CN1129632A - 复合式板材、型材制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种复合式板材、型材制造方法，主要是将废弃木料、木屑等先行破碎、研磨成较小粒径的木粉状，再加入隅合剂、增黏剂、安定剂及热可塑性胶原料，投入高速混合机，经充分均匀混合并使水气蒸发脱除后，成为芯材材料，喂入复合式压出生产线；其中的主压出机经共压出模具成型为制品的芯材。依制品所需选择相容性较佳的热可塑性塑胶粉(粒)喂入复合式压出生产线的副压出机，经共压出模具在芯材外缘局部或全部成型为包覆皮层，制成低廉、优质的板材、型材制品。

Description

复合式板材、型材制造方法

本发明涉及一种复合式板材、型材制造方法，尤指一种可制成以废弃木料压出成型为制品的芯材，再将热可塑性塑胶一体压出成型于芯材外缘全部或局部，形成具有触感良好、表皮坚硬(柔软)、防水、低烟量、低毒性、容易二次加工，且价格低廉的复合式板材、型材制造方法。

木材是人类生存上不可缺少的重要资源，举凡建筑装璜、生活器具等均大量依赖木材制品。一般木器制品大都选取木材之芯材部分再施以二次加工为板材及各式木器制品，对木材的边料、余料则予以丢弃，尤其木器加工业者在其加工过程中所产生大量木屑、废料，均无法加以妥善处理、除造成垃圾清理的困扰及环保问题外，更长期浪费自然珍贵资源。

利用废弃木材、木屑等再加工的技术随着大自然生态改变、木材取得不易等因素日益受到重视，但由于技术上的限制，废弃木料、木屑的再利用，长期以来仅限于将之制成燃烧用的木炭，供生火之用，或将之破碎后采加压方式制成表面粗糙、组织松散、易吸水腐蚀、易受虫蛀及易燃等低附加价值的廉价板材。

近来，一般建筑装璜材料、室内家具等在传统上均使用木材为主要材料，由于其不具防火性及容易起火燃烧，无法防水、防虫等缺点，已逐步为塑胶制品所取代。以塑胶制作为装璜材料、木器材料，虽可达到防火、防水等要求，但对又有不易二次加工(如裁、切、创、钉)及倘遇火灾形成时，会释出大量浓烟及有毒气体、价格高昂等重大缺憾。

鉴于上述存在的不足，本发明人以长期从事塑胶压出的经验经潜心研究，终于提出并同时解决了废弃木料、木屑处理及浪费问题，无法作高附加价再利用及无法防水、防虫、防火等物性缺失，以及塑胶制品不易二次加工、价格高昂、燃烧后会产生浓烟，有毒气体等问题的复合式板材、型材制造方法。

本发明的主要目的在于提供一种复合式板材、型材制造方法，可制成以废弃木料、木屑为芯材，以塑胶为皮层的低烟量、低毒性易二次加工、且低廉的复合式板材制品。除可充分利用回收废木料、余料、木屑等原来废弃的木料，大幅提高天然木材的利用率，并解决废弃木料所造成的垃圾处理问题，实对自然环境保护，提高废弃木料再利用制品附加价值的一大贡献。

实现本发明的目的主要技术方案是将废弃木料、木屑等先行破碎、研磨成均一粒径的木粉状(以下称木粉填充料)，再加入隅合剂、增黏剂；安定剂及热可塑性塑胶原料(PVC、PP、PE、PS、ABS等)，一起投入高速混合机，经充分均匀混合升温排除水气后喂入主压出机，经共压出模具成型为制品芯材。再将热可塑性塑胶原料喂入副压出机，经共压出模具于芯材外缘局部或全部一体成型为制品的皮层，以制成价格低廉、兼具木材、塑胶特性的复合式板材、型材制品。

此外，本发明的目的还可以由以下技术措施进一步实现，在配方中可依制品需要调整木粉填充料及热可塑性塑胶原料的比例，以制成不同特性、不同成本的复合式板材、型材制品；在配方中可加入适当比例发泡剂，以制成重量轻、价格低谦的复合式板材、型材制品；其芯材部分除可制成实心还可作成中空状，以降低产品重量、增加结构强度，及作为安装(组装)其他配件处理。

再者，将副压出机设计成一台或一台以上，分别投入不同颜色、不同材质、不同硬度的热可塑性塑胶材料，以制成单一颜色、单一材质、单一硬度的制品皮层，或具多种颜色，多种材质、多种硬度组成的制品皮层，达到制品外观、功能多样化。

以下将结合附图对本发明作进一步说明：

本发明提供的附图如下：

图1为本发明木粉填充料的制造流程图；

图2为本发明芯材原料的制造流程图；

图3为本发明单一颜色(材质)成品的制造流程图；

图4为本发明不同颜色(材质)成品的制造流程图；

图5为本发明加以印刷、贴皮、压花成品的制造流程图；

图6至图10为本发明的各种制品的实施例图。

本发明的复合式板材、型材制造方法，主要包括破碎、研磨、混合、压冲模等。请参阅图1，是本发明木粉填充料的制造流程图，该木粉填充料的制程为：首先将回收的废弃木料、木屑或余料等先行破碎，经研磨成较小均一粒径的木粉状，即成本发明的木粉填充料(A)，再依以下程序进行之。

一、将木粉填充料(A)以20％～80％适当比例(视制成品所需特性决定之)与热可塑性塑胶材料粉、粒(依制品所需特性决定之，并选择与皮层材料能相容者)80％～20％一齐投入高速混合(HENSCHEL)，均匀混合并升温至100℃～115℃，使水分充分排除，即脱除水气后，再投入适当比例的约0.1％～1.5％的发泡剂0.5％～5％安定剂及改质剂0％～10％可塑剂及适当比例的滑剂(腊)、隅合剂、增黏剂等，经充分混合升温至100℃～130℃后，倒入冷却桶(冷却搅拌机)、冷却至70℃以下为佳，即得芯材原料(B)如图2所示。

配方的比例可依实际制成品需要增减之(例如：制品要求组织密实，则不需设入发泡剂，反之若制品要求重量轻，组织松软或价格低廉，则需投入发泡剂，以作为发泡芯材)。

二、将芯材原料(B)喂入复合式压出生产线(本发明所称压出产生线是由二台或二台以上压出机所组成)中的主压出机。经由螺杆(SCREW)推剂输送经过特殊设计的共压出模具(DIE)成型为制品芯材。

三、依制品需要选择适当相容性的热可塑性塑胶粉、粒(PVC、PP、PE、PS、ABS等)喂入复合式压出生产线的副压出机(副压出机可依制品外观特性需要设计成一台或一台以上)，经共压出模具于上述程序二所成型的制品芯材外缘一体成型为局部或全部包覆皮层(SKIN)，制成各种板材、型材制品，使兼具防潮、价廉、容易二次加工等特性。

以一台副压出机，喂以单一颜色(材质)的热可塑性塑胶粉，粒，其制品外观颜色即为单一颜色材质制品；

副压出机设计成二台(材质、硬度)，分别喂以不同颜色(不同材质、不同硬度)的热可塑性塑胶粉、粒，以制成外观为双重颜色(双重材质、双重硬度)的制品皮层(SKIN)如图4所示；

依此类推副压出机是依制品外观特性需要可设计成一台或一台以上并分别喂以一种或二种以上颜色(材质、硬度)的热可塑性塑胶粉、粒，而可同时压出一种或一种以上材料(颜色、硬度)的包覆皮层、衬条或饰带制品。

以上所述的皮层的厚度、形状是依制品所需特性于变换共压出模具设计时所决定。

四、将上述已复合成型制品导入冷却定型模，使制品冷却定型，经拉引机、切断机即得到所需形状、尺寸的复合式板材、型材制品，如图3、图4所示。

五，于冷却定型模后(拉引机前)加设印刷机，贴皮装置或压花(压纹)装置，将其包覆皮层的外表进行印刷、贴皮或压花(压纹)，可制成不同外观需要的制成品(如图5所示)。

六、其芯材原料的配方中可加入适当比例发泡剂，以制成重量轻、价格低廉的复合式板材，型材制品。

七、选择不同压出模具，将制品芯材可作成实心，空心或任何形状及不同厚度，形状的色覆皮层。

本发明入经多次实验中得到证实列举说明如下：

1，若制品需要较好的抗拉强度、抗折弹性系数、抗压强度等物性，可将前述芯材原料(B)喂入造粒机制成胶粒，以提高混练及熔融效果。再依前述程序制成制品芯材，则可大幅提高制品的物性。

2、本发明的芯材原料(B)系以废弃木料、木屑等制成的木粉填充料(A)为主(20％～80％)，因此当芯材原料(B)喂入造粒机或主压出机时因木粉填充料(A)的流动性极差，除在配方中需加入适当比例的滑剂(蜡)以外，尚须注意下列条件：

(1)螺杆的压缩比不宜过大，大约在1.8∶1～3.2∶1之间；

(2)螺杆的长径比(L/D)不且过大，大约在L/D20～L/D26之间为最佳；

(3)蜂巢板及造粒头的孔径与孔数均需较从事一般塑胶材料的造粒及压出时为大、为多。

3、压出模具或造粒头的前应加装压力监视器(尤其在试模和改变芯材原料(B)配方时)，随时监控并记录其压力变化情况，以作为调整配方的依据。

请参见图6至图10所示，是本发明各种制品的实施例图，其中图6为芯材1加单一材质(颜色、硬度)2制品的实施例；图7为芯材1加单一材质(颜色、硬度)2制品的实施例，其芯材1制成中空形状；图8为芯材1加双重材质(颜色、硬度)2、3制品的实施例，其中的材质3并可为软质材料者；图9为芯材1加双重材质(颜色、硬度)2、3制品的实施例，其中材质3采用与材质2不同颜色制成饰带，且芯材1外缘仅包覆局部皮层者；图10为芯材1加双重材质(颜色、硬度)2、3制品的实施例其中的材质2是硬质材料，而材质3是软质材料制成，以增进隔音、密闭性能。

综上所述，本发明复合式板材、型材制造方法不仅深具环保、科学、经济等价值，更具有良好的实用性，实属对人类一项重大贡献，且发明入以本身多年经验及反复实验中已获得成功实践，本发明的配方、制程等均未见于相关行业及市场，为同类复合板材、型材制造方法中未曾出现，确属首创，实为一具有新颖性、创造性及实用性的新方法。

Claims (7)

1、一种复合式板材、型材制造方法，主要包括破碎、研磨、混合、压出模，其特征在于：首先将回收的废弃木料、木屑等先行破碎、研磨成较小粒径的木粉状，成为木粉填充料，再将木粉填充料20％～80％与热可塑性塑胶粉(粒)80％～20％比例投入高速混合机使之均匀混合并升温、脱除水气后再高入安定剂、可塑剂、滑剂、隅合剂、增黏剂经充分混合升温、冷却成为芯材原料；再将芯材原料喂入复合式压出生产线中的主压出机，经共压出模具出型为制品芯材，再依制品需要选择相容性较佳的热可塑性塑胶粉(粒)，并将之喂入复合式压出生产线中副压出机，经共压出模具于制品芯材外缘一体成型为局部或全部包覆皮层，制成各种板材、型材制品。

2、根据权利要求1所述的复合式板材、型材制造方法，其特征在于：其复合式压出生产经中的副压出机可以设计成一台或一台以上，并分别喂以一种或一种以上颜色(材质、硬度)的热可塑性塑胶粉(粒)，可同时压出成一种或一种以上材料(颜色、硬度)的色覆皮层、衬条或饰带。

3、根据权利要求1所述的复合式板材、型材制造方法，其特征在于：其制成芯材、皮层的热可塑性塑胶材料为PVC、PP、PE、ABS、PS塑胶材料。

4、根据权利要求1所述的复合式板材、型材制造方法，其特征在于：其芯材原料可再经造粒机制成胶粒、再制成制品芯材。

5、根据权利要求1所述的复合式板材、型材制造方法，其特征在于：其制品芯材可作成实心、空心或所需形状及不同厚度、形状的包覆皮层。

6、根据权利要求1所述的复合式板材、型材制造方法，其特征在于：其包覆皮层的外表可施以印刷、贴皮、压花、压纹。

7、根据权利要求1所述的复合式板材、型材制造方法，其特征在于：其芯材原料的配方中加入发泡剂、以制成发泡芯材。

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