CN109648965B - 钢卷包装用高强木塑复合板及其制备方法 - Google Patents

钢卷包装用高强木塑复合板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗弯曲性能较好的钢卷包装用高强木塑复合板，以及制备该钢卷包装用高强木塑复合板的方法。该钢卷包装用高强木塑复合板，包括从外到内依次设置的装饰层、第一复合防水层、第一抗弯层、第二复合防水层、基板、第三复合防水层和第二抗弯层。该钢卷包装用高强木塑复合板便于制造，通过第二复合防水层和第三复合防水层分别将第一抗弯层和第二抗弯层粘接复合到基板上，能够有效提升其防水性能和抗弯曲性能，同时通过第一复合防水层将装饰层粘接复合到第一抗弯层的外表面上进行塑封，能够提升外观效果，加之基板自身的物理化学性能，使得该钢卷包装用高强木塑复合板还具备良好的防碰撞性能，特别适合用作钢卷的包装部件。

Description

钢卷包装用高强木塑复合板及其制备方法
技术领域
本发明属于复合板材及其制备技术领域，具体涉及一种钢卷包装用高强木塑复合板及其制备方法。
背景技术
钢卷在进行仓储、搬运、装卸、运输等一系列物流活动过程中，为避免其受到外界环境的侵蚀以及其他因素造成的损害，需采用包装部件对其表面进行包装。由于钢卷具有体积大、质量重、易氧化以及受到撞击易发生变形等特性，所以要求包装钢卷的包装部件不但应该具备一定的刚性和强度，同时还应该具备一定的柔韧性以及耐腐蚀性。另一方面，由于此类包装部件需求量大，又是一次性包装，所以其自身成本也是评价其可用性的一项重要标准，即其制造成本应尽可能降低。
目前，钢卷包装部件多采用铁皮、PE板、密度板和木塑复合板等制作。同等强度下，铁皮包装板包装成本较高。PE板生产成本较高，其韧性有余，硬度不足，包装过程中容易出现褶皱。密度板采用植物纤维制作而成，遇水容易发泡、软化，其质地较为硬脆，弯曲包装过程中容易断裂，碰撞过程中容易破碎，加之其外观多为棕色，表观质量较差。木塑复合板是以木纤维素、植物纤维素等为基础材料，与热塑性高分子材料及加工助剂合成的一种复合板材，它同时具备木材和塑料的优点，但其质地硬脆，抗弯曲性能较差，因此不适合包装体积大、质量重的钢卷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种抗弯曲性能较好的钢卷包装用高强木塑复合板。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：钢卷包装用高强木塑复合板，包括从外到内依次设置的装饰层、第一复合防水层、第一抗弯层、第二复合防水层、基板、第三复合防水层和第二抗弯层；所述第一抗弯层和第二抗弯层均由编织布制成，所述编织布的克重为40～50g/㎡。
进一步的是，所述编织布的经纬密度为48×48根/10cm2。
进一步的是，所述装饰层由电晕处理后的BOPP膜印刷而成。
进一步的是，所述BOPP膜的厚度为12～20μm。
进一步的是，所述第一复合防水层、第二复合防水层和第三复合防水层均由复合防水材料制成，所述复合防水材料由重量配比1:6～2:5的低密度聚乙烯和聚丙烯作为原料制备而成。
进一步的是，所述基板由中密度纤维板制成；所述中密度纤维板的厚度为2～3mm，密度为0.5～0.88g/cm3。
本发明还提供了一种钢卷包装用高强木塑复合板的制备方法，用于制备任意一种上述的钢卷包装用高强木塑复合板；该制备方法包括下列步骤：
步骤一，将低密度聚乙烯和聚丙烯按重量配比1:6～2:5称取，并加入混料机内搅拌5～15分钟形成混合原料；开启单螺杆挤出机的加热系统，使其各区温度达到预设温度并恒定30分钟以上，之后通过真空吸料器将干燥后的混合原料注入料筒内加热熔融，用以制备第一复合防水层、第二复合防水层和第三复合防水层；
步骤二，将编织布卷材对中安装到开卷机上，同时将编织布卷材的头部穿入覆膜机的上、下冷却辊之间并压下冷却辊，用以制备第一抗弯层和第二抗弯层；
步骤三，将由中密度纤维板制成的基板放置到液压升降平台上，并调节基板输送辊导轮使基板与编织布对中；
步骤四，根据基板的宽度调节单螺杆挤出机的模唇宽度，使模唇比基板宽15～20mm；启动单螺杆挤出机的挤出电机，先清理模唇，当模唇流出均匀平整的流延膜后，将单螺杆挤出机调至与覆膜机对中位置；通过单螺杆挤出机制备第三复合防水层，启动覆膜机制备第二抗弯层并通过第三复合防水层将第二抗弯层与基板粘接复合为一体，修除宽出的编织布制得复合板半成品，并在出料口处将复合板半成品翻面堆垛；
步骤五，将复合板半成品转移至液压升降平台上，通过单螺杆挤出机制备第二复合防水层，同时通过覆膜机制备第一抗弯层并通过第二复合防水层将第一抗弯层与基板粘接复合为一体，修除宽出的编织布制得复合板初品，并在出料口处将复合板初品堆垛；
步骤六，将复合板初品转移至液压升降平台上，通过单螺杆挤出机制备第一复合防水层，并将第一复合防水层粘接复合到第一抗弯层的外侧面上；最后，在第一复合防水层的外侧面上印刷经电晕处理后的BOPP膜形成装饰层，制得钢卷包装用高强木塑复合板。
进一步的是，步骤四中，将单螺杆挤出机的流延量控制在50～60克/m2；步骤五中，将单螺杆挤出机的流延量控制在38～45克/m2。
进一步的是，该制备方法包括还包括步骤七；
步骤七，通过热风枪使钢卷包装用高强木塑复合板边沿的毛边热缩，再使用刮刀将毛边热缩后形成的颗粒全部刮除。
进一步的是，步骤七中，将热风枪的处理温度控制在500～650℃。
本发明的有益效果是：该钢卷包装用高强木塑复合板便于制造，通过第二复合防水层和第三复合防水层分别将第一抗弯层和第二抗弯层粘接复合到基板上，能够有效提升其防水性能和抗弯曲性能，同时通过第一复合防水层将装饰层粘接复合到第一抗弯层的外表面上进行塑封，能够提升外观效果，加之基板自身的物理化学性能，使得该钢卷包装用高强木塑复合板还具备良好的防碰撞性能，特别适合用作钢卷的包装部件。
附图说明
图1是本发明中钢卷包装用高强木塑复合板的实施结构示意图；
图中标记为：装饰层1、第一复合防水层2、第一抗弯层3、第二复合防水层4、基板5、第三复合防水层6、第二抗弯层7。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1所示，钢卷包装用高强木塑复合板，包括从外到内依次设置的装饰层1、第一复合防水层2、第一抗弯层3、第二复合防水层4、基板5、第三复合防水层6和第二抗弯层7；第一抗弯层3和第二抗弯层7均由编织布制成，编织布的克重为40～50g/㎡。
该钢卷包装用高强木塑复合板生产时，制成第一复合防水层2、第二复合防水层4和第三复合防水层6的高分子混合物料在熔融状态下将装饰层1、第一抗弯层3、基板5和第二抗弯层7复合为一体，期间不发生任何化学反应，生产全过程清洁无污染，修边产生的编织布废料可破碎加工后循环利用，产品生产接近零排放，通过在基板5双面复合编织布制成的第一抗弯层3和第二抗弯层7，能够有效提高基板5的抗弯性能，第二复合防水层4和第三复合防水层6不仅起到粘接剂作用，还对基板5起到密封防水作用，有效提高了基板5的防水性能，再经过装饰层1和第一复合防水层2的塑封，能够保证产品外观效果，加之基板5自身的物理化学性能，使得该钢卷包装用高强木塑复合板还具备良好的防碰撞性能。
其中，装饰层1一方面需要提升钢卷包装用高强木塑复合板的外观，另一方面需要保证其具有一定的防碰撞性能；装饰层1优选由电晕处理后的BOPP膜印刷而成，印刷涂层为里层处于BOPP膜与第一复合防水层2之间；BOPP膜的厚度优选为12～20μm。BOPP是“Biaxially Oriented Polypropylene”的简称，即双向拉伸聚丙烯薄膜；它的生产是将高分子聚丙烯的熔体首先通过狭长机头制成片材或厚膜，然后在专用的拉伸机内，在一定的温度和设定的速度下，同时或分步在垂直的两个方向上进行的拉伸，并经过适当的冷却或热处理，或电晕、涂覆等特殊加工处理制成。BOPP膜具有较强的耐磨性，能够使得钢卷包装用高强木塑复合板的外侧表面色泽经久不衰，在BOPP膜的外表面上通常可根据客户需求印刷上任意一种颜色或图案。
第一复合防水层2、第二复合防水层4和第三复合防水层6一般均采用具有一定粘接性能和良好防水性能的复合防水材料制作而成；复合防水材料优选由重量配比1:6～2:5的低密度聚乙烯和聚丙烯作为原料制备而成。低密度聚乙烯(LDPE)又称高压聚乙烯，其密度一般为0.918～0.935g/cm3，是一种塑料材料，成型加工性好。聚丙烯(PP)，是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。
第一抗弯层3和第二抗弯层7能够提升该钢卷包装用高强木塑复合板的抗弯曲性能，一般均采用编织布进行制作；为了进一步提升钢卷包装用高强木塑复合板的抗弯曲性能，优选采用经纬密度为48×48根/10cm2的编织布制作第一抗弯层3和第二抗弯层7。
基板5为该钢卷包装用高强木塑复合板的主要部分之一，一般采用纤维板进行制作；优选由厚度为2～3mm、密度为0.5～0.88g/cm3的中密度纤维板制成。中密度纤维板是将木材或植物纤维经机械分离和化学处理手段，掺入胶粘剂和防水剂等，再经高温、高压成型制成的一种人造板材；中密度纤维板的结构比天然木材均匀，也避免了腐朽、虫蛀等问题，同时它胀缩性小，便于加工。
钢卷包装用高强木塑复合板的制备方法，用于制备任意一种上述的钢卷包装用高强木塑复合板；该制备方法包括下列步骤：
步骤一，将低密度聚乙烯和聚丙烯按重量配比1:6～2:5称取，并加入混料机内搅拌5～15分钟形成混合原料；通过混料机将低密度聚乙烯和聚丙烯混合均匀，并通过颗粒间摩擦作用去除高分子表面的吸附水；开启单螺杆挤出机的加热系统，使其各区温度达到预设温度并恒定30分钟以上，之后通过真空吸料器将干燥后的混合原料注入料筒内加热熔融，用以制备第一复合防水层2、第二复合防水层4和第三复合防水层6；优选的，加热熔融过程中单螺杆挤出机料筒温度由135℃逐步增加到175℃；
步骤二，将编织布卷材对中安装到开卷机上，同时将编织布卷材的头部穿入覆膜机的上、下冷却辊之间并压下冷却辊，用以制备第一抗弯层3和第二抗弯层7；
步骤三，将由中密度纤维板制成的基板5放置到液压升降平台上，并调节基板输送辊导轮使基板5与编织布对中；
步骤四，根据基板5的宽度调节单螺杆挤出机的模唇宽度，使模唇比基板5宽15～20mm；启动单螺杆挤出机的挤出电机，先清理模唇，当模唇流出均匀平整的流延膜后，将单螺杆挤出机调至与覆膜机对中位置；通过单螺杆挤出机制备第三复合防水层6，启动覆膜机制备第二抗弯层7并通过第三复合防水层6将第二抗弯层7与基板5粘接复合为一体，修除宽出的编织布制得复合板半成品，并在出料口处将复合板半成品翻面堆垛；该步骤中优选将单螺杆挤出机的流延量控制在50～60克/m2；
步骤五，将复合板半成品转移至液压升降平台上，通过单螺杆挤出机制备第二复合防水层4，同时通过覆膜机制备第一抗弯层3并通过第二复合防水层4将第一抗弯层3与基板5粘接复合为一体，修除宽出的编织布制得复合板初品，并在出料口处将复合板初品堆垛；该步骤中优选将单螺杆挤出机的流延量控制在38～45克/m2；
步骤六，将复合板初品转移至液压升降平台上，通过单螺杆挤出机制备第一复合防水层2，并将第一复合防水层2粘接复合到第一抗弯层3的外侧面上；最后，在第一复合防水层2的外侧面上印刷经电晕处理后的BOPP膜形成装饰层1，制得钢卷包装用高强木塑复合板。
作为本发明方法的一种优选方案，该钢卷包装用高强木塑复合板的制备方法还包括步骤七；
步骤七，通过热风枪使钢卷包装用高强木塑复合板边沿的毛边热缩，再使用刮刀将毛边热缩后形成的颗粒全部刮除；为了达到较好的修边效果并避免该钢卷包装用高强木塑复合板因过热受损，该步骤中优选将热风枪的处理温度控制在500～650℃。
实施例
取一块中密度纤维板作为基板5，并按配比80～100重量份编织布、6～12重量份低密度聚乙烯、50～70重量份聚丙烯、18～25重量份BOPP膜称取其他原料，采用本发明提供的钢卷包装用高强木塑复合板的制备方法进行生产，经过工艺流程：低密度聚乙烯、聚丙烯称量→混炼熔融→中密度纤维板双面编织布复合→修边、切断→BOPP膜复合→修边、切断→毛边热缩→质检入库，制得钢卷包装用高强木塑复合板。质检按《高强木塑复合板企业标准》进行检测，检测结果见下表1。
表1：钢卷包装用高强木塑复合板检测结果表
Figure BDA0001899599400000051
根据表1可知，本发明所提供的钢卷包装用高强木塑复合板性能优良，满足《高强木塑复合板企业标准》的要求，特别是弯曲强度远高于标准要求，抗弯曲性能非常好。

Claims (7)

1.钢卷包装用高强木塑复合板的制备方法，其特征在于：用于制备下述的钢卷包装用高强木塑复合板；
钢卷包装用高强木塑复合板，包括从外到内依次设置的装饰层（1）、第一复合防水层（2）、第一抗弯层（3）、第二复合防水层（4）、基板（5）、第三复合防水层（6）和第二抗弯层（7）；所述第一抗弯层（3）和第二抗弯层（7）均由编织布制成，所述编织布的克重为40～50g/㎡；
该制备方法包括下列步骤：
步骤一，将低密度聚乙烯和聚丙烯按重量配比1:6～2:5称取，并加入混料机内搅拌5～15分钟形成混合原料；开启单螺杆挤出机的加热系统，使其各区温度达到预设温度并恒定30分钟以上，之后通过真空吸料器将干燥后的混合原料注入料筒内加热熔融，用以制备第一复合防水层（2）、第二复合防水层（4）和第三复合防水层（6）；
步骤二，将编织布卷材对中安装到开卷机上，同时将编织布卷材的头部穿入覆膜机的上、下冷却辊之间并压下冷却辊，用以制备第一抗弯层（3）和第二抗弯层（7）；
步骤三，将由中密度纤维板制成的基板（5）放置到液压升降平台上，并调节基板输送辊导轮使基板（5）与编织布对中；
步骤四，根据基板（5）的宽度调节单螺杆挤出机的模唇宽度，使模唇比基板（5）宽15～20mm；启动单螺杆挤出机的挤出电机，先清理模唇，当模唇流出均匀平整的流延膜后，将单螺杆挤出机调至与覆膜机对中位置；通过单螺杆挤出机制备第三复合防水层（6），启动覆膜机制备第二抗弯层（7）并通过第三复合防水层（6）将第二抗弯层（7）与基板（5）粘接复合为一体，修除宽出的编织布制得复合板半成品，并在出料口处将复合板半成品翻面堆垛；
步骤五，将复合板半成品转移至液压升降平台上，通过单螺杆挤出机制备第二复合防水层（4），同时通过覆膜机制备第一抗弯层（3）并通过第二复合防水层（4）将第一抗弯层（3）与基板（5）粘接复合为一体，修除宽出的编织布制得复合板初品，并在出料口处将复合板初品堆垛；
步骤六，将复合板初品转移至液压升降平台上，通过单螺杆挤出机制备第一复合防水层（2），并将第一复合防水层（2）粘接复合到第一抗弯层（3）的外侧面上；最后，在第一复合防水层（2）的外侧面上印刷经电晕处理后的BOPP膜形成装饰层（1），制得钢卷包装用高强木塑复合板。
2.如权利要求1所述的钢卷包装用高强木塑复合板的制备方法，其特征在于：所述编织布的经纬密度为48×48根/10cm²。
3.如权利要求1所述的钢卷包装用高强木塑复合板的制备方法，其特征在于：所述BOPP膜的厚度为12～20μm。
4.如权利要求1至3中任意一项所述的钢卷包装用高强木塑复合板的制备方法，其特征在于：所述基板（5）由中密度纤维板制成；所述中密度纤维板的厚度为2～3mm，密度为0.5～0.88g/cm3。
5.如权利要求1所述的钢卷包装用高强木塑复合板的制备方法，其特征在于：步骤四中，将单螺杆挤出机的流延量控制在50～60克/m²；步骤五中，将单螺杆挤出机的流延量控制在38～45克/m²。
6.如权利要求1或5所述的钢卷包装用高强木塑复合板的制备方法，其特征在于：还包括步骤七；
步骤七，通过热风枪使钢卷包装用高强木塑复合板边沿的毛边热缩，再使用刮刀将毛边热缩后形成的颗粒全部刮除。
7.如权利要求6所述的钢卷包装用高强木塑复合板的制备方法，其特征在于：步骤七中，将热风枪的处理温度控制在500～650℃。
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