CN1174848C

CN1174848C - 彩色塑木型材及彩色塑木托盘制品的生产制备方法

Info

Publication number: CN1174848C
Application number: CNB011155027A
Authority: CN
Inventors: 田家玉
Original assignee: JIAYU NOVEL BUILDING MATERIALS CO Ltd BEIJING
Current assignee: JIAYU NOVEL BUILDING MATERIALS CO Ltd BEIJING
Priority date: 2001-04-26
Filing date: 2001-04-26
Publication date: 2004-11-10
Anticipated expiration: 2021-04-26
Also published as: CN1316323A

Abstract

本发明涉及一种彩色塑木型材及彩色塑木托盘制品的生产制备方法，它是用热塑性塑脂和木质纤维的复合填充料挤出成型的彩色塑木型材和彩色塑木托盘制品的生产制备方法。其方法是：用木质纤维类材料改性填充热塑性树脂同时添加部分改性剂，润滑剂，增粘剂，抗老化剂和颜料后，直接挤出成型；然后，根据所需的托盘的形状及大小加工所对应的挤出成型模具，而直接挤出成型。本发明的优点在于：具有防虫抗腐蚀、耐压抗老化、难燃不吸水等特点；且出口货物包装物不须熏蒸；重复回收利用率高；综合成本低。本发明可广泛用于包装运输、机械制造、饮料食品、汽车化工、电子、陶瓷等各领域的存放工作和搬运业务，是木质托盘的理想替代品。

Description

彩色塑木型材及彩色塑木托盘制品的生产制备方法

技术领域

本发明涉及一种热塑性型材，特别指一种用热塑性塑脂(含再生料)和木质纤维(含各种木粉)的复合填充料挤出成型彩色塑木型材和彩色塑木托盘制品的生产制备方法。

背景技术

从1998年12月以后，美国、加拿大、欧盟等相继对我国出口货物木质包装实施新的植物检疫标准，并要求采取熏蒸或高温消毒处理，否则将拒绝入境。此后，美国、加拿大均要求中方出具中国出入境检疫机关签署的熏蒸/消毒证书，欧盟、英国也相继要求中国做同样的处理。因此，如果以我国每年出口五百万个集装箱来计算，上述的处理费用就高达15亿人民币，其处理时间需8千万小时。对此，国家外经贸部、国家经贸委、海关总署、出入境检验检疫局联合发出紧急通知，要求有关企业改善出口货物木质包装，以保证货物顺利出口，避免造成更大的经济损失。

此外，从1998年9月1日开始，我国主要木材开发省区已明令禁止对天然森林进行砍伐，伐木工人都已变成了植树工人。而到2000年我国的木材需求量将超过一亿立方米，但供应量只有六千万立方米。

由上述可见，目前我国的出口木制包装，托盘运输业的当务之急就是寻求一种出口货物的包装物无须熏蒸处理、且可替代木材包装的制品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种彩色塑木型材的生产制备方法，它是将刨花，锯木，花生壳，木枝等废旧木质纤维和热塑性树脂(含废旧再生塑料)，以一定的比例，添加特殊的粘合剂、添加剂和颜料，经挤出成型而成。

本发明的另一目的在于提供一种彩色塑木托盘制品的生产制备方法，它可根据客户的需求而生产制备出不同颜色、并与货物包装形状相对应的托盘制品。

本发明热塑性型材成型的生产方法，是用木质纤维类材料改性填充热塑性树脂同时添加部分改性剂，润滑剂，增粘剂，抗老化剂和颜料后，直接挤出成型。其中，所述的热塑性树脂可以是单一树脂，也可以是两组份或多组分树脂；所述的木质纤维类包括锯末、木粉及其它木质植物的茎叶、杆，种壳等粉碎后纤维类；所述的特殊添加剂包括润滑剂、增稠剂，相容剂、颜料及抗老化剂。

本发明的目的是这样实现的：

一种彩色塑木型材的生产制备方法，它包括：

1、木纤维(粉)：取用10～200目的木粉；

2、干燥处理：处理后含水量控制在13％(重量)；烘干机是热风烘干也可以是微波烘干，也可以是自然风干，必须满足木粉含水量在13％(重量)；

3、其它助剂包括：润滑剂，增粘剂，相容剂，耐老化剂等。

4、新或废旧热塑性树脂：包括PP、PE、PVC、ABS等的单一或多组分混合料组成。

5、颜料：由客户的需要来决定添加的颜料的颜色和添加份数。

6、木粉造粒：由木粉造粒机，不经添加任何添加剂，在木粉含水量为13％(重量)的情况下挤出造粒；造粒后木粉的含水量低于3％(重量)。

7、由配方决定各物料的计量添加份数，自动均匀添加物料到挤出机的加料仓中，然后下料挤出。

8、挤出成型：通过挤出机的螺杆挤出物料到模具，通过模具和定型设备，使塑木材料挤出成为符合设计尺寸要求的塑木彩色型材。

本发明彩色塑木型材的另一生产制备方法是：用木质纤维类材料改性填充热塑性树脂同时添加部分改性剂，润滑剂，增粘剂，抗老化剂和颜料后，共混造粒后防潮备用，或由干燥的已造好粒的塑木材料，挤出机连续挤出成型为具有一定断面结构的木塑型材。

本发明彩色塑木型材的另一生产制备方法，它包括：

1、木纤维(粉)：取用10～200目的木粉；

2、干燥处理：烘干处理后木粉含水量为：3％(重量)以下；烘干机是热风烘干，也可以是微波烘干，或是自然风干；

3、其它助剂包括：润滑剂，增粘剂，相容剂，耐老化剂等；

4、新或废旧热塑性树脂：包括PP、PE、PVC、ABS等的单一或多组分混合料组成；

5、颜料：可根据客户的需要来决定添加颜料的颜色和添加份数；

6、混合均匀：由配方决定各物料的添加份数，全部加入到混料机中，在90℃～120℃之间混合5～10分钟，具体的混合温度和混合时间由配方来决定；

7、造粒后备用：混合均匀的塑木材料经挤出机造粒后防潮备用；

其造粒工艺条件为：机头挤出温度140℃～170℃，具体温度由物料决定，其中聚乙烯(PE)新(含旧)材料机头挤出温度为140℃；聚丙烯(PP)新(含旧)材料机头挤出温度为170℃；其它材料或多组分材料新(含旧)的机头挤出温度为160℃左右；

一种彩色塑木托盘制品的生产制备方法是：用木质纤维类材料改性填充热塑性树脂同时添加部分改性剂，润滑剂，增粘剂，抗老化剂和颜料后，直接挤出成型；然后根据所需的托盘的形状及大小加工所对应的挤出成型模具，而直接挤出成型。

本发明彩色塑木托盘制品的另一生产制备方法是：用木质纤维类材料改性填充热塑性树脂同时添加部分改性剂，润滑剂，增粘剂，抗老化剂和颜料后，共混造粒后防潮备用，或由干燥的已造好粒的塑木材料，挤出机连续挤出成型为具有一定断面结构的木塑型材，然后根据市场需要组装成为彩色塑木托盘制品。

其中有些彩色塑木托盘制品因需要承受较大压力，故需要在组装时要考虑合理的型材搭配，以满足实际需要。

所涉及的木纤维完全可由木材下脚料、锯末，或农作物等纤维粉碎后代替；造粒成木粉粒子或直接使用均可。

其中，树脂则利用废旧的热塑性塑料回收料或新料包括PP、PE、PVC、ABS等的单一或多组分混合料组成。

其它助剂为：润滑剂，增粘剂，相容剂，耐老化剂等。

各种原料的配比为：树脂：15～30％(重量)；木粉：85～70％(重量)；其它助剂的用量是树脂和木粉的总重量的10～20％(重量)。

彩色塑木型材，可以是圆形或方型；其断面结构可以是中空，也可以是实芯；其尺寸大小可根据实际需要而定；制品的厚度可根据实际需要及强度而定；所涉及的模具，可根据实际制品的大小加工而成。

木粉造粒彩色塑木托盘制品，由以上所挤出的型材按尺寸和要求而后期加工组装而成。

所需的生产设备为：

1、挤出机：单螺杆或双螺杆均可，但功率要比一般的挤出机大一倍以上，具体功率由制品尺寸来定。

2、模具：使用成型和定型连用式的模具，这样可以提高生产效率。

3、定型台和切割锯及其翻转台：按长度可由市场购的。

4、木粉烘干机：常规烘干机，热风干燥机或微波干燥机均可。

5、木粉造粒机：使用食品或饲料加工造粒机(如图3所示)。

6、塑料造粒机：带排气的常用造粒机即可。

7、粉碎机：可直接粉碎一米以上长度的塑木型材的机器即可。

8、彩色塑木托盘组装设备：含打孔机；切割锯；清角机；打包机等。

本发明的优点在于：

1、在性能上综合木质托盘之优点，具有防虫抗腐蚀、耐压抗老化、难燃不吸水等特点；且出口货物包装物无须熏蒸；

2、易于现代化工具自动搬运，可减少人工费用；替代木材制品出口不用化学处理不必出示检疫证书，节省了海关处理费和检验费，故降低了运输成本；

3、重复使用率高，可回收利用，故节约木材，减少污染，保护森林资源，达到了有利于治理环境的目的。

4、由于废旧塑料普遍；木粉也可由刨花，锯末稻壳，木头下脚料等加工而成，故本制品的原料来源广泛，且价格低廉，其综合成本低，在市场上具有竞争力；

5、本制品基本性能与木材相当，可锯、可刨、也可钉；其耐用性比木制品好；

6、本制品组装灵活，可根据市场和客户要求而变化；

7、可根据市场和客户要求，制作出各种彩色型材和托盘；

8、木塑制品具有不怕虫咬，抗酸碱，耐老化，不易吸水等特点；

9、本发明可广泛用于包装运输、机械制造、饮料食品、汽车化工、电子、陶瓷等各领域的存放工作和搬运业务，市场前景极其广阔，是木质托盘的理想替代品。

附图说明

图1为本发明彩色塑木托盘制品的生产方法的工艺流程图。

图2为本发明彩色塑木托盘制品的另一生产方法的工艺流程图。

图3-1为本发明所使用的木粉造粒设备局部结构示意图。

图3-2为本发明所使用的木粉造粒设备内部结构示意图。

图3-3为本发明所使用的木粉造粒设备局部放大示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及说明书附图，对本发明作进一步的说明。

实施例1：

本发明彩色塑木托盘制品的生产方法的工艺流程，如图1所示：

1、木纤维(粉)：取用10～200目的木粉；

2、干燥处理：处理后含水量控制在13％；烘干机是热风烘干也可以是微波烘干，也可以是自然风干，必须满足木粉含水量在13％；

3、其它助剂包括：润滑剂，增粘剂，相容剂，耐老化剂等。

6、木粉造粒：由木粉造粒机，不经添加任何添加剂，在木粉含水量为13％的情况下挤出造粒。造粒后木粉的含水量低于3％。木粉造粒设备示意图如图3所示。

9、切割成所需尺寸：按客户要求切割为合适的尺寸，放入仓库备用。

10、组装成彩色塑木托盘：同组装木托盘类似。

11、回收：废品的塑木型材可以粉碎后加入到挤出机中直接挤出即可，其他工艺条件不变。

其中，以树脂和木粉的总重量100份为基准，添加的其它助剂、颜料的重量份数为：

润滑剂：石蜡添加2份，即木粉和树脂总量的2％(以下计量方法同此)；

增粘剂：邻苯二甲酸乙二辛酯(DOP)添加5份；

相容剂：硬脂酸和氯化聚乙烯(如，山东潍纺产140B型)各2份；

耐老化剂：钛白粉(即二氧化钛)2份；

颜料：适量。可根据客户的需要来决定颜料的颜色和添加份数。

实施例2：

本发明彩色塑木托盘制品的另一生产方法的工艺流程，如图2所示：

1、木纤维(粉)：取用10～200目的木粉；

2、干燥处理：烘干处理后木粉含水量控制在3％以下；烘干机是热风烘干，也可以是微波烘干，或是自然风干，须满足木粉含水量3％以下；

3、其它助剂包括：润滑剂，增粘剂，相容剂，耐老化剂等；

9、切割成所需尺寸：按客户要求切割为合适的尺寸，放入成品间备用。

10、组装成品彩色塑木托盘：同组装木托盘类似。

11、回收：废品的塑木型材可以粉碎后，再加入到挤出机中直接挤出即可，其它工艺条件不变。

1、润滑剂：石蜡添加2份，即木粉和树脂总量的2％(以下计量方法同此)；

2、增粘剂：邻苯二甲酸乙二辛酯(DOP)添加5份；

3、相容剂：硬脂酸和氯化聚乙烯(如，山东潍纺产140B型)各2份；

4、耐老化剂：钛白粉(即二氧化钛)2份；

5、颜料：适量，由实际需要而定。

本发明所使用的木粉造粒设备示意图，如图3所示。

该木粉造粒设备为一筒状的容器，该容器具有可连续加入木粉的加料口，内部结构如图3-1、3-2所示。该设备容器壁为不锈钢材料制作；在其内部设有四个可转动的金属辊2；还设有传动装置5，它可以带动大轴4转动，同时带动了筛孔板3的转动；在大轴4转动的同时，小轴1也带动四个金属辊在转动。其中大轴4和小轴1是两个传动装置，各自以需要的转速转动，即四个金属辊在随着大轴4转动的同时，也随着自己的小轴在作自转运动。金属辊2与筛孔板3的结构放大图，如图3-3所示。

该木粉造粒设备的工作原理为：

木粉由加料口加入筒状容器后，在大轴4转动的同时，也随着自己的小轴在自转运动。在这种转动中木粉被充分的挤压和摩擦，这时木粉变热，最后温度可达100℃左右，在挤压和摩擦过程中木粉中的大部分水分由于摩擦加热的原因而变为蒸汽挥发掉。水蒸气从排气口排出掉。摩擦挤压和变热的同时，木粉被四个金属辊压实进入到筛孔板的筛孔中，筛孔上下贯通有15～50MM的长度。当木粉被压实并压满筛孔后，由于后续木粉的不断压入，使得已被压实的木粉条，由筛孔的另一端被挤压而出，最后形成条状的木粉，这些条状的木粉由于没有粘性和韧性在挤压而出的同时，自然断裂形成木粒，这些木粒的长度基本在10MM以下，直径由实际需要通过加工筛孔板上的筛孔的直径而确定。被挤出的木条由下面的接料装置接受，达到一定量后转移到料仓库中，在最后装料密封之前，木粒应自然降温干燥，在此过程中木粉中残余的少量水分也就挥发掉了，最后得到的木粒是含水量低于3％的符合挤出彩色型材需要的木粒。四个金属辊的表面上有均匀的金属棱，这些棱的作用是增加挤压和摩擦木粉，快速使木粉变热和被挤压变实。

将目前市场上的主要托盘制品：木制托盘、塑料托盘及(少量)木塑制品托盘列表比较如下：(见后页)

本发明彩色塑木型材和彩色塑木托盘的主要性能如下：

型材指标	性能指标	托盘指标	相关数据
型材指标	性能指标	托盘指标	相关数据	吸水率	＜0.4％	1.型材长度无限2.20～50Kg/每个托盘3.结构尺寸：公差小及稳定性好4.工作温度：-25～45℃5.货架承栽能力：＞2吨6.托盘承栽能力：＞5吨
弯曲强度(GB9341)	18.6MPa	同型材		吸水率	＜0.4％
弯曲强度(GB9341)	18.6MPa	同型材	弯曲模量(GB9341)	1.18GPa	同型材
密度	0.98-1.1g/cm³	同型材	弯曲模量(GB9341)	1.18GPa	同型材
密度	0.98-1.1g/cm³	同型材	冲击强度(GB1843)	39.5J/m	同型材
热变形温度(ASTM D648)	80.3℃	同型材	冲击强度(GB1843)	39.5J/m	同型材

注：GB9341/GB1843/ASTM D648：为材料测试标准方法。

Claims

1、一种彩色塑木型材的生产制备方法，其特征在于：它包括

a、木纤维：取用10～200目的木粉；

b、干燥处理：处理后含水量为13％(重量)；烘干机为热风烘干或微波烘干；或自然风干；

c、其它助剂包括：润滑剂、增粘剂、相容剂及耐老化剂；

d、新或废旧热塑性树脂包括：PP、PE、PVC、ABS单一或多组分混合料组成；

e、颜料：根据需要来决定添加的颜料的颜色和添加份数；

f、木粉造粒：由木粉造粒机，不经添加任何添加剂，在木粉含水量为13％(重量)的情况下挤出造粒；造粒后木粉的含水量低于3％(重量)；

g、由配方决定各物料的计量添加份数，自动均匀添加物料到挤出机的加料仓中，然后下料挤出；

h、挤出成型：通过挤出机的螺杆挤出物料到模具，通过模具和定型设备，使塑木材料挤出成为符合设计尺寸要求的彩色塑木型材。

2、一种彩色塑木托盘制品的生产制备方法，其特征在于：它包括

a、木纤维：取用10～200目的木粉；

b、干燥处理：处理后木粉含水量为13％(重量)；烘干机为热风烘干或为微波烘干；或自然风干；

c、其它助剂包括：润滑剂、增粘剂、相容剂、耐老化剂；

d、新或废旧热塑性树脂包括：PP、PE、PVC、ABS单一或多组分混合料；

e、颜料：根据需要来决定添加的颜料的颜色和添加份数；

h、挤出成型：通过挤出机的螺杆挤出物料到模具，通过模具和定型设备，使塑木材料挤出成为符合设计尺寸要求的塑木彩色型材；

i、切割成所需尺寸：按客户要求切割为合适的尺寸，放入仓库备用；

j、组装成彩色塑木托盘；

k、回收：废品的塑木型材可以粉碎后加入到挤出机中直接挤出即可，其它工艺条件不变。

3、根据权利要求2中所述的彩色塑木托盘制品的生产制备方法，其特征在于：以树脂和木粉的总重量100份为基准，添加的其它助剂、颜料的重量份数为：

a、润滑剂：石蜡2份；

b、增粘剂：邻苯二甲酸乙二辛酯5份；

c、相容剂：硬脂酸和氯化聚乙烯各2份；

d、耐老化剂：二氧化钛2份；

e、颜料：适量；由实际需要而定。

4、根据权利要求1中所述的彩色塑木型材的生产制备方法，其特征在于：各种原料的配比为：树脂：15～30％(重量)；木粉：85～70％(重量)；其它助剂的用量是树脂和木粉的总重量的10～20％(重量)。

5、根据权利要求2中所述的彩色塑木托盘制品的生产制备方法，其特征在于：各种原料的配比为：树脂：15～30％(重量)；木粉：85～70％(重量)；其它助剂的用量是树脂和木粉的总重量的10～20％(重量)。