的，或多或少都存在光、热或紫外线的氧化，所以本发明在用回收料制作木塑模压托盘时，加入一定比例的抗氧剂，以增强托盘的抗老化性能。
优选地，S1中，所述着色剂为黑母粒。本发明添加适量的着色剂，不仅能将托盘着色，使托盘色泽均匀，而且能增强的托盘的耐老化性能。
优选地，S1中，塑料基料、木粉、偶联剂、润滑剂、抗氧剂、着色剂的质量比为：30-50：50-70：0.1-1.5：0.1-1：0.1-1.5：0.1-1。
优选地，S1中，高速混料机温度设定为70-110℃，混料时间为5-20min。
优选地，S2中，挤出机各段温度为:一区150-175℃，二区165-195℃，三区170-195℃，四区180-200℃。由于木塑混合料在挤出机内熔融挤出过程中，若温度过高，木粉炭化变黑，挥发物增多，影响制品密度，进而影响托盘的强度，而温度过低则会使塑料塑化不良，不能充分包裹木粉，也会使托盘的强度受到影响，因此，本发明将挤出机各段温度设定如上，可以有效避免上述问题的发生。
优选地，S2中，混合料在机筒的总停留时间多于15min。
优选地，S3中，储料仓设有真空排气装置，压力控制在2.0-2.5MPa。本发明中，挤出机中间的储料仓设有真空排气装置，以及时排出挤出机在熔融挤出和储料过程中产生的挥发物，使储料仓的压力显示能正确反应熔融料容量。
优选地，S3中，储料仓的温度设定在190-195℃。
优选地，S3中，加料前模具预先加热到35-50℃。因为，如果温度太低，熔融料进入模具后快速冷却，熔融料流动困难，易使制品产生结构缺陷，而且快速冷却会使托盘内产生较大的内应力，脱模后托盘易翘曲变形；如果温度太高，则定形太慢，脱模时间延长，生产周期变长，生产效率降低。
本发明的有益效果：
1、本发明先将木粉与基体树脂混合塑化后挤出型坯，再用冷压机模压成型，这样既可以减少保压时间，缩短生产周期，提高生产效率，又可实现高度的自动化，是一种优化的生产工艺。
2、本发明制备的木塑模压托盘对原料的要求不高，可以选用回收的塑料和木材加工厂的边角废料和农作物秸杆，产品制做成本低，制备的托盘性能优异，可以广泛适用于制药、化工、饮料、烟草、建筑等行业的仓储和物流，同时在降低能耗，资源循环利用方面有特殊的贡献，经济和生态效益好，市场需求巨大。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明技术方案进行详细说明。
实施例1
一种木塑模压托盘的制备方法，包括如下步骤：
S1、将塑料基料、木粉、偶联剂、润滑剂、抗氧剂、着色剂加入到高速混料机中，混合均匀，得混合料；
S2、将混合料加入单螺杆挤出机中熔融共混,得到熔融料；
S3、熔融料在单螺杆挤出机中间的储料仓内加热保温，待熔融料达到制备一个托盘的量后，送入冷压机的模具中,压制成型，固化冷却，脱模即得木塑模压托盘。
实施例2
一种木塑模压托盘的制备方法，包括如下步骤：
S1、将粒径在1-16mm之间，含水率不高于3％的木屑、PE再生料、硅烷偶联剂KH550、硬脂酸锌、抗氧剂1010、黑母粒加入到高速混料机中，混合均匀，得混合料；高速混料机温度设定为70℃，混料时间为20min；PE再生料、木屑、硅烷偶联剂KH550、硬脂酸锌、抗氧剂1010、黑母粒的质量比为：30：70：0.1：1：0.1：1；
S2、将混合料加入单螺杆挤出机中熔融共混,得到熔融料；挤出机各段温度为:一区150-175℃，二区165-195℃，三区170-195℃，四区180-200℃；
S3、熔融料在单螺杆挤出机中间的储料仓内加热保温，待熔融料达到制备一个托盘的量后，送入冷压机的模具中,压制成型，固化冷却，脱模即得木塑模压托盘；在压制规格为120×1400mm的双面进叉的单面托盘时，冷压机压力设定为22MPa，保压时间为6min；储料仓压力控制在2.0-2.5MPa；储料仓的温度设定在190℃；加料前模具预先加热到50℃。
实施例3
一种木塑模压托盘的制备方法，包括如下步骤：
S1、将粒径在1-16mm之间，含水率不高于3％的棉杆粉、PP再生料、钛酸酯偶联剂NDZ102、硬脂酸钠、抗氧剂3114、黑母粒加入到高速混料机中，混合均匀，得混合料；高速混料机温度设定为110℃，混料时间为5min；PP再生料、棉杆粉、钛酸酯偶联剂NDZ102、硬脂酸钠、抗氧剂3114、黑母粒的质量比为：50：50：1.5：0.1：1.5：0.1；
S2、将混合料加入单螺杆挤出机中熔融共混,得到熔融料；挤出机各段温度为:一区150-175℃，二区165-195℃，三区170-195℃，四区180-200℃；
S3、熔融料在单螺杆挤出机中间的储料仓内加热保温，待熔融料达到制备一个托盘的量后，送入冷压机的模具中,压制成型，固化冷却，脱模即得木塑模压托盘；在压制规格为120×1400mm的双面进叉的单面托盘时，冷压机压力设定为23MPa，保压时间为4min；储料仓压力控制在2.0-2.5MPa；储料仓的温度设定在195℃；加料前模具预先加热到35℃。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种木塑模压托盘的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将塑料基料、木粉、偶联剂、润滑剂、抗氧剂、着色剂加入到高速混料机中，混合均匀，得混合料；
S2、将混合料加入单螺杆挤出机中熔融共混,得到熔融料；
S3、熔融料在单螺杆挤出机中间的储料仓内加热保温，待熔融料达到制备一个托盘的量后，送入冷压机的模具中,压制成型，固化冷却，脱模即得木塑模压托盘。
2.根据权利要求1所述的木塑模压托盘的制备方法，其特征在于，S1中，所述木粉是木材加工边角料、秸秆粉、稻糠粉、果壳粉中的一种，其粒径在1-16mm之间，含水率不高于3％。
3.根据权利要求1或2所述的木塑模压托盘的制备方法，其特征在于，S1中，所述塑料基料为PE再生料或PP再生料。
4.根据权利要求1-3任一项所述的木塑模压托盘的制备方法，其特征在于，S1中，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的至少一种。
5.根据权利要求1-4任一项所述的木塑模压托盘的制备方法，其特征在于，S1中，塑料基料、木粉、偶联剂、润滑剂、抗氧剂、着色剂的质量比为：30-50：50-70：0.1-1.5：0.1-1：0.1-1.5：0.1-1。
6.根据权利要求1-5任一项所述的木塑模压托盘的制备方法，其特征在于，S1中，高速混料机温度设定为70-110℃，混料时间为5-20min。
7.根据权利要求1-6任一项所述的木塑模压托盘的制备方法，其特征在于，S2中，挤出机各段温度为:一区150-175℃，二区165-195℃，三区170-195℃，四区180-200℃。
8.根据权利要求1-7任一项所述的木塑模压托盘的制备方法，其特征在于，S3中，储料仓设有真空排气装置，压力控制在2.0-2.5MPa。
9.根据权利要求1-8任一项所述的木塑模压托盘的制备方法，其特征在于，S3中，储料仓的温度设定在190-195℃。
10.根据权利要求1-9任一项所述的木塑模压托盘的制备方法，其特征在于，S3中，加料前模具预先加热到35-50℃。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190104

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